PRACTICA 4: CINETICA DEL DETERIORO DE ALIMENTOS FRESCOS
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M g V i c t o r T e r r y C
OBJETIVOS 1.
2.
Observar el deterioro a través de la pérdida de peso de un alimento considerando el tiempo y la temperatura ( refrigeración, al medio ambiente) Realizar una correlación de acuerdo a las ecuaciones de deterioro
M g V i c t o r T e r r y C
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OBJETIVOS 1.
2.
Observar el deterioro a través de la pérdida de peso de un alimento considerando el tiempo y la temperatura ( refrigeración, al medio ambiente) Realizar una correlación de acuerdo a las ecuaciones de deterioro
M g V i c t o r T e r r y C
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CONCEPTOS TEORÍA Para diseñar un producto se debe aplicar los principios de conservación de los alimentos, y se debe conocer, explicar y aplicar los principios del deterioro de los alimentos y que factores inciden en el M g deterioro. V Por lo tanto el conocimiento del proceso de deterioro esta unido al de la cons conserv ervac ació ión n de alim alimen ento toss Porque se produce se produce el deterioro del alimento:
1. 2. 3. 4. 5.
Falta de infraestr structura en el transport orte de alimentos Uso emp empaques inadecu ecuados Los sis sistema emas de recolección, ón, selecc ección y cla clasif sificación son son malos Se tiene un mal sistema de almacenamiento Muchas veces el person sonal no se enc encuentra capacitado. 3
i c t o r T e r r y C
F ACTORES DEL DETERIORO
Factores externos
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Físicos
Químicos Factores internos Biológicos 4
M g V i c t o r T e r r y C
F ACTORES EXTERNOS 5
EL PROCESO DE DETERIORO COMPRENDE LOS SIGUENTES ASPECTOS: Factores externos:
Temperatura Humedad Relativa Oxígeno Presión, esfuerzo mecánico y vibración Luz El tiempo en que un alimento se deteriora Irradiación depende fundamentalmente de los factores externos a los que está expuesto: Aditivos
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TEMPERATURA Por cada 10°C de incremento de temperatura se duplican o triplican las reacciones de deterioro. M g V i c t o r T e r r y C
Establece la flora microbiana: Microoganismos psicrófilos : 4-5°C Microoganismos mesófilos : 37 °C Microoganismos termófilos : 50°C 7
HUMEDAD RELATIVA (HRE)
Determina la pérdida o ganancia de agua por el alimento. Los alimentos frescos con un alto % de humedad se arrugan por evapotranspiración:
Agua + energía
Agua (gas)
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OXÍGENO Favorece el deterioro de las grasas, mediante reacción con ácidos grasos insaturados. Favorece el crecimiento microbiano y el deterioro oxidativo de las carnes
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PRESIÓN, ESFUERZO MECÁNICO Y VIBRACIÓN
La intensidad del deterioro depende de la fuerza ejercida, el área expuesta y la textura del alimento. Son factores importantes:
Empaque Manejo (apilamiento) Carreteras (vibración) Tiempo Temperatura
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LUZ
Intensifica las siguiente reacciones: Oxidación de grasas Destrucción de vitaminas: A, E, C y B 2 Oxidación de pigmentos (antocianinas, betacarotenos)
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Parámetro de control
Temperatura
Método de conservación
Baja (sin cambio de fase del agua) Baja (con cambio de fase) Alta *Por debajo de 100ºC para alimentos con pH<4.5 *Por encima de 100ºC para alimentos con pH>4.5
Refrigeración Congelación Tratamiento térmico: envasado (pasteurización y esterilización)
Eliminación del agua: Evaporación Sublimación
Humedad
Concentración de solutos: Adición de azucares Adición de sal Adición de nitritos y nitratos Adición de ácidos + sal
Concentración
Secado: Deshidratación *total: leche evaporada M *parcial: leche en polvo g Liofilización V i hierbas Ajos, cebollas, camarones, c t o medicinales y aromáticas. r Concentración: T e Jaleas y mermeladas r r y Salado (seco-salado) C Curado (ahumado: jamón, salchichas, mortadela) Encurtidos y fermentaciones
Aditivos químicos
Adición de sustancias
Utilización envases no transparentes Botellas ambar Enlatados Papel alumínico, cartón plastificado, etc.
