BASES DE LA CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS

DETERIORO DE LOS ALIMENTOS

Profesor : Ing. Alimentario Gustavo Castro Morales

2013

La descomposición de la materia orgánica, una vez muerta, es un proceso espontáneo impulsado por diferentes fuerzas biológicas que conducen a la degradación de los constituyentes iníciales, a la desorganización de los tejidos, a la aparición de sustancias indeseables o tóxicas, producto del catabolismo de microorganismos o de las propias enzimas de la materia, y a la proliferación de microorganismos.

1. INTRODUCCIÓN

Etapas de deterioro de las naranjas postcosecha

Etapas de deterioró del plátano

Etapas de deterioro de una manzana

Pescado postcaptura conservado envuelto en hielo

Indicadores del grado de frescura de un pescado

OJOS BRILLANTES E INTEGROS DE UN PESCADO FRESCO

Coloración e integridad de las agallas del pescado, indicador de frescura

FACTORES AMBIENTALES

CONDICIONAN EL DETERIORO

LA TEMPERATURA

Independientemente de su efecto sobre los microorganismos, el frío y el calor no controlados pueden causar deterioro de los alimentos.

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El calor excesivo desnaturaliza las proteínas, rompe las emulsiones, destruye las vitaminas y reseca los alimentos al eliminar la humedad.

El frío no controlado también deteriora los alimentos, las frutas y hortalizas que se han congelado y descongelado en el campo presentan una textura alterada.

La congelación también puede producir el deterioro de los alimentos líquidos: las emulsiones se rompen, las grasas se separan, etc.

El frío puede dañar también los alimentos aunque la temperatura no llegue a superar el punto de congelación.

Efecto de la temperatura sobre algunos vegetales

HUMEDAD EXTERNA Y AGUA (actividad)

La presencia de agua interviene de manera fundamental en el desarrollo de los microorganismos. La cantidad más pequeña de condensación superficial es suficiente para permitir la proliferación de bacterias o el desarrollo de mohos.

ACTIVIDAD DEL AGUA (aw )

La actividad acuosa se define como la relación que existe entre la presión parcial de vapor de agua del alimento y la presión de vapor de agua del agua pura a la misma temperatura, siendo por esta razón un numero sin unidades y con un valor que varía entre 0 y 1.

pura agua delvapor de Presión

alimento delvapor de Presiónwa

Continua..

La disminución de la actividad físico-química se debe a la interacción de los constituyentes químicos presentes que inmovilizan parcialmente al agua y disminuyen así su capacidad de vaporizarse y, probablemente, también su reactividad química.

La actividad del agua, es un factor fundamental en la proliferación de microorganismos. Como se muestra en la tabla siguiente, los microorganismos necesitan una determinada actividad el agua para crecer.

La comparación de la actividad del agua en los alimentos, permite determinar su susceptibilidad al ataque por los microorganismos.

EL OXIGENO

Además de los efectos que el oxígeno tiene sobre el desarrollo de los microorganismos, el aire y el oxígeno ejercen efectos destructores sobre las vitaminas (particularmente las vitaminas A y C), sobre los colores, los sabores y otros componentes de los alimentos.

El oxígeno interviene también en la oxidación de las grasas.

La acción química del oxígeno del aire sobre los pigmentos de las carnes y otros productos cárnicos es de dos tipos: oxigenación y oxidación.

LA LUZ

La luz es responsable de la destrucción de algunas vitaminas, particularmente la riboflavina, la vitamina A y la vitamina C. Además puede deteriorar los colores de muchos alimentos.

El pH ó LA ACIDEZ

El pH es un factor que puede ralentizar hasta virtualmente detener, el crecimiento de muchos microorganismos o del otro lado favorecer su crecimiento. Ha de ser contemplado por tanto, como una fuente de información sobre los microorganismos potencialmente activos como con vistas a usarlo como un método de conservación.

