EL DETERIORO DE LOS ALIMENTOS Y PROCESOS DE CONTROL

• La mayoría de los alimentos son susceptibles de deterioro, lo que causa su descomposición y hace dificultosa su distribución en el tiempo y el espacio; es decir, en las épocas de producción la oferta es tal que descienden los precios y en las épocas de no producción se encarecen. Además que en las épocas de alta producción hay un 40% de perdidas por deterioro, de esto se desprende que la producción debe ir de la mano con una infraestructura de conservación de los alimentos.

Deterioro de los alimentos

• Para entender cómo se realiza la conservación de los alimentos, es necesario conocer como se realiza el deterioro de los alimentos y que factores inciden en el deterioro. El proceso de deterioro comprende 3 aspectos:

• Factores externos: esfuerzo mecánico, temperatura, humedad, oxigeno,

luz y microorganismos.

PROCESO DETERIORO FISICO DETERIORO QIMICO Y BIOQUIMICO

DETERIORO MICROBIOLOGICO

EFECTO1. Perdida de agua2. Contracción

superficial3. Pérdida de peso4. Perdida de

textura5. Rotura de

tejidos

1. Perdida de vitaminas 2. Oscurecimiento

- enzimáticas- no enzimáticas

3. Perdidas de sabor, aroma.4. Carnes: actúan enzimas catepsinas y enzimas digestivas.5. rigor-mortis6. Oxidación de las grasas.

1. Fermentación por m.o

2. Formación de olores y sabores desagradables

3. Putrefacción4. Formación de

toxinas

Factores externos causantes del deterioro:

- Esfuerzo mecánicos- temperatura- Humedad

- Oxigeno - luz

- Microorganismos

DETERIORO DE LOS ALIMENTOS

DETERIORO FISICO

• Se produce inicialmente por pérdida de agua por evaporación observándose ARRUGAMIENTO o CONTRACCION DEL PRODUCTO en su superficie; se presenta también pérdida de peso y de textura.

• Están comprendidos en este tipo de deterioro, los daños mecánicos y físicos con rotura de tejidos.

DETERIORO QUIMICO Y BIOQUIMICO

• Se debe a las reacciones químicas de oxidación, oscurecimiento no enzimático, pardeamiento enzimático, etc.,En carnes se da el rigor mortis y el proceso de respiración en vegetales.

• Todos estos procesos producen perdidas en la calidad nutritiva (perdida de ácidos grasos esenciales, proteínas y vitaminas) y consecuentemente perdida en la calidad organoléptica o sensorial (variación del aroma, sabor, textura, apariencia general)

DETERIORO MICROBIOLOGICO

• Se genera por la presencia de m. o. que producen fermentación y putrefacción de los productos con la consecuente formación de toxinas.

• El producto deteriorado no solo ha perdido la calidad nutritiva y organoléptica sino que se ha convertido en un alimento toxico/infeccioso para la salud, entonces constituye un alimento peligroso para la salud.

FACTORES EXTERNOS CAUSANTES DEL DETERIORO

• El tiempo en que un alimento se deteriora depende fundamentalmente de los factores externos a los que está expuesto:

1. Temperatura2. Humedad relativa3. Oxigeno4. Luz5. Esfuerzos mecánicos6. Microorganismos7. Insectos

Influencia de la Temperatura en el deterioro de los alimentos

• Todas las reacciones de deterioro están sujetas a las leyes básicas de la termodinámica, por consiguiente están influidas por la temperatura.

• La velocidad de reacción de deterioro aumenta exponencialmente con la temperatura

• Por cada 10ºC de aumento de la temperatura, la velocidad de reacción se duplica o triplica.• La relación entra la velocidad de reacción y la temperatura se expresa mediante la ecuación de

Arrhenius:

• Donde:

• K = cte. De la velocidad de reacción• A = cte.• Ea = energía de activación• R = cte. universal de los gases (R=1.99 cal/mol)• T = T absoluta

• Del análisis de esta ecuación se deduce:• Cualquier cambio en la Ea y en la temperatura

producirá un gran cambio en la velocidad de reacción.

