Fundamentos de Tecnología de los Alimentos - Tscheuschner (2 ed 2001) - Luis Henderson Torre

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Fundamentos de tecnología 
de los alimentos
Editor
Horst-Dieter Tscheuschner
J Este ejemplar fue donado por el 
I Ministerio oe Ed» lección Superior y la A
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Comeas, 200í
Editorial ACRIBIA, S.A. 
ZARAGOZA (España)
Título original: G rundzüge der L ebensm itteltechnik, 2“ edición
Editor: H orst-D ieter T scheuschner
Editorial: B. B eh r’s V erlag Gm bH & Co.
A verhoffstraße 10 
D-22085 H am burg, A lem ania
© B .B ehr’s Verlag GmbH & Co., 
Averhoffstraße 10 
D-22085 Hamburg, Germany
© De la edición en lengua española 
Editorial Acribia, S.A., Apartado 466 
50080 ZARAGOZA (España)
I.S.B.N.: 84-200-0952-0
IMPRESO EN ESPAÑA PRINTED IN SPAIN
Depósito legal: HU-251/2001 Editorial ACRIBIA S.A.- Royo, 23 - 50006 Zaragoza (España)
Imprime: Grafic RM Color, S.L. C/ Ganadería, parcela 27B, nave 2. 22006 Huesca. 2001
Del prólogo 
a la primera edición
En la presente obra, «Tecnología de los alimentos», se presentan por primera vez de 
forma compleja los principales elementos de esta disciplina científico-técnica. La 
tecnología de los alimentos surgió en los primeros países industrializados hacia finales 
de los años cincuenta del siglo XX y desde ese momento se desarrolló de manera 
vertiginosa. Es la expresión y el resultado del gran grado de desarrollo alcanzado por la 
producción de alimentos.
Todavía a princip ios del siglo XIX la producción de alim entos se basaba 
principalmente en el conocimiento técnico empírico, del que eran depositarias las 
industrias artesanales dedicadas a la producción de alimentos. El punto de vista científico 
de algunos aspectos de estos procesos de producción se fue imponiendo sólo de modo 
titubeante y esporádico conforme se desarrollaban la ciencia y la tecnología. Los 
primeros progresos importantes se consiguieron gracias a la investigación de situaciones 
concretas. Ello condujo a una mayor efectividad y estabilidad de los procesos empíricos 
o a una mejor calidad del producto final. Con el paso progresivo de la producción 
artesanal a la producción industrial comenzó la segunda fase del desarrollo del punto de 
vista científico. A este desarrollo de la tecnología contribuyeron especialmente el análisis 
y la descripción general de las fases de cada proceso de producción. La abstracción 
conseguida de los procesos tecnológicos elementales de cada industria permitió el análisis 
teórico unitario de los procesos básicos más importantes. Simultáneamente, se crearon 
así los supuestos esenciales para una base teórica común para el desarrollo de procesos 
y para proyectar la producción de alimentos como un saber científico-técnico a partir 
de la tradición artesanal.
Con el comienzo de la revolución técnico-científica se instauró también en el ámbito 
de la producción industrial de los alimentos una rama de desarrollo cualitativamente 
nueva, que surgió a la vez que la tecnología de los alimentos. Es objeto de esta disciplina 
el proceso de producción industrial de alimentos. Reflejo de este conocimiento científico 
en forma teórica es el contenido de la disciplina científica de la tecnología de los 
alimentos. Los elementos importantes de esta rama del saber con carácter integrador 
son las materias primas y sus propiedades tecnológicas, la tecnología de los procesos 
de transformación, el proceso de producción total y los métodos para la estructuración 
y proyecto de los procesos. Así, este estado de la cuestión tecnológica en el sentido
Y
más amplio constituye el núcleo de la tecnología de los alimentos y la línea de partida 
para el desarrollo de nuevos procesos y equipos.
Al elegir los componentes del contenido del libro no pudimos considerar las disciplinas 
básicas de las ciencias naturales y de la tecnología, que pertenecen a los saberes básicos 
del ingeniero de los alimentos. Igualmente, por motivos de espacio renunciamos a 
describir detalladamente los fundamentos de la tecnología de procesos y del procesado, 
así como del envasado. Estas disciplinas se tratan exhaustivamente en la literatura 
especializada, a la que remitiremos al lector.
Desde este punto de vista, las características técnicas del procesado seleccionadas 
y los métodos de control de calidad constituyen el núcleo de esta obra, así como el 
complejo tecnológico de la transformación de las materias primas en alimentos. El libro 
proporciona importantes temas, estructuras tecnológicas y legislación general y métodos 
de la tecnología alimentaria, permitiendo así una visión de conjunto rápida de las 
complejas relaciones e interacciones de la producción industrial de alimentos.
Vaya nuestro agradecimiento a todas las personas e instituciones que han colaborado 
con nosotros o nos han proporcionado material gráfico y han revisado el manuscrito. 
Serán bienvenidos todos los comentarios e indicaciones sobre el texto que puedan 
mejorar futuras ediciones.
Dresden
El Editor y la Editorial
VI
Prólogo 
a la segunda edición
La primera edición de este libro de texto y manual especializado fue publicado por la 
Fachbuchverlag Leipzig con autorización de Dr. Dietrich Steinkopff Verlag, Darmstadt 
tuvo tan buena acogida por parte no sólo de los técnicos de la industria alimentaria, 
sino también especialmente entre los estudiantes; le siguió poco tiempo después una 
reimpresión sin modificación alguna. Después de muchos años, esta reimpresión también 
se agotó y la B ehr’s Verlag, Hamburg, tuvo el mérito especial de promover la aparición 
de una segunda edición revisada.
Esta nueva edición se realizó manteniendo la concepción básica original. Mientras 
que los Capítulos 1 a 4 y el 6 se actualizaron sólo con pequeñas modificaciones y 
adiciones, los Capítulos 8 y 9 requirieron una revisión exhaustiva. Por último, los 
Capítulos 5 y 7 se escribieron de nuevo, para lo que fue necesario recurrir a nuevos 
autores especialistas en la materia.
El editor agradece a todos los autores, personas y compañías que contribuyeron al 
manuscrito con su colaboración y proporcionando material gráfico.
Dresden
El Editor
VII
Autores
H o r s t G o l d h a h n , Prof. Dr.-Ing. habil., Institut für V erarbeitungsm aschinen, L andm aschinen 
und V erarbeitungstechnik , Technische U niversität D resden
H il t r u d L ie b e r s , Dr. rer. nat., ehem. Institut für Lebensm ittel und B ioverfahrenstechnik, Tech­
nische U niversitä t D resden
L o t h a r L in k e , Prof. Dr.-Ing. habil., Institut für Lebensm itteltechnik und B ioverfahrenstechnik, 
T echnische U niversitä t D resden
U l r ic h L ö s e r , D r.-Ing., Kraft Jacobs Suchard, RSD, Inc. M ünchen 
H a r t m u t Q u e n d t , Dr.-Ing., Dr. Q uendt Backwaren GmbH, Dresden
H a n s - J ö r g R a e u b e r , Prof. Dr.-Ing. habil., Franz Zentis K onfitüren- und Süßw arenfabrik, A a­
chen
W a l t e r E. L. S p ie s s , Prof. Dr.-Ing., Institut für Verfahrenstechnik, B undesforschungsanstalt für 
E rnährung, K arlsruhe
H o r s t - D ie t e r T s c h e u s c h n e r , Prof. D r.-Ing. habil., Dr. h. c., D eutsches Institu t fü r L ebens­
m itteltechnik e. V., Q uakenbrück
W ill i W i i t , D r.-Ing., W estfalia Separator AG, Oelde
K a r l - H e in z W o l f , Prof. Dr.-Ing. habil., Fachhochschule Lausitz
J o r i s W o 'i t e , Prof. Dr.-Ing. habil., Institut für V erfahrenstechnik, Technische U niversität Dresden 
( t 1 9 9 6 )
Con la colaboración de:
G u n t e r A r n d t , Dr.-Ing., Dresden
H e l m u t B r o s a m l e r , Prof. D r.-Ing. hab il. ( | ) , ehem . In s titu t fü r V erarbeitungsm asch inen , 
T echnische U niversitä t D resden
S ie g f r ie d G e r h a r d t , D r.-Ing., K ipsdorf
E r ic h H a e v e c k e r , Dr.-Ing., Bergholz-Rehbrücke
J o a c h im H e n n ig , Prof. D r.-Ing, habil., Institu t fü r K onstruktionstechnik und A nlagengestal­
tung (IKA D resden)
C h r is t o p h K l u g e , Dr.-Ing., Institut für Lebensm itteltechnik und B ioverfahrenstechnik,Techni­
sche U niversitä t D resden
W o l f g a n g K o p s c h in a , D ipl.-Ing., ehem. Unilever, Kleve
B e n n o K u n z , Prof. Dr.-Ing. habil., Institut für Lebensm itteltechnologie, U niversität Bonn 
S u s a n n e L a il a c h , D r.-Ing., Tscheuschner LTR, Dresden 
H e in z N ik o l a u s , Frankfurt/O der
IX
Capítulo Autores Con la colaboración de
1. 1 .1 -1 .4 H .-D. T s c h e u s c h n e r
2 . 2 .1 -2 .8 H.-D. T s c h e u s c h n e r
2 .9 -2 .1 1 L . L in k e E . H aev ec k er
2 .1 2 H.-J. R a e u b e r B. K u n z
2 .1 3 H.-J. R a e u b e r H. N ik o l a u s
2 .1 4 H.-J. R a e u b e r S . G e r h a r d t
2 .1 5 L . L in k e G. A r n d t
3. 3 .1 -3 .5 H.-D. T s c h e u s c h n e r
4 . 4 .1 - 4 .1 0 H .-D. T s c h e u s c h n e r
5. 5 .1 -5 .3 U. L ö ser
6. 6 .1 K.-H. W o lf
6 .2 .1 H.-J. R a e u b e r
6 .2 .2 H .-J. R a e u b e r
6 .2 .3 H .-D. T s c h e u s c h n e r
6 .2 .4 H.-J. R a e u b e r
6 .2 .5 L . L in ke
7 . 7 .1 -7 .3 W . E . L . S piess
8. 8.1 H.-D. T s c h e u s c h n e r
8.2 H.-D. T s c h e u s c h n e r S. L a ilach
8 .3 W . W itt
8 .4 L . L inke
8.5 H.-D. T sc h e u s c h n e r W. K o p s c h in a
8 .6 L . L in ke
8 .7 H.-D. T sc h e u s c h n e r S . L a ilach
8 .8 L. L in k e
8 .9 H.-D. T s c h e u s c h n e r
8 .1 0 H.-J. R a e u b e r B. K u n z
8 .1 1 H.-J. R a e u b e r H. N ik o l a u s
8 .1 2 H.-J. R a e u b e r S . G er h a r d t
8 .1 3 H. L ie bers K.-H. W o lf
9 . 9 .1 H. Q u e n d t
9 .2 H. G o l d h a h n H.-J. H enn ig
H. B r o sa m le r
9 .3 L . L in k e
9 .4 L. L in ke C h . K l u g e
9 .5 L . L in ke C h . K l u g e
9 .6 J. W o tte
X
índice de contenido
1 La tecn o log ía de los a l im entos
com o d isc ip l in a c ien t íf ica 
i n d u s t r i a l ............................................ 1
1.1 D efin iciones fu n d a m e n ta le s 1
1.2 O bjetivos y particularidades
de la producción de a lim e n to s 2
1.2.1 O bjetivos principales
de la producción de alim en tos 2
1 .2 .2 Particularidades de la producción
de a lim e n to s .......................................... 2
1.3 Estructuración jerárqu ica
