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tecnología de los PAIFacultad de ciencias agropecuarias
INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
2015
examen de iii unidad
TECNOLOGÍA DE LOS PAI
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1. Tipos de escaldado. Explique las funciones del escaldado. Ejemplos
El escaldado es un tratamiento térmico aplicado a frutas y hortalizas con el
objetivo de preparar la materia para una etapa posterior y reducir la carga
enzimática que puede provocar cambios indeseables en la apariencia, color y
sabor del producto, entre las enzimas características de las degradaciones se
encuentran la peroxidasa, catalasa y lipooxigenasa, las dos primeras presentan
una alta resistencia al escaldado, es por esto que su inactivación es un indicador
de la eficiencia de la operación. El tratamiento de escaldado busca eliminar por
temperatura gran parte de estas enzimas que se encuentran en la superficie
externa del alimento o en algunos casos en su interior. Adicionalmente durante la
operación se remueve el aire contenido entre los tejidos, causante de las
reacciones de oxidación durante el almacenamiento del producto.
Durante el escaldado se eliminan gases internos generando el colapso de algunas
estructuras internas y permitiendo una compactación del alimento. La carga
microbiana se reduce hasta en un 90% del valor inicial, especialmente aquella
que se localiza en la superficie de la fruta o verdura. El escaldado es considerado
una operación de estabilización más que de conservación y su uso es muy común
como etapa previa en la congelación. El procedimiento consiste en facilitar el
contacto entre el alimento y un fluido a alta temperatura, generalmente entre 60°C
y 100°C, durante un periodo de tiempo que garantice la destrucción de los
microorganismos e inactivación de las enzimas causantes de algunas reacciones
de deterioro, el tiempo de contacto depende del tipo de fruta o verdura, del
método utilizado, del tamaño del alimento y de la temperatura del medio de
calentamiento.
Algunas desventajas de la operación de escaldado deben ser tenidas en cuenta a
la hora de su aplicación, es muy común la pérdida de nutrientes por disolución,
por ejemplo, algunas sales minerales y vitaminas hidrosolubles son arrastradas
por el fluido de calentamiento. En algunos casos se presentan cambios
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importantes en los tejidos, ablandamiento, y cambios en la rigidez inicial, así como
en el sabor del alimento.
Tipos de escaldado:
Comercialmente se usan dos métodos de escaldado común que difieren en el
medio de calentamiento, el primero es el método con base en agua caliente y el
segundo es el método con base en vapor, esta última técnica permite mayor
retención de nutrientes mientras que el uso de agua caliente puede presentar
perdidas por arrastre de compuestos solubles.
Durante este proceso se destruyen las lipooxigenasas, responsables del
enranciamiento de lípidos. También se destruyen las polifenoloxidasas, que
provocan pardeamiento enzimático y clorofilasas, todas ellas reacciones
indicadoras de degradación de los alimentos.
La principal función del escaldado es la inactivación enzimática, pero no la única.
Se producen otros efectos en los alimentos tales como:
Se lleva a cabo una limpieza del alimento, se quita el polvo, los gases
superficiales y aparece una nueva tonalidad en el alimento.
Se eliminan los patógenos superficiales.
El producto se suaviza.Mejora la textura, sobre todo en los alimentos que después
se deshidrataran ya que evita que se rompan.
Cabe destacar la pérdida nutricional debido a la eliminación de compuestos
hidrosolubles.
Escaldado con vapor
Esta técnica es usada para alimentos de gran superficie relativa, básicamente se
conduce el alimento sobre una banda transportadora a través de un túnel de
vapor, la velocidad de la cinta permite controlar el tiempo de residencia El proceso
de escaldado genera una perdida inevitable de micronutrientes sensibles a la
temperatura y algunos materiales hidrosolubles.
El escaldado conlleva a una mayor fijación del color verde en la mayoría de
vegetales, algunos autores creen que este fenómeno se debe a la perdida por
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extracción acuosa de algunos ácidos presentes con la consecuente disminución
en la hidrolisis de las clorofilas.
Variables influyentes en la operación de escaldado.
A la hora de seleccionar o diseñar el sistema de escaldado es necesario tener en
cuenta las siguientes variables:
Temperatura del medio calefactor: Usualmente el escaldado se realiza en un
rango de temperatura entre 60 y 100°C, el valor optimo depende de factores como
la forma, el tamaño y las propiedades térmicas del alimento, se usan tratamientos
cortos a alta temperatura cuando el objetivo es la inactivación de enzimas que se
encuentran en la superficie, por el contrario temperaturas moderadas en tiempos
prologados afectan las enzimas internas sin alterar las propiedades del alimento.
Tiempo de operación. El tiempo de operación o tiempo de residencia del alimento
dentro del escaldador depende básicamente de la concentración inicial y final de
la enzima, generalmente se desea disminuir su contenido en un porcentaje del
90% al 99% de la concentración inicial, suponiendo que la reacción de
degradación de la enzima responde a una cinética de primer orden, la ecuación
que permite establecer el tiempo de residencia es la siguiente:
Donde:
t: Tiempo de residencia del alimento
Co: Concentración inicial de enzima.
Cf: Concentración final de enzima.
k: Constante cinética de desactivación de la enzima.
Escaldado con agua:
El escaldado consiste en una primera fase de calentamiento del producto a una
temperatura que oscila entre 70ºC y 100ºC. A esta etapa le sigue otra, que
consiste en mantener el alimento durante un periodo de tiempo, que varía entre
30 segundos y dos o tres minutos, a la temperatura deseada. El último paso es
realizar un enfriamiento rápido. De lo contrario, se contribuye a la proliferación de
microorganismos termófilos, resistentes a la temperatura.
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Hay dos enzimas muy distribuidas en las plantas que son resistentes al calor: la
peroxidasa y la catalasa. Verificar la ausencia de su actividad es un claro
indicador de la efectividad del escaldado.
Se han determinado unos valores que sirven de guía para el tiempo de
escaldado:
Para comprobar si el escaldado se ha realizado de forma correcta, se analiza la
presencia de catalasas y peroxidasas, enzimas que, a pesar de no provocar el
deterioro de los alimentos, son las más resistentes. Si no están activas, quiere
decir que el resto de enzimas, entre las que se incluyen las que pueden provocar
efectos indeseables, también se han inactivado.
No obstante, y pese a que es un tratamiento para mejorar la calidad final del
producto, el escaldado no está exento de inconvenientes. Durante este proceso
se destruyen las lipooxigenasas, responsables del enranciamiento de lípidos.
También se destruyen las polifenoloxidasas, que provocan pardeamiento
enzimático y clorofilasas, todas ellas reacciones indicadoras de degradación de
los alimentos.
Por ejemplo, si se realizase la congelación de verduras, como los guisantes, sin
escaldar la enzima polifenoloxidasaharia que el color se opaque, en cambio
escaldandolo se frena el desarrollo de las enzimas logrando que los guisantes se
conserven verdes despues de que los volvamos a descongelar.
Tiempo de escaldado para algunos productos (se usan 8 litros de agua por
kilogramo de producto, un galon de agua por cada libra de producto):
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Tiempo de sulfitado para algunas frutas:
2. Diferencias entre pasteurización, esterilización y envasado aséptico.
Ejemplos
La pasteurización Cuando compramos alimentos lácteos, en el envase
generalmente dice que son pasteurizados, pero pocas personas saben de qué se
trata este proceso y cuál es su función.
