Métodos de Conservación de Alimentos PDF

MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA Unidad de Trabajo 6. Métodos de conservación de alimentos Con el objetivo de prolongar la vida de los alimentos y de almacenar los productos alimentarios procesados, es absolutamente imprescindible su conservación. Históricamente, muy pronto se...

MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA Unidad de Trabajo 6. Métodos de conservación de alimentos Con el objetivo de prolongar la vida de los alimentos y de almacenar los productos alimentarios procesados, es absolutamente imprescindible su conservación. Históricamente, muy pronto se comprendió que uno de los secretos era protegerlos del aire, luz o humedad envolviéndolos en sustancias impermeables, como arcilla o miel, más tarde en vinagre, grasa, cenizas, sal o ahumado. La desecación de alimentos modifica los procesos químicos y bilógicos para su descomposición. La restricción de la actividad microbiana se consigue modificando variables intrínsecas del alimento, que se verán a lo largo del tema. La asepsia la podemos considerar el primer factor de conservación de los alimentos. Se define como la ausencia de una contaminación significativa por microorganismos no deseados. Para evitar que se produzca la contaminación de los alimentos es necesario tomar ciertas medidas y condiciones que garanticen la seguridad al consumidor. Estas medidas deben abarcar todas las fases: - Higiene en las materias primas - Higiene, limpieza y desinfección en locales y equipos - Higiene de personal: lavado de manos, uso de guantes, si nos tocamos la cara o superficies sucias hay que tirarlos, pelo limpio y recogido, evitar hablar, toser o estornudar ya que en las mucosas nasales y en la boca hay microorganismos. 1 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA 1 CONSERVACIÓN DE PRODUCTOS ALIMENTARIOS Un alimento alterado es aquel que, durante su obtención, preparación, manipulación, transporte, almacenamiento o tenencia, y por causas no provocadas, sufre variaciones en sus características organolépticas, composición química o valor nutritivo, quedando su aptitud para el consumo anulada o disminuida, aunque permanezca inocuo. Los alimentos conservados son aquellos que después de haber sido sometidos a tratamientos apropiados, se mantienen en las debidas condiciones higiénico-sanitarias para su consumo durante un período de tiempo determinado. 1.1 VIDA ÚTIL DE ALIMENTO La vida útil de un alimento permite al consumidor identificar el tiempo que ha transcurrido desde su fabricación y el momento en el que se aprecian cambios significativos, pudiendo ser nocivo. La vida útil de un alimento varía según: - La naturaleza del alimento - El proceso de producción - El tiempo de almacenamiento - Los cambios a nivel microbiológicos, sensoriales y físico-químicos - El tipo de envase o embalaje Debemos recordar tres conceptos de alimentos, ya vistos durante el Ciclo de Dietética:  Alimento perecedero: aquel que tiene una vida útil muy corta, de horas o días. Entran en un proceso de descomposición muy rápido. Deben mantenerse a temperaturas de refrigeración o congelación, bajo condiciones específicas de envasado. La vida útil en estas condiciones de almacenamiento es de hasta 30 días. Leche, carne, huevo, pescados…  Alimento semiperecedero: aquel que contiene inhibidores naturales o han recibido un tratamiento mínimo de conservación que proporciona tolerancia a condiciones ambientales. La vida útil en estas condiciones es de 30 a 90 días. Tubérculos, granos, nueces, arroz, frutas secas…  Alimento no perecedero: considerados los más estables a temperatura ambiente por su baja actividad de agua. Conservar su estructura, calidad y durabilidad en buenas 2 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA condiciones. La vida útil en estas condiciones es de meses hasta años. Enlatados, legumbres secas, pastas, azúcar, miel, sal, aceite… Los factores que influyen en la velocidad y en el grado de deterioro de un alimento son: - Factores intrínsecos: aquellos relacionados con el propio alimento. - Factores extrínsecos: condiciones físicas del ambiente en el que se almacenan. o Higiene, manipulación o Materiales de envase o Almacenamiento o Lugares de venta 2 TRATAMIENTOS DE CONSERVACION DE ALIMENTOS La conservación de alimentos se basa en una serie de acciones: A- Prevención o retraso en la descomposición bacteriana a. Mantener los alimentos sin gérmenes b. Eliminar los existentes c. Obstaculizar su crecimiento d. Destruirlos B- Prevención o retraso de la autodescomposición a. Destruir enzimas b. Retrasar reacciones químicas C- Prevención de alteraciones debidas a insectos o animales Los tratamientos de conservación deben destruir o inactivar a los agentes causantes del deterioro de los productos alimenticios, y pueden ser físicos o químicos. Además, los sistemas de envasado protegen el producto de la recontaminación y conservan la mayoría de sus características organolépticas. 