UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

Facultad de Industrias Alimentarias

Laboratorio deTecnología de Alimentos I

Laboratorio 1:

“INDICES DE DETERIORO DE LOS ALIMENTOS”

Profesora:

Melissa García

Integrantes:

Grupo:

Los martes de 11 a 1pm

LA MOLINA – 2009 - II

I. INTRODUCCIÓN

Para la industria alimentaria es importante conocer la composición química de los alimentos, las formas de analizarlos cualitativa y cuantitativamente y determinar la presencia y cuantificar a ciertos microorganismos. Todo esto se ha estudiado anteriormente con varios fines, entre ellos, el más importante es saber si un alimento está deteriorado de alguna manera o no, entendiéndose como deterioro al conjunto de cambios no deseados en los alimentos. Es importante conocer si un alimento está deteriorado o no ya que éstos no serán adquiridos por los consumidores (en caso que el deterioro sea tan evidente que se pueda detectar sensorialmente), pueden perder su valor nutricional o incluso se pueden generar compuestos tóxicos.

Los objetivos de la presente práctica son conocer métodos para determinar cualitativa y cuantitativamente cuán deteriorado está un alimento, usando métodos químicos ya usados anteriormente, como el índice de peróxido, la determinación de acidez titulable, determinación de pH, y por métodos sensoriales, evaluando el olor, color y aspecto del alimento.

II. REVISIÓN DE LITERATURA

Desde el momento en que el alimento se cosecha, se recoge o sacrifica, comienza a pasar por una serie de etapas de descomposición progresiva. Según el alimento, esta descomposición puede ser muy lenta, como en el caso de las semillas o las nueces, por ejemplo, o puede ser tan rápida que vuelve prácticamente inutilizable a un alimento en pocas horas.

La carne, el pescado y las aves pueden volverse inútiles en uno o dos días a temperatura ambiente. Lo mismo ocurre en el caso de varias frutas y hortalizas de hojas verdes comestibles, así como la leche cruda y muchos otros productos naturales. La temperatura del ambiente, interior o exterior, puede ser más alta de 21 ºC durante una gran parte del año, y en ciertas regiones del mundo durante todo el año. Con temperaturas superiores a 21ºC los alimentos pueden tornarse inútiles en unas horas.

Cuadro 1: Vida útil de almacenamiento de tejidos vegetales y animales.

Producto Días de almacenamiento a 21 ºC

Carne 1 – 2Pescado 1 – 2Aves 1 – 2Carne y pescado desecado, salado o ahumado

360 a más

Frutas 1 – 7Frutas secas 360 a másHortalizas de hojas verdes 1 – 2Raíces 7 – 20Semillas secas 360 a másFUENTE: Casp-Vanaclocha (1999)El deterioro de los alimentos presenta un carácter diferente dependiendo del tipo de cambios que intervengan: cambios no microbianos internos o externos o cambios producidos por microorganismos:

- Cambios bioquímicos no microbianos. Pueden ser perceptibles o no por los sentidos del consumidor. En los alimentos se producen cambios de naturaleza bioquímica que el consumidor no puede percibir sensorialmente, y que sólo pueden detectarse por análisis de laboratorio. Así, el valor nutricional de algunos componentes puede ser seriamente afectado, tales cambios incluyen pérdida de azúcares, variaciones en el contenido y composición de sustancias nitrogenadas y gradual oxidación y pérdida de vitaminas. Estos cambios se producen, por ejemplo, por la respiración post-cosecha de frutas y hortalizas.

Los cambios que pueden ser percibidos sensorialmente por el consumidor incluyen la decoloración y cambios en el sabor, aroma y consistencia. La decoloración se manifiesta por oscurecimientos no deseables, con modificaciones del color rojo hacia el marrón o violeta, de verde a amarillo, etc. El sabor y aroma, o la palatabilidad, pueden llegar a desaparecer completamente, ya que las temperaturas altas favorecen la desaparición de sustancias volátiles y componentes aromáticos del producto. La descomposición de las proteínas y el enranciamiento de las grasas son a su vez la causa de aparición de olores y sabores extraños.

Varios de los cambios no microbianos perceptibles, especialmente los que ocurren cuando el tejido vivo deja de serlo, facilitan la propagación de microorganismos, por lo tanto, cuando se procesan los alimentos no solo deben ser protegidos de la contaminación microbiana sino que también se deben eliminar los cambios no microbianos indeseables.

- Cambios bioquímicos microbianos. Los microorganismos pueden producir cambios indeseables más graves en alimentos perecederos. Se producen pérdidas sustanciales de nutrientes y considerables cambios en las características externas. Los microorganismos representan el agente más temible de alteración de los alimentos, y el más activo, debido a su elevadísima velocidad de reproducción en condiciones adecuadas. Están dotados de una carga enzimática notablemente desarrollada, de forma que se puede decir que no existe en los alimentos compuesto que no sea atacado y degradado por al menos una especie microbiana.

Las causas responsables de la aparición de estos cambios, que se traducen en fenómenos de alteración en los alimentos, se clasifican en:

- Físicas. Pueden aparecer durante la manipulación, preparación o conservación de los productos y, en general, no perjudican por sí solas, a la comestibilidad del alimento, pero sí a su valor comercial. Un ejemplo es el daño que puede producirse durante la recolección mecánica, golpes durante la manipulación, heridas, etc.