La pasteurización, es un proceso al que son sometidos ciertos líquidos como la
leche, para eliminar agentes patógenos que podrían enfermar a las personas al
consumirlos. Gracias a su uso, las infecciones e intoxicaciones alimentarias cada
vez son menores.
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¿Cómo funciona la pasteurización?
Este procedimiento, cuyo nombre proviene justamente de su creador, Louis
Pasteur, se basa en someter a los líquidos a altas temperaturas durante un
periodo de tiempo determinado. Puede sonar simple, pero se trata de un cálculo
complejo, ya que si no se hace de forma correcta no sólo quedan agentes
infecciosos, sino los alimentos podrían perder parte de sus propiedades.
Existen tres métodos de pasteurización que se aplican actualmente y se
diferencian tanto por la temperatura utilizada, como también por el tiempo y forma
de proceso industrial en que se usa.
VAT: Consiste en calentar los líquidos hasta una temperatura de
aproximadamente 63 Cº y luego dejarla enfriar durante 30 minutos dentro del
mismo recipiente. Al terminar, se les envasa de inmediato para prevenir
contaminación.
HTST: Los líquidos se calientan rápidamente a entre 71 Cº y 89 Cº, dependiendo
de su tipo, por sólo 15 segundos. Es el más utilizado por la industria, ya que es
rápido y se puede trabajar con grandes volúmenes.
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UHT: También conocido como la ultra pasteurización, consiste en someter a los
líquidos a a una temperatura de 137 Cº por sólo 2 segundos, para luego enfriarla
rápidamente.
La UHT tiene una variante conocida como aséptica, donde las temperaturas
pueden llegar a los 150 Cº por 4 segundos, para luego esperar que se enfríe a
temperatura ambiente.
El método que se utiliza, depende del tipo de líquido con que se trabaja, aunque
el VAT ya casi no se usa.
Alimentos pasteurizados
Si bien los lácteos son los alimentos a los que se les somete con más frecuencia
al proceso de pasteurización, otros líquidos como el agua embotellada y los jugos
de fruta también son pasteurizados. Incluso algunos vinos, cervezas y mieles
industrializadas también pasan por pasteurización.
La gran mayoría de sus derivados de consumo masivo como el yogurt y el queso,
están pasteurizados, gracias a ello se evita el contagio de parásitos, virus y
bacterias que pueden llegar a ser mortales.
Algunos grupos sostienen que la pasteurización afecta las cualidades
nutricionales de la leche y frutas, además de cambiar su sabor. Si se siguen las
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reglas que imponen los organismos sanitarios, no debiera haber modificaciones
en ninguno de los dos casos.
El Centro de Control y Prevención de las Enfermedades de los Estados Unidos,
alerta sobre los peligros de consumir lácteos no pasteurizados, sin importar que
estos provengan de las llamadas granjas orgánicas.
Esterilización
Se denomina esterilización al proceso validado por medio del cual se obtiene un
producto libre de microorganismos viables. El proceso de esterilización debe ser
diseñado, validado y llevado a cabo de modo de asegurar que es capaz de
eliminar la carga microbiana del producto o un desafío más resistente.
Dado que la esterilidad no puede demostrarse de manera absoluta sin causar la
destrucción completa de todas las unidades del lote de producto terminado, se
define la esterilidad en términos probabilísticos, en donde la probabilidad de que
una unidad de producto esté contaminada es aceptablemente remota. Se
considera que un producto crítico es estéril cuando la probabilidad de que un
microorganismo esté presente en forma activa o latente es igual o menor de 1 en
1.000.000 (coeficiente de seguridad de esterilidad 10^-6).
Los agentes que matan microbios son denominados microbiocidas (cida= “matar”)
o más comúnmente denominados “germicidas”. Si el agente específicamente
destruye bacterias, es llamado bacteriocida; si mata hongos es denominado
fungicida. Como sea después de exponer el objeto esterilizado al aire o a sus
alrededores, éste otra vez se habrá contaminado con microorganismos.
Los métodos térmicos de esterilización son comúnmente los más utilizados para
eliminar los microorganismos, incluyendo las formas más resistentes como lo son
las endoesporas.
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Envasado aséptico
Una de las condiciones necesarias para producir un producto pasteurizado con
una vida microbiológica larga y que puede distribuirse a temperatura ambiente es
el Envasado Aséptico. Esta tecnología difiere de las técnicas convencionales de
enlatado en que los envases son preesterilizados y después llenados con el
producto frío y un ambiente frío en condiciones comerciales estériles, seguido del
cierre en un entorno totalmente estéril.
El envasado aséptico consiste en sistema de llenado que funcionan en
condiciones estériles en máquinas herméticamente selladas equipadas con
sistemas de esterilización para el envasado antes del llenado, utilizando peróxido
de hidrógeno que se distribuye a través de una corriente de aire caliente, creando
así una atmósfera libre de bacterias en la sección de llenado.
Antes del envasado, se lleva a cabo un acondicionamiento aséptico, que consiste
en desinfectar todos los componentes utilizados en el dicho acondicionamiento,
limpieza y etapas de esterilización dirigidas a reducir la contamminación inicial:
Del recipiente.
Del sistema de cierre.
De los materiales utilizados.
Del entorno.
Beneficios del aséptico
La enorme eficiencia del los tratamientos térmicos durante el proceso aséptico
permite manterner todo el sabor del producto y los componentes nuntritivos. Así,
la calidad final del producto es mayor que la obtenida con el proceso térmico
tradicional. Otras ventajas:
No se necesitan los conservantes químicos.
Costes de transporte más bajos que el IQF o Congelación Rápida e Individual
(Individual Quick Freezing).
Descenso en los costes de almacenamiento.
Envases asépticos
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Debemos poner una atención especial al envase. El envase en los sistemas de
envasado aséptico juega un papel muy importante, porque si no se cierra
herméticamente para proporcionar una barrera efectiva al oxígeno y a la luz, la
esterilización adquirida en las etapas de preparación se perderá.
Si el envase es permeable al oxígeno y a la luz, éstos naturalmente generarán
diferentes reacciones de oxidación, dependiendo del producto contenido en el
envase.
Actualmente existen en el mercado varias formas de envases asépticos,
comunmente llamados Bolsas Asépticas. Los componentes de este tipo de
envase son:
La bolsa.
Una boquilla de llenado.
Un tapón.
Un contenedor.
Los tamaños más comunes de las bolsas son 5, 10, 20 y 200 Kg, aunques los
pesos pueden variar con la densidad específica del producto que contienen.
El material de barrera de las bolsas es normalmente poliéster metalizado al vacío
o alcohol de vinilo etílico, mientras que el cuerpo de la bolsa suele ser de
polietileno de baja o media densidad.
¿Cuál es la diferencia entre pasteurización y esterilización?
Tanto la pasteurización como la esterilización son técnicas de conservación de los
alimentos por calor. Su fin es la destrucción de patógenos y sus esporas.
La diferencia basicamente radica en el tiempo y temperatura de calentamiento.
En la PASTEURIZACIÓN se calienta un alimento a 72ºC durante unos 15 o 20
segundos y se enfriarapidamente a 4ºC. Este método se utiliza en muichos
productos, sobretodo en leche y derivados, zumos aromatizados y cervezas, ya
que las bajas temperaturas permiten que los aromas no se volatilicen demasiado.