3 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA 2.1 FÍSICOS 2.1.1 FILTRACIÓN Los microorganismos pueden eliminarse de alimentos líquidos como el agua, el vino, la cerveza… mediante filtración. Consiste en hacer pasar el líquido, mediante presión, a través de un filtro esterilizado que retiene las bacterias. Esta técnica puede conseguir niveles muy bajos de microorganismos o incluso eliminarlas por completo. 2.1.2 TEMPERATURA Uno de los factores básicos, ya que afecta al desarrollo microbiano. Podemos emplear altas o bajas temperaturas, y cada una de ellas actúa de maneras diferentes a los microorganismos. 2.1.2.1 BAJAS TEMPERATURAS Las bajas temperaturas disminuyen la velocidad de crecimiento de los microorganismos, no destruyéndolos. Por ello es de suma importancia no interrumpir la cadena del frío. Tenemos dos formas de bajas temperaturas: refrigeración y congelación 2.1.2.1.1 Refrigeración La refrigeración implica temperaturas de -1 a 7ºC. Es un método de conservación a corto plazo que debe mantenerse uniforme. No es un método bactericida. Se aplica a alimentos como: frutas, verduras, carne, pescado, productos lácteos, huevos y productos elaborados. 4 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA La aplicación de estas temperaturas de refrigeración no afecta a los microorganismos psicrófilos (en alimentos de origen animal) y mohos y levaduras (en alimentos de origen vegetal, como frutas y hortalizas). Las bajas temperaturas tienen una importante acción selectiva sobre floras mixtas y mesófilos, modificando la carga inicial. Un ejemplo de ello sería que la carne procedente de climas tropicales tiene una vida útil mayor que las procedentes de zonas frías. Las bacterias Gram negativas parecen ser más susceptibles al frío que las Gram positivas. La refrigeración afecta a la composición de la membrana lipídica de los microorganismos. Las bacterias implicadas en la alteración de alimentos por refrigeración son microorganismos aerobios psicrófilos (aquellos que se desarrollan en medios de cultivo KING a 17ºC durante 5 días). Pertenecen a este género: Pseudomonas, Lactobacterias, Enterobacter, Aeromonas. 2.1.2.1.2 Congelación La congelación emplea temperaturas de -18 / -22ºC, y es un método de conservación a largo plazo. Actúa a dos niveles sobre los microorganismos: - Metabolismo - Disminución de agua disponible, aw, para uso de microorganismos La formación de hielo tiene una serie de fases: 1) Nucleación, que es la formación del cristal de hielo 2) Crecimiento del cristal, donde las partículas de agua se agregan a un germen 3) Aumento de la dimensión del cristal Si regulamos la nucleación por la temperatura, podemos obtener cristales del tamaño deseado. Cuanto más pequeños sea, menores lesiones en tejidos y elementos celulares tendrá el alimento. En el proceso de congelación las dos variables más importantes son la velocidad y el tiempo. La formación de hielo comienza en el exterior celular (de -2º C a -5º C). Tras ello, dependiendo de la velocidad de enfriamiento, se pueden producir distintos resultados. A) Si el proceso de enfriamiento es suficientemente lento, entonces NO se forma hielo dentro de la célula. Sin embargo, las causas de la muerte celular vienen 5 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA provocadas por una excesiva deshidratación de esta, que da lugar a una reducción de su volumen (en algunos casos irreversible). B) Si se enfría a una velocidad intermedia entonces sí se produce hielo intracelular, ya que la célula no se deshidrata suficientemente y por tanto el descenso del punto de congelación no llega a ser el necesario. C) Cuando se enfría a velocidades muy altas se produce vitrificación. TIPOS DE CONGELACION Dependiendo del equipo y la velocidad, se diferencian 3 tipos de congelación:  Congelación lenta: mediante aire que circula o por ventiladores. Se emplea para productos de gran tamaño y mantiene su sabor, olor y calidad. Requieren de tiempos largos para que se produzca la congelación, de 3 a 12h. Es el método más común para productos alimentarios como canales de cordero y porcino. Es menos costosa para productos grandes.  