- Químicas. Se manifiestan durante el almacenamiento de los alimentos, pero su aparición no es debida a la acción de enzimas. Son alteraciones más graves que las anteriores y frecuentemente perjudican la comestibilidad del producto. Entre éstas se citan el enranciamiento, pardeamiento, etc.

- Biológicas. Son sin duda las más importantes, y se dividen en:- Enzimáticas. Por acción de enzimas propias del alimento, por

ejemplo, por la madurez de las frutas.

- Parasitarias. Debidas a la infestación de insectos, roedores, pájaros, etc. Importantes no sólo por las pérdidas económicas que suponen los productos consumidos o dañados por ellos, sino por el hecho de que dañan el alimento y lo ponen a disposición de infecciones provocadas por microorganismos.

- Microbiológicas. Debidas a la acción de microorganismos, que son responsables de las alteraciones más frecuentes y graves.

Generalmente, en el deterioro de alimentos intervienen simultáneamente varias de las causas citadas, por ejemplo, las causas físicas (daños, heridas, etc.) y las parasitarias abren el camino a la intervención de causas microbiológicas, así mismo, también suelen actuar conjuntamente s causas químicas y biológicas. (Casp-Vanalacocha, 1999).

Para evitar el deterioro de alimentos, Southgate (1992) menciona los siguientes métodos de conservación de frutas y hortalizas, que pueden ser generalizados para todo tipo de alimentos:

- Tratamiento térmico. Bacterias, levaduras, hongos y enzimas pueden ser todos ellos destruidos por el calor. El calentamiento a temperaturas apropiadas en envases adecuados es un método de conservación que tuvo una especial utilidad antes de que se generalice la congelación. Debe ponerse sumo cuidado en asegurar que los tarros son cerrados perfectamente de forma que se excluya completamente el aire no esterilizado. Si existe una fuga, el aire pasará al interior del envase; esto permitirá la entrada de microorganismos que pueden multiplicarse y alterar el alimento.

Los métodos de envasado recomendados sirven únicamente para frutas en buenas condiciones. Las frutas intensamente contaminadas con microorganismos requieren mayores tiempos y temperaturas de tratamiento para asegurar que han sido destruidos todos los microorganismos y esto origina una pérdida considerable de calidad. Los tiempos y temperaturas recomendados para el tratamiento son los mínimos encontrados para alcanzar una destrucción adecuada de un número normal de microorganismos, a la vez que producen mejor sabor y apariencia.

- Deshidratación. Los microorganismos solamente pueden crecer y multiplicarse en presencia de humedad. Si se elimina la totalidad del agua de los alimentos, las bacterias, levaduras y hongos son incapaces de multiplicarse con lo que se evita el deterioro. También se interrumpe la acción de las enzimas, aunque las temperaturas elevadas pueden provocar, a través de la reacción de Maillard, el pardeamiento del alimento deshidratado cuando se almacena.

- Congelación. Las bajas temperaturas son eficaces para controlar los microorganismos que son inactivos por debajo de -10 ºC. Sin embargo, las enzimas se mantendrán todavía bastante activas en los alimentos a esta temperatura y el producto resulta inaceptable tras un período de tiempo relativamente corto (de 2 a 4 semanas). Para evitar que las enzimas alteren los alimentos es necesaria una temperatura de -18 ºC o inferior. Esta baja temperatura resulta asimismo necesaria para conservar la textura de los alimentos congelados, ya que con temperaturas superiores se forman cristales grandes de hielo que rompen la estructura celular, originando una

pérdida importante de líquidos durante la descongelación. Los alimentos serán congelados en partidas pequeñas, y cuanto mayor sea la calidad de alimento que se congela al mismo tiempo, más lento será el proceso de congelación. También se mantiene el valor nutritivo del alimento conservándolo a baja temperatura y se reduce la pérdida de vitamina C.

Tan pronto el alimento se ha descongelado se reanuda la actividad de los microorganismos que se multiplican como lo harían en alimentos frescos. Es importante descongelar correctamente los alimentos, de forma preferente en un refrigerador. No se aconseja volver a congelar alimentos cocinados que ya han sido congelados y descongelados. El alimento que ha permanecido descongelado durante pocas horas no se volverá a congelar a menos que sea cocinado totalmente, ya que los microorganismos presentes en el mismo pueden haberse multiplicado considerablemente durante la descongelación. Los alimentos que han permanecido descongelados durante un período de tiempo desconocido, por ejemplo, en el caso de una falla en el congelador, deberán ser rechazados.

- Conservación con azúcar. El azúcar en concentraciones adecuadas es una conservación útil ya que brinda unas condiciones inadecuadas para la multiplicación de los microorganismos, sin que los alimentos resulten inapropiados para el consumo humano. La mayoría de los microorganismos no se desarrollarán en soluciones de azúcar al 40-50%, aunque ciertos hongos son capaces de crecer a estas concentraciones y con otras superiores. Una alta concentración de azúcar, como mínimo 60%, resulta esencial para la elaboración de mermeladas y jaleas.

