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Estimación de la durabilidad
Estimación de la durabilidad de los
alimentos
Enric Riera Valls
Terrassa, 16/06/2010
12/07/2010
Estimación de la durabilidad de los alimentos
Enric Riera , Terrassa 16/06/2010
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Estimación de la durabilidad
Principales formas de alteración (1/2)
• Alteración microbiana
– Patógena
– No patógena
• Reacciones enzimáticas
– Pardeamiento (Polifenol-oxidasa)
– Senescencia
– Hidrólisis de lípidos (Lipasas)
– Oxidación de lípidos (Lipoxigenasas)
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Estimación de la durabilidad
Principales formas de alteración (2/2)
• Enranciamiento no enzimático
– Oxidativo
– Hidrolítico
• Degradación de vitaminas
• Cambios de color (no enzimáticos)
– Pardeamiento no enzimático
– Alteración de pigmentos
• Alteraciones sensoriales
• Alteraciones físicas
– Por agresiones mecánicas
– Por calor
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Estimación de la durabilidad
Planteamientos generales
• Determinista
– Envases pasivos
– Envases activos
• Estadístico, logístico
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Estimación de la durabilidad
Estrategias pasivas posibles
Factor principal
Mini- Maxi- Optimizar mizar mizar
Crecimiento de microorganismos
Patógenos
No patógenos
Entrada de vapor de agua
X
X
X
Entrada de oxígeno
Con efecto de la actividad de agua
Sin efecto de la actividad de agua
Salida de CO2
X
X
X
X
X?
Protección mecánica
X
Aislamiento térmico
X
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X
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Estimación de la durabilidad
Efectos de la actividad del agua sobre la
velocidad de las reacciones: Resumen
Desde
Hasta
Comportamiento
0.3
Capa monomolecular. Inhibidas las reacciones que
requieren fase acuosa
0.3
Por debajo de esta aw aumenta la velocidad de las
reacciones de oxidación de lípidos
0.35
0.40 Los polvos empiezan a hacerse pegajosos
0.40
0.50 Se pierde la crujencia al aumentar la humedad
aprox 0.5
Los productos se endurecen al secarlos (ej. Pasas, ciruelas
secas)
0.6
Comienzan los crecimientos de microorganismos (algunos)
0.65
085
0.85
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Máxima velocidad de reacción, en sistemas amorfos
(Reaccioens enzimáticas, Maillard, oxidación de lípidos)
Comienzan a poder crecer los microorganismos patógenos
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Estimación de la durabilidad
Evolución de la presión parcial del oxígeno
Patatas chips
25
p (kPa)
20
15
10
5
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
t (d)
Patatas chips en LDPE 50µ: p inic esp.cab (Vacío)
kPa
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Patatas chips en LDPE 50µ: p inic esp.cab
kPa (Sin vacío)
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Estimación de la durabilidad
Evolución de la absorción de O2 acumulada
Patatass chips en LDPE
0,005
Q O2 acum (gO2/ gMS)
0,0045
0,004
0,0035
0,003
0,0025
0,002
0,0015
0,001
0,0005
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
t(d)
Patatas chips en LDPE : qO2 absorb acum (gO2/g MS). Vacio: Sí
Patatas chips en LDPE : qO2 absorb acum (gO2/g MS). Vacio: No
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Estimación de la durabilidad
Temperatura, presión de oxígeno y tasa de
respiración: Pepinos
Efectos de presión y temperatura sobre la tasa de respiración
7,0-8,0
6,0-7,0
5,0-6,0
4,0-5,0
3,0-4,0
2,0-3,0
1,0-2,0
0,0-1,0
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
21
15
0,0
5,00
10,00
T(ºC)
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9p
15,00
20,00
(kPa)
Pepino
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Estimación de la durabilidad
Temperatura, presión de oxígeno y tasa de
respiración: Espárragos
Efectos de presión y temperatura sobre la tasa de respiración
60,0-70,0
50,0-60,0
40,0-50,0
30,0-40,0
20,0-30,0
10,0-20,0
0,0-10,0
70,0
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
21
15
0,0
5,00
10,00
T(ºC)
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9
15,00
20,00
p (kPa)
Espárragos
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Estimación de la durabilidad
Temperatura, presión de oxígeno y tasa de
respiración: Fresones
Efectos de presión y temperatura sobre la tasa de respiración
60,0-70,0
50,0-60,0
40,0-50,0
30,0-40,0
20,0-30,0
10,0-20,0
0,0-10,0
70,0
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
21
15
0,0
5,00
10,00
T(ºC)
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9
15,00
20,00
p (kPa)
Fresones
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Estimación de la durabilidad
Pepino: Presión de O2 muy poco reducida, para
mantener presión CO2 aceptable
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piO2 Pepino
en LDPE
6µm (Min
pO2 =
3kPa; Máx.
pCo2 = 5)
piO2 (kPa)
20
15
piCO2 (kPa)
10
5
0
0
50
100
150
200
250
300
350
t (h)
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Estimación de la durabilidad
Pepino: Para la máxima reducción de la tasa de
respiración, la presión de CO2 se hace excesiva
40
piO2 Pepino
en LDPE
60µm y
Temp=5ºC
(Min pO2 =
3kPa; Máx.
pCo2 = 5)
35
piO2 (kPa)
30
25
piCO2 (kPa)
20
15
10
5
0
0
50
100
150
200
250
300
350
t (h)
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Estimación de la durabilidad
Pepino: Al aumentar la temperatura, la velocidad
de reacción aumenta y con ello la presión de O2
45
40
piO2 Pepino
en LDPE
60µm y
Temp=20ºC
(Min pO2 =
3kPa; Máx.
pCo2 = 5)
35
piO2 (kPa)
30
25
20
15
piCO2
(kPa)
10
5
0
0
50
100
150
200
250
300
350
t (h)
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Estimación de la durabilidad
Durabilidad logística: Muy favorable
Probab cualquier muestra alterada al consumirla:
0,001
0,3
0,25
f(t)
0,2
0,15
0,1
0,05
0
0,0000
10,0000
Weibull Alter '(1)
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20,0000
t
30,0000
40,0000
Weibull Cons '(3)
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Estimación de la durabilidad
Durabilidad logística: Intermedia
Probab cualquier muestra alterada al consumirla:
0,14
0,3
0,25
f(t)
0,2
0,15
0,1
0,05
0
0,0000
10,0000
Weibull Alter '(1)
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20,0000
t
30,0000
40,0000
Weibull Cons '(3)
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Estimación de la durabilidad
Durabilidad logística: Muy desfavorable
Probab cualquier muestra alterada al consumirla:
0,85
0,3
0,25
f(t)
0,2
0,15
0,1
0,05
0
0,0000
10,0000
20,0000
30,0000
t
Weibull Alter '(1)
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Weibull Cons '(3)
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