Universidad Nacional Pedro Ruiz GalloFacultad de Ingeniera Qumica e Industrias AlimentariasEscuela Profesional de Ingeniera en Industrias AlimentariasCURSO: Tecnologa de Frutas y HortalziasDOCENTE: Ing. Abraham G. Ygnacio Santa CruzLambayeque, 27 de enero del 2015

Aplicacin del fro en la conservacin de frutas y hortalizas Cualidades higinico-sanitariasCualidades nutritivas Cualidades organolpticasMicroorganismos (bacterias, levaduras y mohos)Sistemas enzimticosAlimentos perecederosImplicaciones- fabricantes distribuidores consumidores toxinas sustancias cancergenasCONSERVACIN DE ALIMENTOS

Desecacin Deshidratacin Tratamientos trmicos Liofilizacin Irradiacin Adicin de agentes externos (antimicrobianos) Aplicacin de bajas temperaturasrefrigeracin y congelacinPrimeros intentosSecadoSaladoTransformacin (leche-queso)Tcnicas de conservacin actuales en frutas y hortalizasAplicacin del fro en la conservacin de frutas y hortalizas

Aplicacin del fro en la conservacin de frutas y hortalizasActividad conservadora del fro actividades metablicas de tejidos, enzimas y reacciones qumicasInhibicin total o parcialcrecimiento o actividad de microorganismos alterantesAplicacin del frocondiciones desfavorables para la actividad vitalAplicacin del froOperacin unitaria

Aplicacin del fro en la conservacin de frutas y hortalizasAplicacin del fro en la conservacin de alimentosCONGELACINREFRIGERACINCALOR SENSIBLE Si variacin () de T No cambio de estado

Aplicacin del fro en la conservacin de frutas y hortalizasOBJETIVOS DE LA REFRIGERACIN mantener la temperatura del producto baja (> 0C) disminuir o frenar el desarrollo de microorganismos s quedan grmenes vivos y se multiplicaran cuando T aumentar la vida til de los alimentos frescos o elaborados conservar el alimento a corto plazo humedad hongos y bacterias repercutir mnimamente en las caractersticas nutritivas y organolpticas

1. Efecto de la refrigeracin sobre los microorganismosTEMPERATURAfactor limitante del crecimiento microbianoMICROORGANISMOIntervalo de Tde crecimientoT ptimacrecimiento rpidoT mnimano crecimiento

Conservacin en refrigeracin aumento del tiempo de duplicacinretraso de la proliferacindescenso de T

Desde el punto de vista microbiolgico la temperatura ptima de refrigeracin es la ms cercana a 0C.FRIOTermfilos (todos)Mesfilos (la mayora)SI evita el crecimientoNO evita el crecimientoPsicrfilosno patgenosalteracin organolptica(proteasas, lipasas)ProblemaMicroorganismos patgenos Listeria MonocytogenesClostridium botulinum capaces de multiplicarse (tiempo )

2. Efecto sobre las reacciones qumicas y enzimticasModificacin de las caractersticas organolpticasDegradacin de alimentosREACCINQUMICAactividadmicrobianaactividadenzimticadegradacin de la materia orgnicaLPIDOSPROTENASAZCARESCOMPUESTOSAlteracin del alimento(nocivo para la salud)

Aplicacin del frotcnica de conservacinfrena las transformaciones enzimticas y qumicas(oxidacin, fermentacin, desnaturalizacin de protenas)Efecto de la T en la velocidad de las reacciones qumicasControl de prdida de calidad de los alimentos

3. Efecto de la refrigeracin en funcin de las caractersticas del alimento Alimentos constituidos de tejidosRecoleccinMantienen actividadmetablicaConocer caractersticasdel alimentoCorrecta refrigeracinEvitar alteracionesVEGETALES

Despus de la recoleccin de frutas y hortalizastejidos respiran y siguen activosAzcares y otros componentesCO2AguaCalor Voltiles- prdidas de peso por transpiracin (prdida de agua)arrugamiento y grietas- produccin de etileno manchas, sabores amargos - desarrollo de microorganismosrefrigeracin DISMINUYE la respiracin

