3. Métodos de conservación de los alimentos

Dpto. INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

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Página 1 de 23METODOS DE CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS

INDICE

1. OBJETIVO DE LA CONSERVACIÓN2. SISTEMAS, TÉCNICAS, PROCESOS Y MAQUINARIA

2.1 SISTEMAS FÍSICOS2.1.1.- Mediante Calor

2.1.1.1.- Pasteurización o Pasterización2.1.1.2. Escaldado2.1.1.3. Esterilización2.1.1.4.- Uperización (U.H.T.)

2.1.2.- Mediante Frío 2.1.2.1.- Refrigeración2.1.2.2.- Congelación2.1.2.3.- Ultracongelación

2.1.3.- Por reducción de Agua 2.1.3.1.- Deshidratación2.1.3.2.- Desecación2.1.3.3.- Liofilización

2.2.- SISTEMAS TRADICIONALES2.2.1.- Líquidos conservadores

2.2.1.1.- Marinadas2.2.1.2.- Escabeches2.2.1.3.- Adobos2.2.1.4.- Encurtidos2.2.1.5.- Confitado

2.2.2.- Salazones y salmueras2.2.3.- Ahumado

2.3.- OTROS SISTEMAS2.3.1.- Envasado al vacio2.3.2.- Radiaciones2.3.3.- Aditivos y conservantes2.3.4.- Medios Biológicos

3.- REGENERACIÓN DE ALIMENTOS 4. TECNOLOGÍAS RECIENTES

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1. OBJETIVO DE LA CONSERVACIÓN

El objetivo de la conservación es la de mantener un producto en perfectas condiciones higié-nicas, conservando sus cualidades organolépticas durante el mayor tiempo posible. Evitando el cam-bio de olor, color o sabor.

Para ello se debe aplicar el método o sistema de conservación capaz de frenar el deterioro de los alimentos. Este deterioro se produce por:

1. Proliferación de microorganismos en los alimentos, debido a la propia naturaleza del alimento.

2. Acción de factores físicos ambientales, la exposición a la luz solar y el aire (influye en la pérdida de vitaminas y en el enranciamiento de las grasas), la temperatura (puede destruir, inactivar o hacer que se reproduzcan rápidamente los gérmenes), el grado de humedad (favorece o impide el desarrollo bacteriano y el enmohecimiento) y de acidez (permite minimizar la pérdida de ciertas vitaminas).

3. Efectos o reacciones químicas o biológicas. La oxidación que se produce en las células de los ali -mentos debido a la exposición a la luz solar y el aire (influye en la pérdida de vitaminas y en el enran-ciamiento de las grasas). Reacciones bioquímicas, el proceso de maduración enzimática que se pro-duce de forma natural en alimentos de origen animal o vegetal.

4. Actuación de animales sobre el alimento. La acción de insectos, roedores o plagas en general, cau-san deterioro del alimento y pueden favorecer o acelerar efectos citados anteriormente.

Para evitar este deterioro hacemos uso de la conservación mediante la cual colocamos en el camino de estos factores de deterioro una serie de barreras con las cuales frenar sus avances o ata-ques al alimento.

1. Máxima Higiene: La higiene del manipulador, del alimento, instalaciones y utensilios o envases fre-narán o eliminarán el contacto de cualquier animal y microorganismo con el género alimenticio.

2. Técnica de conservación: Según el alimento o género a tratar someterlo al método o sistema de conservación más adecuado a nuestros intereses y a la del alimento.

3. Mantenimiento: Tras la higiene y conservación mantener durante el tiempo de almacenamiento las condiciones idóneas del producto. Cuidando la temperatura, grado de humedad, exposición a la luz solar, integridad del envase, etc...

2. SISTEMAS, TÉCNICAS, PROCESOS Y MAQUINARIA

2.1 SISTEMAS FÍSICOS

Son los basados en el empleo de distintas intensidades de calor o frío en un alimento o en la elimina-ción de su agua.

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2.1.1.- Mediante Calor: La finalidad de un tratamiento térmico es reducir el número de microorganis-mos presentes en el alimento e inactivar las enzimas presentes.

El efecto conservador que ejerce la temperatura, se basa fundamentalmente en la desnaturalización proteica, así se inactiva el metabolismo de los microorganismos.

En función de la intensidad del tratamiento térmico utlizado se conseguirá reducir en mayor o menor medida el número de microorganismos del alimento pero no llegará nunca a obtener la esterilidad absoluta del alimento. Sería necesario aplicar tratamientos térmicos muy intensos que dañarían el producto para llegar a la esterilidad absoluta.

Se usan los mínimos tratamientos térmicos para higienizar el producto y alargar su vida útil, dañando lo menos posible las características organolépticas del producto.

Lo que se consigue en el alimento es la esterilidad comercial que es función de la definición anterior ( higienizar el producto aceptable por el consumidor) y el fabricante estará dispuesto a asumir lo que conoce como riesgo comercial de deterioro del producto. Está dispuesto a que se estropee un núme-ro de botes en el lote.

Los tratamientos se clasifican en función de su temperatura.

-TRATAMIENTOS CON TEMPERATURA INFERIOR A 100ºC.

Son los tratamientos conocidos como la PASTEURIZACIÓN (60-80)ºC.

La finalización de la pasteurización será higienizar el producto, es decir, eliminar los microorganismos y prologar la vida útil del alimento.

Cuando los alimentos tienen un pH <4,5, no hay tanto problema de gérmenes patógenos. La pasteuri-zación también es importante en determinados productos. Por ejemplo, en la leche para la fabrica-ción de productos lácteos. Se elimina la flora competitiva de cultivo indicador que se añade microor-ganismos para esta fabricación de derivados.

- TRATAMIENTOS CON TEMPERATURA IGUAL 100ºC.

Nicolas Appert sometió al baño maría productos envasados y vio que se prolongaba la vida útil del ali-mento. Hoy en día se siguen utilizando esos tratamientos térmicos en conservas caseras y en deter-minados alimentos ácidos ( frutas, curtidos).

- TRATAMIENTOS CON TEMPERATURA SUPERIOR A 100ºC.

Se conoce como la ESTERILIZACIÓN. Es necesario emplear temperaturas mayores a 100ºC porque los tiempos necesarios a los que se deberían someter los alimentos serían muy prolongados. La conse-cuencia serían daños muy prolongados en el producto. Se suele aumentar la temperatura y acortar el tiempo, consiguiendo una mayor efectividad en el tratamiento y menos daños en el producto.