• Graficando la ecuación tenemos:• Linearizando la ecuación:

(Y)lnklnA

(X)

Observamos el efecto de la T en la velocidad de la reacción, por lo tanto, todas las reacciones se incrementaran grandemente al aumentar la T, salvo el caso de: las reacciones enzimáticas y la velocidad de crecimiento microbiano.

E0 +∆HE0

∆H

Materia orgánica +O2

CO2 + H2O

Aquellas moléculas o átomos que hayan alcanzado la energía potencial máxima (E0+∆H), estarán en “estado activado”, por lo tanto, la velocidad de reacción no es proporcional al Nº de moléculas presentes sino al Nº de moléculas que poseen la Ea necesaria.

Reacciones enzimáticas

• El aumento de T incrementará a las reacciones enzimáticas, solo dentro de cientos límites; es decir, después de llegar a un valor optimo, la velocidad decrece hasta hacerse CERO.

• Se ha encontrado en general, que al aumentar la T a valores cercanos a 45ºC, la velocidad de reacción enzimática también aumenta, pero si seguimos incrementando la T, la velocidad de reacción enzimática decrece hasta llegar a CERO. Esto se explica por la desnaturalización de proteínas a medida que aumenta la temperatura y por consiguiente también la desnaturalización de las enzimas que son proteínas. La mayoría de las enzimas se inactivan a valores próximos a 80ºC.

Velocidad de crecimiento microbiano

• Los m.o. de acuerdo a la T del medio hábitat donde se desarrollan, se clasifican en:

• “Si se aleja de la temperatura optima, la velocidad de crecimiento

microbiano DISMINUYE”

• Si la T se aleja de la de su hábitat ya sea para arriba (aumenta) o para abajo (disminuye) entonces la velocidad de crecimiento microbiano disminuirá. Si la T se eleva por encima de 50ºC, entonces empezará a producirse la destrucción de las células por la desnaturalización de sus proteínas componentes.

Microorganismos T medio ambiente

Psicrofilos 4-5ºC

Mesófilos 37 ºC

Termófilos 50ºC

El efecto de la T en las frutas

• Las frutas de clima tropical y subtropical sufren el “daño del frio”, al ser sometidas a T inferiores a 10ºC, produciéndose:

1. Decoloración interna y externa del fruto2. Perdida de sabor3. Perdida de aroma4. Maduración irregular y susceptible de descomposición

• La T óptima de conservación para estas frutas se da entre 14-16ºC. Estas frutas serán almacenadas en cámaras de maduración.

Efecto de la T en la clorofila• La clorofila es el pigmento verde que se localiza en los

cloroplastos. • En algunos vegetales enlatados (alverjas) o deshidratados

se requiere mantener el color verde de la clorofila es necesario RETENER, es imprescindible tener en cuenta los posibles cambios que pueden producirse en la molécula de CLOROFILA, para evitar el cambio de color.

• La presencia de los ácidos débiles remueven el Mg++ de la clorofila, formando FEOFITINA de color verde olivo oscuro:

Clorofila FEOFITINA (verde olivo oscuro) Verde

Acidificación

Mg++

2. Influencia de la Humedad Relativa Ambiental

• La HR ambiental es el factor que determina la pérdida o ganancia de agua en el alimento, siendo la magnitud del fenómeno de transferencia, proporcional a la gradiente HR, cuando la T del alimento es igual a la T del medio.

• Las frutas poseen un alto contenido de agua; por lo tanto están sujetas a desecación y daños físicos por efectos de la transpiración, esta es la causa de serios daños como pérdida de peso, pérdida de turgidez, pérdida de apariencia, en resumen, pérdida de calidad.