Cada fruta tiene su propia temperatura crtica de almacenamientolesiones por fro irreversiblespardeamiento, incapacidad para madurar, manchas en la piel, ablandamientoT > 2-3CT > 12-13CT> 13CT> 13CT en torno a los 0C no sufren dao

1. Tipo de alimento2. Condiciones de refrigeracin despus de la cosecha, transporte almacenamiento, venta y distribucin3. Higiene del alimento4. Procesado del alimento (intensidad y tipo de proceso)5. Permeabilidad del envase Vida til de alimentos a diferentes temperaturas (das)4. Factores que afectan a la vida til de un alimento refrigerado

5. Factores que afectan a la calidad del alimento durante el almacenamiento en refrigeracin La materia prima es de buena calidad Se ha aplicado tras la recoleccin o procesado La reduccin de la T ha sido rpidaSuposicinFactores que hay que controlar:A. Temperatura- Estable durante todo el almacenamiento, transporte, comercializacin y hogar- Oscilacin de temperatura 1C B. Humedad relativa - HR condensacin de agua en superficie: crecimiento de microorganismos- HR deshidratacin- Normal entre el 80-95%

C. Circulacin del aire- circular adecuadamente- mantener composicin aire deshidratacin del alimento- purificacin de aire: evita mezcla de aromas

D. Luz- oscuridad- UV evita mohos y bacterias pero favorece oxidacin (sabor y olor extrao)

E. Composicin de la atmsfera - gases de la atmsfera en refrigeracin controlados mejoran efecto conservador

Medios de enfriamiento de sistemas mecnicosLquido refrigerante NO contacto directoalimentoenfra otro medio que s va a estar en contacto con lMEDIOS DE ENFRIAMIENTOAIRESUPERFICIELISALQUIDO

Medios de enfriamiento de sistemas mecnicos: AIRE- bajo coeficiente de transmisin de calor- desecacin en la superficie de los alimentos no envasadosVentajas- compatible con todos los alimentos (envasados o no)- enfra muchos alimentos simultneamente independientemente de su forma o dimensionesInconvenientes

Medios de enfriamiento de sistemas mecnicos: SUPERFICIES LISAS- Alimentos se enfran por contacto con una superficie enfriada por el lquido refrigerante- Alimentos envasados o no- Mayor eficacia cuanto mayor contacto alimento-superficie- poco til para alimentos irregulares- muy til para alimentos planosMedios de enfriamiento de sistemas mecnicos: LQUIDOS- Fluidos o refrigerantes distintos del aire pero no criognicos agua liquida y hielo, cloruro sdico Contactan directamente con el alimento Frutas verduras y alimentos semilquidos

6.2 Sistemas criognicos- emplea lquidos criognicos o gases licuadosLquidos criognicosTas de ebullicin muy bajascalores latentes de vaporizacin muy altosCO2 N2 enfriamiento por contacto directo con estos lquidos - coste mas elevado pero compensa por los productos de alta calidad

7. Envasado en atmsferas modificadas Cambio de la atmsfera que rodea a los alimentos por aire con una composicin distinta a la del aire normal Se reduce el contenido de oxgeno y se aumenta el contenido de CO2.Tcnica de envasado de frutas y hortalizasalargan la vida til sin detrimento de sus cualidades organolpticasEnvasado en atmsferas controladas (EAC)Envasado en atmsferas modificadas (EAM)

EAC: Envasado en atmsferas controladasControl de la atmsfera mediante la eleccin de las propiedades de permeabilidad del material usado para envasar (pelculas semipermeables que permiten la entrada controlada del O2 para reponer el que ha sido utilizado por el alimento)La atmsfera se cambia solo en el punto de envasado- se basa en el empleo de N2 slo o mezclado con CO2, y en la reduccin del contenido en O2 hasta niveles normalmente inferiores al 1%. se consigue realizando vaco y posterior reinyeccin de la mezcla adecuada de gases la atmsfera va variando con el paso del tiempo en funcin de las necesidades y respuesta del productoEAM: Envasado en atmsferas modificadas