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Estos tratamientos de esterilización se diferencian de los empleados en que van a eli-minar además de los patógenos toda la flora microbiana. Aquí se destruyen las células vegetativas y las formas de resistencia ( esporas). Hay riesgo de que quede algún resto de espora.

para elegir el tratamiento térmico que se aplicará sobre el alimento hay que tener en cuenta las ca -ractarísticas del alimento: Ph y actividad de agua.

a) pH: Nos permite clasificar a los alimentos en

Alimentos de baja acidez: pH>4,5

Alimentos ácidos: pH< 4,5

3,7<pH<4,5 solo crecerán mohos en el alimento.

Se usa el pH neutro de 4,5 en relación al Clostridium Botulinum,

b) Actividad de agua:

En función de la actividad de agua se controla la población microbiana.

Un alimento con baja actividad de agua, permitirá solo la aparición de mohos.

Hay que tener en cuenta la presencia en el alimento de solutos (azúcar, sal...) que reducen la activi-dad de agua.

Los tratamientos térmicos pueden tener efectos negativos sobre el alimento.

Pueden afectar al aroma ( pérdida de compuestos volátiles), color ( destrucción de pigmentos), valor nutritivo (pérdidas de aminoácidos, desnaturalización proteica...)

2.1.1.1.- Pasteurización o Pasterización

Es un tratamiento térmico que fue desarrollado en 1864 por Pasteur y su primera finalidad era con-trolar fermentaciones anormales en los vinos.

Este tipo de procedimiento se utiliza sobre todo en la leche y en bebidas aromatizadas con leche, así como en zumos de frutas, cervezas, y algunas pastas de queso. Estos productos se envasan en cartón parafinado o plastificado y en botellas de vidrio.

Los alimentos pasteurizados se conservan sólo unos días ya que aunque los gérmenes patógenos se destruyen, se siguen produciendo modificaciones físicas y bacteriológicas.

La finalidad es la eliminación de patógenos, parte de microorganismos alterantes (no se eliminarán los microorganismos con formas esporuladas. Se elimina también la flora banal donde van incluidos

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microorganimos como las bacterias ácido lácticas y otras que pueden interferir como cultivo indica -dor.

El deterioro que produce sobre los alimentos es menor que en los métodos usados con temperaturas mayores.

Dentro de la pasteurización, para intentar conservar intactas las características del alimento, se utili-zan procesos donde se eleva la temperatura y se disminuye el tiempo.

La intensidad del tratamiento será la necesaria para la destrucción de los patógenos, por lo cual ten-dremos que emplear los valores de termorresistencia de los microorganismos más resistentes al calor. En la industria lo que se hace es practicar distintas pruebas para averiguar las temperaturas y los tiempos requeridos para la eliminación. Por ej:

En leche cruda. Hay una enzima (fosfatasa alcalina) que está siempre presente en la leche y que po-see unos valores de resistencia térmica similar al de los patógenos más resistentes. Si conseguimos hacer desaparecer a la fosfatasa (mediante la aplicación de calor durante un tiempo) habremos con-seguido también destruir a los patógenos.

· Huevo pasterizado.

En este caso la enzima que se puede medir es la amilasa y su actividad. Esta enzima posee una resis-tencia similar a la de la salmonela.

Las condiciones mínimas de pasteurización serán por ejemplo:

Método de pasteurización discontínuo.

63ºC durante 30 minutos.

(60-65)ºC durante 30 minutos

Método de pasteurización contínuo.

(72-75)ºC durante 15 minutos.

Para comprobar la efectividad de este tratamiento térmico, se pueden utilizar pruebas indirectas que se basan en la actividad enzimática del alimento.

Unos de los ezimas más empleados es la fosfatasa por ser uno de los enzimas más termoresistentes . Si despues de la pasteurización la fosfatasa persiste quiere decir que el proceso ha sido incorrecto.

Esta técnica se emplea cuando se desea la destrucción de alguna especie patógena en especial por su peligrosidad, o cuando queremos favorecer a unos organismos frente a otros.

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En los ejemplos anteriores, se emplearía para destruir los bacilos tuberculosos en la leche y los de la salmonela en los huevos, también para la fabricación de yogures, quesos, vinos (los mostos no se sue-len pasterizar salvo para obtener vinos homogéneos al emplear cepas de levaduras determinadas).

También se emplea en productos en los que sus características físico − químicas (pH) no permiten tra-tamientos más fuertes (frutas, zumos, mermeladas...)

En general va a ser necesario combinar la pasterización con otras técnicas:

-Envasado, con cierre hermético y/o aséptico.

-Refrigeración, en la leche pasterizada.

-Acidificación, se disminuye el pH para impedir la proliferación de microorganismos. Se suele aplicar un tratamiento de fermentos lácticos para que el mismo producto vaya desarrollando los ácidos.

-Azúcar, para la fabricación de frutas confitadas, leche condensada, mermeladas... (se disminuye la actividad del agua).

-Salado, se emplea sal común o bien nitritos (en carnes).

INSTALACIONES

Debemos considerar que el alimento esté envasado o sin envasar y se puede llevar a cabo por :

Métodos contínuos.

Métodos discontínuos.

Cuando el alimento es envasado hay que tener en cuenta el recipiente.

Cuando se trata de VIDRIO, material poco resistente a agentes mecánicos, el calentamiento se lleva a cabo por agua caliente consiguiendo pequeñas diferencias de temperatura.

Cuando se trata de PLÁSTICOS o METALES, se emplea vapor de agua para el calentamiento. El plástico y los metales son más resistentes.

Los alimentos envasados se pueden pasteurizar por métodos continuos y discontinuos.

La pasteurización por métodos discontinuos supone el empleo de autoclaves que son cámaras que trabajan a baja presión y a vapor.

La pasteurización por métodos continuos consiste en cintas transportadoras ( torres hidrostáticas)

La pasteurización continua se lleva a cabo por intercambiadores de calor que pueden ser de :

Placas.

Tubulares.

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Estos intercambiadores serán en esencia, unas placas de acero inoxidable que tienen rugosidades en su superficie. Estas rugosidades permiten que el flujo del alimento sea turbulento facilitando el inter-cambio de calor.

El pasteurizador está construído por placas verticales en el que se distinguen diferentes zonas:

Zona de Precalentamiento o de regeneración: en esta zona el alimento que entra se va precalentan-do.