• La transpiración es un fenómeno que puede ser resumido en la siguiente ecuación:

H2O (liquida) + Energía H2O (vapor)

• La velocidad con que cambien el agua de estado, depende de la T, H, P

atmosférica y movimiento del aire.La velocidad relativa de pérdida de agua (R) de la fruta, puede quedar expresada por la siguiente ecuación:

En donde:

– K = constante– R = velocidad relativa de pérdida de agua– Pv vegetal = Pv de agua en el vegetal– Pv aire = presión de vapor de agua en el aire– 760 = 1 atm de presión en mm de Hg– P = presión atmosférica existente

a. Transpiración o perdida de agua

• Si P = 760 mm de Hg y reemplazamos en (1) y si dividimos por la Pv de agua pura y libre, a la misma temperatura, tendremos:

Donde:

= pérdida de peso (P.R.P.)

= aw en el vegetal

=

Por lo tanto

• PRP (pérdida de relativa de peso) = k (aw vegetal - )

PRP e-Kawvegetal

yPRP = Kaw

vegetal – . % HR del aireY a m x

Cuanto mayor es el % HR menos es la PRP

Efecto de la HR en la pérdida de agua

Donde:aw = actividad del agua y el alimento o HR del alimento.

Esta ecuación puede ser graficada, como:

% HR aire

b. Deterioro y actividad del agua (aw)

• Sabemos que con relación a otros tipos de deterioro, cada alimento tiene una humedad que posibilita la máxima retención de las características químicas, físicas y organolépticas, propiedades importantes en los alimentos que garantizan la calidad, sanidad, valor nutritivo e higiene.

• La relación entre contenido de agua del alimento y los fenómenos de deterioro ha hecho pensar en una nueva forma de evaluar la humedad, pero se da el caso que muchas veces está muy ligado al substrato alimenticio mientras que otras veces esta libre y más dispuesta a tomar parte en ciertas reacciones químicas o ser aprovechadas por lo m. o.

• Como consecuencia de esta necesidad aparece el término “actividad de agua del alimento”, que se define como el agua disponible para la hidratación, y queda expresada como “la relación entre la P vapor del agua contenida en el alimento y la P vapor del agua pura y libre a la misma T”

• La aw fija los requerimientos de agua de muchos

procesos químicos, fisicoquímicos y biológicos de importancia, así por ejemplo: se considera el valor aw = 0.86 como el mínimo necesario para el desarrollo de ciertos hongos, este valor regirá para todos los alimentos son excepción.

• La curva que relaciona directamente la humedad y la aw

se conoce también como ISOTERMA DE ADSORCION.

Isoterma de adsorción para leche en polvo H

aw

c. Deterioro microbiológico• Con relación al efecto de la aw y el crecimiento de mo, se ha encontrado que

existe un valor optimo de aw para el crecimiento de un determinado m. o.

• Si la aw disminuye, la velocidad de crecimiento de los m.o. también decrece.

Disminuyendo la aw se llega a un nivel en el cual, el crecimiento microbiano cesa.

• Disminuyendo de aw mínimos, para que se inicie el desarrollo de los mo varia, así por ejemplo: las bacterias en general son más sensibles, seguidas de las levaduras y hongos.

– Las bacterias crecen a aw > 0.90

– Las levaduras crecen a aw > 0.87, a valores menores son inhibidas.

– Las mohos crecen a aw > 0.80

– Las bacterias halófilas crecen a aw > 0.75

– Las levaduras osmofílicas crecen a aw > 0.60

– Las mohos xenofílicos crecen a aw > 0.65

• Normalmente los mo que están expuestos a bajas aw son más resistentes al calor (tratamiento térmico) y a los aditivos químicos.

d. Oxidación de lípidos

• La oxidación de los lípidos es una reacción del oxigeno con los ácidos grasos insaturados por medio del mecanismo de radicales libre, catalizado por metales, que da como resultado el enranciamiento del alimento. El grado de deterioro depende del tipo de grasa o aceite. Los más susceptibles son los de origen marino, aceites vegetales y finalmente las de origen animal.

