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UUSSOO DDEE TTEECCNNOOLLOOGGÍÍAASS NNOOTTÉÉRRMMIICCAASS EENN LLAA EELLAABBOORRAACCIIÓÓNNDDEE ZZUUMMOO DDEE NNAARRAANNJJAAA...
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  1. 1. UUSSOO DDEE TTEECCNNOOLLOOGGÍÍAASS NNOOTTÉÉRRMMIICCAASS EENN LLAA EELLAABBOORRAACCIIÓÓNNDDEE ZZUUMMOO DDEE NNAARRAANNJJAAAutor:Álvaro Aguado‐Muñoz Olmedilla Master en Tecnología y Control de los AlimentosCentro de Estudios Superiores de la Industria Farmacéutica (CESIF)Madrid, 18 de septiembre de 2008
  2. 2. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   i   ÍÍNNDDIICCEE  11..‐‐  DDEEFFIINNIICCIIÓÓNN  DDEELL  PPRROODDUUCCTTOO _____________________________________________ 1 22..‐‐  MMAATTEERRIIAASS  PPRRIIMMAASS_____________________________________________________ 2 22..11..‐‐  LLaa  nnaarraannjjaa ________________________________________________________ 2 33..‐‐  DDIIAAGGRRAAMMAA  DDEE  FFLLUUJJOO  DDEE  FFAABBRRIICCAACCIIÓÓNN ____________________________________ 9 33..11..‐‐  RReecceeppcciióónn  yy  ddeessccaarrggaa ______________________________________________ 10 33..22..‐‐  AAllmmaacceennaajjee  ddee  mmaatteerriiaa  pprriimmaa _______________________________________ 11 33..33..‐‐  LLaavvaaddoo  yy  lliimmppiieezzaa _________________________________________________ 13 33..44..‐‐  SSeelleecccciióónn  yy  ccllaassiiffiiccaacciióónn ____________________________________________ 15 33..55..‐‐  CCaalliibbrraacciióónn_______________________________________________________ 16 33..66..‐‐  EExxttrraacccciióónn _______________________________________________________ 16 33..77..‐‐  TTaammiizzaaddoo  yy  hhoommooggeenneeiizzaacciióónn________________________________________ 19 33..88..‐‐  DDeessaaiirreeaacciióónn _____________________________________________________ 20 33..99..‐‐  PPaasstteeuurriizzaacciióónn ____________________________________________________ 20 33..1100..‐‐  EEnnffrriiaammiieennttoo _____________________________________________________ 23 33..1111..‐‐  AAccoonnddiicciioonnaammiieennttoo::  eennvvaassaaddoo  yy  eemmbbaallaajjee _____________________________ 24 33..1122..‐‐  AAllmmaacceennaajjee  ddee  pprroodduuccttoo  tteerrmmiinnaaddoo___________________________________ 25 33..1133..‐‐  EExxppeeddiicciióónn _______________________________________________________ 26 44..‐‐  DDIISSEEÑÑOO  DDEE  LLAA  PPLLAANNTTAA  DDEE  FFAABBRRIICCAACCIIÓÓNN __________________________________ 27 44..11..‐‐  ÁÁrreeaa  ddee  aallmmaacceenneess ________________________________________________ 32 44..22..‐‐  ÁÁrreeaa  ddee  eellaabboorraacciióónn  yy  eennvvaassaaddoo______________________________________ 36 44..33..‐‐  ÁÁrreeaa  ddee  ccoonnttrrooll  ddee  ccaalliiddaadd‐‐ttééccnniiccoo____________________________________ 37 44..44..‐‐  ÁÁrreeaass  aauuxxiilliiaarreess ___________________________________________________ 39 55..‐‐  CCOONNTTRROOLL  DDEE  CCAALLIIDDAADD _________________________________________________ 44 55..11..‐‐  AAnnáálliissiiss  ddee  rriieessggooss  yy  ccoonnttrrooll  ddee  ppuunnttooss  ccrrííttiiccooss __________________________ 49 
  3. 3. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   ii 55..22..‐‐  CCoonnttrrooll  ddee  mmaatteerriiaass  pprriimmaass  yy  eennvvaasseess ________________________________ 107 55..33..‐‐  CCoonnttrrooll  ddee  pprroocceessooss::  ccoonnttrrooll  ddee  vvaarriiaabblleess  ddee  pprroocceessoo____________________ 111 55..44..‐‐  CCoonnttrrooll  ddee  pprroodduuccttoo  tteerrmmiinnaaddoo _____________________________________ 116 66..‐‐  RREESSIIDDUUOOSS  YY  SSUU  TTRRAATTAAMMIIEENNTTOO _________________________________________ 117 66..11..‐‐  PPrroocceessooss  yy  ttééccnniiccaass  aapplliiccaaddaass  aa  llaa  eellaabboorraacciióónn  ddee  zzuummooss ___________________ 120 66..22..‐‐  IInntteeggrraacciióónn  ddee  MMeejjoorreess  TTééccnniiccaass  DDiissppoonniibblleess  eenn  llaass  eettaappaass  pprroodduuccttiivvaass _______ 121 66..33..‐‐  GGeessttiióónn  yy  ttrraattaammiieennttoo  ddee  rreessiidduuooss _____________________________________ 122 77..‐‐  SSUUBBPPRROODDUUCCTTOOSS  YY  SSUU  AAPPRROOVVEECCHHAAMMIIEENNTTOO _______________________________ 123 88..‐‐  VVEERRTTIIDDOOSS  YY  SSUU  TTRRAATTAAMMIIEENNTTOO _________________________________________ 128 88..11..‐‐  PPrroocceessooss  yy  ttééccnniiccaass  aapplliiccaaddaass  aa  llaa  eellaabboorraacciióónn  ddee  zzuummooss  ddee  nnaarraannjjaa__________ 128 88..22..‐‐  IInntteeggrraacciióónn  ddee  MMeejjoorreess  TTééccnniiccaass  DDiissppoonniibblleess  eenn  llaass  eettaappaass  pprroodduuccttiivvaass _______ 130 88..33..‐‐  GGeessttiióónn  ddeell  aagguuaa ___________________________________________________ 132 88..44..‐‐  TTrraattaammiieennttoo  ddeell  aagguuaa _______________________________________________ 133 99..‐‐  LLEEGGIISSLLAACCIIÓÓNN  AAPPLLIICCAABBLLEE  AA_____________________________________________ 138 99..11..‐‐  MMaatteerriiaass  pprriimmaass.. _________________________________________________ 138 99..22..‐‐  IInnssttaallaacciioonneess  iinndduussttrriiaalleess..__________________________________________ 138 99..33..‐‐  PPrroodduuccttoo  tteerrmmiinnaaddoo..______________________________________________ 139 99..44..‐‐  MMeeddiioo  AAmmbbiieennttee.. ________________________________________________ 140 1100..‐‐  BBIIBBLLIIOOGGRRAAFFÍÍAA  CCOONNSSUULLTTAADDAA ___________________________________________ 141   
  4. 4. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   1   11..‐‐   DDEEFFIINNIICCIIÓÓNN  DDEELL  PPRROODDUUCCTTOO  El producto en que se centra este trabajo es un zumo de naranja elaborado mediante el uso de tecnologías no térmicas, es decir, tecnologías alternativas a la pasteurización térmica y ello implica un acortamiento de la vida útil del producto para su consumo. La elaboración de este producto es acorde a la Reglamentación Técnico‐Sanitaria vigente para la elaboración y venta de frutas y de otros subproductos similares (Real Decreto 1050/2003).  El  uso  de  tecnologías  no  térmicas,  supone  una  alternativa  a  la  pasteurización  u  otras tecnologías  térmicas  emergentes  existentes  (mejora  de  los  sistemas  convencionales, calentamiento  óhmico,  radiofrecuencias,  microondas).  Entre  las  opciones  al  uso  de diferentes tecnologías para la conservación de alimentos encontramos un gran abanico de posibilidades: altas presiones, pulsos eléctricos, campos magnéticos, ultrasonidos, pulsos de luz, irradiación y plasma frío. En este trabajo la empresa de elaboración de zumos cuenta dentro de su línea de fabricación con la tecnología de altas presiones para llevar a cabo la pasteurización del producto.  Este tipo de productos están elaborados para un consumo a corto plazo (7‐15 días), por lo que la distribución y comercialización de los mismos es rápida y bajo el mantenimiento y aseguramiento de una buena cadena de frío. El tiempo de vida útil podrá verse modificado mediante  la  combinación  de  varios  métodos  de  conservación  de  alimentos  y/o  el  uso  de envases activos.   
  5. 5. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   2   22..‐‐   MMAATTEERRIIAASS  PPRRIIMMAASS  La  naranja  utilizada  para  la  elaboración  de  este  tipo  zumos  queda  amparada  por  el  Real Decreto  1050/2003,  reglamentación  técnico‐sanitaria  que  alcanza  a  cítricos  (naranja, mandarina,  limón),  frutos  de  pepita  (manzana,  pera),  frutos  de  hueso  (melocotón, albaricoque), bayas (uvas), quedando el tomate excluido. Por «zumo de frutas» se entenderá la definición dada por el reglamento citado: «aquel producto susceptible de fermentación, pero no fermentado, obtenido a partir  de  frutas  sanas  y  maduras,  frescas  o  conservadas  por  el  frío,  de  una  o varias  especies,  que  posea  el  color,  el  aroma  y  el  sabor  característicos  de  los zumos de fruta de la que procede. Se podrá reincorporar al zumo el aroma, la pulpa y las celdillas que haya perdido con la extracción. En el caso de los cítricos, el zumo de frutas procederá del endocarpio, siempre que  se  apliquen  las  prácticas  de  fabricación  correctas  que  permitan  reducir  al máximo la presencia en el zumo de constituyentes exteriores del fruto».  Los zumos constan de un alto nivel de calidad, seguridad higiénica garantizada y constituyen un  producto  sin  aditivos  ni  agentes  químicos,  donde  la  cadena  del  frío  juega  un  papel fundamental en la conservación y comercialización.  22..11..‐‐   LLaa  nnaarraannjjaa  La  naranja  es  el  fruto  del  naranjo  dulce,  árbol que pertenece al género Citrus de la familia de las Rutaceae.  La  palabra  naranja  procede  en  última  instancia del  sánscrito  "narang"  o  del  idioma  tamil.  La fruta tiene típicamente 11 piezas individuales, y en el idioma tamil la palabra "orangu" se traduce como "6 y 5", implicando 11. El fruto del Citrus sinensis (L.) Osb. es denominado "naranja dulce" para distinguirlo del fruto del Citrus aurantium, la “naranja amarga” y cultivada desde antiguo  como árbol ornamental y para obtener fragancias de sus frutos. 
