Determinación de la vida útil de los alimentos

Transcripción

1 Determinación de la vida útil de los alimentos D. Pamela Jaramillo Dr. Ciencia de los Alimentos Universidad Técnica de Ambato LACONAL Septiembre, 2013

2 Definición de vida útil del alimento El periodo de tiempo durante el cual un producto puede ser almacenado antes de que un elemento específico provoque que el producto no sea apto para su uso o consumo Principles and Methodologies for the Determination of Shelf-life in Foods

3 Definición de calidad de los alimentos Es el conjunto de cualidades que hacen aceptables los alimentos a los consumidores. Estas cualidades incluyen tanto las percibidas por los sentidos (cualidades sensoriales): sabor, olor, color, textura, forma y apariencia, tanto como las higiénicas y químicas

4 Quiénes afectan la vida útil del producto? New Zealand Food Safety Authority

5 Quiénes son los responsables de establecer la vida útil de un producto? Productor Distribuidores Supermercados New Zealand Food Safety Authority

6 Proceso de deterioro de los alimentos durante almacenamiento

7 Factores ambientales que influyen sobre la vida útil [microbiológica] de los alimentos Intrínsecos Calidad microbiológica de la materia prima ph y acidez Actividad de agua Potencial Redox Estructura biológica Compuestos antimicrobianos Extrínsecos Condiciones de tiempo/temperatura Composición de la atmosfera Humedad relativa Manejo del alimento

8 Altos niveles de contaminación microbiana inicial (material prima) reducen la vida útil del alimento

9 Efecto del ph y la acidez en la vida útil de los alimentos ph : es una medida de la acidez del producto en función de la concentración de iones de hidrógeno

10 Importancia de la humedad y actividad de agua a w : relación que existe entre la presión de vapor de un alimento en relación con la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura Humedad relativa de equilibrio (ERH): HR en el aire que rodea a un alimento en la que el producto ni gana ni pierde su humedad natural Δa w Patógenos a w <0.86

11 Importancia de la humedad y actividad de agua

12 Potencial reducción - oxidación influye sobre el crecimiento de determinados microorganismos El potencial Redox *(E h ) es la capacidad del alimento de ganar o perder electrones. Determina si los m.o requieren oxigeno o no para crecer Aerobios Anaerobios Facultativos +500 a +300 mv +100 a -250 mv +300 a -100 mv *Varía dependiendo del ph del alimento, crecimiento microbiano, condiciones de empaque, presión parcial del oxigeno, etc

13 La estructura biológica de los alimentos pueden proteger al alimento y alargar su vida útil Eficiencia de estas barreras naturales están influenciadas por: - grado de maduración - daño físico - procesamiento

14 Compuestos antimicrobianos naturales o adicionados - Alimentos con contenido de sustancias con actividad antimicrobiana - Aditivos

15 Factores ambientales que influyen sobre la vida útil [microbiológica] de los alimentos Intrínsecos Calidad microbiológica de la materia prima ph y acidez Actividad de agua Potencial Redox Estructura biológica Compuestos antimicrobianos Extrínsecos Condiciones de tiempo/temperatura Composición de la atmosfera Humedad relativa Manejo del alimento

16 Cómo influyen las condiciones de tiempo y temperatura de almacenamiento sobre la conservación A bajas temperaturas: - Inhibición de m.o por reducción de la velocidad de las reacciones intercelulares - Reduce la fluidez de la membrana citoplasmática A altas temperaturas: - Componentes de la célula se desnaturalizan - Inactivación de las enzimas

17 Composición del gas y disponibilidad de oxígeno Almacenamiento y empaques que: - Controlen nivel de oxigeno - Mantengan una alta concentración de CO 2 Efecto sinérgico con ph, temperatura

18 Humedad relativa (RH) que rodea al alimento influye sobre la a w

19 Humedad relativa que rodea al alimento puede afectar su a w

20 Manejo del alimento prácticas del consumidor Manejo de los alimentos por parte del consumidor en casa influyen sobre la vida útil del producto. Ej: temperaturas refrigeración >5 C

21 Métodos para determinar la vida útil de los alimentos Directo Más utilizado Almacenar el producto en condiciones preseleccionadas por un tiempo determinado > a la vida útil esperada Controlar el producto a intervalos de tiempo regulares Único para cada tipo de producto Indirecto Emplea estudios de almacenamiento acelerados y microbiología predictiva