• Además la oxidación puede producir radicales libres que reaccionan con las proteínas, reduciendo su solubilidad y valor biológico y destruyendo las vitaminas liposolubles. Por lo tanto reducen el valor nutritivo de los alimentos e imparten olores y sabores desagradables.

• A niveles bajos de aw, el agua actúa como antioxidante ligándose a los hidroperóxidos, evitando así su descomposición en radicales libres; también hidrata los metales, haciendo inefectivo su poder catalizador,

• A niveles altos de aw, se invierte el efecto del agua, promoviendo la oxidación.

1. Reacciones de rancidez oxidativa• Acido graso + O2 enranciamiento del alimento + radical libre

• Grado de deterioro se observa en función al tipo de grasa o aceite , así:– Grasas de origen marino (inestables)– Grasas de origen vegetal (estables)– Grasas de origen animal (más estables)

• radical libre + proteína menor valor biológico y menor solubilidad• Radical libre + vitamina liposoluble Vitaminas destruidas• Por consiguiente:

catalizador

+ olores y sabores

desagradables

• Triacilglicéridos acido graso + olores y sabores rancios

2. Reacciones de rancidez hidrolítica

e. Oscurecimiento no enzimático o pardeamiento no enzimático

• El oscurecimiento no enzimático (ONE), es otra reacción de deterioro que se produce por la reacción entre compuesto aminos y carbonilos, dando como resultado la formación de colores oscuros, olores desagradables y pérdida de proteínas.

• Esta reacción de oscurecimiento no enzimático se incrementa con la actividad de agua, alcanzando un valor optimo para aw, entre 0.70-0.80, después del cual decrece.

• Grupos aminos + carbonilos olores desagradables + colores oscuros

• Ejemplo 1:• Reacciones de caramelizacion (cuando los azucares son calentados por encima de su temperatura de fusión) • Ejemplo• Formación de pirazinas en alimentos que contienen azucares:

O2 necesario PHNo Alcalino/acido

CH3

H3C

N

N

2,5 dimetilpirazina

CH3

H3C

N

N

CH3

trimetilpirazina

• Ejemplo 2:• Oxidación del acido ascórbico• La oxidación se puede evitar previniendo la exposición del producto que contiene el ácido

ascórbico al oxigeno.

ácido ascórbico ácido dehidroascórbico 2,3 ácido diatogulónico furfural + CO2(g)

O2 necesario PHSi Lig. ácido

f. Acción enzimática

• Es otro factor importante de deterioro. Acker (1963) demostró que la reacción enzimática es acelerada en la región de contenido intermedio de humedad.Acker trabajando con enzimas hidrolíticas encontró que a medida que se incrementa la aw, se incrementa también la actividad enzimática.

• Como quiera que los productos deshidratados son los más propensos a sufrir alteraciones en su humedad, debido al fenómeno de absorción de agua del medio ambiente, entonces surge las siguientes interrogantes:

¿Cuál es la aw optima para el almacenaje de cada producto deshidratado?

• Los pioneros en los estudios referente a esta materia fueron la Universidad de California y el Instituto Tecnológico de Massachusetts, quienes estudiaron el efecto de la aw en la estabilidad de carnes, jugos de cítricos, pescado y sistemas modelos que contenían lípidos, que indicaban que el nivel de la humedad óptima era el correspondiente a la cobertura monomolecular, es decir, a la cobertura de toda la superficie del alimento con una monocapa molecular de agua.

¿En qué forma se puede mantener esta aw constante, a más bajo costo y sin alterar las cualidades que

redundarían en la aceptabilidad?

• La aw, sabemos que es función de la T, y por consiguiente variara según fluctué la T de almacenamiento.

• En segundo lugar cuando se trata de envasar una mezcla de alimentos, será imposible mantener la aw óptima de cada constituyente, por cuanto el agua migrará de un alimento a otro, hasta alcanzar el equilibrio.

