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Ingeniería Tecnología de alimentos g ed ici on es de laCastro Tecnología de alimentos Ingeniería Katherin Castro Ríos Castro Ríos, Katherin Tecnología de alimentos. / Katherin Castro Ríos -- Bogotá : Ediciones de la U, 2010. 134 p. ; 24 cm. ISBN 978-958-8675-38-1 1. Conservación de alimentos 2. Cárnicos 3. Lácteos 4. Frutas y hortalizas 5. Cereales 6. Manipulación de alimentos I. Tít. 658.11 cd 21 ed. A1273673 Área: Ingeniería de alimentos Primera edición: Bogotá, Colombia, enero de 2011 ISBN. 978-958-8675-38-1 © Katherin Castro Ríos (Foros de discusión, blog del libro y materiales complementarios del autor en www.edicionesdelau.com) © Ediciones de la U - Calle 24 A No. 43-22 - Tel. 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Impresión: D´vinni Calle 39 Sur No. 68C-33, Pbx. 7245400 Impreso y hecho en Colombia Printed and made in Colombia No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni su trata- miento informático, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier me- dio, ya sea electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro y otros medios, sin el permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright. 5 Contenido Prólogo............................................................................................................11 Capítulo 1. Conservación de los alimentos ............................... 13 1.1 Tratamientos de tipo físico................................................................13 1.1.1 Conservación por aumento de la temperatura ....................13 1.1.2 Conservación por disminución de la temperatura ..............16 1.1.3 Conservación por eliminación de agua ...................................18 1.1.4 Por acción mixta ...............................................................................21 1.2 Tratamiento de tipo químico............................................................21 1.2.1 Conservación sin modificación de las características sensoriales ..........................................................................................21 1.2.2 Conservación con modificación de las características sensoriales ..........................................................................................22 1.3 Métodos emergentes de conservación .......................................25 1.3.1 Irradiación ...........................................................................................25 1.3.2 Conservación mediante alta presión ........................................26 1.3.3 Pulsos eléctricos ...............................................................................26 1.3.4 Calentamiento por infrarrojo .......................................................27 1.3.5 Calentamiento óhmico ..................................................................27 1.3.6 Atmósferas modificadas ...............................................................27 Ejercicios .......................................................................................................28 Introducción al procesamiento de alimentos en Latinoamérica ................................................................................ 33 6 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R Capítulo 2. Cárnicos ....................................................................... 35 2.1 La carne y su obtención ....................................................................35 2.1.1 Conversión del músculo en carne ..............................................36 2.2 Composición de la carne ...................................................................37 2.2.1 Proteínas .............................................................................................38 2.2.2 Agua .....................................................................................................38 2.2.3 Grasas ...................................................................................................38 2.2.4 Carbohidratos ...................................................................................39 2.2.5 Vitaminas y minerales ....................................................................39 2.3 Procesamiento de la carne................................................................39 2.3.1 Materias primas e insumos ...........................................................39 2.4 Tipos de productos cárnicos ............................................................42 2.4.1 Productos procesados crudos .....................................................42 2.4.2 Productos procesados embutidos .............................................42 2.4.3 Productos procesados no embutidos ......................................44 2.4.4 Productos procesados fermentados .........................................44 2.4.5 Productos procesados enlatados ...............................................47 Ejercicios.........................................................................................................48 Referencias bibliográficas ........................................................................50 Capítulo 3. Lácteos......................................................................... 53 3.1 Composición de la leche...................................................................53 3.1.1 Agua .....................................................................................................54 3.1.2 Proteínas .............................................................................................54 3.1.3 Grasas....................................................................................................55 3.1.4 Carbohidratos ...................................................................................55 3.1.5 Vitaminas y minerales .....................................................................55 3.1.6 Las enzimas ........................................................................................56 3.2 Recepción y tratamientos .................................................................56 3.3 Métodos de conservación de la leche .........................................57 3.3.1 Enfriamiento ......................................................................................58 3.3.2 Calentamiento o termización ......................................................59 3.3.3 Pasteurización ...................................................................................59 3.3.4 Esterilización ......................................................................................59 3.3.5 Proceso aséptico o UHT (ultra high temperature) .............60 CONTENIDO 7 3.4 Productos lácteos.................................................................................60 3.4.1 Leche saborizada .............................................................................60 3.4.2 Queso ...................................................................................................60 3.4.3 Yogur ....................................................................................................61 3.4.4 Arequipe o dulce de leche ............................................................63 3.4.5 Helados ................................................................................................63 3.4.6 Mantequilla ........................................................................................63Ejercicios.........................................................................................................65 Referencias bibliográficas ........................................................................67 Capítulo 4. Frutas y hortalizas...................................................... 69 4.1 Composición de las frutas y hortalizas .........................................69 4.1.1 Agua ......................................................................................................70 4.1.2 Carbohidratos ...................................................................................70 4.1.3 Ácidos orgánicos ..............................................................................70 4.1.4 Vitaminas y minerales .....................................................................70 4.1.5 Proteínas y lípidos ............................................................................71 4.2 Procesamiento de frutas y hortalizas ............................................71 4.2.1 Materia prima ...................................................................................71 4.2.2 Aditivos ................................................................................................71 4.2.3 Productos mínimamente procesados ......................................72 4.2.4 Frutas y hortalizas congeladas ....................................................74 4.2.5 Pulpa de frutas ..................................................................................74 4.2.6 Mermelada ........................................................................................75 4.2.7 Jugos ....................................................................................................78 4.2.8 Néctar ...................................................................................................79 4.2.9 Refresco de frutas ............................................................................79 4.2.10 Bocadillo ...........................................................................................79 4.2.11 Encurtidos ........................................................................................79 4.2.12 Vinos ...................................................................................................81 Ejercicios.........................................................................................................82 Referencias bibliográficas ........................................................................84 Capítulo 5. Cereales........................................................................ 87 5.1 Composición de los cereales............................................................87 8 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R 5.1.1 Carbohidratos ..................................................................................88 5.1.2 Proteínas ............................................................................................88 5.1.3 Lípidos ..................................................................................................88 5.2 Procesamiento de cereales ...............................................................89 5.2.1 Harinas .................................................................................................89 5.2.2 Pan..........................................................................................................90 5.2.3 Pasta .....................................................................................................91 5.2.4 Galletas ................................................................................................93 5.2.5 Rosquillas (donuts) ...........................................................................94 5.2.6 Cereales para el desayuno ............................................................95 5.2.7 Pasabocas (snacks) ..........................................................................96 5.2.8 Tortillas ................................................................................................97 5.2.9 Arepas ..................................................................................................97 Ejercicios.........................................................................................................99 Referencias bibliográficas ..................................................................... 101 Introducción a la correcta manipulación de alimentos......... 103 Capítulo 6. Manipulación de alimentos ................................... 105 6.1 Conceptos asociados a la manipulación de alimentos........ 105 6.1.1 Codex alimentarius .......................................................................105 6.1.2 Buenas prácticas de manufactura (bpm) ............................. 106 6.1.3 Manipulación y manipulador de alimentos ........................ 107 6.2 Riesgos asociados a la manipulación de alimentos.............. 108 6.2.1 Riesgos físicos ................................................................................ 108 6.2.2 Riesgos químicos .......................................................................... 108 6.2.3 Riesgos biológicos ........................................................................ 109 6.3 Control de microorganismos ........................................................ 109 6.3.1 Microorganismos .......................................................................... 110 6.3.2 Factores que afectan el crecimiento de los microorganismos .......................................................................... 110 6.4 Manipulación adecuada de alimentos ...................................... 114 6.4.1 Prevención de la contaminación cruzada ............................ 114 6.4.2 Manejo de los alimentos a la temperatura correcta.......... 115 6.4.3 Prácticas generales de higiene ................................................ 116 CONTENIDO 9 6.4.4 Limpieza y desinfección de alimentos, equipos y utensilios .......................................................................................... 119 6.4.5 Identificación, verificación y control de plagas .................. 121 6.4.6 Disposición de residuos sólidos .............................................. 122 6.5 Enfermedades transmitidas por los alimentos....................... 123 Ejercicios...................................................................................................... 126 Referencias bibliográficas ..................................................................... 128 Glosario ..........................................................................................131 Tablas Tabla 1.1. Duración de alimentos en refrigeración......................................17 Tabla 1.2. Duración de alimentos en congelación.......................................18 Tabla 1.3. Conservantes y sus funciones ........................................................22 Tabla 2.1 Técnicas empleadas para adición de sustancias curantes .............................................................................................. 46 Tabla 5.1 Efecto de las etapas de procesamiento en la calidad del pan .................................................................................................92 Tabla 6.1 Algunas regulaciones nacionales y regionales de las BPM........................................................................................ 107 Tabla 6.2 Sustancias antimicrobianas de origen natural....................... 112 Tabla 6.3 Recomendaciones para el uso del Hipoclorito de sodio ........................................................................................... 121 Tabla 6.4 Etapas para la disposición de residuos sólidos....................... 123 Tabla 6.5 Principales bacterias, alimentos asociados y síntomas que generan ETAS..................................................... 125 Figuras Figura 1.1. Secado de café en planchas de concreto..................................20 Figura 2.1. Variación del pH en la carne .........................................................37Figura 2.2. Diagrama de elaboración del chorizo .......................................43 Figura 2.3. Diagrama de elaboración de mortadela ..................................45 Figura 2.4. Diagrama de elaboración de jamón ahumado ......................45 Figura 2.5. Diagrama de elaboración de salami ..........................................46 Figura 2.6 Diagrama de elaboración de pasta de hígado enlatado (Paté) ................................................................................ 47 Figura 3.1. Resumen métodos de conservación de la leche ...................58 Figura 3.2 Diagrama de elaboración del queso fresco ..............................62 Figura 3.3 Diagrama de elaboración del yogur ........................................... 62 10 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R Figura 3.4 Diagrama de elaboración de helados ........................................ 64 Figura 3.5 Diagrama de elaboración de mantequilla ................................ 64 Figura 4.1 Diagrama de elaboración de frutas y hortalizas mínimamente procesadas .......................................................... 73 Figura 4.2 Diagrama de elaboración de frutas y hortalizas congeladas 75 Figura 4.3 Diagrama de elaboración de mermelada ................................ 76 Figura 4.4 Diagrama de elaboración de jugos y néctares........................ 80 Figura 4.5 Diagrama de elaboración de bocadillo ..................................... 80 Figura 4.6 Diagrama de elaboración de vino .............................................. 81 Figura 5.1. Etapas de Molienda ......................................................................... 