Congelación media: emplea túneles de aire a 20 km/h y -40ºC  Congelación rápida: se aplica en la industria alimentaria y en cocinas profesionales. Se lleva a cabo por inmersión directa en refrigerante o por contacto indirecto. Consiste en enfriar “grosso modo”. Se pretende alcanzar la máxima temperatura de cristalización en el menor tiempo posible, inferior a 4h 6 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA La calidad del alimento que se va a someter a congelación es fundamental, porque después del tratamiento no va a poder mejorar. Las frutas y verduras se seleccionan según su estado de madurez, y las carnes, pescados y mariscos según su calidad y tamaño. Durante el almacenamiento de los productos congelados, las reacciones químicas y enzimáticas continúan lentamente ocasionando cambios: - Las proteínas se deshidratan de forma irreversible - Las superficies adquieren un color pardo por la oxidación de la mioglobina - Las grasas se oxidan o hidrolizan - Se pueden producir quemaduras por el hielo en la superficie, al evaporarse los cristales. Se puede evitar si se envuelven los alimentos en material impermeables o glaseándolos con una capa de hielo. Durante el periodo de congelación, la temperatura se mantiene de manera uniforme, teniendo en cuenta el porcentaje de agua del alimento. Temperatura de Periodo de Alimento Porcentaje de agua congelación congelación (meses) Carne 55-70% -1.7 a -2.2ºC Hasta 12 Pescado 65-81% -0.6 a -2ºC Hasta 3-6 Huevos 74% -0.5ºC Hasta 6 Lácteos 87% -0.5ºC Hasta 8 Verduras 78 - 92% -0.9 a -2.7ºC Hasta 10 Fruta 87-95% -0.9 a -2.8ºC Hasta 8 -10 meses CAMBIOS DURANTE LA CONGELACIÓN Las alteraciones o cambios que se producen en el alimento durante la congelación dependen, sobretodo, del tipo de congelación y del almacenamiento. Cuando se funden los cristales de hielo el agua es reabsorbida por las células de los tejidos o sale al exterior del alimento. Al salir al exterior del alimento se produce un exudado, líquido rosado que se desprende de las carnes y zumos de frutas u hortalizas. Este exudado es un ambiente muy favorable para el crecimiento de microorganismos. La descongelación debería ser rápida y consumir el producto cuanto antes. Si la temperatura a la que se descongela un producto es alta, el crecimiento de microorganismos en superficie puede ser muy rápido. La microflora que se desarrolla tras la congelación es diferente a la que habría inicialmente. 7 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA Lo adecuado es descongelar en nevera durante no más de 24h o función de descongelación del microondas. En ambos casos, se debe cocinar los alimentos inmediatamente y a temperaturas adecuadas. La microflora de los alimentos congelados está formada por gérmenes más resistentes que los de su carga inicial. Las bacterias Gram negativas son más sensibles a la congelación que las bacterias Gram positivas. La temperatura ambiente se encuentra dentro de la llamada zona de riesgo, que es el rango de temperatura en el cual los microorganismos pueden reproducirse con mayor rapidez (entre 5 y 65ºC). En ese rango de temperatura, también los enzimas se sienten cómodos trabajando por lo que se favorecería la alteración de alimento. Además, se estaría exponiendo al alimento a la contaminación ambiental por otros microorganismos como mohos y levaduras, que crecen bien a esa temperatura. 2.1.2.2 ALTAS TEMPERATURAS Se considera uno de los primeros sistemas de conservación de alimentos. Su principal objetivo es el de reducir o eliminar la acción de los microorganismos y enzimas por coagulación de las proteínas e inactivación de enzimas. Los sistemas de altas temperaturas que se emplean en la conservación son: esterilización, escaldado y pasteurización. 2.1.2.2.1 Esterilización Es el método de conservación conocido como “Appertización”, con el que se destruyen todas las formas de vida de microorganismos patógenos y no patógenos, ya que es un método muy drástico por someter el alimento a temperaturas superiores a 100ºC. Se utiliza cuando es necesario conservar el alimento durante largos periorods de tiempo. Se suele emplear a alimentos poco ácidos (PH inferiores a 4.6) y envasados en recipientes herméticos. A veces las latas de conservas se abomban como consecuencia de reacciones químicas. Los efectos del barniz permiten que el alimento ataque el metal y se libera hidrógeno. Los siguientes parámetros son indicativos de una conserva en mal estado: - El líquido está turbio - La conserva ha cambiado de color 8 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA - La tapadera está abombada - Hay burbujas en el líquido - La