Zona de Calentamiento: El alimento se calienta hasta la temperatura de pasteurización.

Sección de Mantenimiento: se mantiene la temperatura durante un tiempo suficiente hasta comple-tar la pasteurización. Si el alimento no ha alcanzado la temperatura de pasteurización hay válvulas que variarán el flujo hasta el tanque de regulación a partir del cual el alimento puede ser repasteriza -do.

Si el alimento ha sido pasteurizado pasará de nuevo a la:

Sección de preenfriamiento: donde se enfriará cediendo calor al alimento de entrada.

Sección de enfriamiento: pasará a esta sección finalmente donde se enfría hasta la temperatura de salida.

En el caso de la pasteurización de alimentos envasados puede haber un método continuo que consis-te en que el alimento va pasando por medio de una cinta transportadora desde una sección de preca-lentamiento a una de calentamiento y luego a una sección de preenfriamiento hasta la sección de en-friamiento.

En el método discontinuo, previamente se introducen los envases en jaulas en un baso de agua ca-liente hasta que se completa la pasteurización y luego se introduce en un baño de agua fría.

EFECTO DE LA PASTEURIZACIÓN SOBRE LOS ALIMENTOS

Zumos de frutas.

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Deterioro del color producido por el pardeamiento enzimático; hay polifenoloxidasas que destruyen el color por oxidación, podremos desairear el producto antes de pasterizar.

Pérdida de componentes volátiles (bajo punto de evaporación). Para evitarlo, lo que se hace es extraer antes los aromas (por destilación), procesar el producto y al final volverlos a añadir.

Leche. Cambio de color, el cual no es efecto de la pasterización si no debido a la homogeneización

asociada a la pasterización.

Variación del sabor, lo hace más suave.

No hay pérdidas importantes de elementos nutritivos; lo que más se pierde son carotenos, vitamina C y aproximadamente el 5% de las proteínas séricas. La mayoría de las pérdidas se producen por oxidación, por lo que una desaireación previa reduciría el efecto de pérdida.

2.1.1.2. Escaldado

En esta operación no se produce una destrucción fuerte de microorganismos, se realiza con vapor de agua o con agua caliente a una temperatura de unos 85−95ºC/ 5 minutos.

Es un tratamiento térmico empleado para la destrucción de la actividad enzimática. Se emplea en verduras y frutas como paso previo a otros procesos: no constituye un único método de conservación si no que es más un pretratamiento entre la materia prima y las operaciones posteriores.

Suele ser previo a esterilizaciones, congelación y deshidratación.

En alguna otra industria, patatas fritas, también hay escaldado pero su función en este caso es la de facilitar la labor de pelado (diferente a la de disminuir la actividad enzimática). En algún caso se suele combinar con el pelado o limpieza del producto, no siempre se puede, así se ahorra espacio y energía.

OBJETIVOS DEL ESCALDADO

El escaldado se lleva a cabo porque hay procesos en los cuales las temperaturas que se alcanzan son insuficientes para inactivar las enzimas. Si no las destruimos se van a producir alteraciones en los productos.

En el caso de las conservas sí se alcanzan estas temperaturas y las enzimas quedan inactivadas.

Es en el final de los procesos donde los alimentos pueden quedar alterados y, por tanto, la inactivación deberá realizarse durante el procesado.

Lo que nos marca la inactivación son los valores D (periodo de tiempo de calentamiento para reducir a la décima parte una población microbiana) y T. Las enzimas más peligrosas son las lipoxigenasas,

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polifenoloxidasas, poligalacturonasas, florofilcasas. Lo normal es tomar como referencia a la enzima más resistente al calor; una vez eliminada ésta tendremos la seguridad de haber destruido al resto. Lo que también se puede hacer es medir el valor de las catalasas y peroxidasas, que son más resistentes al calor que los microorganismos y más fácilmente identificables.

Las funciones del escaldado también son las de:

Reducir el número de microorganismos en la superficie del alimento (así el tratamiento posterior no va a ser tan fuerte).

Ablandamiento de tejidos. En unos casos va a ser beneficioso (carnes, guisantes...), pero en otros casos cambia las características del alimento.

Facilita el llenado de los envases. Elimina aire en los espacios intercelulares.

TIPOS DE ESCALDADO

Escaldadores de Vapor.

El alimento pasa a través de una atmósfera de vapor saturado. Retiene mejor los nutrientes.

La forma más sencilla es una cinta transportadora por la que traslada el alimento y por encima hay vapor saturado.

El tiempo se regula controlando la velocidad de la cinta; las dimensiones normales suelen ser 15 m de largo, 1,5 m de ancho y unos 2 m de alto.

Suelen ir cerrados para que no haya pérdidas de vapor ni haya chorro energético.

No es conveniente que haya mucho vapor. Lo ideal es que tanto la salida como la entrada se lleve a cabo a través de válvulas hidrostáticas.

Suelen incorporar equipos para reciclar el vapor.

Tienen el problema de que el calentamiento de las distintas capas del alimento no es uniforme, como hay que buscar una combinación de tiempo y temperatura para inactivar las enzimas, algunas partes van a quedar más recalentadas lo que supone una pérdida de características del alimento. Para evitar este efecto indeseable se puede aplicar el método IOB, el cual consiste en realizar el escaldado en 2 etapas, en la primera se calienta una capa muy fina y se mantiene a temperatura constante durante un tiempo; en la segunda fase ese calor va a llegar a todo el alimento produciendo la inactivación total.

Además, se va a conseguir una reducción de los costes energéticos (se pierde una décima parte del vapor), también se reducen las pérdidas de nutrientes porque el proceso seca el producto y al aplicar vapor se recupera la humedad por absorción (un 5% más que con el método inicial).

El equipo necesario suele constar de una cinta elevadora para entrar en la primera fase, el calor se mantiene mientras se mueve con cintas transportadoras y por último, para dirigirse al enfriamiento

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METODOS DE CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS

se emplea otra cinta elevadora. Posee una capacidad de unos 4500 Kg/h. Su retención de nutrientes es mejor (medida en función de la retención de ácido ascórbico) alcanzando el 75−85% de ácido ascórbico.

Sistema de Lecho Fluidizado

Consta de una cinta o de una malla perforada en el seno de una mezcla de fluido y vapor que consigue que el producto sobrenade y a la vez se le vaya calentando. La corriente de calor fluye de forma uniforme y continuo.