2. Influencia Del Oxigeno• El oxigeno es otro de los factores ambientales que afectan la calidad de los

productos alimenticios, generando la ocurrencia de dos tipos de fenómenos: los que dependen de la cantidad total de oxigeno presente, ejemplo:

• Oxidación de lípidos, deterioro oxidativo de proteínas, reacciones catalizadas por enzimas lipooxidasas y/o polifenoloxidasas.

• Los que dependen de la concentración de oxigeno presente crecimiento de mo y respiración fermentativa.

• En el primer caso la velocidad de ocurrencia del fenómeno es una función directa y continua de la presión parcial de oxigeno, mientras que en el segundo caso lo es solo en un determinado rango, existiendo una concentración mínima limitante a la que la velocidad se vuelva cero. Como consecuencia de esto se deduce que la ocurrencia del segundo tipo de fenómenos puede ser anulada por completo si es que en el interior del envase existe una concentración de oxigeno igual o menor a la limitante; en cambio el deterioro que depende de la cantidad total de oxigeno solo podrá ser reducido a un mínimo, debido a la imposibilidad técnica de obtener una presión igual a cero.

RELACION ENTRE LA PRESION DE OXIGENO Y LA VELOCIDAD DE DESARROLLO DE UN

MICROORGANISMO AEROBIO

Concentración Limitante

Presión parcial de oxigeno

VelocidadDe

Desarrollo

• Los principales daños que suceden en productos envasados como resultado de la presencia de oxigeno son:

a. Crecimiento de microorganismos y todas sus manifestaciones, como mal sabor, olor, aparición de toxinas microbianas, etc. El control puede realizarse manteniendo una concentración maneo de 16% para impedir el desarrollo de aerobios, mayor de 3% si se quiere impedir el crecimiento de anaerobios.

b. Deterioro oxidativo de las carnes. El color rojo de las carnes es debido fundamentalmente al pigmento denominado mioglobina, que es en esencia una hemaferroprotoporfirina. En el complejo histopatológico muscular el fierro se encuentra ligado a una molécula de agua y una histidina.

• Cuando la carne se oxigena, la mioglobina; de un color rojo purpura pasa a la forma de oximioglobina donde el oxigeno reemplaza a la molécula de agua, modificación estructural que da por resultado un cambio de color del antes mencionado al rojo brillante. Posteriormente, si la carne es expuesta a alta temperatura, fuertes agentes oxidantes, o almacenamiento por tiempo prolongado, el color se vuelve marrón, cambio que es debido a la transformación de la oximioglobina en metamioglobina en lo que el fierro está en estado férrico y ligado a grupos iónicos diversos por medio de fuerzas coulombicas.

• De los cambios de color hasta el momento examinados el paso a rojo brillante es deseable y redunda en una mayor aceptación debe ser fomentada en operadores industriales; el paso a metamioglobina, sin embargo, es indeseable ya que el consumidor ha aprendido a asociar este color marrón característico con la calidad, indicando en este caso que la carne tiene demasiado tiempo sin venderse en el mercado o no ha sido tratada convenientemente. Es indispensable, por consiguiente, mantener en la carne la forma oximioglobina (rojo brillante) hasta el momento del cocido.

• La velocidad de la reacción que convierte a la oximioglobina en metamioglobina en una función de la concentración de oxigeno presente. Se sabe que la transformación se lleva a cabo en formas más rápida cuando la presión parcial de oxigeno es de 20 mm de Hg. Y en forma más lenta cuando el valor de la presión se acerca a cero o excede los 20 mm de Hg. Las dificultades de orden práctico y económico que no permiten aplicar y mantener un alto vacio o reemplazar el aire con una atmosfera de nitrógeno han determinado que, como medida de orden práctico para evitar la formación de metamioglobina, se procura una concentración de oxigeno más bien alta, para disminuir en esta forma la velocidad de la reacción.

c. Deterioro oxidativo de las carnes curadas

• Durante el proceso de curado bajo las condiciones reductoras presentes en la carne, los nitritos (productos añadidos intencionalmente en la forma de sales o soluciones de sales transformados en ácidos nítricos y posteriormente a oxido nítrico) reaccionan con la mioglobina para producir nitrosomioglobina, pigmento de color característico de las carnes curadas. Se piensa que el radical NO se une mediante este proceso, al fierro de la mioglobina desplazando de su lugar a la molécula de agua. Como consecuencia de la exposición al calor, la nitrosomioglobina generada pasa a nitrosohemacromogeno, compuesto de color rosado cuya identidad estructural debe mantenerse si se quiere lograr un producto curado de buena calidad.