Luz
Radiaciones ionizantes
Forma de control
Colisión de las radiaciones ionizantes con el alimento causando excitación e ionización de sus átomos en tiempos muy cortos (0.001 seg)
Botellas ámbar Enlatado aluminio
Irradiación
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F ACTORES INTERNOS 13
DETERIORO QUIMICO Y BIOQUIMICO
Se debe a las reacciones químicas de oxidación, oscurecimiento no enzimático, pardeamiento enzimático, etc., En carnes se da el rigor mortis y el proceso de respiración en vegetales.
M g V i c t o r T e r r y C
Todos estos procesos producen perdidas en la calidad nutritiva (perdida de ácidos grasos esenciales, proteínas y vitaminas) y consecuentemente perdida en la calidad organoléptica o sensorial (variación del aroma, sabor, textura, apariencia general) 14
DETERIORO MICROBIOLOGICO
Se genera por la presencia de m. o. que producen fermentación y putrefacción de los productos con la consecuente formación de toxinas.
M g V i c t o r T e r r y C
El producto deteriorado no solo ha perdido la calidad nutritiva y organoléptica sino que se ha convertido en un alimento toxico/infeccioso para la salud, entonces constituye un alimento peligroso para la salud. 15
UNA SECUENCIA LÓGICA DE DETERIORO PROCES O
DETERIORO FISICO
DETERIORO QIMICO DETERIORO MICROBIOLOGIC Y BIOQUIMICO O
1. Perdida de EFECTO agua 2. Contracción superficial 3. Pérdida de peso 4. Perdida de textura 5. Rotura de tejidos
1. Perdida de vitaminas 2. Oscurecimiento - enzimáticas - no enzimáticas 3. Perdidas de sabor, aroma. 4. Carnes: actúan enzimas catepsinas y enzimas digestivas. 5. rigor-mortis 6. Oxidación de las grasas.
1. FermentacióM n por m.o g Vi c t o 2. Formación de r T ey olores r r y sabores C desagradable s 3. Putrefacción 4. Formación de toxinas
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EL CONTROL DEL DETERIORO : CONSERVACION DE LOS ALAIMENTOS 17
M g V i c t o r T e r r y C
CONTROL DEL DETERIORO Del manejo o control de los factores externos o ambientales mostrados; se originan los diferentes métodos de conservación. M g V i c t o r T e r r y C
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Parámetro de control
Temperatura
Método de conservación
Baja (sin cambio de fase del agua) Baja (con cambio de fase) Alta *Por debajo de 100ºC para alimentos con pH<4.5 *Por encima de 100ºC para alimentos con pH>4.5
Refrigeración Congelación Tratamiento térmico: envasado (pasteurización y esterilización)
Eliminación del agua: Evaporación Sublimación
Humedad
Concentración de solutos: Adición de azucares Adición de sal Adición de nitritos y nitratos Adición de ácidos + sal
Concentración
Secado: Deshidratación *total: leche evaporada M *parcial: leche en polvo g Liofilización V i hierbas Ajos, cebollas, camarones, c t o medicinales y aromáticas. r Concentración: T e Jaleas y mermeladas r r y Salado (seco-salado) C Curado (ahumado: jamón, salchichas, mortadela) Encurtidos y fermentaciones
Aditivos químicos
Adición de sustancias
Utilización envases no transparentes Botellas ambar Enlatados Papel alumínico, cartón plastificado, etc.
Luz
Radiaciones ionizantes
Forma de control
Colisión de las radiaciones ionizantes con el alimento causando excitación e ionización de sus átomos en tiempos muy cortos (0.001 seg)
Botellas ámbar Enlatado aluminio
Irradiación
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L A
BASE MATEMATICA
DETERIORO DE LA CALIDAD EN BASE A LA TEMPERTURA Y LA HUMEDAD RELATIVA DE EQUILIBRIO 20
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L A CINETICA La calidad de un alimentos esta basada en un conjunto de propiedades que van a influir en la aceptación del consumidor Los alimentos son sistemas fisicoquímicos y biológicamente activos, por lo que se conceptúa que su calidad es un estado dinámico que se mueve en forma continua a niveles mas bajos
M g V i c t o r T e r r y C
Esto indica que cada alimento tiene un periodo de tiempo determinado, después de su producción , durante el cual mantiene un nivel de cualidades organolépticas, nutricionales y de seguridad
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L A ECUACIÓN BASE DE LA CINÉTICA QUÍMICA A TEMPERATURA CONSTANTE dC dt
k .C n
n0
C k (t ) cte C Co; t 0
C Co k .t
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n 1 C: calidad residual K : constante de velocidad de deterioro n. :Orden de la reacción Co: calidad inicial t.: tiempo
Ln(C )
.
