Métodos de conservación y técnicas culinarias

  • Marta González Caballero

    Marta González Caballero

    Diplomada en Dietética y Nutrición Humana (CESNID), con máster oficial de Nutrición y Salud (UOC). Docente desde 2003, divulgadora en temas de alimentación, enfermería e higiene alimentaria y colaboradora en revistas de salud y editoriales.

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Primera edición: noviembre 2020
© de esta edición, Fundació Universitat Oberta de Catalunya (FUOC)
Av. Tibidabo, 39-43, 08035 Barcelona
Autoría: Marta González Caballero
Producción: FUOC
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Índice

Introducción

La mayoría de los alimentos son susceptibles de sufrir deterioro a medida que pasa el tiempo, sobre todo por su contenido en agua y por las condiciones ambientales como la temperatura, el pH del alimento y la cantidad de oxígeno en contacto con ellos. Así, hay alimentos como los pescados, las carnes y los vegetales que perecen en pocos días, mientras que otros con menor contenido en agua, como la harina, las legumbres, los frutos secos y la leche, se conservan mejor y pueden almacenarse durante más tiempo sin padecer alteraciones.
Los alimentos se alteran por el crecimiento de microorganismos indeseables que pueden producir toxiinfecciones alimentarias o deteriorar sus características organolépticas y nutritivas, dejando de ser aptos para el consumo. También provocan alteraciones las reacciones bioquímicas mediadas por enzimas presentes en el alimento.
El cocinado y el procesado tecnológico impiden el deterioro de los alimentos, mejoran sus propiedades, afectan a su valor nutricional y mejoran la biodisponibilidad de algunos de sus nutrientes. De esta forma, tras ser sometido a un proceso tecnológico, un alimento debe satisfacer las necesidades del consumidor en lo que se refiere a la seguridad alimentaria, la palatabilidad, la vida útil, la biodisponibilidad de los nutrientes y, en algunas ocasiones, aportar un valor añadido mediante el enriquecimiento con otros ingredientes.
En este módulo profundizaremos en los diferentes métodos de conservación de los productos alimenticios, desde los métodos más tradicionales (biológicos, químicos y físicos) hasta las nuevas tecnologías. Por otro lado, veremos los distintos tipos de embalajes que se utilizan en el envasado de los productos alimenticios, etapa esencial para la conservación de cualquier alimento.
Además, identificaremos cómo es el proceso de elaboración de un producto alimenticio mediante procesos no térmicos y procesos térmicos.
Para finalizar, profundizaremos en las variaciones dietético-nutritivas que se producen en los alimentos durante el proceso de manipulación.

Objetivos

Los objetivos que el estudiante alcanzará con el trabajo de los contenidos y de las actividades son los siguientes:

  1. Profundizar en la historia de la conservación de los alimentos.

  2. Identificar los factores que determinan el crecimiento de microorganismos en los alimentos.

  3. Clasificar los métodos de conservación de los alimentos.

  4. Clasificar los procedimientos y los métodos de manipulación de los productos alimenticios, tanto térmicos como no térmicos.

  5. Profundizar en las variaciones dietético-nutritivas que se producen en los alimentos durante el proceso de manipulación.

Mapa conceptual

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Microorganismo: es un ser vivo, o un sistema biológico, que solo puede visualizarse con el microscopio.
Condiciones ambientales: factores de temperatura, humedad y presión atmosférica.
Reacciones enzimáticas: reacciones químicas que tienen lugar en los alimentos y que los hacen perecederos.
Alimento: cualquier sustancia normalmente utilizada por los seres vivos con fines sociales, físicos, de salud, psicológicos y nutricionales (proporciona materia y energía para el anabolismo y el mantenimiento de las funciones fisiológicas, como por ejemplo el calentamiento corporal).
Métodos de conservación: técnicas para conservar los alimentos durante más tiempo para su consumo.
Envasado: es el método para conservar alimentos que consiste en calentarlos a una temperatura que destruya los posibles microorganismos presentes y sellarlos en tarros, latas o bolsas herméticas.
Biológicos: son métodos de conservación tradicionales en los que se utilizan microorganismos, como por ejemplo la fermentación.
Químicos: son métodos de conservación que se basan en la adición de sustancias que actúan modificando químicamente el producto alimenticio, y que incluyen la técnica del ahumado, la salazón, el encurtido y los adobos, las marinadas y los escabeches.
Físicos: son métodos de conservación basados en el tratamiento térmico a altas temperaturas (escaldado, pasteurización y esterilización), conservación por frío (refrigeración y congelación) y desecado.
Nuevas tecnologías: son métodos de conservación novedosos y sofisticados, como la irradiación, la aplicación de altas presiones, de atmósferas modificadas o de pulsos eléctricos, entre otros.
Procesado tecnológico: incluye los procedimientos y los métodos de manipulación de los productos alimenticios.
Procesos no térmicos: procedimientos y métodos de manipulación de los productos alimenticios sin aplicación de calor, como la recepción de materias primas, la reducción de su tamaño, el mezclado, etc.
Procesos térmicos: procedimientos y métodos de manipulación de los productos alimenticios con aplicación de calor, como la cocción.
Cocción: es la operación que consiste en elevar la temperatura de un alimento para modificar sus propiedades originales de manera que lo hace más fácil de digerir y más sabroso y apetecible, en especial cuando se somete a un líquido en ebullición, generalmente agua. Además, favorece la destrucción de los microorganismos sensibles a las temperaturas altas.
Vida útil: cuando hace referencia a los alimentos, significa tiempo de duración para que el alimento se pueda consumir.
Seguridad alimentaria: uso de distintos recursos y estrategias para garantizar que todos los alimentos sean seguros para el consumo.
Valor nutricional: conjunto de cualidades nutritivas de los alimentos, que se estiman objetivamente en glúcidos, lípidos, vitaminas y minerales.
Características organolépticas: apariencia, sabor u olor de los alimentos.
Variaciones dietético-nutritivas: cambios en el contenido de los nutrientes de un alimento que se producen durante el proceso de manipulación.

Plan de trabajo

Competencias

Objetivos

Contenidos

Material

Ejercicios

Tiempo

5

Profundizar en la historia de la conservación de los alimentos.

Evolución de la historia de la humanidad en cuanto a la conservación de los alimentos, desde el descubrimiento del fuego hasta las nuevas tecnologías de conservación.

1. Historia e importancia de la conservación de los alimentos

1

2 horas

6

Identificar los factores que determinan el crecimiento de microorganismos en los alimentos.

Condiciones que favorecen el crecimiento de los microorganismos, como la temperatura, el tiempo, el agua disponible, la humedad, el oxígeno, la acidez, los nutrientes, los conservantes y los procesos de elaboración y de almacenamiento.

2. Factores que determinan el crecimiento de microorganismos en los alimentos

2

2,5

horas

7

Clasificar los métodos de conservación de los alimentos.

Métodos de conservación biológicos.

Métodos de conservación químicos.

Métodos de conservación físicos por calor, por frío y por desecación.

Nuevas tecnologías de conservación de alimentos.

Materiales utilizados en los envases alimentarios, como el metal, el papel, el vidrio y el plástico.

3. Métodos de conservación de los productos alimenticios

4. Embalaje de los productos alimenticios

3

15 horas

8

Clasificar los procedimientos y los métodos de manipulación de los productos alimenticios, tanto térmicos como no térmicos.

Proceso de elaboración de los productos alimenticios mediante procesos no térmicos.

Proceso de elaboración de los productos alimenticios mediante procesos térmicos.

5. Procedimientos y métodos de manipulación de los productos alimenticios

4

8 horas

9

Profundizar en las variaciones dietético-nutritivas que se producen en los alimentos durante el proceso de manipulación.

Pérdida de valor nutricional de los alimentos según el almacenaje durante la recogida, distribución y venta, la conservación en casa, la preparación previa al cocinado (lavado o remojo, cortado, etc.) y la técnica culinaria aplicada.

6.Variaciones dietético-nutritivas que se producen en los alimentos durante el proceso de manipulación

5

2,5 horas

TOTAL

30 horas

Evaluación

Evaluación inicial: 1-10

Caso práctico: 1

Ejercicios de autoevaluación: 1-10

Evaluación inicial

    1. ¿Cuál es la temperatura para que el agua empiece a hervir?

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    2. ¿Qué factores intervienen en el crecimiento microbiano de un alimento?

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    3. Indicad qué temperatura supone mayor riesgo para el crecimiento microbiano.

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    4. Indicad cuál de las siguientes afirmaciones es falsa.

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    5. ¿Qué es el ahumado?

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    6. ¿Cuál es la temperatura en el proceso de escaldado?

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    7. ¿Cuál es la temperatura de refrigeración adecuada en una nevera?

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    8. ¿Cuál es la temperatura de refrigeración adecuada en el congelador?

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    9. ¿Qué es la liofilización?

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    10. Indicad cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera.

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


1.Historia e importancia de la conservación de los alimentos

Una de las características más destacables del comportamiento del ser humano siempre ha sido la curiosidad y las ansias de conocimiento por todos los secretos que le rodean. Por supuesto, el conocimiento de los alimentos ha sido, desde los tiempos más remotos, uno de sus principales intereses, por lo que ha tratado de encontrar y aplicar diferentes técnicas con el objetivo de mejorar su digestibilidad y sus características organolépticas (apariencia, sabor u olor de los alimentos), además de alargar todo lo posible su vida útil. Dichas técnicas muchas veces se han ido descubriendo por el uso, la observación o el azar, y en otras se han basado en principios científicos.
Los métodos tradicionales de conservación de los alimentos, por tanto, se desarrollaron por prueba y error, y conducían a productos de características variables y de inconsistente vida útil, aunque éstos fueron refinándose con el paso del tiempo.
A continuación, vamos a profundizar en la aparición de los diferentes métodos de conservación de los alimentos durante las distintas etapas de la historia.

1.1.Conservación de los alimentos en la Prehistoria

En el Paleolítico, los primeros cazadores consumían los alimentos justo después de cazarlos. En esta etapa surge la desecación de los alimentos, en especial carnes y pescados. Aprovechando el sol y el viento se evapora el agua, que contribuye al deterioro del alimento, y se eliminan las bacterias, las levaduras y los hongos que necesitan agua para su desarrollo y crecimiento.
Al final del Paleolítico superior o principios del Mesolítico se crea la primera vasija de barro en Japón (periodo Jōmon), el primer envase para la conservación de los alimentos.
En la etapa del Neolítico, los humanos dejan su vida nómada y el incremento de la población les obliga a utilizar la agricultura y la ganadería como sostén de las sociedades, con lo que deben buscar la manera de almacenar grandes cantidades de alimentos para los tiempos de escasez. Los excedentes de las buenas cosechas se intercambian con otros productos de pueblos lejanos, haciéndose el comercio cada vez más importante. Es entonces cuando se empiezan a construir los primeros graneros para proteger los alimentos de los animales. Se emplean cuevas y fosas excavadas en el suelo.
Durante la Edad del Hierro, en el norte de Europa se desarrolla más el método de desecación y surgen los primeros hornos para secar el trigo recién cosechado.

1.2.Conservación de los alimentos en la Antigüedad

De la mano de los egipcios surgen las primeras técnicas de salazón (aplicación de gran cantidad de sal a los alimentos) y ahumado (uso del humo proveniente de fuegos realizados con maderas de poco nivel de resina).
Posteriormente, los griegos crean dos formas de conservación de las frutas y las verduras; una que se hacía con cera virgen y otra, con miel.
Los romanos, por su parte, cultivan la vid, que tomaron de Grecia, y enseñan a producir vino a los países que van conquistando. Este vino se conserva durante décadas envasándolo en ánforas herméticamente cerradas. Los romanos también son los responsables de introducir la salmuera (sal) y el vinagre como conservantes de los alimentos, y de inventar el escabechado (conservación de los alimentos en vinagre).
Los visigodos preparan confituras con miel y manzanas, que se conservan en odres.
En Nueva Guinea surge un nuevo conservante, el azúcar. Su cultivo se extendió por las islas del sur del Pacífico y llegó hasta la India. Cuando los persas invadieron la India en el año 642, aprendieron cómo cultivar la caña de azúcar y cómo extraer el azúcar de ella. Así fue cómo los árabes extendieron su cultivo por toda la ribera del Mediterráneo, haciéndola esencial en su gastronomía.

1.3.Conservación de los alimentos en la Edad Media

Un tiempo después del descubrimiento de América, los españoles llevan la caña a Santo Domingo, Cuba y México para cultivarla e importarla a toda Europa.
Europa comercializa el arenque y el salmón ahumado y la salazón de bacalao a gran escala, además del café y del cacao importados de América. El uso de azúcar aumenta como conservante en la elaboración de dulces, mermeladas y confituras.
En esta época ya se conocen las propiedades conservadoras de la refrigeración para prolongar la vida útil de los alimentos perecederos. En el norte de Europa, en especial en las regiones alpinas y prealpinas, se crean depósitos excavados en la piedra donde se guardan gran cantidad de nieve y bloques de hielo, a los que llaman heladeras. Estas estaban aisladas de las variaciones térmicas, con un bajo grado de humedad para evitar las formaciones de agua de condensación, y el hielo y la nieve se acumulaban en las estaciones frías para poder extraer reservas hasta que se agotaban.
En esta etapa también se incorpora como conservante el aldehído fórmico, presente en el humo de madera; nace la industria de la charcutería o la chacinería a raíz de la extensión de la cría de cerdo y se comercializa el arenque en salazón, que se transportaba en barricas de madera.
En la Alta Edad Media, en el norte se abandona progresivamente la producción casera de cerveza para dar paso a la expansión de las primeras factorías industriales. Alrededor del año 1400 se podía disponer por primera vez de las variedades estándar de cerveza rubia y cerveza negra.

1.4.Conservación de los alimentos en la Edad Moderna

En los siglos xvi y xvii se registran recetas para diferentes tipos de conservación de los alimentos: verduras en salmuera, salazones y carnes conservadas en manteca de cerdo (estas técnicas aún se practican hoy en día).
En el siglo xvii, la producción y el consumo de azúcar ya están extendidos por todo el mundo.
En el año 1791, Nicolas Appert inventó un complicado sistema de conservación de los alimentos mediante el calor, que sería esencial para las técnicas de enlatado.
En 1795, Diderot inventa en Francia el primer deshidratador artificial para alimentos, llamado «el cuarto de agua caliente». Actualmente existe una gran variedad de equipos para lograr la deshidratación con muchas aplicaciones en la industria. Su selección depende de las características de la materia prima que se utilice o del producto final que se desee obtener.

1.5.Conservación de los alimentos en la Edad Contemporánea

En el siglo xix llega la Revolución Industrial, que dio lugar a grandes núcleos urbanos donde la alimentación pasó a depender de una complicada cadena que iba desde las materias primas al mercado, asegurando el suministro constante de una variedad de alimentos en condiciones higiénicas y de conservación. La industria alimentaria artesanal pasa a tecnificarse, y evoluciona para incorporar métodos de producción y tecnología avanzada en respuesta a un cambio constante en las necesidades del consumidor y a la continua urbanización global.
En el año 1800, Napoleón convocó un concurso público con el fin de encontrar un método para conservar los alimentos durante mucho tiempo, y así disponer de víveres para su ejército. El cocinero francés Nicolas Appert aprovechó este concurso para presentar su hallazgo, un método conocido como «appertización», que consiste en hervir los alimentos en el interior de un recipiente de vidrio cerrado con un corcho, donde se conservan en perfecto estado durante meses. De este modo, Appert realizó una importante contribución para la historia, la conservación por calor, si bien no supo dar una explicación científica del método.
Pero Pasteur sí lo hizo años más tarde, y atribuyó a los microorganismos la razón de la alteración de los alimentos.
En el año 1801 surge la primera fábrica de azúcar de remolacha y a partir de 1811 las confituras ganan popularidad, un método culinario que hasta ese momento se reservaba para la clase alta.
En el año 1810, Peter Durand patenta en Inglaterra los primeros productos enlatados, hechos con hierro forjado y sellados al vacío. Este tipo de envasado mejora el vidrio utilizado por Appert, ya que es más ligero, conduce mejor el calor, no se rompe y resiste mejor la corrosión que otros materiales. Gracias al sistema eléctrico de soldadura y a su sistema de cerrado al vacío, los productos del interior pueden mantenerse en condiciones óptimas.
En el año 1858, Charles Tellier transforma el mundo moderno y crea la primera máquina de hacer hielo. Así, el transporte y la conservación de los alimentos se vuelven mucho más fáciles.
En el año 1864, Louis Pasteur presenta la pasteurización, uno de los métodos de conservación más utilizados hoy en día, que se lleva a cabo a temperaturas iguales o inferiores a 100 ºC. Es una técnica muy eficaz a la hora del envasado casero y del enlatado comercial de alimentos como las frutas. Un ejemplo lo constituye el escaldado a que se someten las legumbres y ciertas frutas destinadas al enlatado. Sin embargo, cuando se trata de productos menos ácidos, los tiempos de permanencia a 100 ºC para conseguir un producto microbiológicamente aceptable son demasiado largos, y es deseable calentar por encima de 100 ºC para acortar el proceso y obtener un producto de mejor calidad.
A partir de 1879, el frigorífico llega a los hogares, convirtiéndose en un artefacto de uso doméstico.
En el siglo xx, gracias a los avances tecnológicos, se da un paso significativo en la comprensión de la bacteriología de los alimentos, que afecta a su conservación. La industria desarrolla máquinas cada vez más sofisticadas y efectivas en la lucha contra los diferentes microorganismos.
El proceso de liofilización fue reinventado en París en el año 1906. En realidad, esta técnica fue descubierta por los indígenas de Sudamérica, que preservaban los alimentos machacándolos y dejándolos a la intemperie en las montañas de Los Andes, tal y como se evidencia con la presencia de chuño en algunos sitios arqueológicos.
El chuño es el resultado de la deshidratación de la patata. La técnica consiste en dejar las patatas cosechadas sobre el suelo para que durante la noche se congelen como consecuencia de las temperaturas muy bajas, y durante el día el sol y el viento seco creen las condiciones necesarias para que se produzca el cambio del estado del agua de sólido a vapor, sin mediar la fase líquida. De esta forma se evita la germinación de los brotes en los tubérculos, y después se rehidrata.
En el año 1908, el ingeniero Albert Barrier utiliza por primera vez la expresión «cadena de frío» para indicar el conjunto de elementos que aseguran la permanencia continua de los productos alimenticios perecederos bajo temperatura controlada desde su producción hasta el consumo.
En 1920 se determinó el método para calcular con precisión el calor necesario en el procesado de un bote de alimento. Se establecieron dos aspectos esenciales de la destrucción térmica de las esporas de las bacterias: el porcentaje de destrucción aumenta logarítmicamente con el incremento de la temperatura por encima de los 90 ºC y el número de organismos supervivientes disminuye logarítmicamente con el paso del tiempo.
En la segunda mitad del siglo xx se descubren sustancias que pueden añadirse a los alimentos en el proceso de producción y que conservan los alimentos: los conservantes. El código alimentario registra en la actualidad más de 5.000 sustancias que conservan o alteran las características organolépticas de los alimentos.
A finales del siglo xx se diseñan recipientes más asépticos, como el tetrabrik (envase de cartón, plástico polietileno y aluminio), así como también polímeros plásticos biodegradables.
A finales del siglo xx y principios del xxi aparecen las revolucionarias técnicas de irradiación de los alimentos (consistentes en exponer el producto a radiaciones ionizantes como los rayos X, gamma o electrones acelerados) o la manipulación biotecnológica (conjunto de herramientas y técnicas que se utilizan para manipular entidades biológicas).
En la actualidad, la industria alimentaria sigue evolucionando imparable al mismo ritmo que lo hace la humanidad. La sociedad de hoy quiere alimentos cómodos, fáciles de preparar y que no roben tiempo al día a día. Antes, los alimentos se elaboraban en el hogar, pero ahora está en manos de la industria alimentaria que fabrica alimentos parcial o totalmente cocinados, cómodos y convenientes para seguir con los actuales hábitos de vida, pero cuidando además el paladar y la conservación al máximo plazo.

