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Principios generales Cuando se habla de materia prima, especialmente para uso industrial y, particularmente de tipo artesanal, es necesario destacar que la materia prima puede tener dos orígenes, producción silvestre y producción cultivada. En ambos casos se debe tener presente que la calidad de la...

Principios generales Cuando se habla de materia prima, especialmente para uso industrial y, particularmente de tipo artesanal, es necesario destacar que la materia prima puede tener dos orígenes, producción silvestre y producción cultivada. En ambos casos se debe tener presente que la calidad de la materia prima es altamente determinante del cumplimiento de los objetivos propuestos en el procesamiento, la conservación del producto y un adecuado nivel de beneficio económico. Para esto es necesario que la calidad del material sea adecuada, que su rendimiento industrial, altamente dependiente de la calidad de la materia prima, sea elevado, y que la calidad sanitaria de la materia prima cumpla con ciertos requisitos básicos. Por lo tanto, este es uno de los aspectos más importantes a considerar cuando se habla del procesamiento de frutas y hortalizas. Son las frutas y hortalizas en sí, la materia prima, el motivo mismo del desarrollo de los procesos de conservación. FRUTAS Las frutas son los órganos comestibles de las plantas que contienen semillas y se desarrollan a partir de la flor. Son una fuente natural de vitaminas, minerales, fibra y antioxidantes, esenciales para una alimentación saludable. Se clasifican en varios tipos según su origen y características, como cítricas (naranjas, limones), tropicales (mango, piña), de hueso (durazno, cereza) y bayas (fresas, uvas). Además de su valor nutricional, las frutas tienen un alto contenido de agua, lo que contribuye a la hidratación del cuerpo. Se pueden consumir frescas, en jugos, deshidratadas o en diversas preparaciones culinarias. FRUTAS DE CLIMA TEMPLADO EN COLOMBIA Colombia, debido a su ubicación geográfica y diversidad climática, cuenta con una gran variedad de frutas adaptadas a diferentes pisos térmicos. En el caso de las frutas de clima templado, estas se cultivan en altitudes entre 1.000 y 2.200 metros sobre el nivel del mar (m.s.n.m.), donde las temperaturas oscilan entre 12°C y 20°C. Principales Frutas de Clima Templado en Colombia 1. Manzana (Malus domestica)  Se cultiva en zonas como Boyacá, Nariño y Cundinamarca.  Necesita temperaturas frescas y suelos bien drenados.  Variedades comunes: Fuji, Gala, Golden Delicious. 2. Pera (Pyrus communis)  Cultivada principalmente en Boyacá y Nariño.  Fruta rica en fibra y con alto contenido de agua.  Variedades en Colombia: Williams, Bosc, Packham’s. 3. Durazno (Prunus persica)  Se encuentra en Santander, Cundinamarca y Boyacá.  Necesita inviernos frescos para una buena producción.  Su sabor dulce y pulpa jugosa lo hacen popular en jugos y postres. 4. Ciruela (Prunus domestica)  Se cultiva en zonas de clima medio como Nariño y el Eje Cafetero.  Rica en antioxidantes y beneficiosa para el sistema digestivo. 5. Uva (Vitis vinifera)  Cultivada en el Valle del Cauca y Boyacá.  Utilizada en la producción de vinos y consumo en fresco.   Necesita temperaturas moderadas y suelos con buen drenaje. 6. Chirimoya (Annona cherimola)  Crece en regiones como Nariño y el Eje Cafetero.  Fruta de pulpa cremosa y sabor dulce.  Rica en vitaminas y minerales, utilizada en jugos y postres. 7. Limón (Citrus spp.) o Prefiere temperaturas entre 20°C y 30°C y se adapta a climas cálidos y húmedos. o En Colombia, se cultiva en Antioquia, Valle del Cauca, Meta y Tolima. o El frío intenso puede afectar su desarrollo y producción. Las frutas de clima templado, en contraste, crecen en altitudes entre 1.000 y 2.200 m.s.n.m. con temperaturas moderadas, mientras que el mango y el limón necesitan zonas bajas y cálidas para prosperar. IMPORTANCIA DE LAS FRUTAS DE CLIMA TEMPLADO  Económica: Son productos con alto valor en el mercado interno y de exportación.  Nutricional: Aportan vitaminas, fibra y minerales esenciales.  Cultural: Muchas de estas frutas se utilizan en preparaciones típicas colombianas. FRUTAS TROPICALES Y SUBTROPICALES EN COLOMBIA Colombia, gracias a su ubicación geográfica en la zona ecuatorial y su variedad de pisos térmicos, es un país con una gran diversidad de frutas tropicales y subtropicales. Estas frutas no solo forman parte fundamental de la alimentación local, sino que también tienen un gran potencial comercial y exportador. 