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Conservación y Tecnología de Alimentos

Autor: 
Edwin Francisco de León Barrios, Especialista en Tecnología de Alimentos
Fecha: 
Lun, 08/21/2017

¿Cuándo surge la necesidad de conservar los alimentos?  La respuesta se puede ser, desde el momento en que el hombre se da cuenta que puede vivir sin techo, puede vivir sin ropa, pero nunca sin alimentos. En ese momento de la historia surge la necesidad de conservar alimentos, para poder sobrevivir, así surge la conservación de alimentos por el sol. El hombre descubre que dejando secar las carnes producto de la caza, se podían comer y esto le dio vida a uno de los primero métodos de conservación. Quizás al principio les causó daños gastrointestinales, ya que no fue a la primera prueba que descubrió que estos alimentos estaban disponibles para su consumo.

La ciencia de la conservación de los alimentos surge después de mucha observación, pruebas y errores. No fue sino a finales del siglo XVII cuando surge en Francia un conservero que venía trabajando en la conservación de alimentos, y no fue hasta que los hombres sufrieron de hambre en el frente de batalla, que un general dijo que no podrían ganar ninguna batalla si sus hombres no estaban bien alimentados.

La conservación de los alimentos es una batalla constante contra los microorganismos que alteran los alimentos o que los hacen inseguros. A pesar de las tecnologías disponibles, la industria alimentaria investiga cada vez más con la finalidad de modificar, o incluso sustituir, las técnicas de conservación tradicionales (tratamientos térmicos intensos, salado, acidificación, deshidratación y conservación química) por nuevas tecnologías 

Tal y como ha quedado demostrado, la tecnología es una actividad inherente a la acción del ser humano, que pretende ofrecer una mayor y mejor conservación de los alimentos. Con toda probabilidad, en los próximos años se van a conseguir nuevos alimentos que procederán de tratamientos innovadores y que conseguirán que los alimentos frescos posean una mayor vida comercial y un mejor valor nutritivo.

Sin embargo para este desarrollo es necesario que pase más tiempo. Todo ello ayudará a conocer aquellos factores implicados en estos procesos y para saber, además, la intensidad necesaria que permita conseguir alimentos seguros, así como la asociación con cada uno de los tratamientos. 

La aplicación de nuevas tecnologías en el ámbito de la conservación de alimentos pretende dar respuesta al incremento de la demanda, por parte de los consumidores, de alimentos con aromas más parecidos a los frescos o naturales, más nutritivos y fáciles de manipular.

Existen dos técnicas principales de conservación de los alimentos: por calor y por frío. El calor deshidrata, pero tiene además otros efectos, tanto por el humo como por las transformaciones que induce en los alimentos.   La conservación por frío también data de la prehistoria y se ha ido progresando hasta conseguir la congelación gracias a las cámaras de refrigeración.

Existen otras técnicas como: liofilización, deshidratación e irradiación.

Las tecnologías más estudiadas en la actualidad se basan en el empleo de sistemas de destrucción o inactivación bacteriana sin necesidad de emplear un tratamiento térmico intenso, como la Alta Presión Hidrostática (HHP, son sus siglas inglesas) y el Campo Eléctrico Pulsado (PEF), así como todos aquellos sistemas de envasado y modificación de la atmósfera gaseosa y otras varias.

No obstante, y a pesar de todos los esfuerzos en términos de investigación y de inversiones, se está implementando, de forma generalizada en la obtención de nuevos productos, un número reducido de estas tecnologías.

¿Qué es la liofilización?

Es un método de conservación de alimentos en el cual se deseca alimentos mediante el vacío.

Este procedimiento se utiliza sobre todo en la leche infantil, sopas, café, infusiones.

Después de una rehidratación, su valor nutritivo y sus cualidades organolépticas son prácticamente las mismas que las del alimento fresco. El alimento liofilizado sólo tiene un 2% de agua.

¿Qué es la deshidratación?

Consiste en eliminar al máximo el agua que contiene el alimento, bien de una forma natural (cereales, legumbres) o bien por la acción de la mano del hombre en la que se ejecuta la transformación por desecación simple al sol (carne, pescado, frutas, vegetales, nueces) o por medio de una corriente a gran velocidad de aire caliente (productos de disolución instantánea, como leche, café, té, chocolate).

¿Qué es la conservación por calor?

Su fin es la destrucción total de gérmenes patógenos y sus esporas. Las técnicas utilizadas para ello son: la pasteurización y la esterilización o uperización.

¿Qué es la pasteurización?

Consiste en calentar el alimento a 72º C durante 15 ó 20 segundos y enfriarlo rápidamente a 4º C. Este tipo de procedimiento se utiliza sobre todo en la leche y en bebidas aromatizadas con leche, así como en jugos de frutas, cervezas, y algunas pastas de queso. Estos productos se envasan en cartón parafinado o plastificado y en botellas de vidrio.

Los alimentos pasteurizados se conservan sólo unos días ya que aunque los gérmenes patógenos se destruyen, se siguen produciendo modificaciones físicas y bacteriológicas.

¿Qué es la esterilización?

Consiste en colocar el alimento en recipiente cerrado y someterlo a elevada temperatura durante bastante tiempo, para asegurar la destrucción de todos los gérmenes y enzimas. Cuanto más alta sea la temperatura de esterilización menor será el tiempo. A 140º C el proceso dura solamente unos segundos.

El valor nutritivo de las conservas, debido a las condiciones de fabricación y el reducido tiempo de calor, es bastante óptimo, ya que no existe alteración de proteínas, carbohidratos ni lípidos. La vitamina C de las verduras se conserva en más del 50% y en el 95% en las frutas y jugos de frutas.

