CIENCIAS

¿Cuáles son los métodos de conservación de alimentos?

Los principales procedimientos utilizados para la conservación de alimentos se apoyan en el control de los microorganismos, para ello se actúa sobre los factores que afectan a la actividad de estos.

Métodos de conservación de alimentos

Los métodos de conservación de alimentos, se pueden clasificar de la siguiente manera:

1. Conservación por calor
2. Conservación por frío
3. Conservación por reducción del contenido de agua
4. Conservación por concentración
5. Métodos no térmicos
6. Envasado en atmósferas controladas

La conservación mediante la aplicación del calor persigue como objetivo la destrucción de microorganismos patógenos y sus esporas, así como la inactivación de los enzimas. Dependiendo de la temperatura y el tiempo aplicado, se pueden aplicar los siguientes tratamientos:

• Pasteurización. Es un tratamiento térmico relativamente suave (con temperaturas menores a 100 ºC), que se aplica sobre los alimentos, mediante el cual se destruyen los microorganismos patógenos no esporulados, levaduras y mohos para conseguir así un producto seguro a consumir a corto plazo como en el caso de la leche, o de mayor duración como en el caso de la fruta embotellada. Existen dos tipos de pasteurizaciones:
  • Pasteurización LTH.
  • Pasteurización HTST.
• Esterilización. Es la operación donde se tratan los alimentos a alta temperatura y durante el tiempo necesario para destruir toda la actividad enzimática y microbiana, por lo que se producen productos con una larga vida útil, pero con notables pérdidas, tanto a nivel nutritivo como sensorial. Los alimentos esterilizados no necesitan ser almacenados en frío y tienen una duración aproximada de seis meses.
  • La uperización o procedimiento UHT, la temperatura sube hasta 150 ºC por inyección de vapor saturado o seco durante uno o dos segundos, produciendo la destrucción total de las bacterias y sus esporas. Termina en un proceso de fuerte enfriamiento a 4 ºC. El alimento líquido esterilizado se puede conservar, teóricamente, durante un largo periodo de tiempo. La fecha límite de uso es de meses, ya que se pueden producir alteraciones en el interior del embalaje.
• Escaldado. Es aquella operación básica aplicada sobre frutas y verduras por medio de la cual se destruyen los enzimas que pueden ocasionar alteraciones en el alimento a lo largo del tiempo. Consiste en una primera fase de calentamiento a 80-100 ºC, seguida de un periodo que suele variar entre 30 segundos y 2/3 minutos de permanencia del alimento a esa temperatura, y finalmente un enfriamiento rápido para que no proliferen los microorganismos termófilos.
• Cocción. Es un tratamiento térmico produce una reducción de la carga microbiana del alimento y de su actividad enzimática que aumentara la vida útil del producto obtenido, aunque el objetivo primordial buscado con el tratamiento sea introducir cambios en la textura, color, composición, etc., del alimento para favorecer la aceptabilidad por parte del consumidor.

La conservación mediante la aplicación de frío consiste en detener los procesos químicos enzimáticos y de proliferación bacteriana que se producen en los alimentos a temperatura ambiente. Esta forma de conservación puede ser:

