CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS

Conservación de Alimentos I

Dr. M.V. JUAN MANUEL MOLINAS VILLAVICENCIO

Conservación de Alimentos

• ¿Qué será la conservación de alimentos?• ¿La palabra conservación, tendrá

que ver con las conservas?


• Con el objeto de prolongar la vida de los alimentos (carnes, pescados, huevos, verduras, hortalizas y frutas) y de almacenar los productos procesados, es absolutamente imprescindible conservarlos de alguna manera.


• Para conservar a los alimentos se descubrió que había que protegerlos del aire, la luz o la humedad envolviéndolos en ciertas sustancias impermeables, como la arcilla o la miel, y mas tarde el aceite, el vino, el vinagre , la grasa u otras que además modificaban el aspecto y el gusto de la comida, como las cenizas y la sal; de esta ultima se supo después que como sustancia antiséptica y desecadora , impide la oxidación y, en consecuencia que proliferen microorganismos degradantes.


• El humo, simplemente, la desecación, además de proteger el alimento, modifica los procesos químicos y biológicos favorables a su descomposición. Con el conocimiento del fuego, el ser humano se dio cuenta de que la carne y el pescado eran menos perecederos cocidos que crudos


• Existe una gran variedad de microorganismos en la superficie de los alimentos naturales y, a veces, también en su interior. Según su procedencia, estos microorganismos se pueden clasificar en dos grandes grupos:


• Origen endógeno (están en los alimentos antes de su elaboración)

• Origen exógeno ( los microorganismos llegan a los alimentos durante su obtención : del suelo, del polvo , del agua o de utensilios utilizados en la industria).


• Las condiciones específicas del alimento y el medio ambiente en el que se encuentra favorecen la formación de esta asociación microbiana alterante.


• El efecto conservador de cada método radica en que elimina , restringe y/o inhibe la actividad microbiana , impidiendo las reacciones enzimáticos, químicas y físicas que darían lugar a cambios organolépticos y a la alteración total del alimento


• Los alimentos conservados son aquellos que, después de haber sido sometidos a tratamientos apropiados, se mantiene en las debidas condiciones higiénico-sanitarias para su consumo durante un periodo de tiempo determinado


La conservación se basa en una serie de acciones.• Prevención o retraso de la descomposición bacteriana

-Mantener los alimentos sin gérmenes.

-Eliminar los existentes.

-Obstaculizar el crecimiento y la actividad microbiana.

-Destruir los microorganismos


• Prevención o retraso de la auto descomposición de los alimentos mediante estas acciones:

-Destruir o inactivar sus enzimas.

-Prevenir o retardar las acciones químicas• Prevención de las alteraciones debidas a insectos,

animales superiores


• Existen diferentes métodos de conservación de los alimentos:

-Asepsia; se trata de impedir que los microorganismos lleguen al alimento.

-Eliminación de microorganismos.-Mantenimiento de las condiciones anaeróbicas en un

recipiente cerrado al vació.


-Uso de temperaturas bajas.-Desecación, en la que se incluye la retención del agua por

solutos.-Utilización de conservadores químicos, que incluso pueden

ser producidos por microorganismos o añadidos al alimento.

-Irradiación-Destrucción mecánica de microorganismos por trituración.-Combinación de dos o más métodos


A.- Tratamiento de tipo físico:1.- Por acción de la temperatura :

- Por elevación :• Escalfado• Pasterización• Esterilización

- Por disminución :• Refrigeración• Congelación


2.- Por acción sobre su contenido en agua :• Concentración• Desecación• Deshidratación

3.- Por acción mixta :

- Liofilización


B.- Tratamiento de tipo químico :1.- Sin modificación de las características organolépticas del

alimento :• Adición de compuestos químicos.


