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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO Escuela de Ingenieria Quimica OP 453 Tecnologia de Alimentos Capitulo 3 Ing. Miguel Solano Cornejo [email protected] 97- 9666565 1 CURSO TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Capitulo 4 Procesamiento de Alimentos 1 UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO Escuela de Ingeniería Química Ing. Miguel Solano Cornejo CURSO TECNOLOGIA DE ALIMENTOS 4.1. Introducción al Procesamiento de Alimentos 2 UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO Escuela de Ingeniería Química Ing. Miguel Solano Cornejo

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TECNOLOGIA DE LOS ALIMENTOS

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    TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

    Capitulo 4Procesamiento de Alimentos

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    4.1. Introduccin al Procesamiento de Alimentos

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    Las plantas de Procesamiento trabajan sobreoperaciones unitarias que transformar la materiaprima mas los insumos en un producto terminado.A. Las 4 Estaciones en Planta.- Estas son:

    a. Recepcin.- Tiene por Objetivo entregar enforma dosificada las materia primas e insumospara proceso.

    b. Preparacin de Materias Primas.- Tiene porObjetivo dar alimento la forma final solicitada por elcliente.

    Plantas de Procesamiento

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    c. Conservacin.- Tiene por Objetivo darleEstabilidad al Alimento.d. Preparacin para Venta y Almacenamiento.-Tiene por Objetivo darle al Alimento lapresentacin comercial solicitada.

    Por regla general en los alimentos estos debenprogresan desde una zona sucia a una zonamas limpia; mientras que los insumos y demscomponentes solo pueden fluir de una zonalimpia a una mas sucia.

    Plantas de Procesamiento

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    No existe ningn proceso de impide eldeterioro de los alimentos.La eleccin de un proceso de conservacines una funcin del tiempo de vida tilesperado y de la modificacin de lascaractersticas organolpticas aceptables.Ningn proceso mejora la calidad de lamateria prima.

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    El deterioro de alimentosesta referido a la perdida deuna o varias de suscaractersticas de calidad.Esta perdida de calidadpuede afectar lascaractersticas nutricionales,organolpticas o desanidad.

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    La Calidad Visible esaquella que elConsumidor puedeevaluar y sobre la quesuele hacer su decisinde compra.Una falla en la calidadvisible genera unAlimento Inaceptable.

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    La Calidad Invisible esaquella que elconsumidor no puedeevaluar y que sinembargo espera.Una falla en la CalidadInvisible genera unAlimento Inseguro.

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    El deterioro de alimentos posee tres orgenes :1. FsicoTales como perdida de turgencia en frutas porperdida de agua, cambio de color en la carne,ruptura de tejidos por esfuerzos mecnicos.2. Qumico y/o BioqumicaEstos pueden ser oxidaciones a nivel de lpidos;destruccin de tejidos por accin Enzimtica delalimento.

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    Unidad 1 Conservacin de Alimentos

    3. MicrobiolgicoLos microorganismos afectan los alimentosatraves de sus enzimas.Estas enzimas atacan los nutrientes de losalimentos modificndolos de manera quelos MO se nutren de ellos.

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    Este deterioro puede deberse a la presenciade MO propios de los alimentos o MOincorporados durante su transito por lacadena alimentaria.Estos MO pueden actuar como patgenos de deterioro.En el primer caso se generara un alimentotoxico infeccioso; y en general inseguro deconsumir.

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    Unidad 1 Conservacin de Alimentos

    En el segundo caso segenera un alimentodeteriorado seainaceptable.En ambos casos eldeterioro es debido a lacreacin de sustanciaspor los MO.

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    La velocidad y tipode deterioro de losalimentos es unafuncin de lascaractersticas delalimento y del medioambiente que lorodea.

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    As podemos ver que los factores queinfluyen en el deterioro de los alimentospueden ser :1. Intrnsecos .- Cuando estos soncaractersticos del alimento.2. Extrnsecos.- Cuando estos estnreferidos al medio ambiente que lo rodea.

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    Los factores Intrnsecos mas Importantesson:

    El contenido de agua.- Expresado como laActividad de Agua (aW) y que representala cantidad de agua disponible para losprocesos de deterioro.Su efecto depende si alimento tiene o nometabolismo activo.

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    La aW es regulada por lahumedad ambiental conperdida de la calidad.Un alimento es establecuando su aW a 0.75.La actividad de agua deun alimento se determinacon su humedad y con suisoterma.

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    El pH.- Que indica laacidez relativa de loscomponentes delalimento.El pH afecta la actividadde las enzimas dedeterioro de los MO y delos propios alimentos.El pH va de 0 a 14, cadaalimento tiene su pH.