Estos alimentos se conservan solo unos días, ya que aunque se destruyen los
gérmenes, las modificaciones físicas y quimicas siguen produciendose.
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La ESTERILIZACIÓN se realiza con alimentos más diversos, como carne,
pescado, verduras, frutas… consiste en colocar el alimento en un recipiente y
someterlo a temperaturas elevadas, superiores a 100ºC durante bastante tiempo.
En este caso, el valor nutricional del producto final es menor, ya que con las
temperaturas, además de destruirse los microorganismos patógenos, se
destruyentambién compuestos termolábiles como vitaminas, proteínas, aromas…
Ejemplos
AUTOCLAVE AGITADORA.-Consta una compuerta neumática que acepta las
latas en el alveolo giratorio. Se introducen las latas en el alveolo y se precalienta
con agua. Las latas tras seguir un recorrido en el que se lleva a cabo el
tratamiento térmico completo, saldrán por el mismo sitio.
AUTOCLAVE (en lotes).- HORIZONTAL: Son autoclaves de tipo discontinuo.
Favorece las operaciones de carga y descarga. Consiste en meter los alimentos y
sube la temperatura hasta la programada y pasado el tiempo se descarga. Los
controles miden el tiempo de precalentamiento, calentamiento y enfriamiento.
Agitación.
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3. Principales microorganismos patógenos en las conservas
alimenticias
Las bacterias patógenas en alimentos son nocivas para el cuerpo humano y hay
que controlarlas. Esta fue mi hipótesis planteada para realizar el
trabajo de investigación. Es por esto que cualquier alimento debería estar libre de
presencia de bacterias patógenas, pero esto no es tan fácil, a pesar que cada
alimento pasa por rigurosos controles siguiendo lo que el código alimentario
establece. Se habla de cómo evitar su presencia, de sus consecuencias sanitarias
y socioeconómicas, pero a menudo no se conocen lo suficiente.
Las enfermedades adquiridas por el consumo de estos alimentos contaminados
es un problema común, angustiante y a veces amenazador de millones de vidas
del mundo.
Me propuse investigar sobre las bacterias patógenas en alimentos, que afectan
al hombre a través de su consumo, identificar las consecuencias que provocan
estas bacterias en el ser humano, conocer por qué controles pasa
un producto ante de ser consumido y que medidas preventivas se tienen en
cuenta.
Imagen: Bacilluscereus
Para que se evidencien los síntomas deben ingerirse cantidades muy elevadas de
esta bacteria que, una vez en el tracto intestinal, libera una toxina
(exoenterotoxina) provocando una gastroenteritis.
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Su periodo de incubación puede ser corto, y produce una intoxicación similar a la
causada por estafilococos, con náuseas y vómitos, o un cuadro de tipo diarreico.
Haciendo justicia a su nombre, se lo relaciona principalmente con postres de
pastelería, arroz hervido o frito y productos a base de cereales como pasta.
La contaminación se produce al germinar formas esporuladas del bacilo que
resisten al tratamiento térmico. Para evitarlo es conveniente mantener este tipo de
alimentos, en especial los arroces, bien calientes o enfriarlos rápidamente y en
pequeñas cantidades, manteniéndolos refrigerados. A la hora de consumirlos es
aconsejable calentarlos a fondo.
Campylobacterjejuni
Imagen: Bacteria Campylobacterjejuni
Carne o pollo crudo o mal cocinado son los alimentos que más a menudo se
relacionan con C. jejuni Se trata de bacterias finas, filamentosas y dobladas a
modo de comas. Su ingestión produce infecciones intestinales. Es la causa más
común de diarreas en el ser humano, y afecta principalmente
a niños, adolescentes y ancianos.
Los síntomas, que aparecen al cabo de dos o cuatro días, incluyen dolor
abdominal, diarrea y fiebre. Los alimentos más relacionados con este
microorganismo son las carnes o el pollo crudo o mal cocinado, la leche sin
pasteurizar y el agua sin tratamiento. En los países desarrollados, y pese a las
cada vez más exhaustivas medidas sanitarias, los brotes de infecciones
por Campylobacter, lejos de disminuir, se incrementan.
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Para prevenir este tipo de infección debe cocinarse bien los alimentos, evitar
posteriormente la contaminación cruzada y beber agua sanitariamente controlada.
Clostridiumbotulinum
Clostridiumbotulinum es una bacteria en forma de bastoncito que vive
habitualmente en el suelo en condiciones anaerobias (en ausencia de oxígeno),
produce esporas resistentes y genera gas. La intoxicación la produce la toxina
botulínica, una potentísima neurotoxina que ataca al sistema nervioso. Se trata de
una de las más peligrosas que se conoce, pudiendo ocasionar la muerte a dosis
bajísimas.
El botulismo se presenta raras veces, aunque se le presta mucha atención por su
elevada mortalidad. Los síntomas aparecen entre las 12 y 36 horas en forma de
trastornos digestivos agudos, náuseas, vómitos, incluso diarrea y dolores de
cabeza, fatiga y desvanecimientos. También puede producir estreñimiento y
presentarse síntomas neurológicos como doble visión. Con frecuencia puede
aparecer dificultad al tragar, hablar y tener sensación de boca seca. La toxina
paraliza los músculos involuntarios, extendiéndose al sistema respiratorio y al
corazón.
La causa más frecuente de este tipo de intoxicación es la elaboración incorrecta
de alimentos envasados en el hogar, principalmente carnes o pescados
conservados, así como verduras y hortalizas (judías verdes, espárragos y
remolacha, entre otros). Los brotes de botulismo derivados de un fallo en
la producción industrial de alimentos siempre son noticia por sus consecuencias.
La prevención pasa por el control de los tratamientos térmicos y el rechazo de
envases mínimamente abombados, hinchados o deteriorados.
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Escherichiacolienteropatógeno
Bacteria E. coli
Escherichiacolienteropatógeno es una enterobacteria considerada como parte de
la flora intestinal normal. Sin embargo, se ha observado que ha sido responsable
de afecciones diarreicas, especialmente en niños. Estos serotipos responsables
de diarreas y ciertos brotes de toxiinfecciones por alimentos se denominan E.
coli enteropatógeno (ECE).
Los síndromes determinados por la ingestión de ECE se dividen en dos grupos:
Bacterias que producen una enterotoxina y provocan una enfermedad similar al
cólera (diarrea, vómitos, deshidratación). Son las responsables de las diarreas
infantiles y de las llamadas «diarreas del viajero». Tras su ingestión se produce
una colonización del intestino y una posterior liberación de la toxina.
Bacterias que no producen enterotoxina pero son invasivas del intestino y
provocan colitis (inflamación del intestino grueso) y cuadros similares a una
sigelosis (disentería bacilar) con fiebre, escalofríos, dolores de cabeza, espasmos
abdominales y diarrea, entre otros.
En ambos casos se ingieren alimentos en los que se ha desarrollado un
intenso crecimiento bacteriano, bien por una fuerte contaminación o por una
conservación inadecuada. La prevención pasa por el control de los alimentos
frescos en origen, principalmente leche y carne; la vigilancia de una posible
contaminación posterior y la recontaminación de los alimentos ya higienizados.