del proceso de p ro d u c c ió n 4
1.4 Los princip ios tecnológicos 
y su em pleo en la tecnología
de los a lim en to s ................................... 5
2 M a te r ia s p r i m a s ............................... 9
\
2.1 C e r e a le s ................................................. 9
2.1 .1 C aracterísticas g en e ra le s ............ 9
2 .1 .2 E structu ra , com ponentes
y partes ap rovechab les...................... 9
2 .1 .3 Propiedades físico-qu ím icas 10
2 .1 .4 Especies y variedades ..................... 15
2 .1 .5 C ondiciones de alm acenam iento ... 15
2 .2 L e g u m b re s ............................................... 16
2.2 .1 C aracterísticas g en e ra le s .................... 16
2 .2 .2 E structu ra , com ponentes
y partes ap rovechab les...................... 1 6
2 .2 .3 Propiedades físico-qu ím icas 18
2 .2 .4 Especies. Variedades ............................ 19
2 .2 .5 C ondiciones de alm acenam iento ... 19
2 .3 Nueces y fru tos se c o s .......................... 20
2.3 .1 C aracterísticas g en e ra le s .................... 20
2 .3 .2 E structu ra , com ponentes
y partes ap rovechab les...................... 20
2 .3 .3 Condiciones de alm acenam iento ... 22
2 .4 Sem illas de c a c a o ................................. 23
2.4 .1 C aracterísticas g e n e ra le s .................... 23
2 .4 .2 E structura, com ponentes, partes
aprovechables y propiedades 
físico-quím icas ......................................... 23
2 .4 .3 Subespecies, variedades, grados 
de calidad, condiciones
de a lm acenam ien to ................................. 25
2 .5 Sem illas o lea g in o sa s .............................. 26
2.5.1 Características g e n e ra le s ........................ 26
2 .5 .2 E structura, com ponentes, 
partes aprovechables
y propiedades físico-qu ím icas 27
2 .5 .3 Propiedades de a lm acenam ien to .... 27
2 .6 Granos de c a fé ...................................... 27
2.6 .1 Características g e n e ra le s .................... 27
2 .6 .2 E structura, com ponentes, 
partes aprovechables
y propiedades físico-qu ím icas 27
2 .6 .3 Especies, variedades y
condiciones de alm acenam iento .... 30
2 .7 T é ............................................................... 30
2.7.1 Características g e n e ra le s ................... 30
2 .7 .2 E structura, com ponentes
y partes ap rovechab les 3 1
2 .7 .3 Especies, variedades y
condiciones de alm acenam iento .... 32
2 .8 T a b a c o ..................................................... 3 3
2.8 .1 Características g en e ra le s .................... 33
2 .8 .2 E structu ra, com ponentes
y partes ap rovechab les...................... 3 3
2 .8 .3 Propiedades físico-qu ím icas 34
2 .8 .4 Especies, variedades y
condiciones de alm acenam iento .... 35
2 .9 F ru ta s ........................................................ 3 6
2.9.1 C aracterísticas g e n e ra le s .................... 36
2 .9 .2 E structura, com ponentes
y partes ap rovechab les...................... 37
2 .9 .3 Propiedades físico-quím icas
y particularidades de elaboración ... 38
2 .9 .4 A lm acenam iento de la f ru ta 39
XI
2 .1 0 H o n a l i z a s ............................................... 40
2 .10 .1 C aracterísticas g en e ra le s ................... 4 0
2 .1 0 .2 E structu ra, com ponentes
y partes ap rovechab les...................... 43
2 .1 0 .3 Propiedades físico-quím icas
y particularidades de elaboración ... 44
2 .1 0 .4 A lm acenam iento de h o r ta l iz a s 45
2.11 R em olacha a zu c a rera .................. 4 6
2.11.1 C aracterísticas g e n e ra le s .................... 46
2 .1 1 .2 E structu ra, com ponentes
y partes ap rovechab les...................... 47
2 .1 1 .3 Propiedades físico-quím icas 
y procesos específicos
de e lab o rac ió n ...................................... 48
2 .1 1 .4 A lm acenam ien to
de la rem olacha azucarera ................ 49
2 .12 L e c h e ' ...................................................... 50
2 .12 .1 C aracterísticas g e n e ra le s ..................... 50
2 .1 2 .2 C o p tp o s ic ió n ........................................... 50
2 .12 .2 .1 P rote ínas lá c te a s .................................... 51
2 .1 2 .2 .2 Grasa lá c te a ............................................. 51
2 .1 2 .2 .3 L a c to s a ..................................................... 52
2 .1 2 .2 .4 C om ponentes lácteos e sp ec ia le s .... 53
2 .1 2 .3 Propiedades físico-qu ím icas 54
2 .1 3 C a r n e ......................................................... 55
2.13 .1 C aracterísticas g e n e ra le s ..................... 55
2 .1 3 .2 E structura , com ponentes,
partes ap ro v ech ab les ......................... 56
2 .1 3 .3 Propiedades físico-qu ím icas 57
2 .1 3 .4 Clases y t ip o s ......................................... 59
2 .1 3 .5 C aracterísticas de alm acenam iento 59
2 .1 4 P e s c a d o ................................................... 60
2.14.1 C aracterísticas g e n e ra le s .................... 60
2 .1 4 .2 Condiciones de alm acenam iento ... 62
2 .1 4 .3 E sp e c ie s ................................................... 63
2 .1 4 .4 E s tru c tu ra ................................................ 63
2 .1 5 A g u a .......................................................... 74
2 .15 .1 Función del agua en la elaboración
de a lim e n to s .......................................... 74
2 .1 5 .2 Especificaciones de calidad del agua 76
2 .15 .2 .1 Especificaciones del agua potable .. 76
2 .1 5 .2 .2 Especificaciones especiales 
para la elaboración
de determ inados p ro d u c to s .............. 7 6
2 .1 5 .3 T ratam iento del a g u a ........................... 79
2 .1 5 .4 Utilización económ ica del ag u a 82
3 F u n d a m e n to s f ís ic o s -q u ím ic o s
a c e rc a de su s ta n c ia s a lim en tic ia s 
en s is te m a s d i s p e r s o s ................... 83
3 .1 Las sustancias alim enticias
com o sistem as d isp e rso s ................... 83
3 .2 Interacciones entre m oléculas
en los sistemas dispersos .................. 86
3.2 .1 E nergía in te rfa c ia l............................... 87
3 .2 .2 Fenóm enos in terfaciales
en sistemas b ifásicos.......................... 88
3 .2 .2 .1 Presión capilar de cu rv a tu ra 88
3 .2 .2 .2 T rabajo de co h e s ió n ........................... 88
3 .2 .2 .3 Adsorción a los límites
de fases líq u id as......................... .......... 89
3 .2 .2 .4 Sustancias ten s io a c tiv a s ..................... 89
3 .2 .2 .5 Adsorción en interfases só lid a s 92
3 .2 .3 Fenóm enos in terfaciales
en partículas pequeñas 
y películas finas.................................... 95
3.2 .3 .1 Gotitas y cristales p eq u eñ o s 95
3 .2 .3 .2 Películas líquidas f in a s ......................... 96
3.2 .3 .3 Películas y envolturas
de solvatos extrafinas ....................... 97
3 .2 .3 .4 Form ación de núcleos cristalinos
y de condensación ............................ 98
3 .3 Interacciones entre partículas
en sistemas d ispersos .......................... 100
3.3 .1 In teracciones elec tro stá ticas entre
partículas en líquidos p o la res 101
3 .3 .2 In teracciones e lectrostáticas entre
partículas en líquidos ap o la res 102
3 .3 .3 Interacciones de V an D er W aals
entre partículas d isp e rsa s .................. 103
3 .3 .4 Interacciones entre partículas
con capas de adsorción ...................... 105
3 .3 .5 Superposición de interacciones
entre p a r tíc u la s .................................... 107
3.3 .5 .1 A gregación
y estabilidad de floculación ........... 107
3 .3 .5 .2 Coalescencia y estabilidad
de la coalescencia................................ 1 10
3 .3 .6 A d h es ió n .................................................. 110
3 .3 .7 Form ación de estructuras
en sistemas d isp e rso s......................... 1 11
3 .4 Propiedades de sistem as dispersos
espec ia les ............................................... 113
3.4.1 Suspensiones............................................ 113
3 .4 .2 E m u ls io n e s .............................................. 115
3.4 .3 E sp u m as ................................................... 118
3 .4 .4 Sólidos d isp e rso s ................................... 120
3 .4 .5 A e ro so le s ................................................. 121
3 .4 .6 P o lv o s ....................................................... 121
3 .4 .7 Coloides de aso c iac ió n ........................ 121
3 .4 .8 D isoluciones m acrom oleculares
y g e le s ..................................................... 124
3 .4 .9 Sistemas dispersos co m p le jo s 128
3 .5 Fundam entos fís ico -q u ím ico s
de la viscosidad de líq u id o s 129
3.5.1 Teorías cineticom oleculares
de la viscosidad..................................... 129
XII
3 .5 .2 Influencia de la estructura
molecular sobre la v isc o sid ad 131
3 .5 .2 .1 Líquidos poliatóm icos ap o la res 131
3 .5 .2 .2 Líquidos p o la re s ....................................... 131
3 .5 .2 .3 Polím eros h o m ó lo g o s ........................... 132
3 .5 .2 .4 H om ólogos c o m u n e s .............................. 133
3 .5 .2 .5 H o m o m o rfo s ......................................... 133
3 .5 .2 .6 Influencia de la presión
y la te m p e ra tu ra ..................................... 133
3 .5 .3 Viscosidad
de disoluciones verd ad eras.................. 134
3 .5 .4 Viscosidad en sistemas d ispersos 134
4 R e o lo g ia d e lo s a l im e n to s 135
4.1 Clasificación y d e fin ic ió n .................... 135
4 .2 D efiniciones generales
de la m a crorreo log ía ............................ 135
4 .3 Cuerpos e lá s tico s ..................................... 145
4 .4 Cuerpos v isco so s ...................................... 147
4 .5 M odelos re o ló g ic o s ................................ 151
4 .5 .1 Modelos de las propiedades
reológicas fundam entales ideales ... 151
4 .5 .2 M odelos de las propiedades
Teológicas c o m p le ja s ............................. 151
4 .6 C om portam iento de cuerpos
com plejos bajo d e fo rm a c ió n 151
4 .6 .1 Flujos new toniano
y no n ew to n ian o ..................................... 151