2.Factores que determinan el crecimiento de microorganismos en los alimentos

La presencia de microorganismos en los alimentos puede alterarlos, además de provocar diferentes complicaciones para la salud. Estos microorganismos requieren unas condiciones adecuadas de temperatura, humedad y presencia de nutrientes específicos para poder desarrollarse y multiplicarse. Cuando dichas condiciones son óptimas, un solo microorganismo puede llegar a producir más de dos millones de nuevos microorganismos en unas siete horas, ya que cada uno tiene la capacidad de dividirse en dos cada veinte minutos.
Entre los factores que afectan al crecimiento de microorganismos están los siguientes:
1) Temperatura. Tanto la aplicación de frío como de calor afecta al crecimiento de los diferentes microorganismos. La refrigeración, de 1 ºC a 5 ºC, ralentiza el crecimiento de los microorganismos, es decir, hace que estos no se puedan reproducir tan rápidamente, aunque no lo impide totalmente, por lo que los alimentos no deben mantenerse en este estado durante mucho tiempo: un día para el pescado fresco y la carne picada; de dos a tres días para la carne cocida, el pescado cocido y la carne cruda; entre tres y cuatro días para la leche pasteurizada o la leche esterilizada previamente abierta, las verduras cocidas y los postres caseros; de cuatro a cinco días para las verduras crudas y las conservas abiertas; hasta cinco días para los platos cocinados, y entre dos y tres semanas para los huevos.
Para conservar los alimentos durante períodos de tiempo más largos es necesario almacenarlos a temperaturas inferiores a las de refrigeración mediante la congelación. Para mantener la óptima calidad de los alimentos y sus características organolépticas es conveniente congelarlos al menos a temperaturas de -30 ºC para que el frío llegue al corazón del alimento que, una vez congelado, puede mantenerse entre -12 ºC y -18 ºC.
La congelación aletarga a los microorganismos, aunque no los destruye, ya que cuando el alimento se descongela la actividad microbiana se reanuda de nuevo.
Los tiempos de conservación de los distintos alimentos mediante la congelación son aproximadamente los siguientes: pescados grasos y mariscos, hasta dos meses; pescados magros, hasta cinco meses; aves, de seis a nueve meses; hortalizas y verduras, de una temporada a la otra (doce meses); carnes rojas, entre ocho y doce meses; vísceras de cualquier animal, hasta seis meses; huevo batido, hasta seis meses; cordero, hasta ocho meses; cerdo, hasta seis meses, y pan y bollos, hasta tres meses.
Es importante llevar a cabo una correcta descongelación para evitar riesgos innecesarios; lo más recomendable es colocar el alimento congelado a descongelar a temperatura de refrigeración, es decir, en la nevera, no a temperatura ambiente.
A partir de los 10 ºC y hasta los 20 ºC, los microorganismos se multiplican lentamente. De los 20 ºC a los 37 ºC se reproducen rápidamente (temperatura óptima de crecimiento). A partir de los 50 ºC, se dificulta el crecimiento microbiano, y a partir de los 65 ºC empiezan a morir. Por lo tanto, entre 5 ºC y 65 ºC se considera zona de peligro, y menos de 5 ºC y más de 65 ºC, zona de menos riesgo. Casi todos los microorganismos mueren a los 100 ºC, salvo algunas bacterias como la Clostridium botulinum, causante del botulismo (enfermedad que cursa con fatiga intensa, debilidad, vértigo, visión borrosa, sequedad de boca, dificultad para tragar y hablar), que requiere tiempos prolongados de cocción para ser destruida.
Hay alimentos que no se refrigeran ni tampoco se congelan, ya que pueden conservarse al aire y a temperatura exterior. Entre ellos están algunas verduras, como las berenjenas, los pepinos, los ajos, los pimientos, los tomates, los calabacines, las cebollas, y frutas como las manzanas, los plátanos, los kiwis y los cítricos, y los tubérculos como las patatas. Por lo general se conservan a oscuras, si no les hace falta madurar. Algunas frutas, si están mezcladas, hacen madurar a otras, por lo que es conveniente guardarlas por separado.
Las frutas pueden conservarse bien entre tres y siete días; las verduras, siete días, y las patatas y las cebollas, hasta tres semanas.
2) Tiempo. El tiempo es esencial para el desarrollo de los microorganismos, puesto que una sola bacteria puede llegar a producir más de dos millones de nuevas bacterias en solo siete horas, debido a que cada microorganismo tiene la capacidad de dividirse en dos cada veinte minutos.
3) Agua disponible y humedad. Sin la presencia de agua no es posible la vida. Para que los microorganismos puedan crecer y multiplicarse precisan agua libre y disponible.
Hay menos agua disponible para los microorganismos en los alimentos congelados y en los que tienen concentración de azúcares o de sal.
Cuanto mayor es la cantidad de agua que tiene un alimento, mayor es la posibilidad de que se altere y se estropee. Por ejemplo, la leche es un alimento con mucho contenido en agua, pero cuando se le quita la humedad mediante el proceso de deshidratación, tiene una vida útil muchísimo más larga. El crecimiento de microorganismos es nulo hasta que el producto vuelve a reconstituirse con agua.
4) Oxígeno. Casi todos los microorganismos necesitan la presencia de oxígeno para su supervivencia (microorganismos aeróbicos). Unos pocos pueden llegar a crecer perfectamente en su ausencia y provocar enfermedades muy graves (microorganismos anaeróbicos).
5) Acidez. Cada microorganismo crece en una determinada acidez. Los alimentos conservados en vinagre tienen una vida útil más larga porque el aumento de acidez impide el crecimiento de microorganismos.
6) Tipo de nutrientes. Cada microorganismo precisa determinados nutrientes para poder crecer y multiplicarse. Según el tipo de nutriente que predomine en un alimento podrán desarrollarse unos u otros tipos de microorganismos. Por ejemplo, los hongos necesitan glúcidos para su crecimiento, por eso se desarrollan mejor en alimentos de origen vegetal como el pan de molde o las frutas (ejemplo: tomate). Muchos microorganismos sobreviven gracias a las proteínas, por lo que se desarrollan mucho mejor en alimentos que son fuentes importantes de estas, como las carnes, los pescados, los mariscos, los huevos o la leche.
7) Conservantes. Son aditivos utilizados por la industria alimentaria con el objetivo de inhibir el crecimiento bacteriano y retrasar la alteración de los alimentos. Entre ellos encontramos los nitritos, que se utilizan en la elaboración de las carnes curadas y de los embutidos para controlar el crecimiento de ciertas bacterias que pueden producir enfermedades graves.
8) Factores de proceso. Constituyen los tratamientos y las manipulaciones que se realizan durante la elaboración de los alimentos, así como los tratamientos que faciliten el contacto de los microorganismos con el alimento (reducción de tamaño, pelado, picado, etc.), la adición de microorganismos iniciadores de la fermentación, la contaminación procedente del ambiente de procesado y la aplicación de diferentes tecnologías para la conservación de los alimentos.

3.Métodos de conservación de los productos alimenticios

Ya hemos visto que hay muchos factores que pueden afectar a la calidad de los alimentos o causar su deterioro, como por ejemplo la exposición a la luz solar y el contacto con el oxígeno del aire (influye en la pérdida de vitaminas y en el enranciamiento de las grasas), la temperatura (puede destruir, inactivar o hacer que se reproduzcan rápidamente los microorganismos), el grado de humedad (favorece o impide el desarrollo bacteriano y el enmohecimiento) y la acidez (permite minimizar la pérdida de ciertas vitaminas). Hoy en día tenemos multitud de técnicas de conservación de los alimentos, algunas que se llevan usando desde la antigüedad y otras más recientes. A continuación, veremos las más comunes.

3.1.Métodos de conservación biológicos

Dentro de los métodos de conservación biológica encontramos la fermentación, utilizada por el ser humano desde la antigüedad.
La fermentación es la transformación que sufren los alimentos por la acción de las bacterias, las levaduras o los mohos. Durante este proceso, que se da bajo condiciones anaerobias (no requiere oxígeno), los azúcares se convierten en ácidos, gas o alcohol, que actúan como conservantes naturales del alimento. Algunos ejemplos de los alimentos fermentados más antiguos son el pan, los quesos, el yogur, algunos embutidos y las bebidas alcohólicas como el vino, la sidra o la cerveza. Entre los más actuales encontramos otros como el kéfir (producto lácteo parecido al yogur fermentado con la bacteria Lactobacillus acidophilus y la levadura Kluyveromyces marxianus), el chucrut (repollo o col blanca fermentada), el miso (pasta fermentada de soja y otros cereales como el trigo, el arroz o la cebada con el hongo Aspergillus oryzae), el tempeh (soja fermentada con el hongo Rhizopus oligosporus) o el té kombucha (bebida fermentada de ligero sabor ácido obtenida a base de té endulzado fermentado con una colonia de microorganismos gelatinosa).
La fermentación se utiliza no solo para la conservación de los alimentos, sino también para conferirles un mejor aroma y una mayor digestibilidad.

3.2.Métodos de conservación químicos

Los métodos de conservación química se basan en la adición de sustancias que actúan modificando químicamente el producto alimenticio, e incluyen la técnica del ahumado, de la salazón, del encurtido y los adobos, las marinadas y los escabeches. A continuación, veremos cada uno de ellos con más detalle.
3.2.1.Técnica del ahumado
La técnica del ahumado es uno de los métodos de conservación más antiguos; según los registros históricos y antropológicos fue el ser humano prehistórico quien inició esta práctica, seguramente por casualidad. Después del descubrimiento del fuego, el ser humano observó que en la zona de humo no había moscas, por lo que colgó allí los trozos de carne producto de su caza y pudo comprobar que se conservaban mejor y adquirían un sabor particular y agradable. El ahumado antiguo solo afectaba a la superficie de los alimentos, por eso este método, para ser considerado de conservación, requería ser combinado con otros métodos que disminuyeran la carga bacteriana, como el salado (con mayor concentración de sal, menos disponibilidad de agua y más conservación) y la deshidratación por secado. Actualmente, el proceso del ahumado es un método controlado que ya no se utiliza para conservar, sino para saborizar los alimentos.
Es un procedimiento que utiliza el humo obtenido de la combustión incompleta de materias con bajo contenido en resinas o aromas de humo de la madera de haya, castaño o álamo. Suele aplicarse tanto a carnes como a pescados, aunque hoy en día su uso está extendido a diferentes vegetales.
Actualmente contamos con la posibilidad de realizar el ahumado tanto en frío como en caliente. En el primer caso, se adiciona sal y se expone el alimento al humo, a una temperatura entre 30 ºC y 38 ºC durante aproximadamente treinta horas, y luego se baja la temperatura a entre 24 ºC y 28 ºC. Generalmente se aplica en la elaboración de chorizos, beicon y jamones. En el segundo caso, el alimento se somete a humo a 100 ºC durante sesenta minutos. Estos alimentos tienen poca vida útil y deben conservarse en refrigeración para su correcta conservación. Se aplica en la elaboración de salchichas y de morcillas.
No debe abusarse del consumo de alimentos tratados con este método porque genera sustancias carcinógenas. El ahumado conlleva un peligro: el desarrollo de hidrocarburos aromáticos policíclicos, sustancias como el antraceno, el pireno y el naftaleno, que son cancerígenas. Se pueden evitar utilizando filtros que las absorban. Recientemente, la Unión Europea ha establecido límites máximos de este tipo de sustancias en la carne ahumada y en los productos cárnicos ahumados.
3.2.2.Técnica de salazón
La salazón es otro de los métodos más antiguos para conservar los alimentos. Los antiguos egipcios ya empezaban a poner las carnes en salazón con el objetivo de almacenarlas y mantenerlas comestibles durante largos periodos de tiempo. También se han encontrado pruebas de similares usos en la China del tercer milenio antes de Cristo.
La importancia de la salazón ha sido la responsable de que la producción y la comercialización de la sal fueran una de las prioridades de las diferentes potencias desde tiempos del Imperio romano.
Es un método mediante el cual se adiciona sal a un alimento para eliminar su humedad, y así se reduce el desarrollo de muchos microorganismos, aunque no de los halófilos ni halotolerantes (organismos que viven en ambientes con presencia de gran cantidad de sales). El sodio es el responsable del sabor salado.
Hay dos tipos de salmuera, la seca y la líquida. En la primera se cubre el género, sobre todo verduras, pescados y carnes, con sal. Además, se suelen añadir especias secas, azúcar y nitratos, estos últimos para prevenir el crecimiento de la bacteria Clostridium botulinum. En la segunda se realiza un baño del producto alimenticio en un preparado formado por agua, sal común y nitratos.
En ocasiones se suelen utilizar las dos técnicas combinadas, una salmuera líquida con un porcentaje de salazón.
Hay dos tipos de salazón, la floja y la fuerte. La salazón floja se utiliza en la producción de jamones y contiene 1 l de agua, 180 g de sal, 5 g de sal nitro (nitrato de potasio) y 5 g de azúcar. La salazón fuerte contiene 1 l de agua, 400 g de sal, 30 g de azúcar, 3 piezas de clavo, pimienta negra en grano y laurel.
Una de las desventajas de esta técnica de conservación es la pérdida de vitaminas y minerales por difusión al exterior del alimento.
3.2.3.Técnica del encurtido
El encurtido es uno de los métodos más antiguos para conservar frutas y vegetales, que pueden llegar a durar hasta dos años. A pesar de que es un arte doméstico, la industria alimentaria ha desarrollado la técnica y la ha transformado en una de las más exitosas del mercado de alimentos, ya que casi cualquier fruta o verdura puede encurtirse.
Los principales ingredientes para su elaboración incluyen sal, vinagre (ácido acético), especias, agua y azúcar. Las frutas y verduras se sumergen en una solución que contenga la mezcla descrita anteriormente.
Las especias y el azúcar mejoran el sabor, mientras que el vinagre, la sal y el calor son los principales factores para aumentar la seguridad microbiológica de los productos encurtidos.
El ácido acético, responsable del sabor y del olor agrio del vino, tiene una acción antimicrobiana al reducir el valor del pH del alimento a conservar (es muy ácido), siempre que su concentración sea superior al 0,5 %. A mayor concentración de ácido acético, más acción antimicrobiana. Por ejemplo, a un pH de 5, con un 1 % de concentración de ácido acético se consigue retrasar el desarrollo de las levaduras; sin embargo, si se aumenta su concentración a un 3,5-4 %, su crecimiento se inhibe completamente.
La adición de sal potencia la acción del ácido acético, principalmente al disminuir la actividad acuosa.
La preparación del encurtido consta de los pasos siguientes: selección y preparación de las hortalizas, inmersión del alimento en salmuera, eliminación del exceso de humedad, inmersión en vinagre, envasado y conservación a temperaturas bajas.
3.2.4.Técnica de adobo, marinado y escabechado
En todas las técnicas, los alimentos se sumergen en una mezcla líquida de ingredientes.
El adobo se utiliza para ablandar los alimentos, conservarlos más tiempo y enriquecer su sabor. Se realiza con una inmersión y maceración de los alimentos en líquidos o soluciones. Para las carnes, el líquido es más espeso y se añaden hortalizas troceadas, ajos, cebolla y aceite. Para los pescados, el líquido es claro y está formado por ajos machacados, orégano, laurel, tomillo, perejil, sal, vinagre y agua fría. Ambos líquidos deben conservarse en la nevera.
El marinado es la maceración del alimento en aceite y ácidos como el vinagre, el vino o el zumo de limón.
Esta técnica aporta firmeza a los pescados y ablanda la textura a las carnes, ya que desnaturaliza las proteínas.
En el escabechado se realiza una inmersión de un alimento cocinado en un caldo conservador que contiene aceite, vinagre, especias, hierbas y sal. Después, se somete a esterilización y a refrigeración con el objetivo de ampliar su tiempo de vida útil.
Encontramos dos tipos de escabeche diferentes, uno de corta duración y otro de larga duración. El primero dura quince días y el alimento debe cocerse dentro del escabeche; el segundo tiene una duración de meses. Este último consiste en cocinar el alimento y el escabeche por separado, y después se envasa y esteriliza.

