Principios de Conservación de Alimentos

La conservación de alimentos busca prolongar su vida útil y mantener sus propiedades organolépticas y nutricionales, previniendo el deterioro causado por microorganismos, enzimas y reacciones químicas. Se basa en la aplicación de diversos métodos que actúan sobre factores biológicos, químicos y físicos.

Objetivos de la Conservación

Métodos Biológicos

• Mantener los alimentos libres de microorganismos.
• Eliminar total o parcialmente los microorganismos.
• Inhibir o retardar el crecimiento y actividad de los microorganismos.

Métodos Químicos

• Destruir o inactivar las enzimas.
• Prevenir o retardar las reacciones químicas.

Métodos Físicos

• Proteger los alimentos de insectos y animales.
• Proteger los alimentos de lesiones físicas.

Métodos de Conservación por Altas Temperaturas

La aplicación de calor es uno de los métodos más antiguos y efectivos para la conservación de alimentos, actuando principalmente sobre la carga microbiana y la actividad enzimática.

Pasteurización

Proceso térmico aplicado a alimentos líquidos con el objetivo de reducir la población de microorganismos patógenos y la mayoría de los alterantes, sin alterar significativamente sus propiedades organolépticas y nutricionales.

Tipos de Pasteurización

• LTLT (Low Temperature Long Time): 63ºC por 30 minutos.
• HTST (High Temperature Short Time): 75ºC – 90ºC por un corto tiempo.

Efectos de la Pasteurización en la Calidad

• Destrucción de todos los microorganismos patógenos.
• Destrucción de los microorganismos termosensibles.
• Inactivación de la mayoría de las enzimas.
• Mínimas modificaciones en el alimento.
• Vida útil relativamente corta.
• Pérdida de componentes aromáticos (ej. zumos de fruta).

Esterilización Comercial

Proceso térmico más intenso que la pasteurización, diseñado para eliminar todos los microorganismos, incluyendo esporas bacterianas, que podrían causar deterioro o enfermedades bajo condiciones normales de almacenamiento.

Tipos de Esterilización

• Appertización (Esterilización en envase): Aplicada a alimentos ya envasados.
• Tratamiento UHT (Ultra High Temperature): Aplicado al producto antes de envasar.

Comparativa: Esterilización en Envase vs. Esterilización UHT

• Esterilización en Envase:
  • Tratamiento: 121ºC por 15 minutos.
  • Se enfoca en el centro térmico del producto.
  • Utiliza vapor indirecto.
  • Se realiza en autoclaves.
• Esterilización UHT:
  • Tratamiento: 145 – 150ºC por 3 – 6 segundos.
  • Aplicado directamente al producto.
  • Utiliza vapor directo.
  • Se realiza en sistemas automatizados.

Efectos de la Esterilización en la Calidad

• Los efectos dependen de la intensidad del tratamiento térmico.
• Modificaciones en el color, aroma, sabor y textura.
• Pérdidas nutricionales:
  1. Aminoácidos (triptófano, lisina).
  2. Vitaminas (B1, A, E, B2, C).

Métodos de Conservación por Bajas Temperaturas

Las bajas temperaturas retardan el crecimiento microbiano y la actividad enzimática, prolongando la frescura de los alimentos.

Almacenamiento Refrigerado

Mantiene los alimentos a temperaturas por encima del punto de congelación (generalmente entre 0ºC y 7ºC), ralentizando el deterioro.

Atmósfera Modificada

Consiste en alterar la composición de la atmósfera alrededor del alimento (reduciendo oxígeno y aumentando dióxido de carbono o nitrógeno) para inhibir el crecimiento microbiano y la oxidación.

Congelación

Proceso de reducción de la temperatura del alimento por debajo de su punto de congelación, transformando el agua en hielo y deteniendo casi por completo la actividad microbiana y enzimática.

Métodos de Congelación

• Túnel de congelación.
• Placas múltiples.
• Lecho fluidizado.
• Congelación por inmersión.
• Nitrógeno líquido.

Velocidades de Congelación

• Lenta: menor a 1 cm/h.
• Semi-rápida: 1 – 5 cm/h.
• Rápida: 5 – 10 cm/h.
• Ultra-rápida: mayor a 10 cm/h.

Efectos de la Congelación en la Calidad

• Cambios en las propiedades de la membrana celular.
• Disminución de la turgencia.
• Daños mecánicos por los cristales de hielo.
• Mayor actividad enzimática entre –2 y –5 ºC.
• Pérdidas de vitamina C.
• Alteración del contenido de agua libre y ligada.
• Pérdida de peso.
• Alteraciones del color.
• Alteración de la clorofila.
• Disminución de la estabilidad del color al aumentar la temperatura (ej. 2,8ºC).
• Mayor estabilidad de carotenoides con la elevación del pH.
• Oxidación de pigmentos o por actividad enzimática.

