Alimentos. Técnicas y procesos de conservación Autor: Hermócrates Finol

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1 Alimentos. Técnicas y procesos de conservación Autor: Hermócrates Finol 1

2 Presentación del curso La conservación de alimentos es clave para la producción y la industria alimenticia en nuestros días. Los procesos, técnicas y métodos de conservación de alimentos son muy variados. Hoy te ofrecemos amplia información sobra cada uno de estos procesos. Sistemas bacteriostáticos de conservación de alimentos como ebullición, esterilización, pasteurización, enlatado, etc. Y sistemas de irradiación como refrigeración, congelación, deshidratación y adición de sustancias químicas, entre otros. 2

3 1. Conservación de alimentos. Orígenes Aclaración de conceptos Preservación. f. Acción y efecto de preservar. Preservar. (Del lat. praeservare). tr. Proteger, resguardar anticipadamente a una persona, animal o cosa, de algún daño o peligro. U. t. c. prnl. Conservar. (Del lat. conservare). tr. Mantener algo o cuidar de su permanencia. U. t. c. prnl. 2. Mantener vivo y sin daño a alguien. 3. Continuar la práctica de costumbres, virtudes y cosas semejantes. 4. Guardar con cuidado algo. 5. Hacer conservas. Conserva. f. Carne, pescado, fruta, etc., preparados convenientemente y envasados herméticamente para ser conservados comestibles durante mucho tiempo. 2. Pimientos, pepinos y otras cosas parecidas comestibles que se preparan con vinagre. 3. Mar. Compañía que se hacen varias embarcaciones navegando juntas para auxiliarse o defenderse, y más comúnmente cuando alguna o algunas de guerra van escoltando a las mercantes. 4. El Salv. y Ven. Dulce que se hace con pulpa de frutas y papelón o azúcar y se deja secar para poder cortarlo en secciones. trojezada. f. La que se hace en pedazos muy menudos, como la de calabaza. en. loc. adj. Dicho de un alimento: Que ha sido preparado para el consumo posterior. CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS Aunque el hombre prehistórico almacenaba la carne en cuevas de hielo, la industria de congelados tiene un origen más reciente que la de envasado. El proceso de congelación fue utilizado comercialmente por primera vez en 1842, pero la conservación de alimentos a gran escala por congelación comenzó a finales del siglo XIX con la aparición de la refrigeración mecánica. La congelación conserva los alimentos impidiendo la multiplicación de los microorganismos. Dado que el proceso no destruye a todos los tipos de bacterias, aquellos que sobreviven se reaniman en la comida al descongelarse y a menudo se multiplican mucho más rápido que antes de la congelación. Congelar los alimentos para preservar su calidad y seguridad Desde la introducción de los alimentos congelados en los años treinta, cada vez se encuentra en los supermercados una mayor variedad de estos productos, desde verduras y hierbas congeladas hasta comidas precocinadas o fabulosos helados. En este artículo, Food Today analiza el proceso de congelación, su papel en la conservación de los alimentos, y el carácter práctico y variado de los productos congelados. La utilización del frío para conservar los alimentos data de la prehistoria; ya entonces, se usaba nieve y hielo para conservar las presas cazadas. Se dice que Sir Francis Bacon contrajo una neumonía, que acabaría con su vida, tras intentar congelar pollos rellenándolos de nieve. Sin embargo, hubo que esperar hasta los años treinta para asistir a la comercialización de los primeros alimentos congelados, 3

4 que fue posible gracias al descubrimiento de un método de congelación rápida. 4

5 2. Alimentos. Conserva por congelación Por qué la congelación conserva los alimentos y los mantiene seguros? La congelación retrasa el deterioro de los alimentos y prolonga su seguridad evitando que los microorganismos se desarrollen y ralentizando la actividad enzimática que hace que los alimentos se echen a perder. Cuando el agua de los alimentos se congela, se convierte en cristales de hielo y deja de estar a disposición de los microorganismos que la necesitan para su desarrollo. No obstante, la mayoría de los microorganismos (a excepción de los parásitos) siguen viviendo durante la congelación, así pues, es preciso manipular los alimentos con cuidado tanto antes como después de ésta. Qué efecto tiene la congelación en el contenido nutricional de los alimentos? La congelación tiene un efecto mínimo en el contenido nutricional de los alimentos. Algunas frutas y verduras se escaldan (introduciéndolas en agua hirviendo durante un corto periodo de tiempo) antes de congelarlas para desactivar las enzimas y levaduras que podrían seguir causando daños, incluso en el congelador. Este método puede provocar la pérdida de parte de la vitamina C (del 15 al 20%). A pesar de esta pérdida, las verduras y frutas se congelan en condiciones inmejorables poco después de ser cosechadas y generalmente presentan mejores cualidades nutritivas que sus equivalentes "frescas". En ocasiones, los productos cosechados tardan días en ser seleccionados, transportados y distribuidos a los comercios. Durante este tiempo, los alimentos pueden perder progresivamente vitaminas y minerales. Las bayas y las verduras verdes pueden perder hasta un 15% de su contenido de vitamina C al día si se almacenan a temperatura ambiente. En el caso de la carne de ave o res y el pescado congelados, prácticamente no se pierden vitaminas ni minerales debido a que la congelación no afecta ni a las proteínas, ni a las vitaminas A y D, ni a los minerales que ellos contienen. Durante su descongelación, se produce una pérdida de líquido que contiene vitaminas y sales minerales hidrosolubles, que se perderán al cocinar el producto a no ser que se aproveche dicho líquido. Existe algún alimento que no debería congelarse? La congelación puede dañar a algunos alimentos debido a que la formación de cristales de hielo rompe las membranas celulares. Este hecho no tiene efectos negativos en términos de seguridad (de hecho, también mueren células bacterianas), sin embargo, el alimento queda menos crujiente o firme. Entre los alimentos que no resisten a la congelación se encuentran las verduras para ensaladas, los champiñones y las bayas. Los alimentos con mayor contenido de grasa, como la nata y algunas salsas, tienden a cortarse cuando se congelan. La congelación comercial es más rápida, gracias a lo cual los cristales de hielo que se forman son más pequeños. De esta forma, se reduce el daño ocasionado a las membranas celulares y se preserva aún más la calidad. Durante cuánto tiempo podemos conservar los alimentos en el congelador? Los 5

