Tratamiento térmico

Conservación de Alimentos por Calor

Dra. Rebeca García

Introducción

Métodos de conservación de alimentos

Evitar recontaminación

Inactivación

Inhibición

Enzimas

Métodos de conservación

Microorganismos

Vitaminas y componentes funcionales

Inactivación

• Esterilización
• Pasteurización
• Envasado aséptico

• Escaldado y Cocinado
• Freido

• Irradiación
• Altas presiones
• Ultrasonido
• Pulsos eléctricos

Reflexión

• ¿Qué metodos de conservación por calor conoces?
• ¿Qué ventajas y desventajas tienen?

Procesado o Tratamiento Térmico

Todos aquellos procesos que utilizan el calentamiento del producto dentro de un envase (lata, vidrio o plástico) o en intercambiadores de calor seguidos por envasado aséptico en envases pre-esterilizados

Holdsworth, 1988

De menor a mayor intensidad de tratamiento térmico:

Esterilización Comercial

Esterilización

Pasteurización

Escaldado

• ¿En qué consiste cada uno?
• Dos ejemplos de productos

Escaldado

• Constituye más un tratamiento previo de productos de origen vegetal, orientado a la estabilización de actividad enzimática.
• Suele utilizarse previo a la congelación, enlatado, deshidratación.
• Tratamiento térmico de corta duración y temperatura moderada.

Escaldado

• Puede utilizarse vapor o agua caliente.
• 95 -100ºC por unos minutos
• Objetivos:
• Expulsión de gases tisulares (aumentar densidad) y que el producto no flote.
• Expulsión del aire para eliminar oxígeno – evitar deterioro.
• Inhibición de sistemas enzimáticos.
• Destrucción de algunos microorganismos presentes.

Pasteurización

• Tratamiento térmico de baja intensidad.
• Temperaturas por debajo del punto de ebullición del agua.
• Destrucción selectiva de los microorganismos patógenos del alimento.
• Generalmente se aplica a alimentos líquidos que pueden ser calentados y enfriados rápidamente.

Pasteurización

• Objetivos:
• En alimentos perecederos, con pH escasamente ácido (leche), destruir bacterias patógenas asociadas al alimento para evitar problemas de salud.
• Destrucción de población microbiana – mantener propiedades sensoriales del producto fresco.
• Período de conservación resulta corto.
• En productos con pH ácido (jugos) – prolongar la vida útil al destruir microorganismos y enzimas.
• 60 – 75 ºC 30 min a 15 seg

Esterilización Comercial

• Se realiza en alimentos introducidos en recipientes cerrados que se someten a temperaturas superiores a los 100ºC.
• Adecuada combinación de tiempo-temperatura permite la destrucción de los microorganismos patógenos y todos aquellos que producen toxinas, así como algunos alterantes que podrían causar problemas de estabilidad bajo condiciones normales de almacén.

Esterilización Comercial

• Suele llevarse a cabo en autoclaves (alimentos envasados).
• El calor puede modificar características sensoriales.
• Duración del producto de por lo menos dos años.
• Pueden presentarse alteraciones en textura, sabor, pero nunca microbiana.

Preparación del alimento

Escaldado

Envasado

Refrigeración (reducción de temperatura)

Tratamiento térmico

Expulsión de aire y cierre hermético

Esterilización

• Aplicación de calor de manera drástica.
• Destruye casi en su totalidad las células y esporas termoresistentes.
• Resisten períodos muy prolongados de conservación.
• Alrededor de los 120ºC – tiempos cortos.

Esterilización

• UHT – ultra high temperature,
• 135-150ºC, 4-15 seg, debido a la rapidez, apenas afecta a las propiedades sensoriales del alimento. Se almacena a temperatura ambiente.

Tratamientos térmicos

• Al seleccionar una metodología es preciso conocer:
• El binomio temperatura-tiempo para inactivar la mayoría de microorganismos patógenos y alterantes.
• Características de penetración de calor (alimento-envase), para asegurar que todas las partículas alcanzan la temperatura requerida durante el tiempo establecido.

Objetivos de tratamiento térmico

Ligado a la causas de deterioración de los alimentos

¿Cuáles son?

