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  1. 1. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS “Procesos de conservación de alimentos”,2ªed., A.Casp, J.Abril, Ed. AMV y Mundi-Prensa, Madrid, 2003 “Caducidad de los alimentos” D.Man, Ed. Acribia, Zaragoza, 2004 “Manual del envasado de alimentos y bebidas” R.Coles, D.McDowell, M.J.Kirwan, Ed. AMV y Mundi-Prensa, Madrid, 2004 “Migración de sustancias químicas desde el envase al alimento” D.H.Watson, M.N.Meah, Ed.Acribia, Zaragoza, 1995
  2. 2. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo CADUCIDAD Período de tiempo después del envasado o elaboración y cumpliendo determinadas condiciones de almacenamiento, en el que el alimento sigue siendo seguro y apropiado para su consumo. El alimento debe conservar sus características sensoriales, químicas, físicas, funcionales o microbiológicas y cumplir con la información nutricional indicada en la etiqueta cuando se almacena correctamente. El alimento debe conservar sus características sensoriales, químicas, físicas, funcionales o microbiológicas y cumplir con la información nutricional indicada en la etiqueta cuando se almacena correctamente. Caducidad microbiológica Caducidad (bio)química Caducidad organoléptica Caducidad y Seguridad Alimentaria “de la granja a la mesa” Elaborador o envasador Relación Implicación Responsabilidad
  3. 3. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo CONSUMIR ANTES DEL: CONSUMIR PREFERENTEMENTE ANTES DEL: (indicaciones de conservación) Contrato entre empresa alimentaria y cliente (los distribuidores deben realizar rotación de existencias: FIFO) Factores intrínsecosFactores intrínsecos Materias primas Composición y formulación del producto Estructura del producto Características: aw, pH, acidez, O2, E,... Factores extrínsecosFactores extrínsecos Elaboración Higiene Sistema y materiales de envasado Almacenamiento, distribución Exposición en venta (luz, T, humedad) OtrosOtros Utilización por el consumidor Consideraciones comerciales La calidad del producto final es el reflejo de la calidad de sus materias primas La composición es el factor individual más importante para establecer la caducidad Los factores que afectan a la caducidad pueden variar según la localización en el alimento Hay un caso de estudio especial: productos compuestos y combinación de productos
  4. 4. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Clasificación Lavado Pelado Loncheado Cortado Molienda Tamizado Filtración Centrifugación Mezcla Fermentación Escaldado Pasteurización Esterilización Evaporación Secado Cocción Asado Fritura Refrigeración Congelación Adornado Rellenado Preparación Reducción de tamaño Separación T ambiente Vapor o agua caliente Aire o aceite caliente Extracción del calor Auxiliares HACCPHACCP
  5. 5. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOSCONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS “Todos” nuestros alimentos derivan de plantas o animales, naturaleza biológica, que es causa de transformaciones que no solo modifican sus características originales, sino que llegan a producir su deterioro. Reacciones (bio)química Acción microorganismos secado, encurtido, salado, ahumado fermentaciones Grano en silos Frutas en miel,... Aire (Gay-Lussac) T, t (Wertheimer) autoclave Esporas (Tyndall) Putrefacción (Calvert) Pasteur Frío natural Mezclas refrigerantes Frío artificial Cadena de frío
  6. 6. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Métodos industriales de conservación de alimentosMétodos industriales de conservación de alimentos Cambios bioquímicos no microbianosCambios bioquímicos no microbianos No perceptibles: pérdida de azúcares, variación en sustancias nitrogenadas, oxidación de vitaminas,... Perceptibles: decoloración, sabor y aroma (sustancias volátiles), olores desagradables,... Cambios debidos a microorganismosCambios debidos a microorganismos Mantener vivo el alimento el mayor tiempo posible Retardar la descomposición (cubrir y enfriar) Inactivación o control de los microorganismos Físicas Químicas (pardeamiento no enzimático, enranciamiento de las grasas) Biológicas (enzimáticas, parasitarias, microbiológicas) Causas T, H2O, Oxígeno, Luz,..., t Ej. Alimento esterilizado enlatado conservado en sitio fresco durante un tiempo limitado
  7. 7. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Métodos industriales de conservación de alimentosMétodos industriales de conservación de alimentos Cinética del deterioro de los alimentos y predicción de la vida útil
  8. 8. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Métodos industriales de conservación de alimentosMétodos industriales de conservación de alimentos Lag Estacionaria de crecimiento Logarítmica Crecimiento negativo Estacionaria Muerte acelerada Muerte o declive Supervivencia Microorganismos: Útiles en proceso de fabricación, conservación,... Causantes del deterioro de los alimentos FASESFASES
  9. 9. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo
  10. 10. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Potencial de óxido-reducción, T, inhibidores,...