• Sin embargo, el nitrosohemacromógeno se degrada fácilmente en presencia de luz y oxigeno para forman metamioglobina, lo que ocasiona una merma significativa en la apariencia y consecuente aceptabilidad; en este caso la velocidad de la reacción es fuertemente dependiente de la concentración de oxigeno en proporción directa y lineal y la única medida efectiva para evitar el deterioro, además de impedir en lo posible el paso de la luz, consiste en reducir la concentración de oxigeno tanto como sea posible, manteniendo alto vacio o reemplazando el aire en contacto con el producto por nitrógeno.

CAMBIOS QUE SUCEDEN EN LA MOLÉCULA DE MIOGLOBINA EN LAS CARNES FRESCAS Y CURADAS

MIOGLOBINA (Mb) Oxigenación OXIMIOGLOBINA(Rojo purpura) Desoxigenación (rojo brillante)

Fe++Fe++

No Oxidación

NITROSOMIOGLOBINA METAMIOGLOBINA(Rojo) Fe++ MbNO (marrón) Fe+++

Calor

NITROSOHEMACROMOGENO(Rosado) Fe++

Oxidación

d. Respiración fermentativa• Como las frutas y vegetales contienen azucares y siendo organismos

vivos, respiran de acuerdo al siguiente esquema global:

C6H12O6 6CO2 + 6H2O + energía (378 kcal)

• Esta degradación de los azucares en agua, anhídrido carbónico y

energía, envuelve a muchas enzimas y es bastante complicado, pero sin embargo podernos descomponerla en:

– Glicolisis o participación del hidrato de carbono, conjunto de reacciones que probarían la transformación de una molécula de 6 átomos de carbono (glucosa u otra hexosa) en una molécula de 3 átomos de carbono.Este paso tiene lugar indistintamente bajo condiciones aeróbicas o anaeróbicas.

– Degradación del acido pirúvico a anhídrido carbónico y agua, paso estrictamente aeróbico por incluir consumo de oxigeno.

• En ausencia del oxigeno el segundo paso no se lleva a cabo y en su lugar empieza un proceso fermentativo que sustituye a la respiración normal y que principalmente da lugar a la formación de anhídrido carbónico y alcohol, siendo la presencia de este ultimo indeseable en una fruta y hortaliza fresca; la concentración de oxigeno a la que se inicia la respiración anaeróbica se llama concentración critica la (Pc) que a la vez constituye al punto de mayor estabilidad desde el punto de vista de este particular tipo de deterioro.

• A concentraciones de oxigeno mayores que Pc la respiración aeróbica aumenta proporcionalmente, mientras que a concentraciones menores que Pe la respiración anormal anaeróbica; medida mediante el anhídrido carbónico producido se acrecienta notablemente Pc es por consiguiente, el punto de equilibrio.

4. Influencia De La Temperatura• Todas las reacciones de deterioro están sujetas a las

leyes básicas de la termodinámica. Es por esto que la temperatura influye en todas ellas. La velocidad de reacción del deterioro aumenta exponencialmente con la temperatura. Por cada aumento en 10ºC, la velocidad se duplica o triplica.

Temperatura ºC Θ10

0-10 310-20 2.520-30 2.030-40 2.0

• La relación entre la velocidad de reacción y la temperatura es expresada por la ecuación de ARRHENIUS.

