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Prof. Luis A. BrumovskyIngeniero Químico

Magíster en Tecnología de los AlimentosDoctor en Ciencias Técnicas

Año: 2010

MÉTODOS DE CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS

� Asepsia

� Eliminación de microorganismos

� Mantenimiento de condiciones anaerobias

� Empleo de temperaturas altas

� Empleo de temperaturas bajas

� Desecación

� Empleo de conservadores químicos

� Irradiación

� Destrucción mecánica

� Por tecnología de obstáculos o métodos combinados

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FUNDAMENTOS DE LA CONSERVACION DE ALIMENTOS

1) Prevención o retraso de la descomposición microbiana

a) Manteniendo los alimentos sin gérmenes (asepsia)

b) Eliminando los existentes

c) Obstaculizando el crecimiento y actividad microbiana

d) Destruyendo los microorganismos

2) Prevención o retraso de la auto-descomposición de los alimentos

a) Destruyendo o inactivando sus enzimas

b) Previniendo o retrasando las reacciones químicas

3) Prevención de las alteraciones provocadas por insectos,

animales superiores, causas mecánicas, etc.

Retraso de la descomposición microbianaCurva de crecimientoEl crecimiento de los microorganismos en un alimento transcurre por una serie de etapas sucesivas o fases.

Curva de crecimiento microbiano

Fase de latencia

Fase de aceleración positiva

Fase logarítmicao exponencial

Fase de aceleración negativa

Fase estacionariaFase de destrucción acelerada

Fase de declive

Fase de supervivencia

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En la tecnología de alimentos es de sumo interés prolongar al máximo las fases de latencia y aceleración positiva.

Curva de crecimiento microbiano

� Procurando al menor grado de contaminación.

� Evitando la contaminación por gérmenes en crecimiento activo

presentes en las maquinarias, utensilios de trabajo, etc.

� Creando condiciones desfavorables para los microorganismos:

nutrientes

pH

temperatura

humedad

inhibidores microbianos, etc.

� Mediante daño real a los m.o. por medio de ciertos tratamientos.

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Prevención de la descomposición microbianaSe evita la descomposición de los alimentos cuando se destruyen o separan todos los microorganismos causantes de alteración, y además se impide una nueva contaminación

Ejemplo:

Un descenso de temperatura prolongará el tiempo de generación y por lo tanto el período de conservación. Si consideramos:

1 sóla célula que se divide cada 30’en 10 h habrá 106 células

si se divide cada 60’ en 10 h habrá 103 célulassi se divide cada 120’ en 10 h habrá 32 células

En la industria alimenticia importa "la carga" y "la clase" de microorganismos presentes.

La carga es importante para conocer el grado de contaminación del alimento.

La clase es importante porque una baja carga, aunque retrase la descomposición puede contener m. o. patógenos que inhabilitan al alimento antes de su descomposición.

ASEPSIA

La asepsia o falta de microorganismos es natural en los alimentos.

Las partes internas de los tejidos sanos de animales y vegetales están libres de ellos.

Los tejidos quedan expuestas a los m. o. sólo cuando son dañados.

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Para conseguir asepsia:

Se envuelven los alimentos en cajas de cartón, papel, etc.; o se

envasan en latas, frascos de vidrio, etc.

Higiene en la cosecha de las plantas o en el sacrificio de los

animales.

Desinfección de máquinas, equipos, utensilios, higiene personal, etc.

ELIMINACIÓN DE MICROORGANISMOS

a) Filtración: es el más seguro para la eliminación total de microorganismos limitado a líquidos claros como ser: jugos de frutas, cerveza, vino, agua, bebidas carbonatadas, etc. El líquido es obligado a atravesar un filtro mediante presión o vacío. El filtro es impenetrable a las bacterias y se fabrica de distintos materiales, usando siempre esterilizado.

b) Centrifugación o sedimentación: sólo elimina una parteSedimentación en H2O para bebidasCentrifugación en leche para quesos

c) Separación de las porciones alteradas de un alimento o elejemplar alterado

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MANTENIMIENTO DE CONDICIONES ANAEROBIAS

Se consigue:- Llenando completamente el recipiente con el producto.- Evacuando el espacio muerto (espacio de cabeza).- Reemplazando aire por CO2 o N2

