INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA AGRO-INDUSTRIALSAN CRISTOBAL- ESTADO TACHIRA

PNF PROCESAMIENTO Y DISTRIBUCION DE ALIMENTOSCATEDRA: SEGURIDAD Y SOBERANIA ALIMENTARIA

BLOQUE II INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA DE ALIMENTOSPRACTICA DE LABORATORIO

DOCENTES: JUDITNE HERNANDEZ, DEYANIRA GAMEZ, SILVANA BRICEÑO.

PRINCIPIOS DE LA CONSERVACION DE ALIMENTOS

La preservación de alimentos puede definirse como el conjunto de tratamientos que prolonga la vida útil de los mismos; manteniendo en el mayor grado posible sus atributos de calidad; incluyendo color, textura, sabor y especialmente el valor nutritivo.

Esta definición involucra una amplia escala de tiempos de conservación, desde periodos cortos, dados por métodos domésticos de cocción y almacenaje en frio, hasta periodos 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 congelación, el desarrollo microbiano es controlado hasta el punto en el 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 las 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 los congelados. La materia prima puede transformarse, formularse en forma diferente, dependiendo del producto que se desea obtener, por ejemplo: hortalizas en salsas, sopas, jaleas, encurtidos y jugos.

Para una misma materia prima se puede considerar diversas posibilidades de procesos; las que originan distintos productos. Es así como 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:A.-Métodos de Preservación por Periodos Cortos

Refrigeración. Almacenaje refrigerado con atmosferas modificadas. Tratamientos químicos superficiales. Condiciones especiales de almacenaje Sistemas de embalaje que involucran modificación de atmosfera.

B.- 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 el control microbiano.

C.- 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, deshidratación, 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 dada su naturaleza; son las conservas, la pasteurización, la conservación por adición de sólidos solubles (azúcar), la adición de acido (vinagre) y el secado natural de frutas y hortalizas.

PRESERVACION MEDIANTE ALTAS TEMPERATURAS

Entre los procesos que usan altas 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: Esterilización Comercial; que en el caso

de la esterilización y 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 azucares presentes en él.

La Pasteurización de los jugos clarificados y de las pulpas de las frutas, permiten la estabilización de los mismos para luego conservarlos 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.

SECADOLa preservación de los alimentos a través de la remoción del 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 en día la calidad de los productos secos ha mejorado debido a una serie de factores, entre los cuales se encuentran los siguientes:

El uso de equipos deshidratadores para el secado solar y artificial, aumentando la eficiencia de la deshidratación.

El uso de pre tratamientos 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 del agua disminuye a niveles a los cuales no pueden desarrollarse los microorganismos, ni las reacciones químicas deteriorantes.

En general, hortalizas con menos del 8% de humedad y frutas con menos del 18% de humedad residual no son sustratos favorables favorables para el desarrollo de hongos, bacterias ni reacciones químicas o bioquímicas de importancia.

CONSERVACION MEDIANTE LA ADICION DE AZUCAR

La adición de azúcar se usa fundamentalmente en la elaboración de mermeladas, jaleas y dulces. Esta involucra hervir la fruta, adicionar el azúcar en

cantidades variables dependiendo de la fruta y el producto a prepara y continuar hirviendo hasta que alcance el nivel de sólidos solubles que permita su conservación.

La adición de azúcar mas ciertas sustancias de las frutas, producen la consistencia del 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 adecuado. Algunas frutas no poseen la sustancia llamada pectina en cantidad suficiente para formar un gel adecuado, en cuyo caso es necesario agregarles una pectina exógena. Existen diferencias entre las manzanas o cítricos y las frambuesas; 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 de 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 es la incidencia de las reacciones deteriorantes y la acción de los microorganismos.

CONSERVACION MEDIANTE LA REGULACION 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 acido o por adición exógena de algún acido orgánico como el acético, cítrico e incluso el láctico.

La acidificación de hortalizas de baja acidez para poder procesarlas mediante la esterilización comercial; con periodos cortos a temperaturas de alrededor de los 100ºC, es una metodología muy practica para trabajar a pequeña escala, incluso a escala artesanal.