3.3.Métodos de conservación físicos

Los factores derivados de las condiciones físicas del ambiente en el que se almacena el alimento son muy importantes. Entre estos factores está la temperatura.
La temperatura establece el estado físico del agua en un determinado medio y, por tanto, su mayor o menor disponibilidad al crecimiento de los microorganismos. Es uno de los factores más importantes que actúa sobre el crecimiento de los microorganismos, por ello tiene una aplicación casi generalizada en la conservación de los productos frescos y también de los congelados.
Hay una temperatura ideal, por encima de los 20 ºC, a la cual crecen y se multiplican la mayoría de microorganismos, pero pueden hacerlo incluso a temperaturas extremas, con actividad metabólica significativa, si bien su crecimiento se limita.
La mayoría de los microorganismos pueden soportar temperaturas muy elevadas; las esporas más resistentes pueden llegar a aguantar temperaturas superiores a los 100 ºC, incluso después de varias horas.
En cuanto a la aplicación de temperaturas bajas, este método de conservación retrasa el crecimiento y la multiplicación de la mayoría de microorganismos.
En función de la temperatura a la que sobreviven y se multiplican, clasificamos los microorganismos en varios grupos; los psicrófilos, los psicrótrofos, los mesófilos y los termófilos. Los primeros están adaptados al frío, por lo que no suelen hallarse en alimentos, a no ser en las regiones polares, pues se desarrollan a una temperatura de 0 ºC con un óptimo de crecimiento comprendido entre 15 ºC y 20 ºC. Los psicrótrofos son capaces de adaptarse y desarrollarse a temperaturas próximas a los 0 ºC, pero tienen un óptimo de crecimiento entre 25 ºC y 35 ºC. Su metabolismo es lento, y son poco competitivos con los otros microorganismos cuando la temperatura aumenta. Son los microorganismos que dominan en los alimentos refrigerados como las carnes, los pescados, etc. Tienen una velocidad de crecimiento lenta, por lo que necesitan entre una y tres semanas para poder invadir los alimentos. Los microorganismos mesófilos tienen la capacidad de crecer y de multiplicarse a temperaturas entre 20 ºC y 45 ºC, con un óptimo crecimiento a los 37 ºC. Están presentes en alimentos almacenados a temperatura ambiente o en alimentos refrigerados cuando se rompe la cadena de frío. Por último, los microorganismos termófilos son capaces de desarrollarse a temperaturas elevadas, entre 45 ºC y 65 ºC, con un óptimo de 55 ºC. Los podemos encontrar en el agua, el aire o el suelo.
Junto a la temperatura, la humedad relativa ejerce una fuerte influencia sobre la conservación de los alimentos almacenados en frío. Esta se define como la cantidad de agua en el aire en forma de vapor, comparándola con la cantidad máxima de agua que puede mantenerse a una determinada temperatura.
La humedad constituye aproximadamente un 70 % o más del peso de la mayoría de los alimentos frescos sin procesar. Incluso los alimentos más secos, como la harina o los cereales, también contienen un poco de agua. Las frutas y las verduras contienen entre un 90 % y un 95 % de agua.
La humedad relativa elevada favorece la multiplicación de microorganismos, en especial a temperaturas altas de almacenamiento. En las cámaras de congelación y en la superficie de los productos, el contenido en vapor de agua del aire es muy pequeño, por lo que se reduce la actividad biológica de los microorganismos.
Los alimentos con mucha cantidad de agua pierden agua hasta equilibrarse con un ambiente con baja humedad relativa, por ello es necesario mantenerlos debidamente envasados y así impedir que capten humedad. También es necesario controlar las oscilaciones de temperatura en los alimentos refrigerados para evitar que se produzca condensación de vapor en la superficie, lo que facilitaría la migración y multiplicación de microorganismos.
Con la desecación, se elimina la humedad que contienen los alimentos.
A continuación, profundizaremos en los métodos de conservación física por calor, por frío y por desecación.
3.3.1.Tratamientos térmicos por calor
Los tratamientos térmicos aplicados a los alimentos tienen el objetivo de destruir los microorganismos que puedan afectar a la salud del consumidor por ser patógenos, por destruir los microorganismos que puedan alterar las propiedades organolépticas del alimento y por la desactivación enzimática, mejorando su calidad a un coste mínimo.
Desactivación enzimática
Los alimentos contienen enzimas de manera natural que aceleran reacciones químicas entre sus componentes y el oxígeno, lo que lleva a su deterioro. Por ejemplo, el oscurecimiento de ciertas frutas y verduras y el mal sabor o mal olor en las carnes son el resultado de diferentes reacciones enzimáticas por parte de las enzimas oxidantes.
El efecto que tiene el calor sobre la flora del alimento se denomina destrucción térmica, y el efecto sobre el resto de sus componentes recibe el nombre de cocción (se aplica para que los alimentos sean apropiados para el consumo humano).
El tratamiento térmico a altas temperaturas, aplicado a los alimentos, se clasifica en cocción, pasteurización, esterilización y appertización.
La cocción consiste en la aplicación de calor para modificar las propiedades fisicoquímicas y las características organolépticas de los alimentos y que así se puedan ingerir, lo que llevará al incremento de la vida útil del producto. En el proceso, las preparaciones alimenticias se someten a temperaturas elevadas, de manera que el interior del alimento supere los 70 ºC a fin de destruir o inactivar la mayoría de los microorganismos patógenos. Durante la cocción, hay una transferencia de calor de un cuerpo caliente a otro frío, que es el alimento.
Una de las técnicas de cocción más utilizadas en la conservación de los alimentos es el escaldado. Este se lleva a cabo con vapor de agua o con agua caliente a una temperatura entre 85 ºC y 95 ºC y en un tiempo entre tres y cinco minutos. Es un método que se aplica a las frutas y verduras, y tiene como objetivo facilitar procesos posteriores, evitar la oxidación del producto, mejorar el color del producto o eliminar las enzimas.
Este método provoca una disminución del valor nutricional por la pérdida de materias solubles como proteínas, azúcares, sustancias minerales, vitaminas, etc.
El término pasteurización hace referencia a un tratamiento a temperatura inferior a los 100 ºC y de baja intensidad, con tiempos más prolongados que en el escaldado, proporcionando una vida útil superior a los seis meses. Para los alimentos poco ácidos como la leche, su principal objetivo es la destrucción de la flora patógena y la reducción de la flora banal (la flora presente en todo alimento natural, no procesado, y que no supone ningún riesgo para la salud del ser humano), y para conseguir un producto de corta conservación, pero de condiciones organolépticas muy próximas a las de la leche cruda.
Para los alimentos ácidos (con un pH inferior a 4,6) como los zumos de frutas, su principal objetivo es conseguir una estabilización del producto que respete las cualidades organolépticas, ya que no son necesarias temperaturas mayores porque en medios ácidos no es posible el crecimiento de bacterias esporuladas (formadoras de esporas, células de reproducción).
Hay dos técnicas de pasteurización: la denominada HTST (high-temperature short-time) y la LTLT (low-temperature long-time).
La HTST es una esterilización a altas temperaturas durante un tiempo breve, por eso también recibe el nombre de pasteurización relámpago o pasteurización flash. En el caso de la leche, por ejemplo, consiste en un calentamiento a 72-75 ºC durante unos quince a veinte segundos.
El sistema HTST es útil para los productos alimenticios líquidos y para los procesos continuos (que funcionan de manera permanente, sin detenciones ni arranques, no interrumpidos), y se emplean equipos de intercambio térmico de suficiente eficiencia para que la homogeneidad del tratamiento sea la conveniente a pesar de que el tiempo sea tan breve. La única forma de aplicar una determinada temperatura durante 15-20 segundos es consiguiendo un calentamiento y un enfriamiento instantáneos de toda la masa del producto que se está tratando.
La técnica LTLT es una esterilización a bajas temperaturas y un tiempo largo; en el caso de la leche, por ejemplo, el tratamiento mantiene el producto a 63 ºC durante treinta minutos. Se puede plantear en procesos continuos y para productos líquidos (que se calienten por convención), a granel (en marmitas) o envasados. También es apto para los productos sólidos que se calienten por conducción (el calor se produce cuando dos objetos a diferentes temperaturas entran en contacto).
La esterilización es un tratamiento térmico que se aplica a los productos poco ácidos en los que pueden desarrollarse bacterias esporuladas. Su principal objetivo es eliminar los riesgos de contaminación microbiana, y que el producto sea lo suficientemente estable para permitir un almacenamiento de larga duración a una temperatura ambiente. Es un tratamiento de alta intensidad, realizado a una temperatura superior a 100 ºC, para conseguir la destrucción de las floras patógenas y banales, incluyendo las formas esporuladas. Como consecuencia habrá alteraciones organolépticas superiores a las que se producen en el proceso de pasteurización.
El proceso de esterilización se puede aplicar a los alimentos tanto antes como después de su envasado por diferentes tecnologías.
La técnica de esterilización UHT (ultra-high temperature) es la aplicación de altas temperaturas, entre 135 ºC y 150 ºC, en un tiempo muy breve. Una vez esterilizado, el producto alimenticio se debe mantener en condiciones asépticas hasta ser volcado en un envase, también esterilizado. Encontramos dos tipos de tratamientos UHT, los directos y los indirectos. En los primeros, el alimento entra en contacto directo con el medio de calefacción (vapor de agua), por lo que se diluye. Después se enfría y se consigue la evaporación de la misma cantidad de agua que se adicionó en el proceso de calentamiento para que la composición del alimento se mantenga constante.
En los tratamientos UHT indirectos, el calor se transmite a través de una superficie de separación. Se trata de un proceso similar a la pasteurización de líquidos, pero a una temperatura muy superior.
Por último, el proceso de appertización es el tratamiento térmico de productos envasados en botes de vidrio u hojalata. Requiere tratamientos previos, antes del cerrado del envase, para que el proceso se desarrolle en las condiciones adecuadas. Si los productos a tratar son sólidos, se deben escaldar para conseguir eliminar el aire y para que la operación de llenado del envase sea más sencilla. En el caso de los sólidos de tamaño pequeño o bien troceados, el envase se llenará de un líquido de cobertura caliente para conseguir eliminar el aire presente, manteniendo así la presión interna adecuada durante el procesado térmico y mejorando, al mismo tiempo, la transmisión de calor.
3.3.2.Técnicas de conservación por frío
La aplicación de frío en los alimentos se ha convertido en una parte esencial de la cadena alimentaria. Se utiliza en todas las etapas de la cadena, desde la elaboración de alimentos, la distribución, el consumo minorista y hasta en el hogar.
La industria alimentaria emplea tanto la refrigeración como la congelación. En la refrigeración hay una disminución de la temperatura del alimento desde la temperatura ambiente a temperaturas superiores a 0 ºC, y en la congelación la disminución llega a temperaturas entre -18 ºC y -35 ºC para frenar las actividades físicas, microbiológicas y químicas que causan el deterioro de los alimentos.
La refrigeración es el tratamiento de conservación de los alimentos más extendido y el más aplicado, tanto en el ámbito doméstico como en el industrial. La temperatura recomendada para el frigorífico es de 4 ºC, tanto para frigoríficos combis con congelador como para los de una puerta sin congelador. En función de lo lleno o vacío que esté, la temperatura se puede llegar a ajustar entre 2 ºC y 8 ºC.
En la refrigeración no se debe alcanzar el punto de congelación, ya que si se alcanza se inicia la formación de cristales en el interior del alimento y estos cristales, que son gruesos, dañan los tejidos del alimento. La refrigeración suele combinarse con otros tratamientos de conservación.
La producción y el suministro de alimentos refrigerados al consumidor final implican un estricto control en el proceso de almacenamiento y transporte, y también en el mostrador de venta. Las condiciones higiénicas deben extremarse al máximo, sobre todo cuando la vida útil del alimento sea corta.
Las temperaturas en el almacenaje están entre -1 ºC y +1 ºC para las carnes y los pescados frescos, el pescado ahumado, los embutidos y la carne picada; entre 0 ºC y +5 ºC para las carnes pasteurizadas y enlatadas, la leche (fresca o pasteurizada), los productos lácteos (nata, yogures), las ensaladas preparadas, las verduras, los sándwiches y las pastas frescas, y entre 0 ºC y +8 ºC para las carnes curadas, las mantequillas, los quesos curados y la mayor parte de las frutas y verduras.
Algunos alimentos, por ejemplo, frutas tropicales tales como el mango o la piña, se pueden dañar por exceso de frío cuando están a temperaturas entre 3 ºC y 10 ºC, provocando quemaduras y alterando su aspecto. Actualmente, para este tipo de alimentos se combina la refrigeración con otros métodos ambientales como por ejemplo la ozonización (tratamiento con ozono, utilizado como desinfectante), con el objetivo de obtener un producto con una vida útil más prolongada y unas características organolépticas óptimas.
Algunos microorganismos logran desarrollarse a bajas temperaturas y pueden continuar reproduciéndose a temperaturas entre 5 ºC y 15 ºC. Aun así, la refrigeración logra frenar el crecimiento de los microorganismos mesófilos, grupo donde encontramos a la mayoría de los patógenos alimentarios más peligrosos.
Para conservar los alimentos durante períodos de tiempo más largos necesitamos almacenarlos a temperaturas inferiores a las de refrigeración mediante la congelación. Se trata de una técnica que permite alargar mucho la vida útil de un alimento cambiando muy poco sus características iniciales.
La congelación es el método de conservación que provoca menos alteraciones en el alimento; los hidratos de carbono y los minerales no se modifican en absoluto, la autooxidación de las grasas es lenta y las proteínas se desnaturalizan parcialmente cuando la congelación es excesivamente lenta.
Ayuda a detener el deterioro del alimento porque el agua disminuye su actividad casi por completo. En la poca agua que queda sin congelar es casi imposible desarrollar actividad metabólica alguna.
Para mantener la óptima calidad de los alimentos y sus características organolépticas durante el proceso de elaboración industrial es conveniente congelarlos a temperaturas de al menos -30 ºC (cuanto más baja es la temperatura de congelación menor es la velocidad a la que se reproducen las bacterias de los alimentos) para que el frío llegue al corazón del alimento que, una vez congelado, puede mantenerse a -18 ºC.
En el hogar, la temperatura ideal del congelador es de -18 ºC, aunque tanto los congeladores de los frigoríficos combi como los congeladores de una puerta permiten ajustar la temperatura entre -16 ºC y -24 ºC.
El proceso de congelación debe ser rápido, puesto que así se forman en el interior de las células pequeños cristales de hielo que no destruyen demasiado las estructuras celulares, y las modificaciones químicas y bioquímicas son mínimas. Si la congelación es lenta, la cristalización del agua, que en ambos tipos de congelación (lenta y rápida) comienza por el espacio extracelular, provoca una deshidratación progresiva de las células, se forman cristales de hielo grandes y disminuyen los espacios extracelulares, se produce también un desgarro del tejido y todo esto conlleva una gran pérdida de líquidos en el proceso de descongelación.
La ultracongelación es un sistema moderno de congelación industrial que utiliza maquinaria capaz de producir frigorías para hacer disminuir la temperatura del alimento rápidamente a temperaturas entre -30 ºC y -150 ºC. Es una técnica costosa y solo se aplica en países desarrollados.
Evidentemente, para que este método de conservación sea del todo eficaz, los alimentos congelados deben mantenerse en todo momento a la temperatura de congelación o por debajo de ella. Por otro lado, forzosamente deberán envasarse en recipientes que impidan las pérdidas de humedad y la oxidación (la quemadura del congelador).
3.3.3.Técnicas de conservación por desecación
La desecación, también llamada deshidratación, es un procedimiento de conservación de los alimentos que produce la total eliminación del agua libre, impide la actividad microbiana y reduce la actividad enzimática.
A parte de proteger los alimentos perecederos contra la descomposición, la deshidratación presenta otras ventajas importantes. La eliminación del agua reduce tanto el peso como el volumen de los alimentos, por lo que disminuye el coste del transporte y del almacenamiento.
En ocasiones, la deshidratación se utiliza para preparar los alimentos para otros procesos que, a su vez, facilitan la manipulación, el envasado, el transporte y el consumo.
Entre las desventajas de este método de conservación hay algunos posibles cambios físicos y químicos que pueden ser no deseables. Los alimentos deshidratados pueden sufrir desagradables cambios de color (ennegrecimiento), perder valor nutritivo, perder sabor o incluso la capacidad de reabsorber agua.
Para una correcta deshidratación se debe tener en cuenta el tipo de alimento a desecar, las propiedades que debe poseer el producto final y el tamaño y la capacidad de la unidad de tratamiento.
El método más habitual para desecar un alimento, como por ejemplo los cereales, las frutas o las verduras, es exponerlo a una corriente de aire caliente. Para ello suelen utilizarse hornos de desecación atmosféricos. En la desecación atmosférica el alimento atraviesa túneles sobre una cinta transportadora mientras se controla el flujo de aire.
En otros métodos de desecación se expone el producto a una superficie caliente en un tambor giratorio. En este método conductivo, el equipo puede funcionar a presión atmosférica o en el vacío, lo que acelera la desecación. Algunos líquidos, como la leche, pueden desecarse por aspersión para producir polvos que después se puedan disolver. La desecación por aspersión es eficaz en el caso de los alimentos líquidos, que son vulnerables al calor y a la oxidación.
En la desecación por liofilización se elimina el agua de los alimentos haciéndola pasar del estado sólido (hielo) al estado gaseoso (vapor de agua), sin permitir que pase por el estado líquido intermedio (esta transformación se conoce como sublimación). Esta técnica se lleva a cabo en vacío y a temperaturas muy bajas. Se obtienen buenos resultados, pues los alimentos no sufren pérdidas significativas de sabor ni de valor nutricional. La principal desventaja que tiene es que es un proceso muy costoso porque necesita temperaturas extremas, tanto bajas como elevadas, y condiciones de vacío. Se utiliza en alimentos que son muy sensibles al calor.
Para obtener productos de máxima calidad se requiere un buen envase que pueda garantizar una conservación satisfactoria y que disminuya todo lo posible las pérdidas debidas a la absorción de agua, a la oxidación y a la infestación por insectos.