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Finalmente, la refrigeración impedirá la multiplicación de los posibles ECE
presentes en los alimentos.
Además de los mencionados ECE, E.coli O157:H7 relacionada con
hamburguesas mal cocinadas, leche cruda y algunos productos agrícolas, puede
producir un tipo de toxina mortal. Su incidencia es baja.
Staphylococcusaureus
Imagen: S. aureus
La intoxicación de origen alimentario más frecuente la produce la ingestión de la
toxina que aparece por el crecimiento en los alimentos de ciertas cepas
de S.aureus. Se trata de una enterotoxina que causa gastroenteritis al
poco tiempo de ser consumida (de dos a cuatro horas) con vómitos, diarrea e
inflamación de la mucosa gástrica e intestinal. El microorganismo es un
estafilococo, es decir, una bacteria con forma redonda que crece normalmente en
masas similares a racimos de uvas en medio sólido, dando al alimento una
coloración amarilla dorada (aunque algunas cepas son incoloras), de ahí el
nombre de aureus.
A pesar de su amplia distribución y a la facilidad con la que llega a los alimentos,
sus efectos son agudos y aparatosos pero remiten
rápidamente. Staphylococcusaureus es un microorganismo muy resistente a las
condiciones ambientales y extremadamente difíciles de erradicar, y convierte a los
manipuladores de alimentos en los principales agentes de su rápida extensión. El
frío impide que la bacteria forme la toxina que desencadena la infección
bacteriana en humanos
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Los alimentos más implicados son principalmente los cocinados ricos
en proteínas como el jamón cocido, carne de aves y también productos de
pastelería rellenos de crema. Alrededor del 75% de los brotes de intoxicación
estafilocócica se presentan como consecuencia de una mala refrigeración.
Listeria monocytogenes
Listeria monocytogenes
Listeria monocytogenes debe su nombre al médico inglés Joseph Lister, cirujano
del siglo XIX que, impresionado por los trabajos de Pasteur, relacionó la sepsia
postoperatoria con las infecciones microbianas resultado de la falta de
desinfección quirúrgica. Sus sencillos pero eficaces métodos de esterilización
tanto de instrumentos como de vendajes y ambiente en los quirófanos fueron
totalmente revolucionarios en su época, y sentó las bases de la cirugía
antiséptica. Esta bacteria, con forma de bacilo corto o coco, produce una
enfermedad llamada listeriosis, una patología de periodo de incubación variable,
especialmente grave en mujeres embarazadas y recién nacidos así como en
adultos inmunodeprimidos. En la madre puede causar fiebre leve con
gastroenteritis débil o síntomas similares a una gripe mientras que en
el feto causa una septicemia generalizada grave.
La listeriosis puede contraerse por diferentes vías de transmisión, pero la
alimentaria es una de las más frecuentes. Debido a que la cantidad presente en
alimentos suele ser frecuentemente baja, el verdadero problema reside en su
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rápida multiplicación durante el almacenamiento del producto, aún a temperaturas
bajas de refrigeración, una de sus características más problemáticas. Además es
bastante resistente al calor, acidez y concentración salina.
Se ha relacionado esta enfermedad con el consumo de verduras con excesivos
almacenamientos en origen, leche cruda, quesos blandos, carnes crudas o poco
cocinados y embutidos, pollo y pavo y productos del mar tanto frescos como en
conserva y ahumados. Uno de sus principales reservorios en alimentación son las
superficies húmedas de plantas de procesado de alimentos. Este hecho, junto con
su relativa facilidad para crecer a bajas temperaturas, convierten las cámaras
frigoríficas de la industria alimentaria en importantes posibles placas de cultivo.
Las manos del manipulador y la contaminación cruzada son los principales focos
de infección en alimentos.
Debe tenerse especial cuidado con la leche cruda y platos preparados con ellos,
quesos de pasta blanda (nunca comer la corteza), derivados cárnicos como
embutidos, salchichas, especialmente de consumo frío, durante el embarazo es
preferible evitar todos ellos. Además es importante evitar almacenamientos
prolongados incluso en refrigeración; limpiar, desinfectar y secar bien superficies y
utensilios, también las manos; atención a la higiene del frigorífico; cocinar a fondo
los alimentos también al recalentarlos; higienizar verduras crudas antes de
consumirlas, y no consumir alimentos artesanoales que no ofrezcan garantías
sanitarias.
Salmonella
Imagen de la bacteria Salmonella
La salmonella es una de las bacterias más mediáticas y conocidas. A ella se le
atribuyen muchas de las toxiinfecciones alimentarias, algunas inmerecidamente.
Se trata de una enterobacteria que puede llegar a contaminar el agua y los
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alimentos de origen animal especialmente huevos, aves y cárnicos, y que al
multiplicarse en condiciones adecuadas de crecimiento durante el tiempo
suficiente alcanza una dosis tal que al ingerirse produce una patología llamada
salmonelosis.
Sólo a través del control de alimentos en origen y de unas buenas prácticas de
manipulación en toda la cadena se puede reducir la incidencia y llegar a su
erradicación.
Shigella
Imagen: Bacteria Shigella
Shigella es una enterobacteria en forma de bacilo cuyo género fue descubierto y
descrito por el bacteriólogo japonés Shiga, a quien debe el nombre. Sus brotes se
relacionan con la falta de higiene y se transmite fácilmente, bien directamente
de persona a persona o a través de las manos, insectos o por contaminación
fecal. Con todo, el agua contaminada es uno de los principales focos de infección.
Tras su ingestión esta bacteria libera una endotoxina que afecta a la mucosa
intestinal. Tanto el periodo de incubación como los síntomas son muy variables:
dolores abdominales, diarreas, escalofríos, nauseas y cefaleas de diferentes
grados de gravedad. La Shigelosis, también llamada disentería bacilar, aparece
con más frecuencia de la que a menudo se le concede.
Además del agua, se la relaciona con alimentos con elevada tasa de humedad,
como la leche, las verduras como judías verdes o patatas, aunque se han visto
también implicados en sus brotes atún, gambas, pavo y salsas preparadas. Las
medidas de prevención están relacionadas con la estricta higiene personal, así
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como evitar su desarrollo mediante una refrigeración adecuada y una correcta
higienización de los alimentos previa a su consumo.
Vibrio parahemolyticus
Imagen: Bacteria Vibrio parahemolitico
Se trata de un bacilo móvil próximo a V.cholerae (agente patógeno del cólera).
Debido a que es un habitante habitual del medio marino, su más temida
característica es la condición de bacteria halófila, es decir, que necesita
concentraciones salinas elevadas, en este caso similares a las marinas, para
desarrollarse, pero resiste concentraciones superiores, por lo que además de
alimentos de origen marino frescos puede contaminar también otros productos
como salazones. Su ingestión provoca, tras unas 12 horas, una gastroenteritis
febril a veces acompañada de diarrea sanguinolenta. Su papel enteropatógeno ha
sido ampliamente estudiado y demostrado en Japón, donde constituye una de las
causas más importantes de infecciones alimentarias.
