Conservación de alimentos por calor

Nicolás Appert Un francés cocinero de la princesa de Forbach fue el creador de la preservación hermética de alimentos. Consiguió un premio ofrecido por Napoleón quien requería para su ejército algún método que permitiera conservar los alimentos por más tiempo. El método original consistía en sellar los alimentos en frascos con tapones de corcho, alambres y sellados con cera y se calentaban durante largos tiempos. Se le conoce con el nombre de apertización en honor a su creador.

Peter Durand Recibió una patente del Rey George III de Inglaterra para una lata férrica estaño-chapada como un recipiente de comida. En ese momento, se hicieron Latas de hierro y se cubrieron con una capa delgada de estaño. Pero incluso los artesanos mas buenos sólo podrían producir no más de 60 latas por día.

Chevalier Appert En 1852 un sobrino nieto de Appert, el físico Raymond Chevalier-Appert, utilizó por primera vez el autoclave.

Louis Pasteur Fue en 1860 cuando Louis Pasteur explicó científicamente el proceso de appertización.

Fundamento de la conservación por Tratamiento Térmico El objetivo primordial del tratamiento térmico es destruir los microorganismos capaces de causar trastornos de la salud publica, así como aquellos gérmenes posibles responsables de la alteración de los productos envasados. La esterilización por el calor se basa en reducir las probabilidades de supervivencia de las formas vegetativas de los géneros Bacillus Desulfotomaculum y Clostridium. La principal amenaza pública es el Clostridium botulinum, ya que la ingestión de su toxina puede ser causal de muerte.

Clostridium botulinum Es una bacteria anaeróbica con forma de bastón, Gram positiva, formadora de esporas y además productora de una potente neurotoxina. Sus esporas son resistentes al calor y pueden sobrevivir en aquellos alimentos mínima o inadecuadamente procesados. La enfermedad del botulismo transmitida por los alimentos (diferente al botulismo causado a través de las heridas y al botulismo infantil) es un tipo severo de envenenamiento causado por la ingestión de alimentos conteniendo la potente neurotoxina formada durante el crecimiento del microorganismo.

Fundamento de la conservación por calor La hermeticidad del envase es una condición indispensable. La conservación está asegurada por el empleo combinado de las dos técnicas siguientes: Acondicionamiento del alimento en un recipiente impermeable a los líquidos, gases y microorganismos. Tratamiento térmico que debe conseguir destruir o inhibir totalmente las enzimas, así como los microrganismos y sus toxinas.

Cinética de la destrucción térmica Se ha encontrado que los m.o. al ser sometidos al calor húmedo a una temperatura letal, se inactivan o destruyen en una forma exponencial con el tiempo siguiendo el comportamiento cinético de una reacción de primer orden.

N= N0 e-kt Log (N/N0) = (-k/ 2,303) x t Donde: Temperatura referencial 121ºC N = número de m.o. a una tº dada. N0 = número de m.o iniciales k = constante de reacción t: = tiempo. Donde Dt = (2,303 / k), y Dt es el tiempo de reducción decimal microbiana, es decir, el tiempo necesario para reducir la carga microbiana a un décimo (reducir en 90%)

Interpretación gráfica

Valor D Tiempo de reducción decimal: es el tiempo requerido para reducir al 10% la densidad de la suspensión, a una determinada temperatura (también llamado valor D).

Si graficamos en papel semilogarítmico la reducción en la población microbiana de un microogranismo a diferentes temperaturas, obtendremos líneas rectas de pendientes diferentes, tal como se ilustra en la figura a continuación.  Observe que a mayor temperatura, la pendiente de la línea es más inclinada (se acerca más a ser una línea vertical), indicando que el proceso es más rápido.  Por lo tanto, a mayor temperatura, menores serán los tiempos de reducción termal (valores D).

Valor F o Tiempo de Destrucción Térmica Es el tiempo necesario para producir una reducción de 12 ciclos logarítmicos a cualquier temperatura letal. Es el tiempo necesario para producir una esterilización comercial.

Valor z Es en número de grados Farenheit que se requiere para modificar el valor F 10 veces.

Efecto de la temperatura sobre el valor de k La constante de la velocidad de una reacción (k) depende también de la temperatura ya que la energía cinética depende de ella. La relación entre k y la temperatura está dada por la ecuación de Arrhenius: La ecuación de Arrhenius relaciona la constante de velocidad con la temperatura, para una determinada reacción química:

Curva de destrucción térmica La siguiente gráfica muestra curvas de destrucción térmica para un microorganismo patógeno (Salmonella,  z = 7 °C) y para una vitamina (ácido ascórbico, z = 32.2 °C). Puede verse que, a bajas temperaturas y tiempos prolongados, la vitamina se destruye antes que el patógeno, mientras que a temperaturas altas y tiempos bajos, es posible destruir el patógeno sin dañar la vitamina.

Factores que afectan los tiempos de destrucción térmica (TDT) Variabilidad de las suspensiones de esporas Cambio de pH durante el calentamiento Presencia de azúcar Sal: NaCl protege hasta 2-4%. 8-10% inhibe el crecimiento de Cl. Botulinum Grasas y aceites Medio de cultivo

Información requerida para medición de penetración de calor Fecha Producto Tamaño recipiente Posición termopar Posición del recipiente en el autoclave Hora en que se abrió el vapor Hora en que el autoclave llegó a temperatura Hora en que se cortó el vapor (inicio del enfriamiento) Temperatura agua enfriamiento Espacio libre, vacío Masa neta y drenada, # piezas Concentración jarabe o salmuera pH del producto antes y después del proceso

Factores que afectan la transferencia de calor Tamaño y forma del recipiente Ingredientes y pH del producto Viscosidad del producto: determina el mecanismo de transferencia de calor Convección Conducción Radiación