  6. 6. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   3 Los cítricos se originaron hace unos 20 millones de años en Asia, en las zonas del sureste de China  y  norte  de  Birmania,  aunque  se  la  conoce  en  el  área  mediterránea  desde  hace aproximadamente  tres  mil  años.  Desde  entonces  hasta  ahora  han  sufrido  numerosas modificaciones debidas a la selección natural (mutaciones espontáneas) y a hibridaciones tanto  naturales  como  producidas  por  el  hombre,  que  han  dado  origen  a  numerosas variedades de naranjas que actualmente conocemos. La naranja es un híbrido de origen ya antiguo, probablemente entre pomelo (Citrus maxima) y mandarina (Citrus reticulata). La dispersión de los cítricos desde sus lugares de origen se debió fundamentalmente a los grandes movimientos migratorios. El naranjo se extendió a Japón y a través de la India  llegó a Occidente por la Ruta de la Seda. Los árabes la introdujeron en el sur de España en el siglo X,  aunque  el  naranjo  dulce  no  fue  conocido  hasta  1450.  A  partir  de  ese  momento  fue extendiéndose por toda Europa, alcanzando gran popularidad durante la segunda mitad del siglo XV. El naranjo presenta un porte reducido (6‐10 m), debido a su tronco corto y sus ramas poco vigorosas (casi tocan el suelo). Las hojas son en forma de limbo grande, con alas pequeñas y espinas  no  muy  acusadas.  Las  flores  son  ligeramente  aromáticas,  presentándose  solas  o agrupadas con o sin hojas. Los brotes con hojas (campaneros) son los que mayor cuajado y mejores frutos dan. El  fruto  es  en  hesperidio,  consta  de  exocarpo  (flavedo:  presenta  vesículas  que  contienen aceites  esenciales),  mesocarpo  (albedo:  pomposo  y  de  color  blanco)  y  endocarpo  (pulpa: presenta tricomas con jugo). Es en la pulpa, formada por numerosas vesículas, donde reside el jugo. Presentan un color anaranjado, al que deben su nombre, aunque algunas especies son casi verdes cuando están maduras. Su sabor varía desde el amargo hasta el dulce. Se  cultiva  por  sus  frutos,  de  agradable  sabor  y  sin  semillas,  que  se  consumen preferentemente en fresco, aunque también se comercializan como IV Gama y en forma de zumo  (concentrado,  fresco,  pasteurizado,  etc.),  mermeladas  o  jaleas.  Por  otra  parte,  la corteza  también  presenta  aplicaciones  industriales  y  puede  destinarse  a  la  fabricación  de piensos. La  naranja  es  una  de  las  frutas  más  consumidas  en  todo  el  mundo,  y  como  especie subtropical que es, se cultiva especialmente en regiones de clima templado y húmedo. La temperatura mínima resulta ser uno de los factores limitantes más importantes, ya que el naranjo presenta escasa resistencia al frío, no tolerando así temperaturas inferiores a 3‐5OC bajo cero (situación en que la planta muere). Asimismo no tolera las heladas, ya que sufren tanto  las  flores  y  frutos  como  el  follaje,  que  puede  llegar  a  desaparecer  totalmente.  No requiere horas‐frío para la floración. Tampoco presenta reposo invernal, sino que realiza una 
  7. 7. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   4 parada del crecimiento por las bajas temperaturas (quiescencia), que provocan la inducción de ramas que florecen en primavera. Necesita temperaturas cálidas durante el verano para la correcta maduración de los frutos. Por otro lado, requiere importantes precipitaciones (alrededor de 1.200 mm), que cuando no son cubiertas hay que recurrir al riego. Es una especie ávida de luz para los procesos de floración y fructificación, que tienen lugar preferentemente en la parte exterior de la copa y faldas del árbol. Por tanto, la fructificación se produce en copa hueca, lo cual constituye un inconveniente a la hora de la poda. Es muy sensible al viento, sufriendo pérdidas de frutos en precosecha por transmisión de la vibración.  El  suelo  debe  ser  permeable  y  poco  calizo,  recomendándose  que  sea  profundo  para garantizar  el  anclaje  del  árbol,  una  amplia  exploración  para  una  buena  nutrición  y  un crecimiento  adecuado.  Los  suelos  deben  tener  una  proporción  equilibrada  de  elementos gruesos y finos (textura), para garantizar una buena aireación y facilitar el paso  de agua, además de proporcionar una estructura que mantenga un buen estado de humedad y una buena  capacidad  de  cambio  catiónico.  No  toleran  la  salinidad  y  son  sensibles  a  la  asfixia radicular.  En  general  la  salinidad  afecta  al  crecimiento  de  las  plantas  mediante  tres mecanismos relacionados entre sí pero distintos: alteraciones hídricas producidas por sus efectos  osmóticos  sobre  la  disponibilidad  de  agua,  acumulación  de  iones  tóxicos  e interferencias  con  la  absorción  de  elementos  nutritivos  esenciales,  que  provocan desequilibrios en el balance de elementos minerales. En los cítricos los efectos dañinos de las sales se combaten con estrategias de riego, uso de material vegetal tolerante y utilización de sales de calcio.  En  teoría,  en  los  cítricos  es  posible  la  propagación  sexual  mediante  semillas  que  son apomícticas (poliembriónicas) y que vienen saneadas. No obstante la reproducción a través de  semillas  presenta  una  serie  de  inconvenientes:  dan  plantas  que  tienen  que  pasar  un período juvenil, que además son bastante más vigorosas y que presentan heterogeneidad. Por tanto, es preferible la propagación asexual y en concreto mediante injerto de escudete a yema  velando  en  el  mes  de  marzo,  dando  prendimientos  muy  buenos.  Si  se  precisa  de reinjertado para cambiar de variedad, se puede hacer el injerto de chapa que también da muy  buenos  resultados.  El  estaquillado  es  posible  en  algunas  variedades  de  algunas especies, mientras que todas las especies se pueden micropropagar, pero en ambos casos solamente se utilizarán como plantas madre para posteriores injertos. A  la  hora  de  la  elección  de  la  variedad,  se  deben  tener  en  cuenta  una  serie  de  factores fundamentales:  
  8. 8. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   5 o Aspectos comerciales: comportamiento en el mercado, demanda, precios, período de recolección y comercialización.  o Climatología de la zona: posible precocidad, heladas, vientos, etc.  o Características  de  cultivo  de  las  variedades:  productividad,  entrada  en  producción, vigor,  características  del  fruto  (tamaño,  calidad  de  la  corteza,  número  de  gajos, cantidad  de  zumo,  azúcares  (g/l),  acidez  (g/l),  semillas  por  fruto,  color,  rusticidad, resistencia a humedades, aguante en el árbol, problemas productivos, aptitud para consumo en fresco, etc.  o Influencia  del  pie  sobre  la  variedad:  especialmente  en  aquellos  aspectos  que  sean determinantes  en  la  variedad  (precocidad)  o  problemáticas  (piel,  características organolépticas, etc.)  o La elección depende en gran medida de la postura o carácter del agricultor: puede inclinarse hacia variedades especulativas, más arriesgadas y con un comportamiento futuro incierto o hacia variedades más estables y arraigadas.   Dentro de la naranja, se pueden considerar 3 tipos varietales:  o Navel:  buena  presencia,  frutos  partenocárpicos  de  gran  tamaño,  muy  precoces. Destacan las variedades: Navelate, Navelina, Newhall, Washington Navel, Lane Late y Thompson. Se caracterizan por tener, en general, buen vigor.  o Blancas: dentro de este tipo destaca la Salustiana y Valencia Late (presenta frutos de buena  calidad  con  una  o  muy  pocas  semillas  y  de  buena  conservación).  Se caracterizan  por  ser  árboles  de  gran  vigor,  frondosos,  tamaño  medio  a  grande  y hábito  de  crecimiento  abierto,  aunque  tienen  tendencia  a  producir  chupones verticales, muy vigorosos, en el interior de la copa.  o Sanguinas: variedades muy productivas, en las que la fructificación predomina sobre el desarrollo vegetativo. Son variedades con brotaciones cortas y los impedimentos en  la  circulación  de  la  savia  dan  lugar  al  endurecimiento  de  ramas.  Destaca  la variedad Sanguinelli.  En  la  tabla  siguiente  se  muestra  una  breve  descripción  de  las  principales  variedades  de interés  para la industria de fabricación de zumos. Las empresas compran las producciones de naranjas en función de diversos factores como pueden ser: características organolépticas, disponibilidad  en  el  mercado,  precio,  etc.,  pero  sólo  las  grandes  multinacionales,  en ocasiones, cuentan en su propiedad plantaciones de las variedades de su interés comercial. En estos casos, a la empresa le interesarán, además del aspecto de producción de zumo, aspectos  anteriores  presentes  en  la  fase  de  cultivo  (factores  agronómicos:  manejo  de cultivo, poda, enfermedades, plagas, etc.). 