La duración del tratamiento es menor y mucho más uniforme porque las partículas van separadas, se mueven y rotan independientemente por lo que el calor accede a ellas rápidamente. Además, el producto se va mezclando y homogeneizando.

El volumen de efluentes (gases) y agua residual es menor, tendremos menores pérdidas de vitaminas, elementos termolábiles, etc.

No se suele emplear en industria porque es un sistema caro, tanto el equipo como el coste de realizar el escaldado.

Escaldadores de Agua Caliente.

El alimento pasa por un baño de agua caliente (70−100 ºC) durante un tiempo determinado, después del calentamiento el producto se enfría. Se van a perder nutrientes solubles aunque a cambio los productos van a ganar peso. Ambos métodos (el de vapor y el de agua) necesitan de instalaciones muy sencillas y bastante baratas. Hay una serie de tendencias a la reducción del consumo de energía, reducción de pérdidas de componentes solubles, de volumen del producto y de producción de fluente; se deberán respetar las medidas higiénicas.

El sistema más común es el llamado de Bobina, de Tambor o de Cilindro.

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El sistema consiste en un tambor rotatorio, perforado y parcialmente sumergido. El tiempo de tratamiento lo determina la velocidad de rotación.

También existen otros sistemas como el escaldador de Tubo, que consiste en una tubería metálica que contiene el alimento en movimiento y el agua caliente pasa por ella y en el mismo sentido (lo arrastra). El tiempo de tratamiento será función de la longitud del tubo y de la velocidad de arrastre del agua. El espacio que ocupan es menor que otros tipos de escaldadores y tienen una alta capacidad (para el espacio que ocupan).

Su inconveniente es que son algo más caros y su utilidad se basa también en la adaptación del alimento al roce con las paredes.

Otro método (también empleado en escaldadores de vapor) es el IOB; se le aplica al alimento un precalentamiento, después el escaldado y por último un enfriado. El tiempo de tratamiento disminuye, también el coste energético, las pérdidas de calidad y la emisión de efluentes.

El agua caliente produce turbulencias que pueden provocar daños. El calentamiento en este sistema se va a producir en un lugar estanco (sin movimiento, luego se reducen los daños).

Para conseguir el precalentamiento y el enfriamiento se emplean intercambiadores de calor con reciclado del flujo de calor: se va a aprovechar el mismo flujo de agua para calentar y para enfriar. El rendimiento es mucho mayor que el escaldado tradicional (16−20 Kg producto/Kg vapor frente a 0,25−0,50 Kg producto/Kg vapor).

El último sistema que se va a mencionar es el sistema Contracorriente, es difícil verlo en la industria porque es muy caro debido a que es necesario impulsar el agua en sentido contrario al del alimento. Es un sistema rápido y uniforme.

EFECTOS DEL ESCALDADO SOBRE LOS NUTRIENTES

En todos los tratamientos térmicos van a existir pérdidas de elementos (los más termolábiles). Se van a desnaturalizar con el calor al igual que las vitaminas, proteínas, etc., sin embargo, el escaldado es un proceso tan suave que las pérdidas van a ser mínimas; lo que nos interesará es reducir los elementos solubles que se pierden (vitaminas solubles, sales, almidón...).

Se perderán más o menos en función del producto, de la preparación del alimento (cortado o entero) ya que perderá más cuanto mayor sea la relación Superficie/Volumen. El proceso de escaldado que se le aplique también influirá en las pérdidas (cada uno es diferente), del tiempo y la temperatura empleados, del método de enfriamiento (es distinto si se hace con agua fría o con aire, etc.)

Para conocer cuál es la pérdida de nutrientes se hace un análisis de ácido ascórbico, vitamina C, que es sensible al calor y nos indica fácilmente la pérdida.

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El escaldado tiene la ventaja de que algunas veces mejora el color del producto porque el agua limpia y elimina los restos de la superficie haciendo cambiar el índice de refracción de la luz y consiguiendo un brillo más intenso y una mejor presencia.

Sin embargo, va a tener el inconveniente de que se produce una pérdida de pigmentos en función del tratamiento y la temperatura, siendo los productos verdes los que más se resienten.

Para minorar la pérdida se emplea el carbonato de Sodio o el óxido de Calcio que protegen la clorofila si se adicionan al agua de escaldado.

Las patatas suelen sufrir un pardeamiento enzimático (debido a las polifenoloxidadasas), lo que se suele hacer es mantener al alimento en una salmuera antes del escaldado, teniendo mucho cuidado de no pasarnos con la concentración de la sal (son bajas concentraciones) para no generar sabores extraños. Para reducir la pérdida de sabor se recomienda tratamientos cortos.

La textura sufre cambios, se ablanda, lo cual es beneficioso cuando se llenan envases aunque no lo es tanto para otros procesos. Las pérdidas de textura se reducen con el empleo de cloruro de Calcio, que junto a las pectinas − espesantes − del producto (frutas principalmente) dan lugar al pectato cálcico proporcionándole firmeza y estabilidad al producto.

EBULLICIÓN

Los alimentos se someten a ebullición (95/105ºC) por periodos de tiempo variables, con lo que se asegura la destrucción de la mayor parte de la flora microbiana. Su conservación oscila entre 4 y 10 días. En la ebullición se pierden sustancias nutritivas como las vitaminas hidrosolubles, ácido ascórbico, sales minerales, azúcares y algunas proteínas. Para evitar esto conviene cocinar los alimentos en trozos grandes. También pueden apreciarse pérdidas nutritivas de la vitamina C y tiamina, por el prolongado tiempo de ebullición a temperaturas altas.

2.1.1.3. Esterilización

La esterilización es el proceso por el que se destruyen en los alimentos todas las formas de vida de microorganismos patógenos o no patógenos, a temperaturas adecuadas, aplicadas de una sola vez o por tindalización (método de esterilización en el cual el calor se utiliza intermitentemente).

Se aplica en el producto una temperatura mayor de 100º C (ronda los 115ºC ) durante tiempos varia -bles. Se pierden vitaminas hidrosolubles (grupo B y vitamina C) en mayor o menor cantidad, según la duración del tratamiento de calor y puede originar cambios en el sabor y el color original del alimento (la leche esterilizada es ligeramente amarillenta y con cierto sabor a tostado).