6 alimentos pueden permanecer en un congelador doméstico entre 3 y 12 meses con toda seguridad y sin que su calidad se vea afectada. El tiempo varía dependiendo del alimento en cuestión; es conveniente seguir las indicaciones de la etiqueta del producto. Consejos para Congelar Los congeladores deben estar siempre a -18 C o menos. A diferencia de los frigoríficos, los congeladores funcionan mejor cuando están llenos y sin mucho espacio entre los alimentos. Es importante proteger los alimentos para evitar quemaduras de congelación utilizando bolsitas especiales y recipientes de plástico. No introduzca alimentos calientes en el congelador ya que aumentaría la temperatura del congelador afectando negativamente a otros alimentos. Deje enfriar los alimentos antes de congelarlos. Asegúrese de que los alimentos congelados se hayan descongelado por completo antes de cocinarlos. Los alimentos que se han congelado y descongelado nunca deben volver a congelarse. 6

7 3. Métodos de conservación de alimentos. Deshidratación. Liofilización Algunos Métodos de conservación de alimentos Deshidratación Método de conservación de los alimentos que consiste en reducir a menos del 13% su contenido de agua. Cabe diferenciar entre secado, método tradicional próximo a la desecación natural (frutos secados al sol, por ejemplo) y deshidratación propiamente dicha, una técnica artificial basada en la exposición a una corriente de aire caliente. Se llama liofilización ó criodesecación a la deshidratación al vacío. El secado se utilizaba ya en la prehistoria para conservar numerosos alimentos, como los higos u otras frutas. En el caso de la carne y el pescado se preferían otros métodos de conservación, como el ahumado o la salazón, que mejoran el sabor del producto. La liofilización, ideada a principios del siglo XX, no se difundió hasta después de la II Guerra Mundial. Limitada inicialmente al campo de la sanidad (conservación de medicamentos, por ejemplo), no se aplicó hasta 1958 al sector alimentario. Es una técnica costosa y enfocada a unos pocos alimentos, como la leche, la sopa, los huevos, la levadura, los zumos de frutas o el café. Liofilización Proceso que consiste en la deshidratación de una sustancia por sublimación al vacío. Consta de tres fases: sobré congelación, desecación primaria y desecación secundaria. La conservación de bacterias, virus u otros microorganismos fue su primera aplicación, pero en la actualidad se utiliza en medicina para la conservación de sueros, plasma y otros productos biológicos; en la industria química para preparar catalizadores, y en la industria alimentaría se aplica a productos tan variados como la leche, el café, legumbres, champiñones o fruta. En esta industria es donde tiene mayor aplicación, pues ofrece ventajas tan importantes como la conservación y transporte fácil de los productos, la ausencia de temperaturas altas, la inhibición del crecimiento de microorganismos, ó la recuperación de las propiedades del alimento al añadirle el volumen de agua que en un principio tenía. La conservación de los alimentos como medio para prevenir tiempos de escasez ha sido una de las preocupaciones de la humanidad. Para conseguir aumentar la despensa, la experiencia había demostrado, a lo largo de la historia, que existían muy pocos sistemas fiables. Sólo el ahumado, las técnicas de salazón y salmueras, el escabeche, y el aceite, podían generar medios que mantuvieran los alimentos en buen estado. Nicolás Appert ( ) fue el primer elaborador de latas de conserva, tal como se realizan hoy en día en el hogar. Utilizó el baño maría para conservar alimentos cocinados, guardados en botellas de cristal que luego tapaba con corchos encerados. El descubrimiento de Appert, ideado para la despensa de los ejércitos de Napoleón le valió el reconocimiento del Emperador, pero no fue utilizado por la Grande Armée en la campaña de Rusia, quizás por la fragilidad del envase, o porque, de quedar aire en el interior, tal como sucede en las conservas caseras, el contenido se arruina, pudiendo ser colonizado por las bacterias causantes del 7

8 contenido se arruina, pudiendo ser colonizado por las bacterias causantes del botulismo. Bryan Donkin utilizó botes de hojalata en lugar de cristal. A partir de 1818, las latas de Donkin tenían el aspecto de las actuales, recubiertas por un barniz interior, protector. La carne, las galletas y las harinas conservadas en lata formaron parte de la dieta del rey Jorge III y de la marina británica. La leche no se podía enlatar, dada la fragilidad de su conservación. En 1856, Gail Borden consiguió evaporar la leche en una caldera de vacío. Hasta la divulgación de los trabajos de Pasteur fue la leche en conserva más segura y digestiva. A partir de estas experiencias, y una vez conocidos los procesos microbiológicos que condicionan la esterilización, la evolución de las técnicas de conservación fue rapidísima. De las experiencias de Sir Benjamín Thompson, elaborador de los primero concentrados de carne, se llegó a la liofilización, mientras que la aplicación de la congelación permitió la conservación de alimentos frigo rizados, congelados y ultra congelados. Más tarde surgieron las teorías de Frederic Tudor, un empresario de Boston que fue el primero en aunar la cadena de frío, conseguida con hielo y paja, con la velocidad de los entonces modernos medios de locomoción. 8

9 4. Sistemas de conservación de alimentos Sistemas actuales de conservación La organización tradicional de la cocina industrial se entiende como la coordinación entre las distintas fases de elaboración de comidas y su posterior distribución o consumo. La modernización de los métodos de trabajo, generados por las necesidades de producción en la restauración colectiva, así como las crecientes exigencias en materia de higiene alimentaria y los avances tecnológicos, hacen que esta organización tradicional está cambiando por otra más flexible, que se adapte a cada tipo de empresa. La calidad original y la perfecta conservación de los alimentos en las distintas fases de producción hasta su consumo final son elementos fundamentales en cualquier tipo de cocina. En las cocinas industriales se utilizan métodos de conservación por el calor y el frío, aunque está demostrado que el segundo es el más eficaz y más utilizado. Otras técnicas recientes, como el envasado al vacío o con gases protectores, aseguran una mejor y más duradera conservación de los alimentos. Aunque existen varias clasificaciones, podemos hablar de dos grandes sistemas de conservación: por frío y por calor. A su vez los diferentes tipos de conservación se agrupan en dos grandes bloques: sistemas de conservación que destruyen los gérmenes (bactericidas) sistemas de conservación que impiden el desarrollo de gérmenes (bacteriostáticos) Bactericidas Bacteriostáticos Ebullición Esterilización Pasteurización Uperización Enlatado Ahumado Adición de sustancias químicas Irradiación Refrigeración Congelación Deshidratación Adición de sustancias química 9

