Download MÉTODOS DE CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS

MÉTODOS DE CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS
- INTRODUCCIÓN
Los procesos de conservación de los alimentos y sus productos están destinados a evitar la
alteración microbiana, que es la causa principal en las pérdidas de estos, sin alterar sus
características organolépticas.
Los métodos de conservación de los alimentos, en general, son los siguientes:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Asepsia: está destinada a impedir que los microorganismos y en el alimento.
Eliminación de los microorganismos
Mantenimiento de condiciones anaeróbicas en un continente cerrado al vacío
Empleo de altas temperaturas.
Empleo de bajas temperaturas.
Por medio del control de la humedad.
Por adición de conservadores químicos.
Por medio de radiaciones ionizantes.
Por la combinación de dos o más de los métodos anteriormente citados.
Independientemente del tipo de método utilizado, los principios en los que se basa la
conservación de los alimentos son:
1. Mantener los alimentos libres de gérmenes (asepsia).
2. Eliminando los microorganismos existentes (por ejemplo filtración)
3. Obstaculizando el crecimiento y actividad microbiana, por ejemplo con el empleo de
bajas temperaturas, desecación, condiciones analógicas, o adición de conservadores
químicos.
4. Destruyendo los gérmenes, por ejemplo por el calor o radiaciones.
- Asepsia
Significa evitar que los microorganismos y en alimento en toda la medida en que esto sea
posible, ya sea durante sacrificio de los animales o su captura (en el caso de pescado) o
durante su manipulación, hace que cualquiera que sea el método empleado para la
conservación del alimento, éste sea más efectivo. Bajo condiciones de asepsia, el período de
almacenamiento en refrigeración pueda prolongarse, la maduración de la carne tiene lugar
con escaso o riesgo de alteración, el jurado y ahumado se verifican también sin peligro de
deterioro, y tratamiento térmico se lleva a cabo con pleno éxito.
La asepsia comienza evitando, siempre que sea posible, la contaminación de alimento, los
microorganismos de la superficie externa del animal. Se ha recomendado el empleo de
baños y duchas de los animales antes rectificarlos, para evitar en lo posible que la sociedad
del pelo y la piel pueden llegar al alimento. Las herramientas utilizadas para degollar también
pueden aportar microorganismos a la corriente sanguínea, cuando ésta todavía se encuentra
muy bien, al igual que cuando atraviesa la piel. En el caso de los cerdos, durante el
escaldado también puede contaminar se la piel y los pulmones. Mientras se realiza desuello,
el riesgo de contaminación no lo constituye sólo la piel, sino también los cuchillos, el
personal que los manejan, y sus ropas.
- Empleo de temperaturas altas
La mayoría de los productos cárnicos son alimentos que de baja acidez, que constituyen
buenos medios de cultivo para las bacterias que son capaces de sobrevivir al tratamiento
térmico. El enlatado de la carne es una técnica muy especializada dado que el método varía
mucho en dependencia del tipo de producto que se requiere conservar. La velocidad de
penetración del calor, por lo tanto, también varía considerablemente.
De acuerdo a tratamiento térmico empleado, pueden distinguirse tres formas de tratamiento:
1. Esterilización comercial: destinada alimentos que no requieren almacenamiento especial.
2. Tratamiento térmico suficiente sólo para destruir los gérmenes, para productos que
requieren almacenamiento en refrigeración posteriormente.
3. Pasteurización: se aplica a la leche y sus productos, aunque el procedimiento no fue
concebido para ello inicialmente, con el objetivo de aumentar la higiene del producto y
destruir los gérmenes patógenos presentes en esta. Las particularidades de este método de
uso específico serán descritas en el capítulo dedicado a leche y sus productos.
De acuerdo con el tipo de tratamiento térmico utilizado los procesos tienen las siguientes
ventajas y desventajas:
Como ventajas se puede citar las siguientes:
1. Destrucción en gran escala de los gérmenes aerobios tiene aerobios: en las conservas
relatadas el contenido de esa completamente estéril desde el punto de vista comercial.
2. En los productos cárnicos embutidos que sus tratamientos térmicos como el ahumado, la
cocción, etcétera, la mayor parte de los microorganismos perecen.
Las desventajas del método son las siguientes:
1. Hay pérdidas de peso de los productos
2. Hay desnaturalización de algunas proteínas, independencia de El grado de tratamiento
térmico a que han sido sometidos los productos.
3. En ocasiones hay modificación desfavorablemente sabor.
- Empleo de temperaturas bajas
Esto de conservación de alimentos más utilizado en el mundo, existiendo dos modalidades
fundamentales: refrigeración y congelación.
- Refrigeración
Se realiza generalmente en cámaras de refrigeración temperaturas ligeramente por encima
de la temperatura de congelación. A mayor velocidad de enfriamiento, menores serán las
posibilidades que tienen los gérmenes mesófilos de reproducirse. Los principios en los que
se basa el almacenamiento en refrigeración se aplica por igual a cualquier alimento. La
temperatura almacenamiento varía de -1,4 a 2,2 °C, siendo la primera la más frecuentemente
utilizada. Tiempo máximo de conservación es de alrededor de 30 días para la carne,
dependiendo fundamentalmente de la contaminación inicial del producto, de la humedad
relativa de la cámara, etc. Para la leche la conservación hasta 4 horas se realizará a menos
de 15°C, mientras será de 5°C si el período de almacenamiento será de más de 12 horas.