tapadera está oxidada - Desprende olor desagradable La esterilización suele ser responsable de la pérdida de ciertas propiedades sensoriales y nutricionales como hidrólisis de hidratos de carbono y lípidos, coagulación de proteínas y pérdida de aminoácidos esenciales o de vitaminas. Para alimentos líquidos, este procedimiento es conocido por Upertización o UHT, que consiste en temperaturas de 135-150ºC durante 4-15 segundos, seguido de un enfriamiento brusco a temperaturas de 4ºC para evitar el crecimiento de termófilos. El UHT se aplica antes de ser envasado el alimento. TIPOS DE ESTERILIZACIÓN Los tipos de esterilización que existen son: - De alimentos envasados 110-125ºC durante 20-40 minutos o Discontinuos en autoclaves o Continuos en tambores espirales - De alimentos sin envasar UHT 135-150ºC durante 2-6 segundos o Procesos indirectos 9 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA o Procesos directos 2.1.2.2.2 Escaldado Es el método de conservación en el que durante pocos minutos se somete a los alimentos a agua a una temperatura de 95-100ºC. Se utiliza en: - Frutas y verduras para: o Fijar su color, haciéndolas más brillantes o Disminuir su tamaño y reblandecerlas, para facilitar el envasado o Endurecerlas añadiendo sales o Antes de la congelación para destruir esporas - Aves y crustáceos: como operación preliminar a otros métodos de conservación Este método de conservación destruye células vegetativas, mohos y levaduras y puede incrementar la eficacia de un tratamiento posterior. La pérdida de valor nutritivo es menor que en la esterilización, aunque las pérdidas de ácido ascórbico están controladas y son mediciones de calidad de alimento. Existe 3 tipos:  Escaldado con agua caliente: inmersión en agua a 85-98ºC. Presenta como inconveniente que puede haber presencia de microorganismos termófilos en los tanques de agua  Escaldado por vapor: el alimento se expone a vapor vivo  Escaldado químico: cuando los dos anteriores métodos de escaldado provocan daños al alimento, como es el caso de higos y fresas. Consiste en sumergir los alimentos en una solución de ácido ascórbico, dióxido de azufre y sulfitos. La ventaja que ofrece este método es que minimiza la oxidación de los alimentos y prolonga su conservación al impedir el desarrollo microbiano. La desventaja es que puede producir alergias. 2.1.2.2.3 Pasteurización Es el método de conservación que emplea una elevación de la temperatura del alimento y un enfriamiento posterior, que solo destruye microorganismos patógenos. Las esporas y algunas formas vegetativas son capaces de sobrevivir. Se utiliza cuando un tratamiento térmico más elevado provoque daños en el alimento o cuando los microorganismos que alteran el producto no son muy termorresistentes. También es empleado en alimentos que van a ser sometidos a fermentaciones. 10 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA Existen 2 métodos: - LTH o temperaturas bajas  60-65ºC durante 3-4 horas - HTST o temperaturas altas  75-90ºC durante 2-5 minutos. Es el más utilizado La pasteurización va acompañada de otro método de conservación, como refrigeración o azucarado. Se aplica en la mayoría de alimentos perecederos y en alimentos ácidos. La mayoría de las células vegetativas son destruidas a 100ºC. Las bacterias Gram positivas son más termorresistentes que las Gram negativas. Hay un proceso complementario a la pasteurización que permite eliminar de manera mecánica las esporas resistentes al calor se trata de la BACTOFUGACIÓN que es un proceso de pasteurización con una centrifugación de alta velocidad a la vez. 2.1.3 CONSERVACIÓN POR MODIFICACIÓN DE LA CANTIDAD DE AGUA La mayoría de los procesos responsables de la proliferación de microrganismos ocurren en medio acuoso, por tanto, la reducción de agua estabiliza al alimento frente a la actividad nociva de los microorganismos. La actividad de agua puede reducirse de varias maneras: - Aumentando la concentración de solutos por extracción de agua 11 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA - Añadiendo solutos como azúcares, hidratos de carbono de alto peso molecular, proteínas, sales o aditivos. Los métodos de conservación por modificación de cantidad de agua son: desecación, deshidratación, concentración (evaporación, congelación y ósmosis inversa) y liofilización. 