La acidez de un encurtido que ha sido preparado por la adición de acido acético o vinagre; debe estar alrededor del 4 hasta el 6% expresado en la acidez cítrica. Además del acido, los encurtidos se les adiciona 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.

PRINCIPIOS BASICOS EN LA CONSERVACION DE ALIMENTOS

En el procesamiento de alimentos existen algunos principios; que son fundamentales y que hacen que esta actividad sea muy especial.

Algunos de estos principios son:

El producto procesado será el reflejo de la materia prima de la cual proviene. Esta significa que sólo una materia prima de buena calidad dará como resultado un producto de buena calidad.

La calidad del proceso está condicionada por la capacidad de los operarios y por la forma en que el proceso es conducido. Esto implica que todo el proceso debe ser cuidadosamente controlado por simple o corto que sea.

Los procesos deben ordenarse, dividirse en operaciones claramente identificables y evaluables; estos diagramas de flujo deberán permanecer constantes de manera que los productos sean continuamente reproducidos.

La uniformidad de los productos en el corto, mediano y largo plazo es un aspecto determinante en la calidad y de la aceptabilidad de los productos de la empresa.

La higiene personal, la sanidad de los equipos e infraestructura, la higiene de las materias primas y su origen, son altamente determinantes de la calidad sanitaria de los productos.

En cada uno de los procesos existen operaciones claves que deben ser estrictamente controladas para asegurar la eficiencia de los mismos en la conservación de los alimentos. Algunos ejemplos son: la esterilización de las conservas, el contenido de azúcar en las mermeladas y la adecuada mezcla de ingredientes en salsas y néctares.

Estos principios básicos son especialmente importantes y deben tenerse siempre en cuenta a fin de producir alimentos de calidad mínima aceptable para ser consumidos con seguridad por todos quienes confíen en que un alimento sellado y rotulado adecuadamente ha sido procesado en la forma correcta. De hecho en la calidad deberá ser muy superior a la mínima exigida para enfrentar el mercado con éxito.

IMPORTANCIA DE LA MATERIA PRIMA

Dada la gran diversidad que existe en Venezuela, el cuidado de la calidad de la materia prima constituye uno de los aspectos más relevantes para obtener un producto de una calidad uniforme.

Dada las circunstancias, resulta recomendable que las microempresas se especialicen en unos pocos productos y en la medida que dominen tales materias primas, se puedan ir incorporando a otros.

Las condiciones ambientales que se encuentran en nuestro País permiten el rápido deterioro de materias primas altamente perecederas; algunas de ellas son más resistentes, pero la gran mayoría de las frutas y hortalizas no soportan en post cosecha las condiciones de altas temperaturas y humedad que prevalecen en la Región.

Por tales razones; lo ideal es que el periodo de cosecha a procesamiento sea lo más corto posible, cuidando de que las condiciones de las materias primas a la cosecha sean lo más adecuadas posibles. Al mismo tiempo se deben cuidar las condiciones de espera, es decir las condiciones de transporte y de almacenamiento temporal deben cuidarse, procurando en lo posible contrarrestar las condiciones ambientales con la implantación de lugares más frescos y protegidos de los insectos y de otros animales dañinos.

En la medida que la materia prima sea la adecuada a las exigencias del proceso, las características de los productos serán mejor. El contenido de Sólidos Solubles, la firmeza de los frutos, el color de la pulpa, el contenido de fibra de raíces y tallos, el grado de turgencia que presentan al ser procesados, son algunos de los atributos que inciden en la calidad industrial de la materia prima.

Por otra parte, el rendimiento industrial será altamente determinante en la rentabilidad de los procesos y muchas veces será incidente en la facilidad de procesamiento y por lo tanto en la productividad de la empresa. El rendimiento Industrial será la relación entre el producto y la materia prima en cuanto a peso; es decir la cantidad de materia prima necesaria para producir una unidad de masa de producto.

CALIDAD DEL PROCESO

Este es un aspecto que requiere especial atención y es el objetivo básico de todo proceso para la Industrialización de frutas y hortalizas de otros alimentos y de todo tipo de producto manufacturado. Desde hace ya algunos años, el objetivo esta centrado en la calidad del proceso más que en la calidad de los productos. Y es que se

ha verificado en múltiples ocasiones que, en la medida que el proceso es controlado adecuadamente, el producto será de una calidad satisfactoria. Esto implica que cada etapa del proceso o cada operación, es controlada por los propios operarios y a su vez es verificada por los operarios encargados de las etapas siguientes.