- Congelación
Se utiliza para conservar los alimentos durante largos periodos de tiempo, o durante la
transportación. Las piezas grandes de carne como cuartos, medias canales sufren una
congelación lenta, mientras que las piezas pequeñas se someten a congelación rápida.
Cuanto más agua cristaliza fuera de las fibras musculares, tanto mayor será el daño que
experimenten los componentes celulares, y tanto más abundante la exudación durante la
descongelación. Por tanto el daño será mayor en la congelación lenta que en la congelación
rápida. La acción conservadora de la congelación sobre las carnes se ve aumentada al caer
la temperatura de -12,2 a -29,1°C. Después de un procedimiento de congelación rápida, la
descongelación es tan corta que no permite un crecimiento bacteriano apreciable.
Este tipo de método tiene las siguientes ventajas:
1. Permite conservar grandes cantidades de alimentos por tiempo un período de tiempo, sin
que se produzcan deterioros marcados.
2. La congelación rápida evita grandes pérdidas de peso, al exudarse menores cantidades
de agua en la descongelación.
3. Se destruyen aproximadamente la mitad de las bacterias presentes, cuyo número
disminuye lentamente durante su refrigeración.
Las desventajas de la conservación a bajas temperaturas siguientes:
1. Durante almacenamientos prolongados se presenta modificaciones del color de las
carnes (quemadas por el frío)
2. Hay pérdidas de peso en la descongelación, ocurriendo modificaciones físicas,
histológicas, microbiológicas y químicas.
3. Hay pérdidas de proteínas y sales minerales durante los procesos de descongelación.
- Conservación por control de la humedad:
La desecación de la carne con fines conservadores se ha utilizado durante siglos. La cecina,
consistente en trozos de carne desecada al sol fue un alimento típico consumido durante la
época del descubrimiento de América, mientras ciertos tipos embutidos se conservan todavía
hoy en día principalmente por desecación. En muchos casos, la desecación se combina
generalmente con el salado y ahumado. Los métodos más modernos aplicados a la carne de
bovinos y suidos implican la desecación de la carne cocida.
- Curado
El curado está destinado prácticamente sólo a las carnes de vacuno y cerdo. Aunque
antiguamente se practicaba para conservar las carnes saladas sin refrigeración, en la
actualidad la mayoría de las carnes curadas poseen además otros ingredientes y se
conservan refrigeradas, pudiendo también ahumarse como lo que hasta cierto punto indica
desecación también. Los agentes permitidos para el curado de las carnes son el cloruro de
sodio, la sacarosa, nitrato de sodio, nitrito de sodio y vinagre, siendo los cuatro primeros los
más utilizados. Las funciones que juegan esos productos son:
 El cloruro de sodio o sal común se utiliza tanto como conservador, y como gente
modificador de sabor. La salmuera utilizada para el curado de la carne suele tener una
concentración del 15%, mientras que la solución que se le inyecta se acerca al 24%. En el
pescado, se aplica la sal de forma directa después de la evisceración.
 La sacarosa, aparte de constituir un saborizante, sigue con material energético para las
bacterias que reducen los nitratos en la solución del curado.
 El nitratos de sodio fija el color indirectamente y además es bacteriostático, además de
servir como material de reserva, a partir del cual las bacterias reductoras pueden originar
nitrito. El nitrito sódico sirve como fuente de óxido nítrico, que es el verdadero fijador del
color, y que también posee cierto poder bacteriostático en la solución ácida.
El curado puede efectuarse en cuatro formas:
1. Curado en seco: ese en el que los ingredientes se frotan fuertemente sobre la carne.
2. Curado adobado (por inmersión), en el que las carnes se sumergen en una solución de
los ingredientes.
3. Curado por inyección: se verifica inyectando por venas y arterias, o en diferentes partes
del tejido muscular, una solución concentrada de los ingredientes, como ocurre con los
jamones.
4. Método de adición directa es aquel en el que los agentes del curado se añaden
directamente a la carne finamente triturada, como ocurre con los embutidos.
Las temperaturas del curado, especialmente cuando se utiliza una solución, oscilan entre los
2,2 y 3,3 °C, variando el tiempo requerido para curado de acuerdo al método y la carne. En la
actualidad se aplica el sistema del curado rápido inyectando la carne lo que acorta mucho el
tiempo necesario para el proceso.
6.5.2- Ahumado
El valor del uso de humo de madera en la conservación de los elementos se debe a la
adición de sabores agradables al alimento y a su acción conservadora. Se dice que la
sustancias conservadoras añadidas a la carne, junto con la acción del calor durante la
ahumado poseen efecto germicida, y que la desecación de la carne sumada a las sustancias
químicas presentes en el humo inhiben el crecimiento microbiano durante el
almacenamiento. Antiguamente, cuando se utilizaban elevadas concentraciones de sal
durante el curado,
y la desecación incorporaba grandes cantidades de principios
conservadores del humo a la carne, los productos obtenidos podían conservarse sin ningún
tipo de refrigeración. Sin embargo los métodos modernos producen alimentos alterables que
deben conservarse en refrigeración, a costa de una reducción en los tiempos de elaboración
del producto, y por tanto, un abaratamiento de los mismos.
La mayoría de las carnes se ahuma después de curadas para ayudar a su conservación,
pero las que no lo son, deben conservarse refrigeradas.
