Innovaciones en la higienización de industrias de procesado mínimo hortofrutícola

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1 IV SYMPOSIO INTERNACIONAL DE TECNOLOGÍA ALIMENTARIA Diseño higiénico de equipos e instalaciones Innovaciones en la higienización de industrias de procesado mínimo hortofrutícola F. Artés, P. Gómez, F. Artés-Hernández y E. Aguayo INDICE Los productos Mínimamente Procesados en Fresco (MPF) Diseño industrial de plantas de procesado mínimo Técnicas de desinfección industrial Innovaciones en las técnicas alternativas al NaClO Conclusiones Grupo Postrecolección y Refrigeración. Universidad Politécnica de Cartagena. fr.artes@upct.es Productos MPF: vivos, elaborados bajo refrigeración, con aditivos seguros y con tratamientos suaves - deshojado - desvainado - desemillado - pelado - partido - cortado - rallado - lavado - desinfección - envasado, etc Atributos sensoriales y valor nutritivo como el original y permanecen EAM y refrigerados, hasta consumir. Tecnología esmerada, eco-innovadora, compatible con la PI, que facilita el consumo íntegro, con calidad y seguridad garantizada, para resultar prácticos o convenientes. Denominados comercialmente de la Cuarta Gama FRESCOS FÁCILES DE CONSUMIR BUEN SABOR Y AROMA SALUDABLES NUTRITIVOS Evolución del Mercado español de MPF (Tn) Etapas en el procesado mínimo industrial Nielsen, Hortalizas + rallados Ensaladas TOTAL Cosecha Remoción de partes no comestibles Corte, deshojado Envasado AM Encajado y control de peso, de metales y de calidad Transporte Selección y clasificación Lavado y desinfección Dosificado y pesado Almacenamiento refrigerado. Palletizado Recepción, y control de calidad Lavado del producto entero (opc) Preenfriado y almacenamiento refrigerado Enjuague y secado Mezcla (opcional) Transporte y distribución comercial Zona sucia Zona limpia Artés, 2007

2 DISEÑO INDUSTRIAL: DISTRIBUCIÓN EN PLANTA Recepción Escandallo Control calidad Prerrefrigeración Picking y Almacenado Zona Sucia Zona Limpia Almacenamiento refrigerado Acondicionado Pesado Pelado, Cortado Lavado Desinfección Secado Rallado, Picado Enjuague Envasado Artés, 2007 LÍNEA PARA PROCESAR 10 a 50 Tn/día. Expedición Control Calidad Control peso y metales Suelos pendiente 1% resistente al agua antideslizante sin rugosidad resistente a agentes químicos abrasivos impactos buena reflectancia de luz. Desagües pendiente 1% sumideros accesibles para limpieza también por bombeo. Paredes Sin ventanas al exterior Provistas de tope de retención - tuberías de limpieza Lisas y no absorbentes Fáciles de limpiar y resistentes a agua agentes químicos Juntas con suelo y techo curvadas, sin esquinas Techos Lisos y no absorbentes, con unos 7 m de altura Fáciles de limpiar y resistentes al agua y agentes químicos Juntas con paredes curvadas sin esquinas Con suficiente espacio en la cubierta para reducir entradas de calor accesibilidad a conducciones (agua, tuberías, cableado) instalación de sistemas control de plagas e insectos Aislar materiales colgantes para evitar condensaciones Minimizar tuberías colgantes DISEÑO INDUSTRIAL: DISTRIBUCIÓN EN PLANTA LÍNEA PARA PROCESAR 40 Tn/día. Recepción, limpieza y acondicionamiento Artés, 2000 Artés et al., 2007 Artés et al., 2007

3 Lavado, desinfección, enjuague LÍNEA DE 80 Tn / día Artés et al., 2007 Artés y Artés-Hernández, 2005 Hortalizas MPF de óptima calidad Seguridad Alimentaria NaClO -ph 7 DESINFECCIÓN -Cloraminas EAM + Refrigeración UV-C Técnicas de desinfección y conservación Ozono Cloro Refrigeración Crecimiento microbiano Materias primas hortícolas de óptima calidad - Reacciona con la m.o. -Trihalometanos(THM) - Puede alterar el color No siempre efectivo -Corrosivo Bélgica, Holanda, Alemania, Suiza Basado en Leistner y Gould, Acido peroxiacético Aprobado por la FDA. Muy oxidante. Se descompone en H 2 O ALTERNATIVAS AL NaClO ácido acético CO 2 O 2 Rangos de temp. de 0 a 40ºC, ph de 3 a 7,5, aguas duras y m. o. Efectivo para la industria de MPF Dosis de limpieza: Alimentos 50 ppm. No necesita enjuagar para quitar residuos Destruye la membrana celular y ataca lípidos, proteínas, hidratos de carbono, ADN y ARN Efectivo para controlar E. coli L. monocytogenes y Enterobacter sakazakii Rodgers et al., 2004; Kim et al., ppm en melón Galia redujo en 1 unidad log psicrotrofos y mesófilos, comparado con 150 ppm NaClO (10 días a 5ºC) (Silveira et al. 2008) Psicrófilos NaOCl APA Días a 5ºC