Los alimentos más implicados son de origen marino: pescado y moluscos crudos
o insuficientemente cocinados. El microorganismo se encuentra ya en estos
alimentos en el momento de su captura. Tras la muerte del pescado, V. para
hemolítico se multiplica activamente. Como medidas de control es conveniente
limitar su crecimiento en los productos crudos conservándolos en refrigeración o
congelación además de consumir pescados y mariscos suficientemente cocinados
o hervidos e impedir su recontaminación por los crudos como normalmente
sucede en estos brotes. Una práctica peligrosa nada recomendable es
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el empleo de agua de mar para labores de limpieza o para enjuagar alimentos que
se van a consumir en crudo.
Yersiniaenterocolítica
Imagen: Bacteria Yersiniaenterocolítica
Se trata de una enterobacteriapsicrótrofa, es decir, que crece a temperaturas de
refrigeración, y de la que sólo algunas cepas son enteropatógenas. Causa la
yersiniosis, una enfermedad que cursa con dolor abdominal, diarrea o vómitos,
síntomas que recuerdan una apendicitis y que aparecen entre las 24 y 36 horas
tras la ingestión del alimento contaminado.
Se la relaciona con el consumo de alimentos de origen animal como carne de
cerdo y otras carnes, leche cruda o cualquier alimento crudo o cocinado
contaminado. Su prevención se basa en los principios generales de la
salmonelosis siempre teniendo en cuenta que es un microorganismo capaz de
desarrollarse a temperaturas de refrigeración por lo que este sistema de
conservación de alimentos no resulta eficaz para detener su crecimiento.
Medidas de prevención
Para evitar el contacto con gérmenes patógenos se sugiere:
Lavarse las manos con agua caliente y jabón y cepillarse las uñas antes de
manipular el alimento.
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Limpiar en forma periódica en agua con lavandina las rejillas y los estropajos.
Usar utensilios inoxidables, resistentes a la corrosión, y limpios.
Examinar y limpiar los armarios y los cajones donde se guarda la vajilla.
Lavar y enjuagar la vajilla y los utensilios con detergente.
Hervir y cocer los alimentos en forma adecuada.
Eliminar los restos dispersos de los alimentos después de la cocción.
Congelar los alimentos a las temperaturas idóneas y en el tiempo correcto, en los
sitios adecuados de la heladera: específicamente, los lácteos deben guardarse en
los estantes superiores, la carne en los del medio y los alimentos cocidos en
recipientes cerrados.
No volver a congelar los alimentos que fueron descongelados.
Evitar el expendio de alimentos no autorizados o con falta de higiene evidente.
Desechar latas de conservas abolladas u oxidadas, así como huevos con cascara
sucia y blanda, o que flotan sumergidos en el agua con sal.
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También hay que tener mucho cuidado con las fechas de vencimiento, consumir
los alimentos cocidos en forma inmediata, evitar el contacto de los alimentos
crudos y mantenerlos fuera del alcance de las mascotas e insectos.
Los hospitales también pueden ser una fuente de microorganismos patógenos;
actualmente, entre el 5 y 7% de los pacientes se halla en peligro y puede contraer
al menos una infección durante su estadía en ellos.
Otro aspecto importante tiene que ver con los aditivos químicos de los alimentos:
colorantes, conservantes, antioxidantes, estabilizantes, sustancias minerales y
resaltadores de sabor, entre otros.
Fagos contra bacterias
Los fagos, virus que infectan bacterias, son elementos biológicos de gran
potencial, sobre todo en la detección de patógenos en alimentos, superficies
y medio ambiente. Su uso puede permitir, sin necesidad de cultivo, poner de
manifiesto los patógenos, diseñar estrategias para su inactivación
y poder aplicarlas a la producción normal. Y todo en tiempo prácticamente real.
Consiste en la infección de la bacteria por el fago para destruir las bacterias que
actúan de hospedadoras. El proceso se inicia cuando los fagos se acercan a la
pared de la bacteria y se adhieren a ella para introducirle su material genético.
Dentro de estas bacterias se apoderan de su actividad metabólica para
su reproducción.
Cuando el proceso ha concluido, se rompe la célula, con lo que se liberan copias
del virus listas para infectar nuevas células. De esta forma, el proceso avanza
hasta que se destruyen todas las células por las que el fago muestra afinidad.
Este mecanismo de acción, al menos en teoría, determina que el proceso sea en
sí mismo autolimitado, puesto que finaliza una vez se han destruido las bacterias
específicas. Cuando se llega al final, las partículas víricas quedan latentes en
la matriz sin mostrar actividad infectiva aparente.
La aplicación de este mecanismo a la descontaminación de alimentos está siendo
valorada desde hace unos años. Una de las propuestas en las que mayor
esfuerzo se está dedicando es añadir fagos a las superficies de trabajo en las que
se manipulan alimentos. En este caso, si los fagos se encontrasen con las
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bacterias a infectar, las atacarían y destruirían, eliminando el peligro de
contaminación hacia los alimentos. De la misma forma, en algunos alimentos se
podría eliminar un patógeno por simple competencia.
La gran ventaja de un sistema de estas características viene dado por la alta
especificidad de los fagos para con bacterias específicas. Pero a su vez tiene
desventajas como por ejemplo, en que existe la probabilidad de que los fagos
puedan causar alteraciones en los microorganismos y afecten a
la fermentación de lácteos; en la Unión Europea esta prohibido el uso de fagos,
porque son aplicados en las maquinarias de manejo de alimentos y esto produce
un menor control en la seguridad y la higiene de las maquinarias.
Imagen característica de un modelo informático de fago.
Calidad de los alimentos
La calidad de los alimentos es el conjunto de cualidades que hacen aceptables los
alimentos a los consumidores. Estas cualidades incluyen tanto las percibidas
por los sentidos (cualidades sensoriales): sabor, olor, color, textura, forma y
apariencia, tanto como las higiénicas y químicas. La calidad de los alimentos es
una de las cualidades exigidas a los procesos de manufactura alimentaria, debido
a que el destino final de los productos es la alimentación humana y los alimentos
son susceptibles en todo momento de sufrir cualquier forma de contaminación.
Muchos consumidores requieren que los productos sean manipulados de acuerdo
con ciertos estándares, particularmente desean conocer los ingredientes que
poseen, debido a una dieta, requerimientos nutricionales (kosher, halal,
vegetarianos), o condiciones médicas (como puede ser la diabetes, o
simplemente alergias).La calidad de los alimentos tiene como objeto no sólo las
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cualidades sensoriales y sanitarias, sino también la trazabilidad de los alimentos
durante los procesos industriales que van desde su recolección, hasta su llegada
al consumidor final.
4. Porque es importante controlar el cl. Botulinum
Control de Clostridiumbotulinum y Listeria monocytogenes en alimentos en
envases de oxígeno reducido .Se ha producido un aumento en el interés por ROP
en los establecimientos de venta al por menor mediante el uso de unidades de
refrigeración convencionales para su mantenimiento. Los alimentos refrigerados
envasados en establecimientos de venta al por menor se pueden enfriar después
de prepararlos físicamente y reenvasar o envasar después de un paso de
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cocción. En cualquiera de los casos Clostridiumbotulinum y Listeria
monocytogenes son los agentes patógenos de interés para los productos ROP.
Clostridiumbotulinum es el agente causante de botulismo, una intoxicación
alimentaria que provoca visión doble, parálisis y en ocasiones, la muerte.