10 5. Refrigeración. Conservación por el frío Conservación por el frío Consiste en someter los alimentos a la acción de bajas temperaturas, para reducir o eliminar la actividad microbiana y enzimática y para mantener determinadas condiciones físicas y químicas del alimento. El frío es el procedimiento más seguro de conservación. La congelación previene y detiene la corrupción, conservando los alimentos en buen estado durante largo tiempo. Tras su cocinado, los alimentos pueden contaminarse por: Contener algunos gérmenes de las materias primas utilizadas y que son resistentes a la cocción. Microorganismos del aire, del manipulador, del recipiente, etc., sobre todo si estos encuentran temperaturas y tiempos idóneos para su reproducción. Estas dos cuestiones hacen que la rapidez de la aplicación del frío sobre los alimentos ya cocinados, si no van a consumirse enseguida, tiene una importancia vital. El tiempo de enfriado de los alimentos cocinados es muy variable dependiendo del sistema utilizado, desde minutos a horas. Estudios científicos demuestran la necesidad de enfriar en menos de dos horas, con objeto de bajar la temperatura de los alimentos desde 65 hasta 10ºC (en el centro de éstos) y almacenar después a temperaturas inferiores a 2ºC. El período de conservación de un alimento almacenado a 2ºC no debe sobrepasar de los 6 días normalmente. Los procesos de conservación en frío son: Refrigeración Congelación Refrigeración Mantiene el alimento por debajo de la temperatura de multiplicación bacteriana. (Entre 2 y 5 ºC en frigoríficos industriales, y entre 8 y 15ºC en frigoríficos domésticos.) Conserva el alimento sólo a corto plazo, ya que la humedad favorece la proliferación de hongos y bacterias. Mantiene los alimentos entre 0 y 5-6ºC, inhibiendo durante algunos días el crecimiento microbiano. Somete al alimento a bajas temperaturas sin llegar a la congelación. La temperatura debe mantenerse uniforme durante el periodo de conservación, dentro de los límites de tolerancia admitidos, en su caso, y ser la apropiada para cada tipo de producto 10

11 Las carnes se conservan durante varias semanas a 2-3ºC bajo cero, siempre que se tenga humedad relativa y temperatura controladas. De este modo no se distingue de una carne recién sacrificada 11

12 6. Congelación. Proceso Congelación La industria de la alimentación ha desarrollado cada vez más las técnicas de congelación para una gran variedad de alimentos: frutas, verduras, carnes, pescados y alimentos precocinados de muy diversos tipos. Para ello se someten a un enfriamiento muy rápido, a temperaturas del orden de -30ºC con el fin de que no se lleguen a formar macro cristales de hielo que romperían la estructura y apariencia del alimento. Con frecuencia envasados al vacío, pueden conservarse durante meses en cámaras de congelación a temperaturas del orden de -18 a -20ºC, manteniendo su aspecto, valor nutritivo y contenido vitamínico. El fundamento de la congelación es someter a los alimentos a temperaturas iguales o inferiores a las necesarias de mantenimiento, para congelar la mayor parte posible del agua que contienen. Durante el período de conservación, la temperatura se mantendrá uniforme de acuerdo con las exigencias y tolerancias permitidas para cada producto. Detiene la vida orgánica, ya que enfría el alimento hasta los 20º bajo cero (en congeladores industriales llega hasta 40º bajo cero). Es un buen método, aunque la rapidez en el proceso influirá en la calidad de la congelación. - Congelación lenta: Produce cambios de textura y valor nutritivo. - Congelación rápida: Mantiene las características nutritivas y organolépticas. Puntos importantes en el proceso de Congelación Condiciones de los alimentos 1. Alimentos muy frescos 2. Preparación inmediata e higiénica 3. Blanqueo o escaldado de vegetales y frutas Cadena de frío. Conservación del alimento -18ºC, -20ºC Descongelación Consumo inmediato, no congelar de nuevo Pérdida de nutrientes 1. Puede haber pérdida de proteínas por congelación o descongelación defectuosas 2. Los glúcidos no sufren alteración 3. Las grasas se vuelven rancias a cierto plazo 4. Vitaminas y minerales: no sufren pérdidas por la congelación, pero sí por el escaldado. Las vitaminas C y B se pueden perder por una descongelación incorrecta Tiempo de conservación Carne... Hasta 12 meses Hortalizas... Hasta 12 meses Fruta... Hasta 10 meses Lácteos... Hasta 8 meses Pescado... Hasta 6 meses 12

13 Platos cocinados... Hasta 4 meses Pan... Hasta 3 meses CONSERVADOR -18ºC. (Conserva alimentos ya congelados) CONGELADOR - 30ºC. (Congela y conserva los alimentos) 13

14 7. Descongelación o regeneración Descongelación o Regeneración La descongelación consiste en someter los alimentos congelados a procedimientos adecuados que permitan que su temperatura sea en todos sus puntos superior a la de congelación. Las carnes deben descongelarse lentamente en cámara fresca y seca, a 0ºC para evitar que se cubra de escarcha. También puede ponerse en una corriente de aire cuidando de limpiarla frecuentemente con un paño seco. Frutas Pollo Temperatura ambiente Hay pérdida de nutrientes Pescados Carnes A 4ºC durante unas 8 horas No hay pérdida Hortalizas No descongelar Ultra-congelación La sobre congelación o ultra congelación consiste en una congelación en tiempo muy rápido (120 minutos como máximo), a una temperatura muy baja (inferior a -40ºC), lo que permite conservar al máximo la estructura física de los productos alimenticios. Dado que éstos conservan inalteradas la mayor parte de sus cualidades, solo deben someterse a este proceso aquellos que se encuentren en perfecto estado. Los alimentos ultra congelados una vez adquiridos se conservan en las cámaras de congelación a unos -18 a -20ºC. Ozono Gas derivado del oxígeno que se emplea como fungicida y bactericida, para la desinfección y desodoriza ión de todo tipo de ambientes, sin dejar traza alguna después de su acción, y pudiendo actuar de forma permanente mediante su aplicación por medio de generadores. Se aplica en cámaras frigoríficas para pastelería, ya que desinfecta totalmente, eliminando olores, por lo que se pueden almacenar a la vez varios productos sin el riesgo de que se contaminen y sin que pasen los olores de unos a otros. Ebullición Los alimentos se someten a ebullición (95/105ºC) por períodos de tiempo variables, con lo que se asegura la destrucción de la mayor parte de la flora microbiana. Su conservación oscila entre 4 y 10 días. 14