4 Dióxido de cloro Aprobado por la FDA. Se utiliza como gas disuelto en agua Ataca bacterias, hongos y virus. Reduce las biopelículas y tiene efecto residual Reacciona con aminoácidos y el ARN: no se forman proteínas Menos corrosivo y superior eficacia que el NaClO No produce THM. Actúa en mayor rango de ph. Al descomponerse forma clorito Efectivo para controlar E. coli y L. monocytogenes (5 ppm) Rodgers et al., 2004 También para controlar enterobacterias y mesófilos y mejorar la calidad sensorial y pardeamiento en haba MPF (Artés et al., 2005) Peróxido de hidrógeno Mayor capacidad de oxidación que el ClO 2 y el NaClO Se descompone en anaerobios H 2 O y Aún no aprobado por la FDA para producto fresco, aunque sí para otros usos. Métodos para su determinación en discusión. O 2 aerobios Efectivo para inactivar E. coli (5% v/v) (Taormina and Beuchat, 1999) Más investigación para optimizar su uso industrial. Ácidos ascórbico y cítrico Sustancias GRAS Antioxidantes Evitan pardeamiento enzimático y no enzimático, pérdida de textura y crecimiento microbiano Más efectivos contra bacterias que contra hongos y levaduras (ph 2,1 2,7) Inmersión de 30 s en 0,5 mm ác. cítrico: similar o mejor apariencia que con NaClO (Aguayo et al., 2003) Ác. cítrico (10 g L -1 ) alargó la vida de col china de 10 a 14 días a 5ºC (control NaClO) y hasta 35 días a 0ºC, inhibiendo microorganismos y redujo pardeamiento (Kim and Klieber, 1997) Agua electrolizada Electrolisis diafragmática de una solución de NaCl 0,1% que pasa por un reactor al que se le aplica alto voltaje Cátodo Anodo H 2 O alcalina reductora H 2 O ácida oxidante Gran efecto bactericida por su elevado potencial redox Régimen ph Potencial redox (mv) Ácida 2-3, Alcalina Compuestos naturales Eugenol y Timol Antioxidante y antimicrobiano impregnados en envases para uva Evaluar sensorialmente el producto Supervivencia de L. monocitogenes en lechuga (izqda) y E. coli 0157:H7 en espinaca (dcha) bañadas en agua electrolizada (AE) a 22 ±2ºC: AE ácida AE alcalina AE alcalina seguida de AE ácida Agua desionizada seguida de AE ácida Agua desionizada Eficacia relativa : AE ácida > Agua desionizada + AE ácida AE alcalina + AE ácida > AE alcalina > Agua desionizada Suero de leche en lechuga y zanahoria. Park et al, 2008

5 Ozono EJEMPLOS DE APLICACIONES INDUSTRIALES GRAS. Espectro más amplio que el cloro, incluyendo esporas OXIDANTE POTENCIAL DE OXIDACION (V) HIGIENIZANTE MARCA PRODUCTO MPF DOSIS TEMPERATURA ºC Ozono (O 3 ) 2,07 Peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ) 1,78 Ácido láctico + Ácido cítrico Purac + Prosam Endibia 10 mg L Acido hipocloroso (HOCl) 1,49 Dióxido de cloro (ClO 2 ) 1,49 Hipoclorito de sodio (ClONa) 1,40 Clorito de sodio Sanova Col china 500 mg L Rápida descomposición en la fase liquida del alimento Dióxido de cloro Oxine Lechuga 5 Su solubilidad aumenta al disminuir la temperatura Ácido peroxiacético Tsunami Zanahoria 80 mg L ppm O 3 triplicó resveratrol en uva Napoleón (Artés-Hdez et al., 2007) INCONVENIENTES: Acción superficial, puede oxidar el producto y alterar el color, muy corrosivo y perjudicial para el hombre (> 4 ppm). Peróxido de hidrógeno Ozono en agua + Tsunami (APA) Cantaloupe Patata en bastones 5% ppm Radiación UV-C Daña el ADN microbiano al formar dímeros entre las bases pirimidínicas e impide la replicación (Bintsis et al., 2000) Escalona et al Estimula mecanismos de defensa de la planta (acumula terpenos y fitoalexinas) Frena el crecimiento del patógeno sin dañar al producto Muerte celular Antes Fotón UV-C Después t c dímeros de pirimidinas Allende and Artés, 2003 Log ufc g -1 Listeria in vivo kj m-2 2,4 kj m-2 2 7,2 kj m-2 12 kj m-2 24 kj m Espinaca Días a 5ºC Salas Blancas (SB) Recintos que presentan en el aire una concentración definida de partículas, de un determinado tamaño, tan bajo como se desee. Cumplen estricto control de (Vallin, 1998): Número y dimensiones de partículas en el aire Temperatura seca y húmeda y su distribución Velocidad, dirección y distribución de aire en la sala Presión interior del aire y su distribución Clase 100: máx. 100 partículas 0,5 µm / m 3. Envasado en O 2 superatmosférico Inhibe el crecimiento microbiano asociado con alto CO 2 Hipótesis (Day, 1996): Genera compuestos activos: ROS, O 2-, H 2 O 2 y OH -. Degrada compuestos vitales de la célula y reduce su viabilidad. Reduce la tasa respiratoria y el pardeamiento (Gómez y Artés, 2008).