Se trata entonces de actuar adecuadamente y a la primera, de no tener que retornar en la línea de proceso, de cumplir con los requerimientos de las etapas siguientes y en el menor tiempo posible, lo que asegura una productividad adecuada con productos de alta calidad.

Todo lo anterior se logra solamente con personal capacitado, calificado, que sepa exactamente qué hacer en cada caso, que desarrolle sus tareas a conciencia. En esto es muy importante la existencia de métodos de control escritos, de un manual de procedimientos que asegure que el control sea establecido siempre igual y como rutina, no administrado arbitrariamente por los encargados del proceso.

DIAGRAMAS DE FLUJO Y SU UTILIDAD

En la medida en que cada empresa tenga definido los productos a los que se dedicara, deberá desarrollar los diagramas de flujo de todos los procesos y ceñirse a ellos lo más estrictamente posible. Esto producidirá la uniformidad necesaria para mantener el interés de los consumidores en los productos. La uniformidad de los procesos ayudara en forma significativa a mantener la uniformidad de los productos.

Una vez que u producto se ha desarrollado y ha cumplido las expectativas de los consumidores, no se deben variar las formulas ni su elaboración, para la satisfacción de los consumidores.

Otra importancia de los diagramas de flujo establecidos, es el hecho de que en la medida que se siguen los procedimientos escritos en forma precisa, resulta muy difícil equivocarse, o sea, la calidad de los procedimientos y el accionar de las personas se mantiene en condiciones de rutina.

Los diagramas de flujo deben cumplir ciertos requisitos para ser útiles:

Deben ser claros; es decir, estar diseñados de manera que sean entendidos por todos los que deben usarlos.

Deben ser completos; es decir, consignar todos los elementos necesarios para mostrar el proceso en su totalidad.

Deben ser lo más simples e inequívocos posibles. No deben presentar situaciones confusas y deben ser explícitos por si mismos.

Deben ser estables, es decir, no deben ser modificados continuamente, sino solamente como resultado de cambios justificados.

UNIFORMIDAD, EL CENTRO DE CALLIDAD

Este es uno de los aspectos más relevantes de la calidad; la uniformidad es el primer atributo que los consumidores observan al visualizar cualquier producto; la apariencia esta antes que el aroma, que el gusto, es el factor que muchas veces determina la aceptabilidad del consumidor.

Por lo tanto, se debe trabajar para mantener la uniformidad que identifique los productos con el consumidor, en el corto plazo de una temporada, en el mediano plazo de temporadas consecutivas y en el largo plazo a través de los años. El reconocimiento de un atributo determinado siempre será el factor que determine la aceptación de un consumidor y ello esta ejemplarizado en el “bouquet” de un buen vino, el aroma de un buen “chacinado”. El mantener la uniformidad entre partidas de un mismo producto es , entonces un asunto de primera importancia.

HIGIENE Y SANIDAD; FACTORES DETERMINANTES

Estos dos factores siempre son destacados entre los que determinan la calidad de un proceso y un producto. La higiene de las personas es uno de los factores extremos de mayor importancia para la conservación de los alimentos.

La manipulación de los alimentos por parte de personas con manos contaminadas, el uso de agua contaminada con residuos humanos, la contaminación por cabellos, piel y ropa; constituyen los problemas de mayor frecuencia y de mas difícil control en la industria alimentaria.

La Calidad sanitaria o la higiene de las materias primas; es también causa de una inadecuada calidad. Todas las materias primas tienen algún grado de contaminación, el punto es que ese nivel, sea tal que pueda ser contrarrestado por el proceso, ya sea en el lavado y la sanitizaciòn o en el tratamiento para el control de los microorganismos.

Si el nivel de contaminación microbiana es muy elevado, los procesos serán insuficientes y por lo tanto el producto será de una calidad microbiológica deficiente.

