CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS POR DESECACIÓN

1. CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS POR DESECACIÓN Microbiología de Alimentos Trimestre 05-O Presentado por: Nallely Renteria Víctor E. Rodríguez S.

2. Importancia de la humedad en alimentos Los microorganismos tienen una necesidad perentoria de agua, ya que sin agua no es posible el crecimiento. La cantidad exacta de agua, necesaria para el crecimiento de los microorganismos es variable. Esta demanda de agua se define como agua libre o actividad de agua (Aw). (Frazier, 1993)

3. Importancia de la humedad en alimentos La mayoría de los alimentos contiene una cantidad de humedad suficiente para permitir la actividad de sus propios enzimas y la de los microorganismos, de forma que para conservarlos por desecación es necesario que su humedad sea eliminada o fijada. La desecación se suele conseguir eliminando el agua. La humedad de los alimentos se puede eliminar mediante varios procedimientos, que van desde la desecación mediante la acción de los rayos solares hasta los procedimientos artificiales que se emplean en la actualidad.

4. Antecedentes El secado es uno de los métodos más antiguos, utilizados por el hombre para la conservación de alimentos. La conservación de alimentos por desecación se ha practicado durante siglos. Prácticamente desde la era de la prehistoria donde el hombre se percató que los frutos y granos que recogía, duraban más tiempo cuando se exponían por un tiempo a los rayos del sol.

5. Antecedentes • El primer hombre secó sus alimentos en sus refugios. • Los indios americanos precolombinos usaron el calor del fuego para secar alimentos. • El uso del fuego para secar alimentos fue descubierto independientemente por muchos hombres en el Nuevo y Viejo Mundo. • En 1795, se inventó el primer cuarto de deshidratación de aire caliente

6. ¿Qué es la desecación? Es la operación unitaria por medio de la cual, se elimina casi toda el agua presente en un alimento. En sentido estricto, Desecación es el término que se utiliza cuando la eliminación de agua es por medios naturales y en condiciones no controladas; y la Deshidratación, implica el control de las condiciones climáticas del medio y por lo tanto, resulta más costosa. En el presente trabajo, éstas palabras se tomarán como sinónimos.

7. Etapas en la desecación • El agua presente en los alimentos, no se encuentra en estado puro, si no que puede estar en forma de solución de sólidos, de gel, en emulsión o ligada de diversos modos a los constituyentes sólidos, por lo que pueden presentarse las siguientes etapas: • Movimiento de solutos • Retracción • Endurecimiento superficial

8. Etapas en la desecación Movimientos de Solutos El agua que fluye hacia la superficie durante la desecación contiene diversos productos disueltos. A la migración de sólidos en los alimentos, contribuye también la retracción del producto, que crea presiones en el interior de las piezas. Se ha demostrado que el movimiento de los solutos, puede ir del centro a la superficie y viceversa; esto dependerá de las características del producto y de las condiciones de desecación.

9. Etapas en la desecación Retracción Durante la desecación de los tejidos animales y vegetales, se produce cierto grado de retracción del producto. La retracción de los alimentos durante la desecación puede influir en las velocidades del proceso, debido a los cambios en el área de la superficie de la desecación y a la creación de gradientes de presión en el interior del producto.

10. Etapas en la desecación Endurecimiento Superficial Se ha observado que durante la desecación de algunas frutas, carnes y pescados, frecuentemente se forma en la superficie, una película impermeable y dura. Esto, determina normalmente, una reducción en la velocidad de desecación. Es causado, probablemente, por la migración de sólidos solubles a la superficie y las elevadas temperaturas que se alcanzan en el proceso de desecación.

11. Tipos de desecación (métodos) • Secado al sol • Desecación con aire caliente. • Desecación por contacto con una superficie caliente. • Desecación por aplicación de energía de una fuente radiante, de microondas o dieléctrica. • Liofilización.

12. Secado al sol • Se elimina la humedad mediante la exposición a los rayos solares sin necesidad de aplicar calor artificial ni de controlar variaciones de temperatura, de la humedad relativa o del aire. • Los alimentos a desecar se extienden sobre bandejas y durante la desecación se les puede dar vuelta. Los pescados, el arroz y otros granos también se pueden secar al sol.

13. Desecación con aire caliente • Consisten en dirigir sobre el alimento a desecar una corriente de aire caliente y de humedad controlada. El desecador más sencillo es el evaporador u horno de desecación. Los ingredientes deshidratados por aire ofrecen múltiples ventajas. La eficiencia en el procesamiento garantiza un costo competitivo. Muchos de los productos tienen más de un año de vida de anaquel. Después de la rehidratación, el color, la textura y el sabor no cambian. Son ideales para fabricar productos con ingredientes secos, así como para usarse con productos húmedos o congelados.

14. Desecación por superficie caliente • El rodillo se calienta inyectando vapor de agua a altas temperaturas. Este tipo de equipo es ideal para fabricar productos como cremas, purés, cereales instantáneos, etc. Tienen como característica dar consistencia y cuerpo al momento de rehidratarse.