*En general, la mayor parte de los alimentos son perecederos. La principal causa de deterioro es el ataque por diferentes tipos de microorganismos (bacterias, levaduras y mohos) y enzimas que se encuentran presentes en ellos de forma natural. Este problema da lugar a importantes implicaciones econmicas, tanto para los fabricantes (deterioro de materias primas y productos elaborados antes de su comercializacin, prdida de la imagen de marca, etc.) como para distribuidores y consumidores (deterioro de productos despus de su adquisicin y antes de su consumo). Por otra parte, los alimentos alterados tambin pueden resultar muy perjudiciales para la salud. La toxina botulnica (bacteria, Clostridium botulinum) es una de las sustancias ms venenosas que se conocen (miles de veces ms txica que el cianuro). Otras sustancias producidas por el crecimiento de ciertos mohos son potentes agentes cancergenos.Teniendo en cuenta todo esto, se puede decir que desde siempre ha surgido la necesidad en el hombre de conservar los alimentos para su consumo en un futuro ms o menos prximo. Esta conservacin del alimento implica el mantenimiento de sus cualidades higinico-sanitarias, nutritivas y si es posible organolpticas durante el mximo tiempo posible. *Los primeros intentos de preservar los alimentos se realizaron, con el secado y salado de estos, la preparacin del pan y las bebidas fermentadas. En la antigedad, hace siglos atrs, por ejemplo, era comn llevar la leche de un lugar a otro en pequeas bolsas hechas del estmago de una cabra o una oveja, que antes limpiaban y ataban de un extremo para llenarlo. En el trmino de una semana la bolsa contena una bola de queso en suero acuoso, que era comestible, tales sucesos proporcionaron a los humanos ideas ingeniosas sobre la conservacin de sus alimentos. En la actualidad existen muchas tcnicas de conservacin: desecacin, deshidratacin, calor, liofilizacin, irradiacin, etc. pero las que se van a tratar en estos dos temas son las tcnicas de conservacin mediante la aplicacin de bajas temperaturas: es decir refrigeracin y congelacin.La aplicacin del fro es uno de los mtodos ms antiguos que existen para la conservacin de los alimentos. En el siglo XIX empieza su aplicacin en la industria alimentaria, siendo una tcnica de gran innovacin en Tecnologa de Alimentos que permiti el almacenamiento y transporte de muchos de estos alimentos perecederos.

*La actividad conservadora del fro esta basada en la inhibicin total o parcial del crecimiento y actividad de microorganismos alterantes y tambin en la inhibicin total o parcial de las actividades metablicas de los tejidos, enzimas y reacciones qumicas que pueden tener lugar en el alimento. El fro crea unas condiciones desfavorables para su actividad vital,La aplicacin del fro como mtodo de conservacin de alimentos se basa en una de las operaciones unitarias ms empleadas en la industria alimentaria: la transmisin de calor. En este caso el foco caliente es el alimento que transfiere su calor a un medio exterior fro. *La aplicacin del fro para la conservacin de alimentos tiene dos vertientes: la refrigeracin y la congelacin en funcin de la cantidad de fro que se aplique para conservar el alimento.

*Qu es la refrigeracin?Se define como una operacin unitaria en la que la temperatura del producto se mantiene baja pero siempre superior a 0C, (1 y 8C). A sta temperatura el desarrollo de microorganismos disminuye o no se produce pero los grmenes estn vivos y comenzaran a multiplicarse en cuanto que se produzca un aumento de la T. Con este descenso de temperatura se consigue aumentar la vida til de los alimentos frescos o elaborados durante un tiempo necesario, das o semanas, para que lleguen al consumidor o a las industrias de procesado en condiciones ptimas. Conserva el alimento slo a corto plazo, ya que la humedad favorece la proliferacin de hongos y bacterias.Esta prolongacin de la vida til del alimento mediante refrigeracin tiene una mnima repercusin en las caractersticas nutritivas y organolpticas del alimento, siendo as, los alimentos refrigerados considerados por los consumidores como frescos y saludables.