  9. 9. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   6 Tabla 1. Descripción de algunas variedades de interés.  Variedad  Tipo  Árbol  Fruto  Comentarios Navelina  Navel Tamaño mediano. Forma más o menos redondeada. Hojas de color muy oscuro. Tamaño medio. Forma redondeada o ligeramente ovalada. Sin semillas. Pulpa muy jugosa. Piel de color naranja intenso. Ombligo poco prominente. Es la variedad de naranjo más resistente al frío y a la cal. Presenta tendencia a la alternancia de cosechas. Se suele desverdizar para adelantar la recolección. Entra rápidamente en producción, y lo hace abundantemente. Es una de las variedades más cultivadas. De gran calidad para consumo en fresco. Newhall   Navel     Es una mutación de Washington Navel, variedad muy semejante a Navelina. En algunas zonas se adelanta unos días respecto a ésta. Washington Navel Navel Tamaño medio. Forma redondeada. Hojas de color oscuro, tiene tendencia a florecer abundantemente lo que dificulta el cuajado. Medios o grandes, esféricos o algo alargados. Color naranja. Ombligo visible al exterior. Sin semillas. Es una variedad de recolección temprana a media, durante un período bastante largo, desde diciembre hasta mayo, según la zona. Es una de las variedades más cultivadas en España y en el mundo debido a su gran calidad para consumo en fresco. Navelate  Navel Tamaño grande y vigoroso. Con espinas, especialmente en las ramas más vigorosas. Hojas de color verde poco intenso. Tamaño medio y forma alargada. Piel fina de color naranja pálido. Ombligo poco visible al exterior. Sin semillas. Pulpa muy jugosa de extraordinaria calidad. Originaria de España (Vinaroz, Castellón) procede de una mutación de Washington Navel, el fruto de esta variedad puede mantenerse en el árbol, sin que se produzcan mermas de calidad tres meses. Lane late  Navel Vigoroso, hojas de color verde oscuro y follaje denso. Muy similar al fruto de Washington Navel, con el ombligo menos pronunciado y la corteza más fina. Es una variedad de maduración tardía, el fruto se conserva bien en el árbol hasta finales de mayo. Buena y constante productividad. Puede ser una variedad interesante para prolongar el periodo de recolección. Valencia late  Blanca vigoroso, de gran tamaño, se adapta bien a diversos climas y suelos Tamaño mediano. Forma redondeada. Muy pocas semillas. Zumo abundante y de calidad. El origen de esta variedad no se conoce. Es una variedad de maduración tardía, se recolecta en marzo, aunque se puede mantener en el árbol varios meses. Existe una selección mejorada de esta variedad, la "Valencia Delta seedless", originaria de Sudáfrica. Salustiana  Blanca Tamaño muy grande. Suelen salir ramas verticales vigorosas. Hojas de color verde claro, suele presentar alternancia de cosechas Tamaño mediano. Forma redonda‐achatada. Sin semillas. Pulpa muy jugosa y zumo muy abundante y de calidad Recolección desde febrero a marzo. Se conserva bien en cámaras frigoríficas. En árboles vigorosos se evitarán las podas intensas Verna  Blanca Vigoroso y con buen desarrollo; puede florecer fuera de temporada.     
  10. 10. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   7 En un principio los cítricos se cultivaban sobre su propio pie, pero debido a la aparición de ciertas  enfermedades  (Tristeza  y  Phytophthora  spp.)  hubo  que  emplear  ciertos  patrones sobre los que dar soporte a las variedades a producir. Actualmente se disponen de cientos de  patrones  que  presentan  muy  buenas  compatibilidades  con  las  variedades,  pero  la elección  de  uno  u  otro  dependerá  del  medio  físico  en  que  se  desarrolla  el  cultivo  y  el objetivo  que  se  persiga.  En  general,  el  uso  de  patrones  aporta  una  serie  de  ventajas productivas, entre las que cabe mencionar:  o Precocidad en la producción.  o Mayor uniformidad de la plantación (muy importante en citricultura moderna). o Proporciona  cierto  control  sobre  la  calidad  y  cantidad  de  la  cosecha  para  una misma variedad.  o Adaptación a problemas físico‐químicos del suelo (salinidad, asfixia radicular, sequía).  o Tolerancia a plagas y enfermedades.  Entre los patrones más utilizados se encuentran:  1. Citrange Carrizo y Troyer. El Citrange Troyer fue de los primeros patrones tolerantes que  se  introdujo,  a  parte  de  ser  tolerante  a  Tristeza,  es  vigoroso  y  productivo. Posteriormente  se  introdujo  el  Citrange  Carrizo,  muy  similar  al  primero  pero  con algunas  ventajas,  considerándose  más  resistente  a  Phytophthora  spp.,  a  la  asfixia radicular, a elevados porcentajes de caliza activa en el suelo y a nematodos, siendo las variedades injertadas sobre él más productivas. Como sólo representa ventajas, el Carrizo  ha  desplazado  casi  totalmente  al  Troyer.  Tiene  buena  influencia  sobre  la variedad injertada, con rápida entrada en producción y buena calidad de la fruta.   Son  tolerantes  a  psoriasis,  xyloporosis,  “Woody  Gall”  y  bastante  resistentes  a Phytophthora spp., pero sensible a Armillaria mellea y a exocortis. Son relativamente tolerantes  a  la  cal  activa  (hasta  un  8‐9%  el  Troyer  y  un  10‐11%  el  Carrizo,  según condiciones  de  la  plantación).  Son  sensibles  a  la  salinidad,  no  debiéndose  utilizar cuando  la  conductividad  del  extracto  de  saturación  sea  superior  a  los  3.000 micromhos/cm y la concentración de cloruros se encuentre por encima de los 350 ppm.  Si  la  salinidad  es  debida  fundamentalmente  a  sulfatos,  las  conductividades toleradas pueden ser superiores. 2. Mandarino Cleopatra. Actualmente sólo se utiliza en zonas con elevados contenidos de cal o problemas de salinidad. El vigor que induce sobre la variedad es menor que otros  pies  y  aunque  da  fruta  de  mucha  calidad,  el  calibre  y  la  piel  es  más  fina, factores a tener muy en cuenta en algunas variedades. Tolerante a todas las virosis 
  11. 11. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   8 conocidas. Bastante sensible a la Phytophthora spp. y a la asfixia radicular, se debe evitar plantar en suelos arcillosos o que se encharque.  3. Poncirus  trifoliata.  Muy  resistente  al  frío,  tristeza,  Phytophthora  spp.,  pero  con problemas  en  suelos  calizos,  pobres  o  salinos.  Da  mala  calidad  de  fruto  y  su conducción no es fácil. La naranja se cosecha normalmente en invierno o a mediados de otoño, pero hoy día no es un  factor  a  tener  presente,  porque  nos  movemos  en  un  entorno  socio‐económico globalizado y se puede disponer de materia prima en cualquier época del año.  La parte comestible de la naranja tiene un valor medio de 73 gramos por cada 100 gramos de producto fresco. Es una fruta de escaso valor calórico, con un aporte interesante de fibra soluble (pectinas), elevada cantidad de ácido ascórbico o vitamina C (una naranja de tamaño medio aporta 82 mg de vitamina C, siendo 75‐90 mg la ingesta recomendada al día para este nutriente). También contiene cantidades apreciables de ácido fólico, y en menor cantidad, provitamina A (alfacaroteno, beta‐caroteno y criptoxantina).  Las naranjas presentan en su composición ácidos orgánicos, como el ácido málico y el ácido cítrico, que es el más abundante. Además, contienen importantes cantidades de los ácidos hidroxicinámicos, ferúlico, caféico y p‐cumárico, ordenados de mayor a menor en función de su actividad antioxidante. Las  naranjas  son  también  ricas  en  flavonoides,  siendo  los  más  conocidos:  hesperidina, neoshesperidina, naringina, narirutina, tangeretina y nobiletina. En lo que se refiere al zumo de naranja, recordar que éste apenas contiene fibra y tiene menores cantidades de vitaminas y minerales que la naranja entera. En cualquier caso, lo ideal es tomarlo recién exprimido, para evitar las pérdidas de vitamina C. Los  zumos  elaborados  con  un  mínimo procesado  van  a  contar  con  una  vida comercial corta, por lo que su caducidad se va a reducir a 7‐15 días. Es por ello, por lo que a este tipo de zumos no se le adiciona ningún conservante, azúcar u otro tipo de materia  auxiliar  que  ayude  a  conservar adecuadamente  el  producto  alimenticio  y prolongar  su  caducidad.  Únicamente contará con un almacenamiento y distribución dentro del mantenimiento de la cadena de frío. 
  12. 12. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   9   33..‐‐   DDIIAAGGRRAAMMAA  DDEE  FFLLUUJJOO  DDEE  FFAABBRRIICCAACCIIÓÓNN  El proceso de fabricación consta de varias operaciones y el correcto desarrollo de éstas va a comunicar  al  producto  final  una  determinada  calidad.  Éste  factor  va  a  venir  inicialmente condicionada  por  la  calidad  del  fruto  del  que  procede  (condiciones  y  zona  de  cultivo, variedad y madurez, etc. que determinarán el sabor óptimo), además de la tecnología (altas presiones, impulsos eléctricos, etc.) y maquinaria (condiciones de extracción, temperatura de almacenamiento, etc.) aplicada posteriormente durante el proceso productivo.  Durante  el  proceso  de  elaboración  del  zumo  de  naranja  se  pueden  distinguir  las  fases  representadas en el diagrama de flujo de fabricación siguiente:     Figura 1. Diagrama de flujo para la elaboración de zumo de naranja. 