El organismo es una bacteria anaeróbica formadora de esporas que produce una
potente neurotoxina. Las esporas son ubicuas en la naturaleza, relativamente
resistentes al calor y pueden sobrevivir a la mayoría de los tratamientos mínimos
de calor que destruyen las células vegetativas. Algunas cepas de C. botulinum
(tipo E y no proteolíticas tipos B y F), que principalmente se han asociado con el
pescado, son psicotróficas y pueden crecer y producir toxina a temperaturas tan
bajas como los 3.3 oC (38 oF). Otras cepas de C. botulinum (tipo A y proteolíticas
tipos B y F) pueden crecer y producir toxinas a temperaturas ligeramente
superiores a 10 oC (50 oF). Si está presente, C. botulinum podría crecer y volver
tóxico un alimento ENVASADO y conservado en ROP debido a que la mayoría
de los organismos competidores son inhibidos por ROP. Por consiguiente, el
alimento podría ser tóxico aunque parezca aceptable en términos sensoriales.
Esto es especialmente válido para las cepas psicotróficas de C. botulinum que no
producen enzimas proteolíticas delatoras que generan un mal olor distintivo.
Debido a que el botulismo es potencialmente mortal, los alimentos conservados
en condiciones anaeróbicas merecen la preocupación y vigilancia de las
autoridades reguladoras.
La posibilidad de que la toxina Clostridiumbotulinum se desarrolle también existe
cuando se utiliza ROP después de tratamientos de calor como el procesamiento
por pasteurización o cocinado al vacío (sousvide) de los alimentos que no
destruyen las esporas de C. botulinum. Los tratamientos leves de calor (choques
térmicos) en combinación con ROP pueden de hecho optar por C. botulinum al
matar a sus competidores. Si el tratamiento de calor aplicado no produce
esterilidad comercial, el alimento requiere refrigeración bajo 3.3 oC (38 oF) para
impedir la germinación de esporas y la formación de toxinas y garantizar la
seguridad del producto. Por este motivo, los productos cocinados al vacío
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(sousvide) con frecuencia se congelan y se mantienen almacenados congelados
hasta su uso.
5. DEFINA Y PROPONGA UN EJEMPLO
VALOR D
CINÉTICA DE MUERTE: VALORES D Y Z
La muerte de microorganismos como consecuencia de un tratamiento a altas
temperaturas sigue una cinética exponencial. Si representamos la variación del
logaritmo del número de células supervivientes a un tratamiento térmico realizado
a una temperatura dada en función del tiempo de tratamiento, se obtiene una
gráfica del descenso del logaritmo de supervivientes es lineal con el tiempo.
dNdT
=k . N
La recta tiene una pendiente que permite calcular la velocidad de termo
destrucción.
Se define el valor D como el tiempo necesario para que el número de
supervivientes caiga al 10% del valor inicial (o, lo que es lo mismo, para que el
logaritmo del número de supervivientes se reduzca en una unidad). Si
consideramos N0 como el nú- mero de células al inicio del tratamiento y Nx el
número de células supervivientes después de un tratamiento de t minutos a una
temperatura T, el tiempo de termo destrucción se calcula de la siguiente manera:
Dt=x
lo g( N0
N x)
La magnitud de D es tiempo (en muchos casos se usan los min; pero ciertos
tratamientos son tan efectivos que resulta más práctico usar los s, que, por otra
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parte, son unidades del SI).El tiempo de termodestrucción (D) varía para cada
temperatura (de ahí el subíndice t) de forma que a mayores temperaturas el valor
de D es menor, es diferente para distintos microorganismos, distintos entornos y
diferentes condiciones fisiológicas. Si aumentamos la temperatura de tratamiento,
el valor de D disminuye de forma logarítmica.
De manera análoga a como el valor D indicaba el tiempo necesario para lograr
que el número de supervivientes se redujera al 10% de la población inicial,
DONDE:
N0= Número de células al inicio del tratamiento,
NX= Número de células supervivientes después
de un tratamiento,
x= minutos a una determinada temperatura t.
EJEMPLO:
Determinar el valor del tiempo de reducción decimal a 116 º C (D116) de un
microorganismo a partir de los siguientes datos de supervivencia al tratamiento
VALOR Z
29
DURACIÓN DEL
TRATAMIENTO
NÚMERO DE
VIABLES
5 340.0
10 65.0
15 19.0
20 4.5
25 1.3
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El valor z indica el incremento en la temperatura (medida en número de grados)
necesario para que el valor D se reduzca a la décima parte del inicial. z = ∆T / [log
(Dt1 / Dt2)] (Ecuación19) donde ∆T es el incremento de temperatura, y DT1 y DT2
los valores de D a las dos temperaturas estudiadas.
DONDE:
Los valores D y z varían para cada microorganismo y para cada condición. Las
esporas, por ejemplo, tienen valores D mucho más altos que las células
vegetativas de los mismos microorganismos. Los microorganismos presentes en
los alimentos, por otra parte, suelen tener valores D más altos que cuando se
cultivan en condiciones de laboratorio. Para poder determinar las condiciones en
las que hacer un tratamiento térmico para destruir microorganismos es necesario
dominar los conceptos de los valores D y z.
30
Z: Cambio de temperatura que se requiere para modificar el valor
Incremento de la temperatura
Valores de
Δ ( t2−t1 )=
Dt 1 , Dt 2=
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EJEMPLO
Para un microorganismo determinado el valor D104.4 es 113.0 min. y D121.1 es
2.3 min. Calcular el valor z.
SOLUCIÓN
31
z=Δ templog(Dt 1/Dt 2 )
z=(121. 1−104 .4 )log(113. 0/2.3 )
z=9 . 9 ºC
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VALOR F
El valor F es definido como el “tiempo equivalente” durante el cual un producto ha
sido sometido a una temperatura de esterilización determinada. En el cálculo de F
se toman en consideración distintos factores: la temperatura instantánea en
cualquier momento, la temperatura base, el valor Z y el intervalo de tiempo. El
concepto de tiempo equivalente necesariamente implica que este tiempo es
diferente al tiempo real.
El valor F será el número total de unidades de esterilización en un tiempo de un
minuto, en un proceso a la temperatura de 121,1ºC.
Los tratamientos térmicos de esterilización son normalmente empleados de modo
a reducir para niveles seguros el número del
microorganismos Clostridiumbotulinum, que de otro modo podrían reproducirse y
producir una neurotoxina responsable por el Botulismo, una enfermedad que
puede llevar a la muerte al que la ingiere. Los valores más comunes de D varían
entre 1,0 y 3,0 minutos a 121 °C, mientras que el valor Z oscila entre 8 y 13 °C,
aunque recientemente el autor ha empleado en estudios de validación indicadores
biológicos con un valor Z = 30 °C.
Una vez conocidos estos parámetros es posible desarrollar un modelo
matemático que permita calcular la capacidad de un proceso de esterilización,
para eliminar los microorganismos, en términos de letalidad, según la siguiente
expresión:
Dónde:
L: letalidad
T: temperatura instantánea
Tb: temperatura base
Z: valor Z
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La letalidad puede ser determinada en un instante dado, pero si se calcula la
sumatoria de todas las letalidades acumuladas, es decir se integra como una
función de la temperatura en el tiempo (L = f (T,t)),entonces es posible calcular el
tiempo equivalente F. La expresión anterior sería:
Como los microorganismos presentan resistencias relativamente diferentes entre
sí, la letalidad total (Valor F) de procesamiento y, las diferentes temperaturas
también, es decir, depende por lo tanto del valor de la constante z. Entonces se
puede definir:
La constante z en este caso, asume el valor Z=10ºC, pues en el caso particular de
la esterilización por vapor saturado, la temperatura base (Tb) es igual a 121 °C y
el valor Z es igual a 10 °C, en ese caso el término F se denomina Fo.
