“CONSERVACION QUIMICA DE ALIMENTOS”

Plan de clase:

Introducción. Procedimientos quimicos. Influencia de factores del sustrato

sobre la actividad de sustancias conservadoras.

Principales conservantes químicos utilizados en la Industria Alimentaria.

INTRODUCCION

Problemática:

Aproximadamente un 20% de los alimentos producidos en el mundo se pierden por deterioro microbiológico.

Los alimentos deteriorados pueden ser perjudiciales para el consumidor (toxina botulínica, aflatoxinas)

Alternativa:

A los métodos físicos, como el calentamiento, deshidratación, irradiación o congelación, pueden asociarse METODOS QUIMICOS, que eliminen carga microbiana o inhiban su crecimiento.

Procedimientos químicos:Mediante estos procedimientos no se busca solamente la conservación de los alimentos si no también la modificación de los mismos, en la mayoría de los casos para hacerlos mas atractivos y apetecibles al consumidor.Procedimientos tales como: La salazón, ahumados y escabechados.

salazón

Es un proceso basado en la adición de sal en cantidad mas o menos abundante.Captando el agua para deshidratar a la fruta y evitar que los microorganismos prosperen.

Ahumado

En este proceso se suelen mezclar los 2 efectos la del salazón y la desecación. Se realiza mediante el humo que se desprende en la combustión incompleta de ciertas maderas.

Escabechados

Intervienen conjuntamente la sal y el vinagre, consiguiendo simultáneamente la conservación y el aporte de un sabor caracteristico.

Condiciones que debe tener un conservador: Amplio espectro de actividad

antimicrobiana.

No ser tóxico

Económico

No afectar el sabor original de los alimentos

No favorecer desarrollo de cepas persistentes.

Influencia de factores del sustrato sobre la

actividad de sustancias conservadoras

Factores que influencian en la actividad de los conservadores

químicos

pH Actividad de agua Solubilidad en el alimento Coeficiente de reparto Factores físicos y químicos del

sustrato Sustancias contenidas en el alimento

Influencia del pH Los conservadores que a causa de su

estructura se disocian en solución acuosa, pueden deber su acción a:

Parte no disociada (Por ejemplo: ácido sórbico). Se requieren concentraciones muy inferiores al 1%.

Influencia del pH en la constante de disociación

La proporción de ácido no disociado disminuye al aumentar el pH, entonces:

K = ( R-COO- ) (H+) ---------------- (R-COOH)

K = Constante de disociación (RCOOH) = Parte no disociada (R-COO-) = Parte disociada (H+) = Concentración de

hidrogeniones

Proporción de Acido no disociado a diferentes valores de pH

3 4 5 6 7

ACIDO ACETICO 98,5 84,5 34,9 5,1 0,54

ACIDO BENZOICO 93,5 59,3 12,8 1,44 0,144

ACIDO CITRICO 53,1 18,9 0,41 0,0006 <0,001

ACIDO LACTICO 86,6 39,2 6,05 0,64 0,064

PARABENS >99,99 99,99 99,96 99,66 96,72

AC.PROPIONICO 98,5 87,6 41,7 6,67 0,71

AC. SORBICO 97,4 82 30 4,1 0,48

VALORES DE pH

Influencia de la solubilidad La solubilidad del conservante mejora

su actividad dentro del alimento.

Los ácidos son menos solubles en agua que sus respectivas sales. Por ejemplo: Acido benzoico : 3,4 g/L a 25°C Benzoato de sodio: 550 g/L a 25°C

Influencia del Coeficiente de reparto (CR)

Considerando que: El CR es la relación entre la solubilidad en grasas y la

solubilidad en agua. El crecimiento microbiano tiene lugar en la fase

acuosa Se puede decir que:

Cuanto menor sea el coeficiente de reparto del conservador, mayor es su eficiencia.

Sin embargo: La sal y azúcar elevan el coeficiente de reparto Al aumentar el pH disminuye el coeficiente de

reparto.

Coeficiente de reparto de algunos conservadores entre aceite de

soya y agua

Acido propiónico 0,17 Acido sórbico 3,00 Acido benzoico 6,10 Acido p-clorobenzoico 42,2

Principales conservantes químicos utilizados en la

Industria Alimentaria.

Acido acético

Se encuentra en el vinagre en una proporción de 4-5%.

La acción conservante se da:

En aquellos productos en los que la acidez o el aroma típico que confiere es deseable: Escabeches, salmueras y encurtidos.

Acido acético

La acción conservante también se da:

En aquellos productos en los que resulta desagradable la acidez, por ejemplo:

Mayonesa (permite reducir la adición de sorbato o benzoato)

Salsas, con 0,5-1,2% permite regular el pH. Panificación (0,4% de acetatos) para evitar

desarrollo de B.mesentericus y hongos. Controlar la acidez necesaria para la producción

de algunos quesos.

Acido benzoico y benzoato de sodio

Aplicaciones:

Zumos, refrescos, gaseosas, mermeladas, salsas, postres, alimentos fermentados, etc.

Inconvenientes de su uso:

Sabor astringente Toxicidad, mayor que la de

otros conservantes Efectivo en rangos de pH: 2,5-4

Propionatos de sodio y calcio

Aplicaciones : Pan de molde Productos de repostería Quesos fundidos Frutas deshidratadas

Dosis recomendada: 0,1% en peso

Acido Sórbico y sorbatos “GRAS” Aplicaciones:

Refrescos, mermeladas, frutas en almíbar, aceitunas en conserva, superficies de quesos, en vinos, etc. (0,3% en peso)

Para sumergir o rociar cortes de carne (Soluciones al 5% ).