  13. 13. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   10 Los frutos que se destinan a la fabricación de zumos son frutos sanos, de unas determinadas variedades,  rechazadas  para  el  mercado  en  fresco  y  no  seleccionadas  para  otro  tipo  de procesos. El Real Decreto 1050/2003, que transpone la Directiva 2001/112/CE, además de establecer la reglamentación la Reglamentación técnico‐sanitaria de zumos de frutas y de otros productos similares destinados a la alimentación humana, establece las normas para las normas de elaboración y comercialización de los zumos de frutas.   A continuación, se pasa a describir para cada una de las etapas del proceso de fabricación: función,  tecnología  aplicada,  rendimientos  de  proceso  y  su  impacto  medioambiental (extraído  de  la  Guía  MTD  de  Transformados  Vegetales,  2006).  Para  algunas  de  ellas  se mostrará un diagrama de flujo individualizado desde el punto de vista medioambiental, que incluye  la  entra  de  recursos  (agua,  materia  prima,  energía,  etc.)  así  como  la  salida  de emisiones (aguas residuales, ruidos, emisiones atmosféricas, etc.).  33..11..‐‐   RReecceeppcciióónn  yy  ddeessccaarrggaa  La materia prima procedente del campo llega a la industria elaboradora donde se recepciona de diferentes formas, dependiendo del tipo de producto (frágil, resistente, etc.) o de si se va a realizar o no almacenamiento de la misma, etc. Habitualmente la recepción de la materia prima  se  realiza  mediante  diversos  sistemas  o  técnicas:  balsas  de  inmersión  por  agua,  a granel, en contenedores, bunker de descarga o en silos de almacenamiento.  En el caso de la naranja la recepción se hace a granel o en contenedores de forma diaria. La materia prima llega en tractores o camiones desde los cuales el producto se deposita en el suelo o en zonas especialmente destinadas al almacenamiento del producto, mediante el uso de cintas transportadoras. Dentro de la fábrica se dispone de silos de almacenamiento, área  de  almacenaje  de  materia  prima  especialmente  diseñada  para  mantener  en condiciones de refrigeración aquellas partidas que no van a ser procesadas en el día.  Durante la descarga, la fruta es sometida a un muestreo para comprobar que cumple con los parámetros de calidad y las condiciones requeridas a los proveedores. La descarga se hace mediante un proceso que minimice los golpes que se puedan producir y dañen las piezas. Asimismo,  se  separarán  los  restos  de  ramas,  hojas  y  otros  elementos  que  puedan  venir mezclados con la fruta.  En  cuanto  a  los  materiales  de  envase  y  embalaje  (botellas  de  plástico,  tapones,  cajas  de cartón,  plásticos  retráctiles,  etc.)  necesarios  para  envasar,  almacenar  y  distribuir  los productos, son igualmente recepcionados e inspeccionados para verificar el cumplimiento 
  14. 14. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   11 de  las  especificaciones  acordadas  con  sus  fabricantes,  quedando  a  continuación convenientemente almacenados y a disposición del Departamento de Producción para su empleo. Si analizamos desde un punto de vista ambiental la operación, encontramos que, teniendo en cuenta los recursos de materias primas, energía y agua, las emisiones generadas son:     Residuos.‐ En estas operaciones de almacenamiento se producen residuos orgánicos e inorgánicos procedentes de la recepción: restos vegetales, tierra, piedras, etc.    Aguas  residuales.‐  En  estas  operaciones  de  almacenamiento  se  producen  aguas residuales  si  el  sistema  utilizado  emplea  agua  como  en  el  caso  de  las  balsas  de recepción por inmersión en agua. Las características del agua residual dependerán del tipo de producto, de su estado (madurez, suciedad adherida, etc.), de la renovación del agua de las balsas, etc.    Emisiones atmosféricas.‐ En estas operaciones de recepción no se producen emisiones atmosféricas a excepción de las emitidas por los vehículos de transporte.    Ruidos.‐ En estas operaciones de recepción se generan ruidos.  33..22..‐‐   AAllmmaacceennaajjee  ddee  mmaatteerriiaa  pprriimmaa  Parte de las partidas de materia prima que llegan a la industria no pueden ser procesadas directamente  y  por  ello  tienen  que  esperar  para  su  procesado.  Para  este  fin,  se  han habilitado  unas  zonas  de  almacenaje,  en  las  que  la  materia  prima  recepcionada  será almacenada en condiciones de refrigeración (rango de temperatura 0‐5OC). La  refrigeración va a permitir ralentizar los procesos fisiológicos, químicos y bioquímicos, minimizando así las reacciones  de  degradación  del  producto  y  limitando  el  crecimiento  microbiano.  Ello  va  a permitir la conservación de las naranjas durante varios días antes de su procesado sin que sufran pérdidas de calidad o deterioros importantes.  La refrigeración, junto con la congelación, es una de las mejores técnicas de conservación. Para  la  producción  de  frío  y  su  posterior  aplicación  sobre  el  producto,  se  pueden  aplicar diversas  tecnologías  y  equipos.  La  generación  de  frío  se  basa  en  la  utilización  de  fluidos refrigerantes,  sustancias  con  la  peculiaridad  de  evaporarse  en  condiciones  de  presión  y temperatura relativamente bajas, absorbiendo calor y consiguiendo así la reducción de la temperatura  del  medio.  Los  líquidos  refrigerantes  pueden  emplearse  en  dos  tipos fundamentales  de  instalaciones:  sistemas  criogénicos  o  sistemas  de  frío  mecánico  por 
  15. 15. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   12 compresión. En la planta de fabricación de zumos se utiliza este último porque la economía de explotación de ellos es mucho más rentable respecto a los sistemas criogénicos.  Los  sistemas  frigoríficos  están  compuestos  fundamentalmente  por  un  compresor,  un condensador, un evaporador, una válvula de expansión y un depósito del fluido refrigerante. Tanto  el  compresor  como  el  condensador  se  sitúan  fuera  de  la  cámara  de  refrigeración, mientras  que  el  evaporador  podrá  estar  dentro  (sistema  directo)  o  fuera  de  la  misma (sistema indirecto).  La función del compresor es elevar la presión del refrigerante en estado de vapor: aspira el vapor que entra del evaporador y lo envía al condensador. Los más comúnmente utilizados son los de pistón, centrífugos y de tornillo.  El  condensador  tiene  como  misión  pasar  el  refrigerante  de  vapor  a  líquido,  pudiéndose realizarse  por  medio  de  agua,  aire  o  de  ambos.  En  la  planta  se  usa  el  condensador evaporativo,  donde  se  combina  el  uso  del  agua  (mediante serpentines  de  rociado)  y  aire (mediante  ventiladores  a  contracorriente)  para  enfriar  el  refrigerante.  Ello  supone  un descenso importante del caudal de agua consumida (ahorro entre 90 y 95 % con respecto a los  tubulares  que  usan  agua)  y  un  ahorro  eléctrico  en  el  compresor  respecto  a  los condensadores de aire (menos del 65 % de consumo). El evaporador es el elemento que regulará la temperatura de conservación de los productos mediante  un  cambio  de  estado  del  líquido  refrigerante  que  circula  en  su  interior,  a  una presión y temperaturas dadas. El efecto refrigerante se produce al evaporarse el fluido. El sistema  implantado  en  la  fábrica  es  el  sistema  directo,  de  forma  que  el  evaporador  se encuentra situado dentro de la propia cámara y es el que enfría el aire que está en contacto con el producto. Este sistema es el más utilizado, por resultar menos costoso y complejo que el  sistema  indirecto,  donde  el  evaporador  enfría  un  líquido  (“salmuera”)  que  a  su  vez alimenta un intercambiador de calor que enfría el aire de la cámara.  Los evaporadores pueden ser de convección natural o de convección forzada. En planta se han  usado  ambos  tipos:  para el  área  de almacenado  de materia  se ha  usado  el  primero, porque la velocidad de movimiento del aíre es baja y su efecto deshidratante es mínimo. En cambio, para el área de refrigeración del área de almacenaje de producto terminado se ha utilizado  el  segundo  tipo,  porque  los  equipos  mueven  el  aire  de  la  cámara  mediante ventiladores, de forma que se mejora la distribución del frío.   Si  analizamos  desde  un  punto  de  vista  ambiental  la  operación,  encontramos  que  las emisiones generadas en esta operación son:  
  16. 16. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   13    Residuos.‐ En estas operaciones de almacenamiento no se producen residuos sólidos orgánicos, pero sí pudieran generarse de tipo inorgánicos (embalajes, palots, palets, barquillas, etc.).    Aguas  residuales.‐  Debido  a  que  la  cámara  de  refrigeración  funciona  con  un condensador  de  tipo  evaporativo,  el  volumen  de  agua  consumida  se  ha  reducido notablemente  frente  a aquellas  cámaras  que  funcionan  con  condensador  por  agua. Este  vertido  no  contiene  carga  contaminante  ya  que  no  entra  en  contacto  con  el producto, tendrá las mismas características que las del agua de abastecimiento con la peculiaridad de que su temperatura será superior (el agua se calienta al condensar al fluido  refrigerante).  Son  reutilizables  para  otros  usos  como  lavados  de  la  materia prima, limpieza, etc., e incluso para el mismo uso con enfriamiento del agua.    Ruidos.‐ En estas operaciones de almacenamiento se generan ruidos provocados por equipos  de  generación  de  frío  (compresores,  condensadores,  etc.)  y  vehículos  de transporte (carretillas, etc.).  33..33..‐‐   LLaavvaaddoo  yy  lliimmppiieezzaa  Con la limpieza se separan los contaminantes que pueden presentar los vegetales: tierra, piedras,  restos  vegetales,  suciedad  adherida,  polvo,  insectos,  fertilizantes,  plaguicidas, microorganismos, etc. En esta fase se busca eliminar todas las materias extrañas que puedan contaminar el zumo y los aceites esenciales que se puedan extraer de la naranja durante la operación de extracción.  Las operaciones de limpieza pueden realizarse varias veces, de forma que en los primeros pasos  de  esta  fase  se  elimina  la  suciedad  más  grosera  (piedras,  tierra,  etc.)  y  en  los posteriores se busca la eliminación de la carga microbiana, plaguicidas, etc. Además de la limpieza  previa,  se  realizan  durante  el  procesado  otros  lavados  complementarios  (ej. durante el transporte del producto, etc.). En la práctica hay que establecer un balance entre costes de limpieza (pérdida de producto, mano obra, gasto energético...) y la necesidad de producir un alimento de buena calidad y seguro: el grado de contaminación de la materia prima se reflejará en el producto final e influirá en las siguientes etapas.  La limpieza puede realizarse mediante dos tipos de métodos: en seco (tamizado, cepillado, aspiración,  abrasión,  separación  magnética,  rodillos  giratorios,  ventiladores,  etc.)  o  en húmedo (inmersión, aspersión, rociado, flotación, duchas, etc.), aunque los últimos avances científicos están desarrollando técnicas experimentales que pasan por el estudio de sistemas 
  17. 17. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   14 como la limpieza electrostática, por radioisótopos, con Rayos X, etc. La limpieza ultrasónica se utiliza para ablandar los contaminantes en algunos productos alimenticios (huevos, etc.) y se realiza con agua y detergentes. Las ondas ultrasónicas dan lugar a la formación y colapso rápido de burbujas en el fluido. En esta fase, la limpieza de la naranja resultará de una combinación de los dos métodos. Por un  lado,  la  limpieza  de  la  fruta  mediante  cepillos  giratorios,  limpiaran  suavemente  la superficie  de  éstas,  separando  así  los  contaminantes  de  gran  tamaño  y  aquellos contaminantes no adheridos a la superficie de la naranja (ej. polvo).   Por  otra  parte,  la  limpieza  en  húmedo  mediante  la  circulación  de  la  fruta  por  debajo  de aspersores, eliminará las partículas y suciedad adherida. La eficacia de este tipo de limpieza reside en la presión del agua, temperatura, caudal de agua utilizado, tiempo de exposición, tipo de producto limpiador, etc. de forma que la mejor combinación pasa por una presión alta con un pequeño volumen de agua (según el producto y su grado de maduración).  Si analizamos desde un punto de vista ambiental la operación, encontramos que, teniendo en cuenta los recursos disponibles, las emisiones generadas son:     Residuos.‐  Se  generan  en  esta  operación  principalmente  residuos  sólidos  orgánicos: restos  de  producto,  restos  vegetales,  etc.  y  residuos  sólidos  inorgánicos:  tierra, piedras, etc.    Aguas  residuales.‐  En  el  caso  de  limpieza  en  seco  no  se  generan  aguas  residuales. Cuando la limpieza y/o lavado de los vegetales se realiza con agua, el vertido tendrá distintas  características  dependiendo  de  si  se  realiza  uno  o  varios  lavados,  de  la cantidad y calidad del agua utilizada, del estado del producto, etc. Las aguas residuales generadas en las primeras fases de lavado habitualmente contienen una elevada carga contaminante (tienen tierra, suciedad, etc.) mientras que las de la segundas fases son aguas  más  limpias.  Generalmente  las  aguas  procedentes  del  lavado  suponen  un porcentaje  importante  con  respecto  al  consumo  total  de  agua  y  será  necesario tratarlas en función del destino de vertido de las mismas.    Ruidos.‐ En estas operaciones de limpieza y lavado se generan ruidos provocados por los equipos: bombas, ventiladores, etc.     
