Degradación y conservación de los alimentos

Aquino y Sánchez/ DEGRADACIÓN Y CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS 0
DEGRADACIÓN Y
CONSERVACIÓN DE LOS
ALIMENTOS
2015
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA
LA MOLINA
MONOGRAFÍA:
AUTORES:
 Edson Martin, Aquino Méndez*
 Rosa Celinda, Sánchez Sandoval

Aquino y Sánchez/ DEGRADACIÓN Y CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS i
2015
ÍNDICE GENERAL
Pág.
LISTA DE FIGURAS .....................................................................................................................iv
LISTA DE TABLA.........................................................................................................................vi
INTRODUCCIÓN........................................................................................................................vii
CAPÍTULO I
1. LOS ALIMENTOS ....................................................................................................................2
1.1. PERECEBILIDAD ..............................................................................................................5
1.2. DETERIORO DE LOS ALIMENTOS....................................................................................5
1.2.1. FACTORES EXTERNOS..............................................................................................8
1.2.1.1. TEMPERATURA.................................................................................................8
1.2.1.1.1. ACCIÓN ENZIMÁTICA ..............................................................................10
1.2.1.1.2. DETERIORO MICROBIOLÓGICO...............................................................11
1.2.1.1.3. EFECTOS DE LA TEMPERATURA EN LAS FRUTAS ....................................13
1.2.1.1.4. EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA CLOROFILA...................................14
1.2.1.2. OXIGENO........................................................................................................14
1.2.1.2.1. DETERIORO DE LÍPIDOS...........................................................................15
1.2.1.2.2. CRECIMIENTO DE MICROORGANISMOS.................................................18
1.2.1.2.3. DETERIORO OXIDATIVO DE CARNES.......................................................18
1.2.1.3. LUZ .................................................................................................................19
1.2.1.4. PRESIÓN, ESFUERZOS MECÁNICOS Y VIBRACIÓN..........................................19
1.2.1.5. HUMEDAD RELATIVA AMBIENTAL.................................................................20
1.2.2. FACTORES INTERNOS ............................................................................................20
1.2.2.1. CARACTERÍSTICA DEL TEJIDO Y COMPOSICIÓN QUÍMICA.............................20
1.2.2.1.1. DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES...........................................................20
1.2.2.1.2. INCIDENCIA DEL PH.................................................................................21
1.2.2.1.3. POTENCIAL REDOX..................................................................................22
1.2.2.1.4. ACTIVIDAD DE AGUA...............................................................................22
1.3. TIPOS DE DETERIOROS .................................................................................................23
1.3.1. DAÑOS FISICOS......................................................................................................23
1.3.2. DAÑOS QUIMICOS Y BIOQUIMICOS......................................................................23

ii
2015
1.3.2.1. DEGRADACIÓN TÉRMICA DE CARBOHIDRATOS.............................................23
1.3.2.2. PARDEAMIENTO NO ENZIMÁTICO.................................................................24
1.3.2.3. CONTROL DEL PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO ...............................................25
1.3.3. DETERIORO MICROBIOLÓGICO.............................................................................28
CAPÍTULO II
2. CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS..................................................................................30
2.1. MÉTODOS DE CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS...........................................................30
2.1.1. TRATAMIENTO QUE CONLLEVAN A UNA DESTRUCCIÓN DE MO ..........................31
2.1.1.1. CALOR.............................................................................................................31
2.1.1.1.1. ESTERILIZACIÓN ......................................................................................31
2.1.1.1.2. PASTEURIZACIÓN....................................................................................34
2.1.1.2. IRRADIACIÓN..................................................................................................37
2.1.1.3. ALTA PRESIÓN HIDROSTÁTICA (APH).............................................................40
2.1.1.4. PULSOS ELÉCTRICOS DE ALTO VOLTAJE (PEAV).............................................47
2.1.1.5. PULSOS DE LUZ...............................................................................................48
2.1.1.6. CAMPOS MAGNÉTICOS OSCILATORIOS (OMF)..............................................50
2.1.1.7. PLASMA FRÍO .................................................................................................52
2.1.1.8. TECNOLOGÍA DE SEPARACIÓN POR MEMBRANAS........................................53
2.1.2. TRATAMIENTO QUE CONLLEVAN A UN CONTROL DE MICROORGANISMOS.......57
2.1.2.1. REDUCCIÓN POR TEMPERATURA ..................................................................57
2.1.2.1.1. REFRIGERACIÓN......................................................................................57
2.1.2.1.2. CONGELACIÓN ........................................................................................63
2.1.2.2. MODIFICACIÓN DE ATMOSFERA....................................................................68
2.1.2.2.1. ATMOSFERA CONTROLADA ....................................................................68
2.1.2.2.2. ATMOSFERA MODIFICADA......................................................................69
2.1.2.2.3. ATMOSFERA HIPOBÁRICA.......................................................................70
2.1.2.3. PRESERVACIÓN QUÍMICA ..............................................................................71
2.1.2.3.1. ADITIVOS.................................................................................................71
2.1.2.3.2. MÉTODOS BIOLÓGICOS ..........................................................................72
2.1.2.4. CONCENTRACIÓN...........................................................................................74
2.1.2.5. EVAPORACIÓN......................................................................................................75

iii
2015
2.1.2.6. SECADO ..........................................................................................................75
2.1.2.7. CRISTALIZACIÓN.............................................................................................76
2.1.2.8. LIOFILIZACIÓN................................................................................................76
2.1.2.9. ALIMENTOS DE HUMEDAD INTERMEDIA.......................................................77
BIBLIOGRAFÍA..........................................................................................................................78

iv
2015
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 01: Los nutrientes. ..........................................................................................................2
Figura 02: Deterioro o descomposición de los alimentos. ........................................................7
Figura 03: Relación de la temperatura con la velocidad de deterioro......................................9
Figura 04: Diagrama mostrando la energía de activación.........................................................9
Figura 05: Crecimiento de mo. psicrófilos y psicrótofos en función de la temperatura.........11
Figura 06: Crecimiento de los microorganismos mesofilos en función de la temperatura.. ..12
Figura 07: Crecimiento de los microorganismos termófilos en función de la temperatura...12
Figura 08: Efecto de la temperatura en la supervivencia de los microorganismos. ...............13
Figura 09: Temperatura y duración de vida del producto.......................................................13
Figura 10: Descomposición de la clorofila...............................................................................14
Figura 11: Esquema general de la autooxidación de los lípidos..............................................17
Figura 12: Cambios en la molécula de mioglobina en las carnes frescas y curadas. ..............19
Figura 13: pH óptimo para el crecimiento de los microorganismos en los alimentos............21
Figura 14: Relación entre la actividad del agua y algunos fenómenos de deterioro. .............22
Figura 15: Acción de la enzima sobre el sustrato en un alimento. .........................................26
Figura 16: Estructura química del sustrato DOPA. ..................................................................26
Figura 17: Estructura química del sustrato Dopamina............................................................27
Figura 18: Esquema de la acción enzimática sobre el sustrato...............................................27
Figura 19: Comportamiento del inhibidor frente a la enzima en un alimento. ......................28
Figura 20: Cambiadores de placas y de superficie rascada.....................................................32
Figura 21: Esterilizador hidrostático (continuo, para envases)...............................................33
Figura 22: Proceso UHT con calentamiento por inyección directa de vapor..........................33
Figura 23: Sistema UHT indirecto............................................................................................34
Figura 24: Túnel de pasteurización por ducha de agua...........................................................35
Figura 25: Pasteurizador de tubos concéntricos. ....................................................................36
Figura 26: Pasteurizador HTST.................................................................................................37
Figura 27: Pasteurización en cambiador de placas.. ...............................................................37
Figura 28: Simbología de irradiación. ......................................................................................39
Figura 29: Distribución de la planta de irradiación de alimentos. ..........................................40
Figura 30: Máquinas horizontales NC Hyperbaric, en una línea de producción.....................46

v
2015
Figura 31: Mecanismo de inactivación celular por PEAV. .......................................................47
Figura 32: Esquema básico de un sistema de generación de PEAV. .......................................48
Figura 33: Pulso Beamer, usa para esterilizarlas las tapas de botellas. ..................................49
Figura 34: Tratamiento de pechuga de pollo con plasma)......................................................53
Figura 35: Efectos de temperatura sobre el tiempo de conservación en manzana y pera. ...58
Figura 36: Influencia de la humedad relativa en la pérdida de peso de manzanas................61
Figura 37: Congelación lenta de una célula vegetal................................................................65
Figura 38: Congelación rápida de una célula vegetal..............................................................66
Figura 39: Principio de funcionamiento de un túnel de congelación rápida. .........................67

vi
2015
LISTA DE TABLA
Pág.
Tabla 01: Vida útil de algunos alimentos...................................................................................8
Tabla 02: Relación del Q10 con respecto a la temperatura. ......................................................8
Tabla 03: Tecnologías tradicionales y nuevas tecnologías en la conservación de alimentos.31
Tabla 04: Aplicaciones de la APH en diferentes productos alimenticios. ...............................44
Tabla 05: Inactivación de mo. de deterioro de alimentos con campos magnéticos...............52
Tabla 06: clasificación de operaciones impulsadas por la presión..........................................54
Tabla 07: Procesos de separación por membrana en distintos sectores en la IA...................55
Tabla 08: Ventajas e inconvenientes de la OI para la concentración de zumos de frutas......56
Tabla 09: Tiempo de conservación de frutas...........................................................................59
Tabla 10: Tiempo de conservación de verduras......................................................................60
Tabla 11: Alteraciones fisiológicas de algunos alimentos. .....................................................62
Tabla 12: Tiempo de conservación de frutas y verduras.........................................................64
Tabla 13: Condiciones de conservación en atmosfera controlada de frutas y hortalizas.......70
Tabla 14: Aditivos en función al código...................................................................................72
Tabla 15: Humedad intermedia para vegetales y derivados...................................................77

Aquino y Sánchez/ DEGRADACIÓN Y CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS vii
2015
INTRODUCCIÓN
La mayoría de los productos alimenticios son susceptibles al deterioro, lo que causa la
descomposición, y hace dificultosa su distribución en el tiempo y en el espacio, es decir de
las épocas de producción para las épocas de no producción, de las zonas de producción a las
zonas de consumo. Es por esto que se hace necesario el desarrollo de una infraestructura de
conservación de los alimentos y evitar su gran desperdicio y deterioro (Hurtado, 1975).
Todos los alimentos presentan diferentes alteraciones durante su almacenamiento. Estas
alteraciones pueden incluir pérdidas de las características organolépticas deseables, del
valor nutritivo, de su estado higiénico y de su aspecto agradable. Los alimentos pueden
cambiar de color, textura, sabor y gusto, así como de otros atributos de calidad (Potter y
Hotchkiss, 1999)
Los alimentos sufren alteraciones físicas, químicas y biológicas. Los componentes orgánicos
e inorgánicos que componen el alimento y que son altamente sensibles, así como el
equilibrio entre ellos, y las estructuras y dispersiones especialmente organizadas que
contribuyen a la textura y consistencia de los productos no procesados y manufacturados
son afectados casi por cualquier variable del ambiente (Potter y Hotchkiss, 1999).
El calor, el frio, la luz y otras radiaciones, el oxígeno, la humedad, la sequedad, las enzimas
propias del alimento, los microorganismos y organismos superiores, los contaminantes
industriales, algunos alimentos en presencia de otros, y el tiempo, todos ellos afectan
negativamente a los alimentos. Esta variedad de factores, potencialmente destructores,
junto a la gran diversidad de alimentos, tanto naturales como procesados, es la razón de
que en la moderna tecnología alimentaria encuentren aplicación las muchas variaciones de
los métodos básicos de conservación de alimentos (Potter y Hotchkiss, 1999)
Con respecto al segundo capítulo, la conservación de alimentos, es el resultado del proceso
de manipulación de los alimentos de tal forma que se evite o ralentice su deterioro (pérdida
de calidad, comestibilidad o valores nutricionales). Esto suele lograrse evitando el
crecimiento de levaduras, hongos y otros microorganismos, así como retrasando la
oxidación de las grasas que provocan su enranciamiento. La conservación también incluye
procesos que inhiben la decoloración natural que puede ocurrir durante la preparación de
los alimentos, como la reacción de dorado enzimático que sucede tras su corte
(Wikipedia/Conserva, 2012).
Muchos métodos de elaboración de conservas incluyen diversas técnicas de conservación
de los alimentos. Las conservas de frutas, por ejemplo elaborando mermeladas a partir de
ellas, implican cocción (para reducir su humedad y matar bacterias, hongos, etcétera),
azucarado (para evitar que vuelvan a crecer) y envasado en un tarro hermético (para evitar
su contaminación). Son aspectos importantes de las conservas mantener o mejorar los
valores nutricionales, la textura y el sabor, si bien históricamente algunos métodos han
alterado drásticamente el carácter de los alimentos conservados. En muchos casos estos
cambios han pasado a ser cualidades deseables, como es el caso de los quesos, yogures y
encurtidos (Wikipedia/Conserva, 2012).