Las ventajas que tienen los métodos de control de la humedad son las siguientes:
1. Las carnes y sus productos sometidas a la desecación por frío (congelación) no sufren
modificaciones de desnaturalización, y si ello ocurriera no alcanza gran importancia.
2. A desecación ofrece la ventaja que reduce el volumen de los diferentes productos
sometidos a tratamiento.
Las desventajas de procedimiento son las siguientes:
1. Provoca la desnaturalización de las proteínas cuando los temperatura alcanzó 40°C o
superiores, con la consiguiente pérdida de solubilidad de las albúminas.
2. Cambios de color y en ocasiones de aroma
3. Se presenta enranciamiento, o sea, oxidación de las grasas, generalmente en carnes de
cerdo y de aves, así como pescado.
Aditivos químicos
Antiguamente se refería el uso de antibióticos como conservadores de las carnes y los
pescados, sin embrago esta práctica ha sido totalmente abolida en la industria alimentaria
moderna, al demostrarse los efectos adversos de la presencia de antibióticos en los
alimentos sobre la salud humana, entre los que se encuentra el incremento de la aparición de
cepas de microorganismos patógenos resistentes, aspectos que se considerarán en el
capítulo 5.
Históricamente, las condiciones climáticas durante los periodos de cosecha proveían de
abundantes alimentos durante esta época, pero bajas cantidades durante el resto del año.
Esto conllevaba en siglos pasados a una limitación en el número de individuos que un
territorio geográfico particular podría soportar. Para asegurar el suministro adecuado de
alimentos durante los períodos no productivos desde el punto de vista agrícola, fue necesario
encontrar métodos para preservar los alimentos que eran abundantes en determinados
período. Para cumplir con este propósito se utilizaron métodos de adición de varias
sustancias a los alimentos. Las primeras sustancias utilizadas como aditivos a los alimentos
a modo de preservantes fueron el cloruro de sodio, que lo continua siendo hoy en día, y el
humo. Se desarrollaron procesos en los cuales varias especias podían ser utilizadas, no sólo
como medio de preservación del alimento, sino también para
disimular el sabor
desagradable de alimentos preservados inadecuadamente. La búsqueda de productos
químicos que sirvieran como preservantes de los alimentos conservados continúa hoy en día,
de la misma forma que la utilización de diversas sustancias durante de procesamiento para
mantener las propiedades organolépticas de alimento.
En las últimas décadas, las sociedades desarrolladas han desarrollado cambios en sus
estilos de vida, tendientes a incrementar la adición de varias sustancias a los alimentos para
propósitos tecnológicos. Los alimentos procesados en la actualidad representan más del
50% de la dieta en muchos países. Varias tendencias, tales como el incremento en la
demanda de los alimentos "listos para comer" o las llamadas “comidas rápidas”, la
urbanización de la población, el interés en alimentos técnicos, la demanda de alimentos
estacionales durante todo el año, y la demanda de alimentos a precios bajos y estables han
contribuido a incrementar la necesidad de adición de sustancias químicas a los alimentos.
Está tendencia en el incremento de sustancias adicionadas para propósitos tecnológicos
contrasta con la demanda del público de que el suministro de alimentos esté esencialmente
libre de riesgos, lo que ha incrementado los debates científicos y públicos acerca de la
seguridad de estos materiales cuando son adicionados a los alimentos.
Adicionalmente, el desarrollo de metodologías toxicológicas de elevada sensibilidad ha
revelado incertidumbre con respecto a estas evaluaciones. Por lo tanto, se ha hecho énfasis
en la necesidad de que exista un criterio generalizado de los expertos que aseguren un
enfoque científico y racional a las regulaciones referentes a la presencia de aditivos en los
alimentos. Las decisiones en esta área atañan no solamente a la salud pública, sino también
a la economía, desde el punto de vista del consumidor y de la industria alimentaria.
Prácticamente cualquier discusión de aspectos relacionados con los aditivos alimentarios
debe ser enfocada, por lo tanto, con la necesidad de su uso.
- Definición técnica de aditivo alimentario
Aditivo alimentario es una sustancia o mezcla de estas presentes en un alimento básico, en
el cual aparecen como resultado de algún aspecto de la producción, procesamiento,
almacenamiento, o embalaje.
Desde el punto de vista técnico, los aditivos alimentarios se dividen en todos grandes
categorías: los adicionados intencionalmente al alimento directamente durante su
producción, o sea, con un propósito funcional, que se denominan aditivos alimentarios
intencionales, y una segunda categoría consistente en aditivos alimentarios no intencionales
o indirectos que no son adicionados intencionalmente al alimento, pero que resultan en este
a partir de las condiciones ambientales presentes en la producción del mismo, su
procesamiento o almacenaje. De acuerdo a esta definición, un plaguicida utilizado durante el
proceso agrícola de producción de alimentos, un aceite de motor de la maquinaria de
procesamiento o un plastificante del empaque del mismo podrían ser considerados aditivos
alimentarios indirectos. Este enfoque del concepto proviene de la FDA, y no coincide
totalmente en su forma, aunque sí en su contenido, con la visión de otros países.
En reglas generales, la mayor importancia del problema desde el punto de vista de la
medicina veterinaria está dirigida a los aditivos alimentarios directos, o sea, los que son
destinados directamente para este fin.