*Ya se ha comentado que la aplicacin de frio inhibe total o parcialmente el desarrollo y crecimiento de los microorganismos. La temperatura es un factor limitante del crecimiento microbiano. Cada tipo de microorganismos crece mas o menos bien en un intervalo de T pero todos ellos tienen una T ptima de crecimiento donde este se produce de la manera ms rpida posible y una temperatura mnima por debajo de la cual no existe el crecimiento. Segn el crecimiento del MO frente a la temperatura se clasifican en trmofilos (35-50C), mesfilos (10-40C) donde se encuentran la mayora de los patgenos y psicrotrofos (-5-15C). *La conservacin en refrigeracin se basa en la disminucin de la temperatura por debajo de la temperatura mnima para el crecimiento microbiano por lo tanto se prolonga el tiempo de duplicacin de los microorganismos retrasando de esta manera su proliferacin.

*La refrigeracin evita el crecimiento de microorganismos termfilos y muchos mesfilos donde se encuentran los patgenos. Los psicrfilos si proliferan en refrigeracin pero no hay microorganismos de este tipo que sean patgenos. Sin embargo son los responsables de alterar los alimentos y hacer que estos lleguen en condiciones inaceptables al consumidor. Entre los ms importantes destacan los Pseudomonas y la mayora de mohos y levaduras. Durante mucho tiempo se pens que los alimentos refrigerados eran seguros desde un punto de vista microbiolgico debido a lo anterior pero el problema de la refrigeracin es que algunos microorganismos patgenos son capaces de multiplicarse a estas temperaturas: Listeria Monocytogenes o Clostridium botulinum aunque lo hacen muy lentamente y necesitaran tiempos muy prolongados para que las concentraciones pudiesen ser perjudiciales. Por tanto, desde el punto de vista microbiolgico la temperatura ptima de refrigeracin es la ms cercana a 0C.

*La degradacin de los alimentos se produce en definitiva por las diferentes reacciones qumicas que tienen lugar dentro de l, ya sean debidas a la actividad microbiana como a las actividades de las propias enzimas del alimento. En la mayor parte de estas reacciones se lleva a cabo una degradacin de la materia orgnica (lpidos, protenas, azcares) dando lugar a una serie de compuestos que pueden modificar las caractersticas organolpticas del alimento o alterarlo de tal manera que lo hacen no consumible e incluso nocivo para la salud. *Por tanto el efecto de la aplicacin del fro tiene que ser capaz como tcnica de conservacin de ralentizar lo ms posible todas estas vas metablicas La velocidad de las reacciones qumicas y enzimticas disminuye logaritmicamente con la T segn describe la ley de Arrhenius.(la rq tiene lugar por colisin entre moleculas. A mayor T, mayor E y mas movimiento de moleculas, mas colisin y mas rpida la rq)La refrigeracin por tanto frena las transformaciones enzimticas y qumicas y permite controlar la prdida de calidad de los alimentos debido a reacciones de oxidacin, fermentacin, desnaturalizacin de protenas, etc

Para describir el efecto de la temperatura en la velocidad de los procesos qumicos se emplea el coeficiente de T o valor Q10 que se define como el cambio que experimenta la velocidad de reaccin al variar la temperatura a la que se lleva a cabo 10C. Este valor suele oscilar entre 2-3, indicando que al variar 10 la T la velocidad se reduce a la mitad o un tercio.

*En funcin del tipo de alimento que deseemos conservar sera necesario aplicar unas condiciones u otras de frio.Los alimentos constituidos por tejidos mantienen una cierta actividad metablica tras el sacrificio o recoleccin por lo que hay que tener en cuenta las caractersticas de cada uno de los alimentos para realizar la refrigeracin de forma adecuada, ya que si la velocidad de enfriamiento o bien es muy elevada o demasiado lenta se pueden producir ciertas alteraciones.

***********