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16 8. Esterilización. Pasteurización Esterilización Proceso que destruye en los alimentos todas las formas de vida de microorganismos patógenos o no patógenos, a temperaturas adecuadas, aplicadas de una sola vez o por tindalización. ( ºC durante minutos). Si se mantiene envasado el producto la conservación es duradera. El calor destruye las bacterias y crea un vacío parcial que facilita un cierre hermético, impidiendo la re contaminación. En un principio consistía en el calentamiento a baño maría o en autoclave de alimentos después de haberlos puesto en recipientes de cristal, como frascos o botellas. En el ámbito industrial alimentario se considera también como esterilización el proceso por el que se destruyen o inactivan la casi totalidad de la flora banal, sometiendo a los alimentos a temperaturas variables, en función del tiempo de tratamiento, de forma que no sufran modificaciones esenciales en su composición y se asegure su conservación a temperatura adecuada durante un período de tiempo no inferior a 48 horas. La acidez es un factor importantísimo, cuanta más acidez, mejor conservación (frutas, tomate, col, preparados tipo kétchup, y algunas hortalizas ácidas), en algunos casos, ni siquiera necesita llegar a temperaturas de ebullición. Para asegurar la acidez (incluso tratándose de los alimentos anteriores, cuando son muy maduros) conviene añadir aproximadamente 2 cucharadas de zumo de limón, por cada 500g de género. En cambio, carnes, aves, pescados y el resto de las hortalizas, al ser muy poco ácidas, necesitan mayor temperatura, por lo que sólo es posible su esterilización en autoclave. De no alcanzar la temperatura precisa podría contaminarse y producir botulismo (El botulismo es una intoxicación alimentaria bacteriana causada por una neurotóxica, la toxina botulínica, que es producida por la bacteria Clostridium botulinum. Esta molécula está teniendo usos estéticos en la actualidad como principal componente del botox. La bacteria entra en el cuerpo mediante heridas abiertas pero también puede vivir en alimentos mal enlatados o almacenados en recipientes abiertos o inapropiados. El término proviene del latín botulus: (salchicha, embutido)), Si se consumen. En general siempre se desechará cualquier conserva que presente olor, aspecto o sabor extraños. Pasteurización Es una operación consistente en la destrucción térmica de los microorganismos presentes en determinados alimentos, con el fin de permitir su conservación durante un tiempo limitado. Pasteurización La pasteurización se realiza por lo general a temperaturas inferiores a los 100ºC. Cabe distinguir la pasterización en frío, a una temperatura entre 63 y 65ºC durante 30 minutos, y la pasterización en caliente, a una temperatura de 72-75ºC durante 16

17 15 minutos. Cuanto más corto es el proceso, más garantías existen de que se mantengan las propiedades organolépticas de los alimentos así tratados. Después del tratamiento térmico, el producto se enfría con rapidez hasta alcanzar 4-6ºC y, a continuación, se procede a su envasado. Los productos que habitualmente se someten a pasterización son la leche, la nata, la cerveza y los zumos de frutas. El pasteurizado consiste en un sistema continuo que comunica inicialmente vapor de agua o de radiaciones infrarrojas, mediante un intercambio de calor, a continuación el producto pasa a una sección en la que se mantiene la temperatura durante un tiempo dado, en la sección final del aparato se verifica el enfriamiento mediante otro sistema intercambiador de calor que, en este caso, se abastece primero de agua fría y finalmente de agua helada. La pasterización conserva los alimentos durante 2 a 4 días. 17

18 9. Técnicas de conservación de alimentos por calor Cuándo se empiezan a conservar los alimentos? Desde la prehistoria surge la idea o necesidad de conservar para el futuro los alimentos de los que se dispone en gran cantidad en un momento dado. Por ejemplo, el día que se caza un ciervo, todos comen carne hasta hartarse, pero a lo mejor pasa un mes antes de que puedan hacerse con otra presa. Mientras tanto, la carne de ciervo se estropeará por la acción de las larvas de moscas y bacterias de la putrefacción. La conservación implica el mantenimiento de las cualidades nutritivas del alimento durante bastante tiempo; a menudo meses e incluso años. Cómo se empiezan a conservar los alimentos? La primera técnica desarrollada por el hombre primitivo fue probablemente la desecación y la deshidratación. Otro gran descubrimiento fue el de los efectos del calor (cocidos, asados...). El calor deshidrata, pero tiene además otros efectos, tanto por el humo como por las transformaciones que induce en los alimentos. La conservación por frío también data de la prehistoria y se ha ido progresando hasta conseguir la congelación gracias a las cámaras de refrigeración. Existen 2 técnicas principales de conservación de los alimentos: Conservación por calor. Conservación por frío. Existen otras técnicas como: la liofilización, la deshidratación y la irradiación. Qué es la Liofilización? Es un método de conservación de alimentos en el cual se deseca mediante el vacío, alimentos. Este procedimiento se utiliza sobre todo en la leche infantil, sopas, café, infusiones. Después de una rehidratación, su valor nutritivo y sus cualidades organolépticas son prácticamente las mismas que las del alimento fresco. El alimento liofilizado sólo tiene un 2% de agua. Qué es la deshidratación? Consiste en eliminar al máximo el agua que contiene el alimento, bien de una forma natural (cereales, legumbres) o bien por la acción de la mano del hombre en la que se ejecuta la transformación por desecación simple al sol (pescado, frutas...) o por medio de una corriente a gran velocidad de aire caliente (productos de disolución 18