Se necesita maquinaria autoclave y abatidores temperatura. El resultado es un alimento totalmente esterilizado, liberado de todo tipo de microorganismos, incluso de sus esporas. Es un proceso en el que se calienta a una temperatura y tiempo lo suficientemente altos como para que se consiga una total desactivación enzimática y destrucción total de microorganismos. Se obtienen productos con vida útil muy prolongada, superior a 6 meses en general.

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Al ser un tratamiento fuerte vamos a afectar a sus características nutricionales y organolépticas.

ESTERILIZACIÓN DE PRODUCTOS ENVASADOS

La temperatura y tiempo de tratamiento serán función de la resistencia térmica de los microorganismos, de la velocidad de penetración del calor, de las condiciones de calentamiento, el pH del medio, el tamaño del envase y del estado físico del alimento.

La resistencia al calor de los microorganismos viene determinada principalmente por el pH del alimento.

pH > 4,5 alimento de acidez baja. 3,7 < pH <4,5 alimento de acidez intermedia. pH < 3,7 alimento ácido.

En cada uno de estos grupos existen unos microorganismos determinados que poseen una mayor resistencia.

En el grupo (I) destaca el Chlostridium botulinum, produce el botulismo y crece en condiciones anaerobias.

Como mínimo habrá que destruir a éste (de los más termorresistentes). El tratamiento se hará a una temperatura ligeramente superior a la de destrucción de éste (por si queda alguno más resistente).

En el grupo (II), al disminuir la acidez, la resistencia es menor. En este grupo se encuentran los mohos, levaduras y enzimas.

En el grupo (III) lo que solemos hacer es ir a desactivar las enzimas; bastará con tratamientos suaves.

También dependerá de la carga microbiana que porte el producto, ya que no hay que olvidar que el tratamiento que es efectivo en laboratorio puede no serlo en la industria, será necesario, por tanto, que los productos o las materias primas lleguen con la menor carga microbiana posible. Esto se puede conseguir con un escaldado previo y con unas buenas practicas de procesado y operación.

Para conocer la evolución de los productos contaminados, con pruebas de corta duración, lo que se suele hacer es almacenar los productos en condiciones muy adversas.

2.1.1.4.- Uperización (U.H.T.)

La uperización o U.H.T. (temperatura alrededor de los 140ºC) es el sistema de esterilización más mo-derno. Se aplican 140 grados o más, generalmente por medio de vapor, durante muy pocos segundos. El alimento queda totalmente esterilizado y la pérdida nutritiva es inferior que en la esterilización tra-dicional. No hay cambios de sabor o color.

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Los productos esterilizados y uperizados no precisan ser conservados en frío una vez envasados. Sin embargo, abierto el envase, los alimentos deben conservarse a temperaturas de refrigeración (0-5ºC) por un tiempo limitado que dependerá del producto.

Son necesarios equipos autoclave.

2.1.2.- Mediante Frío: Cuando producimos un descenso de la temperatura a un alimento los microor-ganismos presentes en él ralentizan o eliminan su crecimiento o desarrollo.

La mayoría de los productos perecederos se conservan a bajas temperaturas, así se frena la madura-ción enzimatica o deterioro natural del producto.

En estos tratamientos se tendrá en cuenta, fundamentalmente, la temperatura, la humedad relativa, la circulación y renovación del aire, la estiba y la densidad y duración del almacenamiento que requie-re cada alimento conservado.

Los sistemas que se verán a continuación son Refrigeración, Congelación y Ultracongelación.

2.1.2.1.- Refrigeración

Consiste en someter los alimentos a la acción de bajas temperaturas, sin alcanzar las de congelación. La temperatura y humedad deberán mantenerse uniformes, durante el período de conservación, den-tro de los límites de tolerancia admitidos, en su caso, y ser la apropiada para cada tipo de producto.

Temperaturas apropiadas según género:

Carne y Aves: 0º - 4º c

Pescado: 0º - 3º c

Frutas y Verduras: 7º - 10 ºc

Lacteos: 0º - 8º c

Productos cocinados: 0º - 4º c

En caso de existir una sola cámara esta deberá estar a Tº: 0º - 4º c

El resultado es que aumenta la vida útil de los alimentos y detiene o reduce la velocidad de creci -miento de gérmenes; sin embargo, no los mata, sólo los duerme.

Generadores de frío usados son: mesas refrigeradas, expositores refrigerados, cámaras panelables o de obra etc...

2.1.2.2.- Congelación

Consiste en someter los alimentos a temperaturas inferiores a 0º c hasta conseguir una temperatura corazón de producto de –18º c, de esta manera la mayoría de su agua se encuentre en forma de hie-lo.

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Al eliminar el calor del género se retarda la acción de microorganismos y enzimas, pero no desapare-ce por completo.

Se consigue un período de conservación más largo que en refrigeración, y una calidad similar al pro-ducto fresco.

Durante el tiempo de conservación la temperatura se mantendrá uniforme de acuerdo con las exigen-cias y tolerancias permitidas en cada producto.

La desventaja de este sistema es que no nos permite disponibilidad inmediata del género para su ela-boración ya que es preciso descongelar previamente en la mayoría de los casos. Además el agua in-terna la congelarse rompe algunas células, esto da lugar a que al descongelar se produzca una merma mayor debido al líquido exudado.

La descongelación consiste en someter los alimentos congelados a procedimientos adecuados que permitan que su temperatura sea en todos sus puntos superior a la de congelación.

Está prohibido recongelar alimentos que habiendo sido congelados hayan experimentado un aumen-to de temperatura que los haga perder sus características específicas.

Equipos necesarios son, batidores de temperatura, cámaras de congelación, armarios congeladores, arcones congeladores etc...

2.1.2.3.- Ultracongelación

Se trata de alcanzar –18ºc ó –20ºc lo más rápidamente en el corazón del alimento en un máximo de 4 horas y media sometiendo al género a una temperatura de –40º c, para que una vez congelado se puede mantener entre -20° a -40°C.

Mediante este sistema se desciende rápidamente la temperatura del alimento a -40° a -80°C.median-te aire frío, contacto con placas frías, inmersión en líquidos a muy baja temperatura, nitrógeno líqui-do, etc... en un corto espacio de tiempo.

La congelación y ultracongelación son los métodos de conservación que menos alteraciones provocan en el producto. Poseen ambos métodos las mismas virtudes e inconvenientes.

