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Introducción a la Ingeniería Agroindustrial
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UNIDAD 5
5.1 Procesamiento e inocuidad alimentaria
5.2 Procesamiento y su impacto en los
componentes del alimento
5.3 Causas de deterioro de alimentos y vida
de anaquel
5.4 Tendencias hacia alimentos
mínimamente procesados
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Introducción a la Ingeniería Agroindustrial
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Introducción a la Ingeniería Agroindustrial
5.1 Procesamiento e inocuidad alimentaria
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Introducción a la Ingeniería Agroindustrial
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Introducción a la Ingeniería Agroindustrial
5.1 Procesamiento e inocuidad alimentaria
Procesado/conservación de los
alimentos, mecanismos empleados para
proteger a los alimentos contra los microbios y
otros agentes responsables de su deterioro
para permitir su futuro consumo. Los alimentos
en conserva deben mantener un aspecto,
sabor y textura apetitosos así como su valor
nutritivo original.
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Introducción a la Ingeniería Agroindustrial
La descomposición de la biomasa, una vez muerta, es
un proceso espontáneo impulsado por diferentes
fuerzas biológicas que conducen a la degradación de
los constituyentes iniciales, a la desorganización de los
tejidos, a la aparición de sustancias indeseables o
tóxicas, producto del
catabolismo de microorganismos o de las propias
enzimas de la biomasa, y a la proliferación de
microorganismos.
La “vida útil” es un concepto impreciso que solamente
da una idea del tiempo que un alimento permanece útil
para al consumo antes de volverse desagradable o
simplemente nocivo.
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5.2 Procesamiento y su impacto en los componentes del alimento
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¿Qué es el queso?
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El queso es un producto fresco o madurado,
sólido o semisólido, obtenido de la leche,
leche total o parcialmente desnatada, nata,
suero de mantequilla o de una mezcla de
algunos o de todos estos productos, por
coagulación total o parcial.
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¿En qué consiste el proceso de elaboración del queso?
Preparación de la leche
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La leche debe contener no menos de un 3% de grasa de leche y no
menos del 8.25% en sólidos no grasos.
La preparación de la leche consiste, en algunos casos, en la
eliminación parcial o total de la crema, en la aplicación de algún
tratamiento térmico que permita la eliminación de las bacterias
patógenas presentes en la misma y en la incorporación de algunos
aditivos tales como el cloruro de calcio y los cultivos lácticos.
El tratamiento térmico que se realiza se conoce como pasteurización y
consiste en calentar cada partícula de leche a una temperatura de
65ºC por 30 minutos y luego enfriar hasta 35- 36ºC (Pasteurización
lenta) o a 72ºC por 15 segundos y luego enfriar hasta 20 ºC
(Pasteurización rápida). El proceso de pasteurización debe realizarse
en equipo aprobado y que este en perfectas condiciones de
funcionamiento, debidamente lavado y esterilizado con anterioridad.
Adición de cultivos lácticos
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Cuando se usa leche pasteurizada para elaborar quesos, se
obtiene un producto microbiológicamente más seguro pero
insípido, el cual es más susceptible a las contaminación después
de la pasteurización. Para evitar estos problemas se usan
cultivos lácticos, los cuales son mezclas de bacterias no
patógenas que producen ácido láctico y compuestos
saborizantes como el diacetil y ácidos volátiles, provenientes de
la fermentación de la lactosa y del ácido cítrico presentes en la
leche. Sin la presencia de las bacterias lácticas, no se llegan a
desarrollar en parte los aromas y sabores típicos que se
presentan en los quesos elaborados con leches crudas
Coagulación de la leche
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La coagulación se produce básicamente por la acción de la
renina, LAB o cuajo, fermento o enzima del tipo de las
proteasas, presente en la secreción gástrica de los mamíferos.
Actúa sobre la caseína de la leche (proteína soluble),
transformándola, en presencia de sales de calcio, en
paracaseína insoluble que precipita formando el coágulo.
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Las bajas temperaturas inactivan al cuajo y las superiores a 45
ºC lo destruyen. La temperatura ideal para la coagulación de la
leche es entre 28 y 37 ºC.
Salado
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Con el salado se procuran tres efectos distintos: activar el
desuero, mejorar la fermentación y sazonar el queso.
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El primero de ellos se explica por el poder absorbente que la sal
tiene para la humedad, y el segundo por su acción inhibidora
sobre el desarrollo de ciertos microbios o mohos.
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La sal puede ser adicionada en el suero, en la cuajada, durante
la maduración, o en la salmuera
Moldeo y prensado
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Después del salado, la cuajada se coloca en moldes de madera,
plástico o acero inoxidable. Esta operación coadyuva al desuero,
forma el queso y le da la consistencia necesaria.
Corte de cuajada y desuero
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El tiempo necesario para que la cuajada se forme y posea las
características adecuadas para su corte, depende de factores tales
como el pH, la concentración de calcio, la concentración de enzima y la
temperatura.
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La división de la cuajada debe efectuarse lenta y cuidadosamente, sin
precipitaciones ni brusquedades; se procederá a la fragmentación con
suavidad. Los cortes tienen que ser netos y completos; la masa debe
seccionarse, y no desgarrarse, y mucho menos deshacerse, pues los
trozos de cuajada han de conservar la forma que el operador desee
darle: cúbica, esférica, etc.
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Luego del corte, es normal que se haga una agitación suave de la
cuajada para disminuir el suero retenido y obtener con ello un queso
más compacto y con humedad uniforme.