K = Aa

Donde:K = constante de velocidad de reacciónA = constantee = base de logaritmo naturalEa = energía de activación

R = constante general de los gases (1.99 cal/mol)T = temperatura absoluta

• Esta ecuación plantea el lnK vs 1/T. La energía de activación (Ea) de una reacción, puede ser descrita como una barrera de un determinado nivel de energía potencial, la cual separados estados de energía potencial mínima. Una dado por el estado inicial y la otra dada por el estado final de la reacción. Aquellas moléculas o átomos que hayan alcanzado la energía potencial máxima (∆H + Ea), estarán en un “estado activado”.

• Por eso la velocidad de una reacción no es proporcional al número de moléculas presentes, sino más bien al número de moléculas que poseen la energía de activación necesaria. Es por eso que la velocidad de reacción es, una función exponencial de la energía de activación y una función reciproca de la temperatura. En otras palabras, cualquier variación en la energía de activación y la temperatura producirá un gran cambio en la velocidad de reacción.

• Salvo algunos casos especiales, como la acción enzimática, acción microbiana, todas las otras reacciones se incrementarán grandemente al aumentar la temperatura.

• Acción enzimáticaEl aumento de temperatura incrementara la velocidad de la reacción enzimática solo dentro de ciertos límites. Después de llegar a un óptimo, la velocidad decrece hasta hacerse cero. Se he encontrado en general que el aumento de temperatura hasta 45ºC producirá un aumento en la velocidad de la reacción, disminuirá por desnaturalización de la proteína. La mayoría de enzimas son activadas instantáneamente a 100ºC, mientras que a 80ºC requieren mayor tiempo.

• Deterioro microbiológicoLos microorganismos poseen una temperatura optima de crecimiento por lo cual se clasifican en mesófilos (37ºC), termófilo (50ºC) y psicrófilo (4-5ºC). Al apartarse la temperatura del óptimo ya sea, hacia arriba o abajo, va a producir un disminución en su velocidad de crecimiento. Si las temperaturas se elevan por encima de 50ºC, se comenzara a producir la destrucción de las células por la desnaturalización de las proteínas.

• Efecto de temperatura en frutasLas frutas de origen tropical y sub-tropical sufre el “daño del frio” al ser sometidas a temperaturas por debajo de 10ºC, produciéndose decoloración interna y externa, ablandamiento, pérdida de sabor, pérdida de aroma, maduración irregular y susceptible de descomposición, la mayoría de las frutas se dañan por congelado. Esto ocurre a 0.5-1.6ºC.

0 10 20 30 40

Temperatura, ºC

Fruta de clima templado

Fruta de clima cálidoVida Relativa

TEMPERATURA Y DURACION DE LA VIDA DEL PRODUCTO

En la figura, se puede ver el efecto de la temperatura en la vida del producto para las frutas de clima cálido (tropical, sub-tropical) y las de climas templados.

• Efecto de la temperatura en la clorofilaCuando es deseable retener el color verde de la clorofila en algunos productos alimenticios, tal como en el caso de los vegetales deshidratados o enlatados, se hace necesario tener en cuenta los posibles cambios que se pueden producir en la molécula de clorofila, para evitar el deterioro de su color. La acción de ácidos débiles remueven el magnesio de la molécula de clorofila formando teofilina de color oliva oscura.

Aunque todas las plantas presentan cierta acidez, la clorofila en el estado natural de las plantas se encuentra protegida por estar ligada a las lipoproteínas. Pero cuando se aplica calor, y la proteína se coagula, la clorofila queda expuesta a la acción de los ácidos.

5. Influencia De La Luz• La luz es un conjunto de radiaciones electromagnéticas de

diferente longitud de onda. De este conjunto, aquellos de menos longitud son las que poseen mayor capacidad energética, y por lo tanto son más capaces de proveer la energía necesaria para originar una serie de reacciones químicas indeseables en los alimentos.

• Una de las reacciones más perjudiciales ya que afecta las propiedades organolépticas y el valor nutritivo de los alimentos es la oxidación de los lípidos, fenómenos fuertemente activado por la luz, y que a su vez causa la desaparición de las vitaminas A y E que actúan como antioxidantes. Independientemente de las reacciones degradativas de los lípidos, se sabe también que la luz induce reacciones que traen por consecuencia la destrucción de las vitaminas C y B2.

