CONSERVACIÓN POR CALOR Destrucción total de gérmenes patógenos y sus formas esporuladas. COCCIÓN: Se ablanda la celulosa y el colágeno, coagulan las proteínas (60ºC),gelatinizan los almidones y se disuelvenlosminerales y los azucares. MÉTODOS SECOS: Asado, tostado, horneado. MÉTODOS HÚMEDOS: Hervido, vaporizado. MÉTODOS SECOS CON GRASA: Fritura. ESCALDADO: Inmersión del producto en agua entre ºC vapor vivo. rodeándolo de Se inhiben enzimas,remueven gases, ablandantejidos, resalta elcolor,facilitaoperacionesmecánicasposteriores,elimina sabores no deseados y limpia el producto.

PASTEURIZACIÓN: No se destruyen las formas esporuladas. Se inhiben las principales enzimas que causas en deterioro. Métodos comúnmente utilizados: HTLT (Hight Temperature/Long Time): 63 ºC / 30 min. HTST (Hight Temperature/Short Time): 72 ºC / 16 seg. UHT (Ulta Hight Temperature): ºC / 2-8 seg. Se emplea en leche, bebidas aromáticas (zumos) cervezas y algunas pastas de queso. Los productos pasteurizados tan solo duran unos días. Ej: pasteurización de la leche. Método LTLT HTST Temperatura (ºC) Tiempo (seg) 62,8 71,7 88,3 90,0 94,0 95, ,05 0,5 0,01 0,05 0,01

ESTERILIZACIÓN: Destrucción de patógenos y sus formas esporuladas. Tª > 100 ºC unos pocos segundos. Comúnmente alimentos. utilizadoenenlatadoyenvasadoasépticode Autoclave Discontinuo

(A) PROCESOS TÉRMICOS DE CONSERVACIÓN INTRODUCCIÓN Se trata de simular y optimizar cualquier Proceso de Tratamiento Térmico, a partir de los datos analíticos de los parámetros D y Z de todos los parámetros, proporcionando los puntos óptimos del Tratamiento real Industrial con el máximo de destrucción Microbiológica y el mínimo de destrucción del resto de parámetros que caracterizan el óptimo de procesado de los alimentos. Se han incorporado las metodologías de cálculo de Diferencias Finitas y Elementos Finitos (Programa Compassis).

CONCEPTOS PREVIOS 1.- Cinética de destrucción de microorganismos. 1.1 Influencia del tiempo de tratamiento a Tª constante. Siendo: N = nº de células vegetativas / esporas supervivientes. N 0 = población inicial de N. t = duración del tratamiento térmico. Experimentalmente se demuestra una relación log N entredichosparámetros. log N = (-1/D)*t + log N 0 1 (-t/D) N = N 0 * 10 t D D = tiempo de tratamiento durante el cual la proporción de células destruidas es del 90% y caracteriza la TERMO-RESISTENCIA - De una especie de microorganismo. - A una temperatura determinada. log N = a*t + log N 0

1.21.2Efecto de la temperatura de tratamiento. Las infinitas combinaciones de tiempo – temperatura que producen elmismogradodedestrucción térmica siguenlasiguientecinética: T-t de referencia/estándar log t ó log D 1 t (*) = tiempo de referencia T (*) T = temp. de referencia Z Z = elevación de la Temperatura necesaria para reducir la décima parte (1/10) el tiempo de tratamiento térmico estándar para obtener la misma tasa de destrucción. log (t/t (*) ) = (-1/Z)*(T-T (*) ) log (t/t (*) ) = a*(T-T (*) ) log t (*) = a*T (*) + b log t = a*T + b

(*) -(T-T )/Z t (*) D (*) t =* 10D=* Cuantificación de los tratamientos térmicos. Escalas usualmente más utilizadas: Para la esterilización: Para la pasteurización de bebidas: (*)(*)(*)(*) TTTT = 121,1 ºC (*)(*) t= 1 min =60,0 ºC [T - T (*) ] / Z Valor de Esterilización = F Tref = Ʃ Lti * Δti ==dt Siendo:m = tasa de reducción decimal a conseguir m = - log (N/N 0 ) = -t/D [T - T (*) ] / Z dt = m * DTr t referencia F Tref == [T - T (*) ] / Z Siendo:L= Letalidad = 10 t= Ʃ Lti * Δti tratamiento

log Nlog N log N0log N0 log 104log 103log 104log DT2DT2 DT 1 = 90% reducción decimal t t1t1 t2t2 log Dlog D log t1log t1 1 log t2log t2 T T1T1 T2T2 Z

Z para un m1 Microbiológico Z para un m1 Organoléptico ó Bioquímico LogD T

1.41.4Efectividad de los tratamientos térmicos. Valor F Parámetro utilizado en la industria conservera. Es el tiempo (minutos)que se requiere,a unatemperatura determinada, para reducir la población microbiana presente alimento hasta un cierto nivel deseado (letalidad). Cada microorganismo tiene su propio Valor F. en un Cuando el Valor F se refiere a la temperatura de se define como F 0. referencia(121ºC) N 0 = población (nº) inicial de microorganismos. N t = población (nº) final de microorganismos a la que se pretende llegar. D = tiempo de reducción decimal. F = D * (log N 0 – log N t )