  18. 18. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   15 33..44..‐‐   SSeelleecccciióónn  yy  ccllaassiiffiiccaacciióónn  Habitualmente se realiza una selección de los vegetales para eliminar unidades con calidad deficiente (podridos, rotos, inmaduros, parasitados, etc.), que puedan afectar a la calidad final del producto, o tengan un tamaño inadecuado. La selección puede realizarse en función del  tamaño,  peso,  forma,  etc.  La  clasificación  se  realiza  en  función  de  los  estándares  de calidad del producto (extra, primera, segunda...): color, forma, integridad, defectos, etc. La  selección  y  la  clasificación  de  la  materia  prima  pueden  realizarse  de  diversas  formas: manual,  mecánica  o  fotométrica,  pero  además  para  algunos  tipos  de  alimentos  se  están realizando ensayos para llevar a cabo estas operaciones mediante la transmitancia (rayos X), que permiten el examen interno no destructivo de los alimentos sólidos.  Dentro de la planta de fabricación de zumo, la selección y clasificación se llevará a cabo de forma  manual.  La  mesa  de  selección,  consiste  en  un  elevador  de  rodillos,  situado normalmente en posición horizontal, y una cinta transportadora para descartes. Los rodillos se  apoyan  sobre  guías  en  su  movimiento  de  avance,  de  manera  que  adquieren  un movimiento de rotación que hace girar la fruta, con el fin de verla en su totalidad. La cinta podrá estar situada encima o debajo del elevador. Por  medio  de  operarios  entrenados,  situados  sobre  los  estribos  laterales,  se  inspecciona visualmente la fruta y separan manualmente las calidades conforme a criterios establecidos. La fruta de inferior calidad se deposita sobre la cinta de descartes, ya sea directamente, si está  situada  en  posición  superior,  o  a  través  de  los  buzones,  si  está  situada  en  posición inferior. Una vez realizada la selección la fruta en óptimas condiciones, ésta pasará a la fase de lavado y limpieza. Si analizamos desde un punto de vista ambiental la operación, encontramos que, teniendo en cuenta los recursos utilizados, las emisiones generadas durante esta fase son:     Residuos.‐  Se  generan  en  esta  operación  principalmente  residuos  sólidos  orgánicos procedentes  de  los  rechazos  para  fabricación:  frutos  inmaduros,  pequeños, parasitados, semillas, etc.    Aguas  residuales.‐  Si  estas  operaciones  tienen  lugar  en  presencia  de  agua,  las características del vertido dependerán del tipo de producto transportado, su estado (entero, cortado, laminado, etc.), del tiempo de contacto entre el producto y el agua, etc.    Ruidos.‐ En estas operaciones se generan ruidos provocados por los equipos: bomboa, ventiladores, etc. 
  19. 19. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   16 33..55..‐‐   CCaalliibbrraacciióónn  A este punto la fruta o bien proviene de la operación de lavado y limpieza o bien del almacén de materia prima.  El  calibrado  de  la  fruta  se  hace  necesario  debido  a  la  sensibilidad  que  presentan  los extractores al diámetro de la fruta para su correcto funcionamiento y con la máxima garantía de calidad. El calibrador de que se dispone permite clasificar frutas más o menos esféricas, mediante un conjunto de pares de rodillos calibradores y cintas de transporte.   Tras el calibrado, la fruta se lleva a las cintas de alimentación de los extractores. Ésta cinta dispone de difusores ajustables y está dispuesta con una pendiente, para que la fruta caiga por gravedad y alimente a los extractores. Las cintas de transporte deberán estar llenas para que los extractores puedan trabajar a pleno rendimiento.  El fruto excedente será llevado de nuevo al calibrador, mediante una cinta de retorno, con lo que se aumenta su rendimiento notablemente.  33..66..‐‐   EExxttrraacccciióónn  El procesado a escala industrial de los frutos cítricos ha sido posible gracias al desarrollo de los modernos extractores. Los extractores industriales comenzaron a desarrollarse a partir de los años 40‐50 y desde entonces no han dejado de incorporar nuevas mejoras y avances tecnológicos que han permitido aumentar los rendimientos y la calidad del zumo obtenido.  Tabla 2. Sistemas de extracción más empleados por los fabricantes de zumos según el tipo de fruto.  SISTEMA DE EXTRACCIÓN  TIPO DE FRUTO Centrífugas  Manzana, pera Difusión  Naranja, melocotón, manzana, uva Exprimidores  Naranja In‐line  Naranja Prensa tornillo, hidráulica, etc.  Uva, manzana, tomate Tamices y refinadores  Tomate 
  20. 20. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   17 Para la obtención de jugos y concentrados se utilizan gran variedad de sistemas y equipos, a menudo adaptados muy específicamente a la materia prima a procesar (ver tabla 2). Esta operación puede ser compleja en cuyo caso existe una operación de extracción y otra de tamizado del zumo (caso de los cítricos) o básica, en cuyo caso la extracción y el tamizado se realizan en la misma operación (prensado o centrifugación).  Si bien se pueden aplicar diferentes sistemas de extracción para  la  elaboración  de  zumo  de  naranja,  en  la  planta  de fabricación  se  tiene  instalado  un  sistema  de  extracción  in‐line.  Este  sistema  extrae  el  zumo  de  la  fruta  entera  y  de forma individual. La fruta se introduce en una cánula y es prensada  entre  dos  émbolos.  La  fruta  va  entrando  en  los extractores que tienen unas copas con cuchilla inferior que hacen  cortes  en  la  piel  para  que  al  exprimir  salga  todo  el zumo. De esta forma se consigue una separación de tres fracciones: zumo y pulpa, cáscara y emulsión de aceite con trozos de cáscara. La cáscara completamente seca cae a un sinfín que pasa bajo la bancada donde vierten las máquinas. Con este sistema se evita la incorporación de aceites esenciales al zumo, que son los que aportarían un sabor amargo.   La maquinaria elegida para esta fase es un modelo extractor de la casa FMC Technologies, que extrae el zumo entero, sin partirlo previamente por la mitad. La extracción se podrá hacer en  configuraciones de tamaño diferente, según el calibrado de la fase anterior.  Las principales ventajas que presenta este sistema de extracción son la versatilidad, la alta productividad, obtención de zumo de alta calidad y sencillez de manejo.  El  principio  de  funcionamiento  se  basa  en  la  separación  instantánea  de  los  elementos constituyentes del fruto (piel, membrana, semillas y otros productos no deseables), que, de 
  21. 21. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   18 permanecer demasiado tiempo en contacto con el zumo, aportarían efectos no deseados al producto final, como sabores extraños, mayor amargor, contenido en aceites esenciales, etc. Todo ello iría en detrimento de la calidad del zumo.  La extracción rápida evitará que pasen al zumo sustancias procedentes  de  las  semillas,  membranas  y  corteza  que pueden  producir  amargor  y  sabores  extraños.  Como resultado se obtiene un zumo de gran calidad. El proceso se realiza en ciclos muy rápidos, ya que estos extractores pueden llegar a realizar casi 100 por minuto. En general, en todos los sistemas de extracción de zumos de cítricos, es muy importante la operación preliminar de calibración de los frutos por tamaños, ya que la eficiencia de la extracción y la calidad del zumo obtenido van a estar muy relacionadas con la correcta asignación del tamaño de fruta al tamaño de copa apropiado. Una vez finalizada la extracción, las porciones interiores del cítrico se hallan localizadas en el interior del cilindro tamizador. En este momento, el tubo del orificio se mueve hacia arriba presionando  el  contenido  del  cilindro  tamizador,  lo  que  provoca  que  el  zumo  y  la  pulpa pasen  a  través  de  los  orificios  del  tamiz  y  pasen  al  depósito colector de zumo. Las partes del fruto de mayor tamaño, que no pueden atravesar el tamiz, son descargadas por un orificio en el tubo inferior y evacuadas fuera de la máquina. Las cortezas, rotas al ser forzadas a pasar a través de los dedos de las copas, se eliminan por la parte superior de la máquina depositándose en un colector. Durante la extracción las pieles, forzadas a pasar a través de los dedos de las copas, sueltan el aceite  esencial  contenido  en  las  vesículas.  Este  aceite  es arrastrado  mediante  una  corriente  de  agua  y  recogido  por separado como una emulsión de aceite. Si analizamos desde un punto de vista ambiental la operación, encontramos que, teniendo en cuenta los recursos utilizados (materia prima, agua y energía), las emisiones a considerar serán:     Residuos.‐  En  esta  operación  se  generan  principalmente  residuos  sólidos  orgánicos, restos de frutos, vesículas, pepitas, etc. 
  22. 22. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   19    Aguas  residuales.‐  En  esta  operación  se  generan  volúmenes  pequeños  de  agua residual pero con alto contenido en carga orgánica debido a los restos de zumo y de materia prima que en parte se disuelven en el agua y le confieren una elevada DBO y altos contenidos en sólidos en suspensión.    Ruidos.‐ En estas operaciones se generan ruidos provocados por los equipos.  33..77..‐‐   TTaammiizzaaddoo  yy  hhoommooggeenneeiizzaacciióónn  TAMIZADO El  tamizado  puede  ser  una  operación  a  realizar  de  forma  coincidente  con  la extracción o posterior a ésta. En nuestra planta se ha proyectado que sea después de la extracción. Con esta operación se eliminan las sustancias de mayor tamaño (restos de corteza y pulpa), a fin de comunicar una mejor apariencia al zumo.  El zumo proveniente del extractor es conducido por gravedad hasta el tamiz, donde, mediante un tamiz rotatorio, se reduce el contenido de sólidos presentes en el zumo. En  todo  momento  se  evita  la  incorporación  de  aire  para  evitar  la  pérdida  de vitaminas y en caso de querer reducir más el contenido de pulpa, el zumo tendría que pasar a continuación por un separador centrifugador. Inmediatamente después  el zumo es enfriado.  El  tamizado  genera  unos  residuos  sólidos  que  pueden  ser  aprovechados  como subproductos por otras industrias agroalimentarias o para fabricación de piensos, de forma que generalmente no presentan problemas de gestión o eliminación. HOMOGENIZADO El  zumo  se  homogeniza  para  mantener  los  sólidos  en  suspensión  y  que  éstos  no precipiten hacia el fondo del tanque. Para ello, se instala un agitador en el fondo del tanque y así se obtiene un producto homogéneo.     