2015
CAPÍTULO I

2015
1. LOS ALIMENTOS
Los alimentos son productos orgánicos de origen agrícola, ganadero o industrial cuyo
consumo sirve para cubrir las necesidades nutritivas, y proporcionar al organismo los
nutrientes necesarios (Junta de Andalucía, 2004).Son sustancias que, una vez digeridas,
aportan al organismo:
 Elementos a partir de los cuales el organismo puede producir energía (calor,
movimiento, etc.)
 Elementos para el crecimiento y la reposición del propio cuerpo.
 Elementos reguladores de los dos procesos anteriores.
 Los elementos que contienen los alimentos, se les llama nutrientes.
Se llama nutrición al conjunto de procesos gracias a los cuales el organismo recibe,
transporta y utiliza sustancias químicas contenidas en el alimento (Junta de Andalucía,
2004).
Figura 01: Los nutrientes (Alimentos, 2012).
 CARBOHIDRATOS
Los glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos, son biomoléculas compuestas
por carbono, hidrógeno y oxígeno. La glucosa, el glucógeno y el almidón son las formas
biológicas primarias de almacenamiento y consumo de energía. Entre los alimentos más
conocidos son el azúcar, los cereales, las pastas, las hortalizas, etc. (Wikipedia/alimento,
2012).
1 gramo de carbohidrato nos proporciona una energía de 4 Kcal. Los carbohidratos deben
aportar del 55 – 65% de la ingesta total diaria (Junta de Andalucía, 2004).Hay tres tipos:
 Simples: Son azúcares de absorción rápida. Ej.: azúcar blanco, miel, etc.
 Complejos: Son azúcares de absorción lenta. Ej.: patatas, pan, pasta, etc.

2015
 Fibra dietética: Son carbohidratos cuya estructura favorece el tránsito intestinal (no
aprovechables). Ej.: cereales integrales, las frutas, las legumbres, las hortalizas, etc.
 LÍPIDOS
El término lípido alude a cualquier sustancia sólida o líquida que esté constituida por C, H y
O, ya sean simples o conjugados con fosfatos (PO4-1
), glucosa (C6H12O6) o proteínas. En
cambio, el término grasa suele referirse a los compuestos en estado sólido a temperatura
ambiente, mientras que el término aceite alude a los lípidos en estado líquido. La
importancia biológica de los lípidos radica en ser compuestos que sirven para regular la
temperatura corporal y que funcionan como reserva energética (Wikipedia/alimento, 2012).
Los lípidos están formados por ácidos grasos unidos a otros compuestos. Los ácidos grasos
pueden ser saturados o insaturados. Los saturados están presentes en las grasas de origen
animal y algunos aceites vegetales (palma, coco, etc.), los ácidos grasos insaturados están
presentes en los aceites vegetales en general, estos últimos son más beneficiosos para la
salud por ser cardiosaludables (Junta de Andalucía, 2004).
Los lípidos deben suponer aproximadamente el 30% de la ingesta total diaria. Cuando el
organismo cubre sus necesidades calóricas, el exceso sobrante suelen ser lípidos que
acumulamos en los reservorios de grasa. Como alimentos lipídicos de origen vegetal
tenemos los aceites (oliva, soja, girasol), y de origen animal, la mantecas, el sebo, la
mantequilla o la grasa de la carne (Junta de Andalucía, 2004).
 PROTEÍNAS
Las proteínas que funcionan como nutrientes son aquellas formadas por uno o más de los
veinte aminoácidos conocidos. Para satisfacer las necesidades básicas, cada especie
requiere tener los veinte aminoácidos en proporciones determinadas. El humano, por
ejemplo, requiere tener en su dieta siempre estos ocho aminoácidos, que es incapaz de
producir: fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptófano y valina.
Ciertos individuos de una especie pueden carecer de un adecuado metabolismo que impida
la asimilación de alguno de los veinte aminoácidos, en el caso de los humanos hay quienes
no asimilan la fenilalanina (Wikipedia/alimento, 2012).
Las proteínas están en alta proporción en los alimentos de origen animal, como las carnes
(de mamíferos, aves y peces), huevos, lácteos, y en menor proporción en algunos vegetales,
como la soja. La cantidad de proteínas a consumir depende del metabolismo de cada
organismo y de las funciones que deba realizar. Un humano adulto, debe consumir 0,8 g de
proteína por cada kilogramo de peso corporal al día; en cambio, los niños requieren de 1,6 g
por cada kg de peso corporal y los lactantes 2,4 g(Wikipedia/alimento, 2012).
 MINERALES
Los minerales inorgánicos son necesarios para la reconstrucción de tejidos, reacciones
enzimáticas, contracción muscular, reacciones nerviosas y coagulación sanguínea. Los
minerales deben ser suministrados en la dieta mediante diversos alimentos, siendo los

2015
principales proveedores de minerales las plantas (Wikipedia/alimento, 2012). Estos se
dividen en dos clases:
Macroelementos: Son de extrema abundancia en los alimentos y son requeridos por los
organismos toda la vida (Wikipedia/alimento, 2012).
 Calcio (Ca): Entre otras funciones importantes forma y mantiene el tejido óseo e
interviene en la contracción muscular.
 Magnesio (Mg): Interviene en la síntesis de proteínas, en la transmisión del impulso
nervioso y en la contracción muscular.
 Fosforo (P): Junto con el calcio participa en la formación y mantenimiento del tejido
óseo.
 Sodio (Na), Cloro (Cl) - Potasio (K): Esenciales para la regulación de las reacciones
bioquímicas.
 Yodo (I): Fundamental para la síntesis de las hormonas tiroideas.
 Hierro (Fe): Su función principal es el transporte de oxigeno formando parte de la
hemoglobina de la sangre.
Microelementos: Son minerales que el cuerpo requiere en diminutas cantidades y que se
requieren para mantener una buena salud (Wikipedia/alimento, 2012).
 Cobre (Cu): Se presenta en muchas enzimas y proteínas de la sangre, el cerebro y el
hígado.
 Zinc (Zn): Es importante en la formación de enzimas. Se asocia al crecimiento.
 Flúor (F): Se sabe que el flúor se deposita en los huesos y es fundamental para el
crecimiento de estos.
 VITAMINAS
Las vitaminas son compuestos químicos en general muy complejos, de distinta naturaleza,
pero que tienen en común que cantidades asombrosamente pequeñas son imprescindibles
para el funcionamiento del organismo. La ausencia de algunas vitaminas causa
enfermedades que pueden ser graves, y la ingesta de pequeñísimas cantidades (miligramos)
puede subsanar este problema. Las cáscaras de las frutas son una fuente importante de
algunas vitaminas (Wikipedia/alimento, 2012).Hay dos tipos de vitaminas:
Liposolubles: Se disuelven en grasa y se encuentran en alimentos que contienen grasas. Al
poder almacenarse en grasa se conserva en el cuerpo, por lo que su consumo no tiene que
ser diario. Son las vitaminas A, D, K y E (Wikipedia/alimento, 2012).
Hidrosolubles: Se disuelven en agua y el cuerpo requiere de su consumo constantemente.
La vitamina B12 es la más compleja; sin embargo estas vitaminas (todas las del grupo B y la
vitamina C) son frágiles y son expulsadas del organismo fácilmente (Wikipedia/alimento,
2012).

2015
1.1. PERECEBILIDAD
La perecebilidad es el tiempo que tarda un alimento en comenzar a degradarse perdiendo
sus propiedades nutrimentales. Se le conoce también como caducidad o vencimiento
(Wikipedia/alimento, 2012). De acuerdo a ese tiempo de duración, los alimentos se
clasifican en:
 ALIMENTOS PERECEDEROS
Son aquellos que comienzan una descomposición de forma sencilla. Agentes como la
temperatura, la humedad o la presión son determinantes para que el alimento comience su
deterioro. Ejemplos de estos son: los derivados de los animales y los vegetales, siendo las
frutas las de mayor perecebilidad, la leche y carnes de menor perecebilidad ya que en
refrigeración se conservan mejor (Wikipedia/alimento, 2012).
 ALIMENTOS SEMI-PERECEDEROS
Son aquellos en los que el deterioro depende de la humedad del aire y de la calidad
microbiana del mismo. Ejemplos de estos son los frutos secos, los tubérculos y otros
vegetales, como las gramíneas (Wikipedia/alimento, 2012).
 ALIMENTOS NO PERECEDEROS
No se deterioran con ninguno de los factores anteriores, sino que depende de otros factores
como la contaminación repentina, el mal manejo del mismo, accidentes y demás
condiciones que no están determinadas por el mismo. Ejemplo de ellos son las harinas, las
pastas y el azúcar, que se consideran deteriorados una vez que se revuelven con algún
contaminante o empiezan su descomposición una vez cocinados (Wikipedia/alimento,
2012).
Es importante no confundir en el etiquetado de alimentos la fecha de caducidad con la de
consumo preferente. La primera indica cuándo no debe tomarse un alimento porque pone
en peligro la salud, mientras que la segunda sólo indica la pérdida de propiedades del
producto (Wikipedia/alimento, 2012).
1.2. DETERIORO DE LOS ALIMENTOS
Los principales factores causantes de la alteración de los alimentos son: el crecimiento y la
actividad de los microorganismos, principalmente de bacterias, levaduras y mohos; la
actividad enzimática y otras reacciones químicas del propio alimento; la infestación por
insectos, parásitos y roedores; su almacenamiento a temperaturas inapropiadas; la ganancia
o pérdida de humedad; las reacciones con el oxígeno; la luz; el estrés o el abuso físico; y el
tiempo. Estos factores pueden dividirse en biológicos, químicos y físicos (Potter y Hotchkiss,
1999).
A menudo estos factores no actúan aisladamente. Las bacterias, los insectos, y la luz, por
ejemplo, pueden actuar simultáneamente para deteriorar un alimento en el campo o en un