Cuando la contaminación está basada en microorganismos peligrosos para la salud de los consumidores; el problema se torna complejo y es necesario tener gran cuidado en la selección de las materias primas, reconociendo en su historia de cultivo o de recolección; la calidad microbiológica de las mismas.

Por último, la limpieza de los equipos e infraestructura y su condición sanitaria resulta también muy importante para la calidad de procesos y productos. Un material limpio siempre susceptible de ser recontaminado y es uno de los problemas más delicados de resolver en una sala de proceso. En este sentido existe un punto que resulta de mucha importancia, ningún proceso de sanitizaciòn será efectivo si la superficie sobre la que se aplica el sanitizante está sucia. Esto significa que todo proceso de sanitización en equipos, mesas de trabajo, pisos y paredes, debe ser precedido por una limpieza a fondo.

Afortunadamente la suciedad posible en frutas y hortalizas es siempre muy fácil de remover, principalmente soluble en agua.

CADA PROCESO TIENE UNA OPERACIÓN FUNDAMENTAL

Todos los procesos que conforman la tecnología para la conservación de alimentos tienen una operación fundamental.

La operación fundamental en conservación de alimentos es la transferencia de calor, o sea el tratamiento térmico que permitirá destruir los microorganismos dañinos al ser humano y que deterioran el alimento. Este tratamiento térmico será una combinación de temperatura y tiempo que logre cumplir con los objetivos de esterilización necesarios.

En condiciones de pequeña escala, no resulta conveniente trabajar con procesos térmicos que usen temperaturas por sobre el punto de ebullición del agua a presión atmosférica. El uso de ollas a presión resulta posible, pero difícil de controlar con precisión. No se espera contar con una línea de vapor, por lo que las ollas serian calentadas por el sistema convencional de un fogón industrial, lo que dificulta su control. Esta situación lleva a la recomendación de que solamente se trabaje con productos ácidos o acidificados, los que pueden ser tratados a 100ºC (punto de ebullición del agua a presión normal de 1 atm.)

Nuevamente es necesario enfatizar que un producto de bajo nivel inicial de contaminación será más fácil de tratar que uno más contaminado.

En el proceso de elaboración de mermeladas, el principio fundamental es el contenido de azúcar del producto. Al aumentar el contenido de azúcar se produce una disminución de la actividad de agua o del contenido de agua libre disponible para procesos de deterioro microbiológico, químico y bioquímico. El uso de materia prima

libre de contaminación y la decisión de usar solo fruta y azúcar para asegurar una calidad natural del producto; es la clave para este tipo de proceso.

En la preparación de salsas y de néctares de frutas y eventualmente de ciertas hortalizas, el principio básico del proceso es la adecuada formulación de los productos, pero en términos de conservación; la operación fundamental es la pasteurización, es decir un tratamiento térmico similar a la esterilización de conservas, pero algunas veces de menor intensidad. Se debe tener presente que siempre que se trata de productos ácidos, con pH inferior a 4.5.

La acidificación como en el caso de los encurtidos; es fundamental para la conservación de muchos productos fermentados o preparados en conserva usando vinagre como medio de cobertura. La acides con niveles de pH de 4.0 o menores; tiene un efecto de selección de la de la flora bacteriana que permite eliminar todos los microorganismos dañinos a la salud.

MERMELADA

Se entiende por mermelada a un producto formulado a base de fruta y azúcar, fundamentalmente en algunos casos es recomendable ajustar el pH de la mezcla agregando algún acidificante como el acido cítrico. Eventualmente será necesario aumentar el contenido de pectina de la mezcla, agregando pectina cítrica o málica con el fin de lograr un gel adecuado.

La mermelada es la mezcla del azúcar de la fruta y el azúcar agregado con la pectina presente o adicionada para formar un gel, que le otorga al producto una naturaleza especial.

El gel se forma cuando la mezcla alcanza los 65ºBrix (65-68% de azúcar) una acidez del 1%, un pH entre 3.0 y 3.4 y un contenido de pectina entre 0,2- 0.5 % En casos de materias primas poco acidas y de bajo contenido de pectinas, es necesario adicionar acido y pectina exógenos.