- Ácidos para conservación. La mayoría de los microorganismos no crecen bien en medios ácidos y este factor es importante para la preparación de encurtidos. El vinagre se emplea para preparar encurtidos de hortalizas y frutas aunque es importante que no se diluya la acidez del vinagre.

- Sal. Constituye un método muy popular para conservar hortalizas, aunque actualmente la sal es sustituida por la congelación. La sal, en grandes cantidades, impide la multiplicación de microorganismos en los alimentos sin alterar su sabor. Este método puede usarse en la primera fase del encurtido de ciertas hortalizas que introducidas en salmuera pierden el exceso de humedad.

En cuanto al análisis de índice de peróxido, Badui (1999) menciona que entre los métodos químicos más comunes se encuentra éste índice que se basa en la capacidad de los peróxidos, productos de la oxidación de las grasas, de oxidar el ion yoduro del KI y producir yodo que se valora con una solución de tiosulfato de sodio. Debido a que los peróxidos están sujetos a reacciones secundarias de degradación, el método está limitado solo a las primeras etapas de la oxidación. Los peróxidos alcanzan una concentración máxima que después disminuye debido a su descomposición; es decir al estudiar una grasa demasiado oxidada, es probable que este índice sea bajo, a pesar de que el olor sea característico de reacciones muy avanzadas. Este análisis es inexacto en productos deshidratados y en aquellos que tienen un contenido bajo de lípidos.

Para la medición de acidez en leche, Alais (1985) menciona que la expresión en gramos de ácido láctico por litro o kilogramo tiende a imponerse. Si se utiliza hidróxido de sodio 0,1 N con 9 mL de leche, el volumen de reactivo en mL da directamente el resultado. El autor clasifica a las leches según su pH y acidez:

Cuadro 2: Tipos de deterioro en leches según pH y % de acidez

Tipo de leche pH % acidez(g ácido

láctico/mL)Leche en vías de deterioro, con acidez desarrollada

6,3 0,22%

Leche rica, sin acidez desarrollada 6,7 0,22%Leche de tipo medio, sin acidez desarrollada

6,7 0,18%

Leche pobre, sin acidez desarrollada 6,7 0,14%Leche alcalina (mastítica) 7,2 0,14%FUENTE: Alais (1985)

III. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1 Materiales

3.1.1 Muestras

De cada muestra se conseguirá una en buen estado y una deteriorada:

- Leche UHT ( marca gloria)- Naranja- Aceite- Carne de cordero

3.1.2 Equipos

- Potenciómetro- Refractómetro- Licuadora- Colador- Bombilla- Matraces de 250 mL- Balanza analítica- Fiola de 100 mL- Pipetas volumétricas de 1 y 10 mL- Microbureta

3.1.3 Reactivos

- Agua destilada- Fenolftaleína- Solución de NaOH (hidróxido de sodio) 0,1 M- Mezcla de ácido acético – cloroformo (3:2)- Solución saturada de KI (yoduro de potasio)

- Solución de almidón al 1%- Solución de Na2S2O3 (tiosulfato de sodio) 0,1 N

3.2 Metodología Experimental

3.2.1 Análisis Sensorial

Las cuatro muestras alimenticias serán evaluadas sensorialmente según criterios de color, olor, textura y posible presencia de microorganismos y se compararán entre cada tipo de muestra, viendo las diferencias que halla entre éstas.

3.2.2 Análisis Químicos

a. Determinación de pH en carne de cordero

- Licuar 10 gramos de carne de res en 100 mL de agua destilada- Colar el licuado (filtrar) y depositarlo en un matraz de 250 mL- Medir pH en el potenciómetro.

b. Reactivo de Ebert en carnde de cordero

- picar 3 a 4g de carne en tubo de ensayo.- colocar 5ml de reactivo de ebert y ver la reacción.

c. Determinación de sólidos totales en jugo de naranja

- Del jugo de naranja obtenido en el análisis anterior, colocar una gota en el refractómetro

- Ver hacia la luz la lectura de ºBRIX- Limpiar el refractómetro con agua destilada y secarlo con papel tisú

d. Determinación de acidez en jugo de naranja

- Del jugo de naranja obtenido en el análisis de pH, tomar 25 ml alicuota de muestra previamente filtrada

- Depositar en una fiola- Agregar 3-4 gotas de fenoltaleína- Titular con NaOH 0,1 N- Expresar % de acidez:

…(1)

VNaOH gasto de NaOH en la titulación (mL)MNaOH molaridad de NaOH (0,1 M)PMácido cítrico mq= 0.064Vmuestra volumen de muestra utilizado (mL)

f. Determinación de acidez en leche entera

- Extraer 9 mL de leche entera y llevar a matraz

- Agregar 3 gotas de fenolftaleína- Titular con NaOH 0,1 N.- Expresar % de acidez:

g acido láctico = GASTO * NORMALIDAD NAOH * MILIQUIVALENTES / MUESTRA N GRAMOS

…(2)