15. Desecación por superficie caliente

16. Desecación por energía radiante Se conocen principalmente 3 tipos: 1.-Calentamiento Radiante 2.-Secador infrarrojo continuo 3.-Calentamiento con microondas o dieléctrico

17. Liofilización La liofilización o desecación por congelación al vacío consiste en la sublimación del agua de un alimento congelado, mediante vacío y aplicación de calor a la bandeja de desecación. Durante este proceso y bajo la influencia de un ligero calentamiento, el agua contenida en los productos en forma de hielo, es convertida en vapor y eliminada de las células. La forma, el color, el tamaño y la consistencia se conservan. La estructura porosa de las células resultantes en el producto final permite reabsorber rápidamente el agua.  Las ventajas para emplear ingredientes liofilizados son: larga vida de anaquel, almacenamiento a temperatura ambiente, facilidad de manejo durante la producción, una rehidratación instantánea y una excelente microbiología. 

18. Alimentos deshidratados • Frutas • Hortalizas • Carne • Pescado • Leche • Huevos

19. Tratamientos antes de la desecación Entre los tratamientos previos podemos incluir: 1.La selección y clasificación de los alimentos, teniendo en cuenta su tamaño, estado de madurez e integridad. 2. El lavado, sobre todo de las frutas y hortalizas. 3. El pelado de las frutas y hortalizas a mano, con máquinas o por abrasión. 4. El troceado en mitades, o rodajas, en fragmentos o en dados. 5. La inmersión en un baño alcalino (pasas, uvas y ciruelas cuando se desecan directamente a rayos solares). 6. El blanqueado o escaldado de las hortalizas y algunas frutas. 7. La sulfuración de los frutos ligeramente coloreados y de ciertas hortalizas.

20. Tratamientos después de la desecación • Exudación o transpiración. Consiste en almacenarlos, generalmente en cestones o en cajas, con el fin de que se equilibre su humedad o con el fin de añadírsela hasta el grado deseado. • Envasado o etiquetado.La mayoría se envasan inmediatamente después de su desecación para protegerlos de la humedad, de la contaminación de microorganismos y de la infestación por insectos. • Pasteurización.Se limita en su mayor parte a los frutos secos, destruye cualquier microorganismo patógeno que pudiera existir en los mismos y también los microorganismos capaces de alterarlos.

21. Factores que regulan la desecación El estudio de la adecuada regulación de la desecación incluye los siguientes factores: • Temperatura empleada: Depende del alimento y del procedimiento de desecación que se utilice. • Humedad Relativa del aire: Depende de alimento y del estado de desecación. • Velocidad del aire • Duración de la desecación (tiempo)

22. Rehidratabilidad de alimentos desecados La rehidratabilidad o reconstitución, referida a los alimentos deshidratados, es el término que se utiliza para indicar la velocidad y el grado en que los alimentos desecados captan y absorben agua para readquirir un estado parecido al del producto original. Hojuelas de papa Gránulos de papa

23. Rehidratabilidad de alimentos desecados Papa en rebanadas Papa rallada Papa en cubos

24. Rehidratabilidad de alimentos desecados • Humectabilidad: Capacidad de las partículas de polvo para adsorber agua sobre su superficie. • Sumergibilidad: Capacidad de las partículas para hundirse rápidamente en el agua. Depende del tamaño y la densidad de las partículas.

25. Rehidratabilidad de alimentos desecados • Dispersabilidad: Facilidad con la que el polvo se puede distribuir en forma de partículas individuales en el agua. • Solubilidad: Velocidad y grado con que los componentes de las partículas de polvo se disuelven en el agua. Depende de la composición química y de su estado físico.

26. Microbiología de alimentos desecados • ANTES DE SU RECEPCIÓN EN LA PLANTA DE DESECACIÓN. En la superficie de las frutas y hortalizas existen m.o. del suelo y del agua más su propia flora natural, y las zonas alteradas contienen los m.o. que producen la alteración. Las carnes y las canales de las aves de corral se contaminan con m.o. procedentes del suelo, del contenido intestinal, de los manipuladores y del equipo. Los pescados se contaminan con m.o. procedentes del agua y de su propio contenido intestinal.

27. Microbiología de alimentos desecados Los huevos son ensuciados por la gallina, por los nidales y por las personas que los manipulan. La leche está expuesta a contaminación desde el momento de ser segregada por la vaca hasta su recepción en la planta donde va a ser desecada pudiendo sustentar la multiplicación de algunas bacterias psicrótrofas.

28. Microbiología de alimentos desecados • EN LA PLANTA DESECADORA, ANTES DE SU DESECACIÓN • El equipo y los obreros de la planta los pueden contaminar. La calibración, la selección y la clasificación de los alimentos, sobre todo de aquellos como las frutas, hortalizas y la leche influirán tanto en las especies como en el número de m.o. existentes en los mismos.