- Utilización de aditivos alimentarios directos
Actualmente se encuentran en uso más de 3000 sustancias aprobadas para ser usadas
como aditivos alimentarios directos, la inmensa mayoría de sus aditivos son usados en
cantidades traza y solamente algunos son utilizados en grandes cantidades. La FDA ha
estimado que la sacarosa, el sirope de maíz, la dextrosa, y la sal representan el 93% peso
del total de los aditivos utilizados en la producción de alimentos en este país. La inclusión de
pimienta negra, caramelo, dióxido de carbono, ácido cítrico, almidón modificado, bicarbonato
de sodio, levaduras, y mostaza amarilla llevaban este total hasta el 95% en 1976.
- Principales grupos de aditivos químicos
Los aditivos alimentarios directos son utilizados por la industria alimentaria para lograr una
amplia variedad de defectos técnicos. A continuación se lista los cinco principales grupos que
aditivos alimentarios directos así como varias categorías de aditivos dentro de cada grupo.
- Agentes de procesamiento
Estos aditivos están destinados a servir de medio de procesamiento de los alimentos durante
su producción y después de su venta, y entre ellos se encuentran los agentes antiaglutinantes, acondicionadores de la masa, agentes desecantes, emulsificantes, varias
enzimas, humectantes, lubricantes, controladores del pH, solventes y vehículos, agentes
tensoactivos y varios sinergistas.
- Agentes texturizantes
Estos aditivos están destinados a dar una consistencia y textura específicas al alimento, e
incluyen a varias enzimas, reafirmantes, agentes formuladores y aglutinantes, estabilizantes,
espesantes, agentes aereantes y texturizadores.
- Preservantes
Son utilizados para disminuir la tasa de degradación del alimento durante el procesamiento
de almacenamiento, e incluye anti- oxidantes, medios para el curado, encurtido, agentes
antibacterianos, gases y secuestradores que reaccionan con varios componentes de los
alimentos, por ej. metales que contribuyen a mantener la estabilidad.
- Agentes saborizantes y aparentadores
Se utilizan para incrementar el sabor existente, o para proporcionar sabor a los alimentos, así
como mejorar su apariencia, e incluyen saborizantes, aromatizantes, edulcorantes no
nutritivos y mejoradores del acabado de la superficie, como las ceras.
- Suplementos nutricionales
Incluyen aquellos adicionados para suplir las pérdidas de nutrientes ocurridas durante el
procesamiento o para incrementar los niveles de nutrientes presentes, y pueden consistir en
análogos de los macronutrientes y micronutrientes, incluyendo vitaminas y elementos traza.
Los colores han sido deliberadamente excluidos de este grupo, debido a que estos se
encuentran regulados como un grupo aparte.
Dentro de este grupo se encuentran desde sales simples, como el cloruro de sodio, hasta
polímeros biológicos complejos, como los almidones y otros compuestos químicos sintéticos
como la etil- vanillina.
Cualquier sustancia no puede ser utilizada como aditivo alimentario: esta tiene que cumplir
con requisitos muy estrictos desde el punto de vista toxicológico, así como otros que son:
1.
2.
3.
4.
Características de su pureza
Características físicas, biológicas y químicas de su composición
Fuente de obtención
Método de procesamiento industrial utilizado en su obtención
El listado de sustancias permitidas como aditivos alimentarios se incrementa día a día. A
continuación se relacionan algunos de los más importantes:
- Agentes anti- aglutinantes
1. Silicato de aluminio y calcio
2. Silicato de magnesio
3. Silicato de sodio y calcio
- Preservantes químicos
1. Ácido ascórbico
2. Palmitato de ascorbilo
3. Hidroxianisol butílico
4. Propionato de calcio
5. Tiodipropionato de dilaurilo
6. Ácido eritórbico
7. Metil parabeno
8. Sorbato de potasio
9. Ácido propiónico
10. Propil parabeno
11. Bisulfito de sodio
12. Metabisulfito de sodio
13. Sulfito de sodio
14. Cloruro estannoso
15. Dióxido de azufre
16. Tocoferoles
.- Emulsificantes
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Ácido cólico
Ácido desoxicólico
Ácido glicocólico
Mono y diglicéridos
Propilenglicol
Extracto de bilis de buey
- Nutrientes y suplementos dietéticos
1. Alanina
2. Arginina
3. Ácido aspártico
4. Biotina
5. Citrato de calcio
6. Pantotenato de calcio
7. Caroteno
8. Cloruro de colina
9. Gluconato de cobre
10. Cisteina
11. Cistina
12. Pirofosfato férrico
13. Lactato ferroso
14. Histidina
15. Inositol
16. Isoleucina
17. Leucina
18. Lisina
19. Óxido de magnesio
20. Gluconato de magnesio
21. Óxido manganoso
22. Metionina
23. Niacinamida
24. Alcohol d- pantoténico
25. Glicerofosfato de potasio
26. Prolina
27. Clorhidrato de piridoxina
28. Riboflavina 5- fosfato
29. Serina
30. Sorbitol
31. Mononitrato de tiamina
32. Treonina
33. Acetato de tocoferol
34. Triptofano
35. Valina
36. Vitamina A
37. Vitamina B12
38. Vitamina D3
39. Sulfato de cinc
.- Aislantes
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Acetato de calcio
Acetato de sodio
Ácido tartárico