Intervalos de pH que posibilitan el crecimiento de algunos microorganismos.

pH de algunos alimentos

PROCESOS DE ALTERACIÓN DE LOS

ALIMENTOS

PROCESOS BIOQUÍMICOS Y BIOLÓGICOS

PROCESOS QUÍMICOS (BIOQUIMICOS)

Entre las reacciones químicas que conducen al deterioro de los alimentos existen dos particularmente importantes:

El pardeamiento no enzimático y El enranciamiento de las grasas.

Pardeamiento no enzimático (Reacción de Maillard) Bajo este nombre se incluyen una serie de

reacciones muy complejas, por medio de las cuales. Y en determinadas condiciones, los azúcares reductores pueden reaccionar con las proteínas y, producir una serie de pigmentos de color pardo-oscuro y unas modificaciones en el olor y sabor de los alimentos, que en unos casos son deseables (asados, tostados y frituras) y en otros indeseables (colores oscuros que se desarrollan durante el almacenamiento). Además de ser toxicas.

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El pardeamiento no enzimático se presenta durante los procesos tecnológicos o el almacenamiento de diversos alimentos. Se acelera por el calor y, por lo tanto, se acusa en las operaciones de cocción, pasteurización, esterilización y deshidratación.

Los pigmentos responsables del color producido en las fases finales del pardeamiento son las melanoidinas coloidales, si la reacciones de Maillard es muy intensa, no solo producen sabores desagradables sino que dan lugar a algunas sustancias potencialmente tóxicas, las premelanoidinas, que pueden contribuir a la formación de nitrosaminas, además de tener efecto mutagénico (altera el ADN) por sí mismas.

Enranciamiento de los lípidos

Las reacciones de oxidación de los lípidos, se debe principalmente a la acción directa del oxígeno sobre los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados, con la consecuente formación de hidroperóxidos. Este tipo de rancidez se presenta comúnmente, como es obvio, en lípidos con un alto contenido de ácidos grasos insaturados y es el deterioro más común de las grasas utilizadas en la industria alimentaria. La oxidación de los lípidos insaturados puede generar una gran variedad de compuestos, que van desde sustancias polimerizadas hasta moléculas volátiles de bajo peso molecular, que producen olores y sabores desagradables en el alimento.

PROCESOS BIOLÓGICOS

Las causas biológicas son las más importantes en el deterioro de los alimentos y las de más graves consecuencias, y entre éstas particularmente las producidas por las enzimas naturales de los alimentos y las causadas por microorganismos.

Enzimas naturales de los alimentos Microorganismos

Enzimas naturales de los alimentos

Las plantas y los animales tienen sus propias enzimas, cuya actividad, en, gran parte, sobrevive a la recolección y al sacrificio, intensificándose con frecuencia a partir de ese momento, debido a que las reacciones enzimáticas son controladas y equilibradas con mucha precisión en la planta o en el animal que vive y funciona normalmente; pero este equilibrio se rompe cuando el animal es sacrificado o la planta retirada del campo.

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Si estas enzimas no son inactivadas, siguen catalizando reacciones químicas en los alimentos, algunas de estas reacciones, si no se les permite progresar más allá de un cierto límite, son muy deseables, por ejemplo la maduración de algunas frutas después de la cosecha y el ablandamiento natural de la carne.

Pero más allá del límite óptimo, estas reacciones llevan a la descomposición de los alimentos, los tejidos debilitados son atacados por infecciones microbianas

Los Microorganismos

El proceso de deterioro de naturaleza microbiana es un fenómeno variable, dado que está condicionado por el tipo y número de especies microbianas presentes, que a su vez está condicionado por la composición química del sustrato y de las condiciones de conservación, sobre todo la temperatura y la presencia o ausencia de oxígeno.

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Los principales tipos de microorganismos que participan en el deterioro de los alimentos son bacterias, mohos y levaduras, que pueden atacar prácticamente todos los componentes de los alimentos, y cuando éstos se contaminan bajo condiciones naturales, es probable que actúen a la vez varios tipos de microorganismos y contribuyan a una serie de cambios simultáneos.

