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22 de abril de 2017

Preservación de alimentos: una historia sin fin

La prolongación de la vida alimenticia siempre ha sido un desafío crucial que dio origen a muchas invenciones y procesos de innovación

Cuando Andy Warhol pintó las latas de sopa de Campbell en 1962, se había inspirado en la cultura popular y representaba el éxito de los alimentos enlatados. De hecho, estaba representando una de las maneras más innovadoras de conservar la comida en ese momento.

Sopa Campbell
Los seres humanos comenzaron a conservar la comida hace mucho tiempo, cuando ellos descubrieron que algunos procesos podrían hacer que la comida durara más tiempo sin malograrse o enranciarse. El secado, salado,ahumado, congelación y la calefacción representan algunos ejemplos.

Secado
Cuando cocinamos espaguetis, normalmente no lo consideramos como comida seca. El secado es un paso crucial en el proceso de producción de pasta, donde la humedad, el flujo de aire y la temperatura son cuidadosamente controlados.

Los árabes, no los italianos, fueron los primeros en tratar la pasta secándola, para que ellos pudieran comer el producto en cualquier momento durante sus viajes por el desierto. Los primeros registros históricos de la producción de pasta seca se remontan al siglo XI en Sicilia, una región del sur de Italia profundamente influenciada por la cultura árabe de la época.

Fideos secos
Ahumado
Después de descubrir que la carne cocinada con fuego era mucho más comestible y sabrosa, los humanos se dieron cuenta de que el ahumado podía preservar los alimentos de no malograrse, debido a los depósitos de ciertas sustancias presentes en el humo.

El roble y la haya son los tipos de madera más utilizados para ahumar. Al quemarse, generan compuestos antioxidantes y antimicrobianos tales como fenoles y ácidos carboxílicos. El proceso de ahumado puede tener lugar a una temperatura inferior a 24 ° C ("ahumado en frío") o alrededor de 70 ° C ("ahumado en caliente").

El maestro ahumador enciende los tradicionales hornos de ladrillos rojos en John Ross Jr, el productor escocés de salmón ahumado - Créditos de la foto: John Ross Jr
Recientemente, los altos costos y demoras asociados con el ahumado tradicional, junto con las preocupaciones sobre los fenoles y otros carcinógenos han favorecido la introducción de ahumado líquido. Este método consiste en agregar un aroma frío o inyectar ahumado líquido en la carne, para que disminuya así la carga bacteriana y por tanto no reduzca la vida útil.

Esterilizado o Enlatado
El enlatado es un método que extiende la vida útil de un alimento típicamente de uno a cinco años, o incluso más. El alimento es procesado y sellado en una jarra o lata hermética y luego esterilizado por calentamiento a una temperatura que destruye los microorganismos e inactiva las enzimas. El calentamiento y posterior enfriamiento forman un sello al vacío que impide que otros microorganismos recontaminen el alimento dentro del frasco o lata.

Este método se remonta a 1795, cuando Napoleón ofreció un premio a cualquiera que pudiera inventar una manera de conservar la comida para su ejército y su armada. En 1809, Nicolás Appert, un confitero y cervecero francés, lo ganó después de descubrir que si la comida se calienta y luego se sella en frascos de vidrio, esta no se estropearía.

Alimentos en envases de vidrio
Basado en los métodos de Appert, Peter Durand, un comerciante inglés, introdujo las latas metálicas en 1810. La razón por la cual la comida no se estropeaba era desconocida en ese momento. Cincuenta años después Louis Pasteur demostró el papel de los microbios en la descomposición de los alimentos.

Pasteurización
La pasteurización fue inventada por el químico francés Louis Pasteur en 1862. En ese momento, los productores de vino francés, que se exportaba por toda Europa, estaban tratando de encontrar formas de preservar su preciosa bebida. La mitad del vino normalmente se había estropeado después de una semana o algo así.

Después de descubrir los microbios, Pasteur quiso encontrar una manera de matarlos sin cambiar el sabor del vino. Hervir no era una solución. Sin embargo, él encontró un proceso por el cual el vino podría ser calentado a aproximadamente 60 ° C durante 10 minutos sin ningún efecto adverso.