Citrato de estearilo
Citrato de potasio
Fitato de calcio
Fosfato de monoisopropilo
Fosfato de potasio dibásico
9. Fosfato de sodio dibásico
10. Gluconato de calcio
11. Hexametafosfato de sodio
12. Metafosfato de sodio
13. Pirofosfato de sodio
14. Tartrato de sodio
15. Tartrato de sodio y potasio
16. Tiosulfato de sodio
.- Estabilizantes
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Acacia (goma arábiga)
Agar- agar
Alginato de calcio
Goma Dammar
Goma de tragacanto
Goma de Karaya
- Aditivos misceláneos
1. Ácido acético
2. Ácido adípico
3. Ácido clorhídrico
4. Ácido fosfórico
5. Ácido glutámico clorhidrato
6. Ácido láctico
7. Ácido málico
8. Ácido succínico
9. Ácido sulfúrico
10. Bentonita
11. Bicarbonato de amonio
12. Butano
13. Carboximetil celulosa sódica
14. Caseinato de sodio
15. Cera de abejas
16. Cuajo
17. Dextranas
18. Formato de etilo
19. Fosfato de calcio
20. Glicerina
21. Gluconato de calcio
22. Gluconato de potasio
23. Helio
24. Hidróxido de calcio
25. Hidróxido de magnesio
26. Hidróxido de potasio
27. Hidróxido de sodio
28. Lecitina
29. Metil- celulosa
30. Nitrógeno
31. Papaína
32. Pectinato de sodio
33. Pirofosfato de sodio ácido
34. Propilenglicol
35. Sesquicarbonato de sodio
36. Sulfato de aluminio y potasio
37. Triacetina
38. Trietil citrato
- Saborizantes sintéticos
1. Acetaldehido
2. Acetoina
3. Benzaldehido
4. d o l- carvona
5. Aldehido cinámico
6. Decanal
7. Etil butirato
8. Geraniol
9. Acetato de geranilo
10. Limoneno
11. Linalol
12. Antranilato de metilo
13. Piperonal
14. Vanillina
- Colorantes
Muchos alimentos son reconocidos no solamente por su aspecto y textura, sino también por
su color. En muchos casos, la calidad y aceptabilidad de los alimentos es juzgada no sólo a
través de su textura, sabor, u olor, sino también por su color. Si un alimento que la sociedad
y la experiencia han definido que tiene un color y matiz particulares, la pérdida de tales
características lo hacen inaceptable, aún si estuviera sano. Los colores igualmente hacen al
alimento más interesante y apetecible.
El uso de colorantes tanto naturales, como sintéticos para incrementar, alterar o producir
colores esperados y apetecibles en los alimentos datan de muchos años atrás en la historia,
pero la utilización de colorantes en los alimentos es todavía hoy en día un tema de
controversias, aunque el consumo diario de alimentos conteniendo colorantes asciende a
sólo el 10%, siendo el consumo per cápita promedio de 15 mg/día. Los colorantes se
adicionan a los alimentos cuando:
1. El alimento carece de color, como en las gelatinas, caramelos, helados y ciertas bebidas.
2. El color natural se pierde durante el procesamiento o almacenamiento del alimento.
3. Cuando el color natural del alimento varía con respecto a la estación del año o la
procedencia geográfica, tales como los productos lácteos.
4. Para correlacionar al alimento con ciertos sabores e incrementar su atractivo, o sea, para
incrementar su valor estético.
A pesar de que el uso de colorantes en la industria alimentaria fue regulado
esporádicamente, el primer intento para desarrollar una regulación sistemática del uso de los
colorantes en los alimentos fue realizado por el Departamento de Agricultura de los Estados
Unidos, por lo que muchas de las denominaciones de este tipo de sustancia posee las claves
numéricas de este organismo. El colorante natural más utilizado hoy en día es el caramelo.
Algunos de los colorantes aprobados por el CODEX Alimentarius para uso en alimentos y
sus denominaciones comerciales son los siguientes:
1. Amaranto (Rojo 2)
2. Amarillo de quinoleína
3. Amarillo ocaso FCF (Amarillo 6)
4. Azul brillante FCF (Azul 1)
5. Azul brillante V
6. - caroteno sintético
7. Clorofilas, complejos cúpricos, sales de sodio y potasio.
8. Eritrosina (Rojo 3)
9. Indigotina (Azul 2)
10. Marrón HT
11. Rojo allura AC
12. Rojo 2G
13. Rojo de remolacha
14. Rojo sólido E
15. Tartrazina (Amarillo 5)
16. Verde S
17. Verde sólido FCF (Verde 3)
Las especias y los condimentos que se adicionan por regla general a la carne y sus
productos no se encuentran en concentraciones suficientemente altas para actuar como
conservadores del alimento de por sí solos, sin embargo su efecto se suma al de otros
factores como el curado, ahumado (desecación), cocido y refrigeración, permitiendo alargar
el tiempo de conservación del alimento.
Las ventajas de la utilización de aditivos son:
1. Se ejerce una inhibición de la flora microbiana existente en las carnes y sus productos.
2. Se contribuyen o favorece mejorando el sabor de los alimentos a los que se aplica.
Las desventajas de la adición de sustancias químicas son las siguientes:
1. La ingesta diaria admisible autorizada para algunos aditivos plantean las implicaciones
de del abuso en el consumo de algunas de estas sustancias sobre la salud humana.
2. Existe la posibilidad de efectos adversos a la salud por parte de algunos aditivos, como
son efectos carcinogénicos todavía en estudio.