89 Figura 5.2. Diagrama de elaboración del pan .............................................. 91 Figura 5.3 Diagrama de elaboración de pasta ............................................. 93 Figura 5.4 Diagrama de elaboración de galletas......................................... 94 Figura 5.5 Diagrama de elaboración de rosquillas ..................................... 95 Figura 5.6 Diagrama de elaboración de cereales para el desayuno..... 96 Figura 5.7 Diagrama de elaboración de tortillas ......................................... 97 Figura 5.8 Diagrama de elaboración de arepas........................................... 98 Figura 6.1 Documentos del Codex Alimentarius. .................................... 106 Figura 6.2 Esquema de reproducción de los microorganismos ......... 113 Figura 6.3. Riesgo de contaminación cruzada por inadecuado almacenamiento de alimentos....................... 115 Figura 6.4 Esquema de control de temperaturas en los alimentos.... 116 Figura 6.5 Adecuado uso de la indumentaria de protección .............. 117 Figura 6.6 Procedimiento adecuado de lavado de manos con o sin guantes................................................................................. 118 11 Prólogo La tecnología de alimentos es una disciplina que estudia la trans- formación de materias primas de origen agroalimentario en pro- ductos de mayor duración y valor agregado, destinadas al consu- mo humano. Estos procesos deben garantizar las características nutricionales e inocuidad de los alimentos. Para lograrlo es nece- sario un conocimiento de las materias primas a emplear, los mé- todos conservación y las variables que inciden en los procesos de producción. Este texto busca dar herramientas básicas de temas de tecnolo- gía de alimentos, permitiendo orientar al estudiante de ciencia, tecnología e ingeniería de alimentos en sus primeras etapas de estudio, y de esta manera contextualizar la importancia de esta área en su profesión. El libro consta de seis capítulos: el primero involucra el entendi- miento de los métodos de conservación y su rol en la disminución del deterioro de los alimentos, tema fundamental para asimilar la aplicación en los capítulos posteriores. Los capítulos siguientes describen la importancia nutricional y procesos de las áreas de producción más conocidas: cárnicos, lácteos, frutas, hortalizas y cereales. Finalmente se exponen las prácticas adecuadas para la manipulación de alimentos, que permiten garantizar la obten- ción de productos seguros para el consumidor. 13 CAP. 1 - CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS 13 CONTENIDO 13 Capítulo 1 Conservación de los alimentos Los alimentos sufren deterioro ocasionado por la acción de agen- tes biológicos (microorganismos, enzimas), físicos (luz, aire) y quí- micos (oxidación). Para retrasar el deterioro natural del alimento es necesario emplear métodos de conservación, éstos controlan las variables intrínsecas y extrínsecas de un alimento, prolongan- do la vida útil de estos, brindando inocuidad, facilitando el tras- porte, el procesamiento y posibilitando el intercambio comercial. Para lograr lo descrito anteriormente se emplean tratamientos de tipo físico, químico y métodos emergentes. 1.1 TRATAMIENTOS DE TIPO FÍSICO 1.1.1 Conservación por aumento de la temperatura La aplicación de altas temperaturas, permite la destrucción de microorganismos, desnaturalización de las proteínas y la inac- tivación de las enzimas, afectando principalmente el desarrollo microbiano. Los tratamientos de elevación de temperatura más conocidos son: 14 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R Escaldado o blanqueado Es un tratamiento térmico suave corta duración empleado en frutas y hortali- zas, destinado a inactivar enzimas que generan cambios en la calidad (cambios en color, textura, olor y sabor), detenien- do la actividad metabólica y la degrada- ción del alimento. Se emplean temperaturas entre 70 y 100°C y tiempos de 1 a 15 minutos, sin embargo el tiempo a utilizar dependerá de la forma, tamaño y cantidad del ali- mento, además debe ser suficiente para inactivar enzimas resis- tentes a las altas temperaturas como la catalasa y la peroxidasa. Termización Es un tratamiento térmico sua- ve, que reduce el número de microorganismos termolábiles en la leche. Se emplea cuando la leche cruda no va a ser pro- cesada inmediatamente. Utiliza temperaturas entre 60 a 65°C y un tiempo de 15 a 30 segundos. Pasteurización La pasteurización es el proceso aplicado a un producto mediante una adecuada relación de temperatura y tiempo para destruir mi- CAP. 1 - CONSERVAVV CIÓN DE ALIMENTOS 1515 croorganismos patógenos. La tempera- tura y el tiempo a emplear dependerán del tipo de microorganismo que se de- see eliminar, sin embargo las más comu- nes son 72º C durante 15 ó 20 segundos (pasteurización rápida) o 63ºC durante 30 minutos (pasterización lenta) seguida de un enfriamiento a rápido a 4º C. La pasteurización rápida, es empleada cuando los procesos son continuos y se utilizan equipos conocidos como inter- cambiadores de calor, la pasteurización lenta es utilizada cuando el proceso es por lotes y se emplean tanques de pasteurización. Los alimentos pasteurizados (leche, jugo, néctar, refrescos, cer- veza) se conservan sólo unos días, ya que se destruye o inactivan parte de los microorganismos, debido a esto requiere ser com- plementado con otros métodos de conservación como la refrige- ración y una adecuada selección del envase (cartón parafinado, plástico o vidrio) ayudando a prolongar la vida útil del alimento. Proceso aséptico o UHT (Ultra High Temperature) El proceso aséptico o UHT, consiste en es- terilizar alimentos y luego empacarlos en envases y ambientes estériles o asépti- cos. Se emplean temperaturas entre 135 a 150ºC por inyección de vapor saturado o seco durante 1 a 5 segundos, seguido de un enfriamiento rápido a 4°C, destruyendo o inactivando microorganismos y sus es- poras. Este proceso logra aumentar la vida útil del alimento hasta en tres meses, después de este tiempo se pueden producir alteraciones sensoriales en el interior del envase. 16 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R Entre los productos procesados por UHT se incluyen: la leche, ju- gos de frutas, vino, helados, pudines, alimentos infantiles, y pro- ductos de tomate. El proceso trabaja mejor conproductos líqui- dos homogéneos (Wilhelm, Suter y Brusewitz, 2005). Esterilización A diferencia del envasado aséptico, en la esterilización, el producto se empaca en contenedores (latas o envases de vidrio) y luego es este- rilizado. Tiene por objetivo la inactivación de microorganismos alterantes y la destrucción de microorganismos patógenos y sus esporas. El microorganismo patógeno a controlar en la esterilización es el Clostridium botulinum, ya que sus esporas son resistentes a los procesos térmicos. En la esterilización se emplean temperaturas superiores a la 100ºC (115ºC a 127ºC, durante 15 - 30 minutos). Para alcanzar estas temperaturas se utilizan autoclaves con vapor a presión o agua. Si se quiere aumentar la temperatura, se debe aumentar la presión de vapor. 1.1.2 Conservación por disminución de la temperatura El efecto de la disminución de la temperatura, consiste en retar- dar las reacciones químicas, que a su vez retrasan o inhiben el crecimiento de microorganismos o las enzimas presentes en los alimentos (Larrañaga, et al, 1999). CAP. 1 - CONSERVAVV CIÓN DE ALIMENTOS 1717 Refrigeración Consiste en conservar los alimen- tos a baja temperatura, entre 1 a 4°C. A esta temperatura el desarro- llo de microorganismos se reduce o se inhibe, además disminuyen los procesos bioquímicos que con- llevan un deterioro y la pérdida de nutrientes, sin embargo la conser- vación es limitada y dependerá de los productos y tipo de empa- que o envase empleado (Tabla 1.1). Tabla 1.1. Duración de alimentos en refrigeración. TIPO DE ALIMENTO DURACIÓN Carne picada 2 a 3 horas Pescado fresco 1 a 3 días Leche pasteurizada 2 a 3 días Carne fresca 4 a 5 días Verdura cruda 1 semana Congelación y ultracongelación En este proceso la temperatu- ra del alimento disminuye por debajo de su punto de conge- lación (hasta -18°C) y una par- te del agua cambia de estado líquido a sólido, formando cristales de hielo. La congela- 18 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R ción retrasa el deterioro de los alimentos y prolonga su seguridad evitando que los microorganismos se desarrollen o disminuyen- do la actividad enzimática que contribuye al deterioro. Casi todos los alimentos se pueden congelar, sin embargo pro- ductos como los champiñones, alimentos muy grasos, algunas verduras y bayas no lo resisten generando características senso- riales inadecuadas. Un alimento puede permanecer congelado entre 3 y 12 meses sin que su calidad se vea afectada (Tabla 1.2). La ultracongelación emplea tiempos cortos (120 minutos como máximo) a temperaturas muy bajas (<-30ºC), conservando al máximo la estructura física de los alimentos y sus características organolépticas, a diferencia de la congelación convencional en donde se forman cristales de hielo en forma de aguja que lesio- nan las membranas celulares, creando características sensoriales inadecuadas. Tabla 1.2. Duración de alimentos en congelación. TIPO DE ALIMENTO DURACIÓN Carne fresca 1 a 2 meses Queso mozzarella 3 meses Frutos carnosos 18 a 24 meses Jugos de frutas 24 meses 1.1.3 Conservación por eliminación de agua En este tipo de tratamiento se reduce la disponibilidad de agua en el alimento, disminuyendo la actividad de agua (aw), impidien- do que los microorganismos se multipliquen fácilmente. Una reducción en el aw afecta la reproducción, actividad metabólica, resistencia y sobrevivencia de los microorganismos en los ali- mentos (Kilcast y Subramaniam, 2000) CAP. 1 - CONSERVAVV CIÓN DE ALIMENTOS 1919 El aw es la medida del agua disponible en un alimento, es la re- lación entre la presión de vapor del agua en el alimento (P) y la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura (Po). aw = P / Po Concentración por evaporación En esta operación se busca eliminar parcialmente por ebullición, agua de los alimentos. Sin embargo los productos derivados de este tratamiento, poseen un aw alto, por lo que requieren de otros tratamientos de conservación adicionales (P.ej. Azucarado) para dar estabilidad al producto. Algunos alimentos obtenidos por este método son: concentrados de frutas, mermeladas, arequipe (dulce de leche), leche evaporada y leche condensada. Deshidratación y secado Es uno de los métodos más anti- guos de conservación empleados por el ser humano. La deshidratación frena la degra- dación natural de los alimentos, al privar a los microorganismos del agua que necesitan para su activi- dad (Ranken, 1993), emplea tempe- raturas entre 40 a 100°C. Este tipo de proceso se puede encontrar en dos formas: La deshidratación (secado artificial) o el secado (secado solar). : es el secado al aire libre, donde los pro- ductos se exponen directamente al sol colocándolos sobre el suelo o en secadores solares (Figura 1.1). Es uno de los usos más antiguos de la energía solar y aún un proceso agrícola 20 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R empleado en muchos países del mundo. Este procedimiento es de muy bajo costo pero puede producir fuertes mermas ocasionadas por las lluvias durante el proceso de secado, el ataque de insectos y animales. Sin embargo se han desarro- llado secadores solares que brindan una buena protección al alimento y permiten una adecuada circulación del aire, lo- grando porcentajes de humedad en el alimento, cercanos al 10%. consiste en exponer el material húmedo a una corriente de aire constante, generada mecánicamente, con determinadas condiciones de tempe- ratura, humedad y velocidad. Entre más seco y más caliente esté el aire, mayor será la velocidad de secado. Es importante seleccionar de forma adecuada el empaque o en- vase que va a contener el alimento deshidratado, ya que esto evi- tará una rehidratación del producto en el almacenamiento. Figura 1.1. Secado de café en planchas de concreto 21 CAP. 1 - CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS 21 1.1.4 Por acción mixta Liofilización Es un proceso en el que se congela el alimento y una vez conge- lado se introduce en una cámara de vacío para que se evapore el agua por sublimación. La sublimación es el paso de sólido a ga- seoso sin pasar por el estado líquido. Se emplean temperaturas de congelación entre -10 a -50°C y presiones desde 13.5 a 270.0 Pa. La principal ventaja de este método, es la conservación de la propiedades sensoriales asociadas a los componentes volátiles del alimento como el olor y aroma, razón por la cual el alimento en el que se aplica con mayor frecuencia es café, sin embargo se emplea en otros alimentos como: crema de leche, lactosa, frutas, vegetales, jugos de frutas, carne, pescado, pollo, sopas y comidas preparadas. 1.2 TRATAMIENTO DE TIPO QUÍMICO 1.2.1 Conservación sin modificación de las característi- cas sensoriales Conservantes Los conservantes son aditivos que prolongan la vida útil de los alimentos, al evitar el deterioro causado por microorganismos y sus toxinas, la oxidación (lipídica y enzimática), los cambios de color y la inestabilidad de los componentes de los alimentos. Al- gunos de los conservantes más empleados se pueden observar en la tabla 1.3. 22 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R Tabla 1.3. Conservantes y sus funciones CONSERVANTE FUNCIONES Ácido cítrico y ascórbico Antioxidantes, preservantes y se-cuestrantes Ácido benzoico y benzoatos Bactericidas y fungicidas Ácido propiónico y propionatos Antifúngicos en productos de pa-nadería BHA (butil-hidroxi-anisol) Antioxidante BHT (butil-hidroxi-tolueno) Antioxidante CMC (carboximetil-celulosa) Estabilizante Natamicina Control de mohos y levaduras Nitritos y nitratos Protección contra la bacteria Clos- tridium botulinum y sus toxinas (Cárnicos y lácteos). Fijador de color. Polifosfatos Estabilizantes 1.2.2 Conservación con modificación de las característi- cas sensoriales Salazón Este método de conservación dis- minuye la aw, al adicionar altas can- tidades de cloruro de sodio (sal) al alimento, puede ser aplicado directa- mente, por inmersión en una salmue- ra o por impregnación al vacío (Nollety Todrá, 2006). CAP. 1 - CONSERVAVV CIÓN DE ALIMENTOS 2323 El efecto de la salazón es la deshidratación parcial de los alimentos y los microorganismos (James, 2000), inhibiendo el crecimiento de éstos, disminuyendo la actividad enzimática y contribuyendo al sabor, olor y textura de los alimentos. Se utiliza principalmen- te en quesos, carnes, pescados y piezas enteras de carne (jamón serrano, jamón ibérico, jamón parma, prosciutto, jamón toscano, jamón bayonne). Ahumado Consiste en someter el alimento a la acción indirecta de com- puestos volátiles procedentes de la combustión de virutas o ase- rrín de maderas duras o humo líquido. La conservación generada por este método se debe a una deshidratación parcial del alimen- to y la acción antimicrobiana de algunos compuestos presentes en el humo. Emplea temperaturas entre 20 a 25°C (ahumado en frío) o 75 a 80°C (ahumado en caliente) y una humedad relativa entre 70 a 80%. Se aplica principalmente a productos cárnicos que han sido sometidos a otros procesos de conservación como la salazón o la deshidratación. 24 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R Acidificación Para preservar los alimentos se puede disminuir la acidez, sea de forma natu- ral (fermentaciones) o de forma artificial (adicionando ácidos orgánicos), esto tiene un efecto directo en los microor- ganismos al disminuir el pH del alimen- to y en el retraso del deterioro al actuar como antioxidantes. La fermentación es uno de los métodos de conservación más antiguos, consiste en la transformación de una fuente de energía (principalmente carbohidratos) en presencia de oxígeno, generando diferentes productos entre ellos los ácidos orgánicos. Los ácidos orgánicos empleados con mayor frecuencia son: cítri- co, ascórbico, propiónico, málico, tartárico y láctico. Sus aplica- ciones están centradas en frutas y hortalizas, pero recientemente el ácido láctico ha sido empleado para la inactivación de Listeria innocua (Lecompte, et al, 2008) y reducción del Listeria monocyto- genes en la superficie del la piel de pollo (Gonzalez-Fandos y Do- minguez, 2006). Azucarado Consiste en la adición de alta can- tidad de azúcar (sacarosa) u otro endulzante al alimento, dismi- nuyendo el aw, lo que dificulta el crecimiento microorganismos, al generar una deshidratación par- cial. El azucarado requiere de la combinación de otros métodos de CAP. 1 - CONSERVAVV CIÓN DE ALIMENTOS 2525 conservación como la concentración por evaporación, esterili- zación o la pasteurización. A partir de este método se obtienen productos como: conservas de frutas, bocadillo (jaleas de fruta), mermeladas, arequipe (dulce de leche), leche condensada y ca- ramelos. 