CONSERVACIÓN FRIO CALOR
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CONSERVACION DE ALIMENTOS
En su sentido más amplio comprende el conjunto de todas las medidas para evitar la
descomposición de alimentos. En un sentido más estricto se designa como conservación de
alimentos a los procedimientos que se dirigen contra el ataque por los microorganismos. Se
distinguen dos métodos: los físicos y los químicos.
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METODOS FISICOS DE CONSERVACION
Los métodos físicos consisten en someter a los alimentos a algún tratamiento
físico que actúe en contra del crecimiento bacteriano; entre los métodos físicos
tenemos a la refrigeración, la congelación, la esterilización, la pasteurización, la
ultra pasteurización, la deshidratación y la irradiación.
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El efecto de las temperaturas bajas consiste en el retardo de las reacciones químicas, que retrasan
o inhiben el crecimiento de los microorganismos o las enzimas presentes en los alimentos. Existe
proporcionalidad entre la disminución de temperatura, la disminución de los microorganismos y su
multiplicación.
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Refrigeración.
Es una operación unitaria en la que la temperatura de almacenamiento del producto se mantiene
entre -1 y 8°C. La refrigeración se utiliza para reducir la velocidad de las transformaciones
microbianas y bioquímicas que tienen lugar en el alimento, prolongando de esta forma la vida útil
tanto de los alimentos frescos como elaborados. La refrigeración constituye el método más benigno
de conservación de alimentos. En general ejerce pocos efectos negativos en el sabor, la textura y el
valor nutritivo, a condición de que el período de almacenamiento no se prolongue más de la cuenta.
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Congelación
Es una operación unitaria en la que la temperatura del alimento se reduce por debajo de su punto
de congelación, con lo que una gran parte del agua contenida en el producto cambia de estado
formando cristales de hielo. Al ocurrir el congelamiento, cada cristal de los que se forman en un
principio, conforma un centro magnético hacia el cual se dirigen las moléculas de agua que se
encuentran en las inmediaciones. Este flujo determina que el cristal vaya creciendo; al final se
tendrá que el tamaño y la cantidad de cristales formados estarán dados por la velocidad de
congelación, así en la congelación lenta, se forman cristales de hielo grandes que rompen las
células del alimento, y en la congelación rápida los cristales de hielo formados son pequeños y no
dañan la estructura celular del alimento.
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Congelación
La inmovilización del agua en forma de hielo y el aumento de la concentración de los solutos en el
agua no congelada reduce la actividad de agua del alimento. La conservación por congelación se
consigue por un efecto combinado de las bajas temperaturas y una actividad de agua más baja.
Cuando la congelación y el almacenamiento se realizan adecuadamente, las características
organolépticas y el valor nutritivo del alimento apenas si resultan afectados. La congelación se
puede dividir en tres etapas: Pre enfriamiento del material sin congelar, congelación propiamente
dicha, y enfriamiento del producto congelado hasta su estado final o temperado. Hay tres tipos
básicos de congelación industrial:
congelación por aire (estacionario o forzado),
congelación por contacto indirecto con el refrigerante
congelación por inmersión directa en un medio refrigerante.
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SINTOMAS DE DAÑO POR FRÍO
harinosidad
oscurecimiento interno
translucidez de pulpa / descomposición gelatinosa
desarrollo de coloración rojiza de la pulpa
descomposición interna
incapacidad de la fruta para madurar
pérdida de sabor
daño superficial
mantención o aumento de firmeza de pulpa
cambios composicionales
senescencia acelerada
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La congelación es una conservación a largo plazo, que se realiza mediante la conversión de agua
en cristales de hielo y su almacenamiento a temperaturas de -18°C o menos (-20ºC a -22ºC), para
limitar que los microorganismos se desarrollen y afecten a los alimentos. “La congelación actúa a
dos niveles: a) Disminuyendo la temperatura del alimento. b) Disminuyendo la Aw (congelando el
agua disponible del alimento)”
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Efectos de congelación en la calidad de la carne
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TRATAMIENTO A TEMPERATURAS ALTAS
La aplicación de calor es un método basado en el empleo de altas temperaturas que produzcan la
muerte de bacterias y otros microorganismos. Se trata de una técnica antiquísima en cuanto a la
desecación de alimentos.
