Modelado del Proceso de Transferencia de Calor y Letalidad Microbiana en Embutidos Mediante MEF

SANTOS M.V.; CALIFANO, A. ; ZARITZKY, N.

Taller; Taller de Investigación en Ciencia y Tecnología de la Carne en Argentina; 2006

INTA

Las enfermedades transmitidas por los alimentos (ETA) tienen un fuerte impacto en el ámbito de la salud pública y en la industria alimentaria. Escherichia coli O157:H7 es un patógeno para el hombre que causa colitis hemorrágica, uremia hemolítica y está asociado con productos cárneos mal cocidos. El síndrome urémico hemolítico es una enfermedad endémica en Argentina que afecta particularmente a niños pequeños.En trabajos previos se detectó la presencia de Escherichia coli O157:H7 en distintos embutidos. Algunos de estos, tales como la morcilla, se ingieren sin un tratamiento térmico apropiado, lo que implica un riesgo sanitario potencial, especialmente considerando que sobre un muestreo de 30 muestras aleatorias, en un 77% se detectó E. coli, y en un 3% la E. coli O157:H7. Las morcillas son productos cárneos de origen europeo elaborados con sangre vacuna, grasa, sal, cebolla y especias que se embute en una tripa natural o sintética y luego se sumerge en agua a una temperatura no mayor de 80ºC. Actualmente, en Argentina, no se han establecido las condiciones estándar tiempo-temperatura de calentamiento que deben aplicarse a este producto para cumplir con las normas higiénico-sanitarias de inocuidad. Por otra parte, si la morcilla es consumida posteriormente ya sea fría o con un tratamiento térmico insuficiente,de pocos minutos, el centro del producto dificilmente alcance los 60ºC, no resultando suficiente para destruir los microorganismos patógenos. Un conocimiento del proceso de cocción y su efecto sobre la letalidad microbiana permitirá mejorar las especificaciones tiempo-tempratura.El modelado matemático del calentamiento de estos embutidos, acoplado a la cinética de destrucción de la E. coli O157:H7, permitió estudiar la influencia de las variables de proceso en la destrucción de patógenos. Para ello se resolvió numéricamente la ecuación diferencial de transferencia de energía en sistemas de geometría irregular utilizando el método de elementos finitos. La geometría del producto se obtuvo digitalizando la imagen y luego transfiriendo estos datos al simulador. Los perfiles de temperatura obtenidos numéricamente se validaronmediante ensayos experimentales que permitieron obtener las historias térmicas adquiridas mediante termocuplas cobre-constantan en distintos puntos de las muestras durante su calentamiento. Previamente se determinó el coeficiente de transferencia de calor del medio calefactor por comparación con historias térmicas de calentamiento de un cuerpo de forma y propiedades termofísicas conocidas. Asimismo se alimentaron los parámetros de destrucción térmica de la E. coli O157:H7 obtenidos en trabajos previamente realizados (z = 7.44ºC, Dref a 57ºC = 2.74). El modelo permite conocer la concentración microbiana en el punto más frío del sistema.Los resultados obtenidos permitieron predecir las condiciones óptimas del proceso para asegurar la completa destrucción de E. coli O157:H7.