2.- Con modificación de las características organolépticas del Alimento:

• Salazón• Ahumado• Acidificación• Fermentación• Azucarado


C.- Tratamientos con radiaciones:• Radiación UV• Radiaciones ionizantes

D.- Otros tratamientos :• Utilización de gases• Tratamientos de altas presiones

Pasteurización:

• El proceso de pasteurización fue llamado así luego que Luis Pasteur descubriera que organismos contaminantes productores de la enfermedad de los vinos podían ser eliminados aplicando temperatura. Luego se empleó a otros productos para lograr su conservación. Es común la pasteurización de la leche que consiste en la aplicación de diferentes temperaturas y tiempos para la destrucción de microorganismos patógenos, y la mayoría de los saprófitos presentes en el producto, y a partir de ese proceso, garantizar la calidad microbiológica y evitar su degradación. La pasteurización a baja temperatura y tiempo prolongado es a 63°C durante 30 minutos, mientras que la que se utiliza a alta temperatura y corto tiempo es de 72°C durante 15 segundos..

• Destruye gérmenes patógenos y enzimas que degradan el alimento• DURACIÓN:3-5 días

Esterilización:

• Se realiza la esterilización por el vapor de agua a presión. El modelo más usado es el de Chamberland.

• Esteriliza a 120º a una atmósfera de presión, 127° a 1 1/2 atmósfera de presión, o a 134º a 2 atmósferas de presión, se deja el material durante 20 a 30 minutos.

• Consta de una caldera de cobre, sostenida por una camisa externa metálica, que en la parte inferior recibe calor por combustión de gas o por una resistencia eléctrica.

• La caldera se cierra en la parte superior, por una tapa de bronce que se ajusta perfectamente gracias a un anillo de caucho, mediante bulones a "mariposa". Esta tapa posee tres orificios, uno para el manómetro, otro para el escape de vapor en forma de robinete y el tercero, para una válvula de seguridad que funciona por contrapeso o a resorte.

Esterilización:

• Para hacerlo funcionar se coloca agua en la caldera, 2 o 3 litros, procurando que su nivel no alcance a los objetos que se disponen sobre una rejilla de metal. Se cierra asegurando la tapa, sin ajustar los bulones y se da calor, dejando abierta la válvula de escape hasta que todo el aire se desaloje y comience la salida de vapor en forma de chorro continuo y abundante, lo que indica que el aparato está bien purgado de aire. Se cierra la llave de escape y se ajustan los bulones de la tapa en forma pareja, se deja subir 1, 11/2 o 2 atmósferas la presión, manteniéndola constante durante el tiempo necesario

• Elimina microorganismos, enzimas y esporas• DURACIÓN: 3 MESES

Uperización (U.H.T.):

• La uperización consiste en una esterilización sometida a una corriente de vapor de agua recalentado, manteniendo la leche en una corriente turbulenta, a una temperatura de 150ºC menos de un segundo, consiguiéndose un periodo mayor de conservación que con la pasteurización.

•

Refrigeración: se mantiene el alimento a bajas temperaturas (entre 2 y 8° C) sin alcanzar la congelación. Congelación: se somete el alimento a temperaturas inferiores al punto de congelación (a - 18ºC) durante un tiempo reducido. Ultracongelación: se somete el alimento a una temperatura entre -35 y -150ºC durante breve periodo de tiempo. Es el mejor procedimiento de aplicación del frío pues los cristales de hielo que se forman durante el proceso son de pequeño tamaño y no llegan a lesionar los tejidos del alimento.•

FRIO

Secado: es una pérdida de agua parcial en condiciones ambientales naturales o bien con una fuente de calor suave y corrientes de aire.Concentración: consiste en una eliminación parcial de agua en alimentos líquidos. Liofilización: es la desecación de un producto previamente congelado que mediante sublimación del hielo al vacío se consigue una masa seca, mas o menos esponjosa, mas o menos estable, que se puede disolver a su vez en agua y que se puede almacenar durante más tiempo al no tener humedad remanente. Es un proceso que permite la máxima conservación de la calidad organoléptica de los alimentos así como de su valor nutritivo.

DESHIDRATACIÓN

Mediante aditivos: de origen natural (vinagre, aceite, azúcar, sal, alcohol) o bien de origen industrial debidamente autorizados.

Los aditivos alimentarios se diferencian de otros componentes de los alimentos en que se añaden voluntariamente, no pretenden enriquecer el alimento en nutrientes y, solamente, se utilizan para mejorar alguno de los aspectos del alimento, como son el tiempo de conservación, la mejora del sabor, del color, de la textura etc.