Las bacterias, mohos y levaduras se desarrollan en condiciones calurosas y húmedas, y en condiciones favorables presentan una gran velocidad de multiplicación, pudiendo duplicar su número cada 30 minutos.

CINÉTICA DE DETERIORO DE LOS

ALIMENTOS

VIDA ÚTIL DE LOS ALIMENTOS

VELOCIDAD DE DETERIORO

Cinética de deterioro depende, de, factores de composición, tales como concentración de algunos compuestos de reacción, enzimas, pH, actividad de agua, así como población microbiana y de factores ambientales tales como temperatura, humedad relativa, presión total y parcial de diferentes gases, luz, etc.

NORMA GENERAL PARA EL ETIQUETADO DE LOS ALIMENTOS PREENVASADOS (CODEX STAN 1-1985 )

“Fecha límite de venta”, la última fecha la última fecha en que se ofrece el alimento para la venta al consumidor, después de la cual queda un plazo después de la cual queda un plazo razonable de almacenamiento en el hogarrazonable de almacenamiento en el hogar.

“Fecha de duración mínima” (“consumir preferentemente antes de”), la fecha en que, bajo determinadas condiciones de almacenamiento, expira el período durante el cual el producto es totalmente comercializable y mantiene cuantas cualidades específicas se le atribuyen tácita o explícitamente. Sin embargo, después de esta Sin embargo, después de esta fecha, el alimento puede ser todavía enteramente satisfactorio.fecha, el alimento puede ser todavía enteramente satisfactorio.

“Fecha límite de utilización” (fecha límite de consumo recomendada, fecha de caducidad), la fecha en que termina el período después del cual el producto, almacenado en las condiciones indicadas, no tendrá probablemente los atributos de calidad que normalmente esperan los consumidores. Después de esta fecha, no se considerará comercializable el alimento.

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La cinética (velocidad) de deterioro de los alimentos se puede expresar matemáticamente por medio de ecuaciones de relación, Aplicando los principios fundamentales de la cinética química.

Los cambios en la calidad de los alimentos pueden, en general, expresarse como una función de la composición de los mismos y de los factores ambientales.

Efecto de la temperatura

La temperatura es un factor tan primordial en la velocidad de degradación que su sola manipulación constituye un método de conservación por sí misma.

El efecto de la temperatura puede acelerar el deterioro de los alimentos.

Predicción y control de la vida útil

Ensayos de laboratorio que permiten predecir el la vida útil de un alimento en determinadas condiciones o, viceversa, intentar determinar las condiciones necesarias para alcanzar una determinada vida útil.

ESTUDIO DE UN CASO: DETERIORO DEL PESCADO

PROCESOS POST MORTEN

CAMBIOS POST-MORTEM EN EL PESCADO

Tras la muerte del pescado, el músculo de éste está totalmente relajado. El pescado es blando y flexible y la textura es firme y elástica al tacto. A partir de este momento el pescado sufrirá una serie de modificaciones sensoriales, autolíticas y bacteriológicas, que conducirán finalmente al rechazo por parte del consumidor. Durante el transcurso de su deterioro las condiciones de almacenamiento del pescado serán claves para alargar o acortar el tiempo de vida comercial.

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Tras la instauración del rigor mortis, en el pescado se dan una serie de procesos autolíticos. Este tipo de reacciones se deben a enzimas endógenos (internas propias) de la carne del pescado y están caracterizadas por ser consecuencia del agotamiento de los recursos energéticos.

Cambios bacteriológicos

Durante la captura y manipulación del pescado tienen lugar desgarros y roturas de tejido que permiten la colonización bacteriana del músculo por parte de la flora característica del pescado. La entrada de microorganismos dependerá de lo robusta que sea la piel y de lo gruesa que sea la capa de mucus dérmico del pescado, ya que éste ejerce una actividad inhibitoria mediante mecanismos protectores como los lisozimas.