La solución de la ecuación anterior se expresa de la siguiente forma:
Dónde:
33
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F: tiempo equivalente (min)
T: temperatura instantánea (°C)
Tb: temperatura base (°C)
Z: valor Z (10 °C)
Dt: intervalo de tiempo (min)
Para la evaluación del impacto de un tratamiento térmico, débase llevar en
consideración los factores en los alimentos de sabor y aroma de una forma que
los mismos sean preservados el máximo posible. Para tanto es utilizado
normalmente una temperatura de referencia de 100ºC y valores de z entre 20 -
40ºC, para preservar tales características en el alimento.
La ecuación anterior puede ser utilizada cuando el alimento es agitado y
promoviendo así su calentamiento de modo que el mismo reciba la misma
temperatura en todo el punto. En la mayor parte de las situaciones prácticas, este
no es el caso, los diferentes puntos de los alimentos procesado están a lo largo
del tratamiento térmico, sujeto la variaciones de tiempo-temperatura. Para esta
situación debemos promover la sumatoria del proceso total aplicado al alimento,
de modo a calcular el impacto del proceso en la totalidad del alimento; este
impacto puede ser calculado conforme la ecuación a continuación:
F(V)=Valor de la esterilización en el volumen (en minutos).
F=El valor de la esterilización para el volumen total del alimento (en minutos)
EJEMPLO
34
Para una reducción en la
población microbiana de
El valor F ser igual a
90 % D
99 % 2D
99.9 % 3D
99.99 % 4D
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VALOR F0
Al valor de la integral del calor recibido se la denomina F0. Cuando consideramos
que el calentamiento es un proceso instantáneo, se puede calcular usando la
siguiente fórmula:
Es muy importante saber trabajar correctamente con los conceptos anteriores.
Para ejercitarse hay una colección de problemas en este enlace.
Otros tratamientos tecnológicos para destruir microorganismos (radiación, por
ejemplo) son susceptibles de tratamientos matemáticos similares a los descritos
en esta sección.
VELOCIDAD LETAL
El calor se usa ampliamente para controlar las poblaciones microbianas, por lo
que es esencial tener medidas precisas para determinar su eficiencia. El tiempo
térmico letal se refiere al periodo de tiempo más corto en que muere al totalidad
de bacterias (Rodríguez et al, 2006).
La fase de muerte sigue una Cinética Exponencial y puede ser sometida a un
tratamiento matemático similar al usado para el tratamiento matemático del
crecimiento.
Por lo tanto una grafica del logaritmo del número de células supervivientes a un
tratamiento térmico realizado a una temperatura dada en función del tiempo de
tratamiento, producirá una línea recta.
35
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Entonces por ser una curva exponencial de primer orden, se puede aplicar la
clásica ecuación de ARRHENIUS.
−dNdt
=−kN
∫ dNN
=−k∫ dt
lnN0
N=−kt
k=Ae− ERT ó lnk= lnA-
ERT
N=N 0e−kt
DONDE:
No = número inicial de microorganismos viables.
N = número de microorganismos viables al tiempo t.
K = coeficiente que depende de la exposición y de la sensibilidad del
microorganismo.
HTST
La pasteurización relámpago o pasteurización flash, también conocida por la
sigla HTST (del inglés High Temperatura/Short Time, "alta temperatura/corto
lapso") es un proceso térmico aplicado a ciertos alimentos con el objeto de reducir
las poblaciones de bacterias.1 Se trata de uno de los métodos
de pasteurización más habituales en el que se aplica una alta temperatura
durante un corto período.
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Este método de pasteurización contrasta con el el método UHT (UHT - igualmente
de Ultra-High Temperature) que emplea temperaturas mayores en su procesado
térmico.
Proceso HTST
Se ha procurado en la industria de la alimentación desde los comienzos de
empleo del método HTST hacer que grandes cantidades del alimento queden
expuestas a temperaturas "altas" durante un corto período sin que el propio
proceso rompa "en demasía" la cadena de procesamiento del alimento. Es por
esta razón por la que se emplean técnicas de "flujo continuo", en los que el
alimento (generalmente líquido o con un aspecto de viscosidad apropiado) pasa a
través de unos intercambiadores de calor, lo que permite una mayor
automatización del proceso. Se suele emplear un calentador a base
de resistencias ohmicas, aunque en la actualidad se está investigando la
posibilidad de emplear microondas,3 debido a que el problema tecnológico de
este método es la necesidad de calentar lo más rápido posible la muestra y luego
enfriarlo igualmente rápido, para realziar estas operaciones es necesario tener en
cuenta ciertas propiedades térmicas de los alimentos, tales como la
conductividad, la capacidad calorífica, etc.
En el proceso HTST es muy importante vigilar los aspectos posteriores inmediatos
a la aplicación del proceso de pasteurización, ya que cabe una posibilidad de
"recontaminación". En Estados Unidos hubo un caso en 1990 donde una
recontaminación de salmonela en el postprocesado de la leche afectó a 10.000
personas dejando 10 bajas.
Este problema se evita haciendo que exista poco contacto con una atmósfera no-
controlada tras la pasteurización, a veces esto se resume en un rápido
embotellamiento, enlatado, o envase del producto. a veces incluso manteniendo
una higiene estricta en las zona de pasteurización.
37
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EJEMPLO
El periodo de exposición del alimento a temperaturas dependerá de ciertos
factores, pero en alimentos como la lechese tienen temperaturas de 72 °C
aplicadas en un intervalo de 15 segundos,2 aunque los valores dependen de las
autoridades sanitarias de cada país.
UHT
La ultrapasteurización o uperización, es un proceso térmico que se utiliza para
reducir en gran medida el número de microorganismos presentes
en alimentos como la leche o los zumos, cambiando su sabor y sus
propiedades nutricionales en mayor o menor medida, dependiendo del alimento.
A diferencia de la pasteurización tradicional, en la ultrapasteurización se aplica
más calor aunque durante un tiempo menor al alimento.
Con el método UHT no se consigue una completa esterilización (que es la
ausencia total de microorganismos y de sus formas de resistencia), se consigue la
denominada esterilización comercial, en la que se somete al alimento al calor
suficiente para destruir las formas de resistencia de Clostridiumbotulinum, pero sí
existirán algunos microorganismos como los termófilos, que no crecen a
temperatura ambiente. A los alimentos se aplica esterilidad comercial, ya que la
esterilidad absoluta podría degradar de manera innecesaria la calidad del
alimento.
EJEMPLO
Para la elaboración de alimentos se requieren de alta temperatura ya que reduce
el tiempo del proceso, y de esta manera se reduce también la pérdida de
nutrientes. El producto UHT más común es la leche, pero el proceso también
puede ser aplicado a zumos de frutas, cremas, yogures, vino, sopas y guisos.
La leche UHT tiene una vida típica de seis a nueve meses, antes de que se abra.