2.1.3.1 Desecación o deshidratación La desecación consiste en extraer la humedad contenida en los alimentos mediante condiciones ambientales naturales. La deshidratación consiste en el mismo proceso que la desecación, pero recurriendo a la aplicación de calor artificial. Presenta algunos inconvenientes: - pardeamiento no enzimático - pérdida de aromas - pérdidas nutricionales como vitamina A y C - no se garantiza la esterilidad, tendencia absorber humedad del ambiente La humedad del alimento disminuye hasta equilibrarla con la atmosférica mediante condiciones ambientales naturales Durante su almacenamiento se pueden desarrollar insectos, mohos y hongos, reacciones de oxidación. 2.1.3.2 Concentración Consiste en eliminar el agua de los alimentos líquidos al mínimo sin pasar al estado sólido. En alguno de estos productos, la cantidad de agua todavía es alta y se requiere de un proceso adicional como enlatado o congelado.  Evaporación: eliminar el agua por aplicación de calor. Para zumos y productos lácteos  Congelación: se reduce la temperatura hasta la formación de cristales de hielo. Estos cristales se retiran tras centrifugarlos, consiguiendo un líquido con la misma cantidad de solutos, pero más concentrados. Para vinagres, zumos de naranja y jarabes de azúcar  Ósmosis inversa y ultrafiltración: se usa una membrana permeable al agua con un calibre determinado. Para zumos de frutas y bebidas 12 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA 2.1.3.3 Liofilización Consiste en extraer la humedad contenida en los alimentos congelando y sublimando esa humedad; método de deshidratación o crio-desecación. Se extrae la humedad de los alimentos ultracongelados por sublimación. Existen alimentos como leche infantil, sopas o café que después se rehidratan y tienen el mismo valor nutritivo y características organolépticas. En estos productos, la supervivencia de las bacterias Gram positivas es superior a las Gram negativas. Por lo que, cuando se haga un control de calidad higiénica se buscaran bacterias Gram +. 2.1.4 RADIACIONES También denominado radurización o esterilización fría. Se aplican radiaciones ionizantes a los alimentos para destruir los microrganismos, pero no destruye muchas enzimas. Emplean dosis inferiores a 10 Kgy. Las ventajas que presentan: - Reducen carga microbiana - Retardan la maduración y envejecimiento - Previene la germinación de cebollas, ajos y patatas Los inconvenientes que tiene son: - Connotaciones sociales - Origina sabores “raros” - Pérdida de nutrientes - Pueden inducir a la formación de factores mutagénicos - Elevada protección de trabajadores - Puede producir mutaciones en los microorganismos, haciéndolos más resistentes o patógenos. Existen 3 métodos: rayos gamma (gran capacidad de penetración, hasta 1 metro), haz de electrones (en desuso) , UV lo absorbe el ácido nucleico, efecto bactericida se emplea para desinfectar superficies y ambientes para el llenado aséptico de envases de alimentos líquidos (zumos, leche…) cámaras de quesos curados, embutidos…y rayos X aunque se ha demostrado su efectividad sobre E. coli en carne picada la comisión europea ha manifestado su rechazo por la no aprobación de ciertos consumidores, excepto para especies y hierbas aromáticas.Ef 13 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA. GRAM - MÁS SENSIBLES QUE LAS GRAM+. El objetivo de las radiaciones es reducir Escherichia coli, Salmonella, Campylobacter, Listeria y Vibrio. MICROONDAS El calor que produce al atravesar un alimento se debe a la oscilación rápida de las moléculas del alimento al intentar orientarse en el campo electromagnético que se ha originado. 2.2 QUÍMICOS SIN MODIFICACIÓN ORGANOLÉPTICA Se trata de compuestos antimicrobianos que se añaden a los alimentos para disminuir su carga bacteriana, y para aumentar su conservación. Se añaden conservantes químicos para proteger de las alteraciones microbianas como fermentación, enmohecimiento y putrefacción. Encontramos: A- Sulfurados: anhídrido sulfuroso a. Antioxidante b. Inhibidor de pardeamiento B- Ácido ascórbico: a. Previene de mohos en alimentos ácidos. b. Vino, frutos secos y aceitunas C- Ácido propiónico: a. Industria del pan y derivados de harinas para prevenir que se desarrollen algunos bacilos D- Ácido benzoico: a. Muy controlado por su efecto cancerígeno sólo en productos delicados como caviar E- Gases o atmósferas modificadas: Mantiene la calidad original del alimento. El proceso consiste en sustituir la atmósfera que rodea al alimento en el envasado o en el almacenamiento por otra específica. Hay dos tipos: a. MAP: Atmósfera modificada, se realiza el vacío y se inyectas gases b. CAP: Atmósfera controlada, la composición de los gases se ajusta al alimento envasado. 