El equipo necesario es abatidor de temperatura, túnel criogénico, nitrógeno líquido y equipo de pro -tección.

2.1.3.- Por reducción de Agua: Son los sistemas mediante los cuales desaparece o disminuye hasta ni-veles de conservación el agua de los alimentos. Al reducir el agua presente en un alimento estamos creando un ambiente inhóspito para muchos microorganismos, eliminando también un elemento ne-cesario para las enzimas alcanzando la conservación.

La deshidratación y liofilización frente a la desecación tienen la ventaja de la calidad del producto fi -nal, la reducción de tiempo en el proceso y de espacios en el almacenamiento.

Los procedimientos usados son la desecación, deshidratación y liofilización.

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2.1.3.1.- Deshidratación

Es la reducción del contenido de agua de los alimentos por acción del calor artificial. Esto se consigue introduciendo el alimento en una cámara de microclima controlado. En esta cámara se alteran las condiciones naturales creando un ambiente de temperatura, presión y humedad con la que obtene-mos la evaporación del agua que posee el alimento.

El equipo a gran escala necesario es caro y prácticamente sólo al alcance de la gran industria. Se pue -de deshidratar en una estufa de fermentación, en un horno, cerca de un generador de calor etc...

2.1.3.2.- Desecación

Es la reducción del contenido de agua de los alimentos utilizando las condiciones ambientales natura-les. El sol, el aire, la ausencia de humedad en determinadas zonas geográficas o épocas del año. Como por ejemplo lo que se hace con las uvas en Málaga, se Asolean, se dejan al sol para que se con-viertan en uva pasa.

2.1.3.3.- Liofilización

Es la reducción del contenido de agua de los alimentos mediante congelación y sublimación de aqué-lla.

Se elimina el agua de un alimento congelado aplicando sistemas de vacío. El hielo, al vacío y a la téc-nica que menos afecta al valor nutricional del alimento. El inconveniente es su elevado coste, por lo que generalmente se aplica sólo en el café o descafeinado solubles (granulados), al huevo, concentra -dos, purés y en productos como leches infantiles.

2.2.- SISTEMAS TRADICIONALES

Son sistemas de conservación usados desde la antigüedad que se basan en el empleo de sal o sal -mueras, ácidos, especias, humo, etc...

La mayoría necesitan otro soporte de conservación como puede ser la refrigeración o la congelación y todos ellos tienen la peculiaridad de transformar las cualidades organolépticas del alimento a conser-var.

No se requiere un equipo especial para su aplicación aunque si como en todo extremar la pulcritud e higiene en instalaciones, útiles y manipuladores.

Líquidos conservadores, salazones y ahumados.

2.2.1.- Líquidos conservadores: El elemento conservador es un líquido, compuesto por un ácido, un alcohol, hierbas y especias aromáticas etc... Los ácidos inhiben el crecimiento bacteriano, el alcohol es antiséptico, el humo crea una barrera inhóspita alrededor del género y las especias repelen y pro-tegen de insectos.

2.2.1.1.- Marinadas

Son líquidos aromatizados que sirven para ablandar, aromatizar y conservar algunas carnes. Las mari-nadas pueden ser crudas o cocinadas.

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Ambas se basan en una mezcla de hortalizas de condimentación, especias y hierbas aromáticas, vino y algún licor o destilado en donde se introduce una pieza de carne normalmente dejando que se ma-cere durante unos días en función del peso de la pieza.

2.2.1.2.- Escabeches

Consiste en someter los alimentos de origen animal crudos, cocidos o fritos a la acción del vinagre de origen vínico y de la sal con o sin adición de otros condimentos.

Puede conservarse en refrigeración y cubierto por el escabeche durante varios meses.

2.2.1.3.- Adobos

Tanto para carnes como para pescados incluyen en su composición especias, sal, aceite y áci-do como vinagre o vino, en crudo se mezclan y se cubre o se sumerge el género en él. No produce una conservación muy prolongada como los anteriores.

El adobo debe complementarse con la refrigeración.

2.2.1.4.- Encurtidos

Consiste en someter a la acción del vinagre, de origen vínico, con o sin adición de sal, azúcares u otros condimentos los alimentos vegetales en su estado natural, tratados con salmuera o que hayan sufrido una fermentación láctica.

De esta forma el producto queda aislado en un ambiente que impide el desarrollo de microorganis -mos.

2.2.1.5.- Confitado

Consiste en el cocinado del género en su propia grasa o una grasa añadida y su posterior acondiciona-miento en un envase cubierto de esta grasa, así los microorganismos del exterior no pueden penetrar en el género y los interiores murieron con el cocinado.

2.2.2.- Salazones y salmueras: Consiste en tratar los alimentos por la sal comestible y otros condi-mentos, en condiciones y tiempos apropiados para cada producto, mediante los siguientes procesos:

a) Salazón en seco o Salmuera Seca.- Consiste en aplicar la sal con o sin otros condimentos rodeando y cubriendo a los alimentos. Ej. Bacalao, Jamones, Anchoas etc...

A nivel industrial se añaden además fosfatos para curados que ayudan a que el producto pierda más agua.

b) Salazón en salmuera líquida.- Consiste en tratar los alimentos con soluciones salinas de concentra-ción variable. Bien por inmersión o inyectándola al alimento.

La salmuera líquida se compone de sal, azúcar, sal nitro, especias y agua. Se usa en la elaboración de Jamones Dulces, Bacon .

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Primero se inyecta con una serie de agujas la salmuera en el producto y luego se centrífuga para que se reparta bien. Después se cuece.

La conservación se debe a que la cantidad de agua del alimento por osmosis (acción por la cual el lí -quido de un elemento pasa o otro; en este caso del alimento a la sal).se reduce hasta tal punto que los gérmenes quedan inactivos o mueren, complementado también por la adición de sal.

Los productos salmuerizados tienen otra fase complementaria que puede ser el oreo, curación, ahu-mado, vacio o cocción.

2.2.3.- Ahumado : Consiste en someter los alimentos a la acción de los productos procedentes de la combustión incompleta de maderas autorizadas de primer uso, maderas duras, tales como roble, fresno y olmo pudiendo mezclarse en distintas proporciones con plantas aromáticas inofensivas.

El humo posee sustancias bactericidas como la cerosota y metanal, lo que unido a la deshidratación del género y la refrigeración hacen casi imposible el desarrollo bacteriano.