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Pasteurización.Tratamiento térmico moderado, a temperaturas por debajo del punto de ebullición del agua. Este
método que conserva los alimentos por inactivación de sus enzimas y destrucción de los
microorganismos que son relativamente termosensibles (bacterias no esporuladas, levaduras y
mohos), provoca cambios mínimos en el valor nutritivo y las características organolépticas del
alimento en cuestión. La intensidad del tratamiento térmico y el grado de prolongación de su vida útil
se hallan determinados principalmente por el pH del alimento. El objetivo principal en los alimentos
de baja acidez (pH mayor a 4,5) consiste en la destrucción de las bacterias patógenas, mientras que
en los alimentos de pH inferior a 4,5 suele ser más importante la destrucción de los
microorganismos causantes de su alteración y la inactivación de sus enzimas.
La pasteurización consiste en calentar rápidamente el alimento a temperaturas menores de 100°C
por un tiempo determinado y luego enfriarlo a 5°C.
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Esterilización.Es la destrucción completa de los microorganismos y enzimas, mediante un tratamiento térmico
húmedo a temperaturas por encima del punto de ebullición del agua (100°C a nivel del mar),
durante un tiempo determinado de tal modo que cada partícula del alimento reciba este
tratamiento, es decir que el punto frío del alimento se exponga a la temperatura adecuada durante
el tiempo adecuado, p. ej 120°C durante 15 minutos.
Esterilización comercial
Tratamiento térmico diseñado para destruir prácticamente la totalidad de los microorganismos y
sus esporas, que, de estar presentes, serían capaces de crecer en el alimento en las condiciones
en que se van a almacenar. Los alimentos comercialmente estériles pueden contener un número
muy pequeño de esporas bacterianas resistentes, pero normalmente estas no proliferarán en el
alimento. Los alimentos sometidos a la esterilización poseen una vida útil superior a los seis
meses. La esterilización de alimentos envasados provoca cambios sustanciales en su valor
nutritivo y características organolépticas.
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Ultrapasteurización (UHT Ultra high temperature).Tratamiento térmico a temperaturas ultra altas, que se utiliza generalmente para la conservación de
alimentos líquidos tales como la leche, zumos de frutas y concentrados, nata, yogurt, vino,
aderezos para ensaladas, huevos y helados, y para algunos productos que contienen pequeñas
partículas de otros componentes. P. ej. queso cotagge, alimentos para bebés, productos derivados
del tomate, frutas y verduras, sopas y postres a base de arroz. Los alimentos esterilizados por
sistemas UHT, pueden, por su elevada calidad compararse con los alimentos irradiados o
refrigerados, pero poseen sobre ellos una ventaja importante y es que su vida útil es, como mínimo,
de seis meses, sin que para ello sea preciso mantenerlos en refrigeración.
El sistema UHT consiste en calentar el alimento líquido rápidamente a temperaturas entre 135 a
150°C durante 2 a 8 segundos, para luego enfriarlo inmediatamente a la temperatura de envasado
(24-26°C), lo que asegura la destrucción de todos los microorganismos y la inactividad de sus
esporas; a continuación es necesario envasar en condiciones asépticas.
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ALTAS PRESIONES HIDROSTÁTICAS
Definición:
Someter al alimento a presiones
Ultra elevadas (entre 100 y 1000 MPa)
durante periodos de tiempo
determinados (generalmente entre 1 y
30 min) a temperatura próxima a la
Ambiental.
ALTAS PRESIONES HIDROSTÁTICAS
La aplicación de altas presiones logra extender la vida útil de los
alimentos, manteniendo su sabor, aroma, color y valor nutritivo.