- Irradiación de los alimentos
El primer documento que propuso el uso de la radiación ionizante "para mejorar la condición
de los alimentos y conservar la calidad general de éstos" data de 1905 corresponde a una
patente británica propuesta por los químicos analistas Miller y Banks. Estos investigadores
propusieron el tratamiento de alimentos, especialmente cereales y sus productos, utilizando
radiaciones alfa, beta o rayos gamma provenientes del radio u otras sustancias radiactivas,
pero fue sólo a partir de la década del 60´s, y especialmente de los 80´s que esta tecnología
experimentó un gran impulso.
Ante las perspectivas actuales de aumento en las necesidades nacionales de alimentos, la
alteración de los recursos ambientales, los limitados métodos de producción y los problemas
de almacenamiento y procesamiento, es razonable considerar como alternativa el uso de la
radiación ionizante de los alimentos para su conservación, siempre y cuando no se afecten
de forma negativa la calidad de los mismos y esté asegurada su inocuidad. Aunque es difícil
cuantificar las pérdidas producidas en los países en desarrollo por el deterioro de los
alimentos, se han realizado estimaciones al respecto y en Argentina las mismas
comprendían el 17,5% del total producido sólo en alimentos cárnicos, lácteos y huevos.
Entre los agentes de riesgo transmitidos por alimentos que podemos considerar están
Salmonella, Campylobacter, Staphylococcus, Clostridium perfringens, Bacillus cereus, Vibrio,
Escherichia coli, y Listeria, a los que hay que sumar los agentes parasitarios, como
Trichinella spiralis, Taenia solium, Taenia saginata y sus correspondientes estados larvales
denominados cisticercos. Estos son los agentes más frecuentes y en las enfermedades
transmitidas por alimentos, que pueden ser controlados con la aplicación de irradiación.
La irradiación de alimentos es el uso de la radiación ionizante en estos. Esta radiación
deposita la energía en los átomos o moléculas que constituyen el alimento, formándose iones
que originan una serie de reacciones químicas, que a su vez se traducen en cambios físicos,
químicos, fisiológicos y técnicos en los alimentos tratados.
La radiación ionizante tiene la misma naturaleza que los métodos físicos como los hornos de
microondas, siendo la diferencia entre estos las longitudes de onda de la irradiación, que son
menores.
La fuente de energía ionizante puede ser radiación gamma proveniente del decaimiento
natural de radioisótopos de Co-60 o Cs-137, o electrones generados por máquinas que
trabajan a energías inferiores o iguales a 10 MeV, o rayos X generados por máquinas que
trabajen a energías inferiores o iguales a 5 MeV.
Como se sabe, el uso de ese tipo de radiación es común en la terapia del cáncer y la
obtención de radiografías (radiaciones gamma y X) y en el tratamiento industrial electrónico
de diferentes materiales, como gomas, plásticos, maderas, etc.
La interacción de la radiación con la materia se basa en dos procesos fundamentales:
Proceso primario (efecto directo): El proceso primario implica el impacto directo de la
radiación sobre las moléculas, formándose como resultado de ella fragmentos moleculares,
iones y moléculas excitadas.
Procesos secundario (efecto indirecto): el proceso secundario involucra la interacción del
proceso primario pudiendo ocurrir, entre otras cosas la formación de compuestos diferentes a
los originales.
El efecto biológico de las radiaciones se debe a los cambios químicos que ocurren en el
mismo, los que como otros materiales, puede ser también dividirse en efectos directos e
indirectos. La presencia de cantidades sustanciales de agua en los tejidos vivos, incluyendo
frutas, vegetales, etc., hace por lo tanto explicable el hecho de que una parte importante de
la acción total de la radiación sobre los alimentos se deba al efecto indirecto.
La irradiación tiene varias interesantes aplicaciones en los alimentos, las que pueden ser
clasificadas de acuerdo a la cantidad de energía absorbida por unidad de masas. Según el
rango de dosis, esta puede de ser dividida como sigue:
a.- Dosis bajas (< 1 kGy): se utiliza para inhibición de la brotación en tubérculos y bulbos, la
desparasitación de carnes, el retardo de la maduración y la desinsectación. Se le denomina
también “proceso frío” ya que a estas dosis el incremento de temperatura del alimento por
concepto de la irradiación es de menos de 1°C.
b.- Dosis medias (1- 10 kGy): se utiliza para la destrucción de microorganismos (reducción de
la contaminación) y el mejoramiento de las propiedades tecnológicas de los alimentos. Una
de las aplicaciones más útiles de esta técnica en la irradiación de alimentos es la
“pasteurización por radiación”, que a dosis medias puede extender por varios días y hasta
semanas la vida útil de pescados y mariscos. Este efecto se debe a la eliminación de algunos
tipos de bacterias y parásitos, causantes de la descomposición de los productos antes
citados. Otra aplicación de dosis medias es el ablandamiento de carnes filamentosas y duras,
al destruir la pectina (proteína fibrosa).
c.- Dosis altas (> 10 kGy): está destinada a la esterilización y eliminación de virus. Para la
esterilización se aplican dosis de 25 a 60 kGy, lo que destruye la flora microbiana,
permitiendo su almacenamiento durante años en envases sellados a temperatura ambiente.
En este sentido, la irradiación cumple la misma función que el calor en el proceso de
enlatado, pero la aventaja en que no produce cambios sensoriales o nutritivos importantes.