2015
almacén. Igualmente, el calor, la humedad y el aire, afectan a la vez la multiplicación y la
actividad de las bacterias, así como la actividad química de las propias enzimas del alimento.
Dependiendo del alimento y de las condiciones del ambiente, pueden tener lugar al mismo
tiempo muchas formas de alteración. Una conservación efectiva debe eliminar o disminuir
todos estos factores de cualquier alimento dado (Potter y Hotchkiss, 1999).
Según Hurtado (1975), el proceso de deterioro de los alimentos comprende tres aspectos,
inicialmente se produce un deterioro físico, con perdida de agua por evaporación,
produciéndose un arrugamiento o contracción superficial, perdida de peso y perdida de
textura. También están comprendidos en este tipo de deterioro, los daños mecánicos o
físicos con rotura de tejidos. Un segundo proceso de deterioro es el químico y bioquímico,
con reacciones químicas de oxidación, oscurecimiento y el rigor mortis y respiración, en
carnes y vegetales respectivamente. Todos estos procesos, producen perdidas en la calidad
nutritiva (ácidos grasos esenciales, proteínas, vitaminas) y calidad organoléptica (aroma,
sabor, textura, etc.). Las reacciones enzimáticas producen también oxidación,
oscurecimiento, autolisis, etc., que también producen la perdida de la calidad del producto.
La última etapa del proceso de deterioro lo constituye el deterioro microbiológico, por la
acción de microorganismos, que producen la fermentación y putrefacción de los productos
con la formación de toxinas. Al final el producto deteriorado no solo ha perdido su calidad
nutritiva y organoléptica sino también se puede haber convertido en un alimento toxico e
infeccioso que afecta la salud del hombre.
El tiempo en que un alimento se deteriora además de depender del tipo de alimento,
depende fundamentalmente de los factores externos a los que están expuestos; factores
como la temperatura, humedad, oxigeno, luz, esfuerzos mecánicos y aditivos, van a
contribuir a hacer mayor o menor el tiempo en que el alimento se deteriore, para mejor
ejemplo se presenta en la figura el proceso de deterioro de un producto agrícola (Hurtado,
1975).
Estos factores actúan de manera particular, afectando en menor o mayor grado la calidad
según las propiedades físicas o químicas que presente el producto alimenticio. En
consecuencia, es menester determinar, en el producto a envasar, cual o cuales de los
factores ambientales serían mas dañinos y en base a esto seleccionar la barrera mas
conveniente para minimizar el deterioro (Hurtado, 1975).
El tecnólogo de alimentos debe propender a hacer que el tiempo de deterioro se haga
infinito, es decir que su vida utilizable sea grande. En el cuadro 01 se da algunos ejemplos de
la vida útil de los alimentos (Desrosier, 1998).

2015
Figura 02: Deterioro o descomposición de los alimentos (Hurtado, 1975).

2015
Tabla 01: Vida útil de algunos alimentos.
Producto Alimenticio
Vida de Almacenaje aprox.
21°C (días)
Carne de vacuno 1 - 2
Carne de pescado 1 - 2
Carne de aves 1 - 2
Carne de vacuno y pescado, seco, salado y
ahumado
360 a más
Frutas 1 – 7
Frutas secas 360 a más
Hortalizas 1 - 2
Tubérculos 7 - 20
Granos secos 360 a más
Fuente: Desrosier, 1998.
1.2.1. FACTORES EXTERNOS
1.2.1.1. TEMPERATURA
Todas las reacciones de deterioro están sujetas a las leyes básicas de la termodinámica. Es
por esto que la temperatura influye en todas ellas. La velocidad de reacción del deterioro
aumenta exponencialmente con el deterioro. Por cada aumento en 10°C, la velocidad se
duplica a triplica (Hurtado, 1975).
Tabla 02: Relación del Q10 con respecto a la temperatura.
Temperatura °C Q10
0 - 10 3
10 - 20 2,5
20 - 30 2,0
30 - 40 2,0
Fuente: Hurtado, 1975.
La relación entre la velocidad de reacción y la temperatura es expresada por la ecuación de
Arrhenius:
𝑲 = 𝑨𝒆−𝑬𝒂/𝑹𝑻
Donde:
K: Constante de velocidad de reacción.
A: Constante.
e: Base del logaritmo natural.
Ea: Energía de activación.
R: Constante general de los gases (1,99 cal/mol).
T: Temperatura absoluta.

2015
Esta ecuación se muestra en la figura 03 donde se plantea el LnK vs 1/T. La energía de
activación (Ea) de una reacción, puede ser descrita como una barrera de un determinado
nivel de energía potencial (figura 04), la cual separa dos estados de energía potencial
mínima, una dada por el estado inicial y la otra dada por el estado final de la reacción.
Aquellas moléculas o átomos que hayan alcanzado la energía potencial máxima (ΔH + Ea),
estarán en un estado activado. Por eso, la velocidad de una reacción no es proporcional al
número de moléculas presentes, sino más bien al número de moléculas que poseen la
energía de activación necesaria. Es por esto que la velocidad de reacción es una función
exponencial de la energía de activación y una función reciproca de la temperatura. En otras
palabras, cualquier variación en la energía de activación y la temperatura produciría un gran
cambio en la velocidad de reacción (Hurtado, 1975).
Figura 03: Relación de la temperatura con la velocidad de deterioro (Hurtado, 1975).
Figura 04: Diagrama mostrando la energía de activación (Hurtado, 1975).
Potter y Hotchkiss (1999), indican que la temperatura tiene efectos sobre los
microorganismos, el calor y el frio pueden deteriorar los alimentos si no se controlan.
Dentro del intervalo de temperaturas en el que la mayoría de los alimentos se manipulan,

2015
entre 10 – 38°C, velocidad de las reacciones químicas se duplica aproximadamente cada
10°C de aumento de la temperatura. Esto sucede con muchas reacciones, tanto enzimáticas
como no enzimáticas. El calentamiento excesivo, por supuesto, desnaturaliza las proteínas,
rompe las emulsiones, deseca los alimentos por pedida de su humedad, y destruye las
vitaminas.
El enfriamiento incontrolado también dañara los alimentos. Si las frutas y las hortalizas se
congelan, sufren decoloración, cambios de textura y grietas en la piel, dejando al alimento
en condiciones de ser atacado por los microorganismos. La congelación también puede
estropear los alimentos líquidos. Si se congela un recipiente con leche, la emulsión se
romperá y la grasase separará. La congelación también desnaturalizara las proteínas de la
leche y la coagulará. Por otro lado, la congelación cuidadosamente controlada no causa
estos defectos (Potter y Hotchkiss, 1999).
El daño ocasionado por el frío en los alimentos no necesita ser necesariamente el de una
congelación extrema. Las frutas y las hortalizas después de su recolección necesitan una
temperatura óptima, al igual que otros sistemas vivos. Cuando se mantienen a
temperaturas de refrigeración de alrededor de 4°C, algunos se debilitan o mueren, y
comienzan sus procesos degenerativos. Esto se denomina “daño por frio”. El deterioro
incluye el desarrollo de decoloración, la formación de puntos o manchas en la superficie, y
otros tipos de lesiones. Los plátanos, limones y zumos son ejemplo de productos que para
mantener su máxima calidad deberían almacenarse a temperaturas no inferiores a 10°C
(Potter y Hotchkiss, 1999).
1.2.1.1.1. ACCIÓN ENZIMÁTICA
El aumento de temperatura incrementara la velocidad de la reacción enzimática solo dentro
de ciertos límites. Después de llegar a un óptimo, la velocidad decrece hasta hacerse cero.
Se ha encontrado en general que el aumento de temperatura hasta 45°C producirá un
aumento en la velocidad de la reacción enzimática. Por encima de 45°C, la velocidad
disminuiría por desnaturalización de la proteína. La mayoría de enzimas son inactivadas
instantáneamente a 100°C, mientras que a 80°C, se requieren mayor tiempo (Hurtado,
1975).
De la misma forma que los micoorganismo poseen enzimas que fermentan, enrancian y
descomponen los alimentos, los animales y vegetales productores de alimento que gocen de
buen estado sanitario y que no sufran de infecciones, tienen su propio sistema enzimático,
cuya actividad se extiende mucho mas allá de la recolección y el sacrificio. Granos y semillas
de cereales recuperados tras un almacenamiento de 60 años, todavía poseían capacidad de
respiración, germinación y crecimiento, funciones todas ellas controladas por enzimas. La
actividad enzimática de muchos alimentos naturales y manufacturados no solamente
persiste durante toda su vida útil, sino que a menudo esta actividad se intensifica tras la
recolección y el sacrificio (Potter y Hotchkiss, 1999).
Esto se debe a que las reacciones enzimáticas tienen un equilibrio delicado en la vida
funcional normal de la planta y el animal; pero este equilibrio se perturba cuando el animal
es sacrificado o la planta es recolectada. Así, aunque la pepsina ayuda a la digestión de las

2015
proteínas en el intestino del animal, no digiere el propio intestino del animal vivo sano. Sin
embargo, cuando el sacrificio cesan las defensas del cuerpo, la pepsina contribuye a la
proteólisis de los órganos que la contienen. En las plantas pueden encontrarse gran
cantidad de reacciones enzimáticas similares (Potter y Hotchkiss, 1999).
A menos que las enzimas sean inactivadas por el calor, agentes químicos, radiaciones o
algún otro agente, continúan catalizando las reacciones enzimáticas del interior de los
alimentos después del sacrificio o de la recolección. Algunas de estas reacciones son muy
deseables e incluso se les permite que continúen, como en el caso de la maduración de
tomates, tras su selección, o del ablandamiento natural de la carne tras su maduración. Sin
embargo, la maduración y el ablandamiento después de un punto óptimo van seguidos del
deterioro; los tejidos debilitados sufren con facilidad infecciones microbianas y su deterioro,
puede llegar a la podredumbre. Esto puede suceder en el campo, en el supermercado, y en
el frigorífico domestico si transcurre tiempo suficiente (Potter y Hotchkiss, 1999).
1.2.1.1.2. DETERIORO MICROBIOLÓGICO
Los microorganismos poseen una temperatura optima de crecimiento por lo cual se
clasifican en mesófilos (37°C), termófilos (50°C) y psicrófilos (4 - 5°C). Al apartarse la
temperatura del óptimo ya sea, hacia arriba o abajo, va a producir una disminución en su
velocidad de crecimiento. Si las temperaturas se elevan por encima de 50°C, se comenzará a
producir la destrucción de las células por la desnaturalización de las proteínas (Hurtado,
1975).
Los microorganismos psicrófilos están verdaderamente adaptados al frio y se multiplican a
temperaturas bastante bajas ya que su óptimo de crecimiento se sitúa alrededor de 15°C.
Los psicrótrofos son más conocidos, son capaces de adaptarse y de desarrollarse a
temperaturas próximas a los 0°C, pero tienen un óptimo de 25 y 30°C lo que les aproxima a
los mesofilos. Se caracterizan por un metabolismo lento y son poco competitivos con otros
gérmenes cuando aumenta la temperatura. Los psicrótrofos dominan en todos los
productos refrigerados (carnes, pescados, leche, vegetales, etc.) (Jeantet et al., 2010).
Figura 05: Crecimiento de microorganismos psicrófilos y psicrótofos en función de la
temperatura (Jeantet et al., 2010).

2015
Los microorganismos mesófilos se multiplican a temperatura entre 20 y 45°C, con un óptimo
a 37°C, donde su tasa de crecimiento es máxima. Se encuentran en los alimentos
conservados a temperatura ambiente o en los refrigerados cuando se ha roto la cadena del
frio. Los principales géneros y especies bacterianas se encuentran en el grupo de los
mesofilos. Son las especies comunes y los patógenos para el hombre y los animales; la
mayor parte son saprofitos naturales (Jeantet et al., 2010).
Figura 06: Crecimiento de los microorganismos mesofilos en función de la temperatura
(Jeantet et al., 2010).
Los microorganismos termófilos son capaces de multiplicarse entre 45 y 65°C con un óptimo
a 55°C. Los termófilos se encuentran en el agua, el aire y el suelo. Están representados en el
mundo alimentario por los géneros bacterianos, Bacillus y Clostridium, y los mohos
Aspergillius, Cladosporium y Thermidium (Hochstein, citado por Jeantet et al., 2010).
Figura 07: Crecimiento de los microorganismos termófilos en función de la temperatura

2015
Figura 08: Efecto de la temperatura en la supervivencia de los microorganismos (Jeantet et
al., 2010).
1.2.1.1.3. EFECTOS DE LA TEMPERATURA EN LAS FRUTAS
Las frutas de origen tropical y subtropical sufren el daño del frio al ser sometidas a
temperaturas por debajo de 10°C, produciéndose decoloración interna y externa
ablandamiento, perdida de sabor, perdida de aroma, maduración irregular y susceptible de
descomposición. La mayoría de las frutas se dañan por congelado. Esto ocurre a 0,5 a 1,6°C
(Hurtado, 1975).
Figura 09: Temperatura y duración de vida del producto (Hurtado 1975).