CONSERVACION POR ALTAS TEMPERATURAS

El calor provoca múltiples efectos en los componentes celulares de los

m.o. Siendo 4 los blancos relacionados al daño térmico letal y no-letal:

El DNA (evento letal clave, para esporas y células vegetativas)

El RNA y los ribosomas

Las membranas citoplasmáticas

Las enzimas esenciales

El tratamiento necesario para destruir los microorganismos varía con:

� la clase de m. o.

� su estado de crecimiento

� las condiciones ambientales.

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Factores que afectan la termorresistencia bacterianaLas células vegetativas y esporas de los microorganismos difieren mucho en su resistencia a las altas temperaturas.

Curva de distribución de frecuencias que muestra la termorresistencia de los m.o. de un cultivo

Factores que influyen en los tratamientos térmicos:

1) Las relaciones de temperatura y tiempoEl tiempo necesario para destruir células o esporas bajo condiciones definidas disminuye al aumentar la temperatura.

Efecto de la temperatura de calentamiento sobre el tiempo necesario para destruir las esporas de bacterias de la fermentación simple

600105

1135

3130

19120

190110

1.200100

Tiempo para destruir las espora (min.)Temperatura (°C)

pH = 6,1

8

850

9500

105.000

1450.000

Tiempo necesario para destruirlas (min.)

Concentración inicial de esporas (ufc/ml)

Efecto de la cantidad inicial de esporas sobre el tiempo necesario para su destrucción. T = 120 °C ; pH = 6,0.

2) Concentración inicial de células (o esporas)Cuanto mayor es el número de células o esporas, tanto mayor es el tratamiento térmico para destruirlas.

3) Condiciones previas de las bacterias y esporasLas condiciones en que las bacterias crecieron y las esporas se produjeron; así como el tratamiento posterior influyen en su resistencia al calor

a) Medio de cultivo:La acción de los nutrientes del medio, su tipo y cantidad varían para los distintos m.o. en cuanto a sus condiciones óptimas de desarrollo. En general, cuanto mejor es el medio de cultivo más termorresistentescrecen.

b) Temperatura de incubación:La termorresistencia aumenta al elevarse la temperatura de incubación; hasta que la temperatura alcanza la máxima de crecimiento.

1841

1637 (óptima)

1121 – 23

Tiempo para destruirlas a 100 °C (min.)

Temperatura de incubación (°C)

Efecto de la temperatura de esporulación del "Bacillus subtilis" sobre la termorresistencia de las esporas.

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c) Fase de crecimiento:

Las bacterias presentan su máxima resistencia durante las últimas etapas de la fase de latencia y la mínima durante su fase de crecimiento logarítmico.

d) Desecación:

Las esporas desecadas en general, son más difíciles de destruir que las húmedas.

4) Composición del sustrato en las que se calientan los m. o.

a) Humedad: el calor húmedo es más destructivo que el calor seco.

b) pH: la termorresistencia aumenta hacia la neutralidad.

Influencia del pH sobre la termorresistencia de las esporas del "Bacillus subtilis"

98,4

117,6

116,8

75,6

24,4

Tiempo de supervivencia a 100 °C (min.)

pH

10

3) Alimentos ácidos: pH 4,5 - 3,7 por ejemplo: tomates, peras, piñas, etc

4) Alimentos muy ácidos: pH < 3,7 por ejemplo: frambuesas, moras,

grosellas, cítricos, etc.

c) Otros constituyentes del sustrato: sales, azúcares, lípidos, etc.

Debido al efecto del pH los alimentos se clasifican en:

1) Alimentos de baja acidez: pH > 5,3 por ejemplo: arvejas, maíz, carnes, leche, etc.2) Alimentos de media acidez: pH entre 5,3 y 4,5 por ejemplo: espinaca, espárragos, remolacha, calabazas, etc.