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    Los Nutrientes.- Estos condicionan el tipode MO que pueden crecer.La Estructura Fsica del Alimento.- Asmismo la disponibilidad de los nutrientesen importante para su participacin en losprocesos de deterioro. Ya que lasestructuras pueden limitar el acceso delMO a los nutrientes.

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    En los factores extrnsecos el mas importantees la Temperatura.Todas las reacciones de deterioro estnsujetas a las leyes de la termodinmica; asi latemperatura influye en todas ellas.La velocidad de deterioro aumentaexponencialmente conforme aumenta latemperatura.

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    As mismo los microbios deterioran ycontaminan los alimentos dentro de ciertosrangos de temperatura que les sonespecficos. Tales como los:1. Psicrofilos si crecen en refrigeracin.2. Mesfilos si crecen a temperatura

    ambiente.3. Termfilos si crecen a alta temperatura.

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    Cuando queremos conservar los alimentoslo que buscamos es evitar el crecimientode los MO en los alimentos modificandoalguno o varios de los factores intrnsecosy/o extrnsecos; de manera que elcrecimiento de los MO no se efecte o seatan lento que permita que la alimentos seaconsumido.

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    Conservacin de Alimentos

    Los procesos de conservacin de alimentos sebasan en dos principios :1. Evitar que los factores de deterioro (propios

    del alimento microorganismos) semultipliquen y/o que las reacciones qumicasy enzimticas tengan lugar.

    2. Inactivar los factores de deterioro (propios delalimento o microorganismos) que puedandeteriorar o hacer toxico un alimento.

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    La base de la conservacion de alimentos sebasa en obtener estabilidad fisica, quimica y/omicrobiologica en los alimentos.Esta estabilidad se obtiene controlando oinactivando los procesos de deterioro.Esto se logra con el uso de diferentes tecnicas:1. Uso de bajas temperaturas.2. Uso de tecnicas termicas.3. Uso de reduccion de contenido de agua.4. Uso de aditivos.

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    4.2. Procesos con Reduccin de Temperatura

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    Los procesos de reduccintrmica se clasifican deacuerdo al estado final deagua en el alimento.En la Refrigeracin el aguase mantiene 100% liquida abaja temperatura. Lastemperatura empleadas sonde 1C a 5C.

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    En la congelacin elagua tiene algnporcentaje de agua enestado cristalizado abaja temperatura.Las temperaturasusadas estn entre 18y 40C.

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    Procesos basados en la Reduccion de Temperatura

    Los medios usados para lograr lareduccion de temperatura son:Aire.- Generalmente con aire forzadofro que atraviesa el alimentoenfrindolo.Agua.- El proceso se denominaHidrocooling, se puede ingresarproducto al agua helada agua en elproducto.

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    Procesos basados en la Reduccion de Temperatura

    Vaco.- El procesobusca forzar laevaporacin del aguasuperficial delalimento paragenerar suenfriamiento.Hielo.- Es el sistemamas usado deRefrigeracin porcontacto.

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    El objetivo de laRefrigeracin varia con eltipo de alimento.En los alimentos sinmetabolismo activo (comolos alimentos procesados ycarnes) se busca retardarala actividad Enzimticapropia o microbiana.

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    La refrigeracin afecta a los alimentos sinmetabolismo con :1. Perdida de Peso.- Ya que los alimentos

    poseen una alta humedad y los refrigeradosuna baja humedad ocurre una transferencia dehumedad.

    2. Deshidratacin Superficial.- Comoconsecuencia de los anterior, generando elllamado Quemado Superficial.

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    Los procesos de refrigeracin tienen unmanejo diferente dependiendo si losalimentos poseen una estructura organizada(por ejm en los alimentos vivosvegetales, con emulsiones, etc.). si estos ya no la poseen (por ejm. la leche,zumos de frutas, pasteles, etc.)

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    En alimentos con metabolismo activo, sebusca retardar las reacciones y mantener larespiracin aerbica activa.La refrigeracin de alimentos conmetabolismo tiene dos limitaciones:1. Punto de Congelacin2. Temperatura a la que aparecen daos por

    frio.32

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    Cuando los vegetales son

    cortado no mueren, por lo

    que mantienen activos los

    procesos de:

    1. Respiracin.- Las

    reservas del vegetal se

    convierten en energa. Esta

    es necesaria para mantener

    los tejidos vivos.33

    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    La respiracin se manifiesta por:

    1. Emisin de Calor.

    2. Emisin de Anhdrido Carbnico.

    3. Emisin de Vapor de Agua.

    En general se considera que mientras mas

    baja es la temperatura de almacenamiento

    mas tiempo se conserva el alimento.