1.3 MÉTODOS EMERGENTES DE CONSERVACIÓN 1.3.1 Irradiación Consiste en exponer los alimentos a energía procedente de fuentes como los rayos gamma, los rayos x o los ha- ces de electrones. Durante el proceso el alimento no se calienta, ni retiene radiación. La irradiación no hace a los alimentos radiactivos como se cree usualmente. La fuente más común de energía es el Cobalto 60. La cantidad de energía por unidad de masa de pro- ducto se define como dosis, y su unidad es el Gray (Gy), que es la absorción de un Joule de energía por kilo de masa irradiada. (1000 Grays = 1 kiloGray) La clasificación de la OMS según la dosis, es la siguiente: : es usada para retardar los procesos fi- siológicos, como maduración y senescencia de frutas frescas y vegetales, y para controlar insectos y parásitos en los alimentos. : es usada para reducir los micro- organismos patógenos y alterantes de distintos alimentos, 26 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R mejorar propiedades tecnológicas de los alimentos (reduc- ción en los tiempos de cocción de vegetales deshidratados) y para extender la vida útil. : es usada para la esterilización de carne, pollo, mariscos y pescados, y otras preparaciones en combinación con un leve calentamiento para inactivar en- zimas, y para la desinfección de ciertos alimentos e insumos. 1.3.2 Conservación mediante alta presión El método no térmico de alta presión hidrostática (High Hydrosta- tic Pressure - HPP), consiste en someter al alimento a una presión entre 100-600 Mpa hasta por 15 minutos. La aplicación de ele- vadas presiones afecta las membranas celulares y la estructura de algunas proteínas sensibles. La consecuencia es que se puede limitar el desarrollo microbiano y eliminar una parte significativa de las bacterias presentes en el producto. Su aplicación se centra en productos líquidos y semisólidos como: mermeladas, gelatinas, salsas, jugos de frutas, guacamole, jamón cocido, leche y derivados lácteos. La mayor ventaja que posee este método, es que al no emplear calor, las propiedades sensoriales y nutricionales de los alimentos, son muy similares a los productos no procesados (Tucker, 2008). 1.3.3 Pulsos eléctricos La técnica de pulsos eléctricos (Pulsed Electric Fields - PEF), se basa en colocar el alimento entre un set de electrodos y someterlo a pulsos de voltaje entre 20-80 kV/cm, hasta por 200µs. Esta técnica puede eliminar o inhibir microorganismos, al generar la ruptu- ra de la membrana de las células microbianas. Se le considera la “pasteurización no térmica”, por lo que sus aplicaciones poten- ciales incluyen la leche, leche en polvo, yogurt, jugos de fruta, los huevos líquidos y sopas. 27 CAP. 1 - CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS 27 1.3.4 Calentamiento por infrarrojo Consiste en someter un alimento a rayos infrarrojos, transfirien- do energía térmica en forma de ondas electromagnéticas, lo que proporciona un calentamiento rápido. Se aplica en procesos de deshidratación, freído, pasteurización, post-pasteurización, es- caldado, descongelación y cocción con aire seco. Este tratamiento ha sido empleado con éxito en la inactivación de enzimas como la lipoxigenasa y la inactivación de microorganis- mos en productos líquidos y sólidos (Krishnamurthy, et al, 2008) 1.3.5 Calentamiento óhmico Se hace circular una corriente eléctrica a través de un alimento, lo que genera un aumento en la resistencia eléctrica y por lo tanto un aumento en la temperatura. Es un tratamiento que proporcio- na un calentamiento uniforme, ayudando a la inactivación de mi- croorganismos y una reducción en el impacto sensorial. Ha sido aplicado en alimentos líquidos y semilíquidos, como los jugos, sopas, salsas, leches, pudines y huevos líquidos (Tucker, 2008). 1.3.6 Atmósferas modificadas Es un método en el que se reduce la cantidad de oxígeno que rodea al alimento, y se reemplaza por una combinación de gases (CO2, N2 y O2), esto permite una disminución en las actividades enzimáticas, bioquímicas y microbiológicas, aumentando la vida útil del producto (Brody, Strupinsky y Kline, 2001). Se aplica en frutas, hortalizas, hongos comestibles, carnes, productos de pa- nadería, pasta y alimentos mínimamente procesados. 28 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R EJERCICIOS 1. La finalidad del blanqueado o escaldado es: a) Eliminación de microorganismos. b) Inactivación de enzimas. c) Cambiar el color de los alimentos. d) Mejorar la textura de los alimentos. e) Todas las anteriores. 2. Completar la siguiente tabla con los métodos de conservación por aumento de la temperatura: Tratamiento térmico Temperatura Tiempo 135 a 150°C Pasteurización lenta 63°C Termización 15 a 30 s 115 a 127°C 15 a 30 min 70-100 °C 1 a 15 min Pasteurización rápida 72°C 3. El principal objetivo de la refrigeración es: a) Eliminar microorganismos. b) Inhibir las enzimas presentes en el alimento. c) Reducir el número de microorganismos. d) Ninguna de las anteriores e) Todas las anteriores. 29 CAP. 1 - CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS 29 4. Explique con sus palabras la importancia de medir la actividad del agua (aw) en los alimentos. 5. Es o son métodos emergentes de conservación: a) Liofilización. b) Irradiación. c) Pulsos eléctricos. d) b y c. e) Ninguna de las anteriores. 30 TECNOLOGÍADE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARBOSA-CÁNOVAS, Gustavo, et al. Conservación no térmica de los alimentos. Zaragoza: Editorial Acribia, 1998. BELIZT,H.D.; GROSCH, W. y SCHIEBERLE, P. Food chemistry. Lei- pzig: Springer, 2009. BRENNAN, James G. Food processing handbook. Weinheim: WI- LEY-VCH, 2006. BRODY, Alan; STRUPINSKY, Eugene y KLINE, Lauri. Active packa- ging for food applications. Cambridge: CRC Press, 2001. EUROPEAN FOOD INFORMATION COUNCIL (EUFIC). Congelación: Congelar los alimentos para preservar su calidad y seguridad. En: Food Today, EUFIC, Bélgica, N°32 (2002); p 4 EUROPEAN FOOD INFORMATION COUNCIL (EUFIC). Conservantes para aumentar la seguridad y la duración de los alimentos. En: Food Today, EUFIC, Bélgica, N°43 (2004); p 2 EUROPEAN FOOD INFORMATION COUNCIL (EUFIC). 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Shelf-life of a chilled precooked chicken product stored in air and under modified atmospheres: microbiological, chemical, sensory attributes. En: Food Microbiology. N° 23 (2006), p 423–429. 32 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R 32 RAMASWANY, Hosalli. Food processing: principles and applica- tions. Boca Raton: CRC Press, 2005. RANKEN, M.D. Manual de industrias alimenticias. Zaragoza: Edito- rial Acribia, 1993. SINCLAIR, Charles. Dictionary of food. Londres: A & C Black Publis- hers, 2005. STRINGER, Mike y DENNIS, Colin. Chilled foods: A comprehensive guide. Boca Raton: CRC Press, 2000. THAN, C.D. [En línea] Training manual on postharvest research and technology development for tomato and chilli in RETA 6208 countries. Disponible en: http://www.chilepepperinstitute.org/ documents/pht_research_training_manual-english.pdf TOLDRÁ, Fidel, et al. Handbook of fermented meat and poultry. Oxford: Blackwell Publishing, 2007. TUCKER, Gary. Food biodeterioration and preservation. 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Como región con una mayoría de países en vías de desarrollo, cada día es necesario alcanzar un mejor aprovechamiento de es- tas materias primas y propender por un progreso agroindustrial a través de la generación de valor agregado, influyendo princi- palmente en el procesamiento de frutas, hortalizas, productos cárnicos, lácteos y cereales, sectores que han mostrado en los úl- timos años un aumento en la industrialización y por lo tanto un impacto y avance en la zona. Sin embargo no debemos olvidar que el procesamiento de alimentos puede ser dependiente de la especialización y el uso de la tierra que se dé en cada país, por citar algunos ejemplos, tenemos a Brasil y el aprovechamiento de caña de azúcar y soya, Argentina y Uruguay en el procesamiento de cárnicos, Bolivia como productor de aceite de soya, Chile en el procesamiento de frutas, Perú con sus productos de molinería y Colombia en el potencial en la industria confitera y de torrefac- ción de café. 34 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R Independiente del sector de la cadena alimentaria a mejorar, es importante considerar la correcta aplicación de los métodos de conservación vistos en el primer capítulo de este libro, además del desarrollo e investigación en los diferentes estados de pro- ducción, que permitirán un mayor avance en el aprovechamiento de materias primas en la región. Por último no se debe olvidar la responsabilidad que tiene toda persona involucrada, en la obten- ción de alimentos seguros, saludables y nutritivos para el consu- midor. A continuación se describe por capítulo la importancia nutricio- nal y procesos de las cuatro áreas de producción más conocidas: cárnicos, lácteos, frutas, hortalizas y cereales. Capítulo 2 36 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R 2.1.1 Conversión del músculo en carne Las diferentes fases que ocurren en este proceso son: Pre-Rigor: fase que se presenta después del sacrificio en donde el músculo es flácido, flexible y blando, con un pH cer- cano a 7.0. Rigor mortis: luego de que el flujo de sangre en el animal cesa, la principal reserva de energía (glucógeno) se transfor- ma en ácido láctico, generando un descenso del pH entre 5.4- 6.0, un músculo rígido y encogido. La duración de esta etapa depende del tipo de músculo y del animal. Para los bovinos puede durar entre 10 a 24h, cerdos de 4 a 18h y aves entre 2 a 4h (Belizt, Grosch, y Schieberle, 2009) Maduración: se logra una recuperación parcial de las carac- terísticas de textura iniciales, bajo unas condiciones de refri- geración o estimulación eléctrica en las dos etapas anterio- res, esto permite un músculo blando y jugoso, al cual se le denomina CARNE que se obtiene al alcanzar un pH aproxima- do de 6.4, posterior a las 72 horas. Unas inadecuadas prácticas antemorten y en el sacrificio, pueden producir dos defectos en la carne conocidos como carne PSE y DFD por sus siglas en inglés. La carne PSE se caracteriza por ser blanda, suave y exudativa y es generada por un descenso rápido en el pH. La carne DFD se caracteriza por ser oscura, firme y seca y esta relacionada con la insuficiente disminución del pH, evitando la desnaturalización de las proteínas y generando una retención de agua en el músculo (Figura 2.1) 3737 CAP. 2 - CÁRNICOS 3737 Figura 2.1. Variación del pH en la carne Fuente: adaptado de Buege y Griffin, 1998 2.2 COMPOSICIÓN DE LA CARNE La carne está constituida por diferentesestructuras: tejido mus- cular, tejido conectivo, tejido graso, vasos sanguíneos y nervios. Esta conformación del músculo es muy variable y depende de la especie, el tipo de corte, la edad, la nutrición, el ejercicio y posi- bles heridas del animal (Purslow, 2005) A nivel químico está compuesta por agua, proteínas insolubles, proteínas solubles en soluciones salinas y agua, lípidos, carbohi- dratos, algunas vitaminas y minerales. 38 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R 2.2.1 Proteínas La carne es la fuente principal de proteínas en la dieta humana, es- tas sustancias desempeñan fun- ciones biológicas de gran rele- vancia en el organismo, como la regeneración y formación de teji- dos, la síntesis de anticuerpos, en- zimas y hormonas (Badui, 1999). En la carne se encuentran proteínas solubles en soluciones sali- nas, que son las más abundantes e importantes desde el punto de vista funcional (actina, miosina y el complejo actomiosina), son las responsables de la emulsificación y la formación de es- tructura en productos embutidos, emulsionados y moldeados. Y proteínas solubles en agua como la miogoblina, responsable del color de la carne (Onega, 2003). 2.2.2 Agua El agua representa entre 70 - 75% de la carne fresca y se encuen- tra ligada a las proteínas. Las etapas de conversión de músculo en carne juegan un papel fundamental en la capacidad de retención de agua (CRA) en la estructura de la carne, y son determinantes en la jugosidad y dureza de la carne, entre otras características or- ganolépticas de textura de gran impacto en la calidad de la carne. 2.2.3 Grasas Está inversamente relacionada con el contenido de agua presen- te en la carne, es de gran importancia ya que puede afectar el sa- 3939 CAP. 2 - CÁRNICOS 3939 bor, olor y aroma, la textura y la vida de anaquel (susceptibilidad a la oxidación). Sin embargo actualmente existe un interés por dis- minuir los contenidos de grasa en la carne, principalmente la gra- sa saturada, que está asociada a varias enfermedades de la vida moderna (Wood, et al, 2008), esto se ha logrado por medio de mejoras genéticas y cambios en la alimentación de los animales. 2.2.4 Carbohidratos Su presencia es escasa, pero esencial para la acidificación durante la conversión del músculo en carne, por lo tanto da un aporte significativo en el color y textura de la carne (Prändl, et al, 1994). 2.2.5 Vitaminas y minerales La carne es una buena fuente de vitaminas del complejo B, princi- palmente la carne de cerdo, pero es pobre en vitaminas liposolu- bles (A, D, E y K), además posee minerales como el calcio, potasio, magnesio, hierro, cobre y zinc (Heinz y Hautzinger, 2007). 2.3 PROCESAMIENTO DE LA CARNE El procesamiento de la carne implica la transformación empleando métodos físicos o químicos (ver capítulo Conservación de alimentos). 2.3.1 Materias primas e insumos Las materias primas empleadas en la elaboración de los produc- tos cárnicos son la carne y grasa, sin embargo en algunos casos se utiliza la sangre y algunos órganos internos del animal. 40 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R Aditivos Los aditivos empleados con mayor frecuencia en la industria cár- nica son: Almidones: ayudan a aumentar la viscosidad de las emulsiones, además retienen grandes cantidades de agua. Ascorbatos y eritorbatos: antioxidantes que ayudan a evitar la rancidez de las grasas y a estabilizar el color. Azúcar: actúa como saborizante y conservante, además permite el pardeamiento no enzimático o caramelización en los productos sometidos a cocción. Especias: se comportan como colorantes, saborizantes, antioxi- dantes y antimicrobianas, sin em- bargo depende del tipo de espe- cia empleado. Glutamato monosódico: potenciador de sabor. Polifosfatos o fosfatos: su principal función mejorar la capacidad de retención del agua (hasta 10%), evitan la decoloración en la salchichas. Proteínas no cárnicas: son proteínas comestibles de fuentes lác- teas o vegetales. Las más empleadas son las proteínas de soya. Ayudan a aumentar la cantidad de proteína disponible, actúan como emulsificantes y retienen agua. Sal: genera una deshidratación parcial de la carne, actuando como conservante, confiere sabor y actúa en la solubilización de las proteínas. CAP. 2 - CÁRNICOS 41414141 Sales nitratadas: confiere a los productos un color rosado carac- terístico, mejora el sabor, aumenta vida útil e inhibe algunas bac- terias (Clostridium botulinum). Fundas Las fundas dan la forma característica de algunos productos cár- nicos y ayudan a la protección durante el almacenamiento. Fundas naturales: proceden de los in- testinos de vacunos, ovinos y porcinos. Son comestibles, resisten la presión ge- nerada por el embutido y son permea- bles al vapor de agua y el humo. Fundas de celulosa: son derivadas de plantas, poseen alta permeabilidad al vapor de agua y el humo, pero no son muy resistentes. Son empleadas principalmente en salchichas. Fundas de fibrosas: son fundas con una base de papel y reforza- das con fibras de celulosa. Poseen alta permeabilidad al vapor de agua y el humo. Son empleadas en productos cárnicos de media- no y largo calibre. Fundas artificiales comestibles: se obtienen a partir del colágeno obtenido de la piel del ganado vacuno, llamado corium. Son más homogéneas que las fundas naturales. Fundas de poliamida (Alifanes): son impermeables y no se de- forman. En este empaque las mermas por cocción son muy bajas, por lo que se utilizan en la elaboración de jamones. 42 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R 2.4 TIPOS DE PRODUCTOS CÁRNICOS 2.4.1 Productos procesados crudos Son productos elaborados a partir de carne y grasa, que no son so- metidos a un proceso de cocción hasta el momento de consumo, se acepta la inclusión de aditivos y el ahumado para ayudar a su conservación y mejorar las propiedades sensoriales. Los productos más conocidos son la hamburguesa y el chorizo (Figura 2.2) 2.4.2 Productos procesados embutidos Son productos cárnicos sometidos a cocción, ahu- mados o no, introducidos a presión en fundas natu- rales o sintéticas. Los pro- ductos más comunes son: salchichas, salchichón, cá- bano, mortadela (Figura 2.3), jamonada y morcilla. Este tipo de productos requiere una emulsificación, que consiste en extraer las proteínas del músculo por medio de la adición de sal o un picado fino de la carne a más de 700 rpm, esto permite la incorporación del agua y una estructura gelatinosa que tendrá la textura y forma característica. CAP. 2 - CÁRNICOS 43434343 Figura 2.2. Diagrama de elaboración del chorizo Pesaje de carne, grasa y aditivos Moler (carne y grasa) Mezclar (carne, grasa y aditivos) Embutir Porcionar Ahumar Empacar Congelar 44 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R 2.4.3 Productos procesados no embutidos Productos sometidos a cocción hasta alcanzar temperaturas in- ternas de 68 a 72°C, de manera que se pueda garantizar la muerte de microorganismos patógenos, luego se exponen a un proce- so de ahumado por medio de humo líquido, dando sabor, olor y color característico. Se utiliza en algunos cortes de carnes. Los productos más comunes son: tocineta, pernil y jamón ahumado (Figura 2.4). 