k t
C Co; t
cte
0
C Co.e
k .t
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L A ECUACIÓN DE ORDEN CERO (TEMPERATURA CONSTANTE) C Co k .t
Co Calidad Residual (C )
B k
M g V i c t o r T e r r y C
Tiempo (t ) 23
L A ECUACIÓN DE ORDEN UNO (TEMPERATURA CONSTANTE) C Co.e
k .t
Ln(C ) Ln(Co) k .t
Ln(Co) Calidad Residual Ln (C )
B k
M g V i c t o r T e r r y C
Tiempo (t ) 24
L A ECUACION DE N, ARRHENIUS Ln(k ) Ln(ko) k ko.e
Ea 1
R Ta
Ea 1 R Ta
Ea 1 Log ( k ) Log ( Ko) 2,3. R Ta k ko.10
K : constante de velocidad de deterioro M g Ko : constante de integración V i c t sin valor físico químico or T Ea : Energía de activación) e r r y R: Constante de los gases C ideales Ta : Temperatura absoluta
Ea 1 2 , 3. R Ta
R =1,987207 BTU/mol-lb ºR
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EL ENSAYO: DE UN GRUPO CON TOMATES Materia prima: Tomate ,(cualquier variedad) Codificar los tomates (unos 10) Pesar cada uno de ellos Tomar 5 tomate codificados y colocarlos en el frio y pesaje diario del mismo Tomar los 5 restantes codificador dejarlos al ambiente y realizar el pesaje diario.
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ENSAYO DE UN GRUPO CON ZANAHORIAS Materia prima: zanahoria ,(cualquier variedad) Codificar las zanahorias (unos 10) Pesar cada uno de ellos Tomar 5 zanahorias codificados y colocarlos en el frio y pesaje diario del mismo Tomar los 5 restantes codificador dejarlos al ambiente y realizar el pesaje diario.
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ENSAYO DE UN GRUPO CON ESPINACAS Materia prima espinacas Pesar 2 muestras de 100 gramos aproximadamente cada uno Codificar cada muestra Colocar una muestra en el frio y pesar por dia Colocar la muestra al ambiente y pesar por día
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T ABULAR LOS DATOS Tabular por tiempo y temperatura Realizar los cálculos respectivos, aplicando las ecuaciones de deterioro mostrados arriba.
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ANALISIS DE LOS RESULTADOS Y SUS CONCLUSIONES .
M g V i c t o r T e r r y C
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M g V i c t o r T e r r y
CUESTIONARIO 31
Practica 4 deterioro de alimentos
PREGUNTAS
Defina brevemente los siguientes factores biológicos que intervienen en el deterioro de alimentos.
Respiración. Producción de etileno
Defina brevemente los siguientes factores ambientales que influye en el deterioro.
Temperatura
Humedad relativa
Composición atmosférica.
Etileno..
Luz.-
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En un cuadro indique la vida útil promedio de los siguientes alimentos a Tº ambiente.
M g V i c t o r T e r r y
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Explique el pardeamiento no enzimatico.
En una cuadro y presente todas las posibles reacciones de Maillard que se presentan en los alimentos. Y quien es el responsable. Alimentos con la reacción de maillard
M g V i c t o r T e r r y
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Cuales son las principales enfermedades que se pueden presentar al consumir alimentos contaminados. ENFERMEDADES TRANSMITIDAS POR ALIMENTOS E.T.A
Enfermedad aSalmonelosis Síndrome urémico hemolítico
Alimentos Implicados
sintomas M g V i c t o r T e r r y
Botulismo Gastroenteritis (staphylococcu s) Gastroenteritis (bacillus cereus)
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Indique cuales son las reacciones cinéticas que involucra el deterioro de los alimentos. Menciónalas y explíquelas como influye en su deterioro.