  11. 11. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Prolongar las fases lag y fase estacionaria de crecimientoProlongar las fases lag y fase estacionaria de crecimiento Aportar el menor número posible de microorganismos Evitar incorporación de microorganismos en fase de crecimiento activo Propiciar factores adversos del medio Daño real a los microorganismos con distintos tratamientos Prevenir o retrasar la actividad microbiana Prevenir o retardar la descomposición de los alimentos Prevenir lesiones Métodos industriales de conservación de alimentosMétodos industriales de conservación de alimentos NO ES LA ÚNICA!!!
  12. 12. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Disminución del pH Artificial Natural Reducción del agua disponible Deshidratación Concentración Adición de sal Adición de azúcar Variación del potencial de óxido-reducción Vacío, gases inertes y atmósferas controladas Inhibidores: conservantes, ahumado Calor o frío Pasteurización Esterilización Refrigeración Congelación Métodos industriales de conservación de alimentosMétodos industriales de conservación de alimentos
  13. 13. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Utilización de microorganismos que creen condiciones desfavorables par el desarrollo de otros microorganismos Variación en la composición química y las características organolépticas Otros procesos: proteolisis enzimática Participación en cadena de varios microorganismos Utilizable para individuos con intolerancias Desarrollo rápido en un sustrato y en un ambiente adecuado Fácil cultivo en grandes cantidades Producción fácil y abundante de enzimas esenciales Condiciones ambientales para máximo desarrollo y producción simples Métodos industriales de conservación de alimentos (biológico)Métodos industriales de conservación de alimentos (biológico) FERMENTACIÓN: transformación que sufren ciertas materias orgánicas bajo acción de enzimas segregadas por microorganismos Cultivos starter Características de microorganismos:
  14. 14. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Fermentación Respiración Putrefacción TiposTipos Glicólisis Fermentación alcohólica Fermentación láctica Acética Maloláctica Maloalcohólica Propiónica Butírica,... Métodos industriales de conservación de alimentosMétodos industriales de conservación de alimentos
  15. 15. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Métodos industriales de conservación de alimentos (calor)Métodos industriales de conservación de alimentos (calor) Tiempo de reducción decimal, termorresistencia de una especie de microorganismo a una temperatura determinada Cinética de destrucción de los microorganismos Acción del calor sobre los constituyentes de los alimentos Cinética de la penetración de calor en los productos envasados Valor esterilizador del tratamiento Condiciones de proceso
  16. 16. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Pasteurización Esterilización Escaldado Cocción Métodos industriales de conservación de alimentos (calor)Métodos industriales de conservación de alimentos (calor) Baja T y baja intensidad Diferencia con acidez LTLT (63ºC 30min) HTST (73ºC 20s) T media (95ºC) y corta duración Operación previa Aumento de densidad Ajuste de presión interior Disminución de oxígeno Inactivación enzimática T>100ºC y alta intensidad Garantiza la salud pública y estabilidad del producto almacenado a T ambiente Antes (UHT; ej. 140ºC, 10s; directo o indirecto) o después del envasado Reducción de carga microbiana y actividad enzimática Mejora de la aceptación por el consumidor por cambios organolépticos
  17. 17. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Métodos industriales de conservación de alimentos (frío)Métodos industriales de conservación de alimentos (frío) Extensión de la vida útil minimizando las reacciones de degradación y limitando el crecimiento microbiano (velocidad reducida a la mitad por cada 10ºC de descenso de temperatura) Refrigeración (por encima del punto de congelación) Congelación (-18ºC, se reduce la actividad del agua) No hay estabilización química o microbiológica Cadena de frío: el producto se debe mantener a la temperatura establecida desde que sale de la línea de producción hasta el consumo Frío mecánico Frío criogénico (atmósfera) Mixto
  18. 18. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Métodos industriales de conservación de alimentos (frío)Métodos industriales de conservación de alimentos (frío) Frutas y hortalizasFrutas y hortalizas Intensidad respiratoria Pérdida de peso por transpiración Producción de etileno Desarrollo de microorganismos CarnesCarnes Transformaciones post-mortem Aire Agua Vacío Temperatura Humedad relativa Emisión de compuestos volátiles Composición de la atmósfera Densidad de almacenamiento Renovación de aire REFRIGERACIÓNREFRIGERACIÓN
  19. 19. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Métodos industriales de conservación de alimentos (frío)Métodos industriales de conservación de alimentos (frío) Distribución desordenada a ordenación molecular SubenfriamientoSubenfriamiento NucleaciónNucleación Crecimiento de los cristalesCrecimiento de los cristales Daño mecánico por incremento de volumen del agua Daño mecánico por migración del agua Cambio en disposición espacial de solutos Influencia sobre la flora Alteración por fenómenos físicos: recristalización y sublimación Alteración de la calidad por fenómenos químicos: CONGELACIÓNCONGELACIÓN TTT PPP
  20. 20. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Métodos industriales de conservación de alimentos (eliminación de agua)Métodos industriales de conservación de alimentos (eliminación de agua) Secado Conservación y disminución de peso; reconstitución Alteración nutricional y organoléptica; consumo energético Solar, gases calientes, conducción Liofilización (sublimación del hielo de un producto congelado) Concentración Evaporación Congelación Membranas
  21. 21. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Métodos industriales de conservación de alimentosMétodos industriales de conservación de alimentos NO TÉRMICOSNO TÉRMICOS Vida útil del alimento y calidad ALTAS PRESIONES (4000-9000bar) CAMPOS ELÉCTRICOS PULSANTES DE ALTA INTENSIDAD CAMPOS MAGNÉTICOS OSCILANTES PULSOS LUMINOSOS IRRADIACIÓN PRODUCTOS QUÍMICOS Y BIOQUÍMICOS (naturales, ácidos orgánicos, SO2, nitritos,...)