• Afortunadamente, las radiaciones de gran capacidad energética tienen poco poder de penetración, 2mm de pan pueden para el 90% de radiaciones de este tipo gracias a los cuales los alimentos ricos en vitaminas se verían afectados solo en la superficie. Sin embargo, en alimentos líquidos embotellados o envasados en materiales transparentes: leche o jugo de cítricos; el problema se acentúa, ya que procesos como los de difusión y convección pueden exponer a la luz a las moléculas del interior, pudiéndose en esta forma reducir la concentración de vitaminas hasta niveles insignificantes.

6. Influencia De Efectos Mecánicos• Los alimentos pueden también ser deteriorados por efectos mecánicos

como los golpes, las vibraciones, y los esfuerzos de corte y compresión.

• En el almacenamiento de productos-tubérculos o frutas por ejemplo: las capas inferiores, que soportan el peso de las superiores, están sometidas a esfuerzos y sufren deformaciones cuyo grado depende de la resistencia estructural del material. La influencia en la calidad del producto es evidente y justifica el estudio del problema. El mismo fenómeno se presenta en muchas operaciones de manipuleo y de transporte.

• Otros productos son mucho más frágiles y son afectados hasta por ligeras vibraciones requiriendo especialísimos cuidados para evitar lo que en este caso significaría una pérdida total. Los huevos no solo son afectados por estas vibraciones, sino también por leyes de rozamientos que hacen desaparecer a la capa de cutícula que sufre la cascara, dejando libre el ingreso de los microorganismos a través de los poros de la caparazón calcárea.

7. Control Del Deterioro• Del manejo o control de los factores externos o

ambientales mostrados; se originan los diferentes métodos de conservación. En el cuadro se tienen los factores controlables o externos, la forma de control y el método de conservación que se origina como consecuencia de este control. Por ejemplo, llevando la temperatura hacia niveles altos se deriva el método de envasado o enlatados, y si se lleva a niveles bajos, se tendrán los métodos de conservación conocidos como refrigeración y congelación. Del control de la humedad se origina la deshidratación y la liofilización dependiendo de que si la humedad es eliminada por evaporación o sublimación respectivamente. En el caso de controlar la concentración de solutos ya sea por evaporación o por adición de azucares o sal, se origina el método de concentración y el método de conservación pos azucarado (jaleas y mermeladas) y salado respectivamente.

PROCESOS O METODOS DE CONSERVACION

Parámetro de control Forma de control Método de conservación

Temperatura

Baja (sin cambio de fase del agua)Baja (con cambio de fase)Alta *Por debajo de 100ºC para alimentos con pH<4.5*Por encima de 100ºC para alimentos con pH>4.5

RefrigeraciónCongelaciónTratamiento térmico: envasado (pasteurización y esterilización)

HumedadEliminación del agua:Evaporación Sublimación

Secado:Deshidratación*total: leche evaporada*parcial: leche en polvoLiofilizaciónAjos, cebollas, camarones, hierbas medicinales y aromáticas.

ConcentraciónConcentración de solutos:Adición de azucaresAdición de salAdición de nitritos y nitratosAdición de ácidos + sal

Concentración: Jaleas y mermeladasSalado (seco-salado)Curado (ahumado: jamón, salchichas, mortadela)Encurtidos y fermentaciones

Adición de sustancias Aditivos químicos

LuzUtilización envases no transparentesBotellas ambarEnlatadosPapel alumínico, cartón plastificado, etc.

Botellas ámbarEnlatadoaluminio

Radiaciones ionizantes Colisión de las radiaciones ionizantes con el alimento

causando excitación e ionización de sus átomos en tiempos muy cortos (0.001 seg)

Aplicación de dosis limitadas de radiaciones. Los tejidos vegetales son sensibles a la radiación.

Irradiación