La pasteurización del vino se utilizó sólo durante 10 años, hasta que Pasteur descubrió que si los barriles de vino se limpiaban con azufre una vez al año, los microbios se mantendrían alejados.

Siguió la pasteurización de la cerveza y, muchos años después de la muerte de Pasteur, el proceso se utilizó para matar a los microbios patógenos en los alimentos y bebidas como la leche, el jugo y los alimentos enlatados.

Louis Pasteur (© Institut Pasteur - Musée Pasteur) 
A diferencia de la esterilización, el alimento se calienta a aproximadamente 50-70 ºC durante 15 a 30 segundos y luego se enfría rápidamente a 10 ºC. Esto evita que las bacterias restantes (como lactobacillus) crezcan mientras mantienen el sabor y las vitaminas. Esta es la razón por la cual la leche pasteurizada debe almacenarse a 4 °C.

Procesamiento de ultra alta temperatura (UHT)
El tratamiento de ultra alta temperatura es la técnica más común para obtener leche estable en anaquel. Si la pasteurización requiere calentamiento a 55-70 ° C durante unos segundos, el procesamiento UHT requiere hervir a 135 °C durante 2-5 segundos.

La leche se puede conservar durante 4-5 meses a temperatura ambiente. Todos los microorganismos peligrosos son destruidos. Pero también las vitaminas.



Congelamiento
La refrigeración para conservar la comida se remonta a tiempos prehistóricos, cuando la gente usaba nieve y hielo para almacenar productos. La comercialización de alimentos congelados comenzó en el siglo XX en EUA, utilizando un método de congelación rápida: congelación profunda.

Este proceso industrial expone rápidamente los alimentos a temperaturas de -30 ° C a -50 ° C, hasta que la temperatura del centro del producto alcanza los -18 ° C. El agua contenida en las células del alimento queda finamente cristalizado, las células quedan en "estado latente" y la proliferación de Microorganismos es limitada. El producto conserva su frescura, textura, sabor y nutrientes esenciales y vitaminas.

Este no es el caso con la congelación casera, donde la temperatura baja lentamente. Del agua contenida en los alimentos, se forman grandes cristales de hielo y rompen la pared celular de los alimentos, alterando así la textura y el sabor.

Frambuesas congeladas
La congelación no puede destruir todos los microorganismos presentes en un alimento, pero puede impedir que se reproduzcan. La llamada cadena de frío es una serie de actividades que mantienen los alimentos dentro de un rango de temperaturas bajas desde la producción hasta la distribución. Si la cadena se rompe y la temperatura de los alimentos se eleva por encima de -18 ° C, el crecimiento bacteriano comienza de nuevo y la comida ya no se conserva.

Procesamiento de Alta Presión (High Pressure Processing, HPP) o Pascalización
Procesamiento a Alta Presión (HPP) o Pascalización, es una técnica por la cual los productos alimenticios envasados se ponen a alta presión (6,000 bar o 600 MPa o 87,000 psi - lb /pulg2) aplicada por agua durante unos minutos (3 o menos) A temperatura fría (4-10 ° C) o a temperatura ambiental.

La tecnología de procesamiento de alta presión inició su evolución industrial de la mano de la industria procesadora de aguacate
Este proceso inactiva todos los microorganismos (bacterias, virus, levaduras, mohos y parásitos) presentes en los alimentos, prolongando considerablemente la vida útil y garantizando la inocuidad de los alimentos. Aunque se inventó en el siglo XIX, la pascalización sólo se desarrolló a escala industrial a partir de 1990.

Alta presión hidrostática en combinación con la temperatura (HPT)
Mientras que el HPP mantiene la frescura, sabor, textura y nutrientes de los alimentos, y al mismo tiempo mata a los microorganismos presentes, la Alta Presión Hidrostática en combinación con la Temperatura (HPT) debería representar una mejora adicional al combinar el precalentamiento con alta presión. La técnica HPT todavía no se ha aplicado a nivel industrial y ha sido probada bajo el proyecto HIPSTER de Europa.