2015
1.2.1.1.4. EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA CLOROFILA
Cuando es deseable retener el color verde de la clorofila en algunos productos alimenticios,
tal como en el caso de los vegetales deshidratados o enlatados, se hace necesario tener en
cuenta los posibles cambios que se pueden producir en la molécula de clorofila, para evitar
el deterioro de su color. La acción de ácidos débiles remueve el magnesio de la molécula de
clorofila formando feofitina de color oliva oscura (Hurtado, 1975).
Aunque todas las plantas presentan cierta acidez, la clorofila en el estado natural de las
plantas se encuentra protegida por estar ligada a las lipoproteínas. Pero cuando se aplica
calor, y las proteínas se coagulan, la clorofila queda expuesta a la acción de los ácidos
(Hurtado, 1975).
Figura 10: Descomposición de la clorofila (Hurtado, 1975).
1.2.1.2. OXIGENO
Mientras el nitrógeno, que supone el 79% del aire, es inerte desde el punto de vista de los
alimentos, el 20% de oxigeno existente en el aire es muy reactivo y causa importantes daños
en los alimentos. Además de sus efectos perjudiciales, debidos a la oxidación química de los
nutrientes (especialmente de las vitaminas A y C), del color, del flavor, y de otros
constituyentes, el oxígeno también es esencial para el crecimiento de los mohos. Todos los
mohos son aerobios y crecen en la superficie de los alimentos y de otras sustancias, o en sus
grietas (Potter y Hotchkiss, 1999).
El oxígeno atmosférico se elimina de los alimentos mediante la aplicación de vacío o
purgándolos con un gas inerte durante el procesado, envasando al vacío o inyectando en los
envases nitrógeno o dióxido de carbono, y en algunas circunstancias incorporando a los
alimentos y envases eliminadores del oxígeno, que promueven la eliminación de las
cantidades traza de oxigeno residual por reacciones químicas (Potter y Hotchkiss, 1999).

2015
1.2.1.2.1. DETERIORO DE LÍPIDOS
La oxidación de lípidos es una reacción del oxigeno con los ácidos grasos insaturados por
medio del mecanismo de radicales libres, catalizado por metales, que da como resultado el
enranciamiento del alimento (Lundberg y Schultz et al., citado por Hurtado 1975).
Además, la oxidación puede producir radicales libres que reaccionan con las proteínas,
reduciendo su solubilidad y valor biológico y destruyendo las vitaminas liposolubles
(Andrews et al., citado por Hurtado, 1975).
El principal defecto de los lípidos es que se oxidan fácilmente. Se trata de una de las
principales causas de alteración de los productos alimenticios. La reacción de oxidación de
los lípidos comienza normalmente entre lípidos poliinsaturados y oxigeno. En el proceso
intervienen simultáneamente varias reacciones de descomposición y de polimerización:
aldehídos, cetonas, alcoholes, hidrocarburos y polímeros responsables de las características
fisicoquímicas y organolépticas de los productos grasos oxidados. En la mayoría de los casos,
no es deseable la producción de compuestos con olores y sabores desagradables,
comúnmente agrupados bajo la denominación de enranciamiento. Sin embargo, existen
excepciones. Los productos de oxidación de los lípidos forman parte de los aromas
deseables que se forman durante la cocción de la carne o en la maduración de algunos
quesos. Paralelamente, la oxidación de los lípidos puede reducir la calidad nutricional,
modificar la textura y el color de los alimentos y generar compuestos no recomendables
para la salud humana (Jeantet et al., 2010).
 MECANISMO DE OXIDACIÓN DE LOS LÍPIDOS
La oxidación de los lípidos no se produce espontáneamente a partir del oxígeno molecular y
moléculas de ácidos grasos en su estado fundamental. Efectivamente, el oxígeno molecular
en su estado fundamental o «triplete», expresado como 3
O2 o simplemente O2, es
paramagnético y posee dos electrones no apareados que le confieren un comportamiento
de dirradical. Con esta forma, el oxígeno no puede reaccionar con las moléculas de ácidos
grasos que están generalmente en un estado «singlete» en la medida que es un proceso de
spin prohibido. No puede reaccionar más que con moléculas con electrones no apareados,
en otras palabras con radicales libres (Jeantet et al., 2010).
El oxígeno en su estado «singlete», expresado como 1
O2, en el que los dos electrones de alta
energía están apareados, designa el primer estado excitado de la molécula de oxígeno;
posee un exceso de energía (92 kJ.mol-1
) en relación con el oxígeno «triplete». En su estado
singlete, el oxígeno puede reaccionar con las moléculas de ácidos grasos incluso si éstas
están en estado «singlete» (Jeantet et al., 2010).
Así, para iniciar la reacción de oxidación de los lípidos, el ácido graso o el oxígeno deben de
estar activados. En el caso de la activación de una molécula de ácido graso a radical libre, se
habla de un mecanismo de autooxidación de los lípidos. La oxidación de los lípidos por el
oxígeno singlete necesita la activación del oxígeno molecular. Se trata del segundo
mecanismo de oxidación de los lípidos (Jeantet et al., 2010).

2015
 AUTOOXIDACIÓN DE LOS LÍPIDOS
La autooxidación de los lípidos es una reacción de radicales en cadena. Una secuencia que
engloba una etapa de iniciación donde se activa la molécula de ácido graso, una fase de
propagación y reacciones de finalización, todas ellas constituyen las fases del proceso de
autooxidación de los lípidos (Jeantet et al., 2010).
Una vez que la oxidación de los lípidos se ha iniciado por la sustracción de un átomo de
hidrógeno de una cadena de ácido graso, los tres grupos de reacciones se desarrollan
simultáneamente (Jeantet et al., 2010).
INICIACIÓN: El inicio de la reacción consiste en la formación de un radical libre por
sustracción de un átomo de hidrógeno de una cadena de ácido graso generalmente
insaturado:
𝑹 − 𝑯 → 𝑹•
+ 𝑯•
Al principio, la oxidación de los lípidos es una reacción muy lenta debido a la baja velocidad
de iniciación. En efecto, el arranque del átomo de hidrógeno es poco probable por la
elevada energía de activación de la reacción (Jeantet et al., 2010). Sin embargo, se ve
facilitada por:
 El calentamiento (termólisis).
 La luz (fotolisis).
 Radiaciones ionizantes.
 La presencia de iones metálicos polivalentes, libres o unidos a moléculas orgánicas.
 Determinadas enzimas (lipooxigenasas).
PROPAGACIÓN: Los radicales libres de ácidos grasos formados reaccionan con el oxígeno
triplete 3
O2 disuelto en la fase lipídica o atmosférica tras su difusión. La reacción de un
radical de ácido graso con una molécula de oxígeno es muy rápida ya que el contenido de
oxígeno no es limitante. Su constante de velocidad es del orden de 3.108
mol-1
.L.s-1
. La
interacción conduce a la formación de un radical peroxi (ROO•
). Este último estabiliza su
estructura por sustracción de un átomo de hidrógeno de otra cadena de ácido graso (R'-H).
El radical libre de ácido graso formado (R’•
) puede continuar la reacción siguiendo el mismo
principio, es la fase de propagación (Jeantet et al., 2010).
𝑹•
+ 𝑶 𝟐 → 𝑹𝑶𝑶•
𝑹𝑶𝑶•
+ 𝑹’ − 𝑯 → 𝑹𝑶𝑶𝑯 + 𝑹’•
La fase de propagación es posible sin aporte exterior de energía ya que el potencial de
oxidorreducción de los hidroperóxidos (ROO•
/ROOH ~ 1 V) es superior al de los ácidos grasos
(R’•
/R'H ~ 0,6 V); es autocatalítica. La constante de velocidad de la reacción de propagación
es del orden de 10 mol-1.L.s-1. Esto implica, cuando el contenido de oxigeno no es limitante,
la mayoría de los radicales están en forma peroxi (Jeantet et al., 2010).

2015
Durante la fase de propagación, un solo radical libre de ácido graso puede iniciar la
formación de muchas moléculas de hidroperóxido (1000 o más por minuto). La cantidad de
hidroperóxidos generados se corresponde con la cantidad de oxigeno consumido durante la
oxidación de las cadenas de los ácidos grasos. La velocidad de formación de los
hidroperóxidos se acelera a lo largo del tiempo (Jeantet et al., 2010).
FINALIZACIÓN: Cuando la concentración de radicales libres no es suficientemente
importante, estos últimos se pueden combinar para finalizar la reacción de autooxidación:
𝑹•
+ 𝑹’𝑶𝑶•
→ 𝑹𝑶𝑶𝑹’
𝑹•
+ 𝑹’•
→ 𝑹𝑹´
𝟐𝑹𝑶𝑶•
→ 𝑹𝑶𝑶𝑹 + 𝑶 𝟐
La última de estas reacciones predomina cuando la presión parcial de oxígeno es alta. La
entalpía de activación de las reacciones de finalización es baja pero el límite proviene del
factor de probabilidad de encontrar radicales. En los aceites calentados a altas
temperaturas, estas reacciones intervienen rápidamente ya que los hidroperóxidos se
descomponen espontáneamente a partir de 160°C y aumentan la concentración de radicales
libres (Jeantet et al., 2010).
Un cierto número de moléculas poseen un potencial de oxidorreducción inferior al de los
radicales de ácidos grasos y los radicales peroxi pueden igualmente finalizar la reacción de
autooxidación. Es el caso de los antioxidantes (AH2) como los tocoferoles, el ácido ascórbico,
el BHA (butilhidroxianisol) o BHT (butilhidroxitolueno) (Jeantet et al., 2010).
Figura 11: Esquema general de la autooxidación de los lípidos (Jeantet et al., 2010).
 OXIDACIÓN DE LÍPIDOS POR OXIGENO SINGLETE
La activación del oxígeno molecular a oxígeno singlete se produce bien por pérdida de un
electrón del anión superóxido (O2
•
) obtenido después de la interacción del oxígeno triplete