TERMORRESISTENCIA DE LOS MICROORGANISMOS Y SUS ESPORAS

Se expresa como tiempo de destrucción térmica (TDT) y se define como el

tiempo necesario para destruir a una temperatura dada un número

determinado de microorganismos en condiciones específicas.

Termorresistencia de levaduras y sus esporas

Depende de las especies y el sustrato en la que se calientan.

Las esporas en general, se destruyen con 5 - 10 °C más que las

vegetativas.

Ejemplo: las ascosporas se destruyen con 10 - 15 minutos a 60 °C y

ninguna sobrevive a un calentamiento de 15 segundos a 100 °C.

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Termorresistencia de mohos y sus esporas

La mayoría se destruye por calor húmedo a 60 °C y 5 - 10 minutos.

Las esporas asexuales son más resistentes que el micelio, requieren

una temperatura de 5 a 10 °C superior a la de este.

Los esclerocios son difíciles de destruir por calor (resistentes a un breve

calentamiento a 90 - 100 °C).

Algunos Penicillum necesitan 300 minutos a 85 °C para destruirse.

Las esporas fúngicas son bastante resistente al calor seco.

Tiempo de destrucción térmica de algunas bacterias

70 – 7515Streptococus thermophilus

57,320 – 30Escherichia coli

6018,8Staphylococus aureus

7130Lactobacillus bulgaricus

604,3Salmonella typhi

502 – 3Neisseria gonorrhoeae

Temperatura, °CTiempo, min.Bacteria

Termorresistencia de bacterias y sus esporasLos cocos son más resistentes que los bacilos.Cuanto mayores son las temperaturas óptima y máxima de crecimiento,tanto mayor es la termorresistencia.Las bacterias que forman grupos o poseen cápsulas son más resistentesLas bacterias que poseen alto contenido lipídico son más

termorresistentesLa termorresistencia varía ampliamente con las especies; así a 100 °Coscila entre menos de 1 minuto y 20 horas.Las patógenas son poco resistentes.

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DETERMINACIÓN DE LA TERMORRESISTENCIA (TDT)

Método de los tubos de Esty y Meyer (1922)

Una suspensión estandarizada de esporas en solución tampón o una

suspensión del alimento se colocan en pequeños tubos de vidrio que se

cierran herméticamente y se calientan colocándolos en baños termostáticos

a una temperatura elegida de antemano.

Periódicamente se retiran los tubos y se enfrían instantáneamente.

Luego, se incuban para determinar los sobrevivientes.

Preparación de la suspensión de esporas (o células vegetativas)Los m. o. a estudiarse se hacen crecer a una temperatura y tiempo

suficiente para producir esporas resistentes.Las células o esporas se lavan o centrifugan para obtener una

suspensión de esporas o células. Se pasteurizan para eliminar las vegetativas, y se determina el número

de esporas (o células) por unidad de volumen de suspensión.La suspensión se diluye y se distribuye en ampollas de 1 ml que se

cierran y refrigeran.

Calentamiento para determinar el TDTLas ampollas o tubos se calientan en un baño termostatizado y agitado. Varios tubos se calientan a distintos intervalos de tiempo a una dada temperatura.

Precauciones:

1) Antes del baño las ampollas se enfrían a 0 °C.2) Las ampollas se introducen al baño al mismo tiempo.3) Luego del tratamiento se enfrían simultáneamente a 0 °C.

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Pruebas de viabilidadEl número de sobrevivientes se obtiene por resiembra de las ampollas en un buen medio de cultivo en condiciones óptimas para el microorganismo; generalmente por el método de las placas de agar.

Tabla 1 - Datos de tiempo de muerte térmica (TDT)

PositivasCalentadas

662000

666666

345,57,51013

121 250

666200

666666

101418222836

115,6 240

666500

666666

25406080110140

110 230

Número de muestrasTiempo de calentamiento, min.

Temperatura(°C) (°F)

Gráfica de TDT construida con los datos de la Tabla 1

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Gráficas de destrucción térmicaLos TDT representados como logaritmos en papel semilogarítmico y las temperaturas como valores aritméticos dan una línea:

La inclinación de la línea se denomina valor "Z" y representa el intervalo de temperaturas necesario para reducir el tiempo de muerte térmica en un ciclo logarítmico. Es decir, reducir el TDT en 10 veces."F" es el tiempo en minutos, necesario para destruir un microorganismo determinado a una temperatura de 250 °F (121,1 °C).

