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• Cyndy Garcia Miranda

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2018 METODOS DE CONSERVACION DE FRUTAS Y HORTALIZAS

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA De FRUTAS, HORTALIZAS Y CEREALES

Noveno Ciclo 30/04/2018

UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA”

PRODUCCION DE FRUTAS Y HORTALIZAS, REALIDAD DE LA INDUSTRIA REGIONAL Y NACIONAL 1. INTRODUCCION Muchos de los procesos de conservación de alimentos se basan en la reducción o eliminación del nivel de agua libre existente en los alimentos. El agua es imprescindible para la multiplicación microbiana y para que se produzcan las reacciones químicas o metabólicas en los alimentos, ambas causantes del deterioro de los alimentos. Por ello, cualquier tratamiento físico o químico conducente a reducir el nivel de agua libre, tendrá como consecuencia el aumento proporcional y la calidad de la vida útil de los alimentos .

El agua libre se puede reducir o eliminar en los alimentos por diferentes sistemas que iremos analizando en sucesivos artículos (evaporación, desecación, adición de diferentes sustancias, etc) pero también es el mecanismo de acción de la congelación, ya que al congelar el agua, ésta deja de estar disponible para los microbios así como para las reacciones químicas y metabólicas, por lo que los procesos de deterioro de los alimentos quedan prácticamente paralizados. Los métodos de conservación de las frutas y hortalizas son numerosas y algunas veces pueden ser muy complejos los métodos empleados para la conservación de alimento y especialmente a escalaindustrial Conservar las frutas y hortalizas es mantener el mayor tiempo posible el grado mas alto de calidad de un alimento y fruto determinado tratando de disminuir los efectos de losdiversos mecanismos de alteración.

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UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” 2. MARCO TEORICO 2.1.Almacenamiento IQF. La IQF o congelación rápida de manera individual (Individual Quick Freezing) se está imponiendo cada vez mas entre los fabricantes de alimentos congelados ya que gracias a este procedimiento se garantiza, una vez que hayamos descongelado el producto, que este conserve toda la textura, valor nutritivo e igual sabor al del producto recién cosechado. Así mismo, para su preservación, el uso de este proceso garantiza que los productos no necesiten de ningún tipo de químicos o preservantes y que, debido al cambio brusco de temperatura, se reduzca de forma importante la presencia de microorganismos. La diferencia entre una congelación IQF y una congelación lenta es el tamaño del cristal que se forma. En la primera los cristales de hielo que se forman dentro de las células de los tejidos son de tamaño muy pequeño, lo que evitará que las paredes celulares que conforman los tejidos vegetales se rompan y que al descongelar el producto no haya derrame de fluidos celulares. En una congelación lenta, el tamaño del cristal que se forma es tan grande que rompe las paredes celulares, permitiendo el derrame de fluidos internos y la consiguiente pérdida de sabor, textura y valor nutritivo cuando descongelamos el alimento. Otra de las ventajas que aporta esta congelación, es que podemos descongelar la cantidad de producto deseada y no el bloque entero y no necesita descongelarse para la cocción o preparación, directamente la utilizaremos en la cocción. Las principales ventajas de este innovador proceso son:    

Mejora en la calidad microbiológica de los productos, prolongando así su caducidad. Al reducir notablemente el número de aditivos empleados, los productos son mucho más naturales. Facilita la dosificación y mejora la presentación en sus recetas. Amplia gama de cortes y formatos que permiten dar respuesta a las distintas especialidades.

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FORMAS DE CONGELAMIENTO IQF Se mencionarán formas de congelamiento rápido y congelamiento rápido individual (IQF) 2.1.1. Congelamiento por chorro de aire Se utiliza un tipo de túnel de enfriamiento consiste en hacer pasar al producto por una cinta transportadora particular; esta cinta posee la característica de dejar pasarun fluido desde debajo de ella hasta sobre ella, atravesándola..La fluidización, en palabras simples, consiste en hacer que un sólido secomporte como un fluido, es decir, el sólido permite que algunos objetos se hundan e inclusive que otros objetos floten. .Al fluidizar el producto, se logra que éste se subdivida, es decir, si el productofueran arvejas, se logra que las arvejas estén lo bastante separadas una de otra, como si fueran partículas de un fluido, las cuales a su vez son enfriadas por chorros de aire frío a gran velocidad, logrando un congelamiento individual rápido (Individual Quick Freezing IQF), que a su vez impide que el producto secongele en Racimos. 2.1.2. Congelamiento rápido en inmersión La congelación de productos sólidos por inmersión en líquidos tiene grandesventajas, puesto que se puede obtener elevados coeficientes de transmisión decalor entre el sólido y el líquido. Los productos pueden congelarseindividualmente rápidos (Individual Quick Freezing, IQF). Si el alimento secongela sin su envase, el refrigerante no debe ser tóxico y aceptable comocontaminante del producto. Una de las ventajas que presenta esta forma derefrigeración, es que existe una superficie de contacto mayor con elrefrigerante, significando que la congelación es uniforme, además no haypérdidas de peso por deshidratación. 2.1.3. Congelamiento rápido por contacto Esta congelación se lleva a cabo por medio de la conductividad térmica de losmetales, es decir, se deja el producto entre placas metálicas que son enfriadasconstantemente.En síntesis, este congelador consiste en:- Placas de congelación, por donde pasa el refrigerante por medio de unserpentín. Ingresa en estado líquido y pasa a vapor.- Tiene una prensa hidráulica, que permite aplastar el producto hasta ciertaaltura. Esto permite una transmisión de calor pareja a todo el producto, y porello hay que evitar irregularidades del producto.

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UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” 2.2.Atmosfera modificada A diferencia de la mayoría de alimentos, la fruta fresca y las verduras siguen "respirando" después de su cosecha. Este proceso consume el oxígeno y produce dióxido de carbono y vapor de agua. La clave para mantener frescos estos productos envasados consiste en reducir la tasa de respiración sin dañar la calidad del producto (su sabor, textura y apariencia). En general, la tasa de respiración puede reducirse