  22. 22. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Envases alimentariosEnvases alimentarios “El envase debe ahorrar más de lo que cuesta” TetraPak “Envase es todo producto fabricado con materiales de cualquier naturaleza y que se utilice para contener, proteger, manipular, distribuir y presentar mercancías, desde materias primas hasta artículos acabados, en cualquier fase de la cadena de fabricación, distribución y consumo. Se considerarán también como envases todos los artículos desechables utilizados con ente mismo fin.” (Ley de envases y residuos de envases, Ley 11/1997, de 24 de abril de 1997, BOE 25/4/1997) Contener el producto Proteger y conservar el producto Preservar el medio ambiente Informar al consumidor Ayudar al manejo Mejorar presentación y marketing      
  23. 23. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Envases alimentariosEnvases alimentarios Latas metálicasLatas metálicas Acero (estaño, hierro,...) Aluminio 410.000 325.000 75.000 calidad, fuerza,transparencia, color (UV), textura superficial, decoración y diseño, impermeabilidad, inercia química, olor, resistencia a calor y microondas, reutilización Cerveza 25-35 Vino 60-90 Licores 60-90 Leche 2-10 Sólidos 2-10 VidrioVidrioPapel y cartónPapel y cartón (>200g/m2 ) PlásticoPlástico Compuestos orgánicos macromoleculares obtenidos por polimerización, policondensación, poliadición o procesos similares, a partir de moléculas de un menor peso molecular, o por alteración química de compuestos macromoleculares naturales. PEPE PPPP PETPET PSPS PVCPVC PAPA PCPC
  24. 24. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Envases alimentariosEnvases alimentarios Vidrios Inspección y calidad de los envases (visual, física y química) Plásticos Migración (ML:mg de sustancias desprendidas por dm2 de superficie de material plástico (mg/dm2 ) o mg de sustancias transferidas a 1kg de alimento (mg/kg), QM: máxima cantidad permitida de sustancia residual, SML: límite de migración específica en alimentos) Simulante A:agua en alimentos acuosos Simulante B:3% (p/v) de ácido acético en allimentos ácidos Simulante C: 15% (v/v) de etanol para productos alcohólicos Simulante D: aceite de oliva rectificado para alimentos grasos/aceitosos PerMeabilidad Humedad Gases (O2, CO2, N2) caMbios en olor y sabor latas Metálicas Contenido de metales Los materiales plásticos y artículos no transferirán sus constituyentes a los alimentos en cantidades que excedan los 10mg/dm2 de área superficial del material del artículo. En contenedores que se puedan llenar, con capacidad comprendida entre 0.5-10L, artículos que puedan llenarse y sea imposible estimar el área superficial en contacto con el alimento, tapas ,...60mg/kg.
  25. 25. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo Envases alimentariosEnvases alimentarios Envasado activo (O2, CO2, etileno, etanol, conservantes, humedad, olores,...) Envasado inteligente Envasado en atmósfera modificada / controlada Nitrógeno 78.08% Oxígeno 20.96% Anhídrido carbónico 0.03%
  26. 26. Química Analítica de los Alimentos-Seminarios y Problemas ( Lic. Química) M.Teresa Fernández Abedul-Dpto. Qca. Física y Analítica Universidad de Oviedo CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS “Procesos de conservación de alimentos”,2ªed., A.Casp, J.Abril, Ed. AMV y Mundi-Prensa, Madrid, 2003 “Caducidad de los alimentos” D.Man, Ed. Acribia, Zaragoza, 2004 “Manual del envasado de alimentos y bebidas” R.Coles, D.McDowell, M.J.Kirwan, Ed. AMV y Mundi-Prensa, Madrid, 2004 “Migración de sustancias químicas desde el envase al alimento” D.H.Watson, M.N.Meah, Ed.Acribia, Zaragoza, 1995
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