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TECNOLOGIA DE BARRERAS PARA LA CONSERVACION DE ALIMENTOS

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by

Juuan Alvarado

on 8 September 2015

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TECNOLOGÍA DE BARRERAS PARA LA CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS
RESUMEN


la actividad de agua (aw) es la relación entre la presión de vapor del agua del alimento y la del agua pura a la misma temperatura. La aw influencia el crecimiento, la resistencia y la supervivencia de microorganismos y la tasa de reacción de la mayoría de los procesos de degradación de la calidad. En general, las bacterias son menos tolerantes a una aw reducida que las levaduras y especialmente los mohos. La aw puede ser reducida por deshidratación o por adición de solutos como sal, azúcar, etc y bajando la temperatura. Normalmente es necesario un envase que actué como barrera contra el vapor de agua

Las barreras más importantes comúnmente usadas en la conservación de alimentos, ya sean aplicadas como barreras de proceso o como aditivos, son:

• altas temperaturas (valor F)
• bajas temperaturas (valor t)
• actividad de agua
• acidez
• potencial redox
• microorganismos competitivos(por ejemplo, bacterias ácido lácticas)
• conservantes (nitrito, sorbato, sulfito).

De todos modos, han sido identificadas más de 40 barreras de uso potencial para alimentos de origen animal o vegetal, que mejoran la estabilidad y/o calidad de dichos productos, incluyendo:

• Alta o baja tensión de oxigeno
• Atmósfera modificada ( CO2, N2, O2)
• Alta o baja presión
• radiación (UV, microondas, irradiación)
• Calentamiento Ohmico
• Pulsaciones de campos eléctricos
• Ultrasonido
• nuevos envases
• micro estructura de los alimentos (fermentación en estado sólido, emulsiones)
• varios conservantes.

Los vegetales son componentes esenciales de la dieta humana y su procesamiento trae como consecuencia un rápido deterioro ocasionado por el aumento de las reacciones metabólicas, esto hace necesario que se utilicen tecnologías emergentes de conservación como la (desinfección, tratamiento térmico, recubrimiento comestible, atmósfera modificada y refrigeración) sobre la vida útil de una mezcla de vegetales mínimamente procesados. La combinación de barreras se a demostrado como una alternativa viable en la conservación de mezclas de vegetales mínimamente procesados
¿ QUE ES LA TECNOLOGIA DE BARRERAS ?
Son técnicas de conservación aplicadas para controlar el deterioro y la calidad de los alimentos. El deterioro es causado por microorganismos y/o por una variedad de reacciones físico-químicas que ocurren después de la cosecha. Sin embargo, la prioridad de cualquier proceso de conservación es minimizar la probabilidad de ocurrencia y de crecimiento de microorganismos deteriorativos y patógenos. Desde el punto de vista microbiológico, la conservación de alimentos consiste en exponer a los microorganismos a un medio hostil (por ejemplo a uno o más factores adversos) para prevenir o retardar su crecimiento, y disminuir su supervivencia o causar su muerte.
APLICACIONES
Las tecnologías combinadas se están usando cada día más en el diseño de alimentos, tanto en los países industrializados como en los países en desarrollo, con varios objetivos de acuerdo a las necesidades

• en las distintas etapas de la cadena de distribución, durante el almacenamiento, procesamiento y/o envasado, como una medida de «back-up» en los productos mínimamente procesados de corta vida útil para disminuir el riesgo de patógenos y/o aumentar la vida útil

• como una herramienta para mejorar la calidad de productos de larga vida útil sin disminuir su estabilidad microbiológica

Barreras de Calidad y Seguridad
PH

En alimentos crudos (sin procesar), el descenso del pH aumenta la estabilidad microbiológica. Esto se logra naturalmente por fermentación o artificialmente por adición de acidulantes como ácidos orgánicos débiles. La mayoría de los microorganismos no crecen por debajo de un pH mínimo especificado, pero un pH tan bajo como para que no crezcan microorganismos produce perdida de la calidad del alimento.
Sal (NaCl)

La adición de sal tiene como principal efecto la reducción de aw, pero tiene por sí misma efecto bacteriostático. Actualmente se prefieren alimentos con bajo contenido de sal, por lo que debe ser combinada con otras barreras. El curado es el proceso de la adición de NaCl y otros ingredientes como nitrito. Un producto estable debe contener al menos 27 g sal / 100 g agua
NITRITO (NANo2)

En el curado de carne casi siempre la sal se usa combinada con nitrito (o nitrato). Inhibe el crecimiento de unos cuantos microorganismos, dependiendo de la concentración, tipo de organismo, etc. Un aspecto muy importante es que el nitrito es más bien efectivo contra bacterias esporo formadoras. El efecto del nitrito es mayor en procesos donde se lo calienta junto con la carne.

