Habla de los métodos de conservación con atmósferas controladas de alimentos

1. CONSERVACIÓN Y
ENVASADO DE
ALIMENTOS
UNIDAD IV. CONSERVACIÓN MEDIANTE EL CONTROL
DEL AGUA, LA ESTRUCTURA Y LA ATMOSFERA

2. UNIDADES TEMATICAS
1. Conservación y procesamientos de
alimentos utilizando membranas
2. Secado en la conservación de
alimentos.
3. Deshidratación osmótica de los
alimentos
4. Envasado activo

3. CONSERVACIÓN Y
PROCESAMIENTOS DE
ALIMENTOS
UTILIZANDO
MEMBRANAS

4. CONSERVACIÓN Y PROCESAMIENTOS DE ALIMENTOS
UTILIZANDO MEMBRANAS
▪Es un conjunto de
operaciones de
separación de uno o
más componentes de
una fase líquida
utilizando una
membrana con
permeabilidad selectiva
al mismo o a los
mismos.

5. CONSERVACIÓN Y PROCESAMIENTOS DE ALIMENTOS
UTILIZANDO MEMBRANAS
▪ El transporte a través de la membrana se efectúa por la
acción de una FUERZA IMPULSORA (gradiente de potencial
eléctrico, gradiente de concentración, o gradiente de
presión).

8. SECADO EN LA
CONSERVACIÓN DE
ALIMENTOS

9. SECADO EN LA CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS
La desecación es el método más
antiguo de conservación de
alimentos. Puede llevarse a cabo
de diversas formas.
La eliminación directa del
agua se realiza por tres
métodos básicos:
deshidratación solar
deshidratación mecánica
Liofilización.

10. DESHIDRATACIÓN SOLAR
▪Es limitada a los climas cálidos y secos
▪Se emplea con frutas como pasas, ciruelas e higos,
que se extienden en bandejas y se les da vuelta
ocasionalmente durante la desecación.

11. DESHIDRATACIÓN MECÁNICA
Realizada en hornos o túneles, implica el paso de aire caliente por el
alimento.
Especialmente hortalizas, que se cortan o trituran para aumentar la relación
área: volumen con lo que mejora la eficiencia de la deshidratación.
Actualmente se emplea mucho al principio del «lecho fluido» en el que se
inyecta aire caliente entre las partículas de alimento que se mantienen en
un estado de agitación que aumenta la eficacia de la deshidratación.

12. ALIMENTOS LÍQUIDOS
▪Puede deshidratarse nebulizando o atomizando el
producto en una corriente de aire caliente: esta
técnica ha superado con mucho a la deshidratación
en tambores que antes se empleaba mucho con los
productos lácteos.

13. LIOFILIZACIÓN
▪Consiste básicamente en la
deshidratación a gran vacío del material
congelado, que se calienta lo suficiente
para permitir que el hielo se convierta
directamente en vapor de agua
(sublimación).

14. LIOFILIZACIÓN
▪Esta técnica se utiliza con carnes y
pescados que se desnaturalizan si se
deshidratan por los métodos corrientes,
proporciona el producto de mas alta
calidad que puede obtenerse por
cualquiera de los métodos de
deshidratación.

15. Influencia de la deshidratación y liofilización en
los microorganismos
▪En la deshidratación convencional empleada con las
hortalizas, la flora microbiana se modifica durante
las operaciones iniciales de procesado, como
preparación de cubitos y de trozos similares; salvo
que el equipo este escrupulosamente limpio el
recuento microbiano aumentara.
▪Hay que practicar el escalado lo que reduce mucho
los recuentos microbianos.

16. Primera fase de la deshidratación se utilizan
temperaturas de hasta 50 °C
▪La rápida perdida de humedad de los
alimentos durante este periodo determina
un efecto de enfriamiento y ayuda a
mantener la temperatura entre 40-50°C,
de aquí que solo se origine una pequeña
disminución de los recuentos
microbianos.

17. En la segunda fase de la deshidratación, las
temperaturas son mayores (60-70°C)
▪Durante la misma se destruyen las levaduras y
muchas bacterias, pudiendo alcanzarse recuentos
de 103
- 104
por gramos
▪La flora residual al terminar la deshidratación se
compone principalmente de esporulados (Bacillus
y Clostridium), enterococos y diversos mohos (por
ej; Aspergillas, Penicillium, Alternaria y
Cladosporium)

18. Influencia de la deshidratación y liofilización en los
microorganismos
Puesto que la liofilización se ideo inicialmente para conservar el
material biológico, nada tiene de extraño que los recuentos
microbianos de los alimentos liofilizados a menudo sean altos.
Los alimentos deben congelarse antes de deshidratarse, de hecho,
durante la liofilización se destruyen mas bacterias por congelación
más que por deshidratación.
A medida que desaparece la interfase congelada, las temperaturas
en la proximidad de la superficie aumentan hasta las de la placa de
calentamiento (40-50°C) y consecuentemente en esta región tendrá
lugar una cierta destrucción de las bacterias termosensibles.