IV. RESULTADOS Y DISCUSIONES

Cuadro 3: Resultados del Índice de Deterioro en las muestras de Carne de cordero

Carne en buen estado Carne en mal estado

Análisis Sensorial Análisis Químico Análisis Sensorial Análisis Químico

Color: rojizo brillante

pH: 5.57 Color: marrón pH: 5.50

Olor: sangre Ebert: No hubo Olor: pútrido Ebert: no hubo

Textura: blanda jugoza

Otros: Textura: arrugada ( rugosa)

Otros:

Presencia m.o.:No, a simple vista

Presencia m.o.:No, a simple vista

Otros: Tº=21.1ºC Otros: Tº=22.1ºC

Figura 1:Carne en buen estado (a) y en mal estado (b)

(a) (b)

Como se observa en la Figura 1, la diferencia entre la carne en buen estado y en mal estado es obvia, comenzando por el color, que en el caso de la carne en buen estado es un rojizo brillante mientras que en la carne en mal estado es un marrón, casi negra, lo cual acompañado de un olor desagradable son indicadores suficientes de deterioro en la carne.

En el caso del análisis químico, Téllez (1992) menciona que el pH de la carne ovina es superior a 5,8 y menor a 6.9 , estos rangos de variación

dependen de su composición, condiciones de beneficio de los animales y estado de conservación de las carnes. Como se ve en el Cuadro 3, la carne en buen estado presentó un pH menor al rango mencionado, 5.6, lo cual indicaría una buena composición, un buen beneficio del animal y un buen estado de conservación; mientras que para el caso de la carne en mal estado, se determinó un pH de 6.36 lo cual nos indica principalmente el mal estado de conservación en el que se encuentra.

Es por ello que el pH de la carne es importante por razones tecnológicas; el pH bajo favorece un curado rápido y efectivo (elaboración de embutidos); el alto, la retención de agua y la textura cerrada (Téllez, 1992). Otra prueba que se realiza comúnmente es la prueba de Ebert, que sirve también para conocer el estado de conservación de las carnes en la inspección de manera rápida, dándole un carácter más científico y además nos permite estudiar procesos de alteración cuando se inician en la masa carnosa a conocer. Para dicha prueba se hace uso del reactivo de Ebert, el cual está conformado por alcohol de 96º (3 gramos), ácido clorhídrico (1 g) y éter sulfúrico (1g) (Sanz, 1967).

En la práctica se realizar este análisis, pero una carne en buen estado da resultado negativo, mientras que una carne que emana un olor fétido da un resultado negativo ( pero si fue se positivo se detecta por la formación de humo blanco que emanaba de la carne al reaccionar con el reactivo). Esta reacción se debe principalmente a que los gases de amoniaco (NH3) que se forman en la putrefacción de la carne forman un precipitado blanco de cloruro amónico, cuando se les agrega ácido clorhídrico. La formación de humo blanco (fino velo) indica que el producto, en proceso de descomposición (reacción positiva), (Solis, 2005).

Cuadro 4: Resultados del Índice de Deterioro en las muestras de Naranja

Naranja en buen estado Naranja en mal estado

Análisis Sensorial Análisis Químico Análisis Sensorial Análisis Químico

Color: amarillo anaranjado

pH: no se determino

Color: amarillo verdoso,opaco

pH: no se determino

Olor: agradable ºBrix: 8 Olor: a fermentado ºBrix: 9.45

Textura: dura , aguada

*Acidez: 0.82% Textura: muy suave , mas blanda

*Acidez: 0.92%

Presencia m.o.:No, a simple vista

Otros: gasto de NaOH 8 ml

Presencia m.o.: Si ( el color verde puede ser hongos)

Otros: gasti de NaOH 9 ml

Otros: manchas oscuras

Otros: manchas verdes y blancas

(*) Acidez titulable expresada en g de ácido cítrico/ 100 ml de producto. Factor del ácido cítrico igual a 0.064. efectuando la ecuación para determinar el % de acido cítrico se obtiene para buen estado=0.82%, y mal estado= 0.92%

(a)

(b)

Figura 2: Naranja en buen estado (a) y en mal estado (b)

El pH de un alimento es uno de los principales factores que determinan la supervivencia y el crecimiento de los microorganismos durante el procesado, el almacenaje y la distribución, (Solis, 2005), en el caso de la naranja, ésta presenta un pH ácido lo cual le otorga mayor resistencia al deterioro por bacterias y hongos.

Muller (1981) sostiene que los daños más importantes en cítricos y manzanas se deben a diversas especies microbianas y a dos especies de Penicillium muy similares: Penicillium digitatum, responsable de la podredumbre en limones y Penicillium italicum que produce la podredumbre húmeda en las naranjas, también llamada podredumbre azul. En la Figura 2 se observa la presencia de esporas blancas y verdes, lo cuales característico del deterioro por Penicillium digitatum. El daño físico, como los golpes, producen la pérdida de firmeza de las estructuras del fruto, lo cual ayuda a la degradación de azúcares y a la proliferación de hongos.

Por otro lado, el CODEX Alimentario (2005) menciona que el jugo de naranja debe presentar entre 11.8 – 11.2 ºBrix, como se observa en el Cuadro 4, el jugo de la naranja en buen estado presento un valor de 8 ºBrix lo cual puede indicarnos que aún no llega a su madurez química mientras que la naranja en mal estado presenta un valor 9.45 lo que quiere decir a las diferentes tipos de naranja ( unas mas acidas que otras, mas jugossas).