19 instantánea, como leche, café, té, chocolate...). 19

20 10. Técnicas de conservación de alimentos por frío Qué es la conservación por calor? Su fin es la destrucción total de gérmenes patógenos y sus esporas. Las técnicas utilizadas para ello son: La Pasteurización y la Esterilización o uperización. Qué es la Pasteurización? Consiste en calentar el alimento a 72º C durante 15 ó 20 segundos y enfriarlo rápidamente a 4º C. Este tipo de procedimiento se utiliza sobre todo en la leche y en bebidas aromatizadas con leche, así como en zumos de frutas, cervezas, y algunas pastas de queso. Estos productos se envasan en cartón parafinado o plastificado y en botellas de vidrio. Los alimentos pasteurizados se conservan sólo unos días ya que aunque los gérmenes patógenos se destruyen, se siguen produciendo modificaciones físicas y bacteriológicas. Qué es la Esterilización? Consiste en colocar el alimento en recipiente cerrado y someterlo a elevada temperatura durante bastante tiempo, para asegurar la destrucción de todos los gérmenes y enzimas. Cuanta más alta sea la temperatura de esterilización menor será el tiempo. A 140º C el proceso dura solamente unos segundos. El valor nutritivo de las conservas, debido a las condiciones de fabricación y el reducido tiempo de calor, es bastante óptimo, ya que no existe alteración de proteínas, carbohidratos ni lípidos. La vitamina C de las verduras se conserva en más del 50% y en el 95% en las frutas y zumos de frutas. Las vitaminas del grupo B se preservan en un 80% y las vitaminas liposolubles A, D, E y K, sensibles a la luz y al aire, quedan protegidas en los recipientes opacos y herméticos (los envases de vidrio, debido a que dejan pasar los rayos ultravioletas, perjudican a las vitaminas en su conjunto). Qué es la Uperización? En la uperización o procedimiento UHT, la temperatura sube hasta 150º C por inyección de vapor saturado o seco durante 1 ó 2 segundos produciendo la destrucción total de bacterias y sus esporas. Después pasa por un proceso de fuerte enfriamiento a 4º C, el líquido esterilizado se puede conservar, teóricamente durante un largo periodo de tiempo. La fecha límite de uso es de meses, ya que se pueden producir alteraciones en el interior del embalaje. Este método se utiliza sobre todo con la leche natural. Las pérdidas vitamínicas son mínimas: menos del 10% para las vitaminas C y B1 y 20

21 menos del 20% para la vitamina B2. El valor biológico de las proteínas no disminuye. 21

22 11. Conservas. Refrigeración Qué son las conservas? Es un mecanismo de conservación indirecto en el que se usa como envase el vidrio o la hojalata fundamentalmente y permite aislar el alimento para preservarle de la contaminación y evitar fenómenos oxidativos. Cómo se deben utilizar las conservas? Se debe evitar el aclarado de los alimentos en conserva, ya que esto conlleva una pérdida de los minerales que hay en el líquido de conserva. El líquido de la conserva contiene sales minerales y vitaminas. Salvo contraindicación, se puede añadir a una salsa o sopa. No se debe recocer un alimento en conserva, es suficiente recalentarlo poco tiempo. Una conserva abierta se estropea rápidamente como cualquier alimento ya cocido, es necesario consumirla pronto. Cuando no se utiliza todo el producto, se transvasará el resto a otro recipiente y se guardará en lugar fresco, tapado y al abrigo de la luz. Las conservas envasadas en vidrio, no son de mejor calidad (aunque si suelen ser más caras) ya que están empobrecidas en vitaminas por estar alteradas por la luz. Las conservas deben guardarse en lugar fresco. La cantidad de vitamina B disminuye rápidamente si la leche se guarda a temperatura ambiente. No deben comprarse latas oxidadas o abolladas: pueden tener fisuras o contaminación interna. Limpiar la tapa de las latas antes de abrir y también el abrelatas. El sonido que se produce al abrirlas, como un soplido, es normal, ya que se han llenado calientes al vacío, y al abrirlas, el vacío aspira el aire. Las semiconservas, de conservación limitada, deben llevar en la etiqueta "guardar en frío" y la fecha de consumo preferente expresada por el mes y el año. Se trata de algunas cremas o pastas para untar, mantequilla, margarinas, etc. Consiste en conservar los alimentos a temperaturas bajas. Se emplean dos técnicas: La refrigeración. La congelación. Qué es la refrigeración? Consiste en conservar los alimentos a baja temperatura, pero superior a 0º C. A ésta temperatura el desarrollo de microorganismos disminuye o no se produce pero los gérmenes están vivos y empiezan a multiplicarse desde que se calienta el alimento. La refrigeración es sistemática en la leche y frecuente en verduras y frutas (durante las 24 horas siguientes a su recolección), las frutas y verduras se almacenan a temperaturas que oscilan entre los 0º C y 12º C. La carne se guarda en cámara fría durante 5 días por lo menos. La refrigeración doméstica se hace a temperaturas que van desde 2º C (parte superior del refrigerador) a 8º C (caja de verduras y 22

23 contrapuerta). La conservación es limitada, según los productos y el embalaje por ejemplo: Pescado fresco = 1 día. Pescado cocido, carne cocida y restos varios = de 1 a 2 días. Leche pasteurizada o esterilizada, previamente abierta, verdura cocida y postres caseros = de 2 a 3 días. Carne cruda = de 4 a 5 días. Verdura cruda = 1 semana. Huevos = 3 semana. Nata fresca, yogur, queso fresco, margarina, mantequilla, llevan generalmente fecha de caducidad (día y mes). Los alimentos más delicados, como carne o pescado se deben conservar en la parte alta del refrigerador. 23