Podemos distinguir dos tipos de ahumado:

-Los ahumados en frío: en un horno o cámara se genera el humo, el cual pasa por un conducto a la cámara donde está el género, la temperatura no sobrepasa los 25-30ºc. Este procedimiento se em-plea con géneros que ya han sido sometidos o a cocinado o a curación. Quesos, Jamones, Embutidos etc.

Los ahumados en caliente: Se introduce el producto en el ahumador a temperatura de 100-130ºC, para posteriormente mantener a 40-45ºC. Este sistema se usa en la industria con productos de ciclo corto como salchichas o morcillas. Con este método el género se cocina parcialmente a la vez que toma el humo.

Una vez ahumado el producto se debe conservar en frío, los pescados de deben untar con aceite o envasarse al vacío y refrigerar.

Equipos especiales sería una ahumadora, cámara de ahumado o estufa.

2.3.- OTROS SISTEMAS

Son los que no hemos englobado en los apartados anteriores o requieren un estudio aparte por sus características particulares.

Envasado al vacío, Radiaciones y Aditivos y Conservantes.

2.3.1.- Envasado al vacio

Es un sistema de conservación de los alimentos por ausencia de oxígeno del aire, principal factor de desarrollo de las bacterias aerobias, que precipitan la putrefacción.

DIFERENTES TIPOS DE VACÍO

-Vacío normal (Total o Parcial)

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Realizado en productos crudos, marinados o curados (embutidos, jamones, salmón, etc.). Se trata simplemente de extraer el aire contenido en el producto y la bolsa de envase y cerrar ésta por solda -dura térmica.

-Vacío continuado

Prolongando en el tiempo en que se efectúa la acción de vacío, se usa para grandes piezas que des-pués deberán ser cocidas dentro de la bolsa (jamón dulce).

-Vacío de un producto caliente (Hot feeling)

Se realiza el vacío durante un tiempo más corto puesto que en los productos calientes la cantidad de oxígeno es menor y más fácil de extraer (salsas).

-Vacío compensado (EAP, envasado en atmósfera protectora)

Se utiliza para el envasado de productos frágiles. Una vez realizado el vacío en el interior de la campa-na, se inyecta en la bolsa un gas inerte, consiguiendo que una vez acabado el ciclo de vacío se obten -ga una bolsa con un colchón de gas inerte en su interior que evita el aplastamiento del producto, aparte de una perfecta conservación del mismo (hamburguesas, ensaladas, pre-cocinados, hojaldres, etc.).

La técnica de Envasado en Atmósfera Protectora mantiene la calidad del producto original así como consigue prolongar la vida de éste, con la ventaja adicional de no emplear aditivos ni conservantes.

El concepto de esta técnica es muy sencillo, consiste únicamente en modificar la atmósfera que rodea al producto, para evitar o minimizar las degradaciones que pudieran ocurrir debido a las acciones

bactereológicas, bioquímicas y enzimáticas. Esto permite la conservación del producto en estado fres-co sin tratamientos químicos ni térmicos que se utilizan en otras técnicas de conservación o bien utili-zadas conjuntamente con éstas para prolongar y garantizar un mayor período de conservación.

Los alimentos envasados al vacío, se mantendrán después en refrigeración o congelación dependien-do del valor de conservación que queramos dar. Según que género también una vez envasado se po-dría conservar a temperatura de ambiente como por ejemplo pasta seca o arroz.

Elementos necesarios: Máquina envasadora de vacío, Bolsas para envasado, Generadores de frío para conservación

2.3.2.- Radiaciones

Consiste en someter los alimentos a la acción de radiaciones, obtenidas por procedimientos autoriza-dos con el fin de:

a) Inhibir la germinación de ciertos alimentos vegetales.

b) Combatir infestaciones por insectos.

c) Contribuir a la destrucción de la flora microbiana, cuyo control total descansa, además, en la aplica-ción de otros métodos de conservación.

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El empleo de este método debe asegurar que no se alteran las propiedades esenciales de los alimen-tos.

Se somete el género al bombardeo de iones y electrones acelerado Ej. Luz ultravioleta. Se aplica a pa -tatas, cebollas y productos secos.

No se usa demasiado este método, al menos en España.

2.3.3.- Aditivos y conservantes

Aditivo es “cualquier sustancia que se añade intencionadamente a los alimentos y bebidas, sin el pro-pósito de cambiar su valor nutritivo y con el fin de modificar sus caracteres, técnicas de elaboración o conservación, o bien para mejorar su adaptación al uso al que van destinado”

Los aditivos pueden o no tener valor nutritivo, pero nunca se añaden pensando en él, ni se usan como un ingrediente del alimento, sino que se ponen en un producto alimenticio pensando en:

- Mejorar su conservación, es decir, preservar sus propiedades iniciales, evitando que las alteren los microorganismos y los procesos de oxidación.

- Mantener su valor nutritivo, evitando la degradación de sustancias, por ejemplo vitaminas o proteí-nas, o bien reponiendo las pérdidas producidas por tratamientos previos.

- Asegurar la textura o la consistencia de los alimentos para garantizar su estabilidad.

- Mejorar sus cualidades organolépticas.

Los aditivos son productos con orígenes muy diversos…, por ejemplo extractos de semillas, de algas, de frutos, colorantes de semillas frutos o vegetales enteros, ácidos obtenidos a partir de frutos, etc

Los aditivos alimentarios se agrupan en 5 categorías:

1. Sustancias que modifican los caracteres organolépticos

-Modificadores del color

• Colorantes. Son sustancias que se aplican para estabilizar, uniformar o modificar el color o incluso para conseguir en alimentos simulados un color parecido al del alimento original (colas de langosta)

-Sustancias sápidas

• Acidulantes. Incrementan o confieren acidez al producto

• Edulcorantes. Son sustancias distintas a los azúcares que se añaden para proporcionar un sabor dul-ce. Por ejemplo los glutamatos.

• Potenciadores del sabor. Realzan el sabor propio del alimento sin aportar el suyo propio

2. Sustancias que estabilizan el aspecto y las características físicas de los alimentos

• Espesantes. Incrementan la viscosidad del alimento

• Antiespumantes. Evitan la formación excesiva de espuma

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• Estabilizantes. Conservan el estado físico – químico del producto y reducen su tendencia a desinte-grarse.

• Antiaglomerantes. Reducen la tendencia de adhesión de unas partículas con otras, por tanto, evitan que el alimento se apelmace.