2.4.4 Productos procesados fermentados Son aquellos productos cárnicos sometidos a un proceso de fer- mentación por la acción de microorganismos propios de la car- ne fresca o a través de cultivos starter, por un tiempo mínimo der treinta (30) días con humedad relativa baja para favorecer su con- servación. Se adicionan agentes curantes como las sales nitradas a través de diferentes técnicas (Tabla 2.1) y azúcar para favorecer la fermentación, pueden ser embutidos y/o ahumados. Ej. jamón crudo madurado y salami (Figura 2.5). CAP. 2 - CÁRNICOS 45454545 Figura 2.3. Diagrama de elaboración de mortadela Figura 2.4. Diagrama de elaboración de jamón ahumado Pesaje de carne, grasa y aditivos Moler (carne y grasa) Mezclar (carne, grasa y aditivos) Embutir Emulsificar Cocción EnfriarEmpacar Recepción de carne Pesaje de aditivos Lavar Inyección o inmer- sión en salmuera Moldeado Cocción Enfriar Empacar 46 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R Figura 2.5. Diagrama de elaboración de salami Pesaje de carne, grasa y aditivos Moler (carne y grasa) Mezclar (carne, grasa y adi- tivos y cultivos starter) Embutir Incubar Almacenar Empacar Tabla 2.1 Técnicas empleadas para adición de sustancias curantes TÉCNICA PROCEDIMIENTO Frotamiento Se aplica directamente una mezcla de sales nitra-das, azúcar y/o ascorbatos. Inmersión Se deposita la carne en una salmuera que contiene agua, sal y sales nitradas. Rocío o inyección Serie de agujas que inyectan la salmuera en la pieza de carne. CAP. 2 - CÁRNICOS 47474747 2.4.5 Productos procesados enlatados Elaborados a partir de carne y grasa, con la inclusión de aditivos permitidos, sometidos a esterilización comercial, que para su expendio se envasan en latas de cierre hermético. Ej. albóndiga enlatada, carne de diablo (jamón endiablado), jamón cocido en- latado, salchichas, pasta de hígado enlatado (Figura 2.6). Figura 2.6 Diagrama de elaboración de pasta de hígado enlatado (Paté) Recepción de carne, hígado y grasa Moler (carne, hígado y grasa) Cocción de carne, híga- do y grasa (T0>750C) Emulsificar Envasar y enlatar Esterilizar Enfriar Almacenar 48 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R EJERCICIOS 1. ¿Cuáles son las fases de conversión del músculo en carne? 2. Explique brevemente la importancia nutricional de los produc- tos cárnicos. 3. La principal función de los polifosfatos en la industria cárnica es: a) Evitar la rancidez de las grasas. b) Aumentar la viscosidad de la pasta cárnica. c) Retener agua. d) Saborizar el producto. e) Ninguna de las anteriores. 4949 CAP. 2 - CÁRNICOS 49 4. Busque en el comercio e indique dos productos en los que se apliquen fundas naturales, fundas de fibrosa y fundas de celulosa. 5. Son productos procesados crudos: a) Jamón b) Salami c) Salchicha d) Hamburguesa e) Tocineta 50 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R 50 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ACADEMIA DEL ÁREA DE PLANTAS PILOTO DE ALIMENTOS. Intro- ducción a la tecnología de alimentos. México: Editorial Limusa, 2005. ANDERSEN, Henrik, et al. Feeding and meat quality – a future approach. En: Meat science. N° 70 (2005), p 543–554. BADUI, Salvador. Química de los alimentos. México: Pearson edu- cación, 1999. BELIZT,H.D.; GROSCH, W. y SCHIEBERLE, P. Food chemistry. 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En la industria láctea las leches más utilizadas son las de animales bufalinos, caprinos y especialmente la de bovinos, las cuales se obtienen median- te uno o más ordeños completos. Las características de la leche pueden variar debido a factores como: raza del animal, época del año, edad de la hembra, zona geográfica, tipo y frecuencia de alimentación (Walstra, Wouters y Geurts, 2006). 54 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R La leche es uno de los alimentos más completos de la naturaleza. Contiene: agua, proteínas, azúcares, grasa o energía, vitaminas A, D, B1 y B2, minerales como el calcio y fósforo, cuyas concentracio- nes varían principalmente de acuerdo al animal. 3.1.1 Agua La leche de vaca es la más utilizada en la industria láctea, con un contenido de agua que se encuentra alrededor del 87%. Esta va- riable junto con su calidad nutricional favorece el desarrollo de microorganismos. 3.1.2 Proteínas Un litro de leche al día basta para satisfacer las necesidades de proteínas animales de una persona adulta; las proteínas de la leche son muy parecidas a las proteínas humanas por lo tanto son fácilmente aprovechables por nuestro organismo (Schmidt, 1988). En la leche las proteínas representan el 3.4% en promedio y las más importantes son la caseína ocupando entre un 77 - 82% del total de proteínas y las proteínas del suero (seroproteinas) que constituyen el porcentaje restante y se dividen en lactoglobulina y lactoalbumina. La caseína es quizás la más importante, ya que es utilizada indus- trialmente para la obtención de quesos al precipitarla tras la des- estabilización de sus enlaces por medio de la alteración del pH, la temperatura, o las fuerzas iónicas; por su parte, las seroproteinas permanecen en el suero y sólo una parte de ellas se va con la ca- seína cuando la leche es tratada térmicamente y homogenizada. CAP. 3 - LÁCTEOS 555555555555 3.1.3 Grasas La grasa de leche también es llamada grasa butírica y repre- senta cerca de un 3.7%. Esta se funde a la temperatu- ra corporal lo que permite su fácil digestión aportando vita- minas como la A y D, sin em- bargo su consumo debe ser moderado, debido a la asociación que existe entre este tipo de productos y el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares (Warensjö, et al, 2004). La gra- sa se encuentra en la leche en pequeñas partículas de tamaños irregulares, por lo cual se realiza un proceso de homogenización buscando conseguir una suspensión permanente(Madrid, 1996). 3.1.4 Carbohidratos Los carbohidratos en la leche representan cerca del 4.9%, siendo la lactosa el principal; este carbohidrato es el responsable de la sensación arenosa percibida en los productos lácteos concentra- dos como consecuencia de su cristalización a causa de un enfria- miento rápido y en menor participación de la caramelización de los mismos a causa de la reacción de Maillard. 3.1.5 Vitaminas y minerales La leche cuenta con casi la totalidad de las vitaminas; sin embar- go debido a los fuertes tratamientos térmicos a los que es some- tida en busca de prolongar su vida útil, se ocasiona la pérdida de la gran mayoría de las vitaminas hidrosolubles, aportándole al ser humano vitaminas liposolubles como la A, D, K y algunas 56 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R del complejo B; en cuanto a los minerales, la leche es la principal fuente de calcio y en menor cantidad de fósforo. 3.1.6 Las enzimas Las enzimas más importantes presentes en la leche son: catalasa, fosfatasa, lipasa y reductasa. La acción de estas enzimas depende del pH y de la temperatura (Salgado, 1996). Las altas temperaturas destruyen la mayor parte de las enzimas, por esta razón la presen- cia de enzimas en la leche es utilizada para evaluar la efectividad de tratamientos térmicos como la pasteurización (Jensen, 1995). 3.2 RECEPCIÓN Y TRATAMIENTOS En las plantas para procesamiento de leche, se practican todos los días mecanismos de control interno y criterios de aceptación, liberación y rechazo de la leche, desde el punto de vista micro- biológico, físico-químico y organoléptico. Las pruebas que hacen 575757 CAP. 3 - LÁCTEOS 57 parte de este control son: a) En la plataforma de recepción (pruebas de plataforma). Prueba de alcohol (reacción de estabilidad proteica). Ausencia de conservantes, adulterantes y neutralizantes por muestreo selectivo. Prueba de densidad. Prueba de lactometría o crioscopía. Prueba de acidez. Ausencia de antibióticos. Recuento microbiológico . b) En el tanque de almacenamiento. Registro de temperatura. 3.3 MÉTODOS DE CONSERVACIÓN DE LA LECHE Los métodos de conservación han permitido prolongar la vida útil de un producto altamente perecedero como la leche, estas técnicas se encuentran resumidas en la figura 3.1. 58 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R Figura 3.1. Resumen métodos de conservación de la leche 3.3.1 Enfriamiento La leche cruda recién ordeñada tiene una temperatura promedio de 35°C, que junto a su valor nutricional la hace muy susceptible al crecimiento de todo tipo de microorganismos. El enfriamiento retarda el crecimiento de microorganismos, hasta que llega a su lugar de proceso, por lo que se utilizan temperaturas de refrigera- ción de 3 a 4°C, evitando la multiplicación de las bacterias presen- 595959 CAP. 3 - LÁCTEOS 59 tes; temperaturas menores a las mencionadas pueden provocar el congelamiento de la leche afectando su calidad nutricional y sensorial. 3.3.2 Calentamiento o termización La termización se logra al someter la leche cruda a un tratamiento térmico con el objeto de reducir el número de microorganismos presentes, permitiendo un almacenamiento más prolongado an- tes de someterla a un proceso de pasteurización u otra transfor- mación. Las condiciones del tratamiento térmico son de mínimo 62°C durante 15 a 20 segundos, seguido de enfriamiento inme- diato hasta temperatura de refrigeración. 3.3.3 Pasteurización Este tratamiento es de carácter obligatorio en cualquier proceso previo a la elaboración de todos los productos y subproductos lácteos y consiste en someter la leche cruda a una adecuada rela- ción de temperatura y tiempo para destruir los microorganismos patógenos, sin alterar de manera esencial su valor nutricional ni sus características fisicoquímicas y organolépticas. La pasteuriza- ción se efectúa entre 72°C y 76°C por 15 segundos (pasteuriza- ción de flujo continúo - rápida) o 61 °C a 63° C por 30 minutos (pasteurización discontinua - lenta) seguido de enfriamiento in- mediato hasta temperatura de refrigeración. 3.3.4 Esterilización Es un tratamiento más drástico que la pasteurización que bus- ca destruir todos los microorganismos presentes en la leche y las enzimas termorresistentes, aplicando temperaturas de 121ºC du- rante varios minutos dependiendo del tipo de producto. 60 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R 3.3.5 Proceso Aséptico o UHT (Ultra High Temperature) Es un tratamiento aplicado a la leche cruda o termizada a una temperatura entre 135 °C a 150 °C y tiempos entre 2 y 4 segun- dos, de tal forma que se compruebe la destrucción eficaz de las esporas bacterianas resistentes al calor, seguido de enfriamiento a temperatura ambiente y envasado aséptico en recipientes esté- riles cerrados herméticamente con barreras a la luz y al oxígeno. 3.4 PRODUCTOS LÁCTEOS 3.4.1 Leche saborizada Producto derivado de la leche que requiere un corto tiempo de procesamiento para alcanzar su transformación. Se considera una bebida láctea elaborada a par- tir de leche en polvo reconstituida, leche fluida o la combinación de ambas, junto con la adición de pulpas de frutas, edulcorantes y aditivos, se- gún la legislación de cada país. 3.4.2 Queso Producto alimenticio fresco o madu- rado, sólido o semisólido que se ob- tiene separando los componentes sólidos de la leche (la cuajada), de los líquidos (el suero), por la acción del cuajo u otros coagulantes apro- CAP. 3 - LÁCTEOS 616161616161 bados; cuanto más suero se extrae más compacto es el queso y mayor su valor nutricional. Las diferencias en el proceso entre el queso fresco (figura 3.2) y el madurado radican en la adición de cultivos de microorganismos y un prolongado tiempo de alma- cenamiento para este último. La adición de cultivos lácticos en los quesos madurados, desarrolla atributos sensoriales caracte- rísticos. El queso puede ser obtenido de la leche de diferentes especies como la vaca, el búfalo, la cabra o una mezcla de leches de varias de estas especies. 3.4.3 Yogur El yogur (figura 3.3), también conocido como leche ácida, es un producto lácteo coagulado, obtenido a través de fermentación láctica (fermentación de la lactosa) durante algunas horas a una temperatura de 45 ºC en promedio, por la acción de las bacterias Lactobacillus bulgaricus, actualmente conocida como Lactobaci- llus delbrueckii yi Streptococcus thermophillus sobre la leche. 62 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R Figura 3.2 Diagrama de ela- boración del queso fresco Figura 3.3 Diagrama de ela- boración del yogur Recepción de la leche Pretratamiento de la leche Tratamiento térmico Adición del cuajo Corte de la cuajada Agitación Desuerado Calentamiento de la cuajada Agitación Prensado Almacenamiento Recepción de la leche Pretratamiento de la leche Pasteurización Calentamiento Siembra de bacterias Enfriamiento Agitación Envasado Coagulación Refrigeración Almacenamiento CAP. 3 - LÁCTEOS 636363636363 3.4.4 Arequipe o dulce de leche Se obtiene por la concentra- ción de la leche sometida a temperaturas de ebullición y presión atmosférica, en pre- sencia de azúcar, hasta alcan- zar un nivel de 70% de sólidos totales o 70°Brix. El arequipe es un producto de consistencia cremosa, sabor característico y color marrón debido a una serie de reacciones entre la lactosa y las proteínas de la leche, conocidas como la re- acción de Maillard. 3.4.5 Helados Es una mezcla homogénea de varios ingredientes (leche líquida y leche reconstituida, agua, edulcorante, crema, zumos, huevos, cacao y otros ingredientes); esta mezcla es batida formando bur- bujas de aire limitadas por gruesas películas de una mezcla uni- forme de proteínas, azucares, sales y otros componentes, y por glóbulos de grasa emulsionada y pequeños cristales de hielo ge- nerados durante su congelación para su posterior consumo en diferentes formas y tamaños (figura 3.4). 3.4.6 Mantequilla Es una mezcla pastosa con un contenidograso del 80% o más, se obtiene de las cremas concentradas que se baten de la leche, pasando de una emulsión tipo grasa en agua a una emulsión tipo agua en grasa; es decir, la mantequilla es la grasa de la leche (Walstra, Wouters y Geurts, 2006). (figura 3.5). 64 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R Recepción de la leche Pasteurización Mezclado Enfriamiento Maduración Batido y congelado Envasado Almacenamiento Figura 3.4 Diagrama de ela- boración de helados Figura 3.5 Diagrama de ela- boración de mantequilla Descremar la leche Ajuste de ácidez de la crema Estandarización Pasteurización Refrigeración Batido Separación del suero Homogenización Empacado 656565 CAP. 3 - LÁCTEOS 65 EJERCICIOS 1. Explique brevemente las causas que hacen que la leche sea un alimento susceptible al deterioro por microorganismos. 2. Mencione las pruebas aplicadas en la recepción de la leche (pruebas de plataforma). 3. ¿Cuál es el principal objetivo de la pasteurización de la leche? a) Destruir todos los microorganismos b) Inhibir enzimas c) Destruir microorganismos patógenos. d) Alterar las características nutricionales. e) a y b. 66 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R 66 4. Es el producto lácteo coagulado obtenido a través de fermen- tación láctica por la acción de algunas bacterias: a) Queso b) Bebida láctea c) Mantequilla d) Yogur e) Arequipe 5. Es el producto obtenido por la concentración de la leche a altas temperaturas en presencia de azúcar: a) Helado b) Bebida láctea c) Arequipe o dulce de leche d) Yogur e) Queso 676767 CAP. 3 - LÁCTEOS 6767 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BADUI, Salvador. Química de los alimentos. México: Pearson edu- cación, 1999. CLARKE, C. The science of ice cream. Cambridge: RSC Paperback, 2004. EARLY, Ralph. Tecnología de los productos lácteos. Zaragoza: Ed. Acribia, 2000. GUNASEKARAN, S. y MEHMET, A. Cheese rheology and texture. Boca Ratón: CRC Press, 2003. JENSEN, Robert, G. Handbook of milk composition. Estados Uni- dos: Academic Press, 1995. MADRID V, Antonio. Curso de industrias lácteas. Madrid: Editorial AMV Ediciones, 1996. MADRID V, Antonio. Tecnología en la elaboración de los helados. 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El empleo de técnicas de procesamiento, permite conservar algunas características sensoriales y nutricionales de las frutas y hortalizas por tiempo prolongado, cumpliendo con los requeri- mientos del consumidor en cuanto a conveniencia, inocuidad y duración. 