24 12. Conservas. Congelación Qué es la congelación? Consiste en bajar la temperatura a - 20º C en el núcleo del alimento, para que no pueda haber posibilidad de desarrollo microbiano y limitar la acción de la mayoría de las reacciones químicas y enzimáticas. La temperatura con la que se congela el alimento oscila entre -40º C y -50º C, seguidamente se almacena a -18º C, temperatura que se debe mantener hasta el momento de cocción. La congelación se considera como una de las mejores técnicas de conservación. Si el alimento fresco está en buen estado y el escaldado (introducir en agua hirviendo el alimento a temperatura superior o igual a 100ªC) se ha hecho en buenas condiciones, el producto congelado será de buena calidad siempre que se conserve durante un tiempo razonable a temperatura adecuada. Si el alimento pasa varios meses en el congelador, el contenido en vitaminas tiende a disminuir y las grasas a hacerse rancias. Para que no se modifique el valor nutricional del alimento congelado, es muy importante que la descongelación se haga adecuadamente, es decir, debe ser muy rápida (el microondas garantiza al máximo este proceso) y siempre que sea posible, se debe cocer el alimento sin descongelar o bien descongelar en la nevera. Para descongelar piezas grandes de carne o pescado que necesitan horas, se debe poner el alimento en una rejilla para evitar el contacto con el líquido que suelta ya que es un excelente caldo de cultivo para los microorganismos. Existen muchas razones por las que es necesario almacenar alimentos que duren por varios meses. La mayoría de nuestros antepasados tenían métodos para conservar o preservar alimentos que duraran hasta la siguiente cosecha. De qué manera podemos preservar alimentos hasta que haya más disponibles? - Secándolos al sol - Secándolos en un horno - Sembrando cultivos que producirán cosechas en todo el año - Criando animales que puedan utilizarse como alimento - Almacenando alimentos en un subterráneo - Curando alimentos (tratamiento con sal) - Fermentando alimentos 24

25 13. Principios y métodos de conservación de alimentos (1/2) Los principios de la conservación de alimentos La preservación de alimentos puede definirse como el conjunto de tratamientos que prolonga la vida útil de aquéllos, manteniendo, en el mayor grado posible, sus atributos de calidad, incluyendo color, textura, sabor y especialmente valor nutritivo. Esta definición involucra una amplia escala de tiempos de conservación, desde períodos cortos, dados por métodos domésticos de cocción y almacenaje en frío, hasta períodos muy prolongados, dados por procesos industriales estrictamente controlados como la conservería, los congelados y los deshidratados. Si se considera la estabilidad microbiana, los métodos de preservación por un periodo corto como la refrigeración, son inadecuados después de algunos días o semanas de acuerdo a la materia prima, puesto que se produce un desarrollo microbiano acelerado. En el caso de los procesos industriales, donde la conservación se realiza por la esterilización comercial, deshidratación o congelado, el desarrollo microbiano es controlado hasta el punto en que el alimento que se elabora es seguro para su consumo. Además, se debe tener en cuenta que el uso de envases adecuados es particularmente importante, considerando que los procesos no tendrían ninguna validez si su envase no evita la contaminación posterior. La preservación de frutas y hortalizas está dada por la utilización integral o parcial de la materia prima. En algunos casos se necesita agregar durante el proceso un medio de empaque, como jarabe o salmuera, y en otros se usa la materia prima sola sin agregados, como en los congelados. La materia prima puede transformarse, formularse en forma diferente, dependiendo del producto que se desea obtener, por ejemplo, hortalizas en salsa, sopas, jaleas, encurtidos (pickles) y jugos. Para una misma materia prima se pueden considerar diversas posibilidades de proceso, las que originarán distintos productos. Es así como en el caso de la piña, por ejemplo, se puede obtener conservas en rodajas o tiras; pulpas o jugos, todos a partir de la misma materia prima. En forma general, los métodos de conservación se pueden clasificar en tres tipos: Métodos de preservación por períodos cortos - Refrigeración - Almacenaje refrigerado con atmósfera modificada - Tratamientos químicos superficiales - Condiciones especiales de almacenaje - Sistemas de embalaje que involucran modificación de atmósfera Métodos de preservación por acción química - Preservación con azúcar - Adición de anhídrido sulfuroso (Por el efecto antimicrobiano, actúa contra los microbios de mostos y de vinos) - Conservación por fermentación y salado 25

26 - Conservación por fermentación y salado - Tratamiento con ácidos (adición de vinagre) - Uso de aditivos químicos para control microbiano 26

27 14. Principios y métodos de conservación de alimentos (2/2) Métodos de preservación por tratamientos físicos - Uso de altas temperaturas - Uso de bajas temperaturas - Uso de radiaciones ionizantes La mayoría de estos métodos involucra una combinación de técnicas. Por ejemplo, existe una combinación entre congelación y deshidratación y conservas, pasteurización y fermentación. Además de la necesidad de contar con envases y embalajes adecuados que aseguren la protección del alimento contra microorganismos. Los métodos de conservación que se mencionarán en este manad, dada su naturaleza, son: las conservas, la pasteurización, la conservación por adición de sólidos solubles (azúcar), la adición de ácido (vinagre) y el secado natural de frutas y hortalizas. Preservación mediante altas temperaturas Entre los procesos que usan días temperaturas como medio de conservar los alimentos, se encuentran las conservas y los productos pasteurizados (jugos, pulpas). Estos procesos térmicos involucran la esterilización o pasteurización en frascos, botellas, u otros envases con la misma función. Además existen otros envases como los tarros de hojalata y la esterilización de productos a granel y luego su envasado aséptico. Esterilización comercial La esterilización, como método de conservación puede ser aplicada a cualquier producto que haya sido pelado, trozado o sometido a otro tratamiento de preparación, provisto de un envase adecuado y sellado en forma hermética de manera de evitar la entrada de microorganismos después de la esterilización y también la entrada de oxígeno. El envase debe presentar condiciones de vacío para asegurar la calidad del producto. El objeto de la conservería, cuyo punto principal es la esterilización comercial, es destruir los microorganismos patógenos que puedan existir en el producto y prevenir el desarrollo de aquellos que puedan causar deterioro en el producto. La esterilización evita que sobrevivan los organismos patógenos o productores de enfermedades cuya existencia en el alimento y su multiplicación acelerada durante el almacenamiento, pueden producir serios daños a la salud de los consumidores. Los microorganismos se destruyen por el calor, pero la temperatura necesaria para destruirlos varía. Muchas bacterias pueden existir en dos formas, vegetativa o de menor resistencia a las temperaturas, y espatulada o de mayor resistencia. El estudio de los microorganismos presentes en los productos alimenticios ha llevado a la selección de ciertos tipos de bacterias como microorganismos indicadores de éxito en el proceso. 27