4 .6 .2 Fluidos no newtonianos
independientes del t ie m p o .................. 155
4 .6 .3 C o m p o rtam ien to
de flujo dependiente del t ie m p o 163
4 .6 .4 C om portam ien to defo rm ativo
v isc o e lá s tic o ............................................. 168
4 .7 Solidez de cuerpos reo lóg icos 177
4 .8 Otras prop iedades
y características re o lóg icas 17 8
4 .9 Leyes fundam en ta les
de la reo log ia ....................................... 185
4 .1 0 D eterm inación experim ental
de las propiedades reológicas ....... 186
5 A s e g u ra m ie n to d e la c a lid a d ... 195
5.1 in troducc ión .......................................... 195
5 .2 A plicac ión
de las norm as D IN ISO 9 0 0 0 ........ 197
5.2 .1 Utilidad
de la certificación ISO 9 0 0 0 ............ 199
5 .2 .2 Sistemas de gestión de c a lid a d 199
5 .2 .2 .1 Particularidades de las empresas
de a lim en tac ió n .................................... 199
5 .2 .2 .2 Estructura organizativa de un
sistema de gestión de la ca lid ad 201
5 .2 .2 .3 Estructura de los contenidos
de los documentos ISO 9 0 0 0 ........... 203
5 .2 .2 .4 Elementos de un sistema
de gestión de ca lid ad ........................... 20 6
5 .2 .2 .5 M antenim iento de un sistem a 
certificado de gestión de ca lidad 2 06
5 .3 Dirección de procesos estadísticos 21 2
6 F u n d a m e n to s
de los p ro c e so s t é c n ic o s .............. 217
6.1 Procesos básicos generales, 
aparatos y m áquinas de las técnicas
de procesam iento y p ro c e so s 217
6 .1 .1 Procesos m ecánicos fundam entales 217
6 .1 .1 .1 S e p a ra c ió n ............................................ 217
6 .1 .1 .2 M e z c la d o .............................................. 223
6 .1 .1 .3 D iv is ió n ................................................. 229
6 .1 .1 .4 A g lo m erac ió n ...................................... 231
6 .1 .2 Procesos térm icos fundam entales.. 233
6 .1 .2 .1 T ransferencia de c a lo r ..................... 234
6 .1 .2 .2 T ransferencia de m a te r ia ................. 23 6
6 .2 Procesos básicos especiales,
aparatos y m áquinas de la 
tecnología de los a lim e n to s 239
6.2 .1 E lim inación de com ponentes
de las materias p r im a s ....................... 24 0
6 .2 .1 .1 D efin ic ió n .............................................. 240
6 .2 .1 .2 Agrupación de los principios
de ac tuación ........................................... 24 2
6 .2 .1 .3 Realización té c n ic a ............................. 250
6 .2 .2 Fragm entación de m aterias
no queb rad izas...................................... 25 0
6 .2 .2 .1 D efin ic ió n ............................................... 2 5 0
6 .2 .2 .2 Fuerzas eficaces
y realización té c n ic a ......................... 251
6 .2 .3 Form ación y transform ación
de estructu ras........................................ 26 6
6.2 .3 .1 Definiciones y s in o p s is ...................... 26 6
6 .2 .3 .2 E m u ls io n ad o .......................................... 269
6.2 .2 .3 Producción de e sp u m a s ...................... 2 7 0
6 .2 .3 .4 Elaboración de suspensiones
y pastas por condensación ............... 273
6 .2 .3 .5 Cambios estructurales especiales .... 275
6 .2 .4 T ransform aciones f ís ic a s ................... 275
6.2 .4 .1 Cocción térm ica ................................... 275
6 .2 .4 .2 F erm entación
y desarrollo de b io masa ..................... 288
6 .2 .4 .3 M aduración"............................................. 294
6 .2 .5 C onservación ......................................... 298
6.2 .5 .1 S in o p sis ..................................................... 298
6 .2 .5 .2 C onservación té rm ic a ......................... 300
XIII
7 R e fr ig e r a c ió n y con g e la c ió n 8 .2 .4 .2
7.1
de a l i m e n t o s ......................................
G en era lid a d es ......................................
307
307
8.2 .4 .3
7.2 Efectos de las bajas tem peraturas 8 .2 .4 .4
en los a lim en to s ................................... 311 8 .2 .4 .5
7.2.1 A lteraciones q u ím ic a s ....................... 311 8 .2 .4 .6
7 .2 .2 A lteraciones m ic ro b io ló g icas......... 313 8 .2 .4 .7
7 .2 .3 A lteraciones f ís ic a s ............................. 314 8 .2 .5
7 .2 .4 Alteración de las propiedades 
te rm o fís ic a s .......................................... 322 8.2.5.1
7.2 .4 .1 Capacidad calorífica e sp e c íf ic a ...... 324 8 .2 .5 .2
7 .2 .4 .2 E ntalp ia e s p e c íf ic a ............................. 324
7 .2 .4 .3 C onductividad c a lo r íf ic a .................. 326 8 .2 .5 .3
7 .2 .4 .4 Conductividad té rm ic a ...................... 329
8 .2 .5 .4
8 .2 .5 .5 
8 .2 .6
7.3 P roced im ien to
de aplicación del f r í o ........................ 329
7.3 .1 R efrig erac ió n ........................................ 329
7.3 .1 .1 E n fr ia m ie n to ........................................ 330
8 .2.6.1 
8 .2 .6 .2
7 .3 .1 .2 A lm acenam iento refrigerado ......... 334
7 .3 .2 Producción por co n g e lac ió n ............ 336
7.3 .2 .1 C o n g e lac ió n ........................................... 337
7 .3 .2 .2 A lm acenam iento en congelador .... 341 8 .3
7 .3 .2 .3 D is tr ib u c ió n ........................................... 344 8.3.1
7 .3 .2 .4 D esco n g e lac ió n .................................... 345 8 .3 .2
8 Procesos de p r o d u c c ió n ............... 347
8.3.2.1
8 .3 .2 .2
8.1 G en era lid a d es ...................................... 347 8 .3 .2 .3
8 .2 Procesado de c e re a le s ...................... 348
8.2.1 S in o p sis ................................................... 348 8.3 .3
8 .2 .2 O btención de productos 8.3 .3 .1
de la m olienda (harina de tr ig o ) ..... 348 8 .3 .3 .2
8 .2 .2 .1 O bjetivos y procesos im plicados ... 348
8 .2 .2 .2 Proceso general de la obtención 8 .3 .3 .3
8 .2 .2 .3
de h a r in a ................................................
Fase de lim pieza y p reparación ......
349
351 8.3 .4
8 .2 .2 .4 Fase de molienda y tamizado ......... 353 8 .3 .4 .1
8 .2 .2 .5 Fase de proceso de mezclado 8 .3 .4 .2
8 .2 .3
de las fracciones de la molienda 
Obtención de productos
363
8 .3 .4 .3
8 .2 .3 .1
descascarillados (a rro z ) .....................
O bjetivos y procesos necesarios ....
364
364
8 .48 .2 .3 .2 P roceso com pleto
del descascarillado del a rro z ............. 364 8.4.1
8 .2 .3 .3 D escascarillado ..................................... 366 8 .4 .2
8 .2 .3 .4 Separación de los granos 
descascarillados de los granos 
con cáscara ............................................ 366 8.4 .3
8 .2 .3 .5 D esbastado
del arroz descascarillado.................... 367 8 .4 .3 .1
8 .2 .3 .6 P u lid o ...................................................... 368 8 .4 .3 .2
8 .2 .4 Elaboración de productos 8 .4 .3 .3
panificados frescos (p a n ) ................. 368 8 .4 .3 .4
8 .2 .4 .1 O bjetivos y procesos necesarios .... 368 8 .3 .4 .5
P roceso com pleto
de la elaboración de p a n .................... 368
Fase de preparación
de las materias p rim a s....................... 368
Fase de preparación de la m a sa 370
Fase de am asado ................................... 379
Fase de h o rn e a d o ................................ 381
Fase de tratam iento p o s te rio r 384
Producción de pastas alim enticias
(espague tis)............................................ 38 4
Objetivos y procesos necesarios .... 384
Proceso com pleto
de la elaboración de espaguetis 385
Fases de preparación y moldeado
de la m a s a .............................................. 38 6
Fase de se c a d o ...................................... 387
Fase de tratam iento p o s te rio r 389
Elaboración de productos cocidos
y extruidos ( tex tu rizados)................ 389
Objetivo y procesos im plicados' 389
Proceso com pleto de la cocción 
y e x tru s ió n -H T S T .............................. 389
O btención de a lm id ó n ...................... 3 90
G eneralidades......................................... 390
Obtención de alm idón de patata .... 393
Consideraciones g e n e ra le s ............... 393
Introducción a la producción
de almidón de p a ta ta .......................... 393
Fase de obtención del almidón
de p a ta ta ................................................ 394
Obtención de almidón de m a íz 397
Consideraciones g e n e ra le s ............... 397
Introducción a la producción
de almidón de m a íz ............................. 398
Fase de obtención del almidón
de m a íz .................................................... 398
Obtención de almidón de tr ig o 401
C onsideraciones g e n e ra le s ............... 401
Introducción a la producción
de almidón de tr ig o ............................. 401
Fase de obtención de almidón
de tr ig o .................................................... 40 2
Producción de a zú c a r ....................... 4 0 4
Objetivo y procesos im p licad o s 40 4
Proceso com pleto de obtención 
de azúcar blanco a partir
de la rem olacha.................................... 4 0 4
Etapas de producción
(procesos y equ ipam ien tos) 4 0 4
Preparación de la rem o lach a 40 4
O btención del e x tra c to ..................... 40 8
Purificación del e x tra c to ................. 41 4
Concentración del j u g o ..................... 4 1 6
Obtención del azúcar cristalizado .. 417
XIV
8 .5 Producción de aceite fin o 8.8 .2 .3 Fases del procedim iento
de m esa y de m argarina .................. 423 (procesos v equ ipam ien tos)............. 485
8.5.1 S in o p sis ................................................... 423 8.8 .3 Producción de bebidas refrescantes
8 .5 .2 Producción de aceite vegetal sin a lc o h o l............................................. 495
(de girasol) re f in a d o .......................... 424 8.8 .4 Elaboración de vino ........................... 49 9
8.5 .2 .1 O bjetivos y procesos necesarios .... 424 8.8 .5 Producción de bebidas alcohólicas . 502
8 .5 .2 .2 Proceso com pleto de producción 8 .9 Producción de estim ulantes
de aceite e hidrogenación 
de grasas ................................................. 424 8.9.1
portadores de a lc a lo id e s .................