• Por irradiación: • Consiste en la aplicación sobre el alimento de radiaciones

ionizantes bajo un estricto control. Las radiaciones más empleadas son las gamma, obtenidas a partir de la desintegración radioactiva de isótopos de cobalto y cesio. El método es muy eficaz porque prolonga la vida útil de un producto en las mejores condiciones. Existe un símbolo internacional propuesto para identificar, en el etiquetado, los alimentos que han sido sometidos a un proceso de irradiación. Pero el símbolo no aparece en el etiquetado europeo, aunque si debe mencionarse en la etiqueta que el producto o sus ingredientes han sido irradiados.

• Los métodos de conservación química

están basados en la adición de sustancias que actúan modificando químicamente el producto, por ejemplo disminuyendo el Ph, aumentando su presión osmótica, etc.

Salazón:

• consiste en la adición de cloruro sódico, sal común, que inhibe el crecimiento de los microorganismos, la degradación de los sistemas enzimáticos y, por tanto, la velocidad de las reacciones químicas. El alimento obtenido tiene modificaciones de color, sabor, aroma y consistencia

Adición de azúcar:

• cuando se realiza a elevadas concentraciones permite que los alimentos estén protegidos contra la proliferación microbiana y aumenta sus posibilidades de conservación, este proceso se lleva a cabo en la elaboración de leche condensada, mermeladas, frutas escarchadas y compotas

Curado:

• es un método de gran tradición en nuestro país que utiliza, además de la sal común, sales curantes, nitratos y nitritos potásico y sódico, dichas sustancias deben estar muy controladas por la legislación sanitaria para evitar sus efectos adversos, ya que a partir de ellas se forman nitrosaminas que son cancerigenas y pueden constituir un problema para la salud, sin embargo, el uso de estas sustancias es necesario porque impide el crecimiento del Clostridium botulinium, un peligroso microorganismo, además de que sirve para estabilizar el color rojo, sonrosado de las carnes.

Ahumado:

• es un procedimiento que utiliza el humo obtenido de la combustión de materias con bajo contenido en resinas o aromas de humo. El humo actúa como esterilizante y antioxidante y confiere un aroma y sabor peculiar al alimento tratado por este método muy del gusto del consumidor. Este procedimiento suele aplicarse tanto en carnes como en pescados. No debe abusarse del consumo de alimentos tratados por este método porque genera sustancias carcinógenas.

Acidificación:

• es un método basado en la reducción del pH del alimento que impide el desarrollo de los microorganismos. Se lleva a cabo añadiendo al alimento sustancias acidas como el vinagre.

RADIACIONES IONIZANTES

• Una técnica nueva para alargar la duración de muchos alimentos consiste en someterlos a dosis de radiación. Al bombardearlos con una cantidad específica de rayos gamma se destruyen las bacterias, el moho, los insectos y otros parásitos, y además se enlentece el proceso de maduración y la germinación de las verduras. En algunos países se recomienda la radiación para ciertos tipos de alimentos, tales como el pollo y las gambas, con el fin de reducir el riesgo de intoxicación. Sin embargo, existen otros países que la prohíben e, incluso, no permiten la importación de alimentos expuestos a un proceso radiactivo.

RADIACIONES IONIZANTES

• ¿Cómo funciona?

• Los rayos gamma alteran el ADN (material genético) dentro del microorganismo que se encuentra en el alimento, matándolo de forma instantánea. No existe ninguna posibilidad de comprobar si un alimento ha sido o no sometido a radiación, sólo que éste será completamente estéril y no desarrollará ningún tipo de bacteria ni moho.

SALAZON

• Consiste en añadir sal en forma sólida o en salmuera al alimento; al aumentar la concentración de sal, el alimento cede su agua, y se frena la actividad bacteriana y enzimática. A su vez, se producen cambios de aroma y sabor.

• Alimentos preparados con este procedimiento son el bacalao, los arenques, las cecinas, mojama, etc.

• Los lugares donde se almacenan estos alimentos deben ser secos y aireados.

CURADO

• Es un proceso, parecido al anterior, que se realiza con la carne, a la que se añade sal y nitratos para que conserve un color rojo vivo.