  23. 23. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   20 33..88..‐‐   DDeessaaiirreeaacciióónn  Esta operación se realiza en los zumos de cítricos (también en concentrados) para mejorar el aroma y color del producto, disminuir la espumación durante el enlatado de jugos y reducir la separación de sólidos en suspensión. En los zumos se hace necesario desairear para evitar posibles oxidaciones, que provoquen la destrucción de la vitamina C y otros compuestos, con el consiguiente deterioro de su calidad, y permitir una prolongación de la vida útil del zumo. Se eliminan tanto el oxígeno como el CO2 disueltos en el jugo. Para ello, se aplica vacío en el tanque de desaireación, antes de que el jugo pase a la fase de pasteurización. Lo normal para zumos de frutas es un contenido de oxígeno aceptable de 0,5 ‐1,0 miligramo/litro, para que los microorganismos, presentes en el zumo,  no  puedan  alterarlo  en  demasía.  La  realización  de  esta  operación  produce  unos consumos de energía que no son significativos.  33..99..‐‐   PPaasstteeuurriizzaacciióónn  Del  desaireador  se  transporta  el  zumo  al  punto  de  pasteurización.  Como  alternativas  de proceso  en  la  fase  de  pasteurización,  alternativas  a  los  tratamientos  térmicos  clásicos, existen varias posibilidades: pasteurización hiperbárica, pasteurización por pulsos eléctricos, etc.  Todas  ellas  constituyen  nuevas  técnicas  de  proceso  que  se  consideran  emergentes puesto que están actualmente en estudio y desarrollo, y podrían suponer una alternativa de menor impacto ambiental que otras que están en uso. Ya algunos fabricantes de diversos países ya han empezado a implantar algunas. En nuestro caso, en la planta de elaboración de zumos  se  dispone  de  la  tecnología  necesaria  para  el  desarrollo  de  la  pasteurización hiperbárica.  La pasteurización es el método tradicional de conservación de zumos y concentrados, que consiste en el calentamiento del zumo a temperaturas entre 60 y 100OC durante un tiempo variable, pudiendo ser aplicada sobre el zumo antes de envasar o sobre los envases cerrados conteniendo el zumo. El problema principal de los tratamientos térmicos de alimentos es la velocidad  de  transferencia  de  calor  que  por  el  método  empleado  se  consigue,  pero  que influirá en la alteración o no, de las características organolépticas y cualidades del zumo, provocando o no pérdidas de valor nutritivo.  Existen  diversos  métodos  para  mejorar  la  velocidad  de  transferencia  de  calor  y  que fundamentalmente son adaptables a productos líquidos como en el caso de los zumos. Estos métodos están fundamentados en pasteurizar o esterilizar el producto (según su pH, el tipo 
  24. 24. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   21 de envasado posterior y condiciones de conservación, refrigerado o temperatura ambiente) sin envasar. La  combinación  tiempo‐temperatura,  requerida  para  inactivar  las  enzimas  (estabilidad bioquímica) y los microorganismos (estabilidad microbiológica), depende en gran medida del pH  del  zumo  a  tratar,  pero  no  supone  un  problema  la  aplicación  de  esta  técnica  en  la mayoría  de  los  zumos,  ya  que  éstos  cuentan  con  un  pH  relativamente  bajo.  A  pH  <  5  la mayoría  de  los  microorganismos  se  desarrollan  con  mucha  dificultad,  a  excepción  de  las bacterias  formadoras  de  ácido  butírico  pueden  desarrollarse  a  un  pH  entre  4,0‐4,5,  las  bacterias  lácticas  que  pueden  crecer  y  multiplicarse  a  un  pH  de  hasta  2,5  y  los  mohos  y levaduras  que también pueden resistir y crecer en medios ácidos. La elección del tiempo y temperatura  del  tratamiento  vendrá  condicionada  por  la  preservación  de  la  composición inicial del alimento. En el caso de los zumos de frutas, uno de los objetivos fundamentales será impedir la destrucción de las vitaminas. La  pasteurización  hiperbárica  permite  higienizar  alimentos  sometidos  durante  un  cierto tiempo a un alto nivel de presión hidrostática. La presurización de los alimentos en frío o a temperatura  ambiente  por  encima  de  4000  bar  inactiva  los  microorganismos  vegetativos (bacterias, levaduras, hongos) presentes en los productos alimentarios. La alta presión actúa modificando  la  membrana  celular  de  los  microorganismos  y  también  inactivando  ciertas enzimas.  La  inactivación  de  los  microorganismos  depende  de  variables  tales  como: características  del  producto  (pH,  actividad  del  agua,  temperatura,...),  tipo  de microorganismo. La distribución uniforme de la presión posibilita asimismo una higienización homogénea de todo  el  producto  sin  aumentar  la  temperatura.  El  resultado  es  el  nivel  deseado  de higienización, sin deterioro de sus cualidades organolépticas. Los envases deben ser flexibles para soportar las pequeñas variaciones de volumen que se producen. Los principales componentes de una instalación son: • La cámara de alta presión y su sistema de cierre. • El grupo compresor (ya sea de compresión directa o indirecta). • Los circuitos de alta presión • El sistema de gobierno y control. • Los eventuales circuitos de calefacción‐enfriamiento. El sistema está basado en los principios físicos de Le Chatelier («Toto fenómeno (transición de  fase,  cambios  esteroquímicos,  reacciones  químicas)  que  se  acompañan  con  una 
  25. 25. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   22 disminución de volumen están favorecidos por un aumento de la presión (y viceversa)») y el isostático («la presión se transmite de manera uniforme e instantánea por todo el espesor de la  muestra»).  Los  equipos  se  adaptan  teniendo  en  cuenta  las  especificaciones  de  las aplicaciones alimentarias: • Utilización del agua como fluido de compresión. • Larga duración de la cámara de alta presión, es decir, que soporte la realización de centenares de miles de ciclos de compresión‐descompresión. • Facilidad de limpieza. El conjunto de alimentos aptos para la pasteurización hiperbárica es muy amplio: productos vegetales (verduras, zumos, salsas, etc.), cárnicos (jamón curado, cocido), pescados, platos preparados,  etc.  Se  está  estudiando  a  nivel  de  laboratorio  el  uso  de altas  presiones  para esterilización.  La  idea  es  reducir  el  tratamiento  térmico  en  tiempo  y  temperatura,  y complementarlo con un tratamiento por altas presiones (Fig.2). Los  sistemas  de  procesado  de  altas  presiones  pueden  ser  de  dos  tipo:  discontinuos  y semicontinuos, pero es este último el que se ha proyectado en la planta de fabricación de zumos  de  naranja  por  ser  el  más  idóneo  para  alimentos  líquidos  (también  utilizado  para particulados  mediante  compresión  directa).  Su  rendimiento  es  superior  al  sistema discontinuo ya que se podrán asociar varias cámaras en paralelo con el mismo generador de presión.  Figura 2. Sistema de alta presión semicontinuo. Por otro lado, el procedimiento de presurización es independiente del volumen de muestra tratada,  donde  la  presión  es  aplicada  de  forma  temporal  y  reversible.  La  presión  es transmitida a la muestra por contacto directo (alimento líquido bombeado en un cilindro de 
  26. 26. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   23 acero) o indirecto (alimento envasado en un recipiente flexible y termosellado) con el medio de presurización. Además, el mantenimiento de la muestra a una presión durante cualquier período de tiempo no necesita un aporte de energía suplementario.  La principal ventaja de la pasteurización hiperbárica es que a diferencia de lo que ocurre en la  pasteurización  por  tratamiento  térmico,  en  que  los  tiempos  de  calentamiento  y enfriamiento son largos y existen pérdidas de energía durante el proceso, los cambios en la presión  son  prácticamente  instantáneos  y  al  tratarse  de  una  transmisión  isostática  son uniformes. Por lo tanto, el proceso es independiente del volumen y de la geometría de la muestra. Una vez el sistema se encuentra bajo presión, al no haber pérdidas de energía, no existen requerimientos energéticos adicionales. Se utiliza agua en la central hidráulica de baja presión que sincroniza los movimientos del intensificador de alta presión, destinados a incrementar la presión de la cámara del proceso. Una  vez  completada  la  fase  de  presurización,  el  agua  es  retornada  a  un  depósito  para utilizarse de nuevo. Como  inconvenientes  a  esta  técnica,  se  torna  necesario  estudiar  la  aplicación  para  cada producto y actualmente no existe información objetiva acerca del consumo energético para valorar la ventaja medioambiental respecto al tratamiento térmico. Si  analizamos  desde  un  punto  de  vista  ambiental  la  operación,  encontramos  que  se generarían las siguientes emisiones:     Aguas residuales.‐ Durante las operaciones de tratamiento térmico y enfriamiento se consume un caudal importante de agua para estos procesos.   En caso de que existan sistemas de recuperación del agua para volver a reutilizarla en el mismo uso (mediante torres de refrigeración, intercambiadores de calor, etc.) no existe vertido de aguas residuales; sin embargo, si la empresa no dispone de sistemas de  recuperación  del  vertido  se  genera  un  vertido  de  aguas  residuales  “limpias”  y  a temperatura elevada.    Ruidos.‐  En  estas  operaciones  se  generan  ruidos  provocados  por  los  equipos: autoclaves, pasteurizadores, etc.  33..1100..‐‐  EEnnffrriiaammiieennttoo  Una vez pasteurizado, el zumo se traslada a tanques o silos asépticos, donde se mantiene a una temperatura de 3‐4OC, para asegurar su perfecta conservación y homogeneización. De 