Las vitaminas del grupo B se preservan en un 80% y las vitaminas liposolubles A, D, E y K, sensibles a la luz y al aire, quedan protegidas en los recipientes opacos y herméticos (los envases de vidrio, debido a que dejan pasar los rayos ultravioletas, perjudican a las vitaminas en su conjunto).

¿Qué es la uperización?

En la Uperización o procedimiento UHT, la temperatura sube hasta 150º C por inyección de vapor saturado o seco durante 1 ó 2 segundos produciendo la destrucción total de bacterias y sus esporas. Después pasa por un proceso de fuerte enfriamiento a 4º C, el líquido esterilizado se puede conservar, teóricamente durante un largo periodo de tiempo. La fecha límite de uso es de meses, ya que se pueden producir alteraciones en el interior del embalaje. Este método se utiliza sobre todo con la leche natural.

Las pérdidas vitamínicas son mínimas: menos del 10% para las vitaminas C y B1 y menos del 20% para la vitamina B2. El valor biológico de las proteínas no disminuye.

Apertizacion: 

Técnica de conservación de larga duración (unos meses o varios años) Consiste en la esterilización de un género a más de 100° Celsius en un embalaje estanco de metal, vidrio o plástico, la apertizacion destruye todos los microorganismos y sus esporas y permite la conservación de los productos a temperatura ambiente, cuyas cualidades nutricionales, se ha mejorado en estos últimos años. No obstante conlleva a veces a una ligera alteración del sabor.  El envase de los productos apertizados indica siempre una fecha límite de utilización.  Una vez abiertos estos productos deben consumirse rápidamente. 

Tecnologías de inactivación

Las técnicas de inactivación microbiana han sido las más estudiadas, especialmente en la última década. Algunas de las más destacadas son la radiación ionizante, HHP, PEF, homogeneización por alta presión, descontaminación por radiación ultravioleta, láser de alta intensidad, ultrasonidos o los campos magnéticos. De entre ellos, han tenido especial fortuna la alta presión y el campo eléctrico pulsado, ya que no requieren la aplicación de calor, son tratamientos relativamente económicos, especialmente cuando se puede trabajar en continuo y con volúmenes adecuados de producto, y no producen problemas de residuos peligrosos.

Alta presión hidrostática

Algunas técnicas permiten incrementar la vida comercial de productos frescos después de su elaboración La técnica de alta presión hidrostática (HHP) se basa en el tratamiento de un producto por encima de 100 MPa, (Megapascal (MPa), esto es 106, equivale al N/mm2) una elevada presión, que consigue afectar, especialmente, a las membranas celulares y a 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.

Se ha realizado una producción comercial de algunos alimentos como mermeladas de frutas, gelatinas, salsas, zumos, guacamole y jamón cocido, entre otros productos. Sin embargo, desde casi el principio se había considerado su aplicación para el tratamiento de leche y derivados. No obstante, más que en aplicaciones comerciales, se ha trabajado en el estudio científico de los tratamientos por alta presión para incrementar la vida comercial de algunos productos, después de su elaboración, como el queso de cabra, para reducir el tiempo de maduración de algunos quesos y para limitar la sobre-acidificación del yogur.

A pesar de todo, un punto que no ha sido estudiado con suficiente profundidad todavía es la aplicabilidad de este sistema a la leche para conseguir una reducción de su alergenicidad. Desde hace tiempo se está poniendo de manifiesto que la leche es uno de los alimentos que más fácilmente inducen a alergias en niños si se introduce pronto en la alimentación infantil. En este sentido, parece que la alta presión hidrostática puede afectar la estructura de la beta lacto globulina, una de las proteínas más implicadas en el mecanismo de desarrollo de la alergia a la leche. Por tanto, un tratamiento complementario podría conseguir un producto significativamente más seguro.

Con este tratamiento se ha puesto demostrado que se consigue una reducción importante del recuento microbiano, aunque no está aún resuelto qué pasa con un grupo de bacterias, las denominadas viables no cultivables. Es decir, microorganismos que se ven dañados, que no pueden crecer pero que no han muerto. Éstos pueden activarse de nuevo, lo que supondría un peligro potencial, especialmente si el alimento no se mantiene en refrigeración.

Campo eléctrico pulsado

La tecnología basada en el campo eléctrico pulsado PEF (por sus siglas en inglés Pulsed Electric Field) es también un tratamiento en el que no se produce un calentamiento de los alimentos y busca inactivar grandes cantidades de microorganismos. Esto implica una reducción de la actividad biológica en el producto con el consiguiente incremento en la vida comercial del producto.

El PEF se basa en colocar el producto entre un set de electrodos que envuelven una cámara de tratamiento. Cuando se introduce el alimento en esa cámara, se le suministran pulsos eléctricos de elevado voltaje, lo que produce una rotura en la pared y la membrana de las células microbianas. No obstante, sólo se pueden tratar en la actualidad alimentos líquidos. Este sistema no se encuentra con facilidad en la industria, debido quizás a lo relativamente reciente de su aplicabilidad. Por el momento aún está en fase experimental.

Generalmente, las bacterias Gram positivas son más resistentes, lo que inicialmente siempre se ha considerado como algo negativo, y especialmente las esporas de bacterias, que se muestran habitualmente como altamente resistentes. Estos datos no son especialmente buenos, sobre todo si tenemos en cuenta que son tratamientos que han salido al mercado con el interés de sustituir el calor, sin provocar modificaciones en los alimentos.

No obstante, es posible aplicarlo a alimentos que no requieran tratamientos especialmente intensos y en los que la micro-biota Gram positiva sea la dominante, como por ejemplo la mayoría de los alimentos fermentados, como quesos, yogures, embutidos y productos cárnicos.

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