• Alimentos preparados con este procedimiento son el chorizo, las morcillas, jamón serrano, etc.

AHUMADO

• Los alimentos se someten al humo de madera (haya, encuna, abedul) y en este proceso se originan una serie de sustancias químicas con gran poder esterilizante y que, además, dan un aroma y un sabor típico a los alimentos.

ADOBO Y ESCABECHES

• En estos procesos se añade a los alimentos vinagre• (ácido acético), cuya acidez impide el desarrollo

bacteriano, y especias.

Aplicación del frío en la conservación de alimentos

Actividad

conservadora del frío

crecimiento o actividad demicroorganismos alterantes

actividades metabólicas de tejidos,enzimas y

reaccionesquímicas

Aplicación del

frío

Operación unitaria

Transmisión de calor

QFoco caliente : alimento

Foco frío: exterior

Aplicación del frío condiciones desfavorables para la actividad vital

Inhibición total o parcial

Aplicación del frío en la conservación de alimentos

REFRIGERACIÓN

•

•

temperatura del producto se mantiene baja (>0

desarrollo de microorganismos

disminuye o no se gérmenes vivos y se

multiplicaran cuando

C)

produce

Tª•

•

aumento de la vida útil de los alimentos frescos o elaborados

conserva el alimento sólo a corto plazohumedad

hongos y bacterias• mínima repercusión en las características nutritivas y

organolépticasdel

alimento

Alimentos refrigerados frescos y saludables

Refrigeración

1.

Efecto

de la refrigeración

sobre

los microorganismos factor

limitantedel

crecimiento microbiano

Tª óptimacrecimiento

rápido

Tª mínima

Intervalo de Tª nocrecimien

todecrecimien

to

Tª óptima de crecimiento

TermófilosMesófilosPsicrófilos

(35-50ºC)(10-40ºC) (-5-15ºC)

MICROORGANISMO

TEMPERATURA

Refrigeración

Conservación

enrefrigeración

descenso

deTª<Tª

mínima

decrecimiento

aumento del tiempo de duplicación

retraso de la proliferación

Refrigeración

Termófilos (todos)

Mesófilos (mayoría)

evita el crecimiento

FRIO

NOevita

elcrecimiento

Psicrófilos

nopatógenos

alteran los alimentos(proteasas,

lipasas)

Mohos

Desde el punto de vista microbiológico la temperatura óptima de

refrigeración es la más cercana a 0 C.

Pseudomonas

Levaduras

Problema M. O. patógenos

Listeria MonocytogenesClostridium botulinum

capaces de multiplicarse (tiempo )

Refrigeración

2.Efecto

sobre

las

reacciones químicas

y enzimáticas

actividadmicrobiana

actividad enzimátic

a

degradaciónde alimentos

REACCIÓN

QUÍMICA

degradación de la

materia

orgánica

LÍPIDOS

PROTEÍNAS

AZÚCARES

Modificación de lascaracterísticas organolépticas

Alteración del alimento

(nocivo para la salud)

COMPUESTOS

Refrigeración

ralentizarvías

metabólicas

Aplicación del frío

técnica de conservación

Velocidad de las

reacciones químicas y enzimáticas

temperatura

ley de Arrhenius

frena las transformaciones enzimáticas y químicas

Refrigeración (oxidación, fermentación, desnaturalización de

proteínas)

permite controlar la pérdida de calidad de los alimentos

Efecto de la Tª en la velocidad de las reacciones químicas velocidad de la rq

a TªCoeficiente de Tª = Q10 =

=2, 3velocidad de la rq a Tª-

10ºC

k=k0eEa/RT

Refrigeración

3.