S in o p sis ...................................................
504
504
8 .5 .3 Producción de m a rg a rin a ................. 431 8 .9 .2 Elaboración de café tostado
8.5 .3 .1 ' O bjetivo y procesos necesario s...... 431 y molido a partir del café c ru d o ..... 5 06
8 .5 .3 .2 Proceso com pleto de producción
4 32
8.9 .2 .1 Objetivo y procesos necesario s...... 506
de m arg arin a ......................................... 8 .9 .2 .2 Proceso com pleto .............................. 506
8.6 Procesado de fru ta s y hortalizas ... 4 3 6 8 .9 .2 .3 Fase de lim pieza prelim inar
8.6.1 Sinopsis ................................................... 436 del café c ru d o ....................................... 506
8 .6 .2 Producción de conservas S .9 .2 .4 Fase de tostación, relrigeración
e s te riliz a d a s ........................................... 437 y elim inación de p ie d ra s ................... 5 06
8.6 .2 .1 O bjetivo y procesos n ecesario s...... 437 8 .9 .2 .5 Fase de limpieza del café tostado... 511
8 .6 .2 .2 Proceso com pleto de producción 8 .9 .2 .6 Fase de molienda del café tostado.. 511
de conservas e s te rilizad as ................ 437 8 .9 .2 .7 Fase de envasado del café to stado.. 512
8 .6 .2 .3 E tapas del proceso 8 .9 .3 Elaboración de té n e g ro .................... 512
(procesos y equ ipam ien tos) ............. 4 37 8.9.3.1 O bjetivo y procesos necesarios 512
8.6 .3 Producción 8 .9 .3 .2 P roceso com pleto .............................. 512
de conservas congeladas.................... 450 8 .9 .3 .3 Procesado de hojas tiernas de té
8.6 .4 Producción de zumos de frutas para obtención del té b r u to ............. 512
y h o r ta liz a s ............................................ 452 8 .9 .3 .4 Procesado del té negro para
516obtener té de calidad com ercia l......
8 .7 Producción de d u lc e s ....................... 457 8 .9 .4 Procesado de cigarrillos a partir
8.7.1 S in o p sis ................................................... 457 de tabaco c ru d o .................................... 517
8 .7 .2 Producción de productos a base 8.9.4.1 O bjetivo y procesos n ecesario s...... 517
de cacao (tabletas de chocolate) .... 458 8 .9 .4 .2 Proceso c o m p le to .............................. 517
8.7.2.1 O bjetivo y procesos n ecesario s...... 458 8 .9 .4 .3 Fase de preparación del tabaco
5178 .7 .2 .2 P roceso com pleto .............................. 459 c ru d o ........................................................
8 .7 .2 .3 Fase de elaboración de pasta 8 .9 .4 .4 Fase de mezclado
de cacao .................................................. 459 y picado del ta b a c o ............................. 5 20
8 .7 .2 .4 Fase de producción de manteca 8 .9 .4 .5 Fase de secado, refrigeración,
de cacao y cacao en po lvo ............... 465 extracción de polvo
5208 .7 .2 .5 Fase de producción de pasta 
de c h o c o la te ......................................... 4 68 8.9 .4 .6
y a ro m a tiz a d o ......................................
Fase de liado, corte
8 .7 .2 .6 Fase de transform ación de la pasta
y em paquetado de c ig a rrillo s ........... 521
de chocolate en ta b le ta s ..............:.... 473 8 .1 0 Tratam iento
8.7 .3 Elaboración de productos a base y procesado de lech e ......................... 522
de azúcar (caram elos)........................ 47 6 8.10.1 S in o p sis ................................................... 522
8.7 .3 .1 O bjetivo y procesos necesario s ...... 47 6 8 .10 .2 Objetivo y procesos necesarios
8 .7 .3 .2 P roced im ien to c o m p le to ................. 4 7 6 en el tratam iento y procesado
8 .7 .3 .3 Fase de producción de masa de la lech e .............................................. 523
de c a ra m e lo ........................................... 478 8 .10 .2 . 1 Procesos m ecánicos ........................... 523
8 .7 .3 .4 Fase de elaboración de la masa 8 .1 0 .2 .2 Procesos térm icos .............................. 529
de c a ra m e lo ........................................... 48 0 8 .10 .2 .3 Procesos b io q u ím ico s ........................ 531
8.10 .3 P roceso com pleto .............................. 532
8 .8 P roducción de b e b id a s ..................... 483 8 .10 .3 . 1 M anejo y transporte de la leche .... 532
8.8.1 S in o p s is ................................................... 483 8 .1 0 .3 .2 Producción de leche para consum o
8.8 .2 Elaboración de c e rv e z a ..................... 48 4 y bebidas a base de le c h e ................... 533
8 .8 .2 .1 O bjetivo y procesos necesario s ...... 484 8 .10 .3 .3 E laboración de productos lácteos
8 .8 .2 .2 Proceso com pleto de elaboración acid ificad o s............................................ 533
de cerveza .............................................. 485 8 .1 0 .3 .4 Producción de quesos frescos ......... 535
XV
8 .1 0 .3 .5 Producción de quesos m ad u ro s 536
8 .1 0 .3 .6 Producción de queso fu n d id o 539
8 .1 0 .3 .7 Producción de m antequ illa ............... 540
8 .1 0 .3 .8 Producción de nata para consum o. 541
8 .1 0 .3 .9 Producción de leche en p o lv o 542
8.11 Obtención y procesado de carne... 543
8 .11 .1 S in o p sis ................................................... 543
8 .1 1 .2 O bjetivo y procesos n ecesario s 543
8 .11 .2 .1 A tu rd im ie n to ........................................ 543
8 .1 1 .2 .2 D esan g ra d o ............................................ 546
8 .1 1 .2 .3 Desollado y arranque de cerdas ...... 546
8 .1 1 .2 .4 A serrad o .................................................. 548
8 .1 1 .2 .5 Deshuesado, extracción de carne ... 548
8 .1 1 .2 .6 Triturado, picado y m o lid o 549
8 .1 1 .2 .7 Llenado, d o sif ic a c ió n ........................ 551
8 .1 1 .2 .8 R efrigeración, congelación, 
d esco n g e lac ió n ..................................... 552
8 .1 1 .2 .9 Ahumado, se c a d o ................................ 556
8.11.2.10 Salazón y productos cárnicos
cu ra d o s .................................................... 560
8 .11 .3 P roceso c o m p le to ............................ 561
8 .11 .3 .1 Sacrificio de ganado p o rc in o 561
8 .1 1 .3 .2 Sacrificio de ganado v a c u n o 561
8 .1 1 .3 .3 Despiece de c a n a le s ............................ 561
8 .1 1 .3 .4 Producción de embutidos crudos .... 564
8 .1 1 .3 .5 Producción de em butidos
e sca ld ad o s.............................................. 565
8 .1 1 .3 .6 Producción de em butidos cocidos .. 565
8 .12 Tratam iento y procesado
del p e s c a d o ........................................... 567
8.12 .1 S in o p s is ................................................... 567
8 .1 2 .2 O bjetivo y procesos necesarios
en el procesam iento del pescado ... 568
8 .12 .2 .1 Refrigeración previa del pescado ... 570
8 .1 2 .2 .2 Clasificación del p e scad o ................ 570
8 .1 2 .2 .3 Destripado del pescado ..................... 572
8 .1 2 .2 .4 Lavado del pescado ............................ 572
8 .1 2 .2 .5 Fileteado del p escado ........................ 573
8 .1 2 .2 .6 Troceado del p escad o ....................... 575
8 .1 2 .2 .7 Trituración del p e s c a d o .................. 577
8 .1 2 .2 .8 Congelación del p e scad o .................. 577
8 .1 2 .2 .9 Descongelación del p e sc a d o 578
8 .12 .3 P roced im ien to com pleto
del procesado del p e scad o ................ 578
8 .12 .3 .1 Preservación del p e scad o ................. 579
8 .1 2 .3 .2 Conservas de p escad o ........................ 584
8 .1 2 .3 .3 Producción de subproductos
de pescado .............................................. 587
8 .1 3 P roducción de b io m a sa .................. 587
8.13 .1 S in o p sis .................................................. 587
8 .1 3 .2 Producción de levadura alim enticia
y para p ie n s o s ...................................... 590
8 .1 3 .2 .2 P roced im ien to com pleto
en la producción de levadura 
alim enticia y para p ie n so s ............... 597
8 .13 .2 .3 E tapas del procedim iento
(procesos y eq u ipam ien tos) 597
8 .13 .3 Producción de levadura
de panadería ........................................... 602
8.13 .4 Cultivo masivo de algas ................... 605
9 R a c io n a liz a c ió n de p ro c e so s
e in s ta la c io n e s .................................. 607
9.1 Fundam entos de la
racionalización de los p ro ceso s 607
9.1 .1 C oncep tos im portan tes
y métodos de tra b a jo .......................... 607
9 .1 .1 .1 A nálisis y racionalización
del p ro c e so ............................................ 607
9 .1 .1 .2 Función y estructura
de los sistem as tecno lóg icos 610
9 .1 .1 .3 D efectos
en los sistem as tecno lóg icos 612
9 .1 .1 .4 D esarrollo y com paración
de variantes es tru c tu ra les .................. 616
9 .1 .1 .5 M odelos de sistem as tecnológicos
y su desarro llo .............................>........ 619
9 .1 .2 Evolución genérica del diseño
de sistem as tecn o ló g ico s................... 623
9.1 .2 .1 D esarrollo conceptual
