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Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química)
M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica
Universidad de Oviedo
CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS
“Procesos de conservación de alimentos”,2ªed.,
A.Casp, J.Abril, Ed. AMV y Mundi-Prensa, Madrid, 2003
“Caducidad de los alimentos”
D.Man, Ed. Acribia, Zaragoza, 2004
“Manual del envasado de alimentos y bebidas”
R.Coles, D.McDowell, M.J.Kirwan, Ed. AMV y Mundi-Prensa, Madrid, 2004
“Migración de sustancias químicas desde el envase al alimento”
D.H.Watson, M.N.Meah, Ed.Acribia, Zaragoza, 1995

CADUCIDAD
Período de tiempo después del envasado o elaboración y
cumpliendo determinadas condiciones de almacenamiento,
en el que el alimento sigue siendo seguro y apropiado
para su consumo.
El alimento debe conservar sus
características sensoriales, químicas,
físicas, funcionales o microbiológicas y
cumplir con la información nutricional
indicada en la etiqueta cuando se
almacena correctamente.
El alimento debe conservar sus
características sensoriales, químicas,
físicas, funcionales o microbiológicas y
cumplir con la información nutricional
indicada en la etiqueta cuando se
almacena correctamente.
Caducidad microbiológica
Caducidad (bio)química
Caducidad organoléptica
Caducidad y Seguridad Alimentaria
“de la granja a la mesa”
Elaborador o envasador
Relación
Implicación
Responsabilidad

CONSUMIR ANTES DEL:
CONSUMIR PREFERENTEMENTE ANTES DEL:
(indicaciones de conservación)
Contrato entre empresa alimentaria y cliente
(los distribuidores deben realizar rotación de existencias: FIFO)
Factores intrínsecosFactores intrínsecos
Materias primas
Composición y formulación del producto
Estructura del producto
Características: aw, pH, acidez, O2, E,...
Factores extrínsecosFactores extrínsecos
Elaboración
Higiene
Sistema y materiales de envasado
Almacenamiento, distribución
Exposición en venta (luz, T, humedad)
OtrosOtros
Utilización por el consumidor
Consideraciones comerciales
La calidad del producto final es el reflejo de la calidad de sus materias primas
La composición es el factor individual más importante para establecer la caducidad
Los factores que afectan a la caducidad pueden variar según la localización en el alimento
Hay un caso de estudio especial: productos compuestos y combinación de productos

Clasificación
Lavado
Pelado
Loncheado
Cortado
Molienda
Tamizado
Filtración
Centrifugación
Mezcla
Fermentación
Escaldado
Pasteurización
Esterilización
Evaporación
Secado
Cocción
Asado
Fritura
Refrigeración
Congelación
Adornado
Rellenado
Preparación
Reducción de tamaño
Separación
T ambiente
Vapor o agua caliente
Aire o aceite caliente
Extracción del calor
Auxiliares
HACCPHACCP

CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOSCONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS
“Todos” nuestros alimentos derivan de plantas o animales, naturaleza biológica, que
es causa de transformaciones que no solo modifican sus características originales,
sino que llegan a producir su deterioro.
Reacciones (bio)química
Acción microorganismos
secado, encurtido, salado, ahumado
fermentaciones
Grano en silos
Frutas en miel,...
Aire (Gay-Lussac)
T, t (Wertheimer)
autoclave
Esporas (Tyndall)
Putrefacción (Calvert)
Pasteur
Frío natural
Mezclas refrigerantes
Frío artificial
Cadena de frío

Métodos industriales de conservación de alimentosMétodos industriales de conservación de alimentos
Cambios bioquímicos no microbianosCambios bioquímicos no microbianos
No perceptibles: pérdida de azúcares, variación en sustancias nitrogenadas, oxidación de vitaminas,...
Perceptibles: decoloración, sabor y aroma (sustancias volátiles), olores desagradables,...
Cambios debidos a microorganismosCambios debidos a microorganismos
Mantener vivo el alimento el mayor tiempo posible
Retardar la descomposición (cubrir y enfriar)
Inactivación o control de los microorganismos
Físicas
Químicas (pardeamiento no enzimático, enranciamiento de las grasas)
Biológicas (enzimáticas, parasitarias, microbiológicas)
Causas
T, H2O, Oxígeno, Luz,..., t
Ej. Alimento esterilizado enlatado conservado
en sitio fresco durante un tiempo limitado

Cinética del deterioro de los alimentos y predicción de la vida útil

Lag
Estacionaria de crecimiento
Logarítmica
Crecimiento negativo
Estacionaria
Muerte acelerada
Muerte o declive
Supervivencia
Microorganismos:
Útiles en proceso de fabricación, conservación,...
Causantes del deterioro de los alimentos
FASESFASES

Potencial de óxido-reducción, T, inhibidores,...

Prolongar las fases lag y fase estacionaria de crecimientoProlongar las fases lag y fase estacionaria de crecimiento
Aportar el menor número posible de microorganismos
Evitar incorporación de microorganismos en fase de crecimiento activo
Propiciar factores adversos del medio
Daño real a los microorganismos con distintos tratamientos
Prevenir o retrasar la actividad microbiana
Prevenir o retardar la descomposición de los alimentos
Prevenir lesiones
NO ES LA ÚNICA!!!

Disminución del pH
Artificial
Natural
Reducción del agua disponible
Deshidratación
Concentración
Adición de sal
Adición de azúcar
Variación del potencial de óxido-reducción
Vacío, gases inertes y atmósferas controladas
Inhibidores: conservantes, ahumado
Calor o frío
Pasteurización
Esterilización
Refrigeración
Congelación

Utilización de microorganismos que creen condiciones
desfavorables par el desarrollo de otros
microorganismos
Variación en la composición química y las características organolépticas
Otros procesos: proteolisis enzimática
Participación en cadena de varios microorganismos
Utilizable para individuos con intolerancias
Desarrollo rápido en un sustrato y en un ambiente adecuado
Fácil cultivo en grandes cantidades
Producción fácil y abundante de enzimas esenciales
Condiciones ambientales para máximo desarrollo y producción simples
Métodos industriales de conservación de alimentos (biológico)Métodos industriales de conservación de alimentos (biológico)
FERMENTACIÓN: transformación que sufren ciertas materias
orgánicas bajo acción de enzimas segregadas por microorganismos
Cultivos starter
Características de microorganismos:

Fermentación
Respiración
Putrefacción
TiposTipos
Glicólisis
Fermentación alcohólica
Fermentación láctica
Acética
Maloláctica
Maloalcohólica
Propiónica
Butírica,...

Métodos industriales de conservación de alimentos (calor)Métodos industriales de conservación de alimentos (calor)
Tiempo de reducción
decimal,
termorresistencia
de una especie de
microorganismo a
una temperatura
determinada
Cinética de destrucción de los microorganismos
Acción del calor sobre los constituyentes de los alimentos
Cinética de la penetración de calor en los productos envasados
Valor esterilizador del tratamiento
Condiciones de proceso

Pasteurización
Esterilización
Escaldado
Cocción
Métodos industriales de conservación de alimentos (calor)Métodos industriales de conservación de alimentos (calor)
Baja T y baja intensidad
Diferencia con acidez
LTLT (63ºC 30min)
HTST (73ºC 20s) T media (95ºC) y corta duración
Operación previa
Aumento de densidad
Ajuste de presión interior
Disminución de oxígeno
Inactivación enzimática
T>100ºC y alta intensidad
Garantiza la salud pública y estabilidad del producto almacenado a T ambiente
Antes (UHT; ej. 140ºC, 10s; directo o indirecto) o después del envasado
Reducción de carga microbiana y actividad enzimática
Mejora de la aceptación por el consumidor por cambios organolépticos

Métodos industriales de conservación de alimentos (frío)Métodos industriales de conservación de alimentos (frío)
Extensión de la vida útil minimizando las reacciones de degradación y limitando el crecimiento
microbiano (velocidad reducida a la mitad por cada 10ºC de descenso de temperatura)
Refrigeración (por encima del punto de congelación)
Congelación (-18ºC, se reduce la actividad del agua)
No hay estabilización química o microbiológica
Cadena de frío: el producto se debe mantener a
la temperatura establecida desde que sale de la
línea de producción hasta el consumo
Frío mecánico
Frío criogénico (atmósfera)
Mixto

Frutas y hortalizasFrutas y hortalizas
Intensidad respiratoria
Pérdida de peso por transpiración
Producción de etileno
Desarrollo de microorganismos
CarnesCarnes
Transformaciones post-mortem
Aire
Agua
Vacío
Temperatura
Humedad relativa
Emisión de compuestos volátiles
Composición de la atmósfera
Densidad de almacenamiento
Renovación de aire
REFRIGERACIÓNREFRIGERACIÓN

Distribución desordenada a ordenación molecular
SubenfriamientoSubenfriamiento
NucleaciónNucleación
Crecimiento de los cristalesCrecimiento de los cristales
Daño mecánico por incremento de volumen del agua
Daño mecánico por migración del agua
Cambio en disposición espacial de solutos
Influencia sobre la flora
Alteración por fenómenos físicos: recristalización y sublimación
Alteración de la calidad por fenómenos químicos:
CONGELACIÓNCONGELACIÓN
TTT
PPP

Métodos industriales de conservación de alimentos (eliminación de agua)Métodos industriales de conservación de alimentos (eliminación de agua)
Secado
Conservación y disminución de peso; reconstitución
Alteración nutricional y organoléptica; consumo energético
Solar, gases calientes, conducción
Liofilización (sublimación del hielo de un producto congelado)
Concentración
Evaporación
Congelación
Membranas

NO TÉRMICOSNO TÉRMICOS
Vida útil del alimento y calidad
ALTAS PRESIONES (4000-9000bar)
CAMPOS ELÉCTRICOS PULSANTES DE ALTA INTENSIDAD
CAMPOS MAGNÉTICOS OSCILANTES
PULSOS LUMINOSOS
IRRADIACIÓN
PRODUCTOS QUÍMICOS Y BIOQUÍMICOS
(naturales, ácidos orgánicos, SO2, nitritos,...)

Envases alimentariosEnvases alimentarios
“El envase debe ahorrar más de lo que cuesta” TetraPak
“Envase es todo producto fabricado con materiales de cualquier naturaleza y que
se utilice para contener, proteger, manipular, distribuir y presentar mercancías,
desde materias primas hasta artículos acabados, en cualquier fase de la cadena
de fabricación, distribución y consumo. Se considerarán también como envases
todos los artículos desechables utilizados con ente mismo fin.” (Ley de envases y
residuos de envases, Ley 11/1997, de 24 de abril de 1997, BOE 25/4/1997)
Contener el producto
Proteger y conservar el producto
Preservar el medio ambiente
Informar al consumidor
Ayudar al manejo
Mejorar presentación y marketing







Latas metálicasLatas metálicas
Acero (estaño, hierro,...)
Aluminio
410.000
325.000
75.000
calidad, fuerza,transparencia, color
(UV), textura superficial, decoración
y diseño, impermeabilidad, inercia
química, olor, resistencia a calor y
microondas, reutilización
Cerveza 25-35
Vino 60-90
Licores 60-90
Leche 2-10
Sólidos 2-10
VidrioVidrioPapel y cartónPapel y cartón
(>200g/m2
)
PlásticoPlástico
Compuestos orgánicos macromoleculares
obtenidos por polimerización,
policondensación, poliadición o procesos
similares, a partir de moléculas de un menor
peso molecular, o por alteración química de
compuestos macromoleculares naturales.
PEPE
PPPP
PETPET
PSPS
PVCPVC
PAPA
PCPC

Vidrios
Inspección y calidad de los envases (visual, física y química)
Plásticos
Migración (ML:mg de sustancias desprendidas por dm2
de superficie de material plástico
(mg/dm2
) o mg de sustancias transferidas a 1kg de alimento (mg/kg), QM: máxima cantidad permitida
de sustancia residual, SML: límite de migración específica en alimentos)
Simulante A:agua en alimentos acuosos
Simulante B:3% (p/v) de ácido acético en allimentos ácidos
Simulante C: 15% (v/v) de etanol para productos alcohólicos
Simulante D: aceite de oliva rectificado para alimentos grasos/aceitosos
PerMeabilidad
Humedad
Gases (O2, CO2, N2)
caMbios en olor y sabor
latas Metálicas
Contenido de metales
Los materiales plásticos y artículos no transferirán sus
constituyentes a los alimentos en cantidades que excedan
los 10mg/dm2
de área superficial del material del artículo.
En contenedores que se puedan llenar, con capacidad
comprendida entre 0.5-10L, artículos que puedan llenarse
y sea imposible estimar el área superficial en contacto con
el alimento, tapas ,...60mg/kg.

Envasado activo (O2, CO2, etileno, etanol, conservantes, humedad, olores,...)
Envasado inteligente
Envasado en atmósfera modificada / controlada
Nitrógeno 78.08%
Oxígeno 20.96%
Anhídrido carbónico 0.03%

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