28 Los microorganismos indicadores son los más difíciles de destruir mediante los tratamientos térmicos, de manera que si el tratamiento es eficiente con ellos lo será con mayor razón con aquellos microorganismos más termo sensibles. Uno de los microorganismos más usados como indicador para procesos de esterilización comercial es el Clostridium botulinum, el cual es causante de serias intoxicaciones debido a alimentos de baja acidez, o conservados en ambiente de vacío, dos de las condiciones para la producción de toxinas por el microorganismo. El calor destruye las formas vegetativas de los microorganismos y reduce a un nivel de seguridad las esporas, es decir, las formas resistentes de los microorganismos, asegurando que el producto pueda ser consumido sin problemas por el ser humano. Los productos que pueden ser sometidos al proceso de conservación por esterilización comercial son muy variados. Las frutas en general pueden ser procesadas de esta manera, siendo las piñas y las guayabas dos ejemplos de estos productos. Son productos ácidos y, en relación al Clostridium botulinum son altamente seguros, pues el microorganismo no encuentra a ese nivel de acidez las condiciones adecuadas para producir la toxina, que es altamente efectiva y mortal en el ser humano. Productos de baja acidez como la mayoría de las hortalizas, pueden estar contaminados con el microorganismo y producir la toxina durante el almacenaje. Por las razones antes expuestas, no es aconsejable procesar hortalizas de baja acidez en condiciones domésticas o artesanales que no permitan un adecuado control del proceso. 28

29 15. Pasteurización Pasteurización Su aplicación es fundamental para los productos, como pulpas o jugos, que nos interesan para los fines de este curso. Corresponde a un tratamiento térmico menos drástico que la esterilización, pero suficiente para inactivar los microorganismos causantes de enfermedades, presentes en los alimentos. La pasteurización, inactiva la mayor parte de las formas vegetativas de los microorganismos, pero no sus formas esporulados, por lo que constituye un proceso adecuado para la conservación por corto tiempo. Además, la pasteurización ayuda en la inactivación de las enzimas que pueden causar deterioro en los alimentos. De igual modo que en el caso de la esterilización, la pasteurización se realiza con una adecuada combinación entre tiempo y temperatura. La elaboración de jugos y pulpas permite extender la vida útil de las frutas y algunas hortalizas. Ello es posible gracias a la acción de la pasteurización que permite la disminución considerable de los microorganismos fermentativos que contribuyen a acidificar el jugo a expensas de los azúcares presentes en él. La pasteurización de los jugos, clarificados o pulposos y de las pulpas de las frutas, permite la estabilización de los mismos para luego conservarlas mediante la combinación con otros métodos como la refrigeración y la congelación, todo lo cual contribuirá a mantener la calidad y la duración del producto en el tiempo. Secado La preservación de alimentos a través de la remoción de agua, es probablemente una de las técnicas más antiguas que existen. En el pasado, el proceso se simplificaba poniendo directamente el producto al sol, esparcido en el suelo sobre sacos, esteras de hojas de plantas e incluso directamente en el suelo desnudo. Hoy, la calidad de los productos secos ha mejorado debido a una serie de factores, entre los cuales se cuentan los siguientes. - El uso de equipos deshidratadores para el secado solar y artificial, aumentando la eficiencia de la deshidratación. - El uso de pre tratamientos químicos para la mejor conservación de color, aroma y sabor de los productos. El principio básico en el cual se fundamenta la deshidratación es que a niveles bajos de humedad, la actividad de agua disminuye a niveles a los cuales no pueden desarrollarse los microorganismos ni las reacciones químicas deterior antes. En general, hortalizas con menos de 8% de humedad y frutas con menos de 18% de humedad residual no son sustratos favorables para el desarrollo de hongos, bacterias ni reacciones químicas o bioquímicas de importancia. Existen reacciones, como las de emparde amiento no enzimático, que pueden desarrollarse a velocidades reducidas, en ambientes con bajo nivel de agua, pero requieren de altas temperaturas ambientales. Otras reacciones son las de oxidación de las grasas, las cuales pueden llevarse a cabo a contenidos de agua muy 29

30 reducidos, pero que son aceleradas por luz y temperatura. Así, el envasado y el ambiente en que se mantienen los productos deshidratados resultan de mucha importancia para la buena conservación de los mismos. Las frotas y hortalizas pueden ser secadas en aparatos sencillos como los mostrados en la fotografía 8 y siguientes, obteniéndose productos de mejor calidad que cuando se secan al sol, simplemente esparcidos en el suelo. Es muy importante evitar la contaminación con polvo y otras sustancias que pueden ser portadoras de microorganismos resistentes a las bajas humedades, como por ejemplo excrementos u orina de roedores o animales domésticos, productos químicos, pesticidas y otros. Se debe tener mucho cuidado con los lugares usados para realizar el secado. Todos estos riesgos son disminuidos en forma significativa cuando se emplean elementos como los de las fotografías 8 a 12. El tiempo de secado y la humedad final del producto, dependerán de la localización del secador, de las condiciones climáticas del lugar y de las características del producto, secándose más rápido el material trozado en pequeñas porciones y con una mayor superficie de secado. El manejo del proceso de secado debe ser cuidadoso si se desea tener un producto de calidad. Muchas veces es necesario un secado a la sombra para mantener las características sensoriales del producto como color, aromas y textura adecuados. 30