de las variantes p ro y ec tad as 623
9 .1 .2 .2 Traslado a la producción
de la variante objetivo concebida .. 625
9 .2 M áquinase instalaciones de p ro c e sa d o 626
9.2 .1 Máquinas de procesado....................... 626
9 .2 .1 .1 Com etido, función y e s tru c tu ra 6 2 6
9 .2 .1 .2 Modo de trab a jo .................................... 631
9 .2 .1 .3 C om portam ien to fu n c io n a l 635
9 .2 .2 Instalaciones de p ro cesa d o 637
9 .2 .2 .1 Variantes estructurales
de la co n catenación ............................ 639
9 .2 .2 .2 A lm acenam iento en instalac iones
de p rocesado .......................................... 639
9 .2 .2 .3 Criterios de selección y variantes 
de estructuras tecnológicas
de in sta lac io n es.................................... 644
9 .2 .2 .4 Estructuras básicas lógicas relativas
a la seguridad funcional..................... 645
9 .3 P lanificación tecnológica/proyecto
de instalaciones de producción 
de a lim e n to s .......................................... 645
9 .3 .1 Establecim iento de o b je tiv o s 645
9 .3 .2 Procedim ientos y equipam ientos
p r in c ip a le s ............................................. 646
9 .3 .3 Estructuración y d im ensionam iento
técnico de in sta lac io n e s .................... 650
9 .3 .4 Estructuración espacial
y d im ensionado .................................... 653
9 .3 .5 R epresentación del proyecto ........... 659
XVI
9 .3 .6 A lm acenam iento de alim entos
a granel ................................................... 660
9 .3 .7 M edios de racionalización
en el p royecto /p lanificac ión 
te c n o ló g ic o ............................................ 660
9 .3 .8 Seguridad laboral y protección
del medio am bien te ............................. 665
9 .4 Técnicas de seguridad
en las industrias a lim en taria s 665
9.4.1 F u n d a m e n to s .......................................... 665
9 .4 .2 Prevención de in c e n d io s .................... 668
9 .4 .3 Prevención de ex p lo s io n e s ................ 669
9 .4 .4 M edidas de protección
contra o tros efectos nocivos ......... 673
9 .4 .5 Dispositivos de seguridad
para instalaciones e sp ec íficas 675
9 .5 Técnicas de lim pieza e higiene
en las in sta la c io n es ............................ 681
9.5.1 Fijación de objetivos y form ación
de depósitos de p ro d u c to s................ 681
9 .5 .2 D etergentes y desinfectantes .......... 685
9 .5 .3 Procedim ientos e instalaciones
de limpieza y desin fección ............... 687
9 .5 .4 Controles del estado de limpieza
y d e s in fecc ió n ...................................... 696
9 .6 Técnicas de protección
m edioam biental en las industrias 
a lim e n tic ia s ........................................... 696
9.6.1 Principios de la protección
m ed ioam bien ta l.................................... 698
9 .6 .2 Aguas residuales..................................... 699
9 .6 .3 Contam inación del a i r e ....................... 706
9 .6 .4 R esid u o s................................................... 709
9 .6 .5 R u id o ......................................................... 711
B i b l i o g r a f í a ........................................................... 713
ín d ic e a l f a b é t i c o .................................................. 733
XVII
 1 ----------
La tecnología de los alimentos como 
disciplina científica industrial
1.1 Definiciones fundamentales
La tecn o lo g ía de los a lim en tos («Food P rocess E ng ineering» en ing lés, 
«Lebensmitteltechnik» en alemán) es una rama científica del campo de la producción 
industrial de alimentos que tiene por objeto el análisis, síntesis y realización industrial 
de procesos, métodos e instalaciones dirigidos a la producción de alimentos, tomando 
como base los fundamentos técnicos de procedimientos y transformaciones, así como los 
principios tecnológicos y específicos de cada proceso en particular. Es una parte inte­
grante de la ingeniería técnica, que comprende las bases de la realización de las ciencias 
naturales y matemáticas, de procesos y procedimientos industriales en lo referente a su 
estructuración y puesta en práctica. En términos generales, se ocupa de la diferenciación 
progresiva de procesos específicos de la tecnología de alimentos y de los conocimientos 
en creciente desarrollo al respecto, aprovechando a tal fin los conceptos polivalentes 
relativos a métodos y procesos y aplicándolos a la obtención de técnicas, instalaciones y 
productos nuevos [1.1] [1.2] [1.4] [1.8] [1.9].
Como disciplina científica que es, la tecnología tiene como objetivo principal el aspec­
to técnico-práctico de los procesos de producción industrial. Su meta es establecer las 
bases y los métodos más eficaces para el desarrollo práctico de los procesos de produc­
ción, de acuerdo con los principios legales y criterios técnicos, biológicos, económicos y 
sociales; aplicar los últimos conocimientos científicos a los sistemas de producción, y 
mantener el desarrollo de estos últimos en el mayor nivel científico y de calidad y con la 
máxima economía, respetando a la vez los principios ergonómicos, ecológicos y de seguri­
dad industrial [1.4] [1.5].
La tecnología de procesos es una rama científica que se ocupa de los métodos tecno­
lógicos de análisis, síntesis y realización industrial de los procesos de elaboración de 
sustancias, sin conceder importancia primaria a la especificidad de las sustancias y pro­
ductos ni a la definición de modelos macrogeométricos.
La manipulación de sustancias comprende las variaciones físicas, químicas y bioló­
gicas de los sistemas materiales [1.4] [1.5] [1.10].
La tecnología de la transformación es una rama científica que se ocupa del análisis, 
síntesis y realización industrial de los diversos procesos modificadores, así como de 
todos los procesos de ubicación y depósito de sustancias macrogeométricamente confor­
1
2 Fundamentos de tecnología de los alimentos
madas, sin conceder importancia primaria a la especificidad de las sustancias y produc­
tos ni a los procesos transformadores.
La tecnología de la transformación se ha desarrollado históricamente en paralelo con 
la tecnología de los procesos. Ambas disciplinas se aproximan de manera creciente en 
sus respectivas metodologías, por lo que se enriquecen mutuamente.
Todos los procesos de producción de alimentos comprenden elementos de las tecno­
logías de los procesos y de las transformaciones [1.4] [1.5] [1.7] [1.11].
El de alimento es un concepto más amplio que los de sustancia alimenticia y artículo 
comestible. Comprende todas las sustancias que, en estado crudo, preparadas o transfor­
madas, son comidas, bebidas o tomadas por el organismo humano de alguna otra manera 
para satisfacer las necesidades de nutrición o para su estimulación.
Las sustancias alimenticias son alimentos necesarios para el crecimiento, manteni­
miento y correcta actividad funcional del organismo humano. Son componentes esencia­
les de los productos tanto de origen animal como vegetal los principios inmediatos (pro­
teínas, grasas, hidratos de carbono), sales minerales, elementos vestigiales, vitaminas, 
sustancias de lastre, pigmentos y sustancias responsables de aroma y sabor.
Los estimulantes son sustancias en su mayoría de origen vegetal (plantas comesti­
bles) o afines a los alimentos. Su valor alimenticio es de importancia mínima o inexis­
tente. Actúan sobre la actividad nerviosa de forma inmediata o transcurrido cierto tiem­
po, generando una sensación placentera. Entre estos artículos estimulantes se incluyen, 
v.gr., café, té, betel, cola, mate, tabaco y bebidas alcohólicas [1.6].
1.2 Objetivos y particularidades de la producción de alimentos
1.2.1 Objetivos principales de la producción de alimentos
El objetivo principal de la producción de alimentos consiste en cubrir cuantitativa, 
cualitativamente y en todo momento, mediante una actividad productiva adecuada, las 
necesidades de la población en sustancias alimenticias y artículos de consumo.
Las necesidades varían de acuerdo con los diversos gruposde consumidores, calcu­
lándose en términos cuantitativos y cualitativos.
La expresión de las necesidades se ve influida por diversos factores, como deseo de 
una alimentación sana, desarrollo de trabajo, nutrición en tiempo libre, precio de los 
productos alimenticios, etc.
En la transformación de materias primas animales y vegetales en alimentos revisten 
importancia los objetivos generales mencionados en la Tabla 1.1, de acuerdo con el tipo 
y características de la materia prima y del producto final a obtener.
1.2.2 Particularidades de la producción de alimentos
Las materias primas destinadas a la producción de alimentos son, en su gran mayo­
ría, de origen animal o vegetal. Como sustancias biológicamente activas, están sujetas a
La tecnología de los alim entos 3 
Tabla 1.1 Finalidades y ejemplos de transformación de materias primas animales y vegetales en alimentos
[1.7].