1Pa = 1 N/m2
1MPa = 106 Pa
1 atm = 101325 Pa = 0,1 MPa
1 Km profundidad agua = 10
CAUSAS QUE HAN IMPULSADO DESARROLLO
ALTA PRESIÓN
Demanda por parte del consumidor de alimentos
mínimamente procesados
Libres de aditivos
Elevada calidad nutritiva y organoléptica
Estudio de nuevos sistemas de inactivación microbiana
Conservando la calidad de los alimentos + que por calor
Desarrollo experimentado por la tecnología de
generación de altas presiones
• Prensado isostático de cerámicas y metales
• Crecimiento de los cristales de cuarzo
• Potenciar reacciones químicas
PRINCIPIO ISOSTÁTICO, TEOREMA DE PASCAL
La presión ejercida sobre un líquido se transmite
instantáneamente y con la misma intensidad en todas las
direcciones y sentidos
- La presión hidrostática es exactamente la misma en todos los
puntos del medio: tratamiento homogéneo
- La intensidad del tratamiento es independiente del volumen o de
la masa de producto a procesar
EFECTOS DE LA ALTA PRESIÓN SOBRE EL AGUA
Reacciones químicas
Transformaciones macromoleculares
Cambios en estructura de la membrana celular
Cambios en la forma de los cristales
Punto de fusión
EFECTOS DE LA ALTA PRESIÓN SOBRE EL AGUA
Compresibilidad
A 22°C, el volumen se reduce un 4 % a 100 MPa y un 15 % a 600 MPa
Descenso del pH
0,73 unidades al presurizar a 100 MPa a 25°C
Incremento de la temperatura
2 - 3°C por cada 100 MPa de aumento de presión
Modificación de la tª de congelación
A 210 MPa el agua congela a -22°C
Aplicaciones prácticas:
- Posibilidad de descongelar muestras biológicas entre -20 y 0°C,
rápida y uniformemente
- Almacenamiento de muestras biológicas en estado líquido a
temperaturas entre 0 y -20°C
- Congelación ultrarrápida presurizando hasta 200 MPa, enfriando
hasta -20ºC y descomprimiendo
DESTRUCCIÓN MICROORGANISMOS ALTA
PRESIÓN
Resistencia muy variable
Condiciones de tratamiento
Presión (inactivación aumenta entre 200-600 MPa)
Temperatura (resistencia máxima a Tª ambiente)
Tiempo
Velocidad de compresión y descompresión
Características del medio de tratamiento
pH (influye poco)
aw (≤0,9 puede reducir o impedir la inactivación)
Composición del alimento
Características de los microorganismos
Fase de crecimiento (barosensibilidad máxima en fase exp)
Tipo de microorganismo
MECANISMO DE INACTIVACIÓN MICROBIANA POR ALTA PRESIÓN
CAMBIOS EN LA MORFOLOGÍA DE LAS CÉLULAS
- Compresión de vacuolas de gas
- Alargamiento de las células
- Modificaciones del citoesqueleto
- Modificación de orgánulos citoplasmáticos
COAGULACIÓN DE PROTEÍNAS CITOPLASMÁTICAS
INHIBICIÓN E INACTIVACIÓN DE ALGUNOS ENZIMAS
MODIFICACIÓN DE LA PERMEABILIDAD CELULAR
- Cristalización de los lípidos de membrana
- Formación de poros
- Liberación de componentes intracelulares
- Inactivación de ATPasas de membrana
- Descenso del pH citoplasmático
DAÑO CELULAR
EFECTO ALTA PRESIÓN SOBRE LAS PROTEÍNAS
estructura primaria y secundaria:
permanecen estables
estructura terciaria y cuaternaria:
cambios conformacionales
cambios en el grado de solvatación
EFECTO ALTA PRESIÓN SOBRE LAS PROTEÍNAS
EFECTO ALTA PRESIÓN SOBRE LOS COMPONENTES DEL
ALIMENTO
Almidón
- más susceptible a las amilasas
- conserva su estructura granular al gelatinizar
Ácidos nucleicos
- resistentes a las altas presiones (pero no su transcripción)
Lípidos
- aumenta la temperatura de fusión 10°C cada 100 MPa
Procesos combinados con alta presión
Altas presiones y temperatura
Ciclos de presión
Altas presiones y antimicrobianos
Altas presiones y CO2
Altas presiones con:
- pulsos eléctricos
- campos magnéticos
COMBINACIÓN DE AP Y COMPUESTOS ANTIMICROBIANOS
Aplicaciones actuales de alta presión
CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS
Usos actuales
- Procesado de zumos, mermeladas, etc.
- Acelerar la maduración de la carne (100-200 MPa)
- Conservación de alimentos tipo emulsión (salsas, etc.)
Usos potenciales
- Conservación de aceites esenciales, especias, etc.
- Tratamiento de derivados lácteos
- Reemplazar la adición de SO2 en vinos
- Esterilización de alimentos
PREPARACIÓN DE ALIMENTOS
Formación de geles:
- Pasta de surimi
- Geles de proteínas del huevo
- Geles lácteos
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