4.1 COMPOSICIÓN DE LAS FRUTAS Y HORTALIZAS La composición de frutas y hortalizas depende de factores como el clima, el sitio geográfico de cultivo, el grado de madurez (fru- tas), la fertilización y otras labores culturales. Se puede indicar que las frutas y hortalizas se componen principalmente de agua carbohidratos, ácidos orgánicos, vitaminas y minerales (Yui, et al, 2006; Belizt, Grosch, y Schieberle, 2009). 70 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R 4.1.1 Agua El agua en frutas y hortalizas se encuentra en una alta proporción, entre 70-90% (Tucker, 2008), está asociado a parámetros de tex- tura como la jugosidad y dureza. El control o reducción del agua a través de métodos de conservación, restringe el crecimiento de microorganismos, logrando aumentar la vida útil. 4.1.2 Carbohidratos Las funciones de los carbohidratos son: reserva de energía, sabor y componentes estructurales (pectina). Los principales carbohi- dratos en frutas y hortalizas son la fructosa, glucosa y sacarosa; además polisacáridos como el almidón, este último varía en las frutas según el estado de madurez en que se encuentre. 4.1.3 Ácidos orgánicos La cantidad de ácidos orgánicos en las hortalizas es menor que en la frutas, esto las convierte en alimentos suscepti- bles a la alteración por microorganismos. Los ácidos son importantes en el sabor y conservación. En las frutas este tiende a disminuir a medida que maduran. 4.1.4 Vitaminas y minerales Son compuestos vitales para el fortalecimiento del sistema in- munológico y la prevención de enfermedades; la vitamina que se encuentra en mayor proporción en frutas y hortalizas es la vi- tamina C, que actúa como antioxidante. Los elementos minerales destacados son el sodio y el magnesio. 7171717171 CAP. 4 - FRUR TAS Y HORTALIZAS 4.1.5 Proteínas y lípidos Se encuentran en cantidades mínimas en frutas y hortalizas; sin embargo hay excepciones como el aguacate y las aceitunas que contienen entre 15 – 20 g de lípidos/100 g (Wills, et al, 1998). 4.2 PROCESAMIENTO DE FRUTAS Y HORTALIZAS 4.2.1 Materia prima Las frutas y hortalizas empleadas para el procesamiento, deben ser de excelente ca- lidad microbiológica, fisicoquímica y senso- rial, deben ser frescas, tener el grado de ma- durez óptimo (frutas) y variedad requerida para procesamiento. Antes de procesar la materia prima es necesario aplicar algunas etapas de adecuación (selección, limpieza, desinfección, pelado y reducción del tamaño) que garanticen la mejor calidad, depen- diendo del tipo de producto a elaborar. 4.2.2 Aditivos Los aditivos empleados con mayor frecuencia en la industria de frutas y hortalizas son: Agentes endulzantes: se utilizan para proporcionar sabor dul- ce, controlar la textura y aumentar la vida útil cuando se emplea en una proporción mayor al 60%, impidiendo el crecimiento de mohos y levaduras. Ayuda a la gelificación de las mermeladas al combinarse con la pectina. Cuando el azúcar es sometido a cocción en medio ácido, se produce la inversión de la sacarosa, 72 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R que es el desdoblamiento en dos azucares (fructosa y gluco- sa), de esta forma se evita la cristalización, además ayuda a dar brillo (mejora la apariencia) y aumenta el poder edulcorante, reduciendo costos. Ácidos orgánicos: brindan sabor ácido, ayudan a aumentar la vida útil a través de la disminución del pH, impidiendo el desa- rrollo de algunos microorganismos. Agentes gelificantes: su función es retener agua en una ma- triz polimérica, generando una textura viscosa, por lo que se utilizan en mermeladas, jaleas ysalsas. Los agentes gelificantes más empleados son la gelatina, el agar, la goma arábiga, almi- dones y pectina, esta última extraída de cáscaras y cortezas de cítricos. Sal: ayuda a la firmeza de los tejidos, inhibe algunos microor- ganismos y es saborizante. Colorantes y saborizantes: son empleados para realzar el color, sabor, aroma y olor de las frutas y hortalizas procesadas cuando éstos son afectados por el calentamiento. Conservantes: los conservantes empleados en la industria de frutas y hortalizas buscan prevenir el deterioro microbiológico y por oxidación; los más empleados son benzoatos, sulfitos, sorbatos, fosfatos y ácidos orgánicos principalmente el ácido cítrico y ácido ascórbico. 4.2.3 Productos mínimamente procesados Las tendencias actuales en procesamiento de frutas y hortalizas se encuentran marcadas por los cambios culturales de la socie- dad, promoviendo alimentos de fácil consumo y preparación, dando lugar al consumo de los productos mínimamente proce- 7373737373 CAP. 4 - FRUR TAS Y HORTALIZAS sados. El procesamiento mínimo de frutas y hortalizas (Figura 4.1) consiste en eliminar las partes no comestibles como tallos, cás- caras, semillas, manteniendo las características de un producto fresco, aplicando agentes que evitan el pardeamiento, agentes antimicrobianos, películas comestibles y el empleo de empaques adecuados para prologar la vida útil (Baeza, 2007; Groppo, 2007 y Pinto, 2008). Figura 4.1 Diagrama de elaboración de frutas y hortalizas mínimamente procesadas Selección de fru- tas u hortalizas Limpieza y desinfección Pelado Reducción de tamaño Inmersión en aditi- vos seleccionados Empaque Refrigeración 74 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R 4.2.4 Frutas y hortalizas congeladas El congelamiento de frutas y hortalizas en- teras (figura 4.2) o en puré, proporciona una vida útil prolongada manteniendo las pro- piedades sensoriales y nutricionales. Para ob- tener frutas y hortalizas de buena calidad es necesario tener en cuenta factores como: Dimensión del producto Cantidad de agua Técnica de congelamiento empleada (ver capítulo 1. Con- servación de los alimentos) Temperaturas iniciales y finales Medio refrigerante Equipo de congelación Las frutas y hortalizas congeladas comercializadas con mayor frecuencia son: fresas, moras, naranjas, mango, guisantes, maíz dulce, espinacas, coles y papas (Fellows, 2000). 4.2.5 Pulpa de frutas Producto de consistencia gelatinosa, obtenido por la desintegración y tami- zado de la fracción comestible de fru- tas frescas, sanas, maduras y limpias. Este tipo de alimentos no es sometido a cocción, dilución, o fermentación. La pulpa de frutas en consumida con frecuencia, sin embargo se emplea con mayor frecuencia para facilitar su transformación en otros productos. 7575757575 CAP. 4 - FRUR TAS Y HORTALIZAS Figura 4.2 Diagrama de elaboración de frutas y hortalizas congeladas Selección de fru- tas u hortalizas Limpieza y desinfección Pelado Reducción de tamaño Escaldado Aplicación técni- ca de congelación p seleccionada gg Empaque Almacenamiento 4.2.6 Mermelada La mermelada (figura 4.3) es un producto de consistencia gelati- nosa, obtenida por cocción y concentración de jugo o pulpa de frutas sanas, adecuadamente preparadas, con adición de edulco- 76 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R rantes, con o sin adición de agua y aditivos permitidos. La calidad del edulcorante (60 – 68%) es un factor muy importante dada su concentración en el producto, y el empleo o no de pectina para la formación del gel depende del tipo de fruta utilizada y su estado de madurez. Figura 4.3 Diagrama de elaboración de mermelada Recepción de la fruta Selección Pesaje Lavado Pelado Despulpado Cocción Envasado Enfriamiento Almacenamiento 7777777777 CAP. 4 - FRUTAS Y HORTALIZAS Proceso de elaboración de la mermelada Selección: en esta operación se eliminan aquellas frutas en es- tado de descomposición, o que no posean el tamaño, madurez y acidez adecuados para procesamiento; lo ideal es que sean lo más frescas posible y que presenten forma y tamaño homogéneo. Pesado: es importante para determinar rendimientos y calcular la cantidad de los otros insumos (edulcorantes, aditivos y agua) que se añadirán posteriormente. Lavado: se realiza un lavado buscando eliminar cualquier partí- cula extraña, suciedad y restos de tierra que pueda estar adherida a la fruta. Esta operación se puede realizar por inmersión, agita- ción o aspersión de una solución de agua y detergente; posterior- mente es sometida a una desinfección eliminando los microorga- nismos presentes. Pelado: el pelado se puede hacer en forma manual, empleando cuchillos, en forma mecánica con máquinas, o en forma química por medio de álcalis. Este proceso debe evitar al máximo la per- dida de pulpa. Despulpado: consiste en obtener la pulpa o jugo, libres de cás- caras y semillas. Esta operación se realiza a escala industrial en despulpadoras provistas de paletas de acero inoxidable, cepillos de nylon o bandas de caucho de acuerdo con la fragilidad de las semillas. Escaldado: este proceso genera el ablandamiento de la corteza de las frutas y una extracción de la pectina al producirse una lixi- viación durante el proceso; este es un proceso suave en donde también se inactivan las enzimas. Cocción: en esta etapa se somete la mezcla a altas temperaturas y presión atmosférica o a temperaturas <60 a 70oC y presiones superiores a la atmosférica; las altas temperaturas afectan la ca- 78 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R lidad nutricional y organoléptica del producto. La cocción de la mezcla es la operación que tiene mayor importancia sobre la ca- lidad de la mermelada; por lo tanto requiere de mucha destreza y práctica de parte del operador. El tiempo de cocción depende de la variedad y textura de la materia prima. Punto de gelificación: el punto de gelificación se determina a través de la medición de los sólidos solubles, que se deben en- contrar entre 65-68%, el cual se establece empleando de un re- fractómetro. Envasado: se realiza en caliente alrededor de 85°C, esta tempera- tura mejora la fluidez de la mermelada durante el llenado. El pro- ducto envasado debe ser enfriado rápidamente para conservar su calidad y asegurar la formación del vacío dentro del envase. Al enfriarse ocurre una contracción de la mermelada dentro del envase, lo que genera la formación de vacío por presión negativa, que es uno de los factores más importantes para la conservación. Almacenado: el producto debe ser almacenado en un lugar fres- co, limpio y seco; con suficiente ventilación a fin de garantizar la conservación del producto hasta el momento de su comerciali- zación. 4.2.7 Jugos El jugo de frutas (figura 4.4) es el líquido obtenido de exprimir algunas clases de frutas frescas maduras y limpias, sin di- luir, concentrar o fermentar, sin embar- go dependiendo del país también son considerados como productos obteni- dos a partir de jugos concentrados, cla- rificados, congelados o deshidratados. 7979797979 CAP. 4 - FRUTAS Y HORTALIZAS 4.2.8 Néctar Producto elaborado con jugo, pulpa o concentrado de frutas adi- cionado de agua, aditivos e ingredientes permitidos (figura 4.5 en página siguiente). Su concentración en sólidos solubles es del 25 y el 50% dependiendo del país y las exigencias del consumidor; estos productos son ácidos y tienen mayor viscosidad que los ju- gos de fruta (Arthey, y Ashurst, 1996). 4.2.9 Refresco de frutas Es el producto elaborado con jugos o pulpas de frutas frescas o con concentrados de frutas reconstituidos, adicionado con agua, saborizantes y colorantes permitidos de cada país. 4.2.10 Bocadillo El bocadillo (figura 4.5) es una pasta sólida obtenida por coc- ción de una mezcla de pulpa de fruta(s), edulcorantes y aditivos permitidos, su contenido en sólidos solubles totales debe ser de 75°Brix y estar libre de materias extrañas y señales dedeterioro. El bocadillo suele ser preparado con guayaba de las variedades ro- sada y blanca, pero tecnológicamente se puede preparar a partir de cualquier fruta ajustando las condiciones de acidez y sólidos solubles. 4.2.11 Encurtidos Es un producto obtenido a partir de una o varias frutas, hortalizas o verduras enteras, en trozos que se conservan por acidificación, previamente curadas en salmuera o que hayan sufrido o no una transformación láctica, conservadas en un líquido de cobertura (liquido de gobierno). 80 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R Recepción de la fruta Selección Pesaje Lavado Pelado Escaldado Despulpado Refinado Mezcla Agua+pulpa+azúcar Pasteurizado Enfriamiento Envasado Figura 4.4 Diagrama de elaboración de jugos y néctares Figura 4.5 Diagrama de ela- boración de bocadillo Recepción de la fruta Pesaje Limpieza y desinfección Adecuación de- materia prima Despulpado Formulación Cocción Moldeo (72h) Porcionado Empacado Enfriamiento Envasado 8181818181 CAP. 4 - FRUR TAS Y HORTALIZAS 4.2.12 Vinos El vino es una bebida obtenida median- te la fermentación del mosto o zumo de uvas. Durante la fermentación, las enzimas de las levaduras convierten la fructosa y glucosa de las uvas en alcohol etílico, dióxido de carbono y calor (Gra- inger y Tattersall, 2005). El vino recibe varias clasificaciones de acuerdo a su color (Tinto, blanco, rosa- do), edad (Jóvenes, crianza, reserva, gran reserva) o grado de dulzor (seco, semiseco, dulce). El proceso de elaboración depen- de del tipo de vino a elaborar, el método general se encuentra esquematizado en la figura 4.6. Figura 4.6 Diagrama de elaboración de vino Recepción y selección Prensado Fermentación Maduración Embotellado 82 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R EJERCICIOS 1. ¿Cuál es el componente que se encuentra en mayor proporción en frutas y hortalizas? Explique por qué debe ser controlado por medio de los métodos de conservación. 2. Son funciones de los ácidos orgánicos en la industria de frutas y hortalizas: a) Impiden el desarrollo de algunos microorganismos. b) Disminuyen el pH. c) Aumentan la vida útil. d) Saborizan el producto. e) Todas de las anteriores. 3. Busque en el comercio e indique cinco productos de frutas u hortalizas que sean mínimamente procesados. 8383838383 CAP. 4 - FRUTAS Y HORTALIZAS 4. Indique cuál es la diferencia entre un jugo, néctar y refresco de frutas. 5. Es el producto obtenido por las por la desintegración y tamiza- do de la fracción comestible de frutas frescas: a) Mermelada b) Pulpa de frutas c) Vino d) Néctar e) Frutas congeladas 84 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARTHEY, D. y ASHURST, P.R. Procesado de frutas. Zaragoza: Edito- rial Acribia, 1996. BAEZA, Rita. Comparison of technologies to control the physiologi- cal, biochemical and nutritional changes of fresh cut fruit. Trabajo para optar al grado de Magister. 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Los procesos de obtención y procesa- miento de cereales no han variado drásticamente con el tiempo, pero los desarrollos tecnológicos, biotecnológicos y el mejora- miento continuo en la calidad, han permitido que esta industria sea cada vez más competitiva. 5.1 COMPOSICIÓN DE LOS CEREALES Los cereales son el fruto de algunas gramíneas, los más relevan- tes en la alimentación humana son el trigo, maíz, arroz, avena, cebada y centeno. La composición de los macro nutrientes varía según el tipo de cereales y las prácticas de cultivo llevadas a cabo. 88 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R 5.1.1 Carbohidratos Corresponden entre 79–83% de la materia seca del grano (Vacla- vick y Christian, 2008), siendo el almidón el constituyente más abundante, este se encuentra formado por amilosa y amilopec- tina. Estudios indican que la amilosa reduce el impacto glicémico y de la insulina generada por los alimentos. (Behall y Scholfield, 2005). 