Finalidad Ejemplos de procesos básicos utilizados
Aumento de la capacidad de conservación Desecación, enfriado, gaseado, esterilización, acidificación, 
ahumado
Eliminación de suciedad y de porciones Lavado, cribado, pelado, eliminación de piedras o huesos,
o sustancias inadecuadas o nocivas para 
la nutrición
filtrado, tostado, precipitación, extracción
Fragmentación en trozos o partículas 
del tamaño deseado
Corte, rotura, molido, triturado
Concentración de sustancias especialmente Extracción, cristalización, destilación, ultrafiltración, osmosis
valiosas para la alimentación humana inversa, evaporación, desecación, compresión, filtración
Eliminación de sustancias para aumentar Cocción, asado, horneado, avahado, ahumado en caliente,
la digestibilidad esponjado, salazón, acidificación, fragmentado, plastificado, 
fermentación
Transformación de la estructura Amasado, emulsión, dispersión, gelificación (coagulación,
para modificar la consistencia densificación), compactación, cristalización, espumado, 
disgregación, imbibición
Fraccionado de productos naturales 
complejos en componentes con diversos 
contenidos y propiedades
Centrifugar, cribar, tamizar, cortar, prensar, clasificar
Combinación de diversos componentes Mezclar, amasar, inyectar, estratificar, emulsionar,
de materias primas naturales o semi- 
elaboradas para obtener productos nuevos
suspender, rellenar, espolvorear
Transformación de sustancias mediante Reacciones bioquímicas: fermentación, acidificación,
procesos químicos, bioquímicos obtención de aromas, maduración
y biológicos para obtener sustancias Procesos biológicos: producción de biomasas, enmohecimiento
y propiedades nuevas Procesos químicos: reacciones hidrotérmicas de
desdoblamiento, reacción de Maillard
Enriquecimiento en componentes deficitarios 
para aumentar el valor nutritivo del producto
Vitaminización, adición de sales minerales, adición de ácidos 
grasos y aminoácidos esenciales, adición de proteínas de alto 
valor biológico, adición de fermentos, adición de sustancias 
de lastre
Aumento de las propiedades sensoriales Aromatización, envasado protector del aroma, tostado,
de los productos (valor organoléptico) ahumado, coloreado, adornado, moldeado, templado, 
modificación de la consistencia, influencia sobre la textura
Obtener productos «instantáneos» para 
alcanzar cortos tiempos de preparación
Tratamiento hidrotérmico, aglomeración, emulsión
Conformar piezas concretas con fines 
decorativos o tecnológicos
Moldear, troquelar, enrollar, laminar, filamentar a presión
Preparar formas de presentación adecuadas Dosificar, seccionar, tabletear, rellenar, envasar, etiquetar.
para la venta cerrar
4 Fundamentos de tecnología de los alimentos
una intensa interacción con el medio ambiente. Por ello, es necesario tener en cuenta
los siguientes extremos:
- Las características de calidad y preparación varían mucho.
- Estas sustancias suelen contar con escasa capacidad de conservación y pierden cali­
dad con rapidez.
- Son por lo general de composición extremadamente compleja, lo cual impone deter­
minados límites en su transformación en lo referente a temperatura, presión y mani­
pulaciones mecánicas.
- Las materias primas, productos intermedios y productos terminados se alteran con 
rapidez, por lo que exigen un efectivo y fiable control de calidad y el cálculo de la 
producción de acuerdo con las cantidades y calidades de las materias primas que 
intervienen, todo ello para evitar pérdidas y obtener artículos de alta calidad.
- Los complejos microprocesos físicos, químicos, bioquímicos, microbiológicos, bio­
lógicos y físico-químicos que discurren durante el almacenado y el tratamiento tec­
nológico, pese a los esfuerzos realizados a nivel mundial, todavía se hallan insufi­
cientemente investigados y formulados matemáticamente.
- En la producción de alimentos, los productos terminados han de reunir elevados re­
quisitos higiénicos y organolépticos. Además de exhibir una alta calidad, los produc­
tos alimenticios deben estar exentos de sustancias nocivas para la salud. Esto obliga 
a dictar especificaciones especiales para los establecimientos y los procesos tecnoló­
gicos correspondientes.
- La estrecha relación existente entre la calidad de los productos terminados y la cali­
dad de las materias primas requiere conservar al máximo la actividad biológica de 
estas últimas. Por esto y por la especial estructura de las materias primas, es frecuen­
te tener que desarrollar complicados procesos tecnológicos.
- La disponibilidad, limitada en el tiempo, de materias primas y las necesidades de 
alimentos relativamente uniformes a lo largo de todo el año, exige cuando se trabaja 
con materias primas fácilmente alterables que los productos intermedios y los ya 
terminados dispongan de adecuados sistemas de conservación y almacenado.
1.3 Estructuración jerárquica del proceso de producción
Para el análisis y síntesis de un procedimiento tecnológico, deben distinguirse las si­
guientes consideraciones cualitativas: el procedimiento comprende todas las etapas y uni­
dades procesales que son necesarias, convenientemente organizadas, para obtener un pro­
ducto terminado. Aquí quedan comprendidas las etapas del procesado a que se somete la 
materia prima, la transformación de ésta y la preparación final de la misma.
Las etapas del procedimiento, como parte integrante de éste, constituyen una agrega­
ción de unidades procesales, que sirven para la realización de ciertos pasos parciales rela­
tivamente independientes, con vistas a la óptima transformación de la materia prima.
La unidad procesal es la base tecnológica fundamental de una etapa del procedi­
miento o de un proceso en el cual discurre el macroproceso tecnológico. Los límites de la 
unidad procesal corresponden a la cobertura operativa, es decir, al aparato o la máquina
en que tiene lugar el proceso. La unidad procesal caracteriza a la vez a la unidad de 
tecnología y construcción, ya que es en la unidad procesal donde tiene el macroproceso 
tecnológico su estructura material.
El proceso parcial comprende los límites de la unidad procesal determinados 
geométricamente con suficiente exactitud y los desarrollos de diversos mecanismos aquí 
actuantes, con lo cual la unidad de tecnología y construcción se convierte en punto de 
consideración.
El elemento de volumen es el plano o nivel a considerar en el sistema material, que 
cojista de dimensiones muy pequeñas, pero limitadas. Aquí se suele considerar de forma 
combinada la acción de los aspectos físico-químico y biológico del proceso, v.gr. el 
transporte simultáneo de materia y energía, presentándose ya en el elemento de volumen 
fuertes gradientes de magnitudes procesales de distinta intensidad.
El proceso elemental comprende los microprocesos de naturaleza física, química o 
biológica que discurren libremente por efecto de almacenamientos excesivamente pro­
longados. El proceso elemental se describe exclusivamente de acuerdo con los princi­
pios de los conocimientos naturales, por lo que constituye la base científica natural del 
análisis y síntesisdel proceso [1.3] [1.10].
La tecnología de los alimentos 5
1.4 Los principios tecnológicos
y su empleo en la tecnología de los alimentos
La puesta en práctica de los principios tecnológicos básicos sólo es posible tomando 
en consideración las leyes físicas, químicas y biológicas fundamentales, así como las 
importantes directrices económicas y cibernéticas.
Mientras que en las llamadas ciencias exactas sólo una solución es la correcta por lo 
general, la solución de los problemas tecnológicos (que operan con un amplio sistema de 
principios de ciencias fundamentales limitados en el espacio y en el tiempo por imposición 
de las condiciones concretas imperantes) no siempre supone llegar a resultados únicos. 
Los requisitos a cumplir, basados en diversas directrices físicas, químicas o biológicas, 
pueden estaren contradicción con las necesidades más convenientes [1.1].
Al proyectar un proceso industrial, el objetivo final es crear un conjunto de circuns­
tancias técnicas y económicas óptimas de procesos tecnológicos. Esta meta puede 
alcanzarse de diversas maneras, de acuerdo con las clases de máquinas y aparatos exis­
tentes en el establecimiento, la mano de obra disponible y su cualificación, las materias 
primas necesarias, los sistemas de abastecimiento de agua, la energía disponible, las 
condiciones climáticas y otros factores.
Los índices generales que permiten valorar la idoneidad de una línea de trabajo son 
el gasto concreto por unidad de producto (dadas unas características mínimas de calidad 
de éste), la existencia de contaminaciones nocivas procedentes del medio ambiente y el 
cumplimiento de las normas de protección laboral. Como consecuencia de las prescrip­
ciones en parte contradictorias, resulta difícil la elección de un método tecnológico óp­
timo, por lo que es preciso tomar en consideración y comparar entre sí gran número de 
posibles variables.
6 Fundamentos de tecnología de los alimentos
Principio del mayor aprovechamiento posible de las materias primas
En la producción de alimentos, los costes de las materias primas constituyen una im­
portante fracción (50-95%) de los costes totales. Por ello, el máximo aprovechamiento de 
dichas materias primas es medida muy principal para reducir el costo de producción.
Principio del acortamiento de la duración del proceso
La intensificación del proceso industrial (incremento de la velocidad de procesado) 
se alcanza aumentando las diferencias de potencial (temperatura, presión, concentra­
ción, etc.), los coeficientes cinéticos (constantes) y la superficie de contacto de las fases 
en mutuo intercambio.
La velocidad de cualquier proceso de transformación o segregación es directamente 
proporcional a la fuerza motriz e inversamente proporcional a la resistencia. La fuerza mo­
triz es en este caso el factor que desvía el sistema considerado desde el estado de equilibrio.
Principio del aprovechamiento máximo de la energía
En la industria alimentaria hacen falta grandes cantidades de energía para la realiza­
ción de los procesos técnicos y también para las operaciones de transporte y activida­
des auxiliares.
La eficiencia del aprovechamiento de la energía requerida para un proceso tecnológi­
co se valora mediante un balance energético basado en la ley de la conservación de la 
masa y la energía.
Principio del aprovechamiento óptimo de las instalaciones
La esencia de este principio consiste en alcanzar cotas máximas de producción a 
partir de determinado volumen o superficie de una máquina o aparato, que ocupan una 
cierta longitud o superficie de la nave de producción. Este principio aspira a disminuir 
los costos específicos, ya que los gastos permanentes de edificaciones e instalaciones no 
se modifican, y a aumentar las cantidades producidas.
Principio de la mejora de las materias primas y de la calidad de los productos
La máxima mejora de una materia prima y de la calidad de los productos terminados 
permite partir de materias primas baratas y fácilmente asequibles para elaborar artícu­
los de alta calidad, que alcanzan altos precios en el mercado mundial. Este principio 
sirve para aprovechar al máximo el potencial de la materia prima, ahorrar la importa­
ción de productos de elevado precio y permitir la producción de artículos de alto valor 
culinario y de consumo. Aquí se incluye también la producción de biomasa a partir de 
productos residuales baratos para la elaboración de artículos de alto valor proteico.
Principio del ciclo cerrado de las materias primas
Mediante el principio del ciclo cerrado de las materias primas en la industria alimen­
taria, en particular en cooperación con la agricultura, se evita en buena medida la conta­
minación del medio ambiente, además de aprovecharse ampliamente todos los residuos.