• Destrucción de nutrientes
• Modificiaciones sensoriales

• Destrucción de microorganismos
• Inactivación de sistemas enzimáticos
• Ablandamiento de tejidos
• Mejor digestibilidad

Objetivos de tratamiento térmico

• Destrucción de enzimas
• Pectinesterasa, poligalacturonasa (ablandamiento tejido)
• Invertasa (R. Maillard) Sacarosa-----------> glucosa y fructosa
• Polifenoloxidasas (oxidación pigmentos, pardeamiento enzimático)
• Destrucción Microbiológica
• Mohos
• Levaduras
• Bacterias:
• Termófilas (esporas): Bacillus (aerobio) Clostridium (anaerobio)
• Toxinas: micotoxinas, botulínica entre otras.
• Esterilidad comercial del producto contenido en el recipiente

Factores que afectan al tratamiento térmico en relación tiempo/temperatura

• Carga inicial de microorganismos
• Tipo
• Número
• Resistencia térmica (esporas,células)
• pH y acidez del alimento
• pH 3.7 a 4.5 alimentos ácidos 93°C 10 min. Pasteurización
• pH 4.5 alimentos bajos en ácido 116°C-130° tiempos prolongados
• Naturaleza del alimento
• Sólido, líquido, sólido-líquido
• Composición del alimento y aditivos

Factores que afectan al tratamiento térmico en relación tiempo/temperatura

• Características de transferencia de calor del alimento

• Punto frío del envase es el último punto del envase que alcanza la temperatura de proceso deseada.
• El punto frío de cada alimento varía de acuerdo a su mecanismo de transferencia de calor.

Factores que afectan al tratamiento térmico en relación tiempo/temperatura

ConducciónAlimentos sólidos y semisólidos

• La transferencia de calor se da por contacto de una partícula a otra.
• Calentamiento relativamente lento
• Sobrecalentamiento donde el alimento está en contacto con el envase
• Punto frío= Centro geométrico

Frijoles, atún, cremas y algunos purés

Factores que afectan al tratamiento térmico en relación tiempo/temperatura

ConvecciónAlimentos líquidos

• La transferencia de calor se da por el movimiento de moléculas debido a un gradiente de densidad generado por el aumento de temperatura
• Calentamiento más rápido
• Punto frío= 1/3 arriba del fondo de la lata

Jugos, leche evaporada, caldillos, salsas

Factores que afectan al tratamiento térmico en relación tiempo/temperatura

Convección y Conducción

• En alimentos sólidos contenidos en un líquido
• Se presentan los 2 mecanismos al mismo tiempo
• El movimiento se limita al tamaño del sólido
• Punto frío= medido en el sólido que se encuentre a 1/3 de la lata

Frijoles enteros, verduras en salmuera, pozole, menudo

Factores que afectan al tratamiento térmico en relación tiempo/temperatura

Convección - Conducción

1ª. Etapa convección 2ª. Etapa conducción Se calienta el líquido cambia su consistencia y se hace sólido Punto frío= entre 1/3 y 1/2 de la lata

Cremas con almidón (algún espesante)Jaleas Cajeta

Beekast

Factores que afectan al tratamiento térmico en relación tiempo/temperatura

Envases

• Tamaño y forma
• Tipo de envase
• Lata
• Frascos vidrio. La transferencia de calor es más lenta. No son herméticos, susceptibles al choque térmico
• Pouche. Aluminio o recubiertos de plástico. Se mueve el termopar. Se infla la bolsa por la presión interna

Efecto del calor en enzimas y microorganismos – medición.

• Valor D = tiempo (min) necesario a una temperatura dada para destruir el 90% de la población microbiana.
• (Dt) t= temperatura a la que se obtuvo, = tiempo de destrucción decimal.
• Curva de muerte térmica – Se elabora para un organismo en particular, en un medio o alimento específico, proporciona datos sobre tiempos de destrucción para una población definida de ese organismo a diferentes temperaturas- puede determinar Dt.

Entrar a:

https://pmp.errc.ars.usda.gov

¿Cómo son las gráficas de resistencia al calor?

• Valor z = pendiente de la recta, representa número de grados requeridos para recorrer un ciclo logarítmico en una curva específica de destrucción térmica
• Varían en función del microorganismo y la naturaleza del medio en el que son calentados
• Valor F = número de minutos requeridos para que a cierta temperatura consiga destruir un número determinado de microorganismos, con un valor z.
• Fo - referencia – cantidad de min que se requieren a 121ºC para conseguir la destrucción de un número de microorganismos con un valor z de 10.

• Para garantizar la estabilidad del alimento se ha establecido que el tratamiento térmico a una temperatura dada, debe aplicarse durante el tiempo necesario para que en todas las partículas del alimento se alcance el valor de 12D (12 ciclos logarítmicos).

Efecto del calor en componentes químicos

• Lípidos – calor favorece oxidación cuando interviene el oxígeno y se tienen ácidos grasos insaturados.
• Carbohidratos – a partir delos 50ºC puede presentarse la gelatinización del almidón. También puede llevarse a cabo Maillard y caramelización(arriba de 150ºC)
• Proteínas – desnaturalización a partir de los 50ºC. En el caso de las enzimas pueden perder su actividad. Se pueden dar cambios en color y estructura.
• Vitaminas – ácido ascórbico, tiamina y vitamina A son de las más sensibles al tratamiento térmico – destrucción.

Valor nutritivo de frutas y hortalizas enlatadas

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