Efecto de la refrigeración

enfunción de las características del alimento

Conocer característicasdel alimento

Correctarefrigera

ciónAlimentos

constituidosde tejidos

SacrificioRecolecc

ión

Mantienen actividad

metabólica

Alimentos

ALIMENTOSSIN TEJIDOS

CARNE

PESCADO

VEGETALES

Evitar alteraciones

Refrigeración

CARNE Enfriamiento rápido después del

sacrificio(antes de rigor mortis)

ACORTAMIENTO POR FRÍO

menor capacidad de retención

de agua

endurecimiento

conversión

de los músculos blandos y extensibles enestructuras inextensibles y

relativamente rígidas

Refrigeración

PESCADO Inicio de la

descomposición

Muerte del pez Alteracion

es

bacteriaspsicrotro

fas(branqui

as)

reacciones químicas

(O2 y grasa)

enzimas activas(sabor) olo

ry sabo

rrancio

Mantener “a raya”- menos eficaz (metabolismo acostumbrado)

- mas eficaz combinada con:

- buena manipulación antes de enfriamiento para evitar dañarlo

o hacer grietas o cortes por donde se altere mas rápidamente

- buena limpieza y desviscerado para eliminar el mayor número de bacterias

REFRIGERACIÓN

Refrigeración

5. Factores que afectan a la calidad del alimento durante el almacenamientoen refrigeración La materia prima es de buena calidad

Se ha aplicado tras la recolección o procesado

La reducción de la Tª ha sido rápida

Suposición

Factores que hay

que controlar:

A. Temperatura- Estable durante todo el almacenamiento,hogar

transporte,

comercialización

y

- Oscilación de temperaturaB. Humedad relativa

1ºC

- HR- HR

condensación de aguadeshidratación

en superficie: crecimiento de microorganismos

- Normal entre el 80-95%

65-70%

50-60%

Refrigeración

C. Circulación del aire-

-

circular adecuadamente

mantener composiciónaire

deshidratación del alimento- purificación

deaire: evita

mezcla

dearomas

e e

D. Luz

- oscuridad

- UV evita mohos y bacterias pero favorece oxidación

E. Composición de la atmósfera

(sabor y olor extraño)

- gases de la atmósfera en refrigeración controlados mejoran efecto conservado

Refrigeración

Condiciones

recomendadas para un almacenamiento

en refrigeración

Tª (ºC)

HR (%)

Vida útil

Carne de vaca

-2-1.1

88-92

1-6 semanas

Carne de cerdo

-2-1.1

85-90

5-12 días

Aves

-2-0 85-90

1 semana

Pescado fresco

0.5-4.4

90-95

5-20 días

Naranjas

-1.1-1.1

85-90

8-10 semanas

CONGELACIÓN

• La congelación consiste en la aplicación de temperaturas a los alimentos por debajo de 0 grados centígrados, de forma que parte del agua del alimento se convierte en hielo. Al mismo tiempo, como el agua se solidifica, se produce una desecación del alimento, lo que contribuirá de forma significativa a una mejor conservación. Lógicamente, este efecto será más importante cuanto más baja sea la temperatura.

CONGELACIÓN

• La temperatura de elección a nivel internacional es de -18ºC, ya que por debajo de ésta no es posible la proliferación de bacterias, por lo que se reduce la posibilidad de alteración y se reducen los riesgos para la salud. Hay que destacar que, después de la refrigeración, la congelación es el tratamiento que menos modificaciones produce en los alimentos. De forma que después de la descongelación los alimentos son casi idénticos a los productos crudos empleados como materia prima.

¿Cómo se debe congelar?

• La mayor parte de los microorganismos en los alimentos frescos se encuentran en la superficie, que será la zona que primero se verá afectada por estas fluctuaciones. En consecuencia, la mejor situación es congelar a una temperatura lo suficientemente alejada de las temperaturas ambiente para impedir que estas variaciones térmicas permitan alcanzar temperaturas de riesgo.


• La mayor parte de los microorganismos en los alimentos frescos se encuentran en la superficie, que será la zona que primero se verá afectada por estas fluctuaciones. En consecuencia, la mejor situación es congelar a una temperatura lo suficientemente alejada de las temperaturas ambiente para impedir que estas variaciones térmicas permitan alcanzar temperaturas de riesgo.


• EL descenso rápido de la temperatura se puede conseguir mediante aire frío, contacto con placas frías o por inmersión en líquidos a muy baja temperatura, entre otros. Cuanto más baja sea la temperatura del sistema de refrigeración, más rápidamente se producirá el enfriamiento. Si el tiempo de congelación es muy bajo, durando unos pocos segundos a escasos minutos, al proceso se le denomina ultracongelación.

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