14 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA 2.3 QUÍMICAS CON MODIFICACIÓN ORGANOLÉPTICA 2.3.1 SALAZÓN Consiste en la retirada del agua disponible en los alimentos. Se disminuye la actividad de agua agregando sal. La salazón de productos altera el color, olor y sabor de los productos a los que se someten. Este tratamiento se debe realizar controlando la temperatura, pues si no se refrigera tras salarlo, las bacterias de la putrefacción invaden el producto; además se debe controlar para evitar pardeamiento. 2.3.2 AHUMADO Consiste en someter a los alimentos a la acción de productos volátiles procedentes de la combustión incompleta de virutas o serrín de maderas duras de primer uso, pudiendo mezclarse con plantas aromáticas. El poder conservador se debe a la deshidratación y acidificación el alimento. Puede ser: - Humo natural: se somete al alimento a combustión incompleta de virutas, serrín y algunas plantas aromáticas. Antimicrobiano de Gram negativas. - Humo líquido: rociado o burbujeo de agua con humo. Presenta la ventaja de retener productos tóxicos y resecar menos. Produce más aroma. 2.3.3 ACIDIFICACIÓN Basado en la reducción del PH. Puede ser natural por medio de fermentaciones o artificial añadiendo ácidos (escabechado). 2.3.4 FERMENTACIÓN Este proceso consiste en transformar los azúcares que contiene el alimento en ácidos, impidiendo así el crecimiento de ciertas bacterias. 2.3.5 AZUCARADO Con el azucarado se consiguen unas concentraciones de azúcar muy elevadas, provocando una disminución de la actividad del agua, dificultando el crecimiento de microorganismos. La máxima expresión de esta técnica son las jaleas, mermeladas o confituras. La gran cantidad de azúcar y el Ph ácido del producto final crean condiciones donde la supervivencia de los microorganismos está muy comprometida, pero estos factores por sí solos no garantizan que el producto se conserve indefinidamente: requieren de otros métodos de conservación como esterilización o pasteurización. 15 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA bacteriófagos: virus capaces de infectar y multiplicarse dentro de las células bacterianas y destruirlas 2.4 BIO-CONSERVACIÓN no provocan enfermedades o alteraciones en el cuerpo humano Cabe la posibilidad de utilizar bacteriófagos para la conservación de alimentos. Los bacteriófagos lisan bacterias y no nos producen ningún daño si los ingerimos. Las ventajas que presentan son: - Atacan específicamente a las bacterias que infectan - Los fagos son efectivos incluso frente a bacterias resistentes a múltiples antibióticos - Controlan los biofilms - Pueden utilizarse para desinfectar alimentos y evitar enfermedades. - No eliminan bacterias beneficiosas, como las del queso o el yogur. Pueden utilizarse para desinfectar alimentos y evitar enfermedades como las causadas por Escherichia coli, listeria y salmonella 2.5 OTROS SISTEMAS DE CONSERVACIÓN 2.5.1 ULTRASONIDOS Son ondas sonoras imperceptibles por el oído humano. Cuando atraviesan los líquidos generan ciclos alternativos de compresión y expansión creando burbujas de gas que explotan y generan ondas en el líquido inactivando las bacterias. 2.5.2 ATMOSFERAS MODIFICADAS / GASES Este proceso consiste en sustituir la atmósfera que rodea el producto por otra específica. Se emplean tres tipos de gases (oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono). Prolonga la vida útil del alimento minimizando el uso de conservantes químicos o tratamientos térmicos. El envasado bajo atmósferas modificadas (MAP) Se consigue realizando el vacío y luego aplicando una inyección de mezcla de gases que varía con el tiempo. La atmósfera controlada (CAP) es similar pero la composición se ajusta a los requerimientos del producto envasado y se mantiene constante. 2.5.3 ALTAS PRESIONES También denominadas pascalización. Esta tecnología utiliza el agua como medio para transmitir uniformemente presiones entre 100 y 1000 MPa a los alimentos a temperaturas suaves (5 – 25 ºC), lo que se traduce en una reducción significativa de la carga microbiana y una prolongación de la vida útil. Sin embargo, aunque la mayoría de las células vegetativas se puede inactivar a presiones relativamente bajas (200-400 MPa), las esporas bacterianas son más resistentes y requieren una combinación de alta presión y temperatura. 