3.4.Nuevas tecnologías de conservación de los alimentos

Los avances científicos nos han permitido encontrar diferentes procesos no térmicos que consiguen la eliminación de microorganismos patógenos para mejorar la conservación.
Las nuevas tecnologías en la conservación de los alimentos van desde la irradiación hasta la aplicación de altas presiones, de atmósferas modificadas o de pulsos eléctricos, entre otros, que estudiaremos más en detalle.
La industria alimentaria, movida por la exigencia del consumidor que demanda alimentos crudos o poco procesados, ha apostado por el uso de estos métodos, que además tienen la ventaja de no alterar el color, el sabor ni la textura. Otra ventaja añadida es que, al no someter los alimentos a cambios bruscos de temperatura, es posible mantener sus propiedades nutricionales al máximo a la vez que se alarga su vida útil.
Gracias a estas nuevas tecnologías en la conservación de los alimentos se pueden lograr materias primas de gran calidad y sin alteraciones en sus cualidades organolépticas. Desde el punto de vista del distribuidor y del fabricante, permiten ofrecer productos frescos de calidad, alargando mucho la vida útil del producto y mejorando su rentabilidad.
A continuación, se detallan las características de los métodos de conservación de los alimentos más novedosos en la industria alimentaria.
3.4.1.Irradiación
La irradiación tiene el objetivo de reducir las pérdidas debidas a la alteración y a la descomposición, y combatir los microorganismos causantes de enfermedades de transmisión alimentaria, en particular las bacterias, los mohos y las levaduras. También destruye de manera efectiva los gusanos parásitos y los insectos que deterioran los alimentos almacenados.
La irradiación de alimentos emplea una forma particular de energía electromagnética, la de la radiación ionizante. Una forma de radiación ionizante es la de los rayos X, descubiertos en el año 1895. La radiactividad y las radiaciones ionizantes asociadas (los rayos alfa, beta y gamma) se descubrieron al año siguiente.
La radiación ionizante engloba todas las radiaciones que provocan en el material irradiado la aparición de partículas eléctricamente cargadas llamadas iones.
Actualmente encontramos dos fuentes de radiaciones: los aparatos y los materiales artificiales.
Entre los aparatos encontramos los denominados aceleradores de electrones, que producen radiación electrónica, que es una forma de radiación ionizante. Los electrones son partículas subatómicas de masa muy reducida y de carga eléctrica negativa. Otro aparato que produce radiación ionizante es el generador de rayos X, una forma de energía ondulatoria similar a la luz. A diferencia de los electrones acelerados, estos tienen un gran poder de penetración en algunos materiales.
Los aparatos de rayos X disponibles para tratar alimentos son normalmente una adaptación de los que se emplean en la radiografía médica e industrial, que no resultan muy adecuados para suministrar la energía que requiere el tratamiento de alimentos.
En cuanto a los materiales artificiales, los radionucleidos artificiales son materiales radiactivos que, a medida que se desintegran, desprenden rayos gamma de carácter ionizante que pueden utilizarse para tratar alimentos. Entre ellos están el cobalto-60 y el cesio-137. El coste de su utilización es aceptable para la irradiación industrial de alimentos en vista de la gran versatilidad y de la capacidad de penetración de los rayos gamma.
Este método es muy eficaz para prolongar el tiempo de conservación de las frutas frescas y de las hortalizas, ya que controla los cambios biológicos asociados a la maduración, la germinación y el envejecimiento.
Frecuentemente se utiliza para inhibir la germinación de las patatas y de las cebollas, retrasar la maduración de los plátanos verdes e impedir que alimentos como las patatas blancas o las endibias verdeen.
Se trata de un método eficaz para producir ciertos cambios químicos deseables y útiles. Por ejemplo, ablanda las legumbres como las judías y las habas y reduce el tiempo de cocción. Por otro lado, incrementa el contenido de jugo de las uvas y acelera la desecación de las ciruelas.
Aun teniendo tantas ventajas, también tiene algún inconveniente. Por ejemplo, la dosis que se utiliza en ciertos alimentos como las frutas debe ser limitada, ya que al ablandar los alimentos pueden echar a perder el producto.
A continuación, se detalla la sensibilidad a las radiaciones de diferentes alimentos.

  • Carnes: la de cerdo es la menos sensible en cuanto a alteraciones, y la más sensible es la de buey.

  • Pescados: los que mejor responden son el bacalao y el lenguado. Los arenques pierden bastante sabor.

  • Leche: es especialmente sensible porque sufre cambios en sus características organolépticas.

  • Frutas y verduras: son muy sensibles, por lo que no pueden emplearse dosis de radiación muy altas. Hay que combinar el método de irradiación con el de refrigeración. La lechuga y el apio pierden textura y los guisantes se reblandecen.

  • Productos de pastelería: no pueden irradiarse por la pérdida de calidad en las características organolépticas.

La dosis de radiación es la cantidad de energía absorbida por el alimento y el factor más importante en la irradiación. Con cada tipo de alimento hay que utilizar una determinada dosis para conseguir un resultado determinado. Si la cantidad de radiación empleada es inferior a la dosis apropiada, puede que no se consiga el efecto buscado. A la inversa, si la dosis es excesiva, el producto puede quedar tan deteriorado que deje de ser aceptable.
Otro inconveniente es que puede dar a los alimentos un sabor desagradable. En el caso de las carnes, se puede solucionar si se irradian mientras están congeladas. Aun así, todavía no se ha encontrado la manera para impedir la aparición del regusto que aparece en los productos lácteos irradiados.
La irradiación de las grasas crea radicales libres que las oxidan y llevan a su rancidez. Además, también puede romper las proteínas y destruye una parte de las vitaminas, particularmente la A, B, C y E.
Numerosos grupos de expertos internacionales establecidos conjuntamente por la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) y la Organización Mundial de la Salud (OMS) o el Comité Científico de la Alimentación de la Comisión Europea (SCF) concluyeron que los alimentos irradiados con las tecnologías apropiadas son seguros y nutricionalmente adecuados. Hoy en día se dispone de una legislación para los alimentos irradiados y un código internacional recomendado de prácticas para el tratamiento de la radiación de los alimentos. En más de cincuentaicinco países en todo el mundo ya existen aplicaciones específicas de irradiación de los alimentos aprobados por las legislaciones nacionales. Sin embargo, una de las principales razones por la que esta técnica de conservación moderna no tiene todavía una aplicación más general es porque los gobiernos dudan de que el consumidor acepte bien los alimentos irradiados. La mayoría de los consumidores no conocen el funcionamiento de este proceso, y un error muy frecuente es pensar que los alimentos procesados por irradiación se vuelven radiactivos. Pero también hay otras preocupaciones basadas en conceptos erróneos o en falta de información que obstaculizan su uso.
3.4.2.Altas presiones
El método de conservación a altas presiones consiste en someter el alimento a presiones comprendidas entre 4.000 bar y 9.000 bar (unidad de presión equivalente a un millón de barias, aproximadamente igual a una atmósfera [1 atm]), suficientes para inactivar bacterias y ciertas enzimas sin modificar el sabor y el aroma del alimento. Es muy efectivo porque la presión es uniforme en todo el producto, y por lo tanto también lo es su conservación.
La mecánica para procesar alimentos a altas presiones es relativamente sencilla. Primero se acondicionan en un envase hermético para después introducirlo en la cámara de presión. A continuación, se llena el recinto con el medio transmisor de la presión (normalmente se utiliza agua mezclada con pequeñas cantidades de aceite soluble) para conseguir efectos de lubricación y anticorrosión (así se evitan deformaciones en el envase). La base de la aplicación es comprimir el agua alrededor del alimento. A una temperatura ambiente, el volumen de agua se reduce un 4 % a 1.000 bar, un 7 % a 2.000 bar y un 11,5 % a 6.000 bar. Según sus características, cada alimento se somete a alta presión en la cámara durante un periodo de tiempo y a una temperatura determinada. Una vez finalizado el tiempo, el alimento pasa a la cámara a descompresión y después se retira el producto.
Las altas presiones aplicadas a los alimentos modifican las reacciones químicas y bioquímicas que tienen lugar en los alimentos, reducen las distancias entre las moléculas y modifican las organizaciones moleculares.
Los mecanismos de reacción bajo presión siguen el principio de Le Châtelier, que establece que «los fenómenos acompañados de una disminución de volumen se favorecen por un aumento de presión, y a la inversa».
La ventaja de este método frente a otros como el tratamiento térmico es que solo actúa sobre los enlaces químicos débiles (tienden a cambiar de forma para reducir su volumen, y a cambiar de color) y no rompe los enlaces fuertes (covalentes), por lo que no aparecen productos de degradación que pueden ser perjudiciales para la salud. Las vitaminas y los azúcares simples no se ven prácticamente alterados con las altas presiones. Sin embargo, sí pueden ser modificadas las moléculas más grandes como los polisacáridos (almidón) y las proteínas.
En el mercado actual se aplican altas presiones en la producción de zumos de frutas, batidos y salsas, entre otros. Los principales beneficiados de esta tecnología han sido los productos cárnicos y sus derivados listos para el consumo como embutidos, platos preparados o incluso piezas completas de jamón.
La efectividad de este método de conservación puede variar en función del ambiente y de las características intrínsecas del alimento, como por ejemplo el pH y la actividad del agua. Algunos microorganismos son más vulnerables a las altas presiones cuando el pH ambiental es bajo (ácido). Para inactivar esporas se requiere la aplicación de presiones más elevadas y también temperaturas más altas. Es por ello que para inactivarlas con éxito se necesita combinar las altas presiones con otros tratamientos.
Aunque en principio cualquier alimento puede someterse al procesado por altas presiones, hay ciertas limitaciones. Por ejemplo, la carne y el pescado frescos cambian ligeramente de textura. Los productos esponjosos como el pan y la bollería, o los que tienen mucho aire en su interior, se comprimen durante el proceso de presión y no pueden retornar a su tamaño ni forma original. Si se introduce, pongamos por caso, una barra de pan o un cruasán en la máquina de altas presiones, se obtiene algo parecido a una pizza. También hay limitaciones en los productos secos, como los polvos o las especias. En estos casos las altas presiones no son eficaces.
3.4.3.Aplicación de pulsos eléctricos
El campo eléctrico se aplica a los alimentos fluidos como los zumos de frutas, la leche o el huevo líquido en forma de pulsos con una duración muy corta, de pocos microsegundos (ms). El alimento se procesa a temperatura ambiente o a temperaturas de refrigeración durante un periodo de tiempo breve, con una pérdida mínima de energía debida al calentamiento de los alimentos. Se basa en el uso de campos eléctricos de alto voltaje, y minimiza los cambios organolépticos ocasionados por tratamientos más severos logrando mantener el valor nutricional. Su mecanismo de actuación se basa en que los pulsos eléctricos provocan la aparición de poros sobre la membrana citoplasmática de las células (electroporación) y esto puede tener aplicaciones para la extracción de componentes (es el proceso por el cual se separan la esencia o las partes comestibles del resto de la materia prima para utilizarse en el producto procesado) o derivar en la muerte de los microorganismos.
Para su puesta en marcha se necesita un generador de alto voltaje de pulsos y una cámara de tratamiento. Además, se pueden añadir otros procesos como el vacío, el tratamiento térmico previo y la refrigeración.
Se suelen utilizar equipos de 20 a 70 kV/cm (kilovoltios por centímetro), con una duración del pulso de uno a cinco microsegundos.
3.4.4.Envasado en atmósfera modificada
El método de envasado en atmósfera modificada tiene el objetivo de prolongar la vida de los productos frescos y perecederos como las carnes, los pescados, las frutas y los vegetales, o procesados mínimamente. Se basa en reemplazar el aire situado alrededor del alimento por una mezcla de gases en diferente proporción con dióxido de carbono (CO2), oxígeno (O2) y nitrógeno (N2), aunque se pueden utilizar otros gases no tóxicos.
El dióxido de carbono es un gas incoloro con un ligero olor picante en concentraciones elevadas. Es asfixiante y algo corrosivo en presencia de humedad y se disuelve con facilidad en agua produciendo ácido carbónico (H2CO3), que aumenta la acidez de la solución y reduce el pH.
El oxígeno es otro gas incoloro e inodoro, altamente reactivo y soporte de combustión. Tiene una baja solubilidad en agua y promueve algunos tipos de reacciones de deterioro en los alimentos, como la oxidación y reacciones de caramelización y de oxidación en los pigmentos. Muchas de las bacterias comunes y hongos requieren oxígeno para crecer. Es por ello que para aumentar la vida útil de los alimentos se reduce la concentración de este gas.
El nitrógeno es un gas relativamente no reactivo y sin olor, sabor ni color. Tiene una densidad más baja que el aire, no es inflamable y se caracteriza por su baja solubilidad en agua y en otros constituyentes de los alimentos. Por otro lado, tiene la capacidad de inhibir el deterioro del alimento por la acción de microorganismos aeróbicos (en presencia de oxígeno), aunque no puede hacer lo mismo con el crecimiento de los anaeróbicos.
La mezcla de gases en el envase dependerá del tipo de producto y de los materiales que formen el envasado, además de la temperatura de almacenamiento. Por ejemplo, en el envasado de frutas y vegetales el gas atmosférico contiene un nivel bajo de O2 y un nivel más alto de CO2, de manera que permite prolongar la respiración normal del producto y a la vez aumentar su vida útil.
La mayoría de procesos metabólicos, por ejemplo la respiración y la maduración, son sensibles a la temperatura. Las reacciones biológicas generalmente se incrementan dos o tres veces por cada 10 ºC de aumento de temperatura. En este método es esencial el control de la temperatura para que tenga éxito.
Como se ha comentado anteriormente, la elección del gas depende del producto alimenticio a envasar. En unas ocasiones se utilizan solos y en otras, en combinación.
Los gases nobles o inertes se usan en productos como el café o los snacks a base de patatas. Se trata de una familia de elementos caracterizados por su carencia de reactividad, como el helio (He), el argón (Ar), el xenón (Xe) y el neón (Ne).
Experimentalmente se conoce también la utilización del monóxido de carbono (CO) y del dióxido de azufre (SO2). El primero es un gas incoloro, inodoro y sin sabor, altamente reactivo y muy inflamable. Tiene una baja solubilidad en agua, pero es relativamente soluble en algunos disolventes orgánicos. Su aplicación comercial está limitada debido a su toxicidad y a la formación de mezclas potencialmente explosivas con el aire. El segundo se usa como antioxidante y antimicrobiano en gran número de alimentos y bebidas como snacks, galletas, siropes, cervezas, vinos, zumos de frutas, frutas como las uvas de mesa y los lichis frescos, frutos secos, confituras, mermeladas, crustáceos, moluscos y algunos derivados cárnicos. Destaca su capacidad antioxidásica, es decir, la capacidad de inhibir la polifenoloxidasa que cataliza el pardeamiento (oscurecimiento) de numerosos productos.
3.4.5.Intensos pulsos de luz
La tecnología de los intensos pulsos de luz, también llamada luz pulsada, se basa en intensos pulsos de luz del espectro, luz blanca pulsada o luz UV pulsada, y se utiliza para descontaminar superficies en tiempos breves de pulsos intensos del espectro ancho de UV-C (la porción corresponde a la banda del espectro de 200 a 280 nanómetros (nm). Según parece, es poco efectiva para el aceite y los alimentos ricos en proteínas, y en cambio es más efectiva en alimentos ricos en carbohidratos. Se puede emplear en el tratamiento de vegetales frescos, frutas, carnes, productos congelados, cocinados y refrigerados para inactivar de manera efectiva la vida de bacterias y hongos en alimentos, frutas y superficies de contacto.
Los efectos fotoquímicos de este método producen una modificación química, la desnaturalización de proteína y otras alteraciones de materiales celulares. Su eficacia depende del número de pulsos y de su intensidad. Además, serán determinantes la distancia desde la fuente de luz y la muestra, el grosor del producto, la opacidad del líquido de la muestra y la presencia de partículas.
En EE. UU., la FDA (Food and Drug Administration) aprueba el uso de la luz pulsada UV en la producción, el procesado y el manipulado de los alimentos y como control de los microorganismos en las superficies en las que se usa una lámpara de xenón con emisión entre 200 y 1.000 nm sin exceder en 2 ms por pulso. En la UE, el Reglamento (CE) n. 258/97 requiere demostrar que el uso de nuevas tecnologías no altera el valor nutricional o la composición química del alimento.
3.4.6.Calentamiento dieléctrico
El calentamiento dieléctrico es un método de calentamiento mediante radiación electromagnética de una longitud entre 0,001 m y 1 m, como por ejemplo las de microondas.
Las microondas son ondas energéticas con frecuencias entre 300 y 30.000 megahercios (MHz) que forman parte del rango electromagnético y que, cuando son transferidas a materiales que interaccionan con ellas, se manifiestan en forma de calor. Al exponer un alimento a las microondas se produce una fricción intermolecular resultante del movimiento de las cargas eléctricas de moléculas como el agua y las sales minerales por fuerzas de atracción y repulsión, bajo la influencia del campo eléctrico aplicado. Esto supone una generación interna de calor que asegura un calentamiento del producto.
Actualmente se han aplicado técnicas de procesado electrotérmico en la industria, mientras que el microondas ha sido ampliamente comercializado en el ámbito doméstico para calentar, cocinar y descongelar alimentos. Así mismo, se han desarrollado diferentes equipos industriales que han permitido ampliar el rango de aplicación de las microondas en los alimentos. Las microondas se han utilizado durante los últimos años en aplicaciones como el proceso de secado durante la fabricación de pasta, el escaldado de vegetales y la pasteurización de alimentos envasados. También se utiliza para aumentar la temperatura de piezas congeladas de carne, pescado, aves, verduras y frutas. Durante este proceso, piezas que están a -20 ºC deben pasar a una temperatura entre -2 ºC y -5 ºC con el objetivo de facilitar su troceado o fileteado antes del empaquetado y la comercialización posterior. En la industria láctea se utilizan las microondas para el tratamiento de la mantequilla congelada, que debe mantenerse congelada a muy baja temperatura hasta el troceado y su posterior comercialización para evitar el desarrollo de la rancidez.
Otra de las aplicaciones de las microondas en la industria es el precocinado del beicon. Cuando el beicon se calienta con microondas conserva mejor su composición nutricional inicial y, en consecuencia, las dimensiones del producto apenas varían. Si por el contrario se utilizan otras técnicas más tradicionales como el grill, se producen importantes pérdidas de agua y grasa y, como consecuencia, la estructura del alimento se encoge. Además, la grasa se funde en la superficie caliente del grill y se deteriora considerablemente, por lo que disminuye su calidad.
También se ha comprobado que las microondas podrían ser particularmente útiles para tratamientos de pasteurización a alta temperatura y tiempos breves y UHT de leche, nata, yogur, salsas, purés y alimentos infantiles. Con el calentamiento con microondas se evita el sobrecalentamiento y se mantiene óptima la calidad del producto.
Entre las desventajas del uso de microondas está la falta de uniformidad en la distribución de la temperatura en el interior del alimento y la limitada aplicación a alimentos de gran volumen, además del elevado coste. Si no hay un control adecuado de la uniformidad del calentamiento pueden aparecer «puntos fríos» en los que la inactivación microbiana no es del todo completa, así como «puntos calientes», donde pueden tener lugar degradaciones térmicas excesivas que provocan disminución de las propiedades sensoriales y en el valor nutricional del alimento. Para evitar estos inconvenientes es necesario saber controlar los factores que afectan al calentamiento, tanto los relacionados con los equipos (tipo de horno, frecuencia, potencia) como con las características inherentes al alimento, como su composición, propiedades físicas, tamaño o forma.
3.4.7.Calor óhmico
Se trata de un nuevo método de calentar los alimentos desde su interior, de tal modo que no existen las superficies calientes al contacto.
El calentamiento óhmico se define como un proceso en el cual una corriente eléctrica pasa a través de los materiales con el propósito principal del calentamiento de los mismos. No hay necesidad de transferir calor mediante interfaces sólido-líquido o entre partículas sólidas, ya que la energía se genera directamente en los alimentos.
El funcionamiento se basa en utilizar una corriente eléctrica que pasa a través del alimento y provoca que se eleve la temperatura gracias a la resistencia que ofrece el producto frente al paso de la corriente. Este calentamiento es mucho más efectivo, rápido y con mayor capacidad de penetración en el alimento, a diferencia de las posibilidades de otras técnicas como las microondas.
Este método tiene un gran número de aplicaciones, incluyendo el escaldado, la evaporación, la deshidratación, la fermentación, la extracción, la esterilización, la pasteurización y el calentamiento de los alimentos a servir, incluso en el ámbito militar o en misiones espaciales de larga duración.
Entre sus ventajas está la facilidad de alcanzar las temperaturas de pasteurización, el reparto uniforme de calor en los líquidos, el procesado en continuo sin transferencia de calor en las superficies, el coste bajo y la disminución de los problemas en las superficies que se ocasionan con la aplicación de otros tratamientos convencionales. Además, es un método que evita sobrecalentamientos, lo que permite un menor deterioro en los constituyentes.
Su uso es especialmente útil en el caso de alimentos particulados (granulados), salsas, purés de frutas, huevo líquido o productos cárnicos, entre otros.
3.4.8.Dióxido de cloro acuoso (ClO2)
El dióxido de cloro acuoso es un gas amarillo verdoso, soluble en el agua (pero que no reacciona con ella), que actúa como agente oxidante y desinfectante sobre los virus, las bacterias, las levaduras, los protozoos y los hongos. Aún no se conoce completamente su mecanismo de inactivación microbiana, aunque se relaciona con la síntesis de proteínas y con la pérdida del control de la permeabilidad en las células bacterianas (aparición de defectos estructurales).
La permeabilidad de la membrana selectiva permite solo el paso de ciertas partículas a través de ella. De esta manera entran en la célula solo las partículas que necesita, evitando la entrada de las que no le son útiles. De la misma forma, la célula puede eliminar como desecho las partículas que ha producido. Así se regula la entrada y la salida de sustancias a través de la membrana. Con la pérdida del control de la permeabilidad no se logra el correcto funcionamiento de la célula.
La eficiencia del método depende del alimento sobre el que se actúa, de la concentración del gas y de la duración del tratamiento.
Se utiliza para la desinfección del agua para beber, de productos frescos, de la pesca y de carnes y aves.
Su aplicación en el procesado de productos frescos es muy fácil durante el procedimiento de limpieza y desinfección, sin tener necesidad de modificar muchas etapas del proceso de elaboración. Puede añadirse al agua de refrigeración de neveras para evitar una potencial contaminación cruzada (se da cuando un alimento libre de microorganismos entra en contacto directo con un alimento contaminado).
3.4.9.Ácido orgánico débil (weak organic acid)
El mecanismo de inactivación de microorganismos mediante el ácido orgánico débil consiste en la penetración del ácido orgánico a través de la membrana celular, para después disociarse dentro de la célula provocando un descenso del pH. Con la acidificación restringimos la actividad celular y el desarrollo microbiano. Entre los ácidos orgánicos más aceptados está el ácido acético y el ácido láctico.
3.4.10.Ultrasonidos
Los ultrasonidos pueden definirse como ondas acústicas inaudibles de una frecuencia superior a 20 hercios o hertzs (Hz). Tradicionalmente se han utilizado como método de conservación de los alimentos, pero también se usan en el ablandamiento de las carnes, en sistemas de emulsificación (proceso en el que se preparan las emulsiones, que es una mezcla de dos líquidos inmiscibles de manera más o menos homogénea) y de homogenización, así como en la limpieza de distintos equipos.
En el tratamiento con ultrasonidos, los efectos son mecánicos y se producen ciclos de expansión y de compresión de manera alterna. Durante los ciclos de expansión, los ultrasonidos provocan el crecimiento de las burbujas que hay en el medio o la formación de otras nuevas. Cuando estas alcanzan el volumen en el que no pueden absorber más energía, implosionan violentamente provocando microcorrientes, el colapso de las moléculas del líquido y, consecuentemente, la inactivación microbiana. Este fenómeno es lo que se conoce como cavitación, y durante él las temperaturas dentro de las burbujas, en tiempos muy breves, pueden llegar a alcanzar los 5.500 ºC con presiones de 50 MPa (megapascales).
El efecto de los ultrasonidos sobre los agentes alterantes de los alimentos es limitado y depende de múltiples factores, por lo que su aplicación se ha encaminado hacia la combinación con otras técnicas de conservación. La aplicación de ultrasonidos y los tratamientos térmicos suaves (<100 ºC, habitualmente entre 50 ºC y 60 ºC) han dado lugar al procedimiento denominado termoultrasonicación. La combinación con incrementos de presión (<600 MPa) se denomina manosonicación, mientras que las dos estrategias de forma conjunta se conocen como manotermosonicación.
3.4.11.Aditivos alimentarios
Cuando no se pueda recurrir a un procedimiento físico para conseguir un determinado efecto, puede optarse por el uso de aditivos como método de conservación, en particular de los conservantes y de los antioxidantes. Se han mencionado en el módulo «Higiene de los alimentos» de la asignatura.
Los conservantes actúan como antisépticos, evitando la proliferación microbiana. Se emplean en los productos horneados, el vino, el queso, las carnes curadas, los zumos de frutas y la margarina, entre otros.
Los principales conservantes son el dióxido de azufre y los sulfitos (E220-228). Estos aditivos ayudan a evitar los cambios de color en las frutas y en las verduras secas. Los sulfitos, además, tienen propiedades antioxidantes e inhiben la proliferación de bacterias en el vino y en los alimentos fermentados, en algunos aperitivos y en productos horneados.
Otros conservantes son el propionato cálcico (E282), que evita que salga moho en el pan y en los alimentos horneados, y los nitratos y nitritos (sales potásicas y sódicas) (E249-252), utilizados como conservantes en el procesamiento de carnes, como en el jamón y las salchichas de Fráncfort, para garantizar la seguridad de los productos e inhibir el crecimiento de la bacteria botulínica
Los antioxidantes son sustancias de origen natural o sintético con capacidad para inactivar compuestos iniciales o intermedios de las reacciones oxidativas, evitando la formación de productos finales que dañan la calidad de los alimentos que contienen grasas y otros elementos susceptibles de oxidación en contacto con el aire, como por ejemplo los zumos de fruta.
Los antioxidantes se utilizan en productos horneados, cereales, grasas y aceites, y en aderezos para ensaladas.
Los principales antioxidantes liposolubles son los tocoferoles (E306-309), el BHA (Butilhidroxianisol o E320) y el BHT (Butilhidroxitoluol o E321). Son aditivos que evitan que las grasas alimenticias, los aceites vegetales y los aderezos para ensaladas se pongan rancios.
El ácido ascórbico (E300) y el ácido cítrico (E330) conservan el color de las frutas y de las verduras recién cortadas
Hay algunos aditivos que tienen efectos diversos, como es el caso del anhídrido sulfuroso (E-220), que actúa como conservador y antioxidante a la vez.
Es frecuente el uso de combinaciones de dos o más sustancias conservadoras para ampliar el espectro de acción de ambas o para modificar la acción antimicrobiana. En otras ocasiones, las sustancias conservadoras se usan de manera combinada con agentes físicos, como pueden ser el calor, el frío e incluso diversos tipos de radiación.