5.1.2 Proteínas Las proteínas de los cereales componen entre 7-14% del grano y proveen aproximadamente el 50% de las proteínas que se consu- men en el mundo, sin embargo son de bajo valor biológico por su deficiencia en aminoácidos como la lisina y la metionina, por lo que no se pueden considerar como la única fuente de proteí- na en la alimentación humana(Dendy, Dobraszczyk, 2001; Belizt, Grosch, y Schieberle, 2009). Dos proteínas importantes presen- tes en cereales son la gliadina y glutenina, el porcentaje de estas determinará el potencial de formación de gluten, permitiendo la elasticidad y capacidad de esponjamiento en las masas de panifi- cación (Badui, 2006; Vaclavick y Christian, 2008) 5.1.3 Lípidos El porcentaje de lípidos depende del tipo de cereal, sin embargo fluctúa entre el entre 1-7%. Por su bajo contenido de grasas en empleado como sustituto de otro tipo de grasas en la alimenta- ción humana (Dendy, Dobraszczyk, 2001). Desde el punto de vis- ta técnico, un contenido alto de lípidos permite obtener panes de mejor calidad. CAP.5 - CEREALES 8989 5.2 PROCESAMIENTO DE CEREALES 5.2.1 Harinas Antes de la obtención de la harina es necesario moler el grano, lo que permitirá pasar del grano crudo a un polvillo de utilidad para un procesamiento posterior. Esto se realiza triturando el gra- no limpio y separando la corteza exterior a través de una serie de etapas (figura 5.1), obteniendo un producto con un tamaño de partícula entre 1 a 150µm y proteína de calidad (Kaletunç y Breslauer, 2003; Cauvain y Young, 2006). Estos dos parámetros condicionaran la posterior utilización de la harina. Figura 5.1. Etapas de Molienda Limpieza del grano Humidificación Temperado Reducción Almacenamiento 90 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R 5.2.2 Pan La elaboración del pan es uno de los des- cubrimientos más importantes de la hu- manidad, se compara con el hallazgo del fuego y la invención de la rueda. Ha jugado un papel fundamental en el de- sarrollo del hombre y es una de las princi- pales fuentes de alimentación en el mun- do. El pan es un alimento de fácil elaboración que consta de harina de trigo, agua, leva- dura, sal y azúcar, sin embargo según el tipo de pan a elaborar y legislación de cada país, se puede adicionar otro tipo de insumos como leche, grasa, aceite, enzimas, gluten, emulsificantes y con- servantes. Se prefiere la harina de trigo para la obtención de pan, ya que al ser mezclada con agua y bajo condiciones apropiadas de trabajo mecánico, origina una masa elástica y cohesiva. Para lograr esto es necesario lograr una serie de cambios físicos y químicos a tra- vés de la fermentación generada por la levadura Saccharomyces cerevisiae, la participación de enzimas y el trabajo mecánico so- bre la masa (figura 5.2). Gran parte de las etapas de elaboración tienen una función que repercuten en la calidad del producto final, esto se puede eviden- ciar en la tabla 5.1 (Véase en página siguiente). CAP.5 - CEREALES 9191 Figura 5.2. Diagrama de elaboración del pan Mezclado Fermentación Horneado Enfriamiento Empacado 5.2.3 Pasta La pasta es un producto obtenido a través de una mezcla de agua y harina o sémola de trigo (Kill y Turnbull, 2001), forzada a pasar por un extrusor, para luego ser deshidratada (Hui, 2007). También se puede incorporar otros insumos como huevos, leche, grasas comestibles y hortalizas deshidratadas. El proceso de obtención de pasta de observa en la figura 5.3. La extrusión es un proceso importante para lograr pasta con formas especiales (macarrones, tallarines, tornillos, espagueti) y consiste en forzar un material sólido o semisólido a través de un pequeño orificio, bajo condiciones controladas de calor y pre- sión, permitiendo importantes cambios físicos (Brennan, 2006 y Heldman y Lund 2007). 92 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R Tabla 5.1 Efecto de las etapas de procesamiento en la calidad del pan. ETAPA OBJETIVO EFECTO Mezclado Atrapar aire Estructura del pan. Adición de agua Hidratación de proteínas y almidores. Activación de las levaduras. Adición de sal Sabor. Control del crecimiento de las levaduras. Adición de azúcar Sabor. Coloración de la corteza. Grasa Mejorar la retención de aire y suavidad en la masa. Levadura Forma característica al pan por la produc- ción de CO2 generado en la fermentación. Horneado Fusión de la grasa Aumento del volumen. Formación de gases El aire, vapor de agua y el CO2, permiten la expansión de la masa. Activación de las enzimas La amilasa cataliza las reacciones del proce- so. Muerte de levadu- ras Detiene la fermentación. Evita sabores a fermento. Coagulación de las proteínas Formación de la estructura. Gelatinización del almidón Ayuda a obtener la textura característica del pan. Caramelización Ocurre la reacción de Maillard, produciendo la coloración y sabor a caramelo. Enfriamiento Solidificación de las grasas La sensación grasa decrece. Cristalización de los azucares Formación de la cubierta del pan. Solidificación del al- midón Endurecimiento del pan. Volatilización Evaporación de aromas y olores. Fuente: Owens, 2001 y Figoni, 2008 CAP.5 - CEREALES 9393 Figura 5.3 Diagrama de elaboración de pasta Hidratación Mezclado Extrusión y moldeo Deshidratación Empacado 5.2.4 Galletas Según la NTC 1241 (2007), las galletas son productos horneados, elaboradas principalmente de harina de trigo e insumos como azúcar, aceites vegeta- les y grasa. Son productos con forma delgada y pequeña, esto les permite características sensoriales de textura diferentes a otros productos proce- sados a partir de cereales (Cauvain y Young, 2006). Su elaboración es simple (figura 5.4), las variaciones en el proceso dependerán del tipo de galleta que se vaya a elaborar (dulces, rellena, tipo wafer, cubiertas, barquillos, conos, saladas). 94 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R Figura 5.4 Diagrama de elaboración de galletas Mezclado Fermentación Horneado Enfriamiento Empacado 5.2.5 Rosquillas (donuts) Es una masa fermentada dulce con forma tubular, elaborada con harina de trigo, azúcar, sal, levadura, mantequilla y huevos, que posteriormente se somete a un proceso de freído (figura 5.5). Es importante controlar las variables que comprometen este proce- so como el tipo de aceite y temperatura para no incidir de mane- ra negativa en las características sensoriales del producto final. CAP.5 - CEREALES 9595 Figura 5.5 Diagrama de elaboración de rosquillas Enfriamiento Glaseado Empacado Mezclado Fermentación Extrusión Corte y forma Freido 5.2.6 Cereales para el desayuno Son productos extruidos, elaborados a partir de granos o hari- na de maíz (figura 5.6), trigo, arroz y/o avena. En el año 1855 los hermanos Kellogg inventaron un producto para el desayuno que fuera más fácil de digerir que el pan (Owens, 2001). En la actualidad los cereales para desayuno se caracterizan por tener un alto contenido de carbohidratos y un aporte bajo de grasas. En su formulación se suele incluir insumos como azúcar, sal, almidón de trigo, bicarbonato de sodio, colorantes y extracto de malta (Riaz, 2004). 96 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R Figura 5.6 Diagrama de elaboración de cereales para el desayuno Inclusión de aditivos Empacado Adecuación de maíz Cocción granos de maíz Pre-deshidratación Extrusión Horneado 5.2.7 Pasabocas (snacks) El proceso de extrusión ha encontrado en los snacks su máxima expresión, dando la posibilidad de elaborar productos con todas las formas imaginables por el procesador. Es uno de los segmen- tos de la industria de alimentos de mayores ventas en el mun- do, debido a sus características sensoriales y funcionalidad. Los snacks se elaboran con harina y/o almidones de maíz o trigo, tam- bién son adicionados insumos como mantequilla, aceites vege- tales, sal y emulsificantes para reducir la adherencia y mejorar el proceso de elaboración (Riaz, 2004). CAP.5 - CEREALES 9797 5.2.8 Tortillas Las tortillas (figura 5.7), son un produc- to tradicional de México y Centroamé- rica, y su consumo se remonta a la épo- ca de los aztecas. Tradicionalmente las tortillas han sido elaboradas con harina de maíz, sin embargo en la actualidad se está popularizando el consumo de tortillas de harinas de trigo. Dentro de los insumos empleados en la elaboraciónde este pro- ductos se adiciona sal, agentes leudantes y enzimas en algunos procesos comerciales. Figura 5.7 Diagrama de elaboración de tortillas Empacado Mezclado Boleado Laminado Horneado Enfriamiento 5.2.9 Arepas Producto característico de Colombia, Venezuela y Panamá. Se elabora con masa o harina pre-cocida de maíz, tiene una forma si- milar a las tortillas. Los insumos empleados son dependientes del sitio de elaboración, pero usualmente se adiciona sal, margarina o aceite vegetal y conservantes en su formulación (figura 5.8). 98 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R Figura 5.8 Diagrama de elaboración de arepas Adecuación del maíz Cocción Mezclado Molienda Amasado Laminado Horneado Enfriamiento Empaque Fuente: Adaptado de Naranjo, 2009 99 CAP.5 - CEREALES 99 EJERCICIOS 1. ¿Cuál es la importancia nutricional de los cereales? 2. Explique las etapas para la obtención de harinas. 3. Son efectos del mezclado en la calidad del pan: a) Mejorar la retención del aire. b) Formación de la cubierta del pan. c) Activación las levaduras. d) a y b e) b y c 100 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R 4. Son efectos del horneado en la calidad del pan: a) Activación las levaduras. b) Aumento del volumen. c) Detener la fermentación. d) a y c e) b y c 5. Es un producto obtenido a través de una mezcla de agua y ha- rina o sémola de trigo. a) Cereales para el desayuno. b) Rosquillas c) Pan d) Snacks e) Pasta 101 CAP.5 - CEREALES 101 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BADUI, Salvador. Química de los alimentos. México: Pearson, 2006. BEHALL, K.M. y SCHOLFIELD, D.J. (2005). Food amylase content affects postprandial glucose and insulin responses. En: Cereal Chemistry. N° 82. pp 654–659. BELIZT,H.D.; GROSCH, W. y SCHIEBERLE, P. Food chemistry. Sprin- ger, Leipzig, Alemania. 2009. BRENNAN, James G. Food Processing Handbook. WILEY-VCH Ver- lag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Alemania, 2006. CAUVAIN, Stanley P. y YOUNG, Linda S. Baked Products: Science, Technology and Practice. Blackwell Publishing, Oxford, Reino Uni- do, 2006. DENDY, David A.V. y DOBRASZCZYK, Bodgan J. Cereales y produc- tos derivados: química y tecnología. Editorial Acribia. Zaragoza, España, 2001. DEWETTINCK, K.; et al. (2008). 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Evitar pérdidas de ingresos por devoluciones, reclamaciones, demandas, multas, cierre o clausura. Procesos más eficientes. La satisfacción y confianza del consumidor. 105105105105105 Capítulo 6 Manipulación de alimentos El manejo seguro de los alimentos busca que estos sean mani- pulados bajo condiciones controladas de higiene, para evitar su contaminación con microorganismos patógenos relacionados con infecciones o intoxicaciones alimentarias. Para lograr esto es necesario manipular de forma idónea y responsable los alimen- tos, con prácticas que eviten la contaminación cruzada con agen- tes químicos, físicos y biológicos. 6.1 CONCEPTOS ASOCIADOS A LA MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS 6.1.1 Codex Alimentarius Son un “conjunto de normas, códigos de prácticas, directrices, y otras recomendaciones” que buscan la protección de los consu- midores, la estandarización de los requisitos aplicados a los ali- mentos y la simplificación del comercio entre las naciones que pertenecen a la Organización Mundial del Comercio (FAO y OMS, 2006). El Codex Alimentarius maneja diversos documentos sobre alimentos, estos se encuentran citados en la figura 6.1 y pue- den ser consultados libremente en la página web: http://www. codexalimentarius.net. 106 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R Figura 6.1 Documentos del Codex Alimentarius. Aditivos alimentarios Evaluación de riesgos microbiológicos Higiene de los alimentos Normas para productos Etiquetado de alimentos Métodos de análisis y muestreo Límites máximos de residuos de plaguicidas y medicamentos veterinarios en alimentos Codex Alimentarius Normas Códigos Directrices Recomendaciones 6.1.2 Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) Las BPM son principios básicos de higiene, de obligatoria imple- mentación y cumplimiento en la industria, que permiten garan- tizar la obtención de alimentos seguros para el consumidor a lo largo de las etapas de procesamiento, distribución, venta y ela- boración de alimentos. Las BPM se organizan en una serie de pla- nes y programas que facilitan su aplicación, estos son (Salgado y Castro, 2007): Plan de saneamiento. Programa de capacitación. Programa de control de agua potable. 107107107107107 CAP. 6 - MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS Programa de control de proveedores. Programa de distribuidores. Plan de muestreo. Programa de mantenimiento. Programa de aseguramiento de la calidad. Programa de control de procesos. Programa de trazabilidad. Programa de tratamiento de aguas residuales. Por su carácter obligatorio algunos países han optado por regular la aplicación de las BPM (tabla 6.1), otros países se han acogido a las recomendaciones del Codex Alimentarius, incluidos en los textos básicos de higiene (FAO y OMS, 2009). Tabla 6.1 Algunas regulaciones nacionales y regionales de las BPM. País o Región Tipo de Regulación Argentina IRAM 14102 Colombia Decreto 3075/97 Ecuador Decreto 3253/02 Estados Unidos 21-CFR-101 Mercosur Resolución 80/96 México NOM-251- SSA1-2009 Perú D.S 007-98-SA 6.1.3 Manipulación y manipulador de alimentos La manipulación de alimentos se refiere a todas las actividades que buscan alcanzar los principios de higiene que establecen las BPM en: 108 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R Instalaciones de procesamiento, distribución y venta. Equipos. Utensilios. Manipuladores. Operaciones de procesamiento. Almacenamiento. Transporte. Toda persona involucrada en las actividades de manipulación de alimentos y por lo tanto en contacto directo con el alimento fres- co, procesado, envasado o empacado; es considerado un mani- pulador de alimentos. 6.2 RIESGOS ASOCIADOS A LA MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS La cadena alimentaria posee determinados riesgos que están asociados a las actividades, manipuladores, materias primas e in- sumos de cada etapa, si estos noson controlados pueden gene- rar problemas de salud al consumidor. Estos riesgos se clasifican en físicos, químicos y biológicos. 6.2.1 Riesgos físicos Consiste en la inclusión de cuerpos extraños al alimento. Pueden causar heridas o enfermedades a las personas que los manipulan o consumen. Algunos ejemplos de estos riesgos son: astillas de madera, plástico, objetos corto punzantes (fragmentos de vidrio y metal), piedras, huesos, material del manipulador (cabellos, uñas y vendaje). 6.2.2 Riesgos químicos Se refiere al riesgo de contaminación por un producto químico 109109109109109 CAP. 6 - MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS en un alimento. Estas sustancias pueden ser de origen natural o artificial y estar relacionadas con el proceso de fabricación, las materias primas y/o los insumos. Algunos residuos químicos en- contrados en alimentos son: Plaguicidas (herbicidas, fungicidas e insecticidas). Fertilizantes. Toxinas. Alérgenos. Medicamentos veterinarios. Hormonas. Agentes de limpieza y desinfección. Lubricantes de equipos. Aditivos alimentarios. 6.2.3 Riesgos biológicos Son los riesgos causados por microorganismos, estos requieren un mayor control por la dificultad de ser percibidos a simple vista, además son los que generan mayores inconvenientes de salud al consumidor. Generalmente se asocian a deficiencias higiénicas en la manipulación de alimentos. 6.3 CONTROL DE MICROORGANISMOS Como se indicó anteriormente, los microorganismos son causan- tes de un alto porcentaje de los problemas de salud en el con- sumidor por causa de una inadecuada manipulación de los ali- mentos. Conocer su forma de control y los factores que afectan su crecimiento es de gran relevancia para evitar los riesgos de tipo biológico en la elaboración de alimentos. 110 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R 6.3.1 Microorganismos Estos son organismos muy pequeños que usualmente requieren microscopios para ser vistos. Entre ellos se encuentran las bacte- rias, mohos, levaduras, protozoarios y algunas algas microscópi- cas. Algunas clasificaciones también aceptan a los virus. En la industria de alimentos es frecuente encontrar microorga- nismos perjudiciales o benéficos para el proceso y las personas, estos son: : microorganismos utilizados en una etapa de fabricación o la elaboración de un producto con una función específica. Se emplean en alimentos y bebidas como el yogur, el queso, el pan, la cerveza y el vino. : microorganismos (principal- mente bacterias) que pueden ser potencialmente causantes de enfermedad al consumidor. : microorganismos causantes de bio-deterioro (principalmente mohos y levaduras) en los ali- mentos, generalmente de tipo sensorial (color, olor, aroma, sabor y textura). 6.3.2 Factores que afectan el crecimiento de los micro- organismos Para ejercer un correcto control sobre los microorganismos, es importante conocer los aspectos que afectan su crecimiento y reproducción, estos parámetros se dividen en intrínsecos y ex- trínsecos. 111111111111111 CAP. 6 - MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS Parámetros intrínsecos. Son los factores limitantes que se pueden encontrar en el sustra- to del cual se alimenta el microorganismo. El conocimiento de la composición de los alimentos y los parámetros intrínsecos que se muestran a continuación, permiten una selección más acertada del método de conservación idóneo, para prolongar la vida útil del alimento. los alimentos ricos en nutrien- tes, son un sustrato ideal para la proliferación de los micro- organismos, por esta razón requerirán mayores controles al momento de ser procesados, por ejemplo: carnes, huevos, lácteos y sus derivados. : este es un factor importante de control para los microorganismos, por eso algunos métodos de con- servación se basan en la disminución del pH a través de fer- mentaciones o por la incorporación de ácidos orgánicos. La mayoría de las bacterias se desarrollan a un pH entre 4,5 y 9, con un óptimo entre 6,5 y 7,5. Los mohos y levaduras se pueden desarrollar a un pH entre 2 -11, con un óptimo de 4 a 6 (Adams y Moss, 2008). : es el potencial de un alimento (sustrato) de perder o ganar oxígeno. Los micro- organismos aerobios requieren medios oxidantes (captan oxígeno) como las frutas y las verduras, los microorganismos anaerobios requieren un medio reductor (ceden oxígeno), como algunos productos cárnicos y lácteos (Jay, 2000). El control de este parámetro se realiza principalmente alteran- do la atmósfera que rodea al alimento. w : la aw describe el grado de disponibili- dad de agua en los alimentos. Cuando a un alimento agrega- mos azúcar o sal, éstos ligan el agua, por lo tanto restringen el agua para uso de los microorganismos. 