1

10

100

1000

210 220 230 240 250 260 270

Temperatura °F

Tie

mp

o e

n m

inu

tos Z

Z = 19

F = 16

F

El Valor "D" (tiempo de reducción decimal) es el tiempo de calentamiento a una temperatura determinada que cause el 90 % de reducción en el número de esporas (o células vegetativas) viables.Cuanto mayor sea el número de células iniciales mayor será el tiempo necesario para eliminarlas

Un valor de D = 10 minutos, indica que si hubieran 106 células se necesitarían 60 minutos para obtener una célula sobreviviente, ya que cada 10 minutos se reduce el 90 % de las células totales.

Gráfica de supervivientes teóricos

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Por seguridad la industria conservera adoptó un tiempo de tratamiento de 12 D, o reducción de 12 ciclos logarítmicos, (log No – Log N = 12) para las esporas de Clostridium botulinum en alimentos enlatados de baja acidez, es decir, un calor suficiente para reducir el número de esporas desde 1012 a 1 por ml.

CONSERVAS

Los tratamientos térmicos no se realizan a una temperatura constante, ya que ésta aumenta durante la etapa de calentamiento y disminuye luego durante el enfriamiento; además, en una conserva existe el problema de la distribución del calor en el recipiente.

PENETRACIÓN DEL CALORTodas las porciones del alimento deben recibir el tratamiento térmico adecuado para evitar su alteración (microbiológica y/o organoléptica).En general, existe una porción crítica que se calienta más lentamente.

Conducción Convección

Calentamiento por conducción y por convección en latasEl indica la parte de calentamiento más lento

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DETERMINACIÓN DEL TRATAMIENTO TÉRMICO

Método gráfico1) De la gráfica TDT correspondiente al m.o. de mayor termorresistenciaque es probable que se encuentre en el alimento, se determinan sus coeficientes letales respectivos:

1 1 1 CL = = =

TDT t F250 . 10 (250 - T)/z

Este coeficiente es el recíproco del tiempo de destrucción total del microorganismo a dicha temperatura.

2) Se determina la curva de calentamiento y enfriamiento.

3) Se confecciona una tabla con los siguientes datos del tratamiento térmico:

el tiempo transcurrido desde la admisión del vapor la temperatura del producto en ese instante el TDT a esas temperaturas y los respectivos coeficientes letales

4) Con los datos anteriores se realiza la gráfica de letalidad. (Coeficientes letales versus tiempo).

0,00250097,886

0,02934,5104,684

0,04030110,382

0,07413,7113,680

0,08811,4114,478

Enfriamiento

0,1010115,076

0,09610,5114,971

0,0911,2114,566

0,0812,5114,061

0,0714,2113,456

0,05717,7112,551

0,04223,6111,446

0,02836109,441

0,01664106,936

0,0092138103,631

0,002540099,026

Calentamiento

Coeficiente letal = 1/TDT

TDT a la correspondiente temperatura

Temperatura del producto(°C)

Tiempo transcurrido a partir de la admisión del vapor (min.)

17

Gráfica de letalidad

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,10

25 35 45 55 65 75 85

Tiempo (minutos)

Co

efi

cie

nte

le

tal

Calentamiento

Enfriamiento

7656 66

TRATAMIENTOS TÉRMICOS EN ALIMENTOS

1) Pasteurización por debajo de 100 °C

2) Calentamiento alrededor de 100 °C

3) Calentamiento por encima de 100 °C Appertización

HorneadoEbulliciónFrituraAsado

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� Pasteurización

Tratamiento que destruye parte de los microorganismos presentes.

Se emplea pasteurización cuando:

Tratamos alimentos sensibles a altas Temp. (helados, leche, etc.)

Necesitamos destruir sólo los patógenos.

No hay presencia de termorresistentes.