1. Frutas Tropicales Las frutas tropicales se caracterizan por crecer en climas cálidos y húmedos, principalmente en altitudes inferiores a los 1,000 metros sobre el nivel del mar. En Colombia, estas frutas se encuentran en regiones como la Amazonía, la región Caribe, la Orinoquía y el Valle del Magdalena. Ejemplos de frutas tropicales en Colombia:  Banano (Musa paradisiaca): Es una de las frutas más exportadas del país, especialmente desde las regiones de Urabá y Magdalena.  Mango (Mangifera indica): Se cultiva en diversas regiones cálidas y tiene múltiples variedades como Tommy, Keitt y Yulima. - Es una fruta tropical que se desarrolla mejor en climas cálidos, con temperaturas entre 25°C y 35°C. - Se cultiva en zonas bajas de Colombia, como el Valle del Cauca, Magdalena, Bolívar, Tolima y Santander. - No tolera heladas ni climas fríos.  Piña (Ananas comosus): Producida en Santander, Valle del Cauca y Meta, es una fruta rica en vitamina C.  Papaya (Carica papaya): Crece en climas cálidos y es apreciada por sus beneficios digestivos.  Guanábana (Annona muricata): Conocida por sus propiedades medicinales y su pulpa dulce.  Maracuyá (Passiflora edulis): Una fruta con alto contenido de antioxidantes y un sabor ácido muy popular en jugos.   Coco (Cocos nucifera): Cultivado principalmente en la región Caribe y el Pacífico, su agua y pulpa son altamente nutritivas.  Guayaba (Psidium guajava): Se usa tanto para consumo fresco como en productos procesados como bocadillos y jugos.  Borojó (Borojoa patinoi): Fruta amazónica con alto contenido energético y usada en bebidas nutritivas.  Mangostino (Garcinia mangostana): Conocido como la "reina de las frutas", es originario de Asia pero se cultiva en Colombia, especialmente en el Quindío. 2. Frutas Subtropicales Las frutas subtropicales se desarrollan en climas menos cálidos y más templados, generalmente entre los 1,000 y 2,500 metros sobre el nivel del mar. Estas se encuentran en regiones como la zona andina de Colombia y algunas partes del Eje Cafetero. Ejemplos de frutas subtropicales en Colombia:  Aguacate (Persea americana): Es una fruta altamente demandada en el mercado internacional, con variedades como Hass y Lorena.  Feijoa (Acca sellowiana): Con un sabor entre piña y guayaba, se cultiva principalmente en Boyacá y Cundinamarca.  Granadilla (Passiflora ligularis): Conocida por su sabor dulce y su alto contenido en fibra, se encuentra en los Andes colombianos.  Curuba (Passiflora mollissima): Una fruta con forma alargada y sabor ácido, utilizada en jugos y postres.  Uchuva (Physalis peruviana): También conocida como "golden berry", es una fruta con alto valor nutricional y demanda en el mercado europeo.  Tomate de árbol (Solanum betaceum): Cultivado en climas frescos, es muy popular en jugos y salsas.  Lulo (Solanum quitoense): Utilizado en jugos y cócteles, es una fruta con un sabor cítrico y refrescante.  Chirimoya (Annona cherimola): Su pulpa es dulce y cremosa, y se encuentra en regiones montañosas. Importancia de las Frutas Tropicales y Subtropicales en Colombia 1. Nutrición: Son ricas en vitaminas, minerales y antioxidantes esenciales para la salud. 2. Economía: Colombia es un país exportador de frutas como el banano, aguacate Hass y uchuva. 3. Cultura y gastronomía: Son ingredientes esenciales en la cocina colombiana, desde jugos hasta postres tradicionales. 4. Biodiversidad: La gran variedad de frutas refleja la riqueza natural del país y su potencial para la agroindustria. LOS PRINCIPIOS DE LA CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS La preservación de alimentos puede definirse como el conjunto de tratamientos que prolonga la vida útil de aquéllos, manteniendo, en el mayor grado posible, sus atributos de calidad, incluyendo color, textura, sabor y especialmente valor nutritivo. Esta definición involucra una amplia escala de tiempos de conservación, desde períodos cortos, dados por métodos domésticos de cocción y almacenaje en frío, hasta períodos muy prolongados, dados por procesos industriales estrictamente controlados como la conservería, los congelados y los deshidratados. Si se considera la estabilidad microbiana, los métodos de preservación por un periodo corto como la refrigeración, son inadecuados después de algunos días o semanas de acuerdo a la materia prima, puesto que se produce un desarrollo microbiano acelerado. En el caso de los procesos industriales, donde la conservación se realiza por la esterilización comercial, deshidratación o congelado, el desarrollo microbiano es controlado hasta el punto en que el alimento que se elabora es seguro para su consumo. Además, se debe tener en cuenta que el uso de envases adecuados es particularmente importante, considerando