Cuadro 5: Resultados del Índice de Deterioro en las muestras de Leche

Leche en buen estado Leche en mal estado

Análisis Sensorial Análisis Químico Análisis Sensorial Análisis Químico

Color: blanco *Acidez: 0.015% Color: ligeramente mas oscuro

*Acidez: 0.25%

Olor: normal Otros: PH= 63.7Gasto =1.5 ml

Olor: agrio Otros: PH= 6.4Gasto= 2.5 mlPresencia m.o.:

No, a simple vistaPresencia m.o.:No, a simple vista

Otros: Otros:

(*) Acidez titulable expresada en g de ácido láctico/ 100 ml de producto. Factor del ácido láctico igual a 0.090.

Figura 3:Leche en buen estado (a) y en mal estado (b)

Los valores de acidez titulable fueron determinados usando la ecuación (2). Como se observa en el Cuadro 5, el análisis sensorial de las muestras de leche dio resultados similares, salvo en el factor olor, esto nos indica que la diferenciación entre una leche en buen estado y una en mal estado no se puede realizar sólo visualmente.

Alais (1985) sostiene que los valores de pH representan un estado, y son más significativos que los valores de la acidez, especialmente en lo que a la estabilidad de la leche se refiere, porque estos últimos son el resultado de varias reacciones que han modificado el estado original.

Por otro lado, Alais (1985) menciona que las leches de fuerte acidez natural se conservan más tiempo que las leches de la misma calidad higiénica, pero de débil acidez natural, pero en nuestro caso la leche en mal estado presento un valor de acidez mayor a la de la leche en buen estado, esto también pudo deberse a las reacciones de fermentación relacionadas con la leche en mal estado.

Si comparamos los resultados de acidez del Cuadro 5 con los teóricos del Cuadro 2, encontramos que nuestra muestra de leche en buen estado se encuentra clasificada entre la leche de tipo medio y la leche rica (ambas sin acidez desarrollada) lo cual nos indica una buena conservación de la misma( ya que es leche UHT,ya que se trata de una leche esterilizada ) mientras que para el caso de la muestra en mal estado, ésta supera los valores encontraos en la bibliografía, lo cual nos indica que se encuentra en un grado avanzado de deterioro.

V. CONCLUSIONES

El análisis químico determina de mejor manera el estado de deterioro de los alimentos.

Es importante tener en cuenta que las carnes son productos altamente perecibles, y que su conservación en buen estado depende de los tratamientos que se le den a estas para obtener una vida útil prolongada.

(a (b)

Los golpes y rupturas de estructuras en frutas favorecen al deterioro por hongos.

La acidez titulable de la leche es un buen indicador de su estado de deterioro.

VI. BIBLIOGRAFÍA

ALAIS. 1985. Ciencia de la Leche, Principios de Técnicas Lecheras. Cuarta Edición. Editorial Reverté S.A. España.

BADUI, S. 1999. Química de los Alimentos. Cuarta Edición. Editorial Alhambra Mexicana S.A. México.

CASP - VANALACOCHA, A. 1999. Procesos de Conservación de Alimentos. Segunda Edición. Editorial Mundi Prensa S.A. España.

FENNEMA. Química de los Alimentos. 1993. Editorial Acribia Zaragoza. España.

MEHLENBACHER. 1979. Análisis de Grasas y Aceites. URMO S.A. de Edicionesa. España.

MULLER, O. 1981. Microbiología de los Alimentos Vegetales. Editorial ACRIBIA. Zaragoza, España.

NORMA DEL CODEX PARA GRASAS Y ACEITES COMESTIBLES NO REGULADOS POR NORMAS INDIVIDUALES. 1999. CODEX STAN 19. Disponible en: http://www.codexalimentarius.net/download/standards/74/CXS_019s.pdf. Visitada el 3 de octubre del 2007.

NORMA GENERAL DEL CODEX PARA ZUMOS (JUGOS) Y NÉCTARES DE FRUTAS. 2005. CODEX STAN 247. Disponible en: http://www.codexalimentarius.net/download/standards/10154/CXS_247s.pdf. Visitada el 3 de octubre del 2007.

PRESCOTT. 2004. Microbiología. Quinta Edición. Editorial Mc Graw Hill. España.

SALAS, W. Deterioro e Índice de Deterioro. Centro de Investigación y Capacitación en Envases y Embalajes. Universidad Nacional Agraria La Molina. Disponible en: http://tarwi.lamolina.edu.pe/~fwsalas/CAP-03..rtf. Visitado el 4 de octubre de 2007.

SANZ, C..1967. Enciclopedia de la Carne. Segunda edición. Editorial Espasa Calpe. Madrid, España.

SOLIS J. 2005. Manual de Prácticas de Tecnología de Carnes. Universidad del Centro del Perú, Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias. Huancayo, Perú.

SOUTHGATE, D. 1992. Conservación de frutas y hortalizas. Tercera Edición. Editorial Acribia S.A. España.