Se van a aplicar otros métodos de conservación adicionales

como ser:

� Refrigeración

� Condiciones anaerobias

� Envasado aséptico

� Adición de sustancias osmóticas

� Conservadores químicos

� Calentamiento a 100 °C

Suficiente para destruir todos los microorganismos presentes enalimentos de baja y media acidez, excepto las esporas bacterianas.

Se aplica al chucrut y a frutos muy ácidos sin necesidad de otros tratamientos.

Se usa por ejemplo en la cocción de pan y carnes.

� Calentamiento por encima de 100 °C

Se logran por autoclaves con vapor a presión y se estudian como enlatados.

Se define como la conservación de los alimentos en recipientes cerrados, a los cuales se aplica un tratamiento térmico.

Se realizan en latas de hojalata o en recipientes de vidrio.

Los alimentos en buenas condiciones son clasificados y lavados.

Los vegetales se escaldan con vapor o agua caliente, luego se agrega salmuera o jarabe según se trate de vegetales o frutas.

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DESHIDRATACIÓN O SECADO

Algunos alimentos están lo suficientemente secos en el momento de la recolección como para almacenarse por largos períodos de tiempo en condiciones apropiadas.

La mayoría de los alimentos contienen humedad suficiente como para que actúen sus propias enzimas o m.o. presentes, de forma que para conservarlos por secado, se debe eliminar o fijar su humedad.

Contenido de humedad de varios alimentos antes y después del secado

5,384Perejil

3,678Higos frescos

6,286Zumo de manzana

4,080Papas hervidas

1,661Pollo asado

1,560Carne vacuna asada

2,974Huevos

5,087Leche entera

Humedad después del secado %

Humedad antes del secado %

Alimento

MÉTODOS DE SECADO

a) Secado solar: en climas con mucho sol y atmósfera seca. Se aplica a ciertas frutas, como ser: uvas, ciruelas, higos, duraznos, etc.

b) Secadores mecánicos:Implican el paso de aire caliente con humedad relativa controlada

sobre el alimento a desecar, o hacer pasar el alimento a través del aire. Los alimentos líquidos se suelen evaporar con o sin vacío a bajas

temperaturas en tambores rotativos. También se pueden secar por aspersión (secado spray), en el cual se

pulveriza el líquido sobre una corriente de aire caliente seco.

c) Liofilización: el agua del alimento se sublima por vacío, previa congelación del alimento y de la aplicación de calor al recipiente de desecación. Se usa en carnes, mariscos, frutas, hortalizas, etc.

e) Desecación durante el ahumado: la mayor parte del efecto conservador se debe al secado, especialmente en la superficie del alimento.

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Tipos de secaderos utilizados en varios productos alimenticios

Desecadores de congelación y al vacíoEsencias, extractos de carne, café

Tambor rotatorioAlmidón, sopas, alimentos infantiles

Por atomización (spray)Leche, café, té

NeumáticoAlmidón, pulpa de frutas

Cinta transportadoraHierbas, granos, cereales, frutas

De compartimentos y bandeja perforadaHortalizas, frutas, pectina

Tipo de secaderoProducto

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL SECADO

Temperatura de secado

Humedad relativa del aire

Velocidad del aire

Tiempo de secado

Secaderos de cinta transportadora

1 etapa

3 etapas

21

Secaderos de tambor

Tambor simple

Tambor doble

Secaderos rotatorios

Fuego directo

Flujo paralelo

Flujo de contra-corriente

Materiales Flujo de calor

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Secadero neumático

Secadero por atomización o spray

1. Tanque de alimentación; 2. Filtro; 3. Bomba; 4. Atomizador; 5. Calentador del aire; 6. Ventilador ; 7. Dispensador de aire; 8. Cámara de secado; 9. Separador ciclónico. 10. Extractor de aire

Alimentación

Producto

Salida de aire

Aire

23

Secadero spray

Producto seco

Producto húmedo

Entrada de aire caliente

Salida de aire

TRATAMIENTOS POSTERIORES

• Transpiración: acondicionamiento de la humedad

• Empaquetado: protección de la humedad, insectos y de m.o.