que los procesos no tendrían ninguna validez si su envase no evita la contaminación posterior. La preservación de frutas y hortalizas está dada por la utilización integral o parcial de la materia prima. En algunos casos se necesita agregar durante el proceso un medio de empaque, como jarabe o salmuera, y en otros se usa la materia prima sola sin agregados, como en los congelados. La materia prima puede transformarse, formularse en forma diferente, dependiendo del producto que se desea obtener, por ejemplo, hortalizas en salsa, sopas, jaleas, encurtidos (pickles) y jugos. Para una misma materia prima se pueden considerar diversas posibilidades de proceso, las que originarán distintos productos. Es así como en el caso de la piña, por ejemplo, se puede obtener conservas en rodajas o tiras; pulpas o jugos, todos a partir de la misma materia prima. En forma general, los métodos de conservación se pueden clasificar en tres tipos: Métodos de preservación por períodos cortos - Refrigeración - Almacenaje refrigerado con atmósfera modificada - Tratamientos químicos superficiales - Condiciones especiales de almacenaje - Sistemas de embalaje que involucran modificación de atmósfera Métodos de preservación por acción química - Preservación con azúcar - Adición de anhídrido sulfuroso - Conservación por fermentación y salado - Tratamiento con ácidos (adición de vinagre) - Uso de aditivos químicos para control microbiano Métodos de preservación por tratamientos físicos - Uso de altas temperaturas - Uso de bajas temperaturas - Uso de radiaciones ionizantes La mayoría de estos métodos involucra una combinación de técnicas. Por ejemplo, existe una combinación entre congelación y deshidratación y conservas, pasteurización y fermentación. Además de la necesidad de contar con envases y embalajes adecuados que aseguren la protección del alimento contra microorganismos. Los métodos de conservación que se mencionarán en esta guia, dada su naturaleza, son: las conservas, la pasteurización, la conservación por adición de sólidos solubles (azúcar), la adición de ácido (vinagre) y el secado natural de frutas y hortalizas. - Preservación mediante altas temperaturas Entre los procesos que usan días temperaturas como medio de conservar los alimentos, se encuentran las conservas y los productos pasteurizados (jugos, pulpas). Estos procesos térmicos involucran la esterilización o pasteurización en frascos, botellas, u otros envases con la misma función. Además, existen otros envases como los tarros de hojalata y la esterilización de productos a granel y luego su envasado aséptico. Esterilización comercial La esterilización, como método de conservación puede ser aplicado a cualquier producto que haya sido pelado, trozado o sometido a otro tratamiento de preparación, provisto de un envase adecuado y sellado en forma hermética de manera de evitar la entrada de microorganismos después de la esterilización y también la entrada de oxígeno. El envase debe presentar condiciones de vacío para asegurar la calidad del producto. El objeto de la conservería, cuyo punto principal es la esterilización comercial, es destruir los microorganismos patógenos que puedan existir en el producto y prevenir el desarrollo de aquellos que puedan causar deterioro en el producto. La esterilización evita que sobrevivan los organismos patógenos o productores de enfermedades cuya existencia en el alimento y su multiplicación acelerada durante el almacenamiento, pueden producir serios daños a la salud de los consumidores. Los microorganismos se destruyen por el calor, pero la temperatura necesaria para destruirlos varia. Muchas bacterias pueden existir en dos formas, vegetativa o de menor resistencia a las temperaturas, y espatulada o de mayor resistencia. El estudio de los microorganismos presentes en los productos alimenticios ha llevado a la selección de ciertos tipos de bacterias como microorganismos indicadores de éxito en el proceso. Los microorganismos indicadores son los más difíciles de destruir mediante los tratamientos térmicos, de manera que si el tratamiento es eficiente con ellos lo será con mayor razón con aquellos microorganismos más termosensibles. Uno de los microorganismos más usados como indicador para procesos de esterilización comercial es el Clostridium botulinum, el cual es causante de serias intoxicaciones debido a alimentos de baja acidez, o conservados en ambiente de vacío, dos de las condiciones para la producción de toxinas por el microorganismo. El calor destruye las formas vegetativas de los microorganismos y reduce a un nivel de seguridad las esporas, es decir, las formas resistentes