CO2

Está presente en la atmósfera a una concentración de aproximadamente 0,03%. Una concentración mayor reduce la velocidad de muchos procesos de degradación de calidad en alimentos, y a una concentración mayor del 20%, el crecimiento de la mayoría de las bacterias alteradoras es reducido o inhibido.

O2

Presente en la atmósfera a una concentración de aproximadamente 21%. La mayoría de los organismos (incluyendo humanos) prefieren dicha concentración, y en la practica una disminución en la concentración de O2 puede ser considerada como una barrera.
Sulfito (SO2)

Las fuentes de SO2 son sales disueltas. Es un aditivo multifuncional:
• Antioxidante: previene oxidación, minimiza los cambios de color y estabiliza la vitamina C.
• Inhibidor Enzimático: inhibe reacciones químicas y enzimáticas como el pardeamiento
• Inhibidor de la Reacción de Maillard: previene el pardeamiento no enzimatico
• Agente reductor: Modifica la reologia de la harina
Ahumado

Se lo usa para dar color y sabor a carnes. Es un efectivo medio para inhibir el crecimiento indeseado de mohos. Durante este proceso al reducirse la aw por secado de superficie, se reduce el numero de bacterias.




Barreras Físico-Químicas
Dado que la prevención del deterioro y el mantenimiento de la calidad optima suelen ser acciones opuestas, para mantener la calidad optima se combinan varias barreras y cada una de ellas se mantiene en su menor intensidad posible. Se debe tener en cuenta que la legislación alimentaria es distinta en los distintos países, particularmente en cuanto al uso de aditivos.

Descripción de barreras

Los recubrimientos comestibles son aquellos formados a partir de formulaciones que contengan aditivos permitidos para su uso alimentario. Entre esos aditivos alimentarios, la Directiva 95/2/CE (1995) incluye los siguientes: goma arábiga, goma xantana, glicerina, pectinas, celulosa y sus derivados (metilcelulosa, hidroxipropil celulosa, hidroxipropil, metilcelulosa, etc.).

RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES
Los recubrimientos comestibles deben presentar ciertos requerimientos funcionales que permitan controlar o aminorar las causas de alteración de los alimentos a recubrir. Algunos de estos requerimientos, dependientes de la naturaleza del producto alimenticio al cual se aplica y de su principal mecanismo de deterioro. Los principales requerimientos funcionales que deben cumplir los recubrimientos comestibles son: ser transparentes, no otorgar sabor y olor diferente al alimento, no ser detectados durante su consumo, presentar una adecuada permeabilidad al vapor de agua y solutos y una permeabilidad selectiva a gases y volátiles, estar libres de tóxicos y ser seguros para la salud, requerir una tecnología simple para su elaboración, además las materias primas y el costo de producción del recubrimiento debe ser de bajo costo

Indudablemente la tecnología de barreras no se aplica solamente a la seguridad sino también a los aspectos de calidad. Las distintas barreras pueden influenciar la estabilidad, las propiedades sensoriales, nutritivas, tecnológicas y económicas de un producto, e incluso las barreras presentes pueden ser tanto positivas como negativas para la calidad total. Más aun, una misma barrera podría tener un efecto positivo o negativo en el alimento, según su intensidad. Por ejemplo, el enfriamiento a una temperatura baja no apta será perjudicial para la calidad de frutas (daño por enfriamiento), mientras que un enfriamiento moderado es beneficioso. A fin de asegurar la calidad total de los alimentos, las barreras deberían tener un alcance óptimo

Calidad Total de los Alimentos

Procesos térmicos

• Esterilización
• Pasteurización
• Escaldado

Barreras físicas
Radiación

Radiación ultravioleta:
La longitud de onda más efectiva para destruir microorganismos es 260nm. La fuente más común de UV es la lámpara de mercurio de baja presión. Se usa para descontaminación de aire e incluso líquidos (en capas finas de cómo máximo 1cm). Puede destruir microbios en superficies y se usa para esterilizar envases

Radiación iónica y (irradiación):
se caracteriza por un contenido energético muy alto. Puede matar microorganismos permitiendo que el producto mantenga sus características de alimento fresco luego de ser irradiado


Energía electromagnética
Microondas:
alterna campos eléctricos a (500-1000 MHz). Se produce un rápido calentamiento interno por la fricción molecular entre componentes que vibran excitados por la absorción de energía. se consigue una inactivación de microorganismos por su efecto térmico . En la industria alimenticia, se emplea para procesos de pasteurización, secado, descongelación y escaldado, pero no en esterilización

Radiofrecuencia:

Útil como método de conservación templado, pudiendo inactivar microorganismos alteradores afectando mínimamente la calidad del producto. Suele usarse para descongelado, pero no se aplica como única barrera.

Pulsos de oscilación magnética:
Para destruir o inactivar bacterias y levaduras en productos de conductividad eléctrica pobre ( afecta moléculas grandes como las de ADN convirtiéndolas en no funcionales
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