EJERCICIOS 1 Clostridium Botulinum produce una potente neurotoxina cuando se multiplica en los alimentos. Como es una bacteria anaerobia y en productos de conserva no existe oxigeno, CB puede crecer y producir la toxina. Para salvaguardar al consumidor, al esterilizar un alimento de pH > 4,5, siempre se supone que existe una espora de CB por envase, y es necesario reducir su número a una espora viable por cada billón (10 2 ) de envases. Es decir, hay que conseguir que el tratamiento térmico ocasione 12 reducciones decimales. Se sabe que el Valor F 0 mínimo para las conservas de alimentos de pH > 4,5 es 2,53 min. Experimentalmente se consigue dicha reducción métodos: decimal poruno de los siguientes A) Tª = 105 ºC ; t = 103 minutos. B) Tª = 117 ºC ; t = 6,5 minutos. Se pide: Calcular el tiempo de acción que debe aplicarse las temperaturas de 100 ºC y 120 ºC. para obtener el mismo resultado a

Tª = 105 ºC ; t = 103 minutos. Tª = 117 ºC ; t = 6,5 minutos. 1º) Cálculo de Z: 10 -(T-T (*) )/Z D (*) t (*) D=*t=*Z = 10 ºC 2º) Cálculo del tiempo de reducción decimal D 121,1ºC : El tiempo necesario para obtener una reducción de(m=12) a 121,1 ºC es: t= 2,53 min 121,1ºC t= m * DD= 0,21 min 121,1ºC m= 12 3º) Partiendo de una población inicial de esporas, ¿Cuántas sobrevivirán?: Aplicando 100 ºC durante 1 hora Aplicando 120 ºC durante 20 min D 100ºC = D 120ºC = 27 min. 0,27 min. -60/279 = * 10 N 100ºC 120ºC = 6 * 10INEFICAZ ESTERILIDAD - T/D- T/D N = N 0 * /0,27 = N8,4 *8,4 *

4º) ¿Qué Tª debe aplicarse para obtener una reducción decimal de m=10 en 50 min? 10 -(T-T (*) )/Z D (*) D =D =* - (T - 121,1) / 10 D (*) 121,1ºC D = 50/10 = 5 =* 10 T= 107 ºC

2 Se pasteuriza un vino en un intercambiador de placas a 72ºC durante 15 segundos. ¿Qué valor de esterilización se alcanza sabiendo que el número de unidades de pasteurización se calcula sobre de 60 ºC y un valor Z de 7ºC?. la base de una temperatura de referencia T = 72 ºC ; t= 15 segT = 60 ºC ; t= ¿? 72ºC60ºC (T – T*)/Z = (72 – 60) / 7 = F= t*= t* L = F= t* 10(15/60) * 1012,9 T*60ºC 72ºCT Lactobacilus fructidevorans tiene, en el vino, un tiempo de reducción decimal de 1,7 min a 60ºC. ¿qué nivel de reducción decimal se alcanza mediante dicha pasteurización?. D= 1,7;t*= n * D n = 12,9 / 1,7= 7,6 60ºC

Por una mala regulación de la temperatura, se pasteuriza a 71ºC en lugar de 72ºC ¿Qué nuevo nivel de reducción decimal se alcanza? D (*)(T – T*) / Z = – (71 – 60) / 7 = D=* 101,7 * 100,0456 min 71ºC60ºC t= n * D n = 15/60 * 0,0456 = 5,48 71ºC 0 0 Un solo ΔT = 1ºC provoca el aumento del número de supervivientes en un factor > 100. n = 7,6 tratamiento con 72 ºC, luego la reducción decimal es: N/N =10 -n =10 -7,6 n = 5,48 tratamiento con 71 ºC, luego la reducción decimal es: N/N =10 -n =10 -5,48

Se esteriliza leche a 135 ºC durante 4 seg ; de este modo se conserva el 99 % de vitamina B1. ¿que proporción de vitaminas se mantendrá si se esteriliza a 110 ºC manteniendo el mismo valor de esterilidad ? Z = 10 ºC para esterilización ; Z = 25 ºC para la destrucción de vitamina. 3 La Tasa de reducción decimal n de la Vitamina C a 135 ºC durante 4 seg es : n = log N/N 0 = log 1/ 0,996 = 1,74. / n = 4 / (60 * 1,74 * ) = 38,4 min D= t 135ºC D (*)–( )/25 = D=* min 110ºC135ºC El tiempo de esterilización a 110 ºC para obtener el mismo valor obtenido anteriormente es: de esterilización (*) t (*)–(T-T )/Z = –(110 – 135)/10 = t=* 10(4/60) * 1021,1 min 110ºC135ºC - t/D–(21,1/383) Log (C/C 0 ) = - t/D es decir, 88,1 % C/C 0 = 10 = 10= 0,881

Cálculos de tiempo de pasteurización

Tiempo de reducción decimal

Ejercicio 1 Se han obtenido los siguientes datos de un experimento de resistencia térmica de una suspensión de esporas a 112°C. Determinar el tiempo de reducción decimal D de los microorganismos ,04 84,07 123,07

Un cultivo que contiene 800 esporas por ml se divide entre varios recipiente y se somete a una temperatura de 245ºC por diferentes tiempos hasta 50 minutos Cual es el valor D, expresado en minutos.?

Tiempo (minutos)Ufc/ml , , , ,5 Determine valor de la pendiente, cual seria la interpretacion?

El número de grados requeridos por una curva de tiempo de muerte térmica específica para pasar por un ciclo logarítmico (cambio en factor de 10). Es también el índice de la pendiente negativa de la curva de tiempo de muerte térmica. VALOR Z Caracteriza a la resistencia de las poblaciones a los cambios de temperatura. Un organismo dado tendrá diferentes valores “z” en diferentes alimentos.

En la siguiente tabla se muestra diversos valores para D, medidos para un microorganismo. Obtener el valor de "Z". Temperatura ºCD (en minutos) 10437, ,5 1107,5 1134,5 1162