112 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R : algunos alimentos pueden prevenir o inactivar de manera natural la proliferación de mi- croorganismos, por la presencia de sustancias antimicrobia- nas, algunas de éstas, se observan en la tabla 6.2. Tabla 6.2 Sustancias antimicrobianas de origen natural Sustancias de origen vegetal (Extractos) Sustancias de origen Animal Sustancias de ori- gen microbiano (Bacteriocinas) Pimienta negra Lactoperoxidasa Nisina Canela Lactoferrina Carnocina Ajo Lactoglobulinas Lactocina Comino Lisozima Pediocina Orégano Ovotransferrina Lactocidina Clavos Ovoglobulina Reutericina Vainilla Inmunoglobulina Y Helveticina Tomillo Avidina Sakacina Fuente: Adaptado de Davidson, Sofos y Branen, 2005; Kruger, 2006; Viuda-Mar- tos, et al, 2007 Parámetros extrínsecos. Son los factores externos o ambientales que afectan el crecimien- to del microorganismo. : todos los microorganismos necesitan agua para crecer y en los alimentos está condicionada por la aw. Una humedad relativa baja en el almacenamiento, permite una dismi- nución del aw en el alimento y por lo tanto restringe el crecimien- to de algunos microorganismos. : la mayoría de los microorganismos requie- ren oxígeno para su crecimiento, esto se puede controlar al afec- 113113113113113 CAP. 6 - MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS tar la atmósfera gaseosa que las rodea por medio de técnicas de procesamiento o la selección del tipo de empaque, por ejemplo empacado al vacío. : la mayoría de las bacterias patógenas pueden cre- cer a diferentes rangos de temperatura, sin embargo la mayoría crece entre 16 y 44°C. Los mohos y levaduras se caracterizan por crecer a temperatura ambiente. La temperatura es el parámetro de mayor cuidado por parte de los manipuladores, ya que los microorganismos son muy suscep- tibles a este. Si un microorganismo patógeno o alterante está en un alimento que posee parámetros intrínsecos favorables (por ejemplo nutritivo, alta aw y pH cercano a la neutralidad) y además se encuentra a altas temperaturas, es posible que se reproduzca entre 15-30 minutos, generando alrededor 1´000.000 de microor- ganismos en tan solo 5 horas (figura 6.2). Figura 6.2 Esquema de reproducción de los microorganismos. 114 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R 6.4 MANIPULACIÓN ADECUADA DE ALIMENTOS El manipulador de alimentos puede aportar al control de los ries- gos químicos, físicos y biológicos, a través del conocimiento y aplicación de los métodos de conservación y prácticas como: Prevención de la contaminación cruzada. Manejo de los alimentos a la temperatura correcta. Prácticas básicas de higiene. Limpieza y desinfección de alimentos, equipos y utensilios. Identificación, verificación y control de plagas. Adecuada disposición de residuos sólidos. 6.4.1 Prevención de la contaminación cruzada La contaminación cruzada es el paso de microorganismos desde una zona o producto sucio a una zona o producto limpio. A con- tinuación se citan algunas acciones que evitan la contaminación cruzada. Separar los alimentos sin procesar de los procesados. Evitar el contacto de superficies sucias con los alimentos pro- cesados. Evitar el traslado de personal, equipos y utensilios de zonas sucias a limpias, por ejemplo:traslado de utensilios de zona de recepción de materias primas a la zona de empaque. Lavado constante de manos por parte del manipulador. Control de visitantes al sitio de procesamiento. Almacenamiento correcto de alimentos (figura 6.3 115115115115115 CAP. 6 - MANIAA PULACIÓN DE ALIMENTOS Figura 6.3. Riesgo de contaminación cruzada por inadecuado almacena- miento de alimentos. 6.4.2 Manejo de los alimentos a la temperatura correcta Como se evidenció en el capítulo de conservación de los alimen- tos, varios de los métodos enunciados allí, requieren de la aplica- ción de altas o bajas temperaturas, con esto se busca el control de los “alimentos de mayor riesgo”, que son aquellos susceptibles al crecimiento de bacterias patógenas. La mayoría de las bacte- rias patógenas presentes en los alimentos, crecen a temperaturas entre los 5 y 60°C, a este rango se le conoce como la “zona de peligro”, y las temperaturas <5°C y > 60°C, se les denomina “zona de seguridad” (figura 6.4). No se puede evitar que un alimento pase por zona de peligro, pero se debe garantizar que sea en un corto tiempo. 116 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R Figura 6.4 Esquema de control de temperaturas en los alimentos. 6.4.3 Prácticas generales de higiene Una de las prácticas que facilitan la inocuidad de los alimentos, es mantener una esmerada higiene por parte del personal, esto se logra con las siguientes actividades: Baño diario (especial cuidado de nariz y oídos). Lavado frecuente de cabello. Cabello corto o recogido. Uñas limpias y cortas. Mantener una buena higiene bucal. Estas acciones permiten reducir el riesgo biológico causado por la bacteria Estafilococos aureus, que se encuentra en el cabello, oídos, nariz y boca del 40-45% de las personas (Hazelwood y McLean, 1991) y puede generar una intoxicación alimentaria, si se dan las condiciones necesarias al manipular el alimento. 117117117117117 CAP. 6 - MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS El objetivo del uso de la indumentaria de protección es evitar el contacto del alimento con algún contaminante de la ropa o del manipulador (cabellos, polvo, fibras, botones). Además de mantener el uniforme limpio y utilizarlo de manera adecuada (figura 6.5) es importante usar: Uniforme de color claro, sin botones y bolsillos. Gorro o cofia. Casco (si existen medidas de seguridad que lo exijan). Tapabocas o cubre-barba (cuando sea necesario). Calzado cerrado. Figura 6.5 Adecuado uso de la indumentaria de protección El lavado de manos es una de las prácticas más sencillas, pero de mayor impacto para prevenir la contaminación cruzada a los ali- mentos. La aplicación correcta del procedimiento de lavado de manos (figura 6.6) debe permitir la eliminación de residuos, grasa y microorganismos. Debe realizarse en las siguientes situaciones: 118 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERINKK CASTRO R Después de usar el baño. Antes y después de manipular alimentos. Al cambiar de actividad durante el trabajo. Al tocarse la nariz, boca, cabello u otra parte del cuerpo. Después de manipular basura. Después de fumar. Después de manipular sustancias químicas. Antes y después de usar guantes. Es importante recordar que el uso de guantes no exime del la- vado de manos en las situaciones descritas anteriormente. Figura 6.6 Procedimiento adecuado de lavado de manos con o sin guantes Mojar las manos con agua (preferiblemente tibia) Lavar las manos con jabón durante 15 a 20 segundos y enjuagar Desinfectar las ma- nos con un agente para este fin Enjuagar las manos de ser necesario (depende del tipo de desinfectante empleado Secar las manos con una toalla de papel desechable o un secador mecánico 119119119119119 CAP. 6 - MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS La recontaminación de las manos, luego del lavado es algo fre- cuente, y se puede evitar con las siguientes precauciones: No secarse las manos en el uniforme. No secarse en elementos sucios, por ejemplo: trapos Mantener limpios y desinfectados los grifos, secadores y cual- quier elemento que pueda estar en contacto antes y después del lavado de manos. Otras recomendaciones No comer ni fumar en las áreas de elaboración de alimentos. Evitar toser, estornudar o escupir sobre los alimentos o en las áreas de elaboración de estos. Apoyarse en paredes, equipos o productos. Exigir a los visitantes las mismas prácticas de higiene del per- sonal manipulador. No use joyas, reloj, llavero u otros accesorios que puedan caer al alimento. Mantener sus objetos personales lejos de la zona de proce- samiento. No manipular alimentos si se encuentra enfermo o tiene le- siones en la piel. Usar su sentido común al manipular alimentos. 6.4.4 Limpieza y desinfección de alimentos, equipos y utensilios Las prácticas de limpieza y desinfección de los insumos, materias primas, ambiente, equipos, medios de transporte y manipulado- res, permiten mantener unas buenas condiciones sanitarias, be- neficiando la higiene del producto final. El primer factor esencial para una limpieza y desinfección, es que la planta posea agua de buena calidad y proveniente de una 120 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R fuente confiable. Luego se deben seguir las siguientes etapas: Corresponde a la remoción manual de los residuos de alimentos que puedan servir como fuente de alimento para microorganis- mos y plagas. Es la remoción de la suciedad y materia orgánica (por ejemplo: grasa, proteínas, carbohidratos) adherida a las superficies, para evitar la formación de biocapas (biofilms). Este paso se realiza con la ayuda de un detergente, este debe ser económico, atóxico, no corrosivo, estable y fácil de medir (Marriott y Gravani, 2006). Es la eliminación o reducción de microorganismos a través de métodos térmicos o químicos, estos últimos son empleados con mayor frecuencia, por ser más económicos. Un desinfectante quí- mico debe ser de amplio espectro, rápido, estable, atóxico, solu- ble en agua, económico, fácil de usar y dosificar (Marriott y Grava- ni, 2006). Los desinfectantes químicos se clasifican en: Ácidos. Alcoholes. Aldehídos. Álcalis. Biguanidas. Halógenos. Iodóforos. Agentes oxidantes. Fenoles. Amonios cuaternarios. Las sustancias cloradas pertenecen al grupo de los halógenos, y 121121121121121 CAP. 6 - MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS son los desinfectante más usados por su amplio espectro sobre los microorganismos y economía, pero su efecto se puede afec- tar con las altas temperaturas y la materia orgánica, además tie- ne una gran desventaja para la industria de alimentos, ya que es altamente corrosivo para el acero inoxidable (material de la ma- yoría de equipos y utensilios). Algunas recomendaciones para su uso, se encuentran en la tabla 6.3. Tabla 6.3 Recomendaciones para el uso del Hipoclorito de sodio Lugar u objeto a desinfectar Tipo de sustancia Dilución a emplear Alimento Hipoclorito de sodio (13%) 1ml/1L de agua Cloro de uso común (5,25 %) 1,5ml/1L de agua Utensilios Hipoclorito de sodio (13%) 2ml/1L de agua Cloro de uso común (5,25 %) 3ml/1L de agua Pisos y Paredes Hipoclorito de sodio (13%) 4ml/1L de agua Cloro de uso común (5,25 %) 6ml/1L de agua Para finalizar es necesario realizar enjuagues entre cada etapa de limpieza y desinfección, esto permite retirar residuos de materia orgánica o detergentes que puedan inactivar a los desinfectan- tes. 6.4.5 Identificación, verificación y control de plagas Se considera plagas a los roedores, insectos voladores e insectos rastreros, aunque también se puede incluir otros animales, que por múltiples circunstancias son atraídos (perros, gatos, aves y murciélagos). Es necesario identificar el tipo de plaga y su com- portamiento dependiendo del sitio de procesamiento o trans- porte para poder actuar efectivamente. Las plagas son reservorio de diversos microorganismos patóge- nos, que pueden trasmitir enfermedades si entran en contacto 122 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R con los alimentos, por eso es relevante evitar el ingresoy prolife- ración en los sitios de almacenamiento, producción y transporte. Algunas medidas preventivas para evitar el acceso de las plagas son: Inspeccionar regularmente las instalaciones, especialmente sitios donde pueden ingresar o anidar las plagas. Revisar las materias primas que ingresan a la planta. Realizar una buena disposición de los residuos sólidos. Almacenar en diferentes lugares las materias primas y los productos terminados. Lavar periódicamente los recipientes de recolección de las basuras. Limpiar y desinfectar constantemente las instalaciones. El control de plagas solamente debe ser realizado por especialis- tas certificados y debe ser primordialmente preventivo. Algunas acciones comunes que emplean los expertos para el control de roedores e insectos son: Aplicación de cebos con raticidas. Trampas con cebos. Dispositivos con tubos fluorescentes que atraen a los insec- tos voladores hacia una rejilla electrificada. Aplicación de insecticidas. 6.4.6 Disposición de residuos sólidos Un inadecuado manejo de los residuos sólidos permite la proliferación de plagas y la reproducción de microorganis- mos, lo que se ve reflejado en un riesgo para la inocuidad de los alimentos. Por esto es necesaria una buena disposición durante la recolección, conducción, almacenamiento final de los residuos. Antes de comenzar con estas actividades, se 123123123123123 CAP. 6 - MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS aconseja clasificar los desechos en orgánicos e inorgánicos y luego realizar las etapas consignadas en la tabla 6.4. Tabla 6.4 Etapas para la disposición de residuos sólidos. Etapa Pasos Recolección interna Los desechos de acuerdo con su clasificación son recolectados en los recipientes dispuestos e iden- tificados para ello. Ubicar los recipientes en sitios donde no repre- sente contaminación para el alimento. Evacuar los desechos rápidamente. Conducción Llevar los recipientes o bolsas a los sitios destina- dos para el almacenamiento interno (fuera de las zonas de manipulación de alimentos). Lavar y desinfectar los recipientes de recolección. Ubicar los recipientes en los sitios de origen. Recolección externa. Almacenar los residuos sólidos en un sitio externo que no represente un riesgo para el alimento. Los contenedores deben permanecer cerrados y lavarse frecuentemente. Mantener los contenedores alejados de la hume- dad. 6.5 ENFERMEDADES TRASMITIDAS POR LOS ALI- MENTOS Todas las actividades que hacen parte de la correcta manipula- ción de los alimentos tiene la finalidad de prevenir las enferme- dades trasmitidas por alimentos (ETAS), en su mayoría por agen- tes biológicos. Las ETAS presentan una tendencia de aumento desde hace varios años en todo el mundo, entre las principales razones se pueden citar la globalización y la producción en masa de los alimentos, generando una mayor cobertura, pero aumen- tando el riesgo de propagar enfermedades a un mayor número de personas. Las ETAS pueden clasificarse en tres grupos (Bhunia, 2008): 124 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R : generadas por la ingestión directa de microorganis- mos patógenos en los alimentos. Algunos microorganismos cau- santes de infecciones son: Escherichia coli O157:H7 y Campylobac- ter jejuni. : causado por la ingestión de toxinas en el alimen- to, generadas por microorganismos patógenos. Algunos micro- organismos causantes de intoxicaciones son: Estafilococos au- reus, Bacillus cereus y Clostridium spp. se presentan al ingerir algunos microorganismos patógenos en los alimentos que luego de ser consumidos produ- cen toxinas. Algunos microorganismos causantes de toxiinfeccio- nes son: Clostridium perfringens y Vibrio cholera. Los síntomas y causas de las ETAS son variados y dependen del tipo de microorganismo involucrado y el alimento asociado, las principales bacterias causantes encuentran en la tabla 6.5. 125 125 125 125 125 C A P. 6 - M A N IPU LA C IÓ N D E A LIM EN TO S Tabla 6.5 Principales bacterias, alimentos asociados y síntomas que generan ETAS Bacteria Alimentos asociados Síntomas Campylobacter jejuni Productos cárnicos y carne de ave, leche cruda, queso y pescado. Diarrea, náusea y dolores abdominales. Clostridium botulinum Alimentos con pH > 4.3, principalmente conservas, productos cárnicos, pescado y queso. Parálisis muscular, fatiga, vértigo, visión doble, dificultad para hablar o tragar, paro cardio-respiratorio. Clostridium perfringens Carne de res, ave y pescado. Dolor abdominal, náusea y diarrea. Escherichia coli Productos cárnicos, leche no pasteurizada, productos lácteos y vegetales crudos. Diarrea, náusea y vomito. Liesteria monocytogenes Productos crudos (carnes, leche, frutas y vegetales). Síntomas parecidos a los de la influenza. Salmonella spp. Huevos, carne de ave, frutas, vegetales, leche, produc-tos lácteos, algunos productos de mar. Fiebre, diarrea, dolor abdominal, dolor de cabeza. Estafilococos aureus Productos cárnicos, huevos, productos de pastelería y productos lácteos. Alimentos que han sido manipulados inadecuadamen- te. Diarrea, calambres abdominales, nausea, vómitos, dolor de cabeza y debilidad. Bacillus cereus Productos cárnicos, sopas, productos lácteos. Diarrea, calambres abdominales, nausea, vómitos. Fuente: Adaptado de Miliotis y Bier, 2003; D´Aoust, et al, 2007. 126 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R EJERCICIOS 1. ¿En qué consiste una adecuada manipulación de alimentos? 