2015
con un agente metálico, bien por fotooxidación del oxígeno triplete en presencia de un
fotosensibilizador. Los fotosensibilizadores más extendidos en la naturaleza son las
clorofilas, las feofitinas, las metaloporfirinas o las riboflavinas. El oxígeno singlete es de 1000
a 1500 veces más reactivo frente a los dobles enlaces que el oxígeno triplete. Por esta razón,
los aceites de consumo, ricos en ácidos grasos insaturados y envasados en botellas
transparentes, deben de estar exentos de residuos de clorofilas (Jeantet et al., 2010).
El mecanismo de oxidación de los lípidos por el oxígeno singlete difiere significativamente
del principio descrito anteriormente. El oxígeno singlete actúa directamente sobre los
carbonos insaturados de los dobles enlaces por reacción de adición, induciendo un
desplazamiento y un cambio de conformación del doble enlace cis a trans. Se forman
hidroperóxidos sin que haya radicales intermedios (Jeantet et al., 2010).
1.2.1.2.2. CRECIMIENTO DE MICROORGANISMOS
El crecimiento de microorganismos y todas sus manifestaciones, como mal olor, sabor,
aparición de toxinas microbianas, etc. El control puede realizarse manteniendo una
concentración menor de 16% para impedir el desarrollo de aerobios, y mayor de 3% si se
quiere impedir el crecimiento de anaerobios (Hurtado, 1975).
1.2.1.2.3. DETERIORO OXIDATIVO DE CARNES
El color rojo de carnes es debido fundamentalmente al pigmento denominado mioglobina,
que es en esencia una ferroprotoporfirina. Cuando la carne se oxigena, la mioglobina (rojo
purpura) pasa a la forma de oximioglobina donde el oxigeno remplaza a la molécula de
agua, modificación estructural que da por resultado un cambio de color. Posteriormente si
la carne es expuesta a alta temperatura, fuertes agentes oxidantes, o almacenamiento por
tiempo prolongado, el color se vuelve marrón, cambio que es debido a la transformación de
la oximioglobina en metamioglobina en lo que el fierro esta en estado férrico y ligado a
grupos iónicos diversos por medio de fuerzas coulómbicas (Hurtado, 1975).
De los cambios de color hasta el momento examinados el poso a rojo brillante
(oximioglobina) es deseable y redunda en una mayor aceptación que debe ser fomentada
en operaciones industriales; el paso a metamioglobina, sin embargo, es indeseable ya que el
consumidor ha aprendido o asociar este color marrón característico con la calidad,
indicando en este caso que la carne tiene demasiado tiempo sin venderse en el mercado o
no ha sido tratado convenientemente. Es indispensable, por consiguiente, mantener en la
carne la forma oximioglobina hasta el momento de la cocción (Hurtado, 1975).
Lo velocidad de la reacción que convierte a la oximioglobina en metamioglobina es una
función de lo concentración de oxígeno presente. Se sabe que lo transformación se lleva a
cabo en forma mas rápido cuando la presión parcial de oxigeno es de 20 mmHg, y en forma
mas lenta cuando el valor de la presión se acerca a cero o excede los 20 mm Hg. Las
dificultades de orden práctico y económico que no permiten aplicar y mantener un alto
vacío o remplazar el aire con una atmósfera de nitrógeno han determinado que, como
medida de orden practico para evitar lo formación de metamioglobina, se procure una

2015
concentración de oxígeno mas bien alto, para disminuir en esta forma la velocidad de la
reacción (Hurtado, 1975).
Figura 12: Cambios que suceden en la molécula de mioglobina en las carnes frescas y
curadas (Hurtado, 1975).
1.2.1.3. LUZ
La luz es un conjunto de radiaciones electromagnéticas de diferente longitud de onda. De
este conjunto, aquellas de menor longitud son las que poseen mayor capacidad energética,
y por lo tanto son más capaces de proveer la energía necesaria para originar una serie de
reacciones químicas indeseables en los alimentos (Hurtado, 1975).
Una de las reacciones mas perjudícales, es la oxidación de los lípidos, fenómenos
fuertemente activado por la luz, y que a su vez causa la desaparición de las vitaminas A y E
que actúan como antioxidantes. Independientemente de las reacciones degradativas de los
lípidos, se sabe también que la luz induce reacciones que traen por consecuencia la
destrucción de las vitaminas C y B2 (Hurtado, 1975).
Afortunadamente, las radiaciones de gran capacidad energética tienen poco poder de
penetración 2 mm, con lo cual los alimentos ricos en vitaminas se verían afectados solo en la
superficie. Sin embargo, en alimentos líquidos embotellados o envasados en materiales
transparentes (jugos cítricos) el problema se acentúa, ya que procesos como los de difusión
y convección pueden exponer a la luz a las moléculas del interior, pudiéndose en esta forma
reducir la concentración de vitaminas hasta niveles insignificantes (Hurtado, 1975).
1.2.1.4. PRESIÓN, ESFUERZOS MECÁNICOS Y VIBRACIÓN
Los alimentos pueden también ser deteriorados por efectos mecánicos como golpes,
vibraciones, y los esfuerzos de corte y compresión. En el almacenamiento de productos
(tubérculos o frutas), las capas inferiores, que soportan el peso de las superiores, están
sometidas a esfuerzos y sufren deformaciones cuyo grado depende de la resistencia
estructural del material. La influencia en la calidad final del producto es evidente y justifica

2015
el estudio del problema. El mismo fenómeno se presenta en muchas operaciones de
manipuleo y de transporte (Hurtado, 1975).
Otros productos son mucho más frágiles y son afectados hasta ligeras vibraciones
requiriendo especial cuidado para evitar lo que en este caso significaría una perdida total.
Como ejemplo tenemos los huevos, no solo son afectados por vibraciones, sino también por
leves rozamientos que hacen desaparecer la capa de cutícula que cubre la cáscara, dejando
libre el ingreso a los microorganismos a través de los poros del caparazón calcáreo
(Hurtado, 1975).
1.2.1.5. HUMEDAD RELATIVA AMBIENTAL
La incorporación de un exceso de humedad o su perdida causan importantes cambios
alterativos en los alimentos. Se necesita humedad para las reacciones químicas y para el
crecimiento de los microorganismos; la humedad excesiva puede acelerar los cambios
alterativos. La pérdida excesiva de humedad también es perjudicial, especialmente para la
apariencia y la textura. No hace falta que la humedad se extienda por todo el alimento para
ejercer sus efectos principales (Potter y Hotchkiss, 1999).
La humedad superficial resultante de ligeros cambios en la humedad relativa puede causar
agregados y apelmazamientos, así como defectos superficiales como moteados,
cristalización y adhesividad. La más ligera condensación en la superficie del alimento puede
convertirse en una auténtica alberca para la multiplicación de las bacterias o el crecimiento
de mohos. Esta condensación no necesita llegar desde el exterior. En los envases
antihumedad, las frutas o los vegetales pueden producirla a partir de la respiración y la
transpiración. Esta humedad es retenida en el interior del envase y permite el crecimiento
de microorganismos alterantes. Los alimentos carentes de funciones respiratorias
contenidos en estos envases antihumedad, también pueden originarla y cambiar la
humedad relativa del espacio de cabeza de dicho envase. Entonces, la humedad se
condensa en la superficie del alimento, particularmente cuando se permite que la
temperatura de almacenamiento descienda (Potter y Hotchkiss, 1999).
1.2.2. FACTORES INTERNOS
Existen factores que aceleran el deterioro de los alimentos; la mayoría de ellos se
encuentran en el entorno; pero también se consideran aquellos que se encuentran y
realizan en el interior de los alimentos; como la disponibilidad de nutrientes, la actividad de
agua que es propia y diferente de cada uno (Jeantet et al., 2010).
1.2.2.1. CARACTERÍSTICA DEL TEJIDO Y COMPOSICIÓN QUÍMICA
1.2.2.1.1. DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES
La concentración y disponibilidad de nutrientes indispensables puede determinar la
velocidad de crecimiento de un microorganismo. La relación entre ambos factores está
establecido por la ecuación de Monod (Morales, 2002).

2015
µ =
µ𝐦 ∗ 𝐒
𝐒 + 𝐊𝐬
Donde:
µ: Velocidad de crecimiento.
S: Concentración de nutriente limitante.
Ks: Constante de saturación.
Si S > Ks el microorganismo crecerá a una velocidad próxima a su velocidad máxima de
crecimiento (Morales, 2002).
1.2.2.1.2. INCIDENCIA DEL PH
La mayoría de las bacterias se desarrollan en un pH comprendido entre 4,5 y 9 (óptimo 6,5 a
7,5) con excepción de las bacterias acéticas y lácticas que se desarrollan hasta un 3,5. Los
hongos son por naturaleza acido resistentes y tienen un óptimo crecimiento a un pH entre
4 y 6 (siendo valores extremos de 2 y 11 para los mohos); en cuanto a las levaduras estas se
desarrollan en un pH entre 2 y 9 (Potter y Hotchkiss, 1999).
Figura 13: pH óptimo para el crecimiento de los microorganismos en los alimentos (Jay,
2005).

2015
1.2.2.1.3. POTENCIAL REDOX
El potencial redox (Eh) mide en voltios la facilidad con la cual el medio pierde electrones
(reductor, Eh -) o los gana (oxidante, Eh +). El potencial redox tiene un efecto fundamental
sobre la microflora del alimento. Aunque el crecimiento microbiano se pueda producir
dentro de un amplio margen de potencial redox, los microorganismos se suelen clasificar de
la siguiente manera (Potter y Hotchkiss, 1999).
 Aerobios estrictos; necesitan oxígeno como aceptor final de electrones y un elevado Eh.
(Pseudomonas, bacillus, micrococcus).
 Aerobios facultativos; enterobacterias (estafilococcus).
 Anaerobios estrictos; necesitan potenciales redox bajos o negativos (Clostridium,
propionibacterium).
 Microaerófilos o aerotolerantes; incapaces de respiración aerobia pero crecen en
presencia de aire (lactobacillus, streptococcus, pediococcus) (Potter y Hotchkiss, 1999).
1.2.2.1.4. ACTIVIDAD DE AGUA
La actividad del agua es un factor esencial para el crecimiento de los microorganismos. En
efecto, el agua es indispensable para las reacciones de hidrólisis que permiten la producción
de energía y de metabolitos diversos, para la transferencia de nutrientes y para la excreción
de los metabolitos. Cuando una bacteria está en un medio desprovisto de agua se produce
la plasmólisis de la célula. Esta pérdida de agua limita considerablemente el desarrollo
bacteriano por las razones mencionadas anteriormente y puede, en algunos casos conducir
a la muerte de la célula (Jeantet et al., 2010).
La cantidad de agua disponible para los microorganismos es muy variable según los
alimentos. El comportamiento de los microorganismos, en cuanto a su capacidad de
desarrollarse o de sobrevivir en condiciones de baja Aw, es muy desigual, las levaduras y los
mohos pueden desarrollarse hasta Aw de 0,6 (Jeantet et al., 2010).
Figura 14: Relación entre la actividad del agua y algunos fenómenos de deterioro (Morales,
2002).

2015
1.3. TIPOS DE DETERIOROS
1.3.1. DAÑOS FISICOS
Este tipo de daño se produce en alimentos no procesados desde su cosecha, transporte o
almacenamiento; y en los productos procesados debido al ataque de roedores, insectos o
parásitos; e incluso el crecimiento de micro organismos o el inicio de reacciones cuyos
efectos son percibidos por los sentidos como cambios de color, textura, olor y sabor en el
alimento (Potter y Hotchkiss, 1999). Dentro de ellos destacan los siguientes:
 Roturas de tejidos.
 Evaporación- transpiración.
 Contracción superficial.
 Pérdida de peso.
 El manejo inadecuado de alimentos empacados (latas abolladas).
1.3.2. DAÑOS QUIMICOS Y BIOQUIMICOS
1.3.2.1. DEGRADACIÓN TÉRMICA DE CARBOHIDRATOS
El calentamiento de azúcares en ausencia de agua, produce deshidratación, lo cual da oren
a la formación de los siguientes compuestos:
 Pentosas : Furfural
 Hexosas : Hidroximetilfurfural (HMF)
 Aldosas pueden isomerizarse reversiblemente transformándose en cetosas (Potter y
Hotchkiss, 1999).
La caramelización o pirólisis de los azúcares monosacáridos se da cuando se calientan por
encima de su temperatura de fusión, dando lugar a la aparición de reacciones de
enolización, deshidratación y fragmentación, que provocan la formación de derivados
furánicos que, por polimerización, forman pigmentos macromoleculares oscuros. Si se trata
de disacáridos debe existir una hidrólisis previa. Estos procesos constituyen una forma de
pardeamiento no enzimático, en el cual no intervienen proteínas, aminoácidos ni otros
compuestos con grupo amino. Los monosacáridos son relativamente estables en el intervalo
de pH 3-7; a ambos lados de estos límites, dependiendo de las condiciones existentes,
sufren transformaciones más o menos importantes. Mientras que en medio ácido
predominan las eliminaciones de agua manteniéndose la integridad de la cadena, en medio
básico se producen enolizaciones con los fraccionamientos consiguientes y posteriores
reacciones de los fragmentos (Potter y Hotchkiss, 1999).
En medio ácido: Por calentamiento de monosacáridos en disoluciones débilmente ácidas, y
mejor a concentraciones más altas del ácido, se producen, tras un lento proceso de
enolización, deshidrataciones catalizadas por protones, que conducen, a través de algunos
compuestos intermedios muy reactivos, a la formación de derivados del furano. A través de
los correspondientes estadios intermedios se forma una serie de productos adicionales,