• Pasteurizado: destrucción de microorganismos patógenos

TRATAMIENTOS PREVIOS AL SECADO DE FRUTAS Y HORTALIZAS

Selección y clasificación

Lavado

Baño alcalino

Escaldado

Pelado

Sulfuración

(con CO3Na2 de 0,1 al 1,5 %)

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MICROBIOLOGIA DE LOS ALIMENTOS DESECADOS

� Antes del ingreso a la planta de procesamientoLas hortalizas apiladas se caldeanLa carne se contamina con gérmenes del suelo, del intestino y delos utensilios de trabajo.Los pescados se contaminan del agua, mucosidad y de sucontenido intestinal.Los huevos a partir de las aves.

� En la fábrica las causas más frecuentes de contaminación seproducen en:

El equipo de la fábricaEl personalEl agua de lavado

� Después del secado

Si el secado y las condiciones de almacenamiento son adecuados los microorganismos no se desarrollan.

� Durante el secadoEl secado destruye generalmente casi todas las levaduras y células bacterianas, pero las esporas bacterianas y fúngicas suelen sobrevivir.

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CONSERVACION POR BAJAS TEMPERATURAS

Se usa para retardar las reacciones químicas y enzimáticas e inhibir o retardar el crecimiento y actividad de los microorganismos.

Efecto de la refrigeración sobre los microorganismos

Termófilos (35 a 50 ºC)

Mesófilos (10 a 40 ºC)

Psicrófilos (-5 a 15 ºC)

Temperatura óptima de crecimiento

Cada especie de microorganismo tiene una temperatura óptima y una temperatura mínima por debajo de la cual no puede multiplicarse.

A medida que la temperatura desciende por debajo de la óptima el ritmo de crecimiento del microorganismo decrece.

15810,0

2077,5

3005,0

6520,0

4622,5

6670

Tiempo medio de generación, min.Temperatura (ºC)

Índice de crecimiento de Pseudomonas fragi a varias temperaturas

Algunos microorganismos pueden crecer a temperaturas menores a 0 ºC. Por lo tanto, temperaturas de 0 ºC o ligeramente inferiores no detienen indefinidamente la alteración de la mayoría de los alimentos crudos.

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Efecto letal de las temperaturas de congelación y sub-congelación

El efecto letal es causado por:La desnaturalización y floculación de las proteínas celulares causada por el

aumento en la concentración de soluto en el agua que queda sin congelar.

El daño físico causado por los cristales de hielo.

La congelación reduce considerablemente el número de microorganismos viables en un alimento, pero no lo esteriliza.

El efecto letal de la congelación depende de:

1) Clase de microorganismo y estado en que se encuentra:Cuando se congela a -70 °C en menos de 15’’:

sobreviven todas las células del Staphylococcus aureusel 70 % de las de Escherichia coliel 20 % de las Pseudomonas aeruginosa.

Una bacteria en crecimiento log se destruye más fácil que en otras fases.2) Temperatura de congelación y almacenamiento:

Temperatura entre -1 °C y -5 °C son las que más destruyen bacterias.Almacenamiento a estas temperaturas destruye más bacterias quea temperaturas más bajas.La congelación lenta destruye más que la rápida

3) Tiempo de almacenamiento:La muerte es función del tiempo de almacenaje.En años mueren de inanición.

4) Tipo de alimento:Azúcares, pH, proteínas, grasas, etc., pueden tener acción protectora.5) Congelación y descongelación alternantes.

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TEMPERATURAS EMPLEADAS EN EL ALMACENAMIENTO EN FRÍO

Almacenamiento comúnPróximos a la temperatura ambiente, no suele ser menor a 15 °C.La deterioración de los vegetales por enzimas y microorganismos no se

evita pero se verifica más lentamente que a temperatura ambiente.

RefrigeraciónSe utiliza como método de conservación temporal, hasta que se

aplique al alimento otro tratamiento de conservación. Los cambios enzimáticos y microbianos no se evitan pero se retardan

considerablemente.

Los factores que influyen son:Temperatura:

� Cuanto más baja más costosa.� La temperatura de refrigeración es función del alimento.