La tecnología de los alimentos 7
Principio de la producción media uniforme, 
independientemente de la disponibilidad estacional 
de materias primas y de las necesidades de alimentos
Como consecuencia de la disponibilidad de materia prima durante cortos períodos de 
tiempo (resultado a su vez de la brevedad de las épocas de cosecha), de la escasa capa­
cidad de conservación de las materias primas y de las necesidades medias relativamente 
constantes de productos alimenticios, tiene lugar un desajuste entre las disponibilidades 
de materias primas, la capacidad de transformación de las mismas y las necesidades 
alimenticias. El principio de la producción media uniforme asegura la total transforma­
ción de las materias primas con una capacidad de producción adecuada y un aprovecha­
miento uniformemente elevado de las instalaciones. La puesta en práctica del principio 
requiere el depósito transitorio en «circuitos amortiguadores» antes y después de la 
p ro d u cc ió n , así com o la co n se rv ac ió n in te rm ed ia (v .gr., com o p ro d u c to s 
semielaborados) o la conservación de los artículos terminados, con objeto de asegurar 
un almacenamiento prolongado y con escasas mermas.
Principio de la ubicación y dimensiones óptimas del establecimiento
De las dimensiones del establecimiento dependen los métodos de producción a utili­
zar, la capacidad de producción y el grado de mecanización y automatización de ésta. 
Las unidades grandes de producción pueden rendir más eficientemente. Con una crecien­
te concentración de la producción se alargan, en cambio, los trayectos a recorrer por las 
materias primas hasta el establecimiento, así como los trayectos a seguir por los produc­
tos terminados hasta su entrega, lo que eleva los gastos y las pérdidas por transporte en 
concepto de daños, alteraciones o mermas de la calidad. Por esto, las dimensiones ópti­
mas de un establecimiento dependen tanto de los tipos de materias primas y productos 
obtenidos, del nivel tecnológico de la producción y de la densidad de población, como de 
la capacidad de abastecimiento y otras condiciones concretas de la localidad.
Principio de la especialización y cooperación
El complejo abastecimiento de la población con alimentos, requiere una amplia va­
riedad de presentaciones dentro de cada grupo de productos. En las líneas de produc­
ción de flujo continuo tiene lugar, sin embargo, el cambio frecuente de las instalacio­
nes, lo que implica la existencia de períodos de tiempo improductivos. La especialización 
de determinados establecimientos en una pequeña línea de productos, permite una pro­
ducción masiva y en serie en buenos términos económicos.
Principio de la producción masiva automatizada
La seguridad de una calidad uniforme en los productos, el eficaz aprovechamiento de 
las instalaciones y a ser posible una producción al máximo con tres turnos, se logran 
con máxima efectividad controlando y gobernando automáticamente los procesos indus­
triales. La utilización aquí de medios microelectrónicos proporciona una alta precisión 
y una segura automatización de las instalaciones y procesos más complejos. El empleo 
de robots industriales, especialmente para las operaciones de transporte, almacenamien­8 Fundamentos de tecnología de los alimentos
to y transbordos, libera a los operarios encargados de estas actividades de todo trabajo 
corporal monótono y pesado.
Principio de las variaciones óptimas
Este principio pretende, al programar instalaciones y métodos de trabajo la integra­
ción óptima de las diversas operaciones en lo referente a continuidad, procesos físicos, 
químicos y bioquímicos, régimen tecnológico, parámetros constructivos, calidad de los 
productos, reducción de pérdidas, así como de otras variables.
Los requisitos, en parte contradictorios, de algunas especificaciones referentes a la 
producción sólo pueden compaginarse resolviendo de la mejor manera posible los pará­
metros más importantes, merced a considerar sus valores máximos y mínimos como 
circunstancias obviables. El proceso principal de producción se modificará de acuerdo 
con las condiciones concretas imperantes, lo que normalmente redundará en una reduc­
ción de los gastos comerciales inherentes al resultado buscado. Sin embargo, en la in­
dustria alimentaria resulta socialmente más importante otro parámetro principal de la 
producción: asegurar absolutamente y en todo momento el abastecimiento de la pobla­
ción en cantidad y en variedad con productos alimenticios básicos.
Materias primas
Casi todas las materias primas destinadas a la producción de alimentos proceden de 
l i naturaleza viva. Suelen ser plantas y animales explotados por el hombre que, merced 
i orocesos de selección y cría, cuentan con características especiales y con una elevada 
rroporción de partes adecuadas para la nutrición humana. Como sustancias biológicas 
que son, están sometidas durante su crecimiento, recolección, almacenamiento y proce­
sado a las influencias ambientales. Esto hace que sus propiedades, componentes y ca­
racterísticas de calidad fluctúen en el transcurso del tiempo. Además de su género y 
variedad, ejercen notable influencia sobre la calidad de las materias primas agrícolas los 
factores geográficos, atmosféricos y climáticos. Por esto, sólo pueden expresarse valores 
raedios para determinados componentes y características. En muchos casos, para designar 
La calidad de las materias primas es conveniente expresar el país de origen o la región de 
cultivo, así como el año en que tuvo lugar éste. Lo mismo puede extenderse a las condicio­
nes de alimentación y manejo de los animales de abasto.
2.1 Cereales
2.1.1 Características generales
Los cereales son las plantas superiores más importantes para la alimentación del 
hombre. Botánicamente, los cereales pertenecen a las gramíneas. Las especies de cerea­
les más importantes para la producción de alimentos humanos y piensos para el ganado 
en Europa son el trigo, centeno, cebada y avena. En América, Asia y Africa, la mayor 
importancia corresponde, junto al trigo, al arroz y maíz. En algunas regiones cobran 
importancia el mijo y el sorgo. Los cereales poseen una alta concentración de nutrientes, 
son fácilmente transportables y, en virtud de su bajo contenido de humedad (12-15%), 
toleran almacenamientos prolongados. Los alimentos fabricados a base de cereales se 
consumen principalmente en forma de pan, pasteles, tortas, pastas y purés.
2.1.2 Estructura, com ponentes y partes aprovechables
Los granos de cereales constan de la envoltura de fruto y semillas, el endospermo 
(tejido nutricio, compuesto por aleurona = capa proteica; aceite y féculas = proteína y
10 Fundam entos de tecnología de los a lim entos
almidón) y el embrión. Los granos de algunas especies están rodeados de glumas. La 
Figura 2.1 muestra la estructura de diversas especies de cereales. La proporción de los 
diversos componentes morfológicos, referida al peso total, varía en las distintas especies 
y variedades (Tabla 2.1).
La fracción de cuerpos harinosos varía entre los diversos cereales hasta en un 8% 
(trigo), por lo que también oscilan los respectivos rendimientos en la molienda. El conteni­
do de los demás componentes químicos principales varía también dentro de amplios már­
genes (Tabla 2.2). Asimismo, el porcentaje de los componentes en las diversas partes 
morfológicas está sujeta a grandes oscilaciones (Tabla 2.3); a este respecto, los compo­
nentes de la harina dependen mucho del grado de molturación aplicado.
Los componentes digestibles para el hombre se encuentran principalmente en el 
endospermo. Las envolturas contienen la fracción principal á t fibra bruta indigestible, 
la cual, sin embargo, es de gran importancia en la fisiología de la nutrición como sus­
tancia de lastre. Envolturas y embrión contienen el 28% de la proteína total y el 50% de 
la grasa total. Esta última ve disminuida su proporción en las harinas sometidas a una 
molienda muy intensa, al formarse productos de oxidación con el oxígeno atmosférico, 
reduciéndose considerablemente la capacidad de almacenamiento de las harinas. Esto 
hace necesaria la separación de las envolturas y embriones en la producción de tritura­
dos, sémolas y harinas. La fracción harinosa del endospermo se distingue notablemente 
de los demás componentes del grano en lo referente a contenido de sales minerales, 
diferencia que se toma como base para tipificar las harinas de acuerdo con su contenido 
de cenizas. En teoría, v.gr., a partir del trigo, podría obtenerse, correspondiendo a la 
fracción de endospermo, un 82,5% de harina con una proporción de cenizas del 
0,35-0,50%. En la práctica se obtiene como máximo un rendimiento total del 78%, con 
un contenido medio de cenizas del 0,75-0,90%.
2.1.3 Propiedades físico-quím icas
Para dimensionar los procesos tecnológicos y valorar los diversos cereales, resultan 
de importancia una serie de características.
En la Tabla 2.4 se exponen las características geométricas de longitud, anchura, 
espesor, volumen, superficie, esfericidad y relación volumen/superficie de los granos de 
distintos cereales.
El tamaño y la uniformidad de los granos de los cereales revisten importancia para 
el tratamiento industrial. Cuanto mayor sea el grano, más grande será el correspondiente 
endospermo y más alto será el rendimiento en harina. La uniformidad desempeña un 
papel de importancia a la hora de graduar las máquinas y aparatos encargados de la 
limpieza y molido.
 ►
F igura 2.1 Estructura anatómica de distintos géneros de cereales.
a) Trigo; b) Centeno; c) Maíz; d) Arroz; e) Cebada; f) Avena. 1 Barbas; 2 Cutícula; 3 Células longitudinales; 
4 Células transversales; 5 Células tubulares; 6 Cubierta seminal con capa pigmentada; 7 Tejido germinal; 8 Capa 
de aleurona; 9 Cuerpo harinoso; 10 Células llenas de almidón; 11 Embrión; 12 Cubierta seminal (episperma); 
13 Membrana intermedia; 14 Cuerpos córneos; 15 Gluma florífera; 16 Células intermedias; 17 Gluma.
M aterias prim as 11
12 Fundam entos de tecnología de los alim entos
tu
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M aterias prim as 13
Tabla 2.2 Contenido de los principales componentes químicos en diversas clases de cereales (en % del 
extracto seco) [2.2],
Clase de cereal Proteína Almidón Fibra bruta Lípidos Sales minerales
Trigo 10,0- 25,0 60,0 - 75,0 2,0 - 3,0 2,0 - 2.5 1.5 - 2.2
Centeno 8 ,0 - 16,0 65,0 - 70,0 1.8 - 2,7 1,8 - 2,2 1.7 - 2.2
Cebada 10 ,5- 14,5 68,0 - 78,0 4,5 - 7,2 1,9 - 2,6 2.7 - 3.1
Avena 14 ,0- 16,0 40,0 - 50,0 11,5 - 14,0 4,5 - 5.8 4.0 - 5.7
Arroz 7 ,0 - 10,0 65,0 - 75,0 9,5 - 12,5 1,5 - 2,5 4.5 - 6.8
Mijo 10,0- 15,0 58,0 - 65,0 10,0 - 11,0 1,9 - 2,3 3,7 - 4.5
Sorgo 10,0- 14,0 70,0 - 80,0 1,5 - 2,8 2,7 - 3,7 1,5 - 1.8
Maíz 9 ,0 - 13,0 68,0 - 76,02,5 - 3,0 5,0 - 6,0 1,4 - 1,8
Tabla 2.3 Distribución de los componentes más importantes del grano de trigo en las principales porciones 
morfológicas de éste (en %) [2.2] [2.3].