4.Embalaje de los productos alimenticios

Después de que un alimento sea tratado con el método más adecuado a sus características, es necesario mantenerlo en condiciones asépticas que permitan su consumo, es decir, libre de microorganismos que puedan provocar una infección. Será necesario, por tanto, acondicionarlo adecuadamente para prolongar su conservación. Para proteger los alimentos y evitar que se recontaminen, se utilizan envoltorios, tapas o envases que puedan garantizar el mantenimiento de la calidad higiénica que se ha conseguido previamente con el tratamiento conservador.
Hay multitud de materiales usados como envases alimentarios, todos ellos regulados para que cumplan las exigencias higiénico-sanitarias y sean totalmente inocuos. Es esencial que mantengan aislado el alimento del exterior para que no ceda componentes, como el aroma, ni pueda ser afectado por algún agente físico (aire, humedad, luz). Además, el envase no puede trasladar al alimento ninguna sustancia extraña a su composición normal, especialmente si es tóxica.
Entre los materiales más frecuentes en los envases alimentarios están el metal, el papel, el vidrio y el plástico. A continuación, vamos a verlos con más detalle.
1) Los metales se utilizan para elaborar latas o envases metálicos, así como las hojas metálicas. Las primeras suelen ser de hierro estañado (hojalata). La capa de estaño debe ser homogénea y sin poros para proteger el hierro de la corrosión. Se barniza la capa interior para evitar la solubilización de los dos metales, sobre todo cuando el contenido alimenticio de la conserva tiene un medio ácido (los ácidos orgánicos facilitan la posible fuga de plomo, un componente de la aleación que se hace con estaño para efectuar las soldaduras de las latas). Es esencial asegurar la protección de barniz en los envases que contienen zumos de frutas o vegetales, y también en los de pescado en escabeche.
Los envases metálicos tienen la ventaja de ser muy resistentes y de cerrar herméticamente, lo que permite someter a los alimentos envasados en estas condiciones a tratamientos de esterilización para conservarlos largos periodos de tiempo. Las hojas metálicas están elaboradas, casi exclusivamente, con aluminio o mezclas de aluminio con plástico o papel. Este material se utiliza para proteger temporalmente el alimento fresco o cocinado, ya que proporciona un clima muy adecuado para su conservación. No es recomendable utilizarlos para llevar a cabo cocciones demasiado prolongadas a altas temperaturas, ya que se corre el riesgo de que liberen en los alimentos productos procedentes del envoltorio si este no estuviera bien fabricado.
2) El papel y el cartón son elementos prácticamente estériles, aunque por su capacidad de retener humedad podrían ser un elemento de crecimiento microbiano. Por ello, su uso debe limitarse a servir de envoltorio temporal para los alimentos, a no ser que estén tratados para que resistan más. Hay papeles más resistentes e impermeables elaborados con celulosas sometidas a un baño de ácido sulfúrico (celofanes) y papeles formados por fibras celulósicas a las que se ha unido un plastificante de tipo glicerol o polietilenglicol, ambos con función lubricante. En caso de utilizar un papel o cartón que contenga tintas, blanqueantes u otros componentes similares, deben limitarse a la capa externa, y nunca deben estar en contacto directo con el alimento. Hoy en día encontramos multitud de embalajes novedosos muy resistentes y de calidad que aparentan ser de cartón, pero que en realidad están formados por capas de diferentes compuestos además del cartón, como metales, parafina o plástico. La capa interior debe ser totalmente inocua y reunir las características higiénico-sanitarias requeridas. Se usan para productos como la leche, los zumos de fruta y otros líquidos.
3) El vidrio es un material a base de sílice y óxidos metálicos que le proporcionan las características de transparencia, color, estanqueidad (impermeabilidad a los fluidos) y mayor o menor resistencia. Es uno de los materiales más utilizados desde la antigüedad para envasar tanto bebidas como alimentos. Entre sus principales características destacan que no permite el paso de los rayos ultravioleta, que es un ser inerte químicamente (cualidad que lo hace indestructible), y que se puede recuperar. Para conseguir una conservación segura se debe garantizar una obturación hermética con el tapón. Sin embargo, tiene dos inconvenientes: que es muy frágil y que pesa mucho.
4) Los plásticos son materiales poliméricos compuestos por macromoléculas orgánicas, como por ejemplo el polietileno, que tiene la ventaja de ser termoestable y de tener una permeabilidad muy débil. Otros materiales utilizados son los derivados vinílicos, que por lo general son rígidos, resisten altas temperaturas y son bastante impermeables. Dentro de este grupo se pueden citar el cloruro de polivinilo (PVC) y el poliestireno, entre otros. El tereftalato de polietileno (PET) se utiliza en envases de bebidas carbónicas porque es muy resistente.
El plástico es un material que pesa poco y es muy manejable, permite variedad de formas y lo hay de colores diversos.
El uso de plásticos para alimentos está regulado, pues algunos contaminan los productos alimenticios por cesión de pequeñas partículas residuales, sobre todo si los productos son ácidos (vino o vinagre).

5.Procedimientos y métodos de manipulación de los productos alimenticios

La industria alimentaria se inició hace alrededor de 770.000 años, cuando el ser humano empezó a tratar los alimentos con el objetivo de potenciar su sabor, mejorar su condición de comestible y también su conservación, para poder estar abastecidos durante todas las épocas del año y no pasar escasez ni hambruna. Con el tiempo y, gracias a la Revolución Industrial, comenzó el desarrollo de máquinas con una capacidad extraordinaria para tratar los alimentos, reduciendo el tiempo de dedicación y el esfuerzo que requerían los métodos manuales tradicionales. El ser humano aprendió a utilizar el agua, el viento y la tracción animal y, después, añadió la mano de obra para poder producir más y mejor.
La elaboración de alimentos fermentados, como los quesos, y de bebidas alcohólicas fermentadas, como el vino y la cerveza, ya se realizaba en Egipto utilizando fermentos microbianos que contenían amilasas, enzimas con capacidad de degradar el almidón de los cereales. El uso era doméstico y servía para cubrir las necesidades de las diferentes familias. Hoy en día la industria alimentaria los produce en grandes cantidades gracias a métodos modernos en los que se usan amilasas de malta.
La producción de alimentos ha crecido a medida que se ha desarrollado la sociedad. Durante el siglo xix se construyeron multitud de fábricas que facilitaron el aumento de la capacidad de producción de alimentos básicos como el azúcar, la mantequilla, el almidón y los productos panaderos, y a partir de entonces el avance del conocimiento científico permitió una industria tecnificada. Hoy en día, la industria alimentaria es un sector esencial y está en un constante desarrollo e innovación para dar respuesta a las necesidades de los consumidores.
La industria alimentaria actual desarrolla nuevas tecnologías y nuevos equipos para la mecanización y automatización de procesos de elaboración, con sistemas de control muy avanzados y que tienen como objetivo incrementar la competitividad de las empresas agroalimentarias y asegurar la producción de alimentos inocuos a gran escala.
El desarrollo de nuevas tecnologías en la industria alimentaria se orienta cada vez más a obtener alimentos mínimamente procesados, con valor añadido, con todas sus características organolépticas iniciales, seguros y que se conserven para alargar su vida útil, en definitiva, orientados a satisfacer los gustos y las necesidades del consumidor. El consumidor actual demanda alimentos que, además, respeten las exigencias medioambientales.

