Conservación de alimentos
por calor
Nicolás Appert
Un francés cocinero de la princesa de Forbach
fue el creador de la preservación hermética de
alimentos. Consiguió un premio ofrecido por
Napoleón quien requería para su ejército algún
método que permitiera conservar los alimentos
por más tiempo. El método original consistía en
sellar los alimentos en frascos con tapones de
corcho, alambres y sellados con cera y se
calentaban durante largos tiempos. Se le
conoce con el nombre de apertización en honor
a su creador.
Peter Durand
• Recibió una patente del
Rey George III de
Inglaterra para una lata
férrica estaño-chapada
como un recipiente de
comida. En ese
momento, se hicieron
Latas de hierro y se
cubrieron con una capa
delgada de estaño. Pero
incluso los artesanos mas
buenos sólo podrían
producir no más de 60
latas por día.
Chevalier Appert
En 1852 un sobrino
nieto de Appert, el
físico Raymond
Chevalier-Appert,
utilizó por primera vez
el autoclave.
Louis Pasteur
Fue en 1860 cuando Louis
Pasteur explicó científicamente el
proceso de appertización.
Fundamento de la conservación por
Tratamiento Térmico
• El objetivo primordial del tratamiento térmico es destruir
los microorganismos capaces de causar trastornos de
la salud publica, así como aquellos gérmenes posibles
responsables de la alteración de los productos
envasados.
• La esterilización por el calor se basa en reducir las
probabilidades de supervivencia de las formas
vegetativas de los géneros Bacillus Desulfotomaculum y
Clostridium.
• La principal amenaza pública es el Clostridium
botulinum, ya que la ingestión de su toxina puede ser
causal de muerte.
Clostridium botulinum
Es una bacteria anaeróbica con forma
de bastón, Gram positiva, formadora
de esporas y además productora de
una potente neurotoxina. Sus esporas
son resistentes al calor y pueden
sobrevivir en aquellos alimentos
mínima o inadecuadamente
procesados.
La enfermedad del botulismo
transmitida por los alimentos
(diferente al botulismo causado a
través de las heridas y al
botulismo infantil) es un tipo
severo de envenenamiento
causado por la ingestión de
alimentos conteniendo la potente
neurotoxina formada durante el
crecimiento del microorganismo.
Fundamento de la conservación
por calor
La hermeticidad del envase es una
condición indispensable.
•
La conservación está asegurada
por el empleo combinado de las
dos técnicas siguientes:
– Acondicionamiento
del
alimento en un recipiente
impermeable a los líquidos,
gases y microorganismos.
– Tratamiento térmico
que
debe conseguir destruir o
inhibir
totalmente
las
enzimas, así como los
microrganismos
y
sus
toxinas.
Cinética de la destrucción térmica
Se ha encontrado que los
m.o. al ser sometidos al
calor húmedo a una
temperatura letal, se
inactivan o destruyen en
una forma exponencial
con el tiempo siguiendo
el
comportamiento
cinético de una reacción
de primer orden.
N= N0 e-kt
Log (N/N0) = (-k/ 2,303) x t
Donde:
Temperatura referencial 121ºC
N = número de m.o. a una tº dada.
N0 = número de m.o iniciales
k = constante de reacción
t: = tiempo.
•
Donde Dt = (2,303 / k), y Dt es el tiempo de reducción decimal microbiana,
es decir, el tiempo necesario para reducir la carga microbiana a un décimo
(reducir en 90%)
Interpretación gráfica
Valor D
Tiempo de reducción decimal: es el
tiempo requerido para reducir al 10% la
densidad de la suspensión, a una
determinada
temperatura
(también
llamado valor D).
Si graficamos en papel
semilogarítmico la reducción
en la población microbiana de
un
microogranismo
a
diferentes
temperaturas,
obtendremos líneas rectas de
pendientes
diferentes,
tal
como se ilustra en la figura a
continuación. Observe que a
mayor
temperatura,
la
pendiente de la línea es más
inclinada (se acerca más a ser
una línea vertical), indicando
que el proceso es más
rápido. Por lo tanto, a mayor
temperatura, menores serán
los tiempos de reducción
termal (valores D).
Valor F o Tiempo de Destrucción Térmica
Es el tiempo necesario para producir una
reducción de 12 ciclos logarítmicos a
cualquier temperatura letal.
Es el tiempo necesario para producir una
esterilización comercial.
Valor z
Es en número de
grados Farenheit que
se requiere para
modificar el valor F 10
veces.
Efecto de la temperatura sobre el valor
de k
• La constante de la
velocidad de una
reacción (k) depende
también de la
temperatura ya que la
energía cinética
depende de ella. La
relación entre k y la
temperatura está
dada por la ecuación
de Arrhenius:
•
La ecuación de Arrhenius
relaciona la constante de
velocidad con la temperatura,
para una determinada reacción
química:
Curva de destrucción térmica
La siguiente gráfica muestra
curvas de destrucción térmica
para
un
microorganismo
patógeno (Salmonella, z = 7
°C) y para una vitamina (ácido
ascórbico, z = 32.2 °C). Puede
verse
que,
a
bajas
temperaturas
y
tiempos
prolongados, la vitamina se
destruye
antes
que
el
patógeno, mientras que a
temperaturas altas y tiempos
bajos, es posible destruir el
patógeno
sin
dañar
la
vitamina.
Factores que afectan los tiempos de destrucción
térmica (TDT)
• Variabilidad de las suspensiones de
esporas
• Cambio de pH durante el calentamiento
• Presencia de azúcar
• Sal: NaCl protege hasta 2-4%. 8-10%
inhibe el crecimiento de Cl. Botulinum
• Grasas y aceites
• Medio de cultivo
Información requerida para medición de penetración
de calor
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Fecha
Producto
Tamaño recipiente
Posición termopar
Posición del recipiente en el autoclave
Hora en que se abrió el vapor
Hora en que el autoclave llegó a temperatura
Hora en que se cortó el vapor (inicio del enfriamiento)
Temperatura agua enfriamiento
Espacio libre, vacío
Masa neta y drenada, # piezas
Concentración jarabe o salmuera
pH del producto antes y después del proceso
Factores que afectan la transferencia de calor
• Tamaño y forma del
recipiente
• Ingredientes y pH del
producto
• Viscosidad del
producto: determina
el mecanismo de
transferencia de calor
• Convección
• Conducción
• Radiación
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