31 16. Adición de azúcar. Regulación del ph Conservación mediante la adición de azúcar La adición de azúcar se usa fundamentalmente en la elaboración de mermeladas, jaleas y dulces. Esto involucra hervir la fruta, adicionar el azúcar en cantidades variables dependiendo de la fruta y el producto a preparar, y continuar hirviendo hasta que alcance el nivel de sólidos solubles que permita su conservación. La adición de azúcar más ciertas sustancias de las frutas producen la consistencia de gel que conforma la textura de las mermeladas y jaleas. Para lograr esto es necesario que exista un nivel de acidez y un porcentaje de azúcar adecuados. Algunas frutas no tienen la sustancia llamada pectina en cantidad suficiente para formar un gel adecuado, en cuyo caso es necesario agregarles una pectina exógena. Existe diferencia entre las manzanas o cítricos y los berries, como la frambuesa o la frutilla. En los primeros hay un alto nivel de pectina, no así en los segundos. Durante el proceso de hervir la fruta con el azúcar, la sacarosa -que es el azúcar agregado- se desdobla en parte en sus componentes, fructosa y glucosa, lo que permite dos importantes efectos en el producto, mayor solubilidad que evita la cristalización y, por otra parte, un mayor dulzor. Este proceso se denomina inversión de la sacarosa. Las mermeladas y los otros productos nombrados se conservan debido a un principio denominado actividad de agua. La actividad de agua es la disponibilidad de agua libre para reaccionar y permitir el desarrollo de los microorganismos. Mientras menor sea la actividad de agua, menor la incidencia de reacciones deterior antes y microorganismos. El nivel de agua en las mermeladas permite el desarrollo de mohos. De esta manera, si se desea conservar el producto se debe contar con el uso de vacío en su envasado, mediante el llenado en caliente o, el uso de sustancias químicas fungistáticas, como benzoato de sodio y sorbato de potasio (También es conocido como la sal de potasio del ácido sórbico (número E 202). Su fórmula molecular es C6H7O2K y su nombre científico es (E, E)-hexa-2,4-dienoato de potasio), que impiden el desarrollo fungoso. De ser posible, siempre es mejor la primera alternativa, aunque requiere de envases de vidrio que son más caros. Conservación mediante regulación del ph La mayor parte de los alimentos podrían conservarse en buenas condiciones microbiológicas cuando el medio tiene un ph menor de 4.0, de modo que se han desarrollado, para frutas y hortalizas, una serie de métodos que persiguen controlar el ph mediante la producción endógena de ácido o por adición exógena de algún ácido orgánico como el acético, el cítrico e incluso el láctico. La acidificación de hortalizas de baja acidez para poder procesarlas mediante esterilización comercial, con períodos cortos a temperaturas de alrededor de 100 C, es una metodología muy práctica para trabajar a pequeña escala, incluso a escala artesanal. 31

32 La preparación de encurtidos (pickles) de diversas hortalizas, mediante una fermentación natural con producción de ácido láctico, es también un método muy adecuado de conservación para pepinillos, cebollitas, zanahorias, ají, y otras que regularmente se comercializan en grandes volúmenes en todo el mundo. Lo importante es controlar el ph hasta un nivel de alrededor de 3.5, de manera de tener un nivel de acidez adecuado para obtener un producto de agradable sabor en términos de ácido láctico. Este es producido naturalmente, por la fermentación de sustratos constituyentes del material, por acción de microorganismos presentes en él. La acidez de un encurtido que ha sido preparado por adición de ácido acético o vinagre, debe ser de alrededor de 4% y hasta 6%, expresado en acidez cítrica. Además del ácido los encurtidos son adicionados de sal, la cual tiene una reconocida propiedad antiséptica y, en niveles adecuados puede asegurar una buena calidad del producto por mucho tiempo, además de dar buenas características sensoriales de textura y sabor al producto. Es necesario enfatizar el hecho de que estos procesos de fermentación natural en salmuera, son desarrollados por microorganismos que actúan en condiciones anaeróbicas, es decir, para obtener un buen producto, es necesario asegurar condiciones de baja tasa de oxígeno en el sistema. El producto se sumerge en salmuera o se adiciona de sal seca en pequeño volumen (en el repollo para fermentado) y se le dan condiciones de anaerobiosis en una bolsa de polietileno o en un depósito lo más hermético posible. La temperatura es un factor importante en este tipo de proceso, debiendo ser no inferior a 15 C, con mejores resultados a 25 C. 32

33 17. Radiación ionizante para preservación de alimentos (1/3) Aplicación de los procesos a pequeña escala Como ya se ha establecido, el procesamiento a pequeña escala industrial no difiere demasiado del artesanal en cuanto a principios se refiere. La gran diferencia radica en los procedimientos y las instalaciones con que se cuenta en una planta mínimamente industrializada. Los procesos son similares a los ya analizados pero con un volumen mayor, lo que hace necesario mayor control de los ingredientes, de modo de poder comprobar durante el proceso mismo cualquier problema que se presente. Todos los productos que se detallan se pueden aplicar de la misma manera a un proceso a pequeña escala, solamente deberemos cambiar los peroles por pailas de doble fondo, normalmente de acero inoxidable, alimentadas con vapor condensante (caldera). El proceso se hace más eficiente debido a las ventajas del sistema de calefacción por vapor, los tiempos de preparación son menores y también los controles deberán ser más rápidos. Por otra parte las cantidades de materia prima deberán ser mayores, lo que obliga a una promoción mayor que en el caso del proceso artesanal. Sin embargo, un buen proceso artesanal requiere también de una planificación en términos de materias primas e insumos, por lo que no es muy grande la diferencia. En un proceso de pequeña escala industrial, las instalaciones fijas en un recinto más sólido tienen algunos inconvenientes de rigidez especialmente para pequeñas partidas de materias primas. Uso de radiaciones ionizantes en la preservación de los alimentos Introducción: En el mundo actualmente, una de cada ocho personas sufre de desnutrición crónica. Este problema se agravara cuando la población se duplique en los próximos 30 o 40 años. Además, un 25-30% de los alimentos producidos se deterioran después de que han sido cosechados. Estas pérdidas son particularmente apreciables en los países en desarrollo, en los que no existen sistemas modernos de transporte y almacenamiento. Por lo tanto, se considera más razonable conservar lo ya producido que producir más para compensar las pérdidas que van a sobrevenir. El problema energético mundial obliga a examinar la eficacia e los métodos tradicionales de conservación de alimentos desde un punto de vista del consumo de energía. Además, algunas de las tecnologías tradicionales, (curado, conservación por medios químicos y la fumigación) suscitan dudas en cuanto a la inocuidad, su economía y/o posible deterioro de la calidad de los productos tratados de esta manera. De acuerdo a lo anterior, es razonable considerar como alternativa el uso de la radiación ionizante del alimento para su almacenamiento y preservación. 33