5.1.Proceso de elaboración de los productos alimenticios mediante procesos no térmicos

Para elaborar los diferentes productos alimenticios se pueden utilizar métodos clásicos térmicos o no térmicos.
Todo proceso de elaboración se inicia con la selección y el acondicionamiento de materias primas, que siempre deben ser de calidad y poder garantizar unas óptimas propiedades organolépticas. En esta parte del proceso es esencial asegurar la viabilidad del producto, las características nutritivas, la seguridad alimentaria y el respeto por la legislación vigente. Una vez se ha reducido el tamaño de las materias primas, se podrán mezclar, moldear, deshidratar o separar en la industria alimentaria. Como hemos dicho anteriormente, el consumidor actual quiere un producto final mínimamente procesado, rico nutricionalmente y respetuoso con el medio ambiente, por lo que ha crecido el uso de las tecnologías no térmicas para la conservación y transformación de los alimentos.
A continuación, explicamos el procedimiento de elaboración de alimentos mediante procesos no térmicos.
5.1.1.Recepción de las materias primas
La operación de recepción de las materias primas está en las primeras etapas del proceso de elaboración de un producto alimenticio. Será absolutamente necesario superar todos los controles antes de que puedan utilizarse. Una vez aceptada la mercancía, esta pasará a una cámara de almacén y posteriormente se seleccionará la más adecuada para la línea de elaboración.
En la selección se eliminan las partes no utilizables o desechos, y se dejan las susceptibles de poder transformarse. Después se separan las materias primas en grupos que se diferencian por sus propiedades físicas, como por ejemplo la forma, el tamaño, el peso, el color, la variedad o bien el grado de madurez. El precio del producto final dependerá de esta clasificación. Para clasificar tamaños es frecuente utilizar el tamizado, aunque se pueden usar diferentes métodos como la selección gravimétrica, volumétrica, geométrica, fotométrica o una combinación entre ellos.
Ejemplo
Esta operación se lleva a cabo con las frutas y los huevos. En el caso de los últimos, cada tamaño se decide en función de su peso. Así, los huevos pequeños (S) pesan menos de 53 g, los medianos (M) oscilan entre 53 g y 63 g, los grandes (L) están entre 63 g y 73 g y los extragrandes (XL) superan los 73 g.
5.1.2.Reducción del tamaño de la materia prima
La reducción del tamaño de la materia prima es una de las operaciones más habituales en la producción de un alimento, y consiste en hacer los productos más pequeños.
5.1.3.Mezclado de los diferentes componentes
El mezclado se utiliza con el objetivo de combinar diferentes componentes y conseguir propiedades funcionales y características organolépticas determinadas. Implica la interposición de dos o más componentes separados para formar un producto más o menos uniforme.
La agitación y la mezcla dependen de la naturaleza y del estado físico de los ingredientes. Puede precisarse la dispersión de un gas en un líquido en forma de pequeñas burbujas, la dispersión de un sólido en el seno de un líquido, el mezclado de componentes sólidos, el mezclado de líquidos miscibles (capaces de mezclarse en todas las proporciones, formando una solución homogénea) o el mezclado de líquidos inmiscibles (que no pueden mezclarse para crear una solución homogénea) para formar una emulsión.
Cuando las partículas de los ingredientes que forman una mezcla son uniformes en cuanto a tamaño, forma o densidad es más fácil realizar dicha mezcla.
En la mezcla de materias primas sólidas y en pasta la homogenización es menor que en caso de los líquidos. Esta se realiza por convección (el transporte de producto o grupo de partículas de un punto a otro), por difusión (el movimiento aleatorio de partículas individuales) o por cizallamiento o corte. Es posible que deban utilizarse los tres mecanismos para la obtención de un determinado producto según la forma, el tamaño y la densidad de las partículas de los ingredientes que forman la mezcla.
Actualmente se dispone de sofisticadas máquinas mezcladoras que facilitan la operación, como la mezcladora de tornillo sinfín (mezcladora muy lenta en la que las partículas se elevan y después caen por gravedad mezclándose por entrecruzamiento), las mezcladoras de volteo (constan de una carcasa de forma cilíndrica y un eje rotor acoplado a un motor que lleva incorporado una o dos roscas helicoidales) y las mezcladoras de cinta (consisten en un contenedor horizontal semicilíndrico provisto de un eje longitudinal que soporta unas cintas helicoidales que actúan en sentido opuesto).
La mezcla de líquidos depende de la creación de corrientes de flujo que transportan el material no mezclado hasta la zona de mezcla adyacente al agitador (instrumento con una varilla que sirve para mezclar o revolver las sustancias por medio de la agitación) para obtener una fase líquida homogénea (que tiene una composición uniforme).
Algunos ejemplos de operaciones de mezcla son los siguientes:

  • Líquidos poco viscosos (se mezclan con agitadores de impulsión): preparación de salmueras y almíbares, preparación de pulpa de frutas y mezcla de aceites en la elaboración de margarinas.

  • Sólidos pulverulentos (se mezclan con mezcladoras de tornillo, cinta y volteo): preparación de mezcla para la elaboración de bizcochos, mezclas de granos previas a su molienda y mezclas de harinas e incorporación de aditivos.

  • Dispersión de gases en líquidos: carbonatación de bebidas alcohólicas y de refrescos y gasificación de mezclas de cremas de helados durante su congelación.

5.1.4.Separación
Los métodos clásicos de separación de los alimentos son la sedimentación gravitatoria, la centrifugación, la filtración, la extracción por presión, la separación por membranas, la precipitación, el prensado, el fraccionamiento y la extracción. A continuación, veremos en qué consiste cada uno de estos métodos.
1) En la sedimentación gravitatoria, la separación se realiza en depósitos por gravedad de los componentes que tienen mayor densidad. Es la utilizada para limpiar la materia prima y para eliminar del aire o de efluentes líquidos las partículas en suspensión. Pueden aparecer cambios en las características organolépticas de los ingredientes y de su valor nutricional por el proceso de separación o concentración de sus componentes, aunque no debido a las condiciones propias del proceso.
2) El objetivo de la centrifugación es eliminar el líquido menos denso retenido en una masa de líquido de mayor densidad. La separación por centrifugación se produce cuando una partícula se somete a rotación. Después se genera una fuerza centrífuga con una magnitud que depende de su masa o densidad, del radio de giro y de la velocidad de rotación. Cuando se someten a separación líquidos inmiscibles, el líquido más denso se desplaza hacia la pared del recipiente de centrifugación y el menos denso ocupa la parte más próxima al eje de rotación.
Encontramos centrífugas para separar líquidos no miscibles, para clarificar líquidos (separar sólidos finos de un líquido) y para eliminar sólidos (limpieza, eliminación de agua).
3) El proceso de filtración consiste en la separación del líquido y del sólido de una suspensión. Se usa para clarificar los líquidos eliminando la proporción de sólidos en suspensión y para recuperar los líquidos contenidos en la fracción sólida de una pasta. Se puede utilizar para concentrar, extraer, purificar o fraccionar sustancias de interés a temperatura ambiente, además de disminuir los costes de empaquetado, transporte y almacenamiento.
Las partículas sólidas se separan en función de su tamaño por efecto de tamizado a través de un medio poroso que podemos llamar medio de filtración. Se pueden utilizar diferentes tipos de filtros (de presión, de vacío y centrífugos).
4) La extracción por presión se utiliza en los aceites y los zumos, y se suele combinar con la reducción de tamaño para aumentar el rendimiento. Se puede realizar en dos fases, una primera, en la que hay reducción de tamaño y obtención de pulpa, y una segunda, en la que hay separación en prensa, o en una sola fase, que incluye la rotura celular y la extracción del líquido por presión.
5) La separación por membranas de permeabilidad selectiva (solo dejan pasar ciertas moléculas) está ganando terreno en la industria agroalimentaria. Algunas de las técnicas por separación de membranas separan las moléculas de agua de otros constituyentes de los alimentos líquidos, con lo que se consigue una mayor concentración de los mismos. La principal ventaja de esta técnica es que la calidad del producto generalmente se mantiene, puesto que se trabaja a bajas temperaturas y no causa pérdida de aromas.
Entre las técnicas más empleadas están la microfiltración (separación de las partículas en suspensión en un líquido, principalmente bacterias y levaduras), la ultrafiltración (separación de grandes moléculas y macromoléculas, como proteínas y almidones) y la microfiltración (separación de pequeñas partículas suspendidas en líquidos).
6) La precipitación se utiliza para la obtención de una fase sólida en el seno de un líquido, generalmente por adición de un reactivo (producto químico que hace que se forme el sólido) que forma un precipitado con algún ion de la disolución, o por concentración de la disolución (cantidad de soluto o sustancia disuelta que hay en una cantidad de disolvente, o sustancia química en la que se diluye un soluto).
El proceso de precipitación química depende de variables como la concentración o la temperatura y de las condiciones del proceso, como la dosificación del reactivo precipitante y la agitación del sistema para lograr una reacción uniforme en toda la masa reaccionante.
En la mayoría de los casos, el precipitado se recupera del fondo de la disolución mediante filtración, decantación o centrifugación.
Contamos con diversos métodos para la precipitación de proteínas, aunque entre los más utilizados está la precipitación de las proteínas en su punto isoeléctrico (valor de pH en el que la solubilidad de la sustancia es casi nula).
7) El prensado consiste en la separación mediante presión de los líquidos retenidos en un sólido.
En ocasiones, el líquido empapa exteriormente el sólido y en otras el líquido puede estar en el interior de las células, cuyas paredes deben romperse para permitir su salida.
El éxito de la operación dependerá de factores como la resistencia a la deformación de los sólidos; la presión máxima que puede aplicarse en cada caso concreto y la velocidad a la que se incrementa la presión a lo largo del proceso; el espesor de la masa de sólido húmedo que se sitúa en la prensa; la porosidad de la masa de sólidos; la función tanto de la estructura más o menos porosa del sólido como de la presión aplicada, y la viscosidad del líquido que se pretende extraer.
8) El fraccionamiento es el proceso de separación mecánica de los componentes con diferentes características fisicoquímicas.
9) La extracción permite separar los componentes presentes en una mezcla mediante el contacto con un disolvente (suele ser agua) que disuelve selectivamente algunos de estos componentes. Cuando su objetivo es la recuperación de determinadas sustancias, se habla de extracción positiva, mientras que si el objetivo es purificar un elemento por eliminación de determinados componentes no deseados (extraídos mediante un disolvente), se habla de extracción negativa.
La extracción positiva sólido-líquido se lleva a cabo poniendo en contacto el alimento sólido de partida con el disolvente durante un determinado periodo de tiempo. A continuación, la mezcla resultante se separa para dar lugar a dos fases, el extracto y el residuo, también denominado agotado o refinado. Está influida por factores como la temperatura, el disolvente, el tamaño de las partículas sólidas y el pH.
5.1.5.Fermentaciones
Ya hemos visto anteriormente que la fermentación es uno de los métodos más antiguos de conservación de los alimentos utilizados por el ser humano debido a la reducción del valor de la humedad, la disminución de la actividad del agua y la presencia de pH ácido.
Hay diferentes tipos de fermentaciones: aquellas en las que los principales productos resultantes de la fermentación están constituidos por ácidos orgánicos, y aquellas en las que estos productos resultantes están constituidos básicamente por etanol (alcohol etílico) y anhídrido carbónico.
Las principales fermentaciones industriales son la láctica y la alcohólica. En la mayoría de ellas participan mezclas complejas de diferentes microorganismos o poblaciones microbianas que actúan sucesivamente y provocan cambios en el pH, potencial redox o disponibilidad de sustratos.
Potencial redox
También llamado potencial de reducción, es una manera de cuantificar si una sustancia es un fuerte agente oxidante o un fuerte agente reductor.
La fermentación láctica se pone en marcha por las bacterias lácticas en alimentos como la leche, las carnes, el yogur, los quesos, los encurtidos, los embutidos, el kéfir, los vegetales, etc. Las bacterias lácticas, a diferencia de otros microorganismos, son muy resistentes en pH ácidos. Por ejemplo, aparecen en la leche cuando la concentración de ácido láctico alcanza el 0,7-1,0 % y el resto de microorganismos deja de crecer. Si se quieren fermentar alimentos que por naturaleza no son muy ácidos, como las carnes, se puede añadir una determinada cantidad de cultivo iniciador para conseguir una elevada concentración en el sustrato de microorganismos y rebajar así el tiempo de fermentación e inhibir el crecimiento de gérmenes patógenos y bacterias causantes de alteraciones. No será necesario en los alimentos que ya tengan una flora natural con capacidad para reducir el pH, de manera que no permita el crecimiento de microorganismos no deseados.
La fermentación de la leche se lleva a cabo desde la antigüedad. Encontramos referencias de ello en textos bíblicos. En un principio se produjo espontáneamente, y con el tiempo pasó a realizarse de manera controlada con el objetivo de alargar la vida útil de la leche. Actualmente hay multitud de productos lácteos fermentados, como el yogur, el queso, el kéfir, el kumis (producto lácteo hecho a partir de kéfir de leche), la mazada (suero de mantequilla) y la nata ácida.
Las leches fermentadas son los productos lácteos fermentados mediante la acción de microorganismos por los que se obtiene como resultado la reducción del pH, con o sin coagulación de proteínas. Las bacterias lácticas se caracterizan porque durante la fermentación transforman algunos azúcares, principalmente la lactosa, en ácidos orgánicos (láctico y acético).
La fermentación de la leche puede ser láctica pura o mixta (láctica o alcohólica). En la fermentación láctica pura se pueden utilizar diferentes cultivos iniciadores. Entre los más utilizados para la elaboración del yogur están el Lactobacillus bulgaricus y el Streptococcus thermophilus. Para la elaboración del kéfir se utiliza el Lactococci spp. y el Lactobacilus spp.
Se pueden apreciar diferencias de sabor entre las leches fermentadas, debidas a la velocidad de producción y a la concentración de ácido láctico, y otras sustancias derivadas de la fermentación como el diacetilo, compuesto que otorga a la mantequilla su aroma característico. También aparecen modificaciones en la textura debidas al ácido láctico.
En el mercado español, la producción de embutidos fermentados, crudos y curados es muy importante, siendo los más destacados el salami, el salchichón, el chorizo, el fuet, el lomo embuchado y la longaniza. Estos se elaboran con la mezcla de un troceado o picado de carnes y grasas (en su mayoría de cerdo), con o sin despojos, y de especias, sal, azúcar y sales del curado (nitrito sódico o nitrato). Se utilizan tripas, que pueden ser naturales o bien artificiales, y se embute la mezcla para después fermentar el producto, pasteurizarlo y someterlo a un proceso de maduración (secado). Debe almacenarse a una temperatura entre 4 ºC y 7 ºC.
Durante el proceso de fermentación se produce ácido láctico, que tiene acción microbiana, junto a las sales de nitrito sódico o nitrato, a la sal y al tratamiento térmico.
La fermentación alcohólica se origina de la transformación de los glúcidos en etanol, dióxido de carbono (CO2) y energía mediante la acción de microorganismos. El vino y la cerveza son dos de los productos más representativos de este tipo de fermentación.
Se llama vino al líquido resultante de la fermentación alcohólica, total o parcial, del zumo de frutas y sin la adición de ninguna sustancia. Aunque el vino más conocido es el de uva, en el mercado también podemos encontrar otros vinos como el de plátano, cereza, fresa, manzana o mango. La producción de vino depende de las interacciones producidas entre bacterias y levaduras fermentantes, de las condiciones ambientales, del estado de la fruta, del proceso de fermentación, del pH del mosto, de la cantidad de dióxido de azufre y de los aminoácidos presentes en el mosto. Igual que con otros alimentos fermentados, la producción de los primeros vinos fue espontánea, por la actividad de los distintos microorganismos residentes en la superficie de la fruta y en los equipos de las bodegas.
El tipo de levaduras y de bacterias presentes en el proceso de la fermentación del mosto es variable, y depende de la región de donde procede la fruta y del procedimiento de producción, del tipo de bebida que se producirá, de la concentración inicial de la microbiota, de la temperatura de fermentación y del pH del medio, así como de la concentración de dióxido de azufre (SO2) y de etanol.
Actualmente es posible encontrar técnicas para la desalcoholización del vino.
La cerveza es la bebida que se obtiene de la fermentación alcohólica de un mosto de malta de cebada, solo o mezclado con otros cereales, al que se añade lúpulo o sus derivados y agua, y que se somete a un proceso de cocción. Además, también se utilizan antioxidantes (sulfitos, ácido cítrico y ascórbico) y estabilizantes de la espuma (alginatos). Las cervezas sin alcohol son aquellas con una graduación alcohólica inferior al 1 % del volumen. Las cervezas tradicionales tienen entre cuatro y cinco grados de alcohol. Para elaborar la cerveza sin alcohol, se parte de la cerveza tradicional y se le elimina el alcohol mediante procesos de destilación y ultrafiltración, o bien mediante procesos específicos que reducen la formación de alcohol en la fermentación, para los que se usan levaduras especiales o se disminuye el contenido en mosto original.

5.2.Proceso de elaboración de los productos alimenticios mediante procesos térmicos