Se recomienda temperaturas menores a 6 °C para evitar psicrófilos y patógenos (Staphylococcus aureus crece a 8 °C).

85 - 904,5 a 10Tomates (maduros)

70 - 750Cebollas

65 - 700 a 2Nueces

80 - 854,5 a 10Melones

85 - 9013 a 14,5Limones

90 - 950Repollo, lechuga, zanahoria

85 - 907,2Chauchas, pimientos

85 – 9012 a 15,5Bananas

85 - 90- 0,5 a 0Damascos

HR %Temperatura ºCAlimentos

Humedades relativas óptimas y temperaturas de refrigeración requeridas por algunos alimentos.

Humedad Relativa:Una humedad relativa muy baja determina pérdida de agua (marchitez, ablandamiento o encogimiento).

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Ventilación:La ventilación de la cámara de almacenamiento es importante para:

• Mantener una humedad relativa uniforme• Eliminar los olores • Evitar la aparición de olor y sabor desagradables.

Si no se proporciona ventilación adecuada, el alimento almacenado en zonas de humedad alta puede sufrir descomposición microbiana.

Composición de la atmósfera de almacenamiento:La cantidad y proporción de los gases de la atmósfera del almacenamiento, influyen en la conservación de los alimentos refrigerados.

Temp. (ºC) HR (%) Vida útil

Carne de vaca -2 a 1,1 88-92 1 a 6 semanas

Naranjas -1,1 a 1,1 85-90 8 a 10 semanas

Carne de cerdo -2 a 1,1 85-90 5 a 12 días

Aves -2 a 0 85-90 1 semana

Pescado fresco 0,5 a 4,4 90-95 5 a 20 días

Condiciones recomendadas para un almacenamiento en refrigeración

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CongelaciónPreparación de los alimentos a congelar:

Selección: es importante porque la congelación no mejora las características organolépticas del alimento, sólo las conservaLavado, triturado y/o cortado

Escaldado: para inactivar enzimas (principalmente)Empaquetado: previo a la congelación.

Baño de isopentanolíquido enfriado por nitrógeno liquido.

Mayor a 100 ºC/minUltra rápida

Túneles de aire frío (aire a – 40 ºCcirculando a 20 km/h)

10 a 100 ºC/minRápida

Congelador doméstico (aire inmóvil a – 18 ºC)

≤ 2 ºC/minLenta

Instalaciones Veloc. de descenso de la temp. del producto

Velocidad de congelación

Métodos de congelación

Ventajas de la congelación rápida:

Formación de cristales de hielo más pequeños y por lo tanto menor daño celular.

El tiempo de solidificación es mucho menor y por tanto menor difusión de los materiales solubles.

Se previene antes el crecimiento bacteriano.

Más rápido retardamiento enzimático.

Cambios durante la preparación previa a la congelaciónFrutas y hortalizas:

La maduración continúa una vez recolectadas, sigue la respiración con absorción de O2 y desprendimiento de CO2.

La oxidación química y las reacciones enzimáticas producen cambios de sabor y aroma.

Los hongos y bacterias producen putrefacciones, cambios de viscosidad, aparición de sabores y olores diferentes.

30

Carnes:Después del sacrificio del animal se inicia la transformación de

glucógeno en ácido láctico de manera irreversible.Los pigmentos cambian de color por reacciones redox, las grasas se

oxidan, las enzimas hidrolíticos degradan a los tejidos reblandeciéndolos.Los mohos y bacterias producen también cambios perjudiciales en su

sabor y consistencia.

Cambios durante la congelaciónEl volumen del alimento congelado aumenta y se forman cristales de

hielo durante el enfriamiento.En la congelación lenta los cristales son de mayor tamaño,

acumulándose en las células, en cambio en la congelación rápida son de menor tamaño.

Las células pierden agua por la formación de hielo con lo que aumenta la concentración de los solutos no congelados disminuyendo continuamente el punto de congelación hasta un equilibrio.

Esto produce una aceleración de la precipitación y desnaturalización de las proteínas ocasionando cambios irreversibles en los sistemas coloidales.