• Emulgentes. Facilitan las mezclas homogéneas entre elementos no miscibles.

3. Sustancias que impiden que se produzcan alteraciones químicas o biológicas

• Antioxidantes. Protegen al alimento de los deterioros en el color y en el sabor provocados por el oxígeno o por la luz.

• Conservantes. Protegen al alimento de fermentaciones y putrefacciones provocadas por microorga-nismos

4. Sustancias correctoras de las cualidades plásticas, capaces de colaborar en la consecución de una textura más conveniente

• Endurecedores. Mantienen firmes los tejidos de hortalizas y frutos.

• Sales fundentes. Permiten una distribución homogénea de la grasa (para extender mantequilla).

• Gasificantes. Liberan gas para aumentar el volumen de una masa alimenticia.

5. Sustancias con funciones no incluidas en otros apartados.

• Mejorantes de la harina. Mejoran la consistencias de las masas para los procesos de amasado y hor-neado.

• Gases propulsores. Gases que se colocan en envases con el fin de expeler el alimento cuando se aplique una válvula. (nata de spray)

• Correctores de la acidez. Mantienen constante el equilibrio ácido – base.

Los aditivos alimentarios se diferencian de otros componentes de los alimentos en que se añaden vo-luntariamente, no pretenden enriquecer el alimento en nutrientes y, solamente, se utilizan para me-jorar alguno de los aspectos del alimento, como son el tiempo de conservación, la mejora del sabor, del color, de la textura etc. Para facilitar su uso, etiquetado y ser reconocibles internacionalmente se nombran mediante un código de una letra (que si son de la normativa europea es la “E”) seguida de tres cifras; la cifra de las centenas hace referencia al tipo de aditivos, clasificados en los siguientes cuatro grupos:

1. Colorantes

2. Conservantes

3. Antioxidantes

4. Estabilizantes

Las otras cifras corresponden, además del aditivo, a la familia y a la especie

2.3.4.- Medios Biológicos

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La fermentación es igualmente un método tradicional que favorece la conservación de alimentos como la leche: convirtiéndolos en yogur o en queso, los quesos curados se conservan más tiempo que los frescos, cuya vida útil es mucho más limitada debido a su mayor contenido de agua (4-5 días en la nevera desde la fecha de elaboración).

3.- REGENERACIÓN DE ALIMENTOS

Es el proceso por el que una elaboración previamente conservada se pone en disposición de ser con -sumida en condiciones idóneas por un cliente. Para conseguirlo deberemos alcanzar 70º c en el cora -zón del producto, en un tiempo inferior a una hora.

En algunos casos la regeneración pudiera realizarse en el mismo envase de conservación, como por ejemplo en bolsas de vacio.

Equipos necesarios, horno de convección, cocedero de vapor, baño María, horno microondas, Inmer-sión en agua caliente o calentado de forma tradicional en recipiente al fuego.

4. TECNOLOGÍAS RECIENTES

En los últimos tiempos se utilizan varios tipos de tratamiento como son: a) alta presión, b) pulsos eléctricos de alta densidad de campo, c) inducción, d) microondas, e) convección, f) cocción al vacío, g) calentamiento químico

Equipo de altas presiones

Los equipos que comunican alta presión funcionan normalmente con líquidos de baja compresibili -dad, usualmente agua. La presión se genera con una bomba hidráulica y el líquido presurizado per-manece en un cilindro de gran espesor y resistencia. Las presiones que se utilizan son entre 100 y 1000 MPa, y cuando se alcanza la presión deseada no se requiere energía suplementaria para mante-ner el material bajo la presión un tiempo prolongado.

La aplicación de alta presión puede ir acompañada, tanto a la vez, como consecutivamente, de otros procesos cual es el tratamiento térmico (mediante el empleo de líquidos calefactores o refrigerantes en la doble camisa del cilindro), modificación de pH y/o fuerza iónica, etc. de forma que la eficacia del proceso sea óptima.

Pulsos eléctricos de alto voltaje

Una nueva forma de preservación de alimentos se logra sin intervención de procedimientos térmicos. Mediante la aplicación de pulsos eléctricos de alto voltaje, se pueden inactivar microorganismos para la conservación de cualquier alimento. Este procedimiento se lleva a cabo en cámaras especiales construidas bajo determinados principios físicos y de ingeniería.

Inducción

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La inducción no emplea el fuego directo, sino que produce calor por medio de un campo magnético muy cambiante en los recipientes en los que se han colocado los alimentos. Aunque no es tan eficien-te como los hornos de microondas, tiene la ventaja de poder cocinar utilizando generalmente, habi-tuales recipientes, al tiempo que mantiene una temperatura constante y homogénea.

MicroondasActúa gracias a un campo electromagnético que hace vibrar y friccionar las moléculas de agua que contienen los alimentos, produciéndose un calor interno que permite su calentamiento o cocción. el alimento una vez calentado o cocinado no emite ningún tipo de radiación.

ConvecciónUtiliza la técnica de microondas mas la producción de calor seco por convección, sistema normalmen-te ubicado en una de las paredes y que consiste en un ventilador que distribuye el aire caliente de manera uniforme. La rápìda deshidratación de la superficie del alimento permite la formación de cos-tra y el establecimiento de sabores especiales.

Cocción al vacío

Con este sistema los alimentos se cuecen, al vacío, entre 50-90 grados durante un período que va desde 30 minutos a varias horas, en envases estancos y termorresistentes en ausencia de aire. Exige una rigurosa selección, con alimentos frescos de primera calidad y una escrupulosa higiene en todas las fases de elaboración.

Calentadores químicos

Son aparatos muy simples que pueden utilizarse, por ejemplo, para calentar biberones. Consta de una pequeña bolsa de plástico colocada alrededor del biberón. En su interior lleva un líquido transparente y un pequeño círculo metálico. Cuando se ejerce una ligera presión dicho círculo, el líquido del inte-rior de la bolsa comienza a solidificarse muy rápidamente y, a la vez, se desprende gran cantidad de calor que persiste durante un cierto tiempo. Al aparato se adjunta una bolsa aislante para conservar el calor durante más tiempo. Para regenerar el sistema basta con calentarlo en agua hirviendo duran-te unos 10 - 15 minutos y dejarlo enfriar. De esta forma el dispositivo está otra vez dispuesto para ser utilizado.

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Documents

3. Métodos de conservación de los alimentos