Cinética de Reacciones Medidas de la Velocidad de Reacción
Método físico
Método químico
M g V i c t o r T e r r y
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ESQUEMA DE K ARLSRUHE
M g V i c t o r T e r r y C
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Test de valoración de calidad con escala por parámetro:según el
esquema de Karlsruhe: Este test es una combinación de valoración y analítico, en que el juez debe examinar minuciosamente cada parámetro de calidad para evaluarlo en una escala de 1 a 9 puntos, en la cual cada valor está perfectamente descrito para cada parámetro. Los parámetros que se evalúan son color, forma, apariencia, olor, sabor, textura, consistencia, etc. La descripción de cada parámetro se hace en base a los diferentes componentes que éste tiene, así por ejemplo para sabor de una mermelada será en base al sabor típico de la fruta, el dulzor y acidez, para una textura será en base a la terneza, fibrosidad y jugosidad, etc. La escala permite discriminar sobre la intensidad en que estos componentes se presentan, y lo hace de tal forma que todos los componentes típicos del alimento se describen en el tramo 7-9. Los componentes extraños o atípicos que aparecen en el producto o que resultan del inicio del deterioro de éste, sin perjudicar la comestibilidad, se describen en el tramo 4-6. Los componentes extraños, cualquiera sea su origen, que deterioran la calidad hasta hacerla no comestible y aun repugnante, se incluyen en el tramo 1-3. Esta subdivisión simétrica de la escala de 9 puntos en 3 tramos o clases, permite proyectar su uso a establecer grados de calidad en la práctica de la normalización. De hecho así ha ocurrido en Alemania, donde cumple el trámite de consulta la norma DIN 10952, que se refiere a la descripción de este test de valoración de calidad con escala.
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Para establecer la escala a usar, se deben considerar 2 puntos: - Establecer cuál es la calidad máxima del producto. Así por ejemplo, si se va a evaluar la calidad de una conserva no se debe tomar como calidad máxima la del alimento fresco. - Elegir cuidadosamente el vocabulario que se usa en la descripción de cada parámetro, de tal forma que permita posteriormente diferenciar claramente entre calidades alta, media e insuficiente. Tal vez sea ésta la principal dificultad que deba vencerse al iniciar el uso de este esquema. Este test debe ser conducido por personal experimentado y jueces entrenados. El número de muestras a presentar en cada degustación está limitado por la cantidad de parámetros que se van a evaluar y la calidad y capacidad de los jueces para no sufrir fatiga. Por regla general se aconseja: no sobrepasar las 6 muestras por sesión, dependiendo del grado de dificultad y exactitud que se desea alcanzar; recurrir a diseños experimentales para no sobrepasar esa cifra y, usar 3 a 4 muestras por sesión. La aplicación se proyecta a la estimación de la calidad sensorial o de alguno de los parámetros del producto, en cualquiera de las etapas del ciclo de producción, iniciado con la selección de la materia prima hasta la utilización del producto por el consumidor. Así por ejemplo, entre los problemas que pueden resolverse con este test están:
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Comparación de productos con el fin de controlar calidad, certificar calidad o establecer grados de calidad. - Determinación de la vida útil de un producto en condiciones determinadas de almacenamiento. - Comparación entre la calidad de la materia prima y el producto elaborado evaluando la influencia de diferentes factores, como por ejemplo variedad y características de la materia prima, efecto del procesamiento, manejo, envase y almacenamiento. - Determinación de calidad de productos afines, como por ejemplo analizar la calidad de la competencia. - Selección previa rápida, entre varios productos para investigaciones sensoriales posteriores específicas, como por ejemplo, establecer diferencias de un parámetro entre dos productos con el fin de realizar posteriormente una investigación de mercado en base a aceptabilidad.
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La ficha de trabajo debe ser confeccionada para cada producto, pero si no se dispone de antecedentes al respecto puede ser de utilidad comenzar con el esquema general elaborado por el Centro Federal de Investigaciones para la Alimentación y Nutrición de Karlsruhe. Con este esquema se hace el entrenamiento y se coleccionan los juicios de todos los panelistas sobre el alimento que interesa, con el fin de llegar a elaborar la ficha específica del producto.
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