2015
entre ellos, un derivado de la furanona (acetilformoína), compuesto de fuerte aroma a
caramelo (Potter y Hotchkiss, 1999).
En un medio básico: Rupturas de la molécula en mayor o menor medida, el espectro de los
productos primarios posibles es muy amplio. Éstos a su vez son muy reactivos y forman, por
ejemplo, mediante condensaciones aldólicas, un gran número de productos secundarios.
Algunos de ellos, como la ciclopentenolona, son típicos compuestos con aroma a caramelo
(Potter y Hotchkiss, 1999).
En resumen, la fusión de azúcar o el calentamiento de jarabes de azúcar en presencia de
catalizadores ácidos y/o básicos conducen a la formación de compuestos de color pardo con
aroma típico a caramelo. A lo largo de este proceso se verifican gran parte de las reacciones
que se mencionaron en los dos apartados previos. El proceso puede orientarse bien hacia la
formación de mayor cantidad de aroma, o bien de color. Así, por ejemplo, el calentamiento
de jarabe de sacarosa en una solución tamponada produce una fuerte fragmentación y, por
tanto, una mayor formación de compuestos aromáticos, entre los que se encuentran
ciclopentenolona, ciclohexenolona, dihidrofuranona y pirona. Por el contrario, el
calentamiento de jarabe de glucosa con ácido sulfúrico en presencia de amoníaco conduce a
la formación de productos polimerizados intensamente coloreados, color caramelo (Potter
y Hotchkiss, 1999).
1.3.2.2. PARDEAMIENTO NO ENZIMÁTICO
Las reacciones de Maillard (técnicamente: glucosilación o glicación no enzimática de
proteínas) se trata de un conjunto complejo de reacciones químicas que se producen entre
las proteínas y los azúcares reductores que se dan al calentar (no es necesario que sea a
temperaturas muy altas) los alimentos o mezclas similares, como por ejemplo una pasta. Se
trata básicamente de una especie de caramelización de los alimentos, es la misma reacción
la que colorea de marrón la costra de la carne mientras se cocina al horno. Los productos
mayoritarios de estas reacciones son moléculas cíclicas y policíclicas, que aportan sabor y
aroma a los alimentos, aunque también pueden ser cancerígenas (Jeantet et al., 2010).
La reacción de Maillard, también conocida como “Pardeamiento no enzimático”, es la
responsable de muchos de los colores y sabores existentes en todos los alimentos:
 Galletas; el color tostado del exterior de las galletas genera un sabor característico.
 El caramelo elaborado con nata, mantequilla y azúcar, también llamado toffee.
 Es el responsable del color marrón en el pan al ser tostado.
 El color de alimentos tales como la cerveza, el café, y el sirope de arce.
 Productos para las cremas bronceadoras.
 El sabor de la carne asada y de las cebollas cocinadas en la sartén cuando se empiezan a
oscurecer.
 El color del dulce de leche, obtenido al calentar la leche con el azúcar (Morales, 2002).

2015
Efectos negativos en alimentos:
 Disminución del valor nutritivo y alteración de las características organolépticas, al
verse implicados aminoácidos esenciales y vitaminas tales como la K y C.
 Disminución de la solubilidad y digestibilidad de las proteínas.
 Algunos productos resultantes de la reacción son potencialmente tóxicos, como las
melanoidinas y pirazinas que poseen capacidad mutagénica en ciertas condiciones de
temperatura, al contribuir a la producción de otras sustancias tóxicas cancerígenas,
como las nitrosaminas (Jeantet et al., 2010).
Fases de la reacción:
Es muy importante tener en cuenta que la reacción de Maillard (dorar o sellar un alimento)
se da solo en una atmósfera seca. Imposible si existe humedad, o algún tipo de líquido. En la
Reacción de Maillard existen cuatro fases sucesivas, que enumeramos a continuación:
1. No existe producción de color. En esta fase se produce la unión entre los azúcares y los
aminoácidos. Posteriormente sucede una fase intermedia entre azúcares y proteínas,
llamada transposición de Amadori (Transposición) de un N-glícósido de una aldosa a su
correspondiente 1-amino-1-desoxicetosa) punto de partida de las posteriores reacciones
de dorado o tostado.
2. Existe la formación inicial de colores amarillos muy ligeros, así como la producción de
olores algo desagradables. En esta fase se produce la deshidratación de azúcares
formándose las reductonas o dehidrorreductonas y tras esto se sobreviene la
fragmentación. En el paso posterior, conocido como degradación de Strecker, se generan
compuestos reductores que facilitan la formación de los pigmentos.
3. Aquí se produce la formación de los conocidos pigmentos oscuros que se denominan
melanoidinas; el mecanismo no es completamente conocido, pero es seguro que implica
la polimerización de muchos de los compuestos formados en la segunda fase.
4. Esta última fase es la degradación de Strecker. En ella se forman los denominados
aldehídos de Strecker que son compuestos con bajo peso molecular fácilmente
detectables por el olfato (Jeantet et al., 2010).
1.3.2.3. CONTROL DEL PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO
 PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO
Se denomina pardeamiento enzimático a la transformación, enzimática en sus primeras
etapas y en presencia de oxígeno, de compuestos fenólicos en polímeros coloreados,
frecuentemente marrones o negros pasando por coloraciones intermedias de rosa, rojo o
azul. Los pigmentos oscuros que se forman al final de esta cadena de reacciones se
denominan, con el término general de melaninas. El pardeamiento enzimático se produce
en los vegetales ricos en compuestos fenólicos. Intervienen también en el desarrollo del
color de la piel, de la retina, del cabello y de los pelos de mamíferos así como el
pardeamiento de la cutícula de los insectos o de los crustáceos (Jeantet et al., 2010).

2015
El pardeamiento enzimático no es deseable ya que se modifica las características
organolépticas y nutricionales de los alimentos. Afecta poco a los alimentos de origen
animal, si bien es cierto que se observar en el almacenamiento de algunos productos
marinos (gambas, cangrejos, langostas). Por el contrario, aparece frecuentemente en los
productos vegetales, normalmente a lo largo de la manipulación tras la cosecha, de la
conservación y de las transformaciones tecnológicas (limpieza, pelado, corte, picado para la
preparación de zumos, deshidratación, congelación). Este fenómeno se observa en las frutas
y verduras como manzanas, peras, albaricoques, melocotones, plátanos y champiñones
La formación de pigmentos marrones no es siempre indeseable, en algunos casos se busca
un cierto grado de pardeamiento, por ejemplo en la maduración de las frutas desecadas
(dáctiles, ciruelas, uvas), preparación de la sidra, fermentación del té, secado del tabaco,
granos fermentados del cacao y café (Jeantet et al., 2010).
Figura 15: Acción de la enzima sobre el sustrato en un alimento (Morales, 2002).
 ENZIMAS DEL PARDEAMIENTO
Las enzimas implicadas en las reacciones de pardeamiento son las polifenoloxidasas (PPO) y
en menor medida las peroxidasas. Las polifenoloxidasas actúan sobre los fenoles en
presencia de oxígeno mientras que las peroxidasas hacen intervenir al peróxido de
hidrogeno. Este último esta débilmente presente en las células ya que es eliminado
rápidamente y por esto la participación de las peroxidasas en el pardeamiento es limitada.
Las polifenoloxidasas son metaloproteinas que tiene cobre, indispensable para el
mecanismo catalítico de la enzima. Su pH de actividad óptima se sitúa generalmente entre
5 y 7, y la actividad decrece rápidamente con el pH. Entre las polifenoloxidasas se
diferencian, por una parte las catecoloxidasas y por otra las lacasas (Jeantet et al., 2010).
Figura 16: Estructura química del sustrato DOPA (Morales, 2002).

2015
Figura 17: Estructura química del sustrato Dopamina (Morales, 2002).
Figura 18: Esquema de la acción enzimática sobre el sustrato (Morales, 2002)
 FACTORES QUE INFLUYEN EN EL PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO
La velocidad de aparición y la intensidad del pardeamiento enzimático en los productos
vegetales dependen de la naturaleza y el contenido en polifenoles, de la disponibilidad en
oxígeno, de la actividad de las enzimas que dependen de las condiciones fisicoquímicas del
medio (temperatura, pH, actividad de agua) así como la presencia de inhibidores naturales
Hay muchos medios para impedir el pardeamiento enzimático pero solo unos pocos se
utilizan en la práctica. Se pueden clasificar en tres categorías según afecten principalmente a
las enzimas, a los sustratos o a los productos de la reacción del pardeamiento enzimático,
algunos incluso actuar sobre los tres de forma simultanea (Jeantet et al., 2010).
Algunos tipos actúan directamente como inhibidores de PPO, otros propician un medio
inadecuado para el desarrollo de la reacción de oscurecimiento, y otros reaccionan con los
productos de la reacción de PPO antes de que lleguen a formar los pigmentos oscuros
(Morales, 2002)
 Agentes reductores; El ácido ascórbico es probablemente el más ampliamente utilizado
como agente antipardeamiento, y además a sus propiedades reductoras, disminuye
ligeramente el pH (Morales, 2002).
 Agentes quelantes; El ácido tetraacético de la etilenediamina (EDTA) pueden inhibir el
PPO, que es una metaloenzima que contiene cobre en su sitio activo (Morales, 2002).

2015
 Agentes complejantes; Esta categoría incluye los agentes capaces de entrampar o
formar complejos con sustratos de PPO o productos de reacción. Ejemplos de esta
categoría son las ciclodextrinas u oligosacáridos cíclicos no reductores de seis o más
residuos D-glucosa. En solución acuosa, la cavidad central de las ciclodextrinas puede
formar complejos de inclusión con fenoles, consecuentemente disminuyendo los
sustratos de PPO (Morales, 2002)
Figura 19: Comportamiento del inhibidor frente a la enzima en un alimento (Morales, 2002).
1.3.3. DETERIORO MICROBIOLÓGICO
Los microorganismos no sólo decoloran, pudren los alimentos y dan a los mismos un olor y
sabor repugnantes; también suponen un grave peligro para la salud pública. Los
microorganismos presentes en un producto alimenticio se originan a partir de las materias
primas e ingredientes o de la contaminación. Los medios por los que tales microorganismos
provocan el deterioro son variados y dependen de los organismos presentes y del producto
alimenticio en el que se desarrollan (Jay, 2005).
La capacidad de desarrollo y deterioro del producto de estos organismos depende de las
propiedades intrínsecas del alimento y de los factores extrínsecos que inciden en el
alimento. Entre los microbios figuran, a modo de ejemplo, las especies de Pseudomonas y
las especies de Acinetobacter-Moraxella que provocan malos olores y sabores; las especies
de Lactobacillus y las especies de Streptococcus que provocan agriado; y Escherichia coli que
provoca generación de gases. El deterioro visual de origen microbiano puede adoptar
diversas formas, entre ellas decoloración, pigmentación, desarrollo superficial, turbidez y
putrefacción (Jay, 2005).