Inconvenientes de su uso: Comparativamente caros Se pierden en parte cuando el

producto se somete a ebullición.

Natamicina (Pimaricina) Aplicaciones (antimicótico):

Maníes crudos, embutidos secos, yogures: 5ppm

Inmersión o rociado de quesos, jamones, embutidos secos (0,1%).

Inconvenientes de su uso: Sensible a oxidantes y UV No es activa frente a virus y

bacterias. Es cuestionado el uso de

antibióticos en alimentos.

Nisina “GRAS” Aplicaciones:

Quesos y derivados lácteos

Salsas y aderezos Eficaz contra bacterias

gram-positivas Elevada acidez Dosis: 50 - 100 mg/ Kg

Antioxidantes y antimicrobianosPara la conservación de VMP se pueden utilizar determinados compuestos químicos. El empleo de antioxidantes que prevengan o minimicen las reacciones enzimáticas de pardeamiento, cambios en la textura y desarrollo de aromas y sabores desagradables; y de antimicrobianos específicos para determinadas cepas, permite prolongar la vida útil y aumentar la calidad de los productos.

Ácidos málico, succínico y tartárico(antimicrobiano)La actividad antimicrobiana de estos ácidos orgánicos se debe a que originan un descenso en el pH. Son eficientes como conservadores frente a algunas levaduras y bacterias. El ácido málico se encuentra naturalmente en manzanas, bananas, cerezas, uvas, pomelo, peras, ciruelas, membrillos, y en brócoli, zanahoria, porotos y papa.

Ácido L – ascórbico (vitamina C)(Antioxidante)

Se utiliza en frutas y hortalizas con el fin de evitar el pardeamiento y otras reacciones oxidativas. El producto puede adicionarse a los alimentos en forma de tabletas u hojuelas, premezclado seco, como aerosoles líquidos o como compuesto puro. Es importante agregar el ácido ascórbico lo más tarde posible durante el procesado o conservación para que su concentración se mantenga elevada durante la vida útil del producto.

Ácido cítrico (Antimicrobiano) Está presente naturalmente en varias frutas y hortalizas. Inhibe el crecimiento bacteriano debido a que produce la quelación de los iones metálicos que son esenciales para el desarrollo microbiano. Además puede utilizarse para prevenir el pardeamiento enzimático ya que actúa como agente quelante sobre el cobre de las enzimas del pardeamiento. Las concentraciones utilizadas para el ácido cítrico son normalmente de 0,1 – 0,3 % junto con un antioxidante a niveles de 100 a 200 ppm.

SulfitosLos sulfitos (dióxido de azufre, metabisulfito desodio, sulfito de sodio y de potasio, bisulfito depotasio o de sodio y metabisulfito de potasio) tienenvarias funciones. Previenen las reacciones de oxidación como así también las reacciones de pardeamiento enzimático y no enzimático; actúan como agentes blanqueadores y estabilizantes de color; estabilizan el ácido ascórbico y actúan como antibacterianos y antimicóticos.

Sulfitos Aplicaciones:

Vinos, sidra, mostaza, zumos Antioxidante: vegetales,

crustáceos, aceitunas

Inconvenientes de su uso: Altera características

gustativas del producto. Destruye tiamina (B1) Se pierden por evaporación Riesgos toxicológicos

Sulfitos

Medidas que se han tomado para reducir el uso de sulfitos:

En 1986, la FDA prohibió su uso en frutas y verduras para ser vendidas o servidas crudas y en carne fresca.

En 1987, la FDA ordenó que los alimentos con mas de 10 ppm de sulfitos, deben ser etiquetados debidamente para que personas sensibles al sulfito puedan evitarlo

Se realizan numerosos estudios para reducir su uso en vinos.

Acido eritórbico

Es un aditivo vegetal de los alimentos que se produce a partir de la sacarosa. Se identifica con la etiqueta E315, y es muy usado como antioxidante en alimentos procesados y minimamente procesados.

Acido eritórbicoÁcido eritórbico: Este ácido y su sal sódica actúan como fuertes agentes reductores, reduciendo el oxígeno molecular. El ácido eritórbico es el D isómero del ácido ascórbico, la mayoría de las investigaciones sugieren que presentan similares propiedades antioxidantes, por lo que es económicamente conveniente utilizar ácido eritórbico. La combinación de este compuesto con ácido cítrico se utiliza para prevenir la rancidez oxidativa y la decoloración de ensaladas de verduras o frutas.

Recubrimientos comestibles

Consiste en aplicar al producto una capa artificial de cera de espesor y consistencia adecuada que protege al alimento de microorganismos dañinos.

Ventajas Pueden ser ingeridos por los consumidores. Disminuyen los desechos de envasado. Un alimento al cual se aplica un recubrimiento comestible requiere de embalajes más simples. Regulan el intercambio de gases como O2, CO2 y de vapor de agua. Mejoran las propiedades mecánicas y preservan la textura. Prolongan la vida útil de alimentos mínimamente procesados a través del control sobre el desarrollo de microorganismos y de los cambios fisicoquímicos y fisiológicos. Pueden mejoran las características nutricionales y organolépticas. Pueden regular distintas condiciones de interfase o superficiales del alimento, através del agregado de aditivos como antioxidantes, agentes antimicrobianos, nutrientes.