La elaboración de mermeladas es un proceso muy usado a nivel casero, especialmente en comunidades de nuestra región. Por ello, la competencia de los productos de diversos orígenes obliga a que los productos sean muy especiales, por las materias primas que los componen, su formula y especialmente en forma natural sin persevantes y aditivos. Esta situación es posible en la producción a pequeña escala de una microempresa.

La gran biodiversidad, posee interesantes recursos, para la elaboración de productos concentrados como las mermeladas y jaleas. Estas, a diferencia de las mermeladas que se elaboran con fruta completa y con toda su pulpa, se preparan con el jugo clarificado de las frutas por lo que deben ser siempre adicionadas de pectina y acido.

La formulación de las mermeladas es muy sencilla, pues solo debe tener fruta y azúcar, en una proporción de 50: 50

La fruta puede estar en uno de los siguientes tres estados: entera, para frutas pequeñas; troceadas, para frutas medianas y grandes en cualquier tipo de fruta. En este último caso, generalmente se tamiza la fruta para eliminar parte importante de fibra y semillas.

De esta manera, una mermelada tendrá un 50% de fruta, en cualquiera de sus formas, y un 50% de azúcar (sacarosa de caña o de remolacha).

El azúcar puede ser refinada o semirrefinada .El acido y la pectina adicionadas en caso de necesidad no representa más del 1% del total de la mezcla. La materia prima; fruta u hortaliza puede estar sola o en una mezcla de dos o tres.

CALCULOS PARA LA FORMULACION Y DOSIFICACION DE LA MERMELADA

Una mermelada tiene un punto de término cuando la concentración de azúcar de la mezcla alcanza los 65ºBrix. Esto significa que si se mezclan partes iguales de fruta y azúcar, parte del agua de la fruta deberá ser evaporada durante el proceso y el producto será de un peso un poco menor que la mezcla original. Lo importante es calcular de antemano el peso final, por varias razones.

Conocer anticipadamente el peso final de una mermelada, a partir del peso inicial de fruta, permitirá:

Preparar los envases necesarios para toda la mermelada. Calcular la Cantidad de pectina que eventualmente hay que agregar. Planificar el proceso de producción.

FORMULACION

50 partes de fruta………………………………50 partes de azúcar

1% de Pectina en base al azúcar

0.5% de Acido Cítrico en base a la Pulpa

EJEMPLO:Se desea preparar una mermelada de Fresa con 2500 gr de pulpa.

Relación de pulpa………………………azúcar 50:502500 gr de pulpa………………………..2500 gr de azúcar

PECTINA AL 1%

100 gr de azúcar……………………… 1 gr de pectina2500 gr de azúcar……………………. X

X= 2500 gr de azúcar X 1gr de pectina 100 gr de azúcar

X= 25 gr de pectina

ACIDO CITRICO AL 0.5 %

100 gr de pulpa……………….. 0.5 gr de Ac. Cítrico2500 gr de pulpa……………… X

X = 2500 gr de pulpa X 0.5 gr de Ac. Cítrico 100 gr de pulpa

X= 12.5 gr de Ac. Cítrico

NOTA: LA PECTINA SE DEBE MEZCLAR CON UN 10% DEL AZUCAR CALCULADO, PARA EVITAR LA FORMACION DE GRUMOS DURANTE EL PROCESO DE ELABORACION DE LA MERMELADA.

MERMELADAPESAR

LAVAR

OBTENER JUGO MEDIR ºBRIX

PESAR JUGO

CALCULAR: AZUCAR, PECTINAY AC. CITRICO

CALENTAR EL JUGO HASTA 70ºC

AGREGAR PECTINA + 10% DE AZUCAR AGITAR VIGOROSAMENTE

CONTINUAR CALENTANDO HASTA 80 ºC

AGREGAR EL RETO DEL AZUCAR AGITAR VIGOROSAMENTEMEDIR ºBRIX, pH

CONCENTRAR HASTA 65- 68 ºBRIX

REPOSAR HASTA 80ºC

ESTERILIZAR FRASCOS ENVASAR EN CALIENTE 500GR X 20 MIN 250GR X 10 MIN

APLICAR CHOQUE TERMICO

ETIQUETAR

ALMACENAR AL AMBIENTE