• Refrigeración. Es un tratamiento muy benigno que no causa daños en el alimento, y los que se producen se deben a malas prácticas de manipulado y operación. Permite conservar los alimentos durante días o semanas. La temperatura de la refrigeración reduce la velocidad de crecimiento de los microorganismos termófilos y muchos de los mesófilos, en cambio los de tipo psicótrofos pueden multiplicarse. Cuando refrigeramos debemos controlar los siguientes factores:
  • Temperatura. La temperatura óptima oscila entre 0 y 10 °C.
  • Humedad. Ya que si el ambiente es muy seco pasará humedad desde el alimento al medio.
  • Luz. Pues las cámaras de refrigeración son oscuras para evitar la oxidación, principalmente de las grasas.
  • Atmósfera. La composición de la atmósfera, ya que, si aumenta la concentración de monóxido de carbono, se retrasa el periodo de maduración. Y si aumenta la concentración de oxígeno, la aceleramos.
• Congelación. Es un método adecuado para la conservación de alimentos a largo plazo, ya que mantiene perfectamente las condiciones organolépticas y nutritivas de los alimentos. La congelación es aquella operación mediante la cual se aumenta la vida útil de los alimentos por aplicación de bajas temperaturas del orden de 20-30 ºC bajo cero. A pesar de que el agua se convierta en hielo a 0 ºC, no todo el alimento está congelado a estas temperaturas. La legislación vigente describe los alimentos ultracongelados destinados a la alimentación humana, como aquellos alimentos:
  • Que hayan sido sometidos a un proceso adecuado de congelación denominado “congelación rápida” o “ultracongelación”, que permita rebasar tan rápidamente como sea necesario en función de la naturaleza del producto la zona de máxima cristalización.
  • Que la temperatura del producto en todas sus partes, tras la estabilización térmica, se mantenga sin interrupción a temperaturas iguales o inferiores a -18 ºC.
  • Que sean comercializados de modo que indiquen que poseen esta característica.
• Descongelación. La descongelación ha de ser rápida. Tanto la conductividad térmica como la difusividad térmica del agua y el hielo son diferentes. El hielo tiene una conductividad cuatro veces mayor que el agua y una difusividad ocho veces mayor. Ello es debido a que los puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua son inestables y se establecen y rompen con gran facilidad mientras que en el hielo los puentes de hidrógeno son fijos y estables por lo que se puede conducir y difundir el calor con mayor celeridad.

La conservación por reducción del contenido de agua tiene como objeto eliminar el agua de los alimentos impidiendo el crecimiento de microorganismos y la actividad enzimática. Aumenta la vida útil del alimento conservándose en perfectas condiciones durante un mayor periodo de tiempo. Podemos diferenciar:

• Deshidratación o secado. Es la operación por la cual se elimina la gran mayoría del agua presente en el alimento. Mediante este mecanismo se inhiben, por disminución de la actividad de agua y no por la temperatura que se alcanza el alimento, enzimas y microorganismos.
• Liofilización. Es la congelación y posterior sublimación (paso de hielo a vapor) del agua de un alimento, reduciendo al mínimo el arrastre de sustancias y el daño a su estructura.

La conservación por concentración se diferencia de la deshidratación en el contenido final de agua y en las características de los productos obtenidos. Generalmente los alimentos que se concentran permanecen en estado líquido, mientras que la deshidratación produce alimentos sólidos o semisólidos, con un contenido de agua significativamente más bajo. Existen muchas formas para concentrar líquidos, si bien las más utilizadas en el procesado de alimentos son:

• Concentración por evaporación. Consiste en la eliminación del agua del alimento por ebullición. Se lleva a cabo suministrando un flujo de calor (generalmente por medio de vapor de agua) para vaporizar el disolvente y obtener una solución final con el grado de concentración
• Concentración por membranas. Solo dejan pasar ciertas moléculas, presentan un gran interés en la industria alimentaria. Algunas de las membranas disponibles separan las moléculas de agua de otros constituyentes de los alimentos líquidos, con lo cual se consigue una concentración de los mismos. Otras membranas pueden separar moléculas por tamaño, obteniéndose simultáneamente concentración y fraccionamiento. Las técnicas utilizadas en esta concentración son:
  • Ósmosis inversa.
  • Nanofiltración.
  • Ultrafiltración.
  • Microfiltración.
• Crioconcentración. Es la concentración del alimento por congelación. Consiste en la cristalización fraccionada del agua en hielo y eliminación posterior por separación mecánica o lavado en columna. Por este método se consigue eliminar agua del alimento sin dañar las propiedades nutritivas y organolépticas del alimento, pero como contrapartida el coste de la operación es superior a otros métodos y la capacidad de producción es inferior.