Componente Endospermo Envolturas Embrión
Proporción media en el grano 82,5 15,0 2,5
Proteína 72,0 20,0 8,0
Almidón 100,0 0,0 0,0
Fibra bruta 8,0 88,0 4,0
Lípidos 50,0 30,0 20,0
Sales minerales 32,0 54,0 14,0
Acido pantoténico 42,0 50,0 8,0
Riboflavina 32,0 42,0 26,0
Niacina 12,0 86,0 2,0
Piridoxina 6,0 73,0 21,0
Tiamina 3,0 33,0 64,0
T abla 2.4 Características geométricas de distintas clases de cereales [2.2],
Clase Longitud 1 Anchura b Espesor d Volumen V Superficie Esfericidad Relación
A g V V/A(;
mm mm mm mm3 mm2 mm
Trigo 4 ,2 - 8,6 1 ,6 - 4,0 1,5- 3,8 19 - 42 40 - 75 0,82 - 0,85 0,49 - 0,64
Centeno 5 ,0 - 10,0 1 ,4- 3,6 1,2 - 3,5 1 0 - 30 30 - 45 0,45 - 0,75 0,28 - 0,42
Cebada 7 ,0 - 14,6 2 ,0 - 5,0 1,4 - 4,5 20 - 40 35 - 60 0,80 0,45 - 0,65
Avena 8 ,0 - 16,6 1,4 - 4,0 1,2 - 3,6 19 - 36 3 0 - 65 0,72 0,36 - 0,54
Arroz 5 ,0 - 12,0 2 ,5 - 4,3 1,2- 2,8 1 2 - 35 30 - 55 0,84 0,35 - 0,60
Maíz 5 ,5 - 13,5 5 ,0 - 11,5 2 ,5 - 8,0 140 - 260 80 - 145 0,55 - 0,80 0,70 - 0,90
Mijo 1 ,8 - 3,2 1 ,2 - 3,0 1 ,0- 2,2 5 - 6 10 - 8 0,90 0,50 - 0,80
Sorgo 2 ,6 - 5,8 2 ,4 - 5,6 2 ,0 - 5,0 50 - 85 60 - 95 0,95 0,75 - 0,85
y = A J A q, Ak superficie de una esfera con el mismo volumen que el grano de cereal.
14 Fundam entos de tecnología de los alim entos
En el trigo, centeno, cebada y arroz se valora la vidriosidad de los granos. Cuanto 
más marcada es ésta, mejor es el comportamiento tecnológico de los cereales correspon­
dientes en la molienda. Los granos vidriosos y los farináceos exigen una tecnología dife­
rente en todos los procesos. En molinería se distinguen los siguientes grupos de trigos:
- escasamente vidriosos: < 40%
- de vidriosidad media: 40-60%
- muy vidriosos: > 60%
El peso de 1.000 granos es mayor en los cereales valiosos que en los de menor valor 
económico. Con el peso de los 1.000 granos aumentan el tamaño de éstos, la vidriosidad 
y el contenido de endospermo (Tabla 2.5).
Las propiedades aerodinámicas de los granos de cereales son importantes para el 
transporte de éstos en corriente de aire. La resistencia F w que ofrecen los granos en la 
corriente de aire puede calcularse con la fórmula siguiente:
Fw = 0,124 Ka (vl- vg)2 (2.1)
En la Tabla 2.6 se presentan los coeficientes de resistencia de diversas clases de 
cereales.
Las propiedades termofísicas dependen del contenido de humedad del cereal.
T abla 2.5 Peso de 1.000 granos de diversos cereales [2.1J.
Clase de cereal Peso de 1.000 granos 
g
Trigo 12 - 75
Centeno 10 - 45
Cebada 20 - 55
Avena 15 - 45
Maíz 50 - 1.100
Arroz 15 - 43
Mijo 3 - 8
Tabla 2.6 Coeficientes de resistencia de diversas clase de cereales [2.1].
Clase de cereal Ka
kg/m
vL
m/s
Trigo 0,084 - 0,265 8,9 - 11.5
Cebada 0,191 - 0,272 8,4 - 10,8
Maíz 0,162 - 0,236 12,5 - 14,0
Avena 0,169 - 0,300 8.1 - 9.1
Mijo 0,045 - 0,073 6,7 - 8,8
La capacidad calorífica específica C del trigo es:
C = Cq + mXG + k f (2.2)
Aquí, para 20 < t < 60°C y 4 < XG < 24% humedad, k = 0,352 y n = 2 
para -4 0 < t < 20°C y 4 < XG < 24% humedad, k = 1,17 + 0,57 Xc , n = 1
La conductividad calorífica a tiene el siguiente valor:
lg a = b + gt + htXG (2.3)
M aterias prim as 15
2.1.4 Especies y variedades
Las especies y variedades de cereales son extraordinariamente diversas. De la espe­
cie y variedad dependen también las características del tratamiento industrial de los 
granos, el método de elaboración a seguir con ellos y la idoneidad para elaborar deter­
minados productos.
Del trigo se conocen unas 20 especies. Son especies importantes, v.gr., el trigo duro 
(Triticum durum) y el trigo áspero (Triticum turidum)\ son variedades, v.gr., el trigo de 
invierno, el trigo de verano. Son características distintivas, v.gr., el color de la cáscara 
(envoltura), las glumas, el número de granos y la morfología del eje de la espiga. To­
mando esto como referencia, se cultiva un gran número de variedades.
Se conocen 14 especies de centeno, cultivándose sólo una de ellas (Secale cereale 
L.). También se conocen unas 30 especies de cebada, de las cuales sólo una (Hordenm 
vulgare L.) se cultiva, contando con tres subespecies. Se distinguen la de varias filas 
de granos, con dos filas de granos y las de una a tres filas de granos.
En el caso de la avena se conocen 16 especies, de las cuales únicamente la Avena 
sativa L. tiene importancia.
Todas las variedades de maíz (Zea L.) proceden de la especie Zea mays L. De ella se 
conocen ocho subespecies.
2.1.5 Condiciones de alm acenam iento
Los cereales pueden almacenarse durante varios años, siempre que su contenido de 
humedad esté por debajo del 13%, la temperatura ambiente no alcance los 14°C y la 
humedad relativa ambiental sea inferior al 60%. Para proteger a los cereales de parási­
tos, es necesario limpiar y gasear los silos de depósito antes de llenarlos. Los cereales 
húmedos deben secarse antes de su almacenamiento. Hasta alcanzar el deseado grado 
de humedad, pueden conservarse en ambiente refrigerado. Cuando las condiciones de 
depósito son inadecuadas, se producen alteraciones y elevadas pérdidas por autocalen- 
tamiento, acción enzimàtica, infestación por parásitos e infecciones por microorganis­
mos. Los granos pierden su capacidad germinativa cuando los cereales se almacenan
16 F undam entos de tecnología de los alim entos
en recintos sin ventilación. La respiración anaerobia así generada maia los embriones 
por la acción del alcohol etílico producido.
2.2 Legumbres
2.2.1 Características generales
Las legumbres son las semillas de las plantas papilionáceas (orden Leguminosae), 
las fuentes vegetales más importantes para la alimentación humana en unión de los ce­
reales,. Las especies más destacadas son: las alubias (Phaseolus vulgañs). guisantes 
(Pisum sativum) y lentejas (Leus culinaris). En Asia y América, la legumbre más im­
portante es la soja (Glycine max), que en Asia es la fuente más destacada de grasa y 
proteína. También el cacahuete (Arachis hypogaea L.), originario de Sudamérica, per­
tenece botánicamente a las leguminosas y constituye en las regiones subtropicales uno 
de los cultivos más significativos para la obtención de grasas y proteínas. Las legum­
bres tienen un alto valor nutritivo, destacando su elevado contenido proteico. Sin em­
bargo, la proteína de las leguminosas no es del todo biológicamente valiosa, al faltar en 
ella algunos aminoácidos esenciales. Sólo las semillas de soja cuentan con todos los 
aminoácidos esenciales, por lo que pueden sustituir por entero a la protema animal. Las 
legumbres se consumen principalmente en forma de papilla, puré y menestra. Las 
semillas de soja se destinan sobre todo a la obtención de aceite y grasa: la fracción 
desengrasada se utiliza en la imitación de alimentos y concentrados proteicos y en la 
elaboración de harinas especiales.
2.2.2 Estructura, com ponentes y partes aprovechables
Las semillas de las legumbres (Fig. 2.2) constan de dos grandes hojitas embrionarias 
(cotiledones), que constituyen la parte principal en peso, el embrión (cotiledones con 
tallito y radícula) y la envoltura celulosa y dura de la semilla. En la Tabla 2.7 se exponen 
las fracciones de los componentes de diversas semillas leguminosas.
Las legumbres carecen de endospermo. Las sustancias de reserva se acumulan en los 
cotiledones. En virtud de su sólida envoltura, las semillas ovales, esferoidales, lenticulares 
o cilindricas cuentan con una superficie lisa. El contenido de las principales sustancias
F igura 2.2 Estructura anatómica de la semilla de 
una legumbre (alubia) [2.1], 
a) Semilla con envoltura; b) Semilla sin envoltura; 
c) Cotiledón aislado. 1 Embrión; 2 Radícula; 3 Co­
tiledón; 4 Yema.
M aterias prim as 17
Tabla 2.7 Proporción de los componentes morfológicos de diversas legumbres [2.1].
Legumbres Envoltura seminal Cotiledones Embrión
Guisante 6,4 - 11,0