16 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA Como principal inconveniente de la aplicación de esta tecnología es que por sí sola no permite la conservación posterior de los alimentos a temperatura ambiente sin afectar a la seguridad alimentaria del producto, ya que no inactiva las posibles esporas bacterianas presentes en el alimento. Es por ello por lo que los alimentos procesados han de seguir un proceso de mantenimiento posterior, bien almacenándolos a temperaturas que eviten la germinación de las esporas bacterianas, bien disminuyendo el pH por debajo de 4,5 o bien, reduciendo su actividad de agua para evitar la germinación 3 MODIFICACIONES DE LOS ALIMENTOS DURANTE EL ALMACENAMIENTO Los consumidores demandan alimentos con una calidad cada vez mayor, esperando que esta calidad se mantenga durante el periodo entre su adquisición y su consumo. Durante el almacenaje se producen modificaciones que disminuyen su valor y conducen a la descomposición. Una conservación adecuada de los alimentos es imprescindible para evitar las alteraciones naturales y la proliferación y contaminación por microorganismos. Así, hay alimentos que se conservan adecuadamente con el frío, otros solo necesitan ser preservados de luz o del oxígeno. Algunos de los factores más importantes que influyen en la contaminación o alteración de los alimentos durante su almacenamiento se detallan a continuación: 3.1 FÍSICOS 3.1.1 HUMEDAD Pérdida de contenido en agua (deshidratación o desecación); El principal factor es la evaporación del agua, componente principal de la mayor parte de los alimentos rápidamente alterable. La evaporación del agua tiene como consecuencia no solo la pérdida de peso, sino que produce también la desecación y contracción de la superficie, junto con coloraciones que afectan su aspecto, muchas veces se altera también el aroma, ya que con el agua se volatilizan también los componentes aromáticos que condicionan el sabor y olor específicos. La pérdida de peso por evaporación disminuye cuando la humedad del aire es deficiente en el almacén o cámara frigorífica. 17 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA Junto a la temperatura, la humedad ejerce una fuerte influencia en la conservación de alimentos. En general, la humedad del aire puede ser más elevada cuanto más baja es la temperatura. Las humedades de almacenamiento altas favorecen la multiplicación de microorganismos, especialmente cuando las temperaturas también son altas. 3.1.2 TEMPERATURA Los procesos de descomposición dependen en gran parte de la temperatura y se hacen más o menos lentos según disminuya la temperatura, las reacciones químicas pueden disminuir 2 o 3 veces por cada 10ºC que descienda la temperatura, lo que produce una duración que se duplica o triplica por cada 10ºCque disminuya. La temperatura ideal para el crecimiento de la mayoría de los microorganismos es 36-37ºc, aunque su margen de crecimiento está 5-65ºC  “zona de riesgo”. 18 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA 3.1.3 FORMA Cuando se trata de alimentos enlatados o de conservas, deben estar libres de daños o defectos, con recipientes ventilados y resistentes para soportar el apilado 3.1.4 OTROS Los componentes de los alimentos pueden reaccionar por luz o calor durante su cocinado procesado o almacenamiento y dar lugar a derivados más o menos tóxicos. La vida útil de un producto puede estar influenciada por la intensidad y calidad de la luz modificando cierta características organolépticas o nutricionales; - VERDURAS Y HORTALIZAS: -Fotooxidación de vitaminas: ácido ascórbico - Las patatas deben conservarse en oscuridad para evitar la formación de un alcaloide tóxico la solanina (defensa insectos, hongos o golpes) - DERIVADOS CÁRNICOS o Fotooxidación de pigmentos óxido-nítricos, produciendo alteración en el color del alimento o Desnaturalización de aminoácidos - PRODUCTOS DE DESAYUNO Y APERITIVOS o Enranciamiento oxidativo por exposición a luz artificial largo tiempo El movimiento de aire ejerce gran importancia sobre la calidad y conservación, debido a que, a mayor circulación, las pérdidas de agua aumentan por evaporación permitiendo la formación de una superficie más seca de los productos produciendo condiciones no muy favorables para la multiplicación de bacterias. Si la circulación es muy lenta o casi nula, no se elimina los olores desagradables ni tampoco la humedad excesiva que pudiera existir en ese momento en el cuarto o cámara. Las alteraciones en el PH pueden provocar: desnaturalización de proteínas, favorecer reacciones de pardeamiento y potenciar o inhibir microorganismos 3.2 MICROBIOLÓGICOS Durante el almacenamiento los mohos en determinadas condiciones de humedad y de temperatura producen una amplia variedad de metabolitos secundarios, algunos de los cuales producen efectos tóxicos para el hombre y los animales. A estos metabolitos fúngicos se les conoce con el nombre de micotoxinas y a las enfermedades ocasionadas por la acción de estas se les denomina micomitosis. 