Desarrollo progresivo de cristales de hielo en los tejidos durante la congelación lenta.

Cambios durante el almacenamientoLas reacciones químicas y enzimáticas continúan muy lentamente. Las proteínas de las carnes (aves y pescados) sufren una

deshidratación irreversible. La mioglobina se oxida a metamioglobina (pardo)Las grasas pueden oxidarse e hidrolizarse.Los alimentos pueden desecarse superficialmente, cuando se subliman

los cristales de hielo distribuidos en su parte exterior; produciendo las llamadas quemaduras de hielo. (Frutos, hortalizas, aves y pescados).

31

0,8<1,525Pescado graso

<1,5<23 a 58Pescado magro

<1,5<4815Carne de cerdo

<251324Carne de vaca

<0,6<1314Pollo asado

-37-Pollo eviscerado

0,7<31024Espinacas

131024Arvejas

0,32,412-Frutillas (con azúcar)

-410-Jugo de naranja

Meses

-7 ºC-12 ºC-18 ºC- 30 ºCAlimento

Duración máxima de almacenamiento de diversos alimentos a distintas temperaturas

Cambios durante la descongelación

Son el resultado de la congelación y almacenamiento.

Durante la descongelación se acelera la acción enzimática; y si esta

es muy lenta, se puede producir desarrollo microbiano.

Las carnes al descongelarse producen un exudado o sangría (pérdida

de líquido).

En las frutas se produce un reblandecimiento al descongelarse,

debido a las alteraciones físicas producidas durante la congelación.

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PROCEDIMIENTOS DE CONGELACIÓN

Cámara de congelación: el alimento se coloca en aire inmóvil a -20 ºCó -30 ºC.

Ventajas- Compatible con todos los alimentos (envasados o no)- Enfría muchos alimentos simultáneamente independien-temente de su forma o dimensiones.

Desventajas- Bajo coeficiente de transmisión de calor- Desecación en la superficie de los alimentos no envasados- La humedad que extrae de los alimentos puede condensarse y formar escarcha en el evaporador disminuyendo la eficacia del enfriamiento del aire.

Túneles de congelación: el producto se coloca en túneles donde avanza sobre una cinta transportadora o sobre carros, en contracorriente con el aire que circula con velocidades de hasta 50 km/h y a una temperaturas de -20 a -45 ºC.

Congelación por contacto indirecto: el producto embalado o no, se congela por contacto con una superficie metálica mantenida fría por circulación de un fluido refrigerante.

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Congelador de placas: el producto a congelar se comprime entre dos placas de metal, dispuestas horizontal o verticalmente. Los aparatos pueden ser de funcionamiento continuo y automáticoSe utilizan especialmente para la congelación de carnes y pescados.

Congelador de placas

Paquetes de alimentos

Placas huecas

Circula el refrigerante-30 ºC a –40 ºC

Congelador de tambor: se utiliza cuando el alimento es líquido o semi-pastoso. La congelación se realiza rápidamente con una capa fina del producto que se esparce sobre en tambor que gira sobre un eje horizontal, dentro del cual circula el fluido refrigerante.

Congelador de lecho fluizado - Individual Quick Freezing (IQF):se utiliza en alimentos constituidos por partículas relativamente pequeñas, tipo arvejas, frutillas, filetes de pescado, etc.

El producto se coloca en capas de 15 cm de espesor y se hace pasaraire frío de abajo hacia arriba a unavelocidad > a 6 km/h de formaque el mismo se levante y se agite(fluidizado).

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• Congelación por contacto directo con un fluido refrigerante a) Con soluciones de bajo punto de congelación: el alimento se congela en un baño líquido frío, que está refrigerado por contacto indirecto con un fluido refrigerante, tal como amoníaco o freón. Para pescado se utiliza salmuera de 23 % de cloruro de sodio: Para frutas se emplea propilenglicol o glicerol.b) El alimento se congela por contacto directo con un líquido cuya evaporación asegura la acción refrigerante. (CO2, N2, Freon 12, N2O)

Congelación por contacto directo con un gas refrigerado