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    La tasa de deterioro de los vegetaleses funcin de la tasa de respiracin.La velocidad de respiracin semodifica en relacin a latemperatura, con un valor Q10 de 2.En la velocidad de respiracin de losvegetales, se considera que cada mgde CO2/Kg/Hr libera 220 BTU.

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    2. Produccin de Etileno.- Es unresiduo metablico que acta comohormona de envejecimiento.Su actividad es marcada a niveles detrazas (< a 0.1 ppm).Los daos fsicos, las enfermedades ylas altas temperaturas aceleran suproduccin.

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    Todo los vegetalesgeneran etileno.Los vegetales puedenser grandesgeneradores de etilenocomo las manzanas olos ctricos, o puedenser sensibles a susefectos como es elcaso de la lechuga ylas vainitas.

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    3. Perdida de Agua.-Esta es gobernadapor factores internospropios del alimentoy por factoresexternos oambientales.

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    Esta perdida generala perdida de pesovendible, unaperdida de calidadde presentacin yperdida en latextura de losalimentos.

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    Un vegetal almacenado esta sujeto aproblemas tales como:A. Envejecimiento (Decay).- Con

    perdida de caractersticas fsicas.B. Perdida de Valor Alimenticio.C. Alteracin de las caractersticas

    organolpticas.D. Perdida de peso total.Dependiendo de su Sensibilidad.

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    Sensibilidad a refrigeracin.- Amenudo el defecto se presentacuando el alimento se atempera.Algunas frutas son:Palta Pltano CamoteCarambola Chirimoya GuayabaMango Maracuy MelnPapaya Pia Tomate

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    2. Sensibilidad a Congelacin.- Latemperatura no debe bajar de 1 a 3C.Algunos mas sensibles son:Palta Pltano DuraznoEsprragos Lechuga PapasPepino Apio EspinacaCebollas Manzanas Uvas

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    3. Sensibilidad en Humedad.- Los alimentossensibles muestran marchitamiento yarrugamiento.Acelgas Cantaloupe BrocoliFresas Higos PapayaPerejil Uvas LimonMembrillo Naranja Zanahoria

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    4. Sensibilidad al Etileno.- En los sensiblesse presenta apertura de brotes, amarilladode verdes o aparecen sabores raros oamargos.Acelgas Berenjena EspinacaLechuga Pimiento RepolloSandia Brocoli Zanahoria

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    5. Sensibilidad a Olores.- No almacenaralimentos que absorban olores. Por ejemplo.Manzana, higo, uva absorve olor a cebollaApio, Carne, Huevos, Lacteos, repolloabsorve olor a manzanas.Pia absorve olor a pimiento.Higo y Uvas absorven el olor a poro.

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    La congelacin basa su efecto en reducir latemperatura por debajo de 0C formandohielo.

    Todo alimento cuando esta a temperaturas pordebajo de 0C empieza a congelarse en formapaulatina.

    Por ello siempre hay una porcin del agua enforma no congelada.

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    PROCESO DE CONGELACIN

    El proceso deformacin de hielo enalimentos tiene 3fenmenos:1. Nucleacin2. Crecimiento3. Recristalizacin

    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    As a :

    -5 C el agua congelada es de 80%

    -9C el agua congelada es de 91%

    -21C el agua congelada es de 93%

    -25C el agua congelada es de 95%

    -50C/-60C el agua congelada es de 100%

    En la calidad de un alimento mientras menores sean los

    cristales, mayor ser la calidad del alimento.

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    Cuando un alimento se congela lentifica todaslas reacciones e inmoviliza el agua evitandoque sea usado en cualquier reaccin qumica oEnzimtica.

    La congelacin logra reducir la actividad deagua del alimento, ya que el agua se concentraen los ncleos de hielo formados; perosiempre existir una proporcin de agua nocongelada.

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    Por ello los solidos solubles del alimentomigraran concentrndose en las zonas conagua libre, este efecto de concentracinaumentara la fuerza osmtica en la zonadestruyendo las estructuras internas delmismo.

    As la forma de evitar este dao es congelarel alimento tan rpido que los solidos seancongelados sin migrar.

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    Esta congelacin se evidencia cuando loscristales son tan pequeos que no tuvierontiempo de crecer.Una mala congelacin es cuando:1. Se congela el alimento en forma lenta, por

    ejm. llevarlo a -18C en mas de 6 horas.2. Se congela a una temperatura final muy alta

    por ejm. -10C.51

    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

    Los efectos visibles de una mala congelacin son:1. Exceso de presencia de Drip.2. Presencia de colores extraos dentro y fuera del

    alimento.

    3. Presencia de oxidaciones en las grasas.4. Deshidrataciones superficiales.5. Quemaduras de frio.

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    Procesos basados en la Reduccin de Temperatura

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