de los microorganismos, asegurando que el producto pueda ser consumido sin problemas por el ser humano. Los productos que pueden ser sometidos al proceso de conservación por esterilización comercial son muy variados. Las frutas en general pueden ser procesadas de esta manera, siendo las piñas y las guayabas dos ejemplos de estos productos. Son productos ácidos y, en relación al Clostridium botulinum son altamente seguros, pues el microorganismo no encuentra a ese nivel de acidez las condiciones adecuadas para producir la toxina, que es altamente efectiva y mortal en el ser humano. Productos de baja acidez como la mayoría de las hortalizas, pueden estar contaminadas con el microorganismo y producir la toxina durante el almacenaje. Por las razones antes expuestas, no es aconsejable procesar hortalizas de baja acidez en condiciones domésticas o artesanales que no permitan un adecuado control del proceso. Pasteurización Su aplicación es fundamental para los productos, como pulpas o jugos, que nos interesan para los fines de este curso. Corresponde a un tratamiento térmico menos drástico que la esterilización, pero suficiente para inactivar los microorganismos causantes de enfermedades, presentes en los alimentos. La pasteurización, inactiva la mayor parte de las formas vegetativas de los microorganismos, pero no sus formas esporuladas, por lo que constituye un proceso adecuado para la conservación por corto tiempo. Además, la pasteurización ayuda en la inactivación de las enzimas que pueden causar deterioro en los alimentos. De igual modo que en el caso de la esterilización, la pasteurización se realiza con una adecuada combinación entre tiempo y temperatura. La elaboración de jugos y pulpas permite extender la vida útil de las frutas y algunas hortalizas. Ello es posible gracias a la acción de la pasteurización que permite la disminución considerable de los microorganismos fermentativos que contribuyen a acidificar el jugo a expensas de los azúcares presentes en él. La pasteurización de los jugos, clarificados o pulposos y de las pulpas de las frutas, permite la estabilización de los mismos para luego conservarlas mediante la combinación con otros métodos como la refrigeración y la congelación, todo lo cual contribuirá a mantener la calidad y la duración del producto en el tiempo. Secado La preservación de alimentos a través de la remoción de agua, es probablemente una de las técnicas más antiguas que existen. En el pasado, el proceso se simplificaba poniendo directamente el producto al sol, esparcido en el suelo sobre sacos, esteras de hojas de plantas e incluso directamente en el suelo desnudo. Hoy, la calidad de los productos secos ha mejorado debido a una serie de factores, entre los cuales se cuentan los siguientes. - El uso de equipos deshidratadores para el secado solar y artificial, aumentando la eficiencia de la deshidratación. - El uso de pretratamientos químicos para la mejor conservación de color, aroma y sabor de los productos. El principio básico en el cual se fundamenta la deshidratación es que, a niveles bajos de humedad, la actividad de agua disminuye a niveles a los cuales no pueden desarrollarse los microorganismos ni las reacciones químicas deteriorantes. En general, hortalizas con menos de 8% de humedad y frutas con menos de 18% de humedad residual no son sustratos favorables para el desarrollo de hongos, bacterias ni reacciones químicas o bioquímicas de importancia. Existen reacciones, como las de empardeamiento no enzimático, que pueden desarrollarse a velocidades reducidas, en ambientes con bajo nivel de agua, pero requieren de altas temperaturas ambientales. Otras reacciones son las de oxidación de las grasas, las cuales pueden llevarse a cabo a contenidos de agua muy reducidos, pero que son aceleradas por luz y temperatura. Así, el envasado y el ambiente en que se mantienen los productos deshidratados resulta de mucha importancia para la buena conservación de los mismos. Es muy importante evitar la contaminación con polvo y otras sustancias que pueden ser portadoras de microorganismos resistentes a las bajas humedades, como por ejemplo excrementos u orina de roedores o animales domésticos, productos químicos, pesticidas y otros. Se debe tener mucho cuidado con los lugares usados para realizar el secado. El tiempo de secado y la humedad final del producto, dependerán de la localización del secador, de las condiciones climáticas del lugar y de las características del producto, secándose más rápido el material trozado en pequeñas porciones y con una mayor superficie de secado. El manejo del proceso de secado debe ser cuidadoso