2015
CAPÍTULO II

2015
2. CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS
Para la prevención del deterioro de los tejidos animales y vegetales se presenta una difícil
tarea, con doble cometido, se debe no solo conservar el alimento para su uso sino también
excluir de él las otras fuerzas naturales que lo degradan. Los cambios que se pueden
producir en los alimentos son de origen bioquímico no microbiano ó cambios microbianos,
siendo las causas: físicas, químicas o enzimáticas; interviniendo en el deterioro de los
alimentos simultáneamente (Casp, citado por Sosa, 2006).
En la conservación de alimentos se apuesta generalmente ala inactivación o control de los
microorganismos, que son los principales factores de descomposición. Ahora el hecho de
detener la multiplicación de microorganismos no necesariamente evita su descomposición.
En el desarrollo de flora microbiana influyen determinados factores de la composición del
alimento como: Potencial de Hidrógeno (PH), Necesidad de agua, Potencial de Oxido –
Reducción este influye en el tipo de microorganismo que se puede desarrollaren función de
sus exigencias en oxigeno y/o toxicidad. Sustancias inhibidoras, son moléculas que poseen
un poder bacteriostático y/o bactericida. Temperatura, es uno de los mas importantes por
su incidencia en el crecimiento de los microorganismos (Casp, citado por Sosa, 2006). Los
procedimientos de conservación de alimentos buscan:
 Prevenir o retrasar: Actividad microbiana, la descomposición de los alimentos,
destruyendo o inactivando sus enzimas, previendo y retardando las reacciones
puramente químicas, impidiendo la oxidación utilizando antioxidantes.
 Prevenir las lesiones debidas a insectos, roedores, causas mecánicas.
2.1. MÉTODOS DE CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS
Desde hace más de diez mil años existen métodos de conservación que se han ido
perfeccionando: salazón, curado, ahumado, escabechado, refrigeración y la aplicación del
calor mediante el cocinado de los alimentos. El gran desarrollo de la industria conservera, la
posibilidad de pasteurizar, liofilizar ultracongelar ha supuesto un notable avance en lo que
se refiere a la conservación. Por otra parte los métodos de conservación hoy cumplen doble
función, mantener el alimento en buenas condiciones y aportar unos sabores muy
apreciables (Casp, citado por Sosa, 2006)

2015
Tabla 03: Tecnologías tradicionales y nuevas tecnologías para la conservación de alimentos.
TECNOLOGÍA TRADICIONAL
Tratamiento térmico (esterilización y
pasteurización).
Acidificación.
Fermentación.
Reducción de la actividad de agua.
Adición de conservantes.
TECNOLOGÍAS MEJORADAS Y
NUEVAS TECNOLOGÍAS
Envasado en atmosfera modificada.
Revestimiento comestible.
Envasado aséptico de alimentos procesados
térmicamente.
Radiación ionizante.
Calentamiento óhmico.
Calentamiento por alta frecuencia.
Calentamiento por microondas.
Aplicación de pulsos eléctricos.
Tratamiento con alta presión (hidrostática).
Aplicación de pulsos magnéticos oscilantes
Tratamiento ultrasónico
Uso de sistemas de control biológico
(biocontrol).
Fuente: Cano, 2001.
2.1.1. TRATAMIENTO QUE CONLLEVAN A UNA DESTRUCCIÓN DE MICROORGANISMOS
2.1.1.1. CALOR
El efecto del calor se basa en la desnaturalización de proteínas, lo que produce una
desactivación de las enzimas, y por lo tanto, la desaparición de los efectos de sus
actividades, incluida la paralización y eliminación de los microorganismos. Se puede
considerar como uno de los primeros sistemas de conservación de alimentos. Aparte de la
cocción y el horneado, que pueden considerarse más bien como sistemas preparativos, las
técnicas que utilizan el calor para la conservación son el escaldamiento, la pasteurización y
la esterilización, todas ellas muy recientes. Es un sistema seguro, pero destructor desde el
punto de vista nutricional (Juliarena y Gratton, 2010).
2.1.1.1.1. ESTERILIZACIÓN
La esterilización es un método de estabilización cuyo fundamento es provocar una elevación
de la temperatura que provoca la destrucción de los agentes de deterioro, enzimas y
especialmente, microorganismos como bacterias, hongos y levaduras. También destruye
virus que son agentes infecciosos, aunque no deterioren el alimento (Fernández, 2004).
A diferencia de la pasteurización, la esterilización es un tratamiento térmico enérgico
porque que tiene como objetivo la destrucción total de todos los microorganismos
presentes en el alimento tratado. La esterilización se lleva a cabo a temperaturas elevadas,

2015
de al menos 100°C, normalmente superiores, y su severidad es de varios órdenes superior a
la pasteurización (Fernández, 2004).
En la práctica el diseño de la esterilización conlleva diseñar tanto para producir la muerte
térmica deseada como para preservar los nutrientes más susceptibles (Fernández, 2004). En
resumen, la esterilización es:
 Tratamiento térmico enérgico
 Por encima de 100°C
 Produce la destrucción total de microorganismos
 Intenta preservar los nutrientes
 Produce alimentos de muy larga vida
 EQUIPOS UTILIZADOS EN LA ESTERILIZACIÓN DE ALIMENTOS
Inyección de vapor: La corriente de vapor se inyecta a presión en la corriente de fluido a
procesar. Son dispositivos muy compactos y eficientes.
Infusión de vapor: Consisten en una cámara llena de vapor en la que se inyecta al alimento
en gotas o pulverizado. El alimento cae en el seno de vapor absorbiéndolo y calentándose
con su calor latente. Son algo menos compactos que los de inyección pero producen
calentamientos más homogéneos (Fernández, 2004).
En el caso de alimentos líquidos, se utiliza un procedimiento especial de esterilización,
denominado UTH que consiste en aplicar temperaturas de 135 – 150°C durante 4 – 15
segundos (Fernández, 2004).
Figura 20: Cambiadores de placas y de superficie rascada (Fernández, 2004).

2015
Figura 21: Esterilizador hidrostático (continuo, para envases) (Fernández, 2004).
Figura 22: Proceso UHT con calentamiento por inyección directa de vapor combinado con
intercambiador de calor (Fernández, 2004).

2015
Figura 23: Sistema UHT indirecto basado en intercambiadores de calor raspado de superficie
(Fernández, 2004).
2.1.1.1.2. PASTEURIZACIÓN
Este método recibe el nombre en honor al químico francés Louis Pasteur que fue quien,
entre otra cosas, desarrolló el proceso de pasteurización para eliminar los microorganismos
dañinos de la leche (Juliarena y Gratton, 2010).
Produce una destrucción de los microorganismos dañinos que se encuentren en el alimento.
Generalmente se hace de dos formas diferentes: Se usan temperaturas bajas (60 – 65°C)
durante bastante tiempo (3 – 4 horas) o bien se usan altas temperaturas (75 – 90°C) durante
poco tiempo (2 – 5 minutos) (Juliarena y Gratton, 2010).
La pasteurización es un tratamiento térmico suave, en contraposición con la esterilización,
que es un tratamiento muy intenso. La pasteurización emplea temperaturas y tiempos de
contacto relativamente bajos, consiguiendo una prolongación moderada de la vida útil a
cambio de una buena conservación del valor nutritivo y de las cualidades organolépticas del
alimento (Fernández, 2004).
Sin embargo, pese a ser un tratamiento suave, la pasteurización consigue la eliminación de
los microorganismos patógenos, aunque sólo consigue una reducción de los
microorganismos alterantes (Fernández, 2004). La pasteurización tiene diferentes objetivos
según el tipo de alimento al que se aplique:

2015
En alimentos ácidos, como zumos de fruta, produce una buena estabilización ya que el
medio ácido impide la proliferación de microorganismos esporulados, los más resistentes a
la destrucción térmica, respetando las propiedades del alimento (Fernández, 2004).
En alimentos poco ácidos, siendo el ejemplo más importante la leche, la pasteurización
consigue la destrucción de la flora patógena y una reducción de la banal o alterante,
consiguiendo un producto de corta duración que ha de conservarse refrigerado pero que
tiene unas características muy próximas a la de la leche cruda (Fernández, 2004).
 EQUIPOS UTILIZADOS EN LA PASTEURIZACIÓN DE ALIMENTOS
LTH (Low Temperature Holding): Se trabaja a temperaturas bajas (62 – 68°C) y tiempos
largos (aproximadamente 30 min). Este tipo de pasteurización es llevada a cabo en los
alimentos envasados (cervezas, zumos de frutas) (Fernández, 2004). Según el material del
envase, la esterilización se realiza con:
 Agua caliente (en el caso del vidrio).
 Mezcla de vapor de agua – aire (en el caso de plásticos y metal).
Los aparatos utilizados en pasteurización LTH pueden operar:
 Continuo: Túneles de pasteurización (túneles con cinta sinfín, que contienen una zona
de calentamiento y otra de enfriamiento).
 Discontinuo: Baño maría en jaulas.
Este tipo de pasteurización se lleva a cabo en sencillos dispositivos tipo “baño maría” o en
túneles (Fernández, 2004).
Figura 24: Túnel de pasteurización por ducha de agua (Fernández, 2004).

2015
Figura 25: Pasteurizador de tubos concéntricos (Fernández, 2004).
HTST (High Temperature, Short Time): Se trabaja a temperaturas altas (72 – 85°C) y tiempos
cortos (entre 15 – 20 s). Este tipo de pasteurización es la llevada a cabo en los alimentos
líquidos a granel, como leche, productos lácteos, zumos de frutas, cerveza, vinos, etc. El
instrumento utilizado son los intercambiadores de calor de placas, los cuales constan de tres
partes: recuperación del calor, calentamiento y enfriamiento. En la zona de recuperación de
calor es el alimento pasteurizado el que cede el calor al alimento a tratar para preenfriarse
mientras que el alimento a tratar se precalienta antes de su esterilización (Fernández, 2004).
La pasteurización a alta temperatura es en general más conveniente, ya que es más rápida,
los dispositivos son más pequeños, y el consumo energético se reduce. El principal
inconveniente es que requiere un control más intenso y que por este motivo las
instalaciones son más complicadas y caras (Fernández, 2004).
Los sistemas HTST requieren dispositivos capaces de calentar muy rápidamente, como los
cambiadores de placa o de superficie rascada, o los de tres tubos concéntricos, modificación
del conocido sistema (Fernández, 2004).

2015
Figura 26: Pasteurizador HTST (Fernández, 2004).
Figura 27: Pasteurización en cambiador de placas con ciclo de mantenimiento externo y
recuperación de calor (Fernández, 2004).
2.1.1.2. IRRADIACIÓN
La irradiación de los alimentos ha sido identificada como una tecnología segura para reducir
el riesgo de ETA (Enfermedades Transmitidas por Alimentos), en la producción,
procesamiento, manipulación y preparación de alimentos de alta calidad. Es a su vez, una
herramienta que sirve como complemento a otros métodos para garantizar la seguridad y
aumentar la vida en anaquel de los alimentos. La presencia de bacterias patógenas como la
Salmonella, Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes ó Yersinia enterocolítica, son
un problema de creciente preocupación para las autoridades de salud pública, que puede
reducirse o eliminarse con el empleo de esta técnica, también denominada "Pasteurización
en frío" (Narvaiz, 2000).
La irradiación de alimentos, como una tecnología de seguridad alimentaria, ha sido
estudiada por más de 50 años y está aprobada en más de 40 países. Cuenta también con la
aprobación de importantes organismos internacionales, la Organización Mundial de la Salud