  27. 27. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   24 esta forma, el producto puede ser almacenado durante largos períodos de tiempo, antes de proceder a envasarlo.   Respecto  a  los  sistemas  de  refrigeración,  se  aplicable  en  este  punto  lo  mismo  que  se  ha comentado dentro del punto de almacenamiento de materia prima, en lo que se refiere a los sistemas de refrigeración.   33..1111..‐‐  AAccoonnddiicciioonnaammiieennttoo::  eennvvaassaaddoo  yy  eemmbbaallaajjee  En  cuanto  al  envase,  los  materiales  utilizados  para  el  envasado  de  líquidos  deben  ser higiénicos  y  poseer  la  suficiente  resistencia  mecánica  para  prevenir  el  goteo  y  la contaminación exterior. También deben ser inertes y proveer de protección contra la luz. Los sellados  son  importantes  y  deben  ser  impermeables  a  gases.  El  recipiente  debe  estar diseñado para asumir las demandas de las líneas de procesado y llenado.  Los zumos frescos tienen muy poca vida útil después de su extracción de la fruta, debido a la acción enzimática o microbiana, a menos que sean rápidamente procesados o conservados. A  continuación  se  indican  las  tareas  que  se  llevan  a  cabo  dentro  de  las  operaciones  de envasado y embalaje.  ENVASADORA ASÉPTICA Y CODIFICACIÓN Los zumos suelen ser envasados en recipientes bien tipo Tetra Pak o bien tipo PET, con  formatos  de  distintos  volúmenes.  En  nuestra  planta  de  fabricación  nos decantamos por el envasado en envases PET de 250 ml, provistos de un tapón en la parte superior del envase, para mayor comodidad de los consumidores. Todas las manipulaciones sobre el material de envasado se realizan siguiendo las BPF (buenas prácticas de fabricación). El envasado se realiza en condiciones de asepsia, con  la  esterilización  previa  de  las  botellas,  dentro  de  un  sistema  continuo  y  justo antes del llenado. De esta forma se garantiza el perfecto estado de los envases, lo que permitirá que el producto llegue al consumidor en condiciones óptimas. Finalmente,  una  vez  que  los  envases  salen  de  la  máquina  de  envasado  aséptico, pasan por un codificador, donde se les aplica un código de barras mediante láser.  APLICADORA DE TAPONES 
  28. 28. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   25 Una vez el zumo ha sido envasado, pasa a una máquina donde se le aplicarán los tapones en la parte superior, del envase, mediante una fuerte presión. EMBALAJE: EMPAQUETADO Y PALETIZADO Después de la aplicación de los tapones, los envases de zumo son transportados por cintas hasta las máquinas de empaquetadoras, donde el producto será empaquetado según  el  diseño  de  la  caja.  Dentro  de  la  empaquetadora,  el  cargador  recoge  el material de cartón ondulado plano sobre el que se colocan los envases ya agrupados. A  continuación,  el  cartón  ondulado  rodea  al  grupo  de  envases  y  seguidamente  es encolado.  Una vez formadas las cajas, son marcadas en el exterior para poder reconocer el lote y  fecha  de  consumo  preferente.  Se  ha  formado  así  un  bulto  cerrado  que  puede resistir  condiciones  difíciles  de  distribución.  Las  cajas  ya  completas,  son  colocadas sobre palets con una estructura predeterminada que asegura su estabilidad. Si  analizamos  desde  un  punto  de  vista  ambiental  la  operación,  encontramos  que  las emisiones generadas para esta fase serán:     Residuos.‐ En estas operaciones de envasado se producen residuos sólidos orgánicos: resto de producto congelado, etc. y residuos sólidos inorgánicos: restos de material de envasado, embalajes, etc.    Aguas residuales.‐ Durante la operación de envasado únicamente se generan aguas residuales derivadas del proceso de limpieza de los equipos de envasado.    Ruidos.‐  En  estas  operaciones  de  envasado  se  generan  ruidos  provocados  por  los equipos de envasado: elevadores, tolvas, selladoras, etc.  33..1122..‐‐  AAllmmaacceennaajjee  ddee  pprroodduuccttoo  tteerrmmiinnaaddoo  En varias de las operaciones anteriores, se ha tenido que pensar en el almacenado del zumo, lo que influirá en los volúmenes que se manejen y en la gestión de los envíos a los clientes. El zumo de naranja, por tratarse de un zumo mínimamente procesado, tendrá un tiempo corto de permanencia en almacén hasta ser expedido.   Respecto  a  los  sistemas  de  refrigeración,  se  aplicable  en  este  punto  lo  mismo  que  se  ha comentado  dentro  del  punto  de  almacenamiento  de  materia  prima,  lo  referido  a  los sistemas de refrigeración.  
  29. 29. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   26  33..1133..‐‐  EExxppeeddiicciióónn  La  expedición  del  producto  terminado,  se  hará  de  forma  diaria  y  a  través  de  los distribuidores oportunos para su puesta en mercado y comercialización. De igual forma, la salida de los subproductos se realizará diariamente.  La  tipología  de  los  clientes  podrá  ser  diversa:  distribuidores  regionales,  cadenas  de distribución y clientes minoristas.  Previa a la expedición, el departamento de Control de Calidad determinará la conformidad del  producto.  Un  vez  liberados  y  en  función  de  los  pedidos  recibidos  en  fábrica,  el departamento de expediciones establece las salidas de las mercancías para su carga según el método "FIFO" (First In First Out). 
  30. 30. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   27   44..‐‐   DDIISSEEÑÑOO  DDEE  LLAA  PPLLAANNTTAA  DDEE  FFAABBRRIICCAACCIIÓÓNN  Debido  a  la  gran  diversidad  de  tipología  de  empresas  que  se  dedican  a  la  fabricación  de alimentos, no existe una normativa concreta sobre edificios e instalaciones de una planta alimentaria.  Así,  actualmente  se  recurre  a  las  recomendaciones  del  Código  Alimentario Español,  normativa  de  carácter  general  con  la  que  ampararse.  El  diseño  de  la  planta  de fabricación  de  zumos  se  ajustará  a  lo  recogido  en  la  redacción  del  código  respecto  a  los siguientes puntos: a) Los locales de fabricación o almacenamiento y sus anexos deberán ser adecuados para el uso a que se destinan, con emplazamiento y orientación apropiados, accesos fáciles y amplios,  situados  a  conveniente  distancia  de  cualquier  causa  de  suciedad, contaminación o insalubridad, y separados rigurosamente de viviendas o locales donde pernocte o haga sus comidas cualquier clase de personal.  b) En  su  construcción  o  reparación  se  utilizarán  materiales  idóneos  y  en  ningún  caso susceptibles  de  originar  intoxicaciones  o  contaminaciones.  Los  pavimentos  serán impermeables, resistentes, lavables e ignífugos, dotándolos de los sistemas de desagüe precisos. c) Las paredes y techos se construirán con materiales que permitan su conservación en perfectas condiciones de limpieza, blanqueo o pintura, y en forma que las uniones entre ellos, así como de las paredes con los suelos, no tengan ángulos ni aristas vivos. d) La ventilación e iluminación, naturales o artificiales, serán las reglamentarias y, en todo caso,  apropiadas  a  la  capacidad  y  volumen  del  local  según  la  finalidad  a  que  se  le destine.  e) Dispondrán  de  agua  corriente  potable  en  cantidad  suficiente  para  la  elaboración, manipulación  y  preparación  de  los  alimentos  o  productos  alimentarios,  y  para  la limpieza y lavado de locales, instalaciones y elementos industriales, así como para le aseo del personal. f) Habrán de tener servicios higiénicos y vestuarios, en número adecuado al número de empleados  y  con  características  acomodadas  a  lo  que  prevean,  para  cada  caso,  las autoridades competentes.  g) Todos los locales de las industrias y establecimientos alimentarios deben mantenerse constantemente en estado de gran pulcritud y limpieza, la que habrá de llevarse a cabo 
  31. 31. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   28 por  los  medios  más  apropiados  para  no  levantar  polvo  ni  producir  alteraciones  o contaminantes. h) Todas las máquinas y demás elementos que están en contacto con materias primas o auxiliares, artículos en curso de elaboración, productos elaborados y envases, serán de características  tales  que  no  puedan  transmitir  al  producto  propiedades  nocivas  y originar, en contacto con él, reacciones químicas perjudiciales. i) Igualmente  se  tomarán  precauciones  en  cuanto  a  los  recipientes,  elementos  de transporte, envases provisionales y lugares de almacenamiento. Todos estos elementos estarán construidos en forma tal que puedan mantenerse en perfectas condiciones de higiene y limpieza. j) Contarán con servicios, defensas, utillaje o instalaciones adecuado en su construcción y emplazamiento  para  garantizar  la  conservación  de  los  alimentos  y  productos alimenticios en óptimas condiciones de higiene y limpieza, y su no contaminación por la proximidad  o  contacto  con  cualquier  clase  de  residuos  o  aguas  residuales,  humos, suciedad y materias extrañas, así como por la presencia de insectos, roedores, aves y animales domésticos o no. Por  otro  lado,  el  Codex  Alimentarius  (Alinorm  95/13),  el  Real  Decreto  2207/1995  y  el A.R.C.P.C. aportan algunas ideas que permiten establecer las siguientes normas generales de Buenas Prácticas de Fabricación (B.P.F.) respecto a la construcción y diseño de edificios e instalaciones: La  instalación  deberá  diseñarse  en  función  de  dos  objetivos:  adaptación  a  los alimentos a fabricar y evitar la contaminación de los alimentos.  La  instalación  deberá  permitir  una  realización  adecuada  de  las  operaciones  de mantenimiento, limpieza y desinfección. Los materiales de las superficies de la instalación (sobre todo aquellas que vayan a entrar  en  contacto  con  los  alimentos)  deberán  ser  atóxicos,  limpios  y  fáciles  de limpiar y mantener. La fábrica o, al menos, el Departamento de Fabricación, deberá aislarse del ambiente exterior y protegerse del aire atmosférico mediante los correspondientes sistemas de filtración y depuración de aire. Se dispondrá de los oportunos controles de temperatura, humedad relativa, presión, etc. donde sea necesario. Deberá  establecerse  una  protección  eficaz  frente  al  acceso  y  anidamiento  de  las plagas. 