19. Influencia de la deshidratación y liofilización en los
microorganismos
Sin embargo, la temperatura del centro del alimento solo
en las últimas fases de la deshidratación supera los 0°C
por lo que en esta zona no cabe esperar un efecto letal.
Todo lo expuesto significa que después de la liofilización
todavía queda un 30% de la flora original y a menudo
los recuentos de los alimentos deshidratados de esta
forma superan los 100.000 microorganismos por gramo.

20. Estabilidad de los alimentos deshidratados durante
su almacenamiento
Durante el almacenamiento de los alimentos deshidratados sufren muchos cambios,
siendo la mayoría de origen no microbiano.
El mas corriente y mas importante de los cambios es el pardeamiento no
enzimático (reacción de Maillard) que consta de una serie compleja de reacciones
químicas entre los azucares reductores y los aminoácidos o proteínas.
Los niveles de aw que deben alcanzarse durante la deshidratación para frenar este
pardeamiento son mucho más bajos que los necesarios para inhibir el crecimiento
microbiano, por lo que así no habrá lugar a la alteración de este origen.
De hecho almacenamiento disminuye el número de microorganismos variables, si
bien las esporas bacterianas y fúngicas no se afectan.
Si los alimentos deshidratados se envasan defectuosamente o se almacenan en
condiciones de humedad, pueden reabsorber agua suficiente para permitir el
crecimiento de mohos, pero no el bacteriano que quiere mas humedad.

21. DESHIDRATACIÓN
OSMÓTICA DE LOS
ALIMENTOS

22. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA DE LOS ALIMENTOS
▪Es un tratamiento no térmico utilizado para reducir el
contenido de agua de los alimentos, con el objeto de
extender su vida útil y mantener características
sensoriales, funcionales y nutricionales.
▪Con esta técnica es posible lograr una
deshidratación parcial del alimento, entero o
fraccionado, mediante su inmersión en soluciones
acuosas concentradas en solutos (soluciones
hipertónicas) que tienen elevada presión osmótica y
baja actividad de agua.

23. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA DE LOS ALIMENTOS
▪Durante este proceso se presentan dos flujos en
contracorriente: el desplazamiento de agua desde
el alimento hacia la solución concentrada, y el
movimiento de solutos desde la solución al
alimento.

24. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA
▪La membrana celular actúa como membrana
semipermeable, el contenido intracelular como
solución hipotónica y como solución hipertónica se
utiliza una preparada con altas concentraciones de
soluto en función del producto a tratar,
generalmente se utiliza sacarosa para frutas y
cloruro de sodio para carnes y vegetales, o mezclas
de estos; también pueden utilizarse alcoholes de
alto peso molecular.

26. APLICACIONES DE LA DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA
▪Gran parte de las frutas y hortalizas
permiten el empleo de la
deshidratación osmótica para su
conservación ya que poseen una
estructura celular que puede actuar
como membrana semipermeable,
principalmente aquellas que poseen
un porcentaje de entre 5% y 18% de
sólidos disueltos en su interior
como ácidos, minerales, vitaminas,
azúcares, etc.

27. APLICACIONES DE LA DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA
▪El proceso de deshidratación
osmótica en carnes y pescados
consiste básicamente en la
inmersión de estos alimentos
en salmueras concentradas
durante un período de tiempo
determinado.

28. VENTAJAS DE LA DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA
▪ Costos energéticos reducidos debido a la aplicación de temperaturas relativamente
bajas.
▪ No se producen cambios de fase del agua contenida en el alimento durante el proceso.
▪ El color, aroma, sabor y textura del alimento se modifican mínimamente.
▪ Permite el procesamiento de pequeños volúmenes de producto.
▪ En la mayoría de los casos no se requiere de tratamientos químicos previos.
▪ Aumenta la vida útil del alimento ya que disminuye su actividad de agua, inhibiendo el
crecimiento de los microorganismos.
▪ Al reducir el contenido de agua disminuye el peso del producto, lo cual reduce los
costos de empaque y transporte.
▪ Luego de finalizada la operación, se puede utilizar la solución osmótica como materia
prima en la formulación de otros productos.

29. ENVASADO ACTIVO

30. ENVASADO ACTIVO
▪Las nuevas tecnologías de
envasado se orientan a que el
envase tome un papel activo en la
protección del alimento y que
permita una mejora en la calidad
sensorial y nutricional

31. ENVASADO ACTIVO
▪Con estas técnicas se pretende que el envase
desempeñe alguna otra función, además de constituir
una simple barrera física entre el producto y su entorno,
aprovechando las posibles interacciones entre el
envase y el alimento en beneficio de la mejora de su
calidad y aceptabilidad (Fernández Álvarez, M., 2000).
▪Se busca que el envase controle o inhiba la presencia
de microorganismos patógenos por contener en su
formulación sustancias antimicrobianas, bacteriocinas,
enzimas.

33. Funciones del envasado de alimentos
La principal función del envasado de
alimentos es protegerlos y preservarlos de la
contaminación exterior.
Esta función incluye el retardo del deterioro,
la extensión de la vida del producto, y el
mantenimiento de la calidad y seguridad del
alimento envasado.

34. El envasado protege
Los alimentos de factores ambientales como el calor, la luz, la
humedad, el oxígeno, la presión, las enzimas, los falsos olores, los
microorganismos, los insectos, la suciedad, etc.
La vida en lugares de expendio de los alimentos, esto implica retardar
las reacciones enzimáticas, microbianas y bioquímicas mediante
diversas estrategias como el control de la temperatura, el control de la
humedad; la adición de productos como sal, azúcar, dióxido de
carbono, o ácidos naturales; sustracción del oxígeno; o una
combinación de éstos con un envasado efectivo.
El material de embalaje ideal debería ser inerte y resistente a peligros y
no debería permitir el paso de moléculas al alimento

35. Envasado activo e inteligente de alimentos
Los envases tradicionales son barreras pasivas
diseñadas para retrasar los efectos adversos del
medio ambiente en los productos alimentarios.
El envase inteligente interacciona con el alimento
y con el medio ambiente y juega un papel
dinámico en la conservación del producto.

37. Envasado activo e inteligente de alimentos
La investigación en envasado activo ha dado
lugar a avances en muchas áreas, incluyendo el
• Retardo de la oxidación
• Control de la tasa de respiración
• Control del crecimiento microbiano
• Migración de la humedad.
• Absorbentes /emisores de dióxido de carbono
• Absorbentes de olores y emisores de aroma.

38. Sistemas absorbentes de oxígeno (O2)
▪La presencia de oxígeno en un envase puede
acelerar reacciones de oxidación que dan
lugar al deterioro del alimento, ya que el
oxígeno facilita el crecimiento de organismos
aerobios y mohos.
▪Las reacciones de oxidación provocan
cualidades adversas como malos olores,
malos sabores, cambios de color indeseados y
reducción de la calidad nutritiva del producto.

39. Sistemas absorbentes de oxígeno (O2)
▪Los absorbentes de oxígeno
eliminan el oxígeno residual o
entrante, retardando por tanto las
reacciones indeseadas
▪Ejemplos: Sales de hierro, ácido
ascórbico, sulfitos, algunos tipos de
nylon, ligandos y enzimas como la
glucosa oxidasa.
▪Los sistemas absorbentes de
oxígeno se utilizan con éxito en la
industria cárnica

40. Sistemas para el control del dióxido de carbono
▪El dióxido de carbono se puede añadir con efectos
beneficiosos, por ejemplo, para frenar el crecimiento
microbiano en algunos productos como la carne fresca,
el pollo, el queso, y productos horneados.
▪También se utiliza para reducir la tasa de respiración de
productos frescos y para vencer el vacío parcial que
provocan los absorbentes de oxígeno.
▪El dióxido de carbono se puede encontrar en diferentes
formas, como absorbentes de CO2 donde la materia
activa es hidróxido cálcico o carbón activo, o bien
como emisores de CO2 a base de bicarbonato sódico.

42. Sistemas para el control del dióxido de carbono
▪ A la inversa, altos niveles de dióxido de carbono producidos por
el deterioro del alimento o por reacciones de oxidación podrían
provocar efectos desfavorables en la calidad de los productos.
▪ El exceso de dióxido de carbono se puede eliminar utilizando
películas comestibles, que son recubrimientos con
permeabilidad selectiva a los gases.
▪ Esto permite reducir la degradación de algunas frutas y
hortalizas, en estos casos interesa una alta permeabilidad al
CO2.
▪ Las películas más adecuadas están constituidas por proteínas y
polisacáridos, con mayor permeabilidad al CO2 que al O2

43. Sistemas para el control de la humedad
▪ El exceso de humedad en ciertos alimentos puede tener
resultados negativos, como por ejemplo el ablandamiento de
productos crujientes como las galletas, o el enmohecimiento de
productos higroscópicos como los dulces y los caramelos.
▪ Por otro lado, si los alimentos pierden mucha humedad, se
pueden desecar.
▪ Los sistemas para el control de la humedad ayudan a controlar
la actividad del agua, reduciendo por tanto el crecimiento
microbiano; eliminan el agua que exudan los productos
congelados y los fluidos de los productos cárnicos; evitan la
condensación de los productos frescos y controlan la tasa de
oxidación lipídica.

44. Sistemas para el control de la humedad
▪Para alimentos secos se utilizan desecantes
cuya materia activa puede ser el gel de sílice,
el óxido de calcio o algunas sales de cloruro
sódico.
▪Se utilizan normalmente en forma de
sobrecitos porosos, aunque también se
pueden incorporar en el material de envasado

45. Sistemas para el control de la humedad
▪Para alimentos con mucha humedad
(carne, pollo, frutas, vegetales, etc.)
se utilizan absorbentes que consisten
en un polímero granular (sales de
poliacrilato, amidas modificadas o
copolímeros de almidón) protegidos
por dos capas de polietileno o
polipropileno.
▪Estos dispositivos se suelen colocar
en las bandejas de comercialización
de los productos

46. Antimicrobianos
▪Los antimicrobianos en el envasado de
alimentos se utilizan para asegurar la
calidad y seguridad alimentaria
reduciendo la superficie de
contaminación de la comida procesada.
▪Los antimicrobianos reducen la tasa de
crecimiento de los microorganismos
alargando la fase de letargo de los
mismos o inactivándolos.

47. Antimicrobianos
▪Se pueden incorporar
directamente en los
envases de manera
que se van liberando
poco a poco en la
superficie del alimento
o se pueden utilizar en
forma de vapor.

48. Compuestos que se utilizan como
antimicrobianos:
- Iones de plata: las sales de plata funcionan por contacto
directo, pero migran despacio y reaccionan sobre todo con
orgánicos. Se está investigando sobre el uso de
nanopartículas de plata como antimicrobianos.
- Etanol: el etanol adsorbido en sílice se emite por
evaporación y es efectivo pero deja olores secundarios.
- Dióxido de cloro: es un gas que penetra a través del
producto empaquetado. Es altamente efectivo contra los
microorganismos pero tiene efectos secundarios como
oscurecer la carne y blanquear las verduras.

49. Compuestos que se utilizan como
antimicrobianos:
- Nisina: Actúa frente a las bacterias grampositivas, como Clostridum
ssp y es estable en pH ácido y es termosensible
- Ácidos orgánicos: los ácidos orgánicos como acético, benzoico,
láctico, tartárico, y propiónico se emplean como agentes
conservadores.
- Aceites esenciales con especias: se han estudiado los efectos
antimicrobianos que tienen estos aceites, por ejemplo, aceite con
orégano en la carne, aceite con mostaza en el pan, etc.
- Óxidos metálicos: cantidades pequeñísimas de estos óxidos, como
óxido magnésico y óxido de zinc, se están investigando como
antimicrobianos en los envases alimentarios.

50. Sistemas absorbentes de etileno
El etileno es una hormona vegetal que se produce cuando las frutas y
verduras maduran. Acelera la respiración de las mismas, provocando
la maduración y el deterioro.
Al eliminar el etileno del envase se consigue alargar la vida de los
productos frescos.
El agente más común para eliminarlo es el permanganato potásico,
que oxida el etileno a acetato y etanol.
También se puede eliminar por adsorción en superficies activas como
el carbón activo.
El permanganato se encuentra normalmente en el interior de bolsitas
que van dentro del envase, mientras que otros adsorbentes se
encuentran en bolsitas o incorporadas en el material del envase.

51. Indicadores de temperatura: auto- calentadores y
enfriadores
▪Los envases “auto-calentadores” emplean calcio ú
óxido de magnesio y agua para generar una
reacción exotérmica. Se utiliza para los vasos de
plástico de café y para los envases de comidas para
llevar. El dispositivo de calentamiento ocupa un
volumen bastante grande (casi la mitad) del envase.
▪Los envases “auto-enfriadores” conllevan la
evaporación de un compuesto externo que elimina
el calor de los productos (normalmente agua que se
evapora y se adsorbe en superficies).

52. MUCHAS GRACIAS POR SU
ATENCIÓN
ING. ANTONELLA ELIZAUR