La industria alimentaria hace uso de diferentes procesos en la elaboración de alimentos para
la eliminación de los agentes patógenos presentes en estos, entre los que se encuentran la
aplicación de altas o bajas temperaturas, cambios de pH, deshidratación, envasado bajo
atmósferas controladas, fermentaciones dirigidas, agregado de aditivos y radiaciones
ionizantes. Sin embargo, algunos de estos procesos cuando se requiere que se apliquen en
altas dosis, pueden garantizar la ausencia de microorganismos, pero también producirán
grandes cambios en las cualidades nutritivas y organolépticas de los alimentos, y éstas
también deben ser consideradas. La aplicación de radiaciones gamma es otro proceso que
debe considerarse, y que ya ha sido demostrada su conveniencia para obtener alimentos con
calidad.
- Conceptos de radiación ionizante e irradiación de alimentos:
El medio ambiente contiene núcleos naturales radioactivos, que espontáneamente emiten
radiaciones de alta frecuencia. Por ejemplo, el C-14 se forma en la atmósfera superior,
cuando los neutrones producidos por los rayos cósmicos bombardean al N-14. Este elemento
radiactivo parte del carbono natural que se encuentra presente en todas las criaturas vivas.
Es interesante conocer que por cada gramo de carbono natural presente en la materia viva,
hay una emisión de 13,5 partículas energéticas por minuto. Por lo tanto, todo ser humano
vivo emite entre 100 y 1000 partículas beta por segundo por cada 50 kg de peso en
dependencia de su contenido de grasa.
Las fuentes radiactivas artificiales como el Co-60 y el Cs-137 se producen mediante el
bombardeo de Co-59 con neutrones provenientes de un reactor nuclear y mediante la
separación química del combustible nuclear respectivamente. Ambas fuentes radiactivas
emiten radiaciones electromagnéticas de muy alta frecuencia llamadas rayos gamma. Estas
radiaciones altamente penetrantes se utilizan para la preservación de alimentos.
Cada rayo gamma emitido desde una fuente radiactiva transporta energía desde la fuente
hacia el alimento irradiado. La penetración de los rayos gamma y su intensidad (por ejemplo
el número de estos por unidad en el interior del alimentos) depende de la energía gamma. La
Figura 6.1 muestra como un porcentaje de la energía del rayo gamma cambia su intensidad
en función de la profundidad en el agua, fundamentalmente por dos razones: los rayos
gamma provenientes de Co-60 y el Cs-137. Teniendo en cuenta que el alimento tiene un
elevado contenido de agua, se considera al agua pura como una buena aproximación de la
variación de la intensidad de los rayos gamma en el interior de la alimentos.
El alimentos están formados químicamente por arreglos de moléculas, del mismo tipo que
pueden componer las bacterias, los insectos, los microorganismos, los parásitos, etc. Al
entrar los rayos gamma dentro del alimento estos expulsan electrones de los átomos de las
moléculas inhibiendo los mecanismos de la reproducción de los organismos vivos. Por lo
tanto, los rayos gamma dañan a todos los microorganismos indeseables, reduciendo su
proliferación.
La cantidad total de energía depositada en un volumen dado de alimento es proporcional al
número total de rayos gamma que penetra en el mismo. La cantidad total de energía
depositada por unidad de masa de alimento se conoce como dosis absorbida y se expresa
en unidades llamadas Grays, equivalentes a 1 Joule/ kg, y sus múltiplos (kGy= 103 Gy).
.- Fuentes radiactivas utilizadas en la irradiación de alimentos
El Cobalto- 60 y el Cesio- 137 son las únicas dos fuentes radiactivas de emisión de rayos
gamma utilizadas para la irradiación de alimentos.
Fuente Eficiencia
Energía
(MeV)
60Co
0,25
1,17
1,33
2,50
137Cs
0,17
0,66
Vida
media
(años)
5,27
30
Observaciones
Producida en un reactor nuclear por
irradiación de co- neutrones
Bajo riesgo de contaminación
ambiental
Producto de fisión del combustible
nuclear consumido
Disponibilidad limitada
Soluble en agua
El diseño general de una fuente de irradiación de alimentos se muestra en la Figura 6.2
- Irradiación de alimentos con fuentes no radioactivas
Los haces de electrones de corriente directa son fuentes no radioactivas utilizadas
igualmente para irradiación de alimentos. Por medio de campos eléctricos, los electrones son
acelerados hasta energías de 10 MeV. Hay dos formas de utilizar un haz de electrones: en la
primera, el haz choca directamente con el alimento, mientras en la segunda, éste es detenido
por una placa metálica produciendo rayos X que son después utilizados para irradiar el
alimento.
En ambos casos, un magneto colocado al final del acelerador, produce un haz de electrones
de 1 a 2 cm de ancho y alrededor de 100 cm de largo. En ambos casos, un sistema de banda
de transportación mueve el alimento irradiado frente a este haz, exponiéndolo al mismo. Para
mejorar la profundidad de penetración y por tanto la eficiencia, se colocan dos fuentes de
irradiación, a cada lado de la banda transportadora por donde pasan los alimentos.