19 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA Las micotoxinas son compuestos químicos de bajo peso molecular, muy reactivos, que al reaccionar con distintas moléculas de las células eucariotas dan lugar a efectos tóxicos mutagénicos y cancerígenos. Se dan con más frecuencia en aquellas zonas donde la temperatura y la humedad no estén controladas. Las principales micotoxinas que se pueden encontrar en los alimentos son las aflatoxinas, ocratoxina, patulina, esterigmatocistina, tricotecenos, y zearalenoma, entre otras. La descomposición de los alimentos durante el almacenaje son los microorganismos: bacterias y hongos, incluidas las levaduras.  Los componentes principales de nuestra alimentación (hidratos de carbono, grasas, albúminas) son también alimentos para los microorganismos, y cuyo metabolismo produce en los alimentos desagradables modificaciones que hacen disminuir su valor.  La contaminación parte generalmente de la superficie y la multiplicación de los microorganismos se produce muy rápidamente en condiciones favorables, por lo que unos pocos cientos de bacterias por cms2 de superficie pueden convertirse en varios millones por cuestiones de unas horas. 3.3 QUÍMICOS En la conservación se producen complicados procesos químicos con intervención de fermentos o enzimas. El almacenaje prolongado produce descomposiciones, debido a la influencia del oxígeno del aire se producen oxidaciones de los alimentos que contienen grasas, lo que da lugar a decoloraciones y aparición de sabor rancio. Nivel de etileno: es responsable del deterioro organoléptico de frutas, verduras y hortalizas. Almacenar alimentos con alta producción de etileno (plátanos, manzanas y melones maduros puede estimular cambios fisiológicos a otros más sensibles, como lechuga, pepino, zanahorias... Generalmente estos factores no actúan aisladamente. Por ejemplo, las bacterias, los mohos, los insectos y la luz pueden actuar simultáneamente para deteriorar un alimento en un almacén. Igualmente, el calor, la humedad y el aire afectan tanto al crecimiento y actividad de los microorganismos como a la actividad química de las enzimas propias del alimento en cuestión. 20 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA Por ello, las condiciones en las que se manipulan, procesan y almacenan los alimentos resultan críticas para preservar su vida útil. 3.4 FISIOLÓGICOS Olor sexual de las carnes (carne de cerdo) Germinación de patatas y maduración excesiva de frutas 3.5 ENVASADO La absorción de aromas (limoneno y otros) por parte de los materiales que recubren los envases de los zumos de naranja, disminuyen la intensidad del aroma a cítrico 4 ENVASADO DE PRODUCTOS ALIMENTARIOS El envase cumple diversas funciones de gran importancia: - Contener los alimentos, - Protegerlos del deterioro químico y físico, - Proporcionar un medio práctico para informar a los consumidores sobre los productos. - Proteger los alimentos de la contaminación por microorganismos, insectos y otros agentes contaminantes. - Atractivo para comercialización El envasado debe proporcionar protección química, física y microbiológica. El producto envasado es un sistema ternario; entorno- envase-alimento, donde se producen interacciones beneficiosas o perjudiciales: - Transferir sus componentes al alimento. Migración - Alterar la composición del alimento - Alterar las características organolépticas 21 MICROBIOLOGÍA E HIGIENE ALIMENTARIA - Permeación: transferencia de materia y energía a través del envase al alimento: Enranciamiento, pérdida de vitaminas... - Sorción: transferir sustancias del entorno o del alimento al interior del envase - Migración: transferencias del envase al alimento 4.1 MATERIALES DESTINADOS A ENVASES O EMBALAJES DE ALIMENTOS Se selecciona en función de las características organolépticas de los alimentos y sus posibles alteraciones A- Vidrio: Es el material que mejor garantiza la integridad de los productos, barrera absoluta contra agentes externos e internos y no transfiere olores ni sabores B- Metal: - material muy resistente, soporta esterilización - más rígido y ligero que el vidrio - los más usados acero y aluminio - no recomendable para alimentos ácidos C.- Materias plásticas D.- Papel y cartón: - reciclados y biodegradables - ligeros - permeables a gases y vapor de agua Envases permeables gases, evitan la entrada de microorganismos, pero no afectan al crecimiento de microorganismos que previamente se encontraban en el alimento. Envases impermeables: limitan el crecimiento de mo aerobios 22