En contraste, en la pasteurización HTST ("High Temperature/Short Time"), la
leche es calentada a 72 °C durante 15 segundos.
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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.
La uperización en un proceso de esterilización térmico, que consiste en inyectar
vapor culinario al producto. Este producto sufre 2 fenómenos físicos: primero
aumenta su porcentaje de agua, debido a la inyección directa de vapor; segundo
aumenta su temperatura, debido a que el vapor cede su calor latente y calor
sensible hasta llegar a la temperatura buscada para la esterilización.
Este tipo de sistemas se pueden realizar de forma 100% automática, tal como se
muestra en las imagenes, donde se consigue mantener las temperaturas bajo el
control automático de válvulas de control y bombas bien dimensionadas.
EJEMPLO
Para la elaboración de productos liquidos como la leche ya que mediante este
proceso 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.
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6. Métodos que existen para el calculo del valor f0 y del tp
Método matemático de Ball
Aplicable para productos de curva de penetración de calor representada por una o
dos rectas.
Método General:
Para hallar la intensidad letal (L) en cada minuto tiempo-temperatura del proceso
se calcula el inverso del equivalente a un tratamiento Fo
7. Que es exhausting
Dentro de los tratamientos industriales que se aplican en la obtención y
conservación de alimentos enlatados tenemos la pre esterilización. La pre
esterilización o precalentamiento es conocido también como exhausting. En
la industria alimentaria se aplica para evitar que surjan defectos en el producto
final.
Este tratamiento térmico es aplicado en aquellas sustancias alimenticias que se
encuentran envasadas en recipientes apropiados, que posteriormente serán
sometidos a un proceso de esterilización. Esta operación se realiza luego del
envasado y llenado de los recipientes
En el interior del envase donde se encuentra el alimento existe la presencia
de oxígeno por lo que es necesario eliminarlo para evitar una serie de reacciones
de deterioro.
El oxígeno provoca la degradación de los compuestos naturales (carotenoides,
antocionicos) que confieren el color al alimento, las reacciones que se producen
son deoxidación. También se ve favorecida por la acción del oxígeno
la corrosión de los envases que están realizados a base
de hierro y estaño (hojalata).
En cuanto a la vitamina C, que es sensible a la acción del calor, los efectos de
degradación se ven potenciados en presencia del oxígeno, con respecto a
los microorganismos, en particular, los aerobios la ausencia de oxigeno genera
condiciones inhóspitas para su desarrollo.
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La eliminación del oxígeno a través de este método evita la deformación de los
envases, como así también, reduce el tiempo de esterilización y aumenta su
eficacia.
Una vez finalizado este tratamiento se realiza el cierre de los envases de manera
inmediata, para proceder consecutivamente a la esterilización, enfriado y
etiquetado.
Este tipo de tratamiento térmico no es aplicado a alimentos que se encuentran
envasados en recipientes de vidrio, el método aplicado en este caso consiste en
expulsar el aire de forma mecánica, que consiste en la emisión de un chorro
de vapor en la superficie del frasco en donde se coloca la tapa, y luego, cuando el
producto se enfría se genera el vacío.
En la actualidad la industria alimentaría cuenta con dos tipos de pre
esterilizadores, uno es el pre esterilizador a discos y otro es del tipo rotatorio o
circular.
Este tratamiento térmico se realiza a temperaturas que rondan los 80 °C y el
tiempo varia dependiendo de las características del producto, citando como
ejemplo a una de las características que puede poseer el alimento, en el caso de
alimentos de acidez baja (legumbres y carnes) el tratamiento se realiza a 100 °C
en un tiempo de tres a cinco minutos, mientras que los que poseen acidez
elevada el tratamiento térmico se realiza a 80 °C aproximadamente por un
período de quince minutos.
8. Haga el esquema de un autoclave. tipos de autoclaves
El autoclave es un instrumento habitual en los laboratorios de cultivo in vitro. En
esencia, un autoclavees un recipiente en el que se consigue exponer el material a
esterilizar a temperaturas superiores a la de ebullición del agua, gracias a
aumentar la presión.
El funcionamiento de la autoclave
El proceso completo de esterilización en un autoclave se compone de diferentes
fases:
Fase de purgado: A medida que la resistencia calienta el agua del fondo del
calderín, se va produciendo vapor que desplaza el aire, haciéndolo salir por la
válvula de purgado que está abierta. Esta fase termina cuando se alcanza la
temperatura de esterilización.
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Fase de esterilización: Una vez cerrada la válvula de purgado y alcanzada la
temperatura de esterilización previamente seleccionada se inicia el proceso de
esterilización.
Fase de descarga: Terminado el proceso de esterilización, deja de funcionar la
resistencia calefactora, con lo que deja de producirse vapor y la presión y
temperatura del calderín empieza a bajar poco a poco.
Tipos de autoclaves
Negativo autoclave de desplazamiento de presión
La presión de autoclave de desplazamiento negativo es uno de los dispositivos de
esterilización más fiables, pero también es uno de los más caros. Este tipo de
autoclave funciona mediante la eliminación de todo el aire de la cámara principal
con una bomba de vacío. El vapor se creó en una segunda cámara, oculto dentro
del dispositivo y se libera en la habitación en la práctica perfecta que funciona
para esterilizar las bacterias restantes. Negativos autoclaves de desplazamiento
de presión son dispositivos "tipo S", pero antes de crear un vacío en la cámara
principal para eliminar los contaminantes del aire.
Presión positiva Desplazamiento Autoclaves
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Autoclaves de presión de desplazamiento positivo funcionan de manera similar a
sus hermanos de desplazamiento negativo, pero no eliminan el aire a través de
una bomba de vacío antes. Estos autoclaves autoclaves también se puede llamar
"la gravedad". Ellos simplemente se acumulan suficiente vapor en un recinto para
mover todo el aire en la cámara principal y luego disparar al aire a través de una
corta ráfaga. El vapor "mueve" el aire, que es empujado hacia fuera a través de
un orificio de ventilación unidireccional. Este es un ejemplo de un autoclave "tipo
N", que no crea un vacío antes.
Autoclaves Múltiples vacío
Función multi-vacío Autoclave como autoclaves de desplazamiento de presión
negativa. Lo hacen esencialmente lo mismo: Crean un vacío y luego aplicar el
vapor a alta presión. Sin embargo, para asegurar la máxima esterilización, el
autoclave de múltiples vacío repetir el proceso varias veces. Se chupan en el
vapor para crear un vacío y luego aplicar más vapor. Esto asegura que cualquier
bacteria que pueda haber sobrevivido a una explosión, se trata con explosiones
sucesivas. Estos tipos de autoclaves autoclaves son también conocidos como
"Tipo B".
Autoclave de desplazamiento hacia abajo
Autoclaves desplazamiento hacia abajo se encuentran entre los menos caros y se
utilizan a menudo en los laboratorios de la escuela secundaria o la universidad de
ciencias. Use agua y un elemento de calentamiento en la parte inferior de la
cámara para llenar lentamente el espacio con vapor de agua. El vapor empuja
progresivamente el aire en la cámara a través de un agujero en la parte inferior. El
respiradero está cerrado cuando la temperatura en la cámara de esterilización
alcanza un punto adecuado y la mayoría, si no todos, de los que el aire se ha
eliminado.
43