TÉLLEZ. J.. 1992. Tecnología e Industrias Cárnicas. Tomo I. Editorial artes gráficas Espino. Lima Perú.

VII. CUESTIONARIO

1. Defina brevemente los siguientes factores biológicos que intervienen en el deterioro de alimentos:

a) Respiración.

Tasa de Respiración Rango Alimentos Típicos

Muy baja <5 Nueces, frutas secas;

Baja 5-10 Cítricos, manzana, uva, ajo, cebolla

Moderada 10-20 duraznos, plátano

Alta 20-40 frambuesa, palta

Muy alta 40-60 alcachofa, flores

Extremadamente alta >60 espárrago, brócoli, champiñón, arveja, espinaca.

b) Conducta respiratoria

Conducta respiratoria

Climatéricos No Climatéricos

Definición

Aquellos frutos que pueden ser cosechados con madurez fisiológica.

Son aquellos que se cosechan cuando alcanzan su madurez organoléptica (que se puede percibir por los sentidos)

Alimentos Palta, manzana, pera, melocotón, plátano.

Naranja, limón, mora, uva, piña, cereza, fresa.

c) Producción de etileno

El etileno tiene la capacidad de acelerar la maduración de las frutas y en general de activar la senescencia de los tejidos vegetales es por ello que se le nombra comúnmente como la hormona natural de la maduración, se

forma a partir del aminoácido metionina, es activa a menos de 0.1 ppm y facilita la maduración organoléptica en frutos climatéricos. No siempre la maduración de la fruta va acompañada de un incremento manifiesto de la concentración de etileno hasta alcanzar éste su umbral. La eficacia del nivel de etileno exógeno como estimulante de la maduración depende del grado de receptividad del tejido en cuestión. La concentración de etileno necesaria para que se inicie la maduración de la fruta va siendo progresivamente menor hasta alcanzar su completo desarrollo.

Frutas & Vegetales

Tasa de producción de Etileno

Frutas & Vegetales

Tasa de producción de Etileno

ManzanasAlbaricoquePera AsiáticaEspárragoAguacateBananosFresas Frambuesas BrócoliRepollas de Brúcelas Melón CantaloupeZanahoriaChirimoyaCerezasCohombrosBerenjenasToronjasUvasKiwiLimones, LimasLechuga(*2)

MAAAMBAMBMBMB AMBMAMBBBMBMBBMBMB

MangoMelón (*3)NectarinasCebollas, AjoNaranjaPapayaMaracuyá DuraznoPeras (*5)CiruelaPapa(*6)TomatesPatillas

Flores & Esquejes

Claveles - corte Rosas - corteBulbos de Flores Esquejes

MMAMBMBAMAAABMBBB

MBMBMBMB

MB = Muy Bajo  B = Bajo M = ModeradoA = Alto  MA = Muy Alto

d) Cambios de la composición del alimento durante su maduración.

Acidez. La acidez total de algunas frutas desciende a medida que progresa su maduración, si bien la concentración de algunos ácidos puede aumentar a lo largo de la misma. Los ácidos que se encuentran más frecuentemente de las plantas y con mayor concentración, son el cítrico y el málico, que pueden llegar a alcanzar individualmente una concentración de hasta 3% del tejido vegetal en “fresco”. Sin embargo la concentración y el ácido varían dependiendo de cada fruta. Como en la palta, cuyo ácido predominante es el tartárico, en las espinacas es el málico, etc.

Maduración de carnes. Se realiza después del proceso de Rigor Mortis (endurecimiento muscular). La carne sigue cambiando de forma bioquímica, gracias a un continuo trabajo enzimático, las enzimas de la carne siguen actuando sobre los lípidos y sobre las proteínas, produciendo en ella nuevas características organolépticas; haciéndolas más suaves, más jugosas y hasta más digeribles. Este proceso es la maduración de la carne propiamente dicha, y que puede durar de 3 a 5 días, en condiciones

normales de conservación. pero el tiempo depende de la especie del animal, edad, sacrificio, entre otras variables. Durante este lapso tienen gran actividad las enzimas catepsinas ( activas a un pH de 4- 5 y a temperaturas de refrigeración). Estas enzimas actúan sobre las proteínas de la carne. Pero también existen otras como las lipasas y las carbohidrasas que forman parte de este proceso. Cambios de la composición el alimentos durante su maduración.

Cambio de color por, degradación de la clorofila, por medio de sistemas químicos, perdiendo Mg++ del interior de la estructura pirrólica. Se desenmascaran los pigmentos carotenoides (naranja y amarillo) y los aminoácidos antocianos (azules, rojos…). También habrá nueva síntesis de pigmentos.

Pérdida de dureza, como consecuencia de la degradación de las protopectinas insolubles que pasan a pectinas solubles, con lo cual la pulpa tendrá menos dureza cuando el fruto este maduro.

Síntesis de aromas, en frutos verdes habrá menos aromas y diferentes de los que se posee en la madures (aldehídos, cetonas, etc).

Transformación de almidones en azúcares simples (hidrólisis del almidón. Los azúcares de la maduración son sacarosa, fructosa, glucosa)

Pérdida de astringencia. El fruto verde posee un sabor astringente, será áspero pero los taninos causantes del fenómeno se degradarán.