CARACTERÍSTICAS SENSORIALES DEL DETERIORO DEL PESCADO

DEFINICIÓN

PIEL ESCAMAS

OJOS BRANQUIAS

ABDOMEN

MUSCULO

OLOR

PRE-RIGOR

Brillante, color propio, mucus claro y abundante

Muy brillante

s y fuertem

ente adherid

as

Transparente,

convexos, pupila

completamente

definida.

Rojo brillante, mucus claro, olor

marino a algas,

laminillas unidas.

Firme, poro anal

cerrado, vísceras enteras.

Elástico y

firme

Muy fresco a

brisa marina a

algas, sobre todo si

es magro.

RIGOR

Brillante, color propio, mucus opalesc

ente

Fuertemente adheridas pero opacas

Transparente,

convexos, pupila

completamente

definida.

Rojo oscuro, mucus claro, olor

marino, laminillas unidas.

Firme, poro anal

cerrado, vísceras enteras.

Duro y firme.

Olor marino ligero olor a bases

volátiles nitrogen

adas.

POST-RIGOR

Palida, opaca, decolor

ada, mucus denso

y pálido

Se desprenden con ligera

resistencia

Ligeramente

opacos y planos.

Marrón rojizo, mucus denso, olor

acido, laminilla

s separad

as.

Poco firme, poro anal

cerrado, tejido y vísceras frágiles.

Menos elástico

y menos firme.

Olor intenso a bases volátiles nitrogen

adas.

DETERIORADO

Totalmente

decolorada y el mucus tambié

n

Pocas esacamas, se

desprenden con facilidad

Opacos y convexos.

Totalmente

desintegradas

Blando, tejido

visceral roto.

Blando,

flácido y

opaco.

Desagradable

amoniacal.

PÚTRIDO Piel seca

Sin escama

s

Desintegrados

Sin agallas

Muy blando, vísceras desinteg

radas

Pastoso.

Desagradable

pútrido.

EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE EL TIEMPO DE VIDA ÚTIL

ESPECIE TEMPERATURA DE ALMACENAMIENTO(ºC)

TIEMPO DE VIDA UTIL (DIAS)

CABALLA

0 15 5 7 10 4

ambiente Menos de 1

JUREL

0 14 5 6 - 7 10 3 - 4

ambiente Menos de 1

LANGOSTINO

0 16 - 17 5 14 10 9

ambiente Menos de 1

Actividad

Determinar el grado de frescura en el pescado

EVALUACIÓN SENSORIAL DEL PESCADO

CAMBIOS EN LA CALIDAD COMESTIBLE

Cuando se requiere un criterio de calidad durante el almacenamiento del pescado refrigerado, se puede llevar a cabo una evaluación sensorial del pescado , en el Cuadro 1. Se puede detectar un patrón característico del deterioro del pescado almacenado en hielo, el cual puede ser dividido en las cuatro fases siguientes:

Fase 1: El pescado es muy fresco y tiene un sabor a algas marinas, dulce y delicado. El sabor puede ser muy ligeramente metálico. En el bacalao,, la merluza, el merlán y el lenguado, el sabor dulce se hace más pronunciado a los 2-3 días de la captura.

Fase 2: Hay una pérdida del olor y del gusto característicos. La

carne es neutral pero no tiene olores extraños. La textura se mantiene agradable.

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Fase 3: Aparecen signos de deterioro y, dependiendo de la especie y del tipo de deterioro (aeróbico o anaeróbico), se producen una serie de compuestos volátiles de olor desagradable. Uno de estos compuestos volátiles puede ser la trimetilamina (TMA) derivada de la reducción bacteriana del oxido de trimetilamina (OTMA). La TMA tiene un olor a "pescado" muy característico. Al inicio de esta fase pueden aparecer olores y sabores ligeramente ácidos, afrutados y ligeramente amargos, especialmente en. peces grasos. En los últimos estadios de esta fase se desarrollan olores nauseabundos, dulces, como a col, amoniacales, sulfurosos y rancios. La textura se toma suave y aguada, o dura y seca.

Fase 4: El pescado puede caracterizarse como deteriorado y pútrido.