Tecnología HPT
Rudi Vogel, microbiólogo e investigador de tecnología alimenticia de la Universidad Técnica de Múnich, que está colaborando con el proyecto, le dijo a youris.com: "Ahora, si quieres hacer comida estable en anaquel, necesitas 120 °C durante 20 minutos, si la bajas un poco y toleras algunos eventos raros de deterioro - digamos que no transportas tu lata a un país cálido - entonces puedes decir que 120 °C durante 5 minutos es el proceso industrial estándar. Creo que si combinamos la temperatura con la presión podemos reducirla a un minuto e incluso tener temperaturas más bajas".

Puedes ver la galeria en: http://hipster-project.eu/News/Gallery/Food-Preservation-A-Never-Ending-Story.kl

21 Abril 2017
youris.com
AlphaGalileo

20 de septiembre de 2013

El envasado sin microbios

Los 'chilled foods' pasteurizados y refrigerados son la solución

Los 'chilled foods' son alimentos preparados y conservados a una temperatura de al menos -8 ºC. Su característica más importante es su seguridad microbiológica. Desde 1990 están creciendo sin cesar. Pueden incluir alimentos preparados a partir de ingredientes crudos, no cocinados o tratados por el calor. Algunos requieren un cocinado antes de su consumo, y no pueden contener microorganismos patógenos. Dependiendo del tratamiento térmico los peligros microbiológicos remanentes dependen del tipo de producto.
Pasqual Bolufer, Institut Químic de Sarrià (IQS)

Pasteurización-Cocinado: Este último debe dar el calor suficiente para conseguir que todos los componentes del alimento alcancen la calidad sensorial requerida por la combinación de los parámetros temperatura y tiempo. Pero lo más importante es una reducción significativa de la población de microorganismos presentes. No hay inconveniente en que alguna etapa del cocinado aporte más calor del necesario para la pasteurización, resultará un buen producto.

Refrigerados al menos a -8 °C
A presión atmosférica normal a partir de 0 °C el agua comienza a convertirse en hielo hacia la cristalización completa. Aproximadamente el 80% del peso de la carne corresponde al agua, y ésta pasa a hielo al extraer el calor latente de congelación (80 kcal/gr). Dado que el agua en los alimentos no es pura, sino que está formada por una solución de sales, azúcares y proteínas solubles, además de un complejo de moléculas proteicas, que están en suspensión coloidal, su punto de congelación es más bajo. Este descenso es proporcional al nivel de concentración de los elementos disueltos. Los alimentos más comunes se congelan entre 0 y -4 °C. Es la zona de la máxima formación de cristales.

Producir la cristalización requiere la existencia de alguna partícula, o sal insoluble, que actúa como núcleo de cristalización. A bajas temperaturas se producen muchos agregados cristalinos, y el tamaño de los cristales es menor. A temperatura más alta, la nucleación es lenta, los núcleos cristalinos son pocos, y los cristales son grandes.

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Las bandejas con el alimento entran en la termoselladora y a continuación al refrigerador.

La congelación lenta tiene como consecuencia la rotura de las fibras y paredes celulares, perdiendo el alimento parte de sus propiedades. Al disminuir la temperatura se alcanza un punto en el que el agua restante, conjuntamente con los solutos, que han ido concentrándose, se solidifican juntos en un punto de saturación, llamado punto eutéctico. No todos los congeladores comerciales alcanzan este punto, y en las pequeñas cantidades de agua no congelada sobreviven algunos microorganismos. Pero no pueden ni crecer ni reproducirse. En el enfriamiento lento, los cristales de hielo que se forman crecen extrayendo agua ligada a las proteínas, de tal forma que éstas se desorganizan, siendo luego incapaces de recuperar dicha agua durante la descongelación, de manera que esta agua al perderse arrastra los nutrientes hidrosolubles. Este proceso cambia la textura del alimento, produciendo un endurecimiento, e incluso disminuyendo su solubilidad y valor nutritivo.