29. Microbiología de alimentos desecados • La eliminación de frutas y hortalizas alteradasreducirá el número de m.o. • El rechazo de los huevos rotos y/o de los sucios • El lavado de las frutas y de hortalizaselimina la tierra y asimismo los microorganismos. • El pelado de las frutas y hortalizas sobre todo con vapor de agua debe reducir el número de m.o. ya que la mayoría de estos se encuentran en la superficie externa de estos alimentos.

30. Microbiología de alimentos desecados La inmersión en soluciones alcalinas en algunas frutas antes de desecarlas al sol, puede reducir la población microbiana. El blanqueado o escaldado de las hortalizas reduce incluso un 99% en algunos casos. El tratamiento con dióxido de azufre ocasiona una importante reducción del número de m.o. y tiene por objeto inhibir su multiplicación en el alimento desecado. El rechazo de la leche que no se ajusta a los patrones bacteriológicos de calidad.

31. Microbiología de alimentos desecados • DURANTE LA DESECACIÓN. Si el tratamiento de desecación y las condiciones de almacenamiento son adecuadas, en el alimento desecado no habrá multiplicación microbiana. Durante el almacenamiento, tiene lugar una ligera disminución del número de m.o. Las esporas de las bacterias y las de los mohos, algunos micrococos y las microbacterias son especialmente resistentes al almacenamiento bajo condiciones de sequedad. Durante el envasado y durante cualquier otra manipulación del alimento una vez desecado, puede existir cierta posibilidad de que se contamine.

32. Microbiología de alimentos desecados • FRUTAS DESECADAS En la superficie externa de la mayoría de las frutas frescas, el número de m.o. oscila desde relativamente pocos a muchos, en función de los tratamientos previos a los que se hayan sometido. Es probable que tanto las esporas bacterianas como las esporas de los mohos existan en mayor número. Cuando ha habido crecimiento de mohos en alguna parte de la fruta, antes o después de la desecación, sus esporas se pueden encontrar en elevado número.

33. Microbiología de alimentos desecados • HORTALIZAS DESECADAS. En las hortalizas, inmediatamente antes de ser desecadas, el número de m.o. puede ser elevado debido a su contaminación y a la multiplicación de los m.o. una vez blanqueadas. Si las bandejas de desecación no se cargan adecuadamente, puede tener lugar el agriado por las bacterias lácticas (cebolla, papa) y un notable aumento de las bacterias. En las hortalizas se encuentran principalmente bacterias entre las cuales figuran Escherichia, Enterobacter, Bacillus, Clostridium, micrococcus, Pseudomonas y Streptococcus.

34. Microbiología de alimentos desecados • HUEVOS DESECADOS. Contienen principalmente bacterias, dependiendo de que en la elaboración de este producto se empleen huevos rotos y de los procedimientos utilizados para desecarlos. En los huevos frescos de buena calidad no existen m.o. o solamente existen unos pocos. En los huevos desecados se han encontrado una gran variedad de m.o. entre las cuales se incluyen micrococos, estreptococos, coliformes, esporógenos y mohos. La yema del huevo es un medio de cultivo más rico en nutrientes que la clara, por lo cual al romper el huevo los recuentos de la yema sean más elevados que en la clara.

35. Microbiología de alimentos desecados • LECHE EN POLVO. El número de m.o. presentes en la leche depende de la leche que se está desecando y del procedimiento de desecación que se emplee. El procedimiento de los cilindros o tambores giratorios destruye un número de m.o. más elevado que el procedimiento de por pulverización. Las especies de microorganismos predominantes son las especies de estreprococos termodúricas, las de micrococos y las esporógenas.

36. Ventajas y Desventajas VENTAJAS • Mayor vida de anaquel • Reducir espacios de almacenamiento • Optimizar transporte y distribución DESVENTAJAS • Pueden perderse algunos nutrimentos (proteínas, vitaminas) • Se pueden perder algunos atributos sensoriales (olor, color, sabor, etc) • Puede presentarse Oscurecimiento no enzimático

37. Otros métodos • Salazón Consiste en añadir sal en forma sólida al alimento. Al aumentar la concentración de sal, el alimento cede su agua, y se frena la actividad bacteriana y enzimática. A su vez, se producen cambios de aroma y sabor. • Ahumado Los alimentos se someten al humo de madera y en este proceso se originan una serie de sustancias químicas con gran poder conservador y que adempas, dan un sabor típico a los alimentos.

38. Referencias • Desrosier, Norman W., “Conservación de Alimentos”, Cía. Editorial Continental, 1991. • Brenan, J.G., “Las operaciones de la Ingeniería de los alimentos” 2ª edición, Editorial Acribia, 1980. • Frazier, W.C., “Microbiología de los Alimentos” 4ª edición; Ed. Acribia, 1993. • Potter, Norman N., “Food Science” 5ª edición, Ed. Champan&Hall, 1995.