2. Cuando un manipulador de alimentos pasa de manejar mate- rias primas a manipular alimentos procesados sin lavarse las ma- nos entre ambas fases, a esto se le considera: a) Intoxicación alimentaria b) Infección alimentaria c) Contaminación cruzada d) Todas las anteriores e) b y c 3. ¿Son objetivos del Codex Alimentarius? a) Proteger la salud de los consumidores b) Regular las normas del todos los países miembros. c) Garantizar comercio de alimentos de forma justa entre las naciones d) a y b e) a y c 127127127127127 CAP. 6 - MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS 4. Relacione uno de los ítems de la primera columna con el nú- mero del enunciado correspondiente a la segunda columna. Desinfección ( ) 1. Cuando se consume un alimento que posee mi-croorganismos, causando una enfermedad. BPM ( ) 2. Microorganismos capaces de generar una enfer-medad. Inocuidad ( ) 3. Prácticas de higiene que se deben tener en cuen-ta en la cadena de procesamiento de alimentos. Infección ( ) 4. Garantía de que un alimento no causará una re-acción adversa en la salud del consumidor. Patógenos ( ) 5. Eliminación de microorganismos. 5. Indique algunas actividades que permiten prevenir las enfer- medades trasmitidas por los alimentos. 128 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ADAMS, Martin R. y MOSS, Maurice O. Food Microbiology. Reino Unido: The Royal Society of Chemistry, 2008. ALLI, Inteaz. Food quality assurance: principles and practices. Boca Raton: CRC Press, 2004. ARENAS, Alfonso. Sistema de análisis de riesgos y puntos críticos de control HACCP. Bogotá: Ministerio de Salud, 1997. BHUNIA, A.K. Foodborne Microbial Pathogens. Nueva York: Sprin- ger, 2008. D´AOUST, Jean-Yves, et al. Food Safety Handbook. Francia: Biom- erieux editions, 2007. DAVIDSON, P. M., SOFOS, J. N. y BRANEN, A. L. Antimicrobials in food. Boca Raton: Taylor & Francis Group, 2005. FAO Y OMS. Higiene de los alimentos. Textos básicos. Roma: FAO, 2009. FAO Y OMS. Que es el Codex Alimentarius. Roma: FAO, 2006. HAZELWOOD, D. y McLEAN, A.D. Curso de higiene para manipu- ladores de alimentos. Zaragoza: Editorial Acribia, 1991. JAY, James. Modern Food Microbiology. Maryland: Aspen Publi- cation, 2000. KRUGER, Monika F. Controle de Listeria monocytogenes em lingüi- ça frescal refrigerada através do uso de óleo essencial de orégano 129129129129129 CAP. 6 - MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS e nisina. Trabajo para optar al grado de Magister. Sao Paulo: Uni- versidad de Sao Paulo, Facultad deCiencias Farmacéuticas, 2006. p 91. LELIEVELD, H. L. M., MOSTERT, M. A. y HOLAH, J. Handbook of hy- giene control in the food industry. Cambridge: CRC Press, 2005. MARRIOTT, N.D. y GRAVANI, R.B. Principles of Food Sanitation. Nueva York: Springer, 2006. MILIOTIS, D.M y BIER, J.W. International handbook of foodborne pathogens. Nueva York: Marcel Dekker, 2003. MORTIMORE, Sara y WALLACE, Carol. HACCP. Oxford: Black- well Publishing, 2001. OMS. Manual sobre las cinco claves para la inocuidad de los ali- mentos. Francia: OMS, 2007. SALGADO, María T. y CASTRO, Katherin. Importancia de las bue- nas prácticas de manufactura en cafeterías y restaurantes. En: Re- vista Vector. Vol. 2, N°1 (2007) pp. 91–101. VIUDA-MARTOS, M., et al. Antifungal activities of thyme, clove and oregano essential oils. En: Journal of Food Safety. N°27 (2007), p 91–101. 131131131131131 Glosario Aditivo: sustancia adicionada a un alimento con una finalidad es- pecífica (por ejemplo: endulzar, colorear, aromatizar, estabilizar, inhibir microorganismos). Alérgeno: sustancia que causa una reacción adversa en el siste- ma inmune. Antimicrobiano: sustancia usada para prevenir el crecimiento de microorganismos. Antioxidantes: sustancias químicas que permiten inhibir las re- acciones de oxidación. Autoclave: equipo de gran resistencia mecánica, empleado para esterilizar con vapor saturado combinando presión y temperatu- ra. Bacteriocinas: sustancias de carácter antibiótico, producidas por bacterias gram positivas y gram negativas. Biofilms: comunidad de microorganismos adherida a una super- ficie. Biocapas: ver biofilms. Características sensoriales: ver propiedades sensoriales. 132 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R Catalasa: enzima que permiten catalizar la reacción de descom- posición del peróxido de hidrógeno (H2O2) en agua y oxígeno. Pertenece al grupo de las enzimas oxidoreductasas. Celulosa: polisacárido insoluble en agua, que hace parte de los componentes estructurales de una planta. Colágeno: estructura proteica flexible, que es extraída de la epi- dermis y huesos de animales de abasto. Componentes volátiles: ver compuestos volátiles. Compuestos volátiles: sustancias químicas de carácter volátil, que confieren olores y aromas característicos a los alimentos. Contaminación: presencia de un material extraño en el alimento. Cuajo: enzima de nombre renina, considerada un coagulante de origen natural producido por los microorganismos Rhizomucor miehei, Endothia parasítica, Aspergillus oryzae e Irpex lactis. El cua- jo es utilizado en la coagulación de la leche, para la producción de quesos. Cultivo starter (estárter): también conocido como cultivos ini- ciadores, son una preparación o solución de microorganismos empleados en la elaboración de productos lácteos y cárnicos fermentados. Tienen diversos objetivos, como la disminución del pH, modificación de la textura, formación de compuestos voláti- les, formación de gas (ojos en los quesos), y como agentes probi- óticos. Desinfección: eliminación de microorganismos patógenos, a través de la aplicación de técnicas desinfección químicas (desin- fectantes), físicas (tratamientos térmicos) o biológicas (filtración biológica), esta última aplicada a aguas residuales de origen ali- mentario. 133133133133133 GLOSARIO Desnaturalización de proteínas: daño en la estructura de las proteínas, generalmente irreversible que tienen por consecuen- cia la inhibición de la función biológica de una proteína especi- fica. Es causada principalmente por efecto de la temperatura o el pH. En el procesamiento de alimentos puede ser indeseable (generan deterioro en determinados alimentos) o deseable (indi- cadores de la calidad de un proceso térmico). Electrodos: placas generalmente metálicas, empleadas para conducir electricidad en un sistema. Enzima(s): son proteínas que tienen la función de aumentar la velocidad de las reacciones que propician, razón por la cual se conocen como catalizadores biológicos. Tienen la propiedad de ser muy específicas y eficientes. Emulsión: mezcla de líquidos inmiscibles, generalmente por la acción de agentes estabilizantes. Los helados, margarinas, sopas, salchichas y salsa, son algunos productos alimenticios emulsio- nados. Estabilizantes: sustancias que permiten aumentar la viscosidad de una solución alimenticia, o que impiden la separación de una emulsión. Etileno: gas producido naturalmente por las frutas y hortalizas durante su desarrollo o maduración. Su control permite aumen- tar la vida útil estos alimentos, o aumentar la velocidad de la ma- duración. Glucógeno: polisacárido que actúa como una reserva energética en los animales, determinante para evitar defectos en la carnes. Higiene: actividades o condiciones que llevan a la protección de la salud. Humo líquido: líquido viscoso de color oscuro, generado por la 134 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R condensación de humo producido por virutas de maderas duras. Es empleado como saborizante y conservante en productos cár- nicos. Inactivación: tiempo en el cual un microorganismo patógeno, no puede generar un efecto adverso a la salud. Inhibición: disminución o perturbación de la actividad de un mi- croorganismo patógeno o enzima. Insumo: materiales secundarios utilizados en el proceso de ela- boración de un alimento. Intercambiador de calor: equipo encargado de transferir calor o enfriar un alimento líquido o semilíquido, sin entrar en contacto con este. Líquido de cobertura: mezcla líquida que recubre un alimento en conserva. Entre los líquidos de cobertura empleados regular- mente, se encuentra el aceite, salmueras, vinagre, limón, solucio- nes con ácidos orgánicos y soluciones azucaradas. Líquido de gobierno: ver líquido de cobertura. Materia prima: componentes primarios y principales para la ela- boración de un alimento. Microorganismo termolábil: microorganismo que es fácilmen- te afectado por la temperatura. Mosto: Jugo de uva y sólidos (semillas y cáscara) que no han sido sometidos a fermentación. Oxidación: reacción química en la que hay adición oxígeno. En los alimentos este tipo de reacciones puede ocasionar deterioro en las propiedades nutricionales y sensoriales. 135135135135135 GLOSARIO Pardeamiento: cambio sensorial en el alimento, caracterizado por el oscurecimiento en el color. Puede ser generado por re- acciones de tipo enzimático o no enzimático (Ver Reacción de Maillard). Películas comestibles: recubrimientos de origen natural (gluten, almidón, suero, proteínas de soya, carragenina y alginato) que pueden ser consumidos. Permiten actuar como barreras al oxíge- no, dióxido de carbono y otros gases, también evitan la pérdida de compuestos volátiles. Pueden ser aplicados de forma directa o a través de una solución líquida. Peroxidasa: enzima que permite catalizar la reacción de oxida- ción de un alimento u otro sustrato con peróxido de hidrógeno (H2O2). Pertenece al grupo de las enzimas oxidoreductasas. Propiedades sensoriales: atributos sensoriales (sabor, olor, aro- ma, color y textura) que están ligados a un alimento específico. Por ejemplo, el sabor ácido de un limón. Rancidez: cambio sensorial (olor, sabor y aroma) indeseable en un alimento, generado por la oxidación de grasas y aceites. Reacción de Maillard: reacción química compleja que involucra un azúcar reductor y aminoácido libre al exponer un alimento a calor constante. Es responsable de cambios sensoriales dese- ables en el color, sabor, olor, y aroma (por ejemplo: productos horneados y arequipe). También se encuentra relacionada con la formación de la sustancia tóxica conocida como acrilamida, con- siderada por la IARC como probable carcinógeno en humanos. Salmuera: agua con una alta concentración de sal, usualmente cloruro de sodio (NaCl). Secuestrante: también conocido como quelante, son sustancias que permiten la unión de iones metálicos presentes en los ali- mentos,con el fin de evitar las reacciones de oxidación. 136 TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R Senescencia: cambio en las frutas u hortalizas generados duran- te el desarrollo o maduración. Pude ser inducida por daños físi- cos, insectos y/o stress. Suero: líquido resultante de la coagulación de la leche en la ela- boración de queso, por acción de la renina. Tamizado: método de separación de partículas sólidas por me- dio de un tamiz, para la clasificación de algunos alimentos o la separación de impurezas sólidas, presentes en materias primas. Toxinas: sustancias producidas por organismos vivos, que gene- ran alteración o reacciones adversas en el hombre. Vida útil: tiempo de duración de un alimento antes de una modi- ficación significativa a nivel microbiológico, sensorial o fisicoquí- mico, que lo haga indeseable para su consumo. Vida de anaquel: Ver vida útil. Este texto busca da r herram ientas bá sicas temas d e tecno logía de alimen tos, rmitiendo orientar al estudia nte de cie ncia, cnología e ingenie ría de al imentos en sus rimeras e tapas de estudio, y de esta manera ontextua lizar la im portancia de esta á rea en u profesi ón. El libro consta d e seis c apítulos: el primero involucra el en tendimie nto de los méto dos de c onservac ión y su rol en la disminuc ión del d eterioro de los al imentos, tema fun damenta l para asi milar la a plicación en los c apítulos posterior es. Los capítulos siguiente s desc riben la imp ortancia nutricion al y pr ocesos de las áreas de producci ón más c onocidas : cárnico s, lácteos , frutas, h ortalizas y cereal es. Fin almente se expon en las pr ácticas a decuada s para la manipula ción de alimento s, que p ermiten garantiza r la obten ción de p roductos seguros para el c onsumid or. Identifique los métodos de conservación de alimentos Incluye procesos de elaboración de diferentes productos Ejercicios propuestos Glosario ed ici on es de la Ingeniera de alimentos con Especialización en Desarrollo I Agroindustrial. Se ha desempeñado como docente del A programa de ingeniería de alimentos de la Universidad dep Caldas y asesora en temas de buenas prácticas de manufactura C en el sector privado. Docente de pregrado en las áreas de e Microbiología de alimentos, Análisis Sensorial, Análisis de M alimentos y Tecnología de alimentos.a Obtuvo el segundo puesto del V premio a la Investigación en Alimentos, ACTA e O Instituto Alpina y la Beca �Generación del Bicentenario -Francisco José de Caldas-� I para estudios a nivel de Doctorado en Colombia, otorgada por Colciencias. Autora de p diversos artículos publicados en revistas científicas.d 9 78958 8 6 7 538 1 ISBN 978-958-8675-38-1 earning en:E-le www.aprendizajeenlinea.com www.edicionesdelau.com TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS PÁGINA LEGAL CONTENIDO PRÓLOGO CAPÍTULO 1 CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS 1.1 TRATAMIENTOS DE TIPO FÍSICO 1.1.1 Conservación por aumento de la temperatura 1.1.2 Conservación por disminución de la temperatura 1.1.3 Conservación por eliminación de agua 1.1.4 Por acción mixta 1.2 TRATAMIENTO DE TIPO QUÍMICO 1.2.1 Conservación sin modificación de las características sensoriales 1.2.2 Conservación con modificación de las características sensoriales 1.3 MÉTODOS EMERGENTES DE CONSERVACIÓN 1.3.1 Irradiación 1.3.2 Conservación mediante alta presión 1.3.3 Pulsos eléctricos 1.3.4 Calentamiento por infrarrojo 1.3.5 Calentamiento óhmico 1.3.6 Atmósferas modificadas REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS INTRODUCCIÓN AL PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS EN LATINOAMÉRICA CAPÍTULO 2. CÁRNICOS 2.1 La carne y su obtención. 2.1.1 Conversión del músculo en carne 2.2 COMPOSICIÓN DE LA CARNE 2.2.1 Proteínas 2.2.2 Agua 2.2.3 Grasas 2.2.4 Carbohidratos 2.2.5 Vitaminas y minerales 2.3 PROCESAMIENTO DE LA CARNE 2.3.1 Materias primas e insumos 2.4 TIPOS DE PRODUCTOS CÁRNICOS 2.4.1 Productos procesados crudos 2.4.2 Productos procesados embutidos 2.4.3 Productos procesados no embutidos 2.4.4 Productos procesados fermentados 2.4.5 Productos procesados enlatados REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAPÍTULO 3 LÁCTEOS 3.1 COMPOSICIÓN DE LA LECHE 3.1.1 Agua 3.1.2 Proteínas 3.1.3 Grasas 3.1.4 Carbohidratos 3.1.5 Vitaminas y minerales 3.1.6 Las enzimas 3.2 RECEPCIÓN Y TRATAMIENTOS 3.3 MÉTODOS DE CONSERVACIÓN DE LA LECHE 3.3.1 Enfriamiento 3.3.2 Calentamiento o termización 3.3.3 Pasteurización 3.3.4 Esterilización 3.3.5 Proceso Aséptico o UHT (Ultra High Temperature) 3.4 PRODUCTOS LÁCTEOS 3.4.1 Leche saborizada 3.4.2 Queso 3.4.3 Yogur 3.4.4 Arequipe o dulce de leche 3.4.5 Helados 3.4.6 Mantequilla EJERCICIOS REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAPÍTULO 4 FRUTAS Y HORTALIZAS 4.1 COMPOSICIÓN DE LAS FRUTAS Y HORTALIZAS 4.1.1 Agua 4.1.2 Carbohidratos 4.1.3 Ácidos orgánicos 4.1.4 Vitaminas y minerales 4.1.5 Proteínas y lípidos 4.2 PROCESAMIENTO DE FRUTAS Y HORTALIZAS 4.2.1 Materia prima 4.2.2 Aditivos 4.2.3 Productos mínimamente procesados 4.2.4 Frutas y hortalizas congeladas 4.2.5 Pulpa de frutas 4.2.6 Mermelada Proceso de elaboración de la mermelada 4.2.7 Jugos 4.2.8 Néctar 4.2.9 Refresco de frutas 4.2.10 Bocadillo 4.2.11 Encurtidos 4.2.12 Vinos EJERCICIOS REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAPÍTULO 5 CEREALES 5.1 COMPOSICIÓN DE LOS CEREALES 5.1.1 Carbohidratos 5.1.2 Proteínas 5.1.3 Lípidos 5.2 PROCESAMIENTO DE CEREALES 5.2.1 Harinas 5.2.2 Pan 5.2.3 Pasta 5.2.4 Galletas 5.2.5 Rosquillas (donuts) 5.2.6 Cereales para el desayuno 5.2.7 Pasabocas (snacks) 5.2.8 Tortillas 5.2.9 Arepas EJERCICIOS REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAPÍTULO 6 MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS 6.1 CONCEPTOS ASOCIADOS A LA MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS 6.1.1 Codex Alimentarius 6.1.2 Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) 6.1.3 Manipulación y manipulador de alimentos 6.2 RIESGOS ASOCIADOS A LA MANIPULACIÓN DE ALIMENTOS 6.2.1 Riesgos físicos 6.2.2 Riesgos químicos 6.2.3 Riesgos biológicos 6.3 CONTROL DE MICROORGANISMOS 6.3.1 Microorganismos 6.3.2 Factores que afectan el crecimiento de los microorganismos 6.4 MANIPULACIÓN ADECUADA DE ALIMENTOS 6.4.1 Prevención de la contaminación cruzada 6.4.2 Manejo de los alimentos a la temperatura correcta 6.4.3 Prácticas generales de higiene 6.4.4 Limpieza y desinfección de alimentos, equipos y 6.4.5 Identificación, verificación y control de plagas 6.4.6 Disposición de residuos sólidos 6.5 ENFERMEDADES TRASMITIDAS POR LOS ALIMENTOS EJERCICIOS REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS GLOSARIO