2015
(OMS), la Organización para la Alimentación y la Agricultura (FAO), la Organización
Internacional de Energía Atómica (IAEA) y la Administración de Medicamentos y Alimentos
(FDA) (Narvaiz, 2000).
La irradiación de alimentos es un método físico de conservación, comparable a otros que
utilizan el calor o el frío. Consiste en exponer el producto a la acción de las radiaciones
ionizantes (radiación capaz de transformar moléculas y átomos en iones, quitando
electrones) durante un cierto lapso, que es proporcional a la cantidad de energía que
deseemos que el alimento absorba. Esta cantidad de energía por unidad de masa de
producto se define como dosis, y su unidad es el Gray (Gy), que es la absorción de un Joule
de energía por kilo de masa irradiada (1000 Grays = 1 KiloGray) (Narvaiz, 2000).
Se utilizan actualmente 4 fuentes de energía ionizante:
 Rayos gamma provenientes de Cobalto radioactivo (60
Co) o del elemento Cesio
radioactivo (137
Cs). La radiación gamma se usa en forma rutinaria para esterilizar
productos médicos, dentales y para el hogar, también para el tratamiento de radiación
contra el cáncer.
 Rayos X, de energía no mayor de 5 megaelectron-Volt. Se usan ampliamente en la
medicina y en la industria para producir imágenes de estructuras internas.
 Electrones acelerados, de energía no mayor de 10 MeV. Es similar a los rayos X y es un
flujo de electrones impulsados por un acelerador de electrones hacia el alimento (FDA,
2011).
 APLICACIONES
De acuerdo con la cantidad de energía entregada, se pueden lograr distintos efectos:
 En un rango creciente de dosis, es posible inhibir la brotación de bulbos, tubérculos y
raíces (papas sin brote durante 9 meses a temperatura ambiente).
 Esterilizar insectos como la "mosca del Mediterráneo" (Ceratitis capitata) para evitar su
propagación a áreas libres, cumpliendo así con los fines cuarentenarios, en productos
frutihortícolas y granos.
 Esterilizar parásitos, como Trichinella spiralis en carne de cerdo, interrumpiendo su ciclo
vital en el hombre e impidiendo la enfermedad (triquinosis).
 Retardar la maduración de frutas tropicales como banana, papaya y mango (en general
tanto en este caso como en los siguientes, la vida útil se duplica o triplica).
 Demorar la senescencia de champiñones y espárragos.
Prolongar el tiempo de comercialización, por ejemplo, carnes frescas y frutas, por reducción
de la contaminación microbiana total, en un proceso similar al de la pasteurización por
calor, lo cual se denomina "RADURIZACION" (frutillas de 21 días, filete de merluza de 30
días, ambos conservados en refrigeración). Controlar el desarrollo de microorganismos
patógenos no esporulados (excepto virus), tales como Salmonella en pollo y huevos, en un
proceso que se conoce como "RADICIDACIÓN". Por último, esterilizar alimentos, es decir,
aplicar un tratamiento capaz de conservarlos sin desarrollo microbiano, a temperatura

2015
ambiente durante años, lo cual se asemeja a la esterilización comercial, y se indica como
"RADAPERTIZACIÓN" (Narvaiz, 2000).
 CLASIFICACIÓN
La clasificación de la OMS según la dosis, es la siguiente:
 Dosis Baja (hasta 1 kGy): Es usada para demorar los procesos fisiológicos, como
maduración y senescencia de frutas frescas y vegetales, y para controlar insectos y
parásitos en los alimentos (Narvaiz, 2000).
 Dosis Media (hasta 10 kGy): Es usada para reducir los microorganismos patógenos y
descomponedores de distintos alimentos; para mejorar propiedades tecnológicas de los
alimentos, como reducir los tiempos de cocción de vegetales deshidratados; y para
extender la vida en anaquel de varios alimentos (Narvaiz, 2000).
 Dosis Alta (superior a 10 kGy): Es usada para la esterilización de carne, pollo, mariscos y
pescados, y otras preparaciones en combinación con un leve calentamiento para
inactivar enzimas, y para la desinfección de ciertos alimentos o ingredientes, como ser
especias (Narvaiz, 2000).
La FDA exige que los alimentos irradiados contengan el símbolo internacional de irradiación.
Debe fijarse en el símbolo de Radura junto con la declaración “Manipulado con radiación” o
“Manipulado con irradiación” en la etiqueta del producto. Los alimentos a granel, como las
frutas y las verduras, deben estar etiquetados de forma individual o tener una etiqueta al
lado del envase de venta. La FDA no exige que los ingredientes individuales en los alimentos
que contienen múltiples ingredientes como las especias, sean etiquetados (FDA, 2011).
Es importante recordar que la irradiación no reemplaza las prácticas adecuadas de
manipulación de alimentos por parte de los productores, procesadores y los consumidores.
Los alimentos irradiados deben ser almacenados, manipulados y cocinados de la misma
forma que los alimentos que no han sido irradiados, debido a que aún podrían contaminarse
con organismos que provocan enfermedades después de la irradiación si no se siguen las
normas básicas de seguridad alimentaria (FDA, 2011).
Figura 28: Simbología de irradiación (FDA, 2011).

2015
 DESCRIPCIÓN DE UNA INSTALACIÓN DE IRRADIACIÓN
Por lo general la planta consta de (Barbosa et al., 1999):
 Cámara de irradiación
 Blindaje biológico de concreto y acceso en laberinto
 Fuente y contenedor.
 Controles de la fuente.
 Sistemas de irradiación del producto.
 Sistemas de ventilación y seguridad.
 Área de laboratorio y preparación.
Figura 29: Distribución de los sectores mas importantes de la planta de irradiación de
alimentos (Barbosa et al., 1999).
2.1.1.3. ALTA PRESIÓN HIDROSTÁTICA (APH)
La presión se aplica al alimento de una manera isostática. Ello implica que todos los átomos
y moléculas del alimento están sujetos a la misma presión, y exactamente el mismo tiempo,
a diferencia de los procesos térmicos donde ocurren gradientes de temperaturas. La
segunda característica clave de las altas presiones, derivada del principio de Le Chatelier, es
que cualquier fenómeno que dé lugar a un descenso de volumen es favorecido por un
incremento de la presión. Por tanto, la aplicación de altas presiones favorece la formación
de puentes de hidrógeno, mientras que son desestabilizados otros enlaces débiles de las
proteínas. Sin embargo, los enlaces covalentes no son afectados por las altas presiones
(Patterson y Linton, 2010).
La alta presión hidrostática (APH), también denominada pascalización, presurización o
simplemente alta presión, es una tecnología de gran interés en la industria de los alimentos
debido a que es efectiva en la conservación de los mismos. Esta tecnología destaca sobre los

2015
procesos térmicos, pues estos últimos causan inevitablemente una pérdida de nutrientes y
sabores (Téllez et al., 2001).
Hoover, citado por Téllez et al. (2001) considera la presurización la técnica más viable desde
el punto de vista comercial y Meyer et al., citado por Téllez et al. (2001), afirman que de
todos ellos sólo se ha demostrado la efectividad de la APH en la inactivación de esporas y
enzimas. La APH provoca la inactivación de las células microbianas sin alterar la calidad
sensorial ni los nutrientes de los alimentos (Cheftel, citado por Téllez et al., 2001). El efecto
de la alta presión sobre la viabilidad de los microorganismos es una combinación de varias
acciones (Farr, citado por Téllez et al., 2001):
 Cambios en la morfología de la célula, los cuales son reversibles a bajas presiones (<200
MPa) pero irreversibles a presiones altas (>300 MPa).
 Desnaturalización de proteínas a presiones altas debido al desdoblamiento de las
cadenas peptídicas.
 Modificaciones que afectan a la permeabilidad de la membrana celular.
 VENTAJAS
La APH ofrece varias ventajas (Téllez et al., 2001):
 El tratamiento evita la deformación de los alimentos, debido a que la presión se
transmite uniforme e instantáneamente, es decir, no hay gradientes (cumple la
denominada regla isostática). A diferencia de lo que ocurre con los procesos térmicos,
el tratamiento APH es independiente del volumen y de la forma de la muestra, con lo
que se reduce el tiempo requerido para procesar grandes cantidades de alimento.
 No produce deterioro de nutrientes termolábiles como por ejemplo la vitamina C,
tampoco en patata, ni altera otros compuestos de bajo peso molecular,
fundamentalmente aquellos responsables del aroma y sabor.
 Impide el pardeamiento no enzimático en determinados alimentos, pues la APH no
favorece la reacción de Maillard y además evita la oxidación lipídica en ciertos
productos.
 Cambios en las transiciones de fase (congelación a temperaturas bajo cero evitando la
formación de cristales de hielo, disminución del punto de fusión de lípidos,
gelatinización a bajas temperaturas).
 Inactivación/Activación de enzimas para retardar o acelerar procesos de maduración,
fermentación u otro tipo de transformaciones enzimáticas deseables en los alimentos.
 Modificación de la estructura debido a cambios en la configuración proteica:
ablandamiento de textura en carnes y pescados, decoloración de hemoglobina en
sangre de animales, inactivación de ciertas toxinas.
 Extracción de componentes alimentarios (pectinas, pigmentos e incluso agua).
 No precisa de la incorporación de aditivos al alimento.
 Mejora o provoca la aparición de propiedades funcionales en los alimentos.
 No produce residuos, se trata de una energía limpia, lo que iría en consonancia con las
políticas medioambientales de la actualidad.
 Tiene poco gasto energético; por ejemplo, para calentar 1 litro de agua a 30°C se
necesita la misma energía que para presurizar a 400 MPa ese mismo volumen de agua.

2015
 DESVENTAJAS
Con respecto a las desventajas son las siguientes (Téllez et al., 2001):
 El alto costo del equipo, inconveniente que es cada vez menos importante ya que se
están desarrollando equipos cada vez más baratos. Además, se va a ahorrar energía
debido al bajo consumo energético de esta técnica.
 Con los equipos de APH disponibles hasta ahora en el mercado no se pueden diseñar
procesos continuos, aunque sí hay algunos discontinuos que operan en línea (ejemplo:
zumos de frutas). Actualmente, algunas firmas están trabajando en el diseño de
sistemas continuos que operarían en línea.
 Imposibilidad de aplicación en algunos alimentos (frutas, verduras) porque perderían su
forma y aspecto original.
 La desconfianza del consumidor a decidirse a comprar un producto “presurizado” por
ser algo novedoso y desconocido. A pesar de ello, en Japón, USA y algunos países
europeos los productos presurizados se consumen cada vez más.
 APLICACIONES
Las altas presiones, cuentan con aplicaciones de muy diversa índole en la industria
alimentaria, la mayoría de ellas van orientadas a la conservación de los alimentos
En productos cárnicos: Este proceso se aplica en un amplio abanico de productos cárnicos;
jamón cocido lonchas, piezas de pollo o pavo, platos preparados, centros de jamón curado,
etc. (Wikipedia/APH, 2012).
 Desarrollo de nuevos productos cárnicos.
 Lanzamiento de productos dietéticos con bajo contenido en sal y aditivos.
 Exportación de productos alimentarios a los países con mayores exigencias en
seguridad alimentaria (USA, Japón, etc.).
 El tratamiento típico para productos cárnicos se realiza entre 500 y 600 MPa.
En frutas y verduras: Se aplica en un amplio abanico de productos vegetales; salsas, purés,
ensaladas y frutas frescas troceadas (aguacates, cítricos, manzanas, fresas, etc.)
(Wikipedia/APH, 2012).
 Desarrollar y comercializar productos innovadores conservando el sabor y las
propiedades nutricionales de la fruta o del vegetal fresco.
 No elimina los componentes antimutagénicos de cremas de zanahoria, coliflor,
espinaca, brócoli o tomate. De esta forma, se pueden lanzar al mercado nuevos
productos funcionales con propiedades anticancerígenas.
 Exportar productos autóctonos a los países con mayores exigencias en seguridad
alimentaria (Estados Unidos, Japón, etc.).
En zumos y bebidas: Se aplica en diversos tipos de zumos de frutas y vegetales (cítricos,
manzana, fresa, zanahoria, brócoli) y bebidas (alcohólicas, limonada, etc.) (Wikipedia/APH,
2012).

Degradación y conservación de los alimentos

Degradación y conservación de los alimentos

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (20)

Similar to Degradación y conservación de los alimentos

Similar to Degradación y conservación de los alimentos (20)

More from Martin Aquino Mendez

More from Martin Aquino Mendez (8)

Recently uploaded

Recently uploaded (11)

Degradación y conservación de los alimentos