Son preferibles los 'chilled foods' con baja proporción de amilosa. El almidón está formado por cadenas lineales de glucosa, llamadas amilosa, y por estructuras ramificadas complejas, llamadas amilopectina. Los gránulos de almidón en suspensión fría tienden a hincharse, reteniendo agua, y a una cierta temperatura gelatinizan espesando el líquido. Cuando este gel se deja reposar, las cadenas lineales de amilosa se agregan como si cristalizaran, y liberan parte del agua, previamente retenida en su estructura, en un proceso llamado sinéresis. El arroz tiene una proporción de amilosa del 16%, el maíz del 24%. En cambio el sorgo y la tapioca no contienen amilosa.

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La congelación con nitrógeno líquido, aspersión, es muy eficaz, pero tiene un coste.

La temperatura de -18 °C es un nivel adecuado y seguro para conservar los alimentos. Los microorganismos no pueden crecer a esa temperatura, y la acción de las enzimas es muy lenta.

La refrigeración penetra en el alimento a distintas velocidades –lenta, media y rápida–:
  • Lenta: Menos de 1 cm/h, el congelador doméstico.
  • Media: 1-5 cm/h en un túnel de aire frío a -40 °C.
  • Rápida: Más de 5 cm/h por inmersión en nitrógeno líquido.
Enfriamiento rápido
A continuación de cocinar el ‘chilled food’, un enfriamiento eficaz, intenso, es crítico para lograr la calidad y seguridad del alimento. Los valores de enfriamiento y la higiene de los abatidores dependerán de si el envase primario del producto tiene lugar antes o después del enfriamiento. El tiempo utilizado para bajar la temperatura desde 60 hasta 5 °C debe ser lo más corto posible, no más de 4 horas, para minimizar los riesgos de germinación de esporas. Las consecuencias de enfriar son la deshidratación y el aumento de la concentración de solutos en los espacios líquidos del alimento. El paso de agua a hielo comporta un aumento de volumen cercano al 9%, los alimentos más ricos en agua son los que más se expanden, y necesitan un envase poco ajustado.

En cuanto a productos líquidos el enfriamiento se tiene que hacer antes de envasar, utilizando intercambiadores de calor, y cualquier contaminación en esta etapa será envasada junto con el producto.

Cuando éste se enfría dentro del envase, las dimensiones y forma de éste pueden limitar la velocidad de enfriamiento. La capacidad de las líneas de enfriamiento de envases y sus posibilidades de intercambio de temperatura controlan la tasa de enfriamiento. La utilización de un aire demasiado frío puede congelar la superficie de los envases, y en la textura provocará daños. Las bandejas de 8 cm de espesor deben enfriarse por debajo de los 10 °C en 2,5 horas. Las bandejas que tienen un grosor de 1-4 cm se pueden enfriar con más intensidad a 3 °C o menos, y en sólo 90 minutos.

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Pescado con envase inteligente en el refrigerador.

Quemadura por frio
Ocurre cuando entra aire caliente en los ‘chilled foods’. La única fuente de humedad disponible en el refrigerador es el hielo contenido en los alimentos. El aire caliente toma la humedad de los alimentos, protegidos deficientemente, y los deseca superficialmente. El aire caliente produce la sublimación, el paso del hielo a vapor, sin pasar por el estado líquido. La quemadura por frío causa una merma de la calidad organoléptica del alimento. En la conservación del alimento el envase impermeable es importante, porque es capaz de reducir entre 4 y 20 veces la pérdida de agua.

Hay alimentos refrigerados, con una caducidad ampliada, una vida útil de unos 42 días. Han sido cocinados al vacío. Otros han sido pasteurizados a 90 °C durante 10 minutos, con unas características de 3,5% de sal, pH máximo de 5, y una actividad del agua menor de 0,97. Las esporas son capaces de crecer en condiciones de refrigeración. En esta fase la mayor contaminación procede de Listeria. Generalmente la supervivencia de microorganismos es mayor en los ‘chilled food’s, que a temperatura congelada (-30 °C), pero puede inhibirse la producción de toxinas.