Cuadro 1:METODO CLASIFICACIÓN DE LA FRESCURA, ASPECTO GENERAL

Criterio Partes del pescado

inspeccionadas

Puntuación 4 – 3 (Fase 1) 3 – 2 (Fase 2) 2 – 1 (Fase 3) 1 – 0 (Fase 4)

Apariencia Piel Pigmentación brillante

e iridiscente, decoloraciones ausentes, mucus transparente y acuoso

Pigmentación brillante pero no lustrosa Mucus ligeramente opalescente

Pigmentación en vías de descolorase y empañarse. Mucus lechoso

Pigmentación mate¹ Mucus opaco

Ojos Convexos (salientes) Convexos y ligeramente hundidos

Planos Cóncavo en el centro1

Córnea transparente Córnea ligeramente opalescente

Córnea opalescente

Córnea lechosa

Pupila negra y brillante Pupila negra y apagada

Pupila opaca Pupila gris

Branquias Color brillante Menos coloreadas Descolorándose Amarillentas1 Mucus ausente Ligeros trazos de

mucus Mucus opaco Mucus lechoso

Condición Carne Firme y elástica Menos elástica Ligeramente

blanda (flácida), menos elástica

Suave (flácida)1 Las escamas se desprenden fácilmente de la piel, la superficie surcada tiende a desmenuzarse

Superficie uniforme Cerosa (aterciopelada) y superficie empañada

Olor Branquias y piel A algas marinas No hay olor a

algas marinas, ni olores desagradables

Ligeramente ácido Acido¹

Rango calificación 20 - 16 15 – 11 10 - 5 Menos de 5

Muestra y materiales

Dos pescados frescos, identificar el nombre. Tapper para almacenar los pescados. Guantes descartables. Cámara fotográfica

Procedimiento

Inmediatamente, luego de comprar los pescados realizar la evaluación del mismo en función de los indicadores consignados en la tabla precedente y establecer la calificación correspondiente. Por último tomar foto de la muestra y de las agallas.

Almacenarlos dentro del tapper limpio en la refrigeradora, en la parte que no congela, durante 12 horas. Cumplido el tiempo realizar la evaluación sensorial en función de los indicadores consignados en la tabla precedente y establecer la calificación correspondiente. Por último tomar foto de toda la muestra y de las agallas. Obtener su conclusión.

MÉTODO CLASIFICACIÓN DE LA FRESCURA

Usar cuadro, realizar la calificación, teniendo en consideración la calificación individual por aspecto considerado de la parte inspeccionada del pescado, estableciendo los valores correspondientes según el estado observado, este valor corresponderá al estado de frescura de la parte observada.

Los valores consignados en la tabla están desde 0 hasta 4 como máxima puntuación. Por ejemplo si la parte observada fue el ojo, el cuadro observa el estado de la prominencia de los ojos, la cornea transparente y la pupila negra y brillante, es decir, los tres aspectos considerados, de tal manera que si nuestra calificación por observación corresponde a la fase 1, la calificación para el ojo de nuestra muestra, sería 4 ó 3 ptos., y así sucesivamente seguir calificando para cada una de las otras partes observadas en la evaluación,

……Continua

Para establecer que un pescado está en una determinada fase, las puntuaciones parciales deben estar dentro del rango considerado para la parte calificada, nunca la calificación parcial puede ser menor que el valor considerado para cada parte observada . La clasificación de la frescura sería la suma de la puntuación de las partes observadas. La escala está numerada del 0 al 20 donde 20 indica absoluta frescura (Fase 1), 15 a 11 buena calidad (fase 2); 10 a 5 (Fase 3) un pescado con sabor neutro (insípido). El nivel de rechazo es 5 a menos (fase 4).

Resultados y Conclusión

Tiempo (h) Calificación (puntos) Fase

0

12

Conclusión:Establecer el estado del pescado según en que fase se encuentre y esta puede extenderse de muy fresco hasta deteriorado fin de la fase 3 o en fase 4.