Según las investigaciones realizadas por arqueólogos, y las pruebas que han podido encontrar, fue la especie Homo erectus la que descubrió el fuego hace 1,6 millones de años. Desde entonces, y tras observar empíricamente los beneficios que aportaba, el ser humano empezó a aplicar el calor a los alimentos.
Hemos podido ver que el calor se utiliza con el objetivo de destruir microorganismos (bacterias, virus y parásitos) y obtener productos inocuos y con una vida comercial más larga. Por otro lado, la aplicación de altas temperaturas se usa para reducir la actividad de otros factores que afectan a la calidad de los alimentos, como determinadas enzimas.
Cuanto más altas son las temperaturas, mayor es el número de gérmenes que se destruyen por la coagulación de las proteínas y la inactivación de las enzimas necesarias para su normal metabolismo. El sistema de preparación de cada producto alimenticio precisa de un determinado tiempo y temperatura, ya que depende de la cantidad de microorganismos presentes en la superficie del alimento.
Además, la aplicación de calor tiene la finalidad de conseguir que los alimentos sean más sabrosos y, por lo tanto, más apetecibles, pues mejora las características organolépticas al modificar las características fisicoquímicas y la coagulación de las proteínas y la restructuración de los almidones; también mejora la textura y potencia el aroma. Es importante utilizar los métodos adecuados para evitar la pérdida de minerales y vitaminas asociada a los tratamientos térmicos, al igual que la formación de componentes indeseables y la pérdida de la frescura global del producto.
A continuación, veremos un esquema de los objetivos que tiene el procesamiento de los alimentos.
Objetivo del procesamiento de los alimentos
Fuente: elaboración propia.
Fuente: elaboración propia.
La cocción es una operación que consiste en elevar la temperatura de un alimento para modificar sus propiedades originales y que sea más fácil de digerir, más sabroso y apetecible, en especial cuando se somete a un líquido en ebullición, generalmente agua. Además, ya hemos visto que favorece la conservación porque produce la destrucción de los microorganismos sensibles a las temperaturas altas.
Muchos alimentos se pueden consumir crudos, sin cocinar, como las frutas, algunas verduras, determinadas carnes y pescados e incluso los huevos. Aun así, casi todos los productos alimenticios se suelen cocinar.
En el proceso de cocción se modifican los componentes físicos y bioquímicos del alimento por ablandamiento, coagulación, hinchamiento o disolución. Por ejemplo, cuando cueces zanahorias se produce la destrucción de la pectina que contienen, y como consecuencia se ablanda su estructura.
En el caso de las carnes o de los pescados, se producen cambios en su color, se incrementa la jugosidad, se coagulan las proteínas y se destruye el tejido conjuntivo, por lo que se vuelven más tiernos. Asimismo, se desarrollan sus sabores.
En los panes y la bollería, sin embargo, la cocción produce un hinchamiento.
La operación de cocción no es difícil, pero debe hacerse bien porque, si no, hay riesgo de que las partes internas de los alimentos no queden cocinadas y no se destruyan los microorganismos, sobre todo en los trozos gruesos. Deben utilizarse temperaturas adecuadas durante el tiempo indicado.
Podemos distinguir los métodos de cocción por el medio en el que se lleva a cabo: cocción en medio seco, cocción en medio líquido o húmedo, cocción en medio graso y cocción mixta o combinada (agua y grasa). A continuación, los veremos con más detalle.
5.2.1.Cocción en medio seco
La cocción en medio seco, cocción en medio aéreo o por concentración incluye el horneado, a la plancha, a la parrilla y al vacío.
1) El horneado es el proceso de cocción por medio de calor seco que generalmente se efectúa en un horno. Consiste en someter un alimento a la acción del calor durante un tiempo determinado, pero sin mediación de ningún elemento líquido.
El horno clásico era un espacio cerrado construido con algún material que resistiera el calor, y en cuyo interior o exterior se hacía fuego. Actualmente quedan pocos de aquellos hornos de leña. El horno doméstico por excelencia hoy en día es eléctrico o de gas. Los hornos modernos incorporan un control de temperatura que permite fijarla a un máximo que suele rondar los 240-250 ºC. Los hornos de convección disponen de un ventilador que hace circular el aire mejorando la transferencia de calor y permitiendo que la cocción sea más rápida, más uniforme y más eficaz que en los hornos tradicionales. En ellos se garantiza la destrucción de los microorganismos en estado vegetativo, pero no de todas las esporas.
Algunas de las técnicas de cocción más conocidas empleando el horno son el papillote (se envuelve el alimento en una bolsa), el baño maría (se cuece el alimento dentro de una bolsa con agua), a la sal (se cubre el alimento con sal) o el poêler (se cuece el alimento con grasa en una sartén tapada).
2) Cocinar a la plancha es una técnica de cocina saludable donde el alimento se pone en una plancha o placa de metal que va directamente sobre el fuego.
La fuente de calor suele ser el gas, sobre todo en restaurantes, o la electricidad mediante planchas pequeñas de uso doméstico.
El material que se utiliza para las planchas es muy diverso, y podemos encontrar desde unas hechas con hierro colado (fundido) a otras con distintas aleaciones; hoy en día la mayoría se venden con materiales antiadherentes.
Las planchas eléctricas suelen contar con la ventaja de tener un termostato, con lo cual mantienen la temperatura constante que más convenga. Las de hierro fundido requieren más cuidados y son más pesadas, pero el sabor de los alimentos es mejor.
Es importante no quemar los alimentos mediante la cocción a la plancha para evitar la formación de compuestos cancerígenos como las aminas heterocíclicas y los hidrocarburos aromáticos policíclicos. Para evitarlo, es recomendable no exponer directamente la carne a llamas o a una superficie caliente de metal a altas temperaturas por un periodo prolongado. Usar el microondas para cocinar la carne antes de exponerla a altas temperaturas puede reducir el riesgo de formación de estas sustancias nocivas, ya que disminuye el tiempo de exposición de la carne a las altas temperaturas. Voltear la carne sobre la fuente de alto calor continuamente puede reducir mucho la formación de aminas heterocíclicas en comparación con simplemente dejar la carne sobre la fuente sin voltearla con frecuencia, así como usar especias que ayudan a contrarrestar el contenido de aminas heterocíclicas y de hidrocarburos aromáticos policíclicos. Como última recomendación, es conveniente no adicionar aceites o grasas sobre la plancha ni antes ni durante el proceso de cocinado. Para evitar que el alimento se pegue es preferible untarlo ligeramente antes de colocarlo en la plancha.
3) La cocción a la parrilla es la técnica de cocción más antigua que existe. Después de que la humanidad descubriera cómo hacer y controlar un fuego, este se utilizó para cocinar. La carne y el pescado se asaban a la parrilla a fuego abierto, haciéndolos más sabrosos y fáciles de digerir y de conservar. Es una técnica de cocción rápida en la que los ingredientes se cocinan sobre la rejilla, directamente sobre el calor del carbón. En general, la cocina a la parrilla se realiza a una temperatura entre 180 ºC y 250 ºC. La temperatura elevada hace que la carne esté sabrosa y bien hecha por fuera, mientras que la mantiene jugosa y tierna por dentro.
Es posible cocinar a la parrilla casi todos los alimentos, siempre y cuando no sean muy grandes ni gruesos. Es sencillo, pero debe hacerse sin quemar el exterior e impidiendo que se cueza el interior.
Para que la carne no se queme por fuera cuando aún no está cocida por dentro es recomendable preparar la parrilla a fuego medio-alto, para después cocinar el alimento a fuego lento, suavemente.
Si la grasa o la carne del alimento se queman al punto de carbonizarse, se producen sustancias cancerígenas para el organismo humano. Además, si durante la cocción el fuego humea y el humo alcanza el alimento, este puede impregnarse de dióxido de carbono y de otras sustancias que pueden ser tóxicas si se ingieren en grandes cantidades. Para evitarlo es recomendable escoger pedazos de carne que sean magros, y de esta manera se evita que la grasa que cae durante el asado reavive el fuego y la llama carbonice el alimento. Además, a más fuego mayores probabilidades de que se genere humo.
Por otro lado, es importante controlar muy bien la parrilla durante la cocción para que de las brasas no brote una llama que pueda carbonizar o quemar el alimento.
4) La cocina al vacío consiste en envasar el alimento cocinado tradicionalmente en unos recipientes de plástico a los que seguidamente se hace el vacío. Después, se procede a su enfriamiento y conservación en cámaras. Como hay ausencia de aire, el proceso de desarrollo bacteriano se paraliza y el tiempo de conservación se alarga considerablemente. En la cocción al vacío, que es una variante más perfeccionada de la cocina al vacío, se introducen dentro del recipiente todos los componentes del plato crudos, seguidamente se hace el vacío y después se cuecen dentro del mismo envase. Se considera la versión moderna del tradicional sistema de cocción al papillote, con el que se consigue una calidad superior al de la cocción tradicional, puesto que los alimentos mantienen su sabor y todas sus características nutricionales.
Este método requiere de la frescura de las materias primas y de un cocinado a bajas temperaturas (65-100 ºC), que aporta una cocción extremadamente regular. El equipamiento necesario para el cocinado al vacío está formado por un abatidor de temperatura rápido, máquina al vacío, cocedor al vapor, cámara frigorífica, congelador, puesta en temperatura y material de acondicionamiento (bolsas de plástico, barquetas u otros recipientes con buena resistencia mecánica, alta barrera al oxígeno y al gas y buenas condiciones de soldabilidad).
5.2.2.Cocción en medio líquido
También denominada cocción en medio húmedo, incluye el hervido, el escaldado, el pochado, la cocción al vapor y la cocción en caldo blanco. Veamos en qué consiste cada método:
1) El hervido es la cocción por inmersión completa de un alimento en líquido acuoso (agua o caldo).
Existen tres variantes: una a partir de agua fría, que se utiliza para elaborar fondos, cocción de despojos, legumbres y patatas; otra a partir de agua caliente, y otra cuando se parte de agua en ebullición (100 ºC), que se usa para hortalizas, pastas y huevos.
2) En el hervido a presión se alcanzan temperaturas superiores a la ebullición y el tiempo de cocción disminuye, con lo que se consigue un mejor aprovechamiento nutritivo. El escaldado se ha mencionado anteriormente como método de conservación de los alimentos, ya que destruye algunos microorganismos, principalmente mohos, levaduras y formas bacterianas vegetativas de la superficie de los alimentos e inactiva las enzimas alterantes. Consiste en someter el producto a un calentamiento, generalmente por inmersión en agua a 85-100 ºC o en vapor de agua a 100 ºC durante un tiempo breve. Se utiliza para inactivar los sistemas enzimáticos responsables de las alteraciones de calidad sensorial, como la aparición de sabores y de olores extraños, y nutricional, como la pérdida de vitaminas que se produce durante la conservación. Asimismo, elimina los restos de plaguicidas, mejora el color de los vegetales verdes y elimina sabores extraños. Su duración es variable en función de factores como la variedad, el tamaño y el estado de madurez del producto, el método empleado y, sobre todo, la temperatura a la que se lleva a cabo.
La aplicación de calor destruye enzimas muy distribuidas en las plantas que son resistentes al calor como las peroxidasas y las catalasas. Verificar la ausencia de su actividad es un indicador de la efectividad del escaldado. Si no están activas, quiere decir que el resto de enzimas también se han inactivado, incluidas las que pueden provocar efectos indeseables en el alimento.
Es habitual el uso del escaldado en verduras y frutas como tratamiento en las manipulaciones de preparación de la materia prima (no como método de conservación) para fijar el color, inactivar las enzimas alterantes y destruir algunos microorganismos antes de aplicar otros procesos de conservación como, por ejemplo, la congelación. Durante el calentamiento se destruyen las células, se solubilizan las sustancias pépticas o pectinas (son glúcidos presentes en los vegetales que tienen propiedades gelificantes) y se provocan cambios irreversibles en la estructura celular y en las características mecánicas de los tejidos vegetales. Por otro lado, hay desnaturalización proteica (modificación en su estructura) y pérdida de sustancias solubles como las vitaminas, las sales minerales o los azúcares.
Los efectos negativos del escaldado de frutas y de verduras son la modificación permanente de la estructura vegetal, la solubilización y la destrucción de nutrientes y vitaminas en el medio de escaldado, así como las modificaciones de color debido a la transformación de las clorofilas en feofitina (pigmento derivado de la clorofila).
Los equipos de escaldado pueden trabajar con vapor o con agua caliente. El tiempo de calentamiento necesario depende de factores como el método utilizado, la temperatura y las propiedades físicas del producto (tamaño, forma, textura o madurez).
Usar agua caliente frente a vapor provoca una pérdida de nutrientes mayor por lixiviación, con lo que se reduce el valor nutritivo del alimento (hay pérdidas de componentes hidrosolubles).
Además, el riesgo de contaminación por bacterias termófilas (se desarrollan a temperaturas superiores a 45 ºC, pudiendo superar incluso los 100 ºC) en los tanques que pueden contaminar los alimentos es mayor.
En ocasiones se utilizan métodos de escaldado mixto. Por ejemplo, el uso de microondas reduce el tiempo del escaldado en alimentos como las patatas o en verduras como las zanahorias, las coles de Bruselas y las judías verdes. Además, mejora su textura y se retienen la vitamina C y los carotenoides.
3) El pochado o escalfado es un tipo de cocción lenta en medio líquido que suele ser agua, caldo, leche, etc., justo por debajo de su punto de ebullición (80 ºC). Se puede aplicar a cualquier tipo de alimento, como los pescados, los huevos, las aves de caza…, y se utiliza para aumentar su digestibilidad y para ablandarlos. Con este método suele haber un intercambio de sustancias entre el alimento y el caldo de cocción.
Los huevos tardan tres o cuatro minutos en escalfarse; las frutas y los vegetales, entre ocho y diez minutos; los pescados, unos quince minutos por kilo, y las carnes rojas pueden estar en su punto con una hora de cocción por kilo de peso, mientras que las blancas reducen su tiempo a cuarentaicinco minutos por kilo. Aun así, hay que tener en cuenta que estos tiempos son orientativos y que todo dependerá de las cualidades de la materia prima y del resultado buscado.
4) La cocción al vapor consiste en cocinar los alimentos con el vapor del medio líquido (agua), sin que entren en contacto con él. Para que esto sea posible, los ingredientes se colocan en un recipiente tipo rejilla o perforado suspendido en una cazuela, olla o similar que contiene el agua que se lleva a ebullición. Los vapores que ascienden al hervir el líquido cuecen los alimentos, lentamente, pero sin diluir sus nutrientes.
La cocción al vapor es una técnica culinaria saludable, sin adición de grasa, que mantiene las vitaminas y los minerales, conservando la textura y el sabor.
El recipiente más utilizado para la cocción a vapor es la olla convencional con un cesto en forma de malla que encaje en ella. También es posible utilizar aparatos de vapor eléctricos con termostato y con varios recipientes para colocar los alimentos por separado. Otra opción es el uso de una vaporera tradicional, que debe tener una tapa para evitar que el vapor condensado caiga sobre los alimentos. Por último, se puede utilizar un cesto de bambú o determinadas ollas que cuentan con una tapa en forma de cúpula que evita el goteo de agua y proporciona un vapor más suave.
5) La cocción en caldo blanco se utiliza para evitar que adquieran ese tono oscuro que aparece tras limpiar y trocear los vegetales susceptibles a la oxidación. Este método se basa en proporcionar un medio rico en ácido y almidón. El caldo blanco se elabora con una mezcla de agua, harina y zumo de limón. La harina da nombre a esta técnica de cocción, ya que además de crear una capa protectora sobre las verduras, hace que el caldo sea blanquecino. El zumo de limón ayuda a evitar la oxidación. Para evitar que alimentos como las alcachofas, las endivias o las acelgas, aunque hayan sido troceadas y cocinadas, pierdan su color, se recomienda una dilución de una cucharada de harina y el zumo de un limón por cada dos litros de agua. Primero se diluyen la harina y el zumo de limón en la mitad del agua (en un litro). Una vez que estos ingredientes estén completamente disueltos e integrados, se agrega el agua restante y un poco de sal. Se limpian y se trocean las verduras y se introducen en la olla con el caldo blanco, y entonces se pone la olla al fuego. Una vez que las verduras están cocidas deben enjuagarse con agua, que se debe desechar. Finalmente, se dejan enfriar las verduras en el caldo blanco.
5.2.3.Cocción en medio graso
La cocción en medio graso incluye freír, rehogar, sofreír, saltear y dorar. A continuación, veremos cada una de estas técnicas.
1) Freír es un proceso culinario que consiste en introducir un alimento en un baño de aceite o grasa caliente a temperaturas elevadas (150-200 ºC), donde el aceite actúa de transmisor del calor produciendo un calentamiento rápido y uniforme del producto. Esta operación modifica las características organolépticas del alimento y destruye los microorganismos y las enzimas presentes. El principal objetivo de la fritura es conseguir que el alimento adquiera en la capa superficial una textura determinada y un color y aroma característicos.
Al freír se produce una reducción de la actividad del agua en la superficie del alimento o en toda su masa. La vida útil de los alimentos fritos depende del contenido en agua residual.
Cuando un alimento se sumerge en aceite caliente, su temperatura aumenta en la superficie, alcanzando la del aceite caliente, y la temperatura interna aumenta progresivamente hasta alcanzar los 100 ºC y empieza a deshidratarse. Se forma una corteza y el frente de evaporación va trasladándose hacia el interior del producto.
El tiempo requerido para freír un determinado alimento depende del tipo de alimento, de la temperatura del aceite, del sistema de fritura (superficial o por inmersión), del grosor del alimento y de los cambios que se pretenden conseguir.
Los alimentos que retienen mucha agua tienen un tiempo de vida útil breve debido a la migración de agua y aceites que se produce durante el almacenamiento. Algunos ejemplos son el pescado, el pollo o los productos empanados o rebozados. Si es necesario, se pueden refrigerar durante unos días.
Los alimentos que se someten a una fritura intensa, como las patatas fritas, pueden llegar a conservarse hasta doce meses a temperatura ambiente.
Según la cantidad de aceite que el alimento retiene su textura se modifica a causa de los cambios generados en las proteínas, las grasas y los carbohidratos estructurales.
El aceite se enrancia por el calor y produce radicales libres, que son perjudiciales para la salud. Cuando humea, se producen sustancias cancerígenas como los benzopirenos y las acroleínas.
Lo más recomendable a la hora de freír un alimento es que la superficie del alimento esté lo más seca posible y evitar freír alimentos glaseados y descongelados sin rebozado previo para evitar los procesos de hidrólisis y de oxidación.
Es importante cambiar el aceite cuando se aprecian modificaciones como cambios en el color, en la capacidad de escurrido o en el sabor o aroma, sin esperar a la formación de espumas o a que el aceite esté completamente quemado.
2) Rehogar y sofreír son dos técnicas muy parecidas que se diferencian solo en la temperatura. El rehogado es un método de cocción que se lleva a cabo a alta temperatura, sin superar los 100 ºC, con los ingredientes cortados pequeños y con el aceite justo y necesario para que se lubriquen. Con todo ello, y removiendo los alimentos constantemente, se consigue que el calor sea uniforme en todos los ingredientes, que se cuezan por igual y que no se quemen. Se puede utilizar una sartén o una cazuela que previamente debe calentarse, siempre a razón del material con el que estén fabricados dichos utensilios; después se añade la grasa con la que se quiere cocinar y finalmente se incorporan los ingredientes.
Sofreír alimentos es cocerlos en un recipiente sobre una fuente de calor y un medio graso que los lubrique, pero cocinándolos a fuego lento. Los ingredientes se van calentando poco a poco, desprenden su sabor y adoptan el del aceite; es un método ideal para hacer una base llena de sabor para un plato. El tiempo de cocción será el necesario para que los ingredientes adquieran la textura deseada.
3) Saltear es una técnica que se realiza con muy poca cantidad de grasa, solo la justa para lubricar los ingredientes, que suele ser aceite o mantequilla clarificada, igual que en el rehogado, pero se cocina a una temperatura superior (para rehogar no se debe superar los 100 ºC y para sofreír debemos trabajar a baja temperatura).
Con el salteado podemos exponer los alimentos a una temperatura de 175-225 ºC, por lo que es muy importante tenerlos en constante movimiento para evitar que la superficie se reseque y para conseguir que se cocinen homogéneamente.
En esta técnica de cocción suele emplearse una sartén amplia para que todos los ingredientes tengan espacio en una sola capa, sin superponerse, y con paredes ligeramente altas para evitar que los alimentos caigan fuera del recipiente con el movimiento.
El salteado es una técnica muy utilizada en la cocina oriental, para la que se utiliza el wok.
Es importante que los ingredientes estén troceados o sean pequeños, y que si se mezclan distintos ingredientes todos tengan el mismo tamaño. Si unos tardan más que otros en hacerse, es necesario empezar por los que necesitan más tiempo de cocción y después incorporar el resto.
Se puede saltear casi cualquier tipo de alimento. Para mantener los ingredientes en constante movimiento se coge la sartén por el mango y se realiza el movimiento de vaivén hacia adelante y hacia atrás. También hay la posibilidad de mover los alimentos con una espátula.
4) Dorar un ingrediente es un método de cocción que se aplica a todo tipo de alimentos, desde una carne hasta la cebolla de un sofrito, el azúcar o el pan.
El principio básico de esta técnica culinaria es la reacción química que producen los carbohidratos y los aminoácidos sometidos al calor, dando lugar a un cambio de color y de sabor, que es lo que se conoce como reacción de Maillard o reacción de pardeamiento, tema que trataremos en breve.
Los alimentos se doran en su superficie, y la reacción química de pardeamiento se da donde el calor es más intenso, generalmente a partir de los 160 ºC en adelante, al producirse la deshidratación de dicha superficie. Por eso al cocinar en un medio húmedo los alimentos apenas adquieren color.
Se suele utilizar un poco de grasa como lubricante y para proporcionar sabor y jugosidad, como el aceite de oliva o la mantequilla. También se pueden dorar alimentos sin añadir materia grasa, generalmente cuando son alimentos que ya la poseen en su composición y la exudan.
5.2.4.Cocción mixta
La cocción mixta o combinada incluye guisar, estofar o brasear.
1) Guisar es el conjunto de elaboraciones de la cocción mixta, pues combina la cocción en medio graso y la cocción en medio acuoso. En primer lugar, se rehogan los ingredientes, después se mojan con un caldo o salsa y, tapando la cazuela, posteriormente se le da una cocción lenta y prolongada.
2) En el estofado, los alimentos se cocinan tapados, en su propio jugo y generalmente con líquido añadido, es por lo tanto un método de cocción en medio líquido o húmedo.
La técnica de estofar suele utilizarse con piezas de carne (enteras, deshuesadas o troceadas) u otros ingredientes que necesitan una cocción lenta y prolongada para que queden tiernos, generalmente sumergidos en caldo o jugos de cocción que le suman sabor.
Se cocina con el recipiente tapado para evitar la evaporación y así conservar los jugos de los alimentos y de los ingredientes incorporados en la cocción.El estofado suele elaborarse con hortalizas o verduras, agua o caldo, vino (o vinagre) y especias.
La cocción puede llegar a prolongarse varias horas y la temperatura siempre debe estar por debajo del punto de ebullición, como mucho a 80 ºC (en el interior de la carne). A esta temperatura aproximada se consigue que el colágeno de algunas carnes se disuelva y se forme gelatina, dando lugar a un producto tierno y jugoso. Además, las temperaturas elevadas hacen que las fibras de la carne se sequen, por ello es interesante trabajar entre los 60 ºC, cuando las fibras empiezan a perder sus jugos, y los 80 ºC, en los que el colágeno se convierte en gelatina. En algunos estofados puede ser incluso necesario llevar el líquido a ebullición, añadir la carne para eliminar las bacterias de la superficie y añadir más líquido frío para enfriar el conjunto.
Para hacer un estofado se parte con todos los ingredientes en crudo, sin rehogar, sofreír, freír o dorar. Es habitual que se desee como resultado de la cocción un caldo espeso para servirlo a modo de salsa que acompañe el guiso, por ello se suele incorporar algún ingrediente de ligazón como puede ser la harina, el pan rallado o las patatas. Otra opción es retirar la carne, reducir el líquido mediante ebullición y reincorporar la carne, pues el reposo permite que la carne reabsorba algo de líquido y resulte más jugosa y sabrosa. Por eso siempre se dice que un estofado está mucho más rico de un día para otro.
3) Por último, brasear es una técnica culinaria combinada formada por dos pasos utilizando el método de calor seco y el húmedo. En primer lugar, se cocina el alimento, que suele ser en piezas grandes, en una grasa o aceite para dorar la superficie y crear la concentración de los jugos, y se termina la cocción por medio húmedo con la incorporación de líquido, caldo, agua o algún vino o licor en pequeña cantidad (lo que lo diferencia básicamente del guiso o estofado), así como de verduras, la denominada bresa o mirepoix, que aporta sabor y aroma.
El braseado se utiliza para cocinar cortes más duros en los que es necesaria la rotura de fibras. El resultado es una elaboración muy tierna y sabrosa, y con los sabores de los ingredientes bien integrados.
Se puede brasear en distintos recipientes y medios de calor, aunque parece ser que en origen el braseado se realizaba en una cazuela especial llamada braisiere o daubiere, un recipiente que disponía de una tapa cóncava que permitía poner sobre ella una capa de brasas que proporcionaba calor uniforme.
A continuación, podemos ver un esquema que resume los diferentes métodos de cocción descritos.
Métodos de cocción
Fuente: elaboración propia.
Fuente: elaboración propia.