22 Planificación del ensayo de la vida útil Identificar causas de deterioro Físicos Químicos Biológicos Planificar el estudio de vida útil Tipos de análisis, condiciones Cantidad y frecuencia Número de muestras Época de la evaluación Determinar la vida útil Criterio mas conservador Producto en el mercado Seguimiento Cambios en el procesamiento

23 Ejemplo: determinación vida útil de manzana troceada empacada bajo diferentes atmósferas Descripción del producto: manzanas lavadas, cortadas, descorazonadas y empacadas listas para el consumo. Tiempo de vida útil estimado varia entre algunos días hasta dos semanas Shelf life assessment of food by Nicoli, Maria Cristina. 2012

24 Ejemplo: determinación vida útil de manzana troceada empacada bajo diferentes atmósferas Identificación causas de deterioro manipulación Bajo ph m.o. ácido tolerantes patógenos? m.o dominantes (10 6 cfu/g) Evaluación a 4 C del crecimiento de bacterias psicotrópicas, mesolíticas, acido lácticas, levaduras y hongos

25 Ejemplo: determinación vida útil de manzana troceada empacada bajo diferentes atmósferas Ensayo: 100 g manzanas (variedad Granny Smith) empacadas bajo diferentes atmosferas (tres repeticiones) Ecuación modificada de Zwietering et al (1990) para determinar carga microbiana: Donde, Y = K + A exp exp μmax.e (λ-t)+1 A Y es log cfu/g a tiempo t; K es el nivel inicial de cada m.o. (log cfu/g); A es el crecimiento de bacterias máximo; μmax es la maxima tasa de crecimiento (log cfu/g/day); λ es la diferencia de tiempo (días), y t es tiempo (días)

26 Ejemplo: determinación vida útil de manzana troceada empacada bajo diferentes atmósferas

27 Evaluación vida útil método indirecto Permiten predecir la vida útil del producto sin necesidad de hacer evaluaciones durante todo el tiempo de vida del producto alimentos vida útil larga Estudios de vida útil acelerados [deliberadamente se incrementa la tasa de deterioro - T para estimar vida útil bajo condiciones normales] Modelos predictivos [uso de ecuaciones matemáticas para predecir crecimiento microbiano bajo condiciones definidas]. Resultados tienen que ser verificados mediante challenge tests o ensayo de vida útil

28 Empleo del Q 10 para estimar vida útil Q 10 es el factor al cual la tasa (R)* de un reacción aumenta por cada 10 C de incremento en la temperatura (T). Los valores de Q 10 comúnmente usados (2-4) se basan en las energías de activación (Ea) de las reacciones a temperatura ambiente (25 C). Ej: Q 10 de 2 corresponde a una Ea de 12.2)

29 Ejemplo del cálculo del valor Q 10 Diferentes ratios de velocidad de la reacción a diferentes temperaturas

30 Cálculo de Q10

31 Tasa de envejecimiento acelerado (A) y duración del tiempo acelerado de envejecimiento (B) A Donde, Ta es la temperatura ambiente; Te es la temperatura elevada y Q 10 es la tasa de reacción. B = Tiempo real deseado/a Ej: si el tiempo deseado de vida útil de un producto es 1 año, la temperatura elegida para evaluación es de 55 C y Q 10 es 2:

32 Challenge tests Se emplean para determinar si la formulación de un alimento en condiciones de almacenamiento puede controlar el crecimiento de m.o (patógenos, si están presentes) durante la vida útil del producto Conocer las características del alimento Microbiota natural Cultivo del microorganismo Inoculación del patógeno [ej: cfu/g] Determinar nivel inoculado Medir la reducción de la carga durante el tiempo Condiciones similares a la realidad

33 Nomenclatura empleada para describir vida útil Pack date Sell by date Best if Used by Date Use by date Freeze by date

34 En resumen Ensayos de vida útil pueden ser complejos y deben ser específicos para cada tipo de producto [objetivo] Es necesario tener información detallada sobre el producto para establecer los parámetros de evaluación de la vida útil La medición de la actividad de agua es critica para los estudios de vida útil Los métodos directos son más precisos y deben ser usados siempre para productos perecibles Los estudios de vida útil acelerados pueden ser usados para estimar la vida de productos con larga duración

35 Literatura recomendada Labuza, Theodore Peter. Open Dating of Foods Labuza, Theodore. Shelf-life dating of foods Nicoli, Maria Cristina. Shelf life assessment of food

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