  32. 32. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   29 Todas estas disposiciones de carácter general pueden traducirse en una serie de criterios de BPF  referentes  al  emplazamiento  de  los  edificios  e  instalaciones  que  a  continuación  se detallan: EMPLAZAMIENTO En  el  momento  de  la  elección  del  posible  emplazamiento  de  los  edificios  e instalaciones,  éstos  deberán  estar  alejados  de  toda  zona  ambiental  contaminada biológica o industrial, afectada regularmente por inundaciones y/o estar expuestos a infestaciones de plagas. No se deberán emplazar los locales en lugares donde, tras considerar  las  medidas  protectoras  oportunas,  sea  evidente  que  seguirá  habiendo una amenaza de contaminación, así como aquellas que presenten dificultades para la retirada y eliminación de residuos.  Así  mismo  el  área  de  emplazamiento  deberá  tener  facilidad  de  eliminación  de residuos,  buenos  accesos  y  comunicaciones,  contar  con  una  buena  acometida  de servicios y suelo con suficiente resistencia mecánica. Por último, el solar debe contar con buenos accesos a vías de comunicación terrestre para el aprovisionamiento de la fruta y la distribución del zumo. La fábrica estará dotada de una zona pavimentada para la maniobra de vehículos, tanto de gran tonelaje como turismos.  El  terreno  donde  se  ha  dispuesto  todas  las  instalaciones  y  equipos  es  totalmente plano para cumplir con las buenas prácticas de fabricación, ya que se mejoran los flujos  de  traslado  y  transporte  de  materias  primas,  productos  y/o  materiales,  que permiten establecer un flujo adecuado de producción y seguro.  DISEÑO En  el  diseño  de  las  instalaciones  hay  que  dar  prioridad  a  la  máxima  de  evitar cualquier tipo de contaminación futura, cualquiera que sea su vía de acceso (aire, agua, gérmenes, plagas (insectos, roedores y animales), materias primas y auxiliares, trabajadores, visitas). Todo ello se puede conseguir con una distribución correcta y adecuada  de  los  espacios/departamentos  y  la  instalación  de  barreras anticontaminación, para prevenir la contaminación (aérea o a través del calzado) e impedir los flujos de entrada contaminantes (microorganismos o plagas). Resulta  de  vital  importancia  para  el  aseguramiento  de  la  calidad  e  higiene alimentaria,  la  instalación  de  filtros  o  dispositivos  que  evitan  o  en  su  defecto reduzcan la entrada de contaminación al área de producción. En ningún caso la zona de fabricación contará con accesos directos al exterior. Se instalarán sistemas que impidan  el  trasiego  del  personal  directamente  del  exterior  al  interior  de  las 
  33. 33. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   30 instalaciones  de  fabricación,  estableciendo  filtros  adecuados  para  ello.  Además cuenta con un sistema de ventilación automático, que pone en contacto el interior con el exterior a través de una serie de filtros en cada toma.  La correcta elección de la calidad de los materiales de construcción de la planta podrá hacer  que  las  superficies  interiores  (suelos,  paredes  y  techos)  no  desprendan partículas,  permitiendo  una  fácil  limpieza  y/o  desinfección  que  proporcione  las condiciones de higiene necesarias para la fabricación del producto alimenticio.  Los suelos son una fuente permanente de problemas. Deben ser de alta resistencia tanto  física  como  química;  se  construyen  con  materiales  impermeables,  no absorbentes,  fácilmente  lavables  y  sanitizables,  sin  fisuras  ni  grietas  y  de  material antideslizante.,  con  gran  resistencia  al  desgaste.  Los  suelos  en  la  unión  con  las paredes deberán tener una escofia para evitar ángulos rectos y de acero inoxidable. Por otro lado, en algunas áreas de la planta, contarán con una cierta pendiente para facilitar el desagüe de líquidos de desecho o limpieza.  Las  paredes  deben  ser  de  materiales  claros,  resistentes  al  agua  y  a  los  pequeños roces  de máquinas, herramientas, carretillas transportadoras, etc. Se suelen emplear paneles  trilaminados  tipo  PVC/polietileno/PVC  o  paneles  de  aislamiento  y  resina fenólica  como  revestimiento.  Los  techos  podrán  ser  de  yeso  con  pintura antihumedad expoxídica.  La  disposición  de  las  ventanas  y  puertas  tiene  una  gran  importancia,  pues  su ubicación  incorrecta  puede  conllevar  muchos  problemas  dentro  de  la  planta alimentaria fruto de una contaminación externa. Sin embargo, la legislación actual no se  pronuncia  en  este  sentido  y  únicamente  el  Codex  Alimentarius  indica  que  las ventanas deberán ser fáciles de limpiar, estar construidas de modo que se reduzca al mínimo  la  acumulación  de  suciedad  y,  en  caso  necesario  estar  provistas  de  tela metálica a prueba de insectos.  Las puertas deberán tener una superficie lisa y no absorbente y ser fáciles de limpiar y cuando sea necesario, de desinfectar. DISTRIBUCIÓN Cualquier instalación para la industria alimentaria debe estar compuesta por cuatro áreas  claramente  diferenciadas,  según  su  función:  áreas  de  almacenes,  área  de fabricación  y  envasado,  área  de  control  de  calidad  y  áreas  auxiliares  (recepción, servicios higiénicos, vestuarios, etc.). 
  34. 34. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   31 La distribución de las distintas áreas y las zonas que cada una de éstas abarcan se realiza primando el flujo racional del proceso de fabricación, siendo éste el camino que siguen los productos desde la recepción de materia prima hasta su procesado en el departamento de producción, para ser finalmente dispuestos en los almacenes de producto terminado hasta el momento de su expedición.  En  la  planificación  de  los  espacios  se  tiene  en  cuenta  minimizar  los  riesgos  de contaminación, aislando las zonas de riesgo (cuarto de basuras, servicios higiénicos, etc.)  de  la  zona  de  producción,  así  como  adoptando  las  medidas  oportunas  de tratamiento de las zonas de paso comunes (aire…). Con este diseño se ha pretendido diferenciar  y  aislar  las  “zonas  limpias”  de  las  “zonas  sucias”.  Las  zonas  sucias corresponden a aquellas en las que se manipulan y/o procesan las materias primas contaminadas, como recepción y limpieza o lavado. Por el contrario, la zona limpia es donde,  en  principio,  no  se  manipulan  materias  primas  contaminadas.  Ésta  se corresponde  a  la  zona  de  producción,  envasado  y  expedición  de  los  productos  ya elaborados y sin posibilidad de contaminación. Mientras que la zona sucia ocuparía una pequeña de la planta (correspondería a la zona de recepción de materia prima, cuarto de basuras…), el resto de la superficie correspondería a zona limpia, zonas de la cadena de producción donde se manipula alimento, zona de envasado y zona de expedición.  EMPLAZAMIENTO DE LOS EQUIPOS Respecto  al  emplazamiento  de  la  maquinaria  y  otros  equipos,  se  ha  planificado  la mejor distribución y emplazamiento posible, para que el mantenimiento y la limpieza de  los  mismos  sean  adecuados,  funcionen  de  conformidad  al  uso  que  se  les  ha destinado y faciliten unas buenas prácticas de higiene, incluida la vigilancia.  SECUENCIA DE LOS PROCESOS La  secuencia  de  los  procesos  debe  ser  según  criterios  lógicos  de  progresión  del proceso  de  fabricación:  recepción  de  materias  primas  y  material  de acondicionamiento,  accesos  del  personal  (vestuarios),  elaboración  del  producto, envasado,  etiquetado,  embalaje,  control  de  calidad  y  almacenaje  del  producto terminado hasta su expedición. 
  35. 35. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   32 FLUJO DE FABRICACIÓN El flujo de fabricación define el camino que sigue la elaboración del proyecto desde los almacenes de materiales de partida hasta su elaboración, acondicionamiento y almacenamiento, pasando por todas las fases productivas.  El flujo de fabricación es un aspecto de gran interés a tener en cuenta en el diseño de una planta. Existen diversos tipos de flujos de fabricación (en círculo, en forma de ‘u’, en línea recta, etc.). En general se suele optar por implantar un flujo de fabricación en línea recta, pero aquel que se adopte vendrá condicionado por una serie de reglas o recomendaciones: ‐ seguir el itinerario más corto (nunca retrocederá ni se cruzará en su recorrido con otras líneas de flujo) ‐ será  accesible  al  acceso  de  personal  de  producción,  de  control  de  calidad  y mantenimiento ‐ tendrá buena comunicación con el proceso anterior y posterior ‐ permitirá un almacenamiento adecuado A continuación se pasa a describir las características de cada una de las áreas dentro de la planta  de  fabricación.  Tanto  las  áreas  destinadas  a  almacén  como  los  departamentos  de fabricación y control de calidad resultan de vital importancia para la gestión y distribución del zumo de naranja.   44..11..‐‐   ÁÁrreeaa  ddee  aallmmaacceenneess  El  área  de  almacenes  es  una  de  las  partes  más  importantes  de  una  empresa,  llegando  a ocupar  un  gran  porcentaje  de  la  superficie  total  de  la  planta.  Es  fundamental  el cumplimiento de la normativa en materia de buenas prácticas de fabricación para el correcto funcionamiento y gestión de las áreas destinadas a almacenaje.  Dentro de la planta de fabricación de zumo de naranja se pueden distinguir las siguientes tipos de almacén, según finalidad a la que se destinan: ‐ zona de recepción de mercancías ‐ área de cuarentena ‐ almacén de materias primas ‐ almacenes especiales: zonas/áreas de refrigeración 
  36. 36. USO DE TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS EN LA ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA   33 ‐ almacén de material de acondicionamiento: envases y embalajes ‐ almacén de producto terminado ‐ zona de distribución Todos  ellos  cuentan con  una  capacidad  suficiente  para  almacenaje y  la  realización  de  los trabajos  oportunos  dentro  de  ellos  y  pueden  estar  perfectamente  gestionados  de  forma informática. La distribución de los almacenes en la fábrica se hace en función del volumen de producción  y  las  expectativas  futuras  planteadas  como  objetivos  por  la  empresa.    Los materiales  empleados  para  la  construcción  de  cada  uno  de  ellos  cumplen  las  exigencias legales de construcción y de control de calidad.  Cada  zona  u  área  de  almacenaje  deberá  estar  totalmente  aislado  de  cualquier  otro, pudiendo hacerse mediante paredes de obra o separaciones mediante vallas/rejas metálicas que delimiten los espacios. De esta forma, todas las áreas con función específica tendrán una  separación  adecuada  del  resto  de  zonas,  se  hallan  correctamente  iluminadas  y señalizadas (se han puesto carteles y rótulos a la entrada de cada una de las áreas), para que esté claro el nombre y uso de las mismas.  ZONA DE RECEPCIÓN DE MERCANCÍA Es el lugar donde se recepciona la naranja para elaboración del zumo. Cuenta con una superficie suficientemente grande y amplia, inmediatamente a continuación del muelle de descarga. Aquí permanecerá el tiempo estrictamente necesario para ser revisado  antes  de  pasar  a  línea  de  producción,  al  almacén  de  cuarentena  o  al almacén de materias primas.  Aquí se dispone de un mecanismo administrativo que controla todas las llegadas de producto. Se tratarán temas referidos a control y gestión de proveedores, pesaje de camiones, etc.  ÁREA DE CUARENTENA Esta área es el lugar donde algunas de las partidas de naranja permanecen hasta que obtienen su conformidad, tras los correspondientes muestreos, análisis y dictámenes del departamento de control de calidad. El  área  de  cuarentena  se  sitúa  junto  a  la  zona  de  recepción  de  mercancía,  pero cuenta con una separación física por rejas metálicas. De igual forma se disponen de áreas  de  cuarentena  para  el  material  de  acondicionamiento  y  de  producto terminado.  

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