si se desea tener un producto de calidad. Muchas veces es necesario un secado a la sombra para mantener las características sensoriales del producto como color, aromas y textura adecuados. Conservación mediante la adición de azúcar La adición de azúcar se usa fundamentalmente en la elaboración de mermeladas, jaleas y dulces. Esto involucra hervir la fruta, adicionar el azúcar en cantidades variables dependiendo de la fruta y el producto a preparar, y continuar hirviendo hasta que alcance el nivel de solidos solubles que permita su conservación. La adición de azúcar más ciertas sustancias de las frutas producen la consistencia de gel que conforma la textura de las mermeladas y jaleas. Para lograr esto es necesario que exista un nivel de acidez y un porcentaje de azúcar adecuados. Algunas frutas no tienen la sustancia llamada pectina en cantidad suficiente para formar un gel adecuado, en cuyo caso es necesario agregarles una pectina exógena. Existe diferencia entre las manzanas o cítricos y los berries (frutos rojos), como la frambuesa o la frutilla. En los primeros hay un alto nivel de pectina, no así en los segundos. Durante el proceso de hervir la fruta con el azúcar, la sacarosa -que es el azúcar agregado- se desdobla en parte en sus componentes, fructosa y glucosa, lo que permite dos importantes efectos en el producto, mayor solubilidad que evita la cristalización y, por otra parte, un mayor dulzor. Este proceso se denomina inversión de la sacarosa. Las mermeladas y los otros productos nombrados se conservan debido a un principio denominado actividad de agua. La actividad de agua es la disponibilidad de agua libre para reaccionar y permitir el desarrollo de los microorganismos. Mientras menor sea la actividad de agua, menor la incidencia de reacciones deteriorantes y microrganismos. El nivel de agua en las mermeladas permite el desarrollo de mohos. De esta manera, si se desea conservar el producto se debe contar con el uso de vacío en su envasado, mediante el llenado en caliente o, el uso de sustancias químicas fungistáticas, como benzoato de sodio y sorbato de potasio, que impiden el desarrollo fungoso. De ser posible, siempre es mejor la primera alternativa, aunque requiere de envases de vidrio que son más caros. Conservación mediante regulación del pH La mayor parte de los alimentos podrían conservarse en buenas condiciones microbiológicas cuando el medio tiene un pH menor de 4.0, de modo que se han desarrollado, para frutas y hortalizas, una serie de métodos que persiguen controlar el pH mediante la producción endógena de ácido o por adición exógena de algún ácido orgánico como el acético, el cítrico e incluso el láctico. La acidificación de hortalizas de baja acidez para poder procesarlas mediante esterilización comercial, con períodos cortos a temperaturas de alrededor de 100° C, es una metodología muy práctica para trabajar a pequeña escala, incluso a escala artesanal. La preparación de encurtidos (pickles) de diversas hortalizas, mediante una fermentación natural con producción de ácido láctico, es también un método muy adecuado de conservación para pepinillos, cebollitas, zanahorias, ají, y otras que regularmente se comercializan en grandes volúmenes en todo el mundo. Lo importante es controlar el pH hasta un nivel de alrededor de 3.5, de manera de tener un nivel de acidez adecuado para obtener un producto de agradable sabor en términos de ácido láctico. Este es producido naturalmente, por la fermentación de sustratos constituyentes del material, por acción de microorganismos presentes en él. La acidez de un encurtido que ha sido preparado por adición de ácido acético o vinagre, debe ser de alrededor de 4% y hasta 6%, expresado en acidez cítrica. Además del ácido los encurtidos son adicionados de sal, la cual tiene una reconocida propiedad antiséptica y, en niveles adecuados puede asegurar una buena calidad del producto por mucho tiempo, además de dar buenas características sensoriales de textura y sabor al producto. Es necesario enfatizar el hecho de que estos procesos de fermentación natural en salmuera, son desarrollados por microorganismos que actúan en condiciones anaeróbicas, es decir, para obtener un buen producto, es necesario asegurar condiciones de baja tasa de oxígeno en el sistema. El producto se sumerge en salmuera o se adiciona de sal seca en pequeño volumen (en el repollo para fermentado) y se le dan condiciones de anaerobiosis en una bolsa de polietileno o en un depósito lo más hermético posible. La temperatura es un factor importante en este tipo de proceso, debiendo ser no inferior a 15° C, con mejores resultados a 25° C.