Proteger a los 'chilled foods' de los bacilos
Hay varios bacilos grampositivos esporógenos que producen intoxicaciones, transmitidas por alimentos.
  • Listeria monocytogenes, bacilo grampositivo, utiliza los alimentos, principalmente carne de cerdo, para transmitir una enfermedad que no tiene parangón: listeriosis. En las personas produce hemolisis en los eritrocitos de la sangre, con resultado de muerte. Cuando el bacilo se obtiene por via oral, coloniza el tracto intestinal, y de ahí invade los demás tejidos.
  • Salmonella es un bacilo gramnegativo, que desde los alimentos produce gastroenteritis. Causa infección superficial del intestino, invade los ganglios linfáticos, el hígado, el bazo y la vesícula biliar. Nos referimos aS.Thyphi, S.Parathyphi A y S.Parathyphi C.. Causan la fiebre tifoidea y paratifoidea, que son las más graves de todas las enfermedades producidas por salmonellas. La fiebre tifoidea es la que tiene un periodo de incubación más largo, produce la temperatura corporal más elevada, y el índice de mortalidad más alto.S.Thyphi puede ser aislada en la sangre, y a veces en la orina de las víctimas. Los huevos, la carne de ave y los productos lácteos son los alimentos que con mayor frecuencia vehiculan la salmonelosis humana.
  • Shigella pertenece a las enterobacterias. Produce una disentería bacilar clásica. Los alimentos vehiculadores predominantes son el marisco y el pollo. Shigella crece en el epitelio intestinal superficial. Invade las células epiteliales: sangre, moco.

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La congelación se realiza a -30 °C.

  • Escherichia coli produce gastroenteritis (diarrea no sanguinolenca) con alimentos crudos o cocidos. Sus cepas forman 5 grupos. Afectan a todo tipo de alimentos: pastel de crema, amasijos de patata, bollos de crema y pescado desangrado. La enterotoxina termolábil y termoestable causan hipersecreción en el intestino delgado. En las personas que comieron queso blando madurado (brie) el índice de mortalidad fue del 93%.
  • Campylobacter jejuni es un bacilo retorcido en espiral, es la causa más frecuente de diarrea aguda en personas, y se puede encontrar en la leche cruda no refrigerada. Crece en el intestino delgado. Es una bacteria termosensible, que es destruida por la temperatura de pasteurización.
  • C.botulinum es un bacilo grampositivo, anaerobio y esporógeno, que causa el botulismo, y produce 7 tipos de toxinas en alimentos muy ácidos, por debajo del pH 4.5, no refrigerados. Algunas cepas de C.botulinum son capaces de crecer y de producir toxinas en alimentos envasados al vacío, pero no resisten el frío. La toxina es absorbida en el intestino delgado, bloquea la liberación de la acetilcolina en la unión neuromuscular. En las personas los síntomas consisten en náuseas, vómito, cansancio, cefalalgia, finalmente paro respiratorio y muerte.
  • Clostridium perfringens produce exotoxinas de 5 tipos, que causan gastroenteritis. C.perfringens crece en los animales de matadero, no refrigerados, y con un tratamiento térmico, pasteurización, insuficiente. No ha destruido las endoesporas termorresistentes. Esas endoesporas germinan y crecen. Se trata de un bacilo esporógeno con una temperatura óptima de crecimiento entre 37 y 45 °C. En el chilled food con refrigeración insuficiente la intoxicación alimentaria es una enterotoxina (una proteína específica de las esporas). La toxina produce necrosis epitelial en el colon. La enteritis necrótica debida a la toxina C del C.perfringens aporta un índice de mortalidad del 35-40%.

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Verduras variadas a bajo cero, sin pérdida de calidad, porque tienen poco agua.

La seguridad de los 'chilled foods'
Conservar alimentos casi sin microorganismos es posible. Hay que escoger entre varios métodos: envase al alto vacío, donde no exista oxígeno, así se impide la reproducción microbiana; la congelación, en principio es prácticamente imposible eliminar a todos los microorganismos de un alimento, sin dañarlo, y que ya no sirva para el consumo; cocer, pasteurizar, congelar, irradiar con luz UV, altas presiones, acidificar, atmósfera libre de oxígeno, siempre quedará algún microbio, hongo o moho. El método más radical es desecar la comida, eliminar el agua equivale casi a eliminar el microbio.