6 Gases no convencionales Argón, Xenón, Helio, Óxido nitroso Ar y He modifican la difusión del O 2, CO 2 y C 2 H 4 Monoatómicos, por lo que los vegetales toleran menores concentraciones de O 2 Red chard (Beta vulgaris spp) MPF Robles et al., 2008 log10 cfu g Mesófilos Aire 1kPaO2+20kPaCO2 100kPaO2 98kPaHe+2kPaO2 98kPaAr+2kPaO2 Días a 5ºC 5kPaO2+15kPaCO2 85kPaO2+15kPaCO2 82kPaHe+13kPaCO2+2kPaO2 82kPaAr+13kPaCO2+2kPaO2 Conclusiones Selección del cultivar por su aptitud para el procesado Prevenir la contaminación en campo Tipo de flora, propiedades del producto Compuestos GRAS, AE, O 3 y UV-C buenas perspectivas a escala industrial (cumplir autorización administrativa) Combinar tratamientos Sinergismo Instalaciones adecuadas y bien mantenidas Personal cualificado Optimizar para cada producto REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Aguayo, E., Escalona, V. y Artés, F Revisión: El ozono y su utilización en la industria agroalimentaria. Alimentaria, 366: Aguayo, E., Escalona, V., Gómez, P., Artés-Hernández, F., y Artés, F Técnicas emergentes y sostenibles para la desinfección de frutas y hortalizas mínimamente procesadas. Phytoma España. 189: Artés, F Productos vegetales procesados en fresco. En: Aplicación del frío a los alimentos. Ed: M. Lamúa. Edit: A. Madrid Ediciones. Cap Artés, F Retos y avances en el procesado mínimo de hortalizas. IV Cong. Español Ingeniería Alimentos. Córdoba. Artés, F. y Allende, A Minimal fresh processing of vegetables, fruits and juices. In: Emerging Technologies in Food Processing. Editor: D.W. Sun. Editorial: Elsevier (Academic Press). Chap Artés, F., Gómez, P., Artés-Hernández, F., Aguayo, E. y Escalona, V.H. Sustainable sanitation techniques for keeping quality and safety of fresh-cut plant commodities. Postharvest Biol Technol. 51: Artés-Hernández, F., Artés, F. y Tomñas-Barberán, F.A. Quality and enhancement of bioactive phenolics in cv. Napoleon table grapes exposed to different postharvest gaseous treatments. J Agric Food Chem. 51, Artés-Hernández, F. y Artés, F Concepción y ejecución de instalaciones industriales para el procesado mínimo en fresco de productos vegetales. En: Nuevas tecnologías de conservación de productos vegetales frescos cortados. Edits. G. González-Aguilar, A.A. Gardea y F. Cuamea. Edit. CIAD-CYTED-CONACYT. Cap Leistner, L. y Gould, G.W Hurdle technologies: combination treatments for food stability, safety and quality. Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York. Real Decreto 3484/ Normas de higiene para la elaboración, distribución y comercio de comidas preparadas. Boletín Oficial del Estado Silveira, A.C., Aguayo, E., Artés-Hernández, F. y Artés, F Radiación UV-C y envasado en sala blanca, alternativas a la desinfección con cloro de melón Galia mínimamente procesado en fresco. En: Innovaciones fisiológicas y tecnológicas de la maduración y postrecolección de frutas y hortalizas. Edits. D. Valero y M. Serrano. Edit. CEE Limencop Tomás-Callejas, A., Bariain, N., López, J.J., Robles, P.A., Artés, F. y Artés-Hernández, F Radiación UV-C en brotes de hortalizas foliáceas: una alternativa a la desinfección con cloro en el procesado mínimo en fresco. Alimentación, Equipos y Tecnología. 231: AGRADECIMIENTOS Agradecemos a las siguientes Empresas los encargos para realizar Contratos de Investigación sobre productos mínimamente procesados en fresco.