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Una vez finalizada la agitación de la cuajada, se deja reposar por unos
minutos para que se asiente (10-20 minutos). Pasado este tiempo se
separa el suero. En algunos casos se utiliza agua caliente para ayudar
al proceso de desuerado.
Almacenamiento
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El queso una vez elaborado, puede ser almacenado por el tiempo
necesario hasta que se vaya a vender. Es conveniente almacenarlo en
refrigeración para lograr prolongar su vida útil. El tiempo de
almacenamiento antes de ser consumido tiene mucha influencia en el
producto final.
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El proceso de la maduración del queso modifica su textura y contribuye
al desarrollo de su aroma y sabor. El lugar de maduración de los
quesos deberá ser ventilado, muy limpio y no muy iluminado.
1.Enfriamiento
El enfriamiento de la leche se hace en forma similar a los
ya vistos en otros procesos; deberá enfriarse a menos de
5ºC.
2.Estandarización
Se hace una Estandarización de la grasa en la leche
fluida para obtener una leche en polvo con el porcentaje
de grasa deseada.
Torre de atomización para la producción de leche en
polvo: 1. Bomba de alta presión. 2. Atomizador. 3.
Suministro de aire caliente. 4. Cámara de mezcla. 5.
Cámara de secado. 6. Descarga del producto. 7.
.
Ciclón
3.Calentamiento
El calentamiento, efectuado en los intercambiadores de placa, se hace a
88ºC durante 3 minutos si la leche es descremada; para la leche entera, se
aplica mayor temperatura, alrededor de 90ºC pero no mas de 3 minutos de
tratamiento.
4.Concentración
La concentración de la leche se hace en evaporadores iguales a los vistos en
leches condensadas, las condiciones de temperatura son 45 - 50ºC y con
vacío. Esta concentración debe llevar a la leche a una concentración del 48%
para el proceso de leche entera y alrededor del 45% si se procesa leche
descremada, con densidades variables según la composición de materia
grasa que tenga la leche fluida.
5.Deshidratación
Previa a la entrada al secador, la leche que sale de la etapa de
concentración es llevada a una temperatura de alrededor de
70ºC en forma suave, para evitar la coagulación. Se utiliza para
la deshidratación un secador “spray”.
6.Evaporación
La evaporación del agua de leche baja la temperatura lo
suficiente para proteger los pequeños gránulos de polvo.
Una de las características del granulo de polvo obtenido por
atomización es el de la formación de una película de lactosa
en el exterior que le da mayor resistencia a la oxidación,
especialmente en la leche entera.
Principio de funcionamiento de un secador de leche fluido
7.Envasado
Se hace en latas o recipientes de cartón tratados,
especialmente para resistir el paso de la humedad.
Es de uso casi general, una cámara de envasado e
atmósfera de gas inerte (se usa nitrógeno en un vacío de 2
- 3 mm.); aunque aún se envasa en atmósfera abierta, pero
será distinta la capacidad de conservación.
8.Almacenaje
El almacenaje deberá hacerse a 17 - 20ºC y baja humedad
Tipos de secadores “spray”
Introducción a la Ingeniería Agroindustrial
5.3 Causas de deterioro de alimentos y vida de
anaquel
Las causas por las cuales se da el deterioro de alimentos, es
provocada por 3 factores existentes que son: microbiológicos,
donde los agentes que afectan al alimento son diferentes tipos de
hongos, bacterias y levaduras, que provocan que la calidad y
características del producto se vallan deteriorando y provoquen
su descomposición. Físicos, donde se encuentran los golpes,
mordeduras, picaduras que provocan el deterioro de los
alimentos. Y las reacciones químicas es decir la maduración,
oxidación, oscurecimiento enzimático o no enzimático.
La putrefacción es el deterioro de las proteínas.
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La proliferación de microorganismos en un alimento esta
directamente relacionado con la cantidad de agua disponible en un
alimento. El gua no se encuentra disponible para la producción de
los microorganismos cuando esta junto con otro compuesto.
SI la cantidad de agua esta elevada el alimento es perecedero y si
la cantidad de agua es baja no es perecedero.
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En el método de pasteurización se utiliza los procesos de
calentamiento-enfriamiento, que consiste en someter al producto a un
calentamiento y después a un enfriamiento drástico, ahí interviene el
tiempo y la temperatura.
En el método de esterilización se utilizan procesos bruscos de
temperatura donde interviene el tiempo, temperatura y presión, es un
método 100% seguro, donde se provoca un eliminación completa de
microorganismos, es decir que todos son eliminados incluyendo a sus
esperas.
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Los alimentos son perecederos por naturaleza, aún en productos
considerados estables se presentan cambios durante el
almacenamiento y comercialización que se manifiestan como una
disminución en la calidad. La única excepción a esta regla es el
caso de las bebidas alcohólicas (brandies, whiskeys, vinos, etc.) en
los que se requieren largos periodos de tiempo para que se
desarrollen los sabores y olores característicos de un producto de
calidad.
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Introducción a la Ingeniería Agroindustrial
Descomposición: química, la división
de un compuesto en sus componentes
más simples por medio de una reacción
química. La descomposición también
puede producirse por la acción química,
la catálisis, las bacterias, las enzimas y
la luz. La fermentación, por ejemplo, es
causada por la acción de las enzimas.
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5.4 Tendencias hacia alimentos mínimamente
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