6.Variaciones dietético-nutritivas que se producen en los alimentos durante su proceso de manipulación

Los alimentos pierden valor nutricional según el almacenaje durante la recogida, la distribución y la venta, la conservación en casa, la preparación previa al cocinado (lavado o remojo, cortado, etc.), la técnica culinaria aplicada y el tiempo que se guarden una vez elaborados.
Ejemplo
A las dos horas de recoger unas zanahorias hay una pérdida del 5-18 % de vitamina C; a las cuatro horas, de un 10-30 %; a las ocho horas, de un 35-60 %; a las diez horas, de un 38-66 %, y a las veinticuatro horas de la recogida, un 40-90 %. Si se mantienen en la nevera durante dos semanas, habrá una pérdida del 50 % de vitamina B1.
En el caso de que sea una lechuga, después de estar cinco días en la nevera, tiene una pérdida de hasta el 50 % de vitamina C y entre un 8-28 % de carotenos.
En el caso de las patatas, cuando se almacenan tres meses pueden perder el 50 % de vitamina C, y si se amplía a seis meses, la pérdida puede ser del 65 %.
Cualquier alimento fresco tiene modificaciones en su composición nutricional desde su recolección hasta el día de su consumo si transcurren varias horas o días.
Los nutrientes más sensibles son las vitaminas, que lo son a distintos factores como la temperatura, la luz, el oxígeno y la acidez externa o propia del alimento.
Durante los procesos tecnológicos y culinarios, las vitaminas sufren pérdidas o cambios en su estructura que determinan una menor disponibilidad o una pérdida de valor nutritivo que las afecta directamente, o al conjunto del alimento. Es el caso de los procesos inherentes a la preparación de los vegetales antes de su consumo. Al seleccionar las partes para consumir, las hojas verdes externas de las verduras de hoja verde, como las lechugas, endibias o escarolas, tienen un mayor contenido en carotenoides que las internas, que son más blancas. El momento de troceado también es importante, de manera que se preservan más nutrientes con cortes grandes y uniformes. En la siguiente fase, el cocinado, el contenido de nutrientes de los alimentos puede alterarse por la absorción de nutrientes desde el exterior (los alimentos fritos absorben parte de los nutrientes del aceite de fritura), la liberación de nutrientes del alimento hacia el exterior (lixiviación de vitaminas hidrosolubles y minerales al agua de remojo o cocción) o la destrucción de los nutrientes (es el caso de la vitamina C o la A por exposición al oxígeno, por calor intenso o continuado, etc.).
Para cuantificar las pérdidas de vitaminas que se producen en un alimento secundarias a los procesos de preparación, cocinado y almacenaje, se usan dos términos: retención aparente (RA) y retención real (RR). En el primer caso, se entiende la relación porcentual entre la cantidad de vitamina presente en los alimentos en crudo en relación con el contenido en los alimentos procesados. Esta expresión es incompleta, ya que no tiene en cuenta las pérdidas o ganancias de peso del alimento que sí se aplican en el caso de la retención real.
En general, si se atiende a este criterio, las vitaminas más inestables durante los procesos culinarios son las vitaminas hidrosolubles, en concreto, la vitamina C, la B9 (folatos), la B1 y la B2, además de la liposoluble vitamina A o retinol. Por eso es útil seguir el consejo de comer a diario vegetales crudos y fruta fresca muy bien lavada y sin trocear demasiado (a mordiscos).
A continuación podemos encontrar valores de retención real (RR) en porcentaje de vitaminas de alimentos sometidos a distintos tratamientos culinarios: frutas al horno (80 % de RR de vitamina C, 60 % de folatos y 85 % de retinoides y carotenoides); frutas en compota (70 % de RR de vitamina C, 50 % de folatos y 75 % de retinoides); legumbres cocidas (hervidas) entre quince y veinte minutos (70 % de RR de vitamina C, 65 % de folatos, 90 % de retinoides); legumbres cocidas (hervidas) entre cuarentaicinco y setentaicinco minutos (70 % de RR de vitamina C, 50 % de folatos, 90 % de retinoides); legumbres cocidas (hervidas) entre dos horas y dos horas y media (70 % de RR de vitamina C, 35 % de folatos, 90 % de retinoides); verduras hervidas (hojas y tallos) cubiertas de agua y escurridas (55 % de RR de vitamina C, 60 % de folatos, 95 % de retinoides); verduras hervidas (hojas y tallos) con poca agua y escurridas (60 % de RR de vitamina C, 65 % de folatos, 95 % de retinoides), y verduras salteadas (hojas y tallos) (85 % de RR de vitamina C, 85 % de folatos, 90 % de retinoides).
En el hogar se puede reducir la pérdida de vitaminas de los alimentos procesados mediante algunas prácticas sencillas. Es esencial realizar el almacenaje de los alimentos adecuadamente. El de los vegetales, por ejemplo, siempre debe hacerse en un lugar fresco, sin humedad y protegidos de la luz solar directa. Cuanto antes se consuma después de su recolección, mayor será su contenido en nutrientes. Por otro lado, la limpieza de los vegetales debe realizarse con la pieza entera, y se trocearán justo antes de ser cocinados o servidos. Igual de importante para asegurar los nutrientes es el momento de la cocción. Se debe llevar a cabo con la cantidad justa de agua, añadirlos al agua hirviendo (no cuando aún está fría) y cocinarlos en el tiempo más breve posible. La técnica culinaria más recomendable para los vegetales es la cocción al vapor. Si sobra líquido del hervido, este se puede utilizar para elaborar otros platos como guisos, arroces, pastas, legumbres, etc., menos el de las espinacas o las acelgas, ya que es frecuente que contengan nitratos, que pueden ser peligrosos para el organismo, especialmente para las criaturas de uno a tres años.
Otra operación que debemos analizar es la del descongelado. Es el paso previo al cocinado y hay que realizarlo siguiendo unas pautas determinadas para evitar que el alimento congelado se contamine y empiece la multiplicación de los microorganismos. Una vez que el alimento se ha descongelado, debe tratarse como si fuera perecedero. Además, una descongelación mal hecha puede producir pérdidas nutricionales. En el caso de las verduras, se pueden cocinar directamente sin descongelación previa. Las carnes y los pescados deben descongelarse en un lugar frío como la nevera. También es posible el uso del microondas para descongelar, ya que además presenta como ventaja que es un método rápido e higiénico, aunque se pueden perder ciertos aromas. En los alimentos manufacturados hay que seguir las indicaciones de la etiqueta sobre la manera adecuada para descongelar y llevar a cabo la preparación culinaria posterior de ese producto específico. Es importante colocar los productos a descongelar en un recipiente impermeable, evitando así que los exudados entren en contacto con otros alimentos y los contaminen. En ningún caso se debe descongelar a temperatura ambiente, sobre un radiador o bien bajo el chorro de agua. Los productos descongelados se deben someter a un tratamiento térmico correcto y consumirse lo antes posible. Nunca se debe volver a congelar un alimento que se ha descongelado previamente, ya que ello provoca la pérdida de calidad durante el descongelado y un posible aumento de carga bacteriana que haya crecido durante el proceso de descongelación.
En cuanto a los minerales, se caracterizan por ser bastante estables a los diferentes tratamientos utilizados en los alimentos. Aun así, existen interacciones entre distintos elementos y algunos nutrientes como las proteínas y la fibra dietética, que pueden disminuir la biodisponibilidad de algunos minerales como el calcio, el hierro, el magnesio o el cinc. Esto puede ocurrir en algunos procesos culinarios como el horneado o en procesos fermentativos, que permiten que las enzimas fitasas hidrolicen (rompan) los fitatos presentes en los cereales y dificulten la reacción con los minerales, por lo que aumenta su biodisponibilidad.
El proceso de lavado reduce el contenido de los minerales mediante lixiviación, al igual que la molienda de los cereales, que, unido a la separación del salvado, también produce pérdidas de algunos minerales. Los procesos de cocción y hervido en los alimentos producen una reducción de algunos minerales debido a que se forman fitatos.
En el proceso de fabricación de yogures y de leches fermentadas tiene lugar una acidificación que puede mejorar la absorción de algunos minerales. La esterilización de algunos alimentos puede provocar la precipitación de ciertos minerales, y en los procesos de fritura se pueden producir pérdidas nutritivas de yodo.

Resumen

En este módulo hemos llevado a cabo un viaje por la historia de la conservación de los alimentos desde que el ser humano descubrió el fuego hasta la aplicación de las tecnologías actuales.
Hemos podido ver los factores que determinan el desarrollo y el crecimiento de los microorganismos en los alimentos, dando una especial importancia a la temperatura y a la humedad.
Además, hemos profundizado en todos los métodos de conservación de los alimentos utilizados para aumentar su vida útil.
Entre los métodos de conservación biológicos hemos visto la fermentación, en la que se utilizan diferentes microorganismos.
Entre los métodos de conservación químicos hemos analizado la técnica del ahumado, la salazón, el encurtido y los adobos, las marinadas y los escabeches. Todos ellos se basan en la adición de sustancias que actúan modificando químicamente el producto alimenticio.
Entre los métodos de conservación físicos hemos analizado los tratamientos térmicos a altas temperaturas (escaldado, pasteurización y esterilización), la conservación por frío (refrigeración y congelación) y el desecado.
Por último, hemos estudiado algunos de los métodos de conservación más novedosos y sofisticados, como la irradiación, la aplicación de altas presiones, de atmósferas modificadas o de pulsos eléctricos, entre otros.
Así mismo, hemos visto qué tipo de embalajes se utilizan en el envasado de productos alimenticios, una etapa esencial para la conservación de cualquier alimento.
También hemos podido profundizar en los procedimientos y los métodos de manipulación de los productos alimenticios, tanto los procesos no térmicos como los térmicos.
Finalmente, hemos analizado las variaciones dietético-nutritivas que se producen en los alimentos durante su proceso de manipulación.

Ejercicios

1. Rellenad el siguiente cuadro sobre la historia de la conservación de los alimentos relacionando los conceptos de la primera y de la última columna.

1. Desecado

 

a. Salmuera

2. Vasija de barro

 

b. Azúcar

3. Edad moderna

 

c. Liofilización

4. Paleolítico

 

d. Cazadores

5. Romanos

 

e. Esterilización

6. Siglo xix

 

f. Pasteurización

7. Francois Appert

 

g. Revolución industrial

8. Louis Pasteur

 

h. Periodo Jomon

9. Albert Barrier

 

i. Nuevas tecnologías

10. Siglo xx

 

j. Cadena en frío


2. Indicad a qué temperatura deben conservarse los siguientes alimentos.

Alimento

Temperatura de conservación

Mantequilla

 

Entrecot de ternera fresco

 

Leche fresca

 

Calabacín

 

Manzana

 

Nata

 

Carne curada

 

Pasta fresca

 

Chorizo

 

Carne de pollo picada

 


3. Buscad en vuestra despensa, elegid cinco alimentos, e indicad qué método de conservación tienen para aumentar su vida útil.

Alimento

Método de conservación

Imagen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


4. Buscad en diferente bibliografía el proceso de producción de un alimento que os resulte interesante y analizad todos los pasos en la manipulación del alimento, sea térmico o no térmico.


5. Un puré de verduras puede contener ingredientes como patatas, zanahorias, puerros, espinacas, calabaza, sal y aceite de oliva. Explicad paso a paso cómo se hace un puré de verduras e indicad qué recomendaciones podéis dar para que sea lo más rico posible en nutrientes.


Caso práctico

1. Susana está ingresada en el hospital desde hace unos días tras una intervención. Su dieta se ha ido adaptando a la situación, y acaba de iniciar la dieta de fácil digestión porque se encuentra mejor, tiene más apetito y puede masticar y digerir bastante bien. Esta dieta incluye alimentos con poca fibra vegetal y sin grasa.
Susana puede ingerir pan blanco, arroz y pasta blanca, sémolas y patata. En cuanto a las verduras, puede tomarlas cocidas. Debe evitar el consumo de vegetales crudos, vegetales crucíferos (brócoli, coles, coliflor, repollo), que favorecen la producción de gases. De los alimentos proteicos, se recomienda el pollo o el pavo sin piel, el huevo y los pescados magros (sin grasa), todos ellos cocinados con poca grasa.
Por último, puede tomar fruta, pero sin piel, en puré o enlatada.
a. Indicad las técnicas apropiadas para la dieta de fácil digestión y buscad cinco recetas que incluyan las técnicas culinarias adecuadas para la dieta de fácil digestión. Anotad los ingredientes para cuatro personas y explicad paso a paso su proceso de elaboración.
b. Escoged una de las recetas y especificad cómo debe ser el método de conservación de cada ingrediente en el hogar, después de su compra, para una mayor vida útil antes de la elaboración y para evitar la contaminación por microorganismos.


Ejercicios de autoevaluación

    1. Indicad cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera.

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    2. ¿Qué método de conservación se utiliza para elaborar el kéfir?

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    3. ¿Qué es un microorganismo halófilo?

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    4. ¿En qué método de conservación se macera el alimento en aceite y ácidos como el vinagre, el vino o el zumo de limón?

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    5. ¿Qué temperaturas de almacenaje se utilizan para las carnes y los pescados frescos?

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    6. ¿Qué es la ultracongelación?

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    7. ¿Qué es la irradiación?

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    8. Indicad qué técnica culinaria no es una cocción en medio seco.

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    9. Indicad cuál de las siguientes afirmaciones es falsa.

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)


    10. Indicad qué técnica culinaria es una cocción mixta.

  • a)
  • b)
  • c)
  • d)