- Evaluación de la energía depositada en un alimento irradiado
La energía depositada por unidad de masa de alimento, previamente definida como la dosis
absorbida, debe ser evaluada para asegurar que todos los alimentos reciban una dosis tal
que se encuentren dentro un rango entre un mínimo y un máximo, de tal forma que se
alcance el objetivo del proceso, y no se afecte la calidad nutricional del mismo. Ha sido
establecido por organismos internacionales que la dosis de 10 kGy no causa peligros
toxicológicos en el alimento.
Debido a que tanto los rayos X, como los rayos gamma y los electrones se atenúan en el
interior del alimento, y esta atenuación depende de la densidad del alimento, no es posible
disponer de una dosis promedio uniforme en todo el interior del mismo. Existen dos formas
básicas de evaluar la actividad dosimétrica de la irradiación de un alimento: la evaluación
teórica y la medición experimental.
La medición experimental se utiliza para evaluar la dosis absorbida en el alimento para
propósitos de control de calidad. Cualquier material o dispositivo, capaz de convertir la
cantidad de energía depositada sobre el en un parámetro medible puede ser utilizado como
dosímetro.
- Instalaciones para irradiación alimentos y su utilización
Existen solamente 2 tipos de irradiación permitidas por el CODEX Alimentarius: la que está
basada en rayos gamma obtenidos en unidades selladas para isótopos radioactivos
(radionúclidos) de Co-60 o Cs-137, y las que utilizan fuentes de radiación electrónicas directa
menores o iguales a 10 MeV o mediante conversión a rayos X por fuentes de energía
menores o iguales a 5 MeV. Ambos tipos de instalaciones tienen como común denominador
que necesitan de un blindaje biológico y sistemas de acarreo de muestras para introducir y
sacar los productos de la cámara de irradiación, sistemas de control, y sistemas de seguridad
adecuados para proteger a los operadores, el producto y el medio ambiente. No obstante,
existen y entre ellas diferencias significativas dependiendo de su tipo así como del uso a que
están destinadas.
Componentes del irradiador:
Los principales componentes del irradiador son los siguientes:
1. Fuentes de radiación (Co-60, Cs-137).
2. Transportador de producto hacia dentro y fuera de la zona de radiación.
3. Blindaje de la fuente, que protege a los trabajadores de la exposición durante la
operación,
4. Área de almacenamiento de la fuente que garantizan la manipulación segura de la misma
durante el mantenimiento del irradiador o períodos no operacionales.
5. Sistema de control de la fuente y los transportadores, dotado de dispositivos de
seguridad apropiados.
Algunas de las características de ambos tipos de instalaciones se comparan en la Tabla 6.1:
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Isótopos
Buena penetración
Elevada confiabilidad
Operación relativamente simple
Tecnología madura
Fuente de suministros adecuada
Favorable económicamente
Baja intensidad
Bajo nivel de utilización
Se requiere de licencia de operación
Emisión continua
Requiere de reemplazos periódicos
Opciones de suministros limitadas
Haz de electrones
Elevada intensidad
Penetración limitada
Alto poder de utilización
Efectos debidos a la densidad
Manipulación simplificada del producto
Requerimientos de monitoreo
Haz discontinuo
Interrupción del haz
Registro de estado
Requiere mantenimiento
Disponibilidad
Demostración comercial
Costeable económicamente a movimientos moderados Especificaciones de maquinaria limitadas
Rayos X
Excelente penetración
Eficiencia de conversión
Pequeña área de radiación
Requiere monitoreo
Haz discontinuo
Requiere mantenimiento
Disponibilidad
Costosa
En resumen, las ventajas del proceso de irradiación de alimentos, independientemente del
tipo de técnica utilizada son los siguientes:
1. Alto poder de penetración, especialmente de los rayos gamma, que pueden ser utilizados
en alimentos ya enlatados, evitando su recontaminación.
2. No deja residuos en el alimento.
3. No produce cambios organolépticos en el alimento.
4. Consume menos energía que los procedimientos tradicionales de preservación,
disminuyendo el costo de este paso.
Las desventajas de la irradiación son las siguientes:
1. No tiene aplicación general: no es posible su uso por ejemplo, en leche fluida.
2. En casos específicos de algunas frutas se puede producir mayor susceptibilidad a la
recontaminación.
3. La difusión de su uso es dificultosa, cara y lenta, existiendo el temor del uso de alimentos
irradiados por parte de los consumidores.
Ejemplos de aplicación de las técnicas de irradiación de alimentos:
I.- Pollo (dosis hasta 7 kGy)
a. Para prolongar el tiempo de almacenamiento de las canales.
b. Para reducir el número de bacterias patógenas, como Salmonella, en pollos eviscerados.
II.- Pescado y sus productos (dosis hasta 2,2 kGy)
a. Control de la infestación por insectos en pescado seco durante el almacenamiento y
venta.
b. para reducir la carga microbiana del pescado fresco o empacado o sus productos.
c. Para reducir el número de ciertos microorganismos patógenos en pescado fresco o
empacado o sus productos.
III.- Cerdo y sub- productos
a. Cortes frescos y congelados: Incremento de la vida de almacenamiento.
b. Tocino: Obtención de las características de cocción deseadas.
c. Jamón curado seco: Reducción del tiempo de curado en 20 a 30 días.
d. Salchichas frescas: Eliminación de refrigeración e incremento de la vida de
almacenamiento.
e. Salchichas secas y semi- secas: Eliminación de refrigeración e incremento de la vida de
almacenamiento.
f. Cerdo enlatado: Disminución del tiempo de cocción.