Citemos últimamente a las altas presiones, como paso previo a la refrigeración. La pasteurización hiperbárica (PH) es un método de eliminación de microorganismos, que consiste en someter a los alimentos a un alto grado de presión hidrostática, entre 4.000 y 6.000 bares (600 MPa) durante unos minutos. Usa el agua como medio transmisor de presión hidrostática. El agua causa la rotura de las paredes celulares e interrumpe muchas de las funciones vitales de las células del microbio. Es una pasteurización que inactiva los microorganismos bacterias, levaduras y hongos, presentes en el alimento, respetando sus propiedades organolépticas, y confiriendo al producto una elevada calidad sensorial y nutricional, a la vez que mantiene la frescura original y alarga la vida de anaquel del producto. Los dos elementos son la presión y el tiempo de actuación de ella. Es la pasteurización no térmica, que se realiza generalmente a temperaturas entre 5 y 12 °C. A continuación hay que refrigerar, para mantener la inactivación de microorganismos y enzimas.

Interempresas - Envase y Embalaje
16 Setiembre 2013

5 de abril de 2012

Nueva tecnologia de pasteurizacion


La Sociedad Alemana de Agricultura, DLG (Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft) presentará una medalla de oro para una nueva tecnología de pasteurización en el envase en la próxima entrega de premios de la Internacional FoodTec.

IPS (International Packaging Systems) y Creative New Food GmbH unen sus fuerzas para presentar Micropast en Anuga FoodTec 2012. Este innovador método de pasteurización es rápido, suave, ahorrador de energía, y cocina / preserva las comidas preparadas y los componentes del menú en un solo paso. Una fecha "mejor antes de" de hasta 90 días para tanto comidas listas como componentes de menú se pueden lograr en menos de diez minutos con el estrés térmico mínimo.

Combinando la tecnología de microondas y cocinar a presión de vapor, MICROPAST ® ofrece un método óptimo para la pasteurización de productos sensibles. Las pruebas de consumidores han demostrado que los alimentos preparados con la tecnología MICROPAST ® puede ser difícil de distinguir de similares alimentos recién preparados.

Una de las primeras líneas de fabricación y envasado con MICROPAST ® fue encargada en los Países Bajos en 2011. Cubierto en la edición de octubre de Packaging World, la linea Zeland Roem a la minuta procesa las comidas preparadas que contienen mejillones frescos. Otras instalaciones ya se han instalado o están en la etapa de planificación. IPS, el socio de ingeniería de Creative New Food, ofrece procesos llave en mano y líneas de envasado.

El proceso MICROPAST ® comienza con el llenado con una bandeja estándar con los componentes del menú. La bandeja se sella a continuación con la tapa flexible, que tiene una pequeña abertura. Los envases sellados, a continuación, pasan a través de un túnel de microondas donde los componentes del menú se calientan rápidamente por microondas y generan vapor. A diferencia de la tecnología de microondas convencional, no hay puntos fríos / calientes conforme la presión de vapor asegura una distribución uniforme de la temperatura. Las temperaturas del núcleo dentro del producto se elevan rápidamente a 90 a 95 °C, cocinando y pasteurizando el contenido de la bandeja.

La sobrepresión actúa como contrapresión y evita que las células en la comida revienten durante el calentamiento. No hay líquido se libera de los ingredientes y ellos conservan su textura. Inmediatamente después de pasar a través del horno de túnel de microondas, el vapor se elimina mediante un proceso de inyección de gas (que se muestra en la ilustración que acompaña a esta historia). La temperatura superficial del alimento cae por 10 a 15 °C. Esto evita la generación de un vacío durante el enfriamiento.

El proceso soluciona varios problemas: ningún líquido sale del alimento, y el producto no se daña por aplastamiento. Los productos alimenticios mantienen su textura y la intensidad del color. Gracias al gentil procesamiento, los consumidores reciben productos de alta calidad en el punto de venta.

Pat Reynolds, vicepresidente / editor
08 Febrero, 2012