El principal problema de los tratamientos térmicos radica en su inespecificidad, dado que, al tiempo que inactivan microorganismos y enzimas, producen una serie de cambios químicos en los componentes de los alimentos cuyas consecuencias son la pérdida de su calidad nutritiva, sensorial y funcional. Los tratamientos de conservación de alimentos no térmicos son poco agresivos y tienen la ventaja de ofrecer productos muy semejantes a los frescos, pero sin perder sus garantías de seguridad alimentaria. Las técnicas más utilizadas son:

• Altas presiones. Una de sus consecuencias es la reducción de los tratamientos térmicos sustituyéndolos por otras técnicas de conservación que no tengan los inconvenientes que estos presentan. El tratamiento por alta presión se realiza en dos tipos de equipos en función del producto a tratar:
  • Tipo discontinuo. Normalmente se utiliza el tipo discontinuo para productos sólidos o líquidos ya envasados.
  • Tipo semicontinuo. El tipo semicontinuo se utiliza para líquidos no envasados.
• Campos eléctricos pulsantes de alta intensidad. Consiste en aplicar a los alimentos fluidos un campo eléctrico en forma de pulsos de corta amplitud con una duración de pulso entre unos pocos microsegundos y milisegundos. Los alimentos pueden ser procesados a temperatura ambiente o a temperaturas de refrigeración. Con el tratamiento con campos eléctricos pulsantes, el alimento se procesa durante un periodo de tiempo corto y la pérdida de energía debida al calentamiento de los alimentos es mínima.
• Campos magnéticos oscilantes. Los campos magnéticos, en general, alteran el crecimiento y reproducción de los microorganismos, incrementan la síntesis de ADN, cambian la orientación de las biomoléculas y biomembranas celulares hacia una dirección paralela o perpendicular al campo magnético aplicado. En general los campos magnéticos pueden ser:
  • Campos magnéticos estáticos. Presentan una intensidad magnética constante con el tiempo y la dirección del campo es siempre la misma.
  • Campos magnéticos oscilantes. Se aplican en forma de pulsos, invirtiendo la carga en cada pulso y la intensidad disminuye con el tiempo, alrededor del 10% de la intensidad inicial.

La conservación de alimentos mediante envasado en atmósferas controladas se basa en la sustitución de la atmósfera que rodea el alimento por otra preparada específicamente para cada tipo de producto y que inhibe el crecimiento de microorganismos y ejerce un control sobre las reacciones químicas y enzimáticas indeseables. Actualmente se está aplicando este método extensamente en los denominados productos de cuarta gama (ensaladas y hortalizas troceadas y listas para su preparación y consumo).

Técnicas principales de envasado

En la actualidad son cuatro las técnicas principales de envasado:

1. Envasado tradicional. El principal objetivo es preservar el producto del exterior, evitando contaminaciones cruzadas con otros alimentos, manipuladores o el ambiente.
2. Envasado al vacío. De forma muy general, esta técnica consiste en la eliminación del aire que rodea al alimento, reduciendo por tanto degradaciones de este por parte del oxígeno, así como dificultando el crecimiento de microorganismos. Es uno de los métodos empleados para envasar productos como el café, arroz o las especias.
3. Envasado en atmósferas controladas (EAC). En este tipo de envasado, el alimento se encuentra rodeado de una atmósfera preseleccionada, cuya composición base suele ser nitrógeno y dióxido de carbono. La composición de esta atmósfera gaseosa se mantiene constante a lo largo del tiempo mediante un control continuado.
4. Envasado en atmósferas modificadas (EAM). En este método se sustituye el aire que envuelve al alimento por un gas concreto o una mezcla de gases. Solo que, en este caso, la composición de gases se ajusta en el momento de envasar el alimento y posteriormente, dependiendo del tipo de alimento y del material del envase (si es permeable), esa composición se irá modificando con el tiempo.