Pérdida de acidez. En los frutos maduros no suele haber gran cantidad de ácidos así que las manzanas pierden ácido málico y cítrico, las uvas ácido tartárico y las naranjas ácido cítrico, entre otros.

Pérdida de vitamina C. Disminución de minerales. Síntesis de proteínas en aumento debido a que se sintetizan muchas

enzimas.

2. Defina brevemente los siguientes factores ambientales que influyen en el deterioro.

a) Temperatura- La temperatura es uno de los factores más importantes en el deterioro biológico de frutas frescas o vegetales por su proceso de maduración no puede ser disminuido o retardado solamente por el hecho de ser empacado el producto. La mayoría de las bacterias se multiplica más rápido a los 37º C (la temperatura normal del cuerpo humano), aunque también pueden reproducirse rápidamente entre los 20 y los 50º C. Para prevenir su crecimiento debemos asegurarnos de que la temperatura de la comida llegue por debajo de los 5º C, durante su conservación en el refrigerador, o por encima de lo 65º C, durante su cocción. El rango que va entre las dos temperaturas, es conocido como una zona peligrosa para consumir alimentos.

Es importante tomar en cuenta que la sobreexposición tanto a una temperatura muy alta como a una muy baja , puede provocar alteraciones en el alimento . Una de ellas es el daño por frío que se presenta mayormente en productos hortofrutícolas. provoca cambios físicos en el citoplasma, en los ciclos bioquímicos y en la producción de etileno, así como en la producción y utilización de energía, actividades enzimáticas y en el metabolismo de muchos compuestos. Por lo general se presenta a temperaturas por encima del punto de congelación o por debajo de 15ºC. Los principales efectos son: la

decoloración interna y superficial, la presencia de áreas cafés endógenas, falta de sabor, áreas de la pulpa saturadas de agua, picaduras, descomposición o deterioro acelerado, etc.

PRODUCTO TEMPERATURA MINIMA SEGURA

TIPO DE ALTERACION PRODUCIDA ABAJO DE LA TEMPERATURA MINIMA

°F °CPalta (aguacate) 40 - 55 4.5 - 13 Oscurecimiento de la pulpa y de la

piel.Banano (plátano) 55-60 12-15 Piel opaca, líneas pardas en la piel,

placenta endurecida, sabor desagradable.

Pomelo Toronja) 50 - 60 10 - 15.5 Escaldado, manchas circulares corchosas, pérdida de agua.

Lima 45-50 7 - 10 Manchas chicas aisladas.Mango 50-55 10 -13 Ennegrecimiento de la pulpa y de

la piel, madurez dispareja, sabor desagradable.

Melón 35-50 2 - 10 Manchas chicas aisladas, pudrición, Incapacidad para madurar.

Naranja 35-45 2 - 7 Manchas chicas aisladas, obscurecimiento superficial.

Papaya 40-55 4.5- 7 Manchas chicas aisladas, sabor desagradable, incapacidad para madurar.

Piña 45 - 55 7 - 13 Maduración Irregular, "deterioro vítreo", tendencia a mancha parda endógena.

b) Humedad relativa. La proporción de la real cantidad de vapor de agua a la que estaría presente el aire estuviera saturado expresado como un porcentaje, es llamado la humedad relativa. El agua presente en los alimentos higroscópicos (aquellos que absorben agua) ejercen una presión de vapor, pero esta presión no es una simple proporción a la cantidad de agua presente, aún si la temperatura es constante. Si los alimentos higroscópicos son colocados en un ambiente cerrado, el agua se transferirá del alimento a la atmósfera, o viceversa, hasta que el equilibrio sea alcanzado. Si la atmósfera es no cerrada pero tiene una no limitada capacidad, entonces el contenido final de humedad del producto está dictado solamente por la humedad relativa de la atmósfera. Cada contenido de agua correspondería a una dada humedad relativa y bajo estas condiciones, ésta es conocida como humedad relativa de equilibrio (HRE).

c) Composición atmosférica. El oxígeno provoca el deterioro por oxidación de los lípidos de los alimentos y favorece el crecimiento de los microorganismos aerobios. La primera es un fenómeno muy conocido, que se produce en los alimentos que contienen lípidos en su composición. La mayoría de las veces, es un problema indeseable que afecta al aroma de los alimentos, disminuyendo su valor nutricional y generando pérdidas económicas. Puede también llegar a formarse sustancias perniciosas o tóxicas para el hombre, por lo que es necesario su control.

d) Luz. El deterioro que sufren los alimentos expuestos a la luz proviene de procesos de oxidación que se inician por la acción de al luz y que producen la decoloración y la aparición de malos olores. Los productos que se originan son solamente de carácter organoléptico, pero en casos pueden tener incidencia en los aspectos nutrientes e incluso pueden ser tóxicos. La fotooxidación de los alimentos tiene lugar si hay presencia de fotosensibilizadores, entre los que se encuentran la clorofila, hemoproteínas porfirinas y riboflavina. La excitación de estos compuestos al absorber la radiación visible o ultravioleta puede inducir la oxidación. Los mecanismos por los que puede tener lugar este proceso son por una parte los que tienen lugar a través de un mecanismo radical en el que se degrada el fotosensibilizador y por otro lado reaccionando el fotosensibilizador con el oxígeno en forma singlete, que es altamente reactivo, pero en este caso no se degrada pero puede resultar atacado y degradado por el oxígeno creado en estado singlete. Los dos procesos pueden tener lugar de forma competitiva, aunque cuando la concentración de oxígeno es baja, el segundo proceso es más efectivo.

3. En un cuadro indique la vida útil promedio de los siguientes alimentos a temperatura de ambiente:

ProductoDías de

almacenamiento a 21°C

Carne 1-2Pescado 1-2Aves 1-2Frutas 1-7Frutas secas 360 y másHortalizas de hojas verdes 1-2Raíces 7-20Semillas secas 360 y más

4. Explique el pardeamiento no enzimático como signo de deterioro en los alimentos.

El pardeamiento no enzimático incluye reacciones de caramelización y/o interacción de proteínas o aminas con carbohidratos (reacción de Maillard). Cuando un aminoácido o parte de una cadena proteica reaccionan en este tipo de procesos , se produce la pérdida tanto de las proteínas como de carbohidratos, desde el punto de vista nutricional. Ello es especialmente importante en el caso de aminoácidos esenciales, de los cuales la lisina es el más susceptible de reaccionar. Pero también son susceptibles la L- arginina y L- histidina. Todos estos aminoácidos son más susceptibles que los otros debido a la presencia de un átomo de nitrógeno relativamente básico en la cadena lateral.

5. En una gráfica presente todas las posibles reacciones del Maillard que se presenten en los alimentos.

Condensación entre el azúcar y el grupo amino.

Reordenamiento de los productos de condensación.

Glucosilamina fructosamina

Fructosilamina 2-amino glucosa

Deshidratación de los productos del reordenamiento.

6. Cuales son las principales enfermedades que se pueden presentar al consumir alimentos contaminados.

Un alimento contaminado se refiere a un alimento que contiene carga microbiana. Las enfermedades microbianas de origen alimentario pueden ser de dos tipos:

Intoxicación alimentaria; causada por la ingestión de alimentos conteniendo toxinas microbianas preformadas: Clostridium botulinum (botulismo), Staphylococcus aureus, Bacillus cereus.

Infección alimentaria, producido por la ingestión de alimentos conteniendo células viables de microorganismos patógenos. Aquí podemos diferenciar de las bacterias invasivas (Salmonella, Shiguella, E.coli (invasiva), Yersinia

enterocolítica) de las toxigénicas (Vibrio cholerae, E.coli (enterotoxigénica), Campylobacter jejuni).

Hay que mencionar también la gran importancia que tienen las micotoxinas en los alimentos, puesto que son causas importantes de enfermedades muy peligrosas por intoxicación. Entre ellas destacan las Aflatoxinas, producidas principalmente por Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus.

7. Indique cuales son las reacciones cinéticas que involucra el deterioro de los alimentos. Menciónelas y explíquelas como influyen en el deterioro de los alimentos.

Pardeamiento no enzimático

Este el motivo de la muerte comercial de los alimentos y también es el factor limitante mas importante de su vida útil en el guardado. Esta coloración sólo necesita que el tejido este en contacto con oxígeno, también se sabe que este es catalizado por las enzimas y ocurre solamente en los tejidos vegetales.Para que ocurra el pardeamiento enzimático deben hallarse presentes tres factores: sustratos fenólicos adecuados, fenoloxidasas activas y oxígeno. Los métodos de prevención más comúnmente utilizados se dirigen a la enzima y al oxígeno: (a) inactivar la enzima; blanqueo, inhibidores; (b) crear condiciones poco favorables para la acción enzimática; descenso del pH, reducción de la actividad de agua; (c) minimizar el contacto con el oxígeno, (d) empleo de antioxidantes; ácido ascórbico, dióxido de azufre.

Pardeamiento no enzimático

Los componentes más importantes en cuanto a participación en el pardeamiento no enzimático se refiere, son carbohidratos de bajo peso molecular y sus derivados. Los ejemplos de este tipo de coloración son numerosos: aparecen en el huevo deshidratado y en la leche en polvo, en las verduras deshidratadas, en la fruta seca y enlatada, en los concentrados y jugos de fruta, en el almidón, en el jarabe de maíz, en los hidrolizados de proteína, en la carne y el pescado deshidratados, etc.

Se presume que el pardeamiento no enzimático se produce a través de tres mecanismos diferentes: (a) reacción de Maillard, (b) reacciones que involucran al ácido ascórbico, (c) Caramelización de azúcares.

Oxidación lipídica

El efecto inmediatamente reconocible de la oxidación de lípidos en los alimentos es el desarrollo de olores y sabores indeseables. Es lo que se conoce como “rancidez”. Las oxidaciones de los lípidos pueden afectar indirectamente el color de los alimentos; en

sistemas que contienen carotenoides, la propagación de la cadena de oxidación de lípidos a través de radicales libres puede provocar la destrucción oxidativa de los pigmentos carotenoides. La interacción entre las proteínas y los productos de la oxidación de los lípidos puede determinar cambios en la textura.