Métodos de Eliminación de Agua (Deshidratación)

La reducción del contenido de agua en los alimentos es una estrategia eficaz para inhibir el crecimiento microbiano y la actividad enzimática, ya que el agua es esencial para estos procesos.

Tipos de Deshidratación

• Secado por aire.
• Secado solar.
• Secado al vacío.
• Deshidratación Osmótica.
• Liofilización.
• Concentración.

Deshidratación General

La deshidratación implica la eliminación casi completa del agua del alimento por evaporación. Este proceso se basa en la transferencia de calor al agua para convertirla en vapor, y la posterior transferencia de masa del vapor de agua al ambiente.

Efectos de la Deshidratación en la Calidad

• Degradación de vitamina C.
• Desnaturalización de proteínas.
• Degradación de pigmentos.
• Pérdida de turgencia de los tejidos.
• Reducción del peso y volumen de los productos.

Reducción de la Actividad de Agua (Aw)

La actividad de agua (Aw) es un parámetro crítico que indica la cantidad de agua disponible para el crecimiento microbiano y las reacciones químicas. Su reducción es clave en la conservación.

Secado Industrial

Métodos de secado a gran escala utilizados en la industria alimentaria.

Secado Solar

Método tradicional que utiliza la energía del sol para evaporar el agua de los alimentos.

Ventajas y Desventajas del Secado Solar

• Variables clave:
  • Humedad.
  • Temperatura.
  • Tiempo.

Secado por Aire Caliente

Utiliza aire calentado para acelerar la evaporación del agua de los alimentos.

Deshidratación Osmótica

Proceso basado en la ósmosis, donde el agua se mueve a través de una membrana semipermeable desde una zona de baja concentración de solutos (el alimento) hacia una zona más concentrada (una solución hipertónica de sales o azúcares) hasta alcanzar un equilibrio.

Aplicación de la Deshidratación Osmótica en Frutas y Hortalizas

Es especialmente útil para la pre-concentración de frutas y hortalizas antes de otros procesos de secado.

Ventajas de la Deshidratación Osmótica

• Costos reducidos.
• No hay cambios de fase del agua.
• El alimento se modifica mínimamente.
• Permite procesar pequeños volúmenes.
• No requiere químicos previos.
• Aumenta la vida útil del alimento.
• Disminuye el peso del producto.

Factores que Influyen en la Deshidratación Osmótica

La temperatura, la concentración de la solución osmótica, el tiempo de inmersión y la relación superficie/volumen del alimento son factores críticos.

Liofilización

También conocida como deshidratación por congelación, es un proceso que elimina casi completamente el agua del alimento por sublimación (paso directo del hielo a vapor) bajo bajas temperaturas y presiones reducidas. Es ideal para alimentos de gran valor, preservando su aroma y textura.

Concentración

• Eliminación parcial de agua.
• El producto final tiene mayor humedad que un producto deshidratado.
• Aumenta la concentración de sólidos solubles.

Efectos de la Concentración en la Calidad

• Pérdida de los compuestos aromáticos.
• Modificaciones del color debido a reacciones químicas (ej. reacción de Maillard).
• Degradación de vitaminas e hidrólisis de la sacarosa por causas químicas.
• Desnaturalización de proteínas.

Métodos de Cocción para Conservación

La cocción, además de hacer los alimentos comestibles, puede ser una etapa crucial en la conservación, especialmente cuando se combina con enfriamiento o congelación rápidos.

Sistema Cook and Chill (Cocido y Enfriado)

Consiste en cocinar los alimentos, enfriarlos rápidamente y almacenarlos refrigerados para su posterior regeneración y consumo. Este sistema ofrece:

• Mayor seguridad e inocuidad en la manipulación de los alimentos, disminuyendo los riesgos de enfermedades de transmisión alimentaria (ETA).
• Mayor calidad gastronómica (cocina central dirigida por chef profesional).
• Fácil control y disminución de pérdidas de materias primas.
• Mejora de las condiciones de limpieza e higiene en las cocinas y menor emisión de desechos orgánicos.

Sistema Cook and Freeze (Cocido y Congelado)

Implica la cocción, enfriamiento rápido y congelación de alimentos. Sumado a un adecuado proceso de mantenimiento en congelación, permite conservar los alimentos cocinados por meses.

• Pasos: Cocinar, Congelar (a -18/-20ºC), Descongelar, Regenerar.

Sistema Sous-Vide (Cocción al Vacío)

Técnica de cocción que emplea bolsas de plástico selladas herméticamente, sumergidas en agua caliente por debajo del punto de ebullición (alrededor de 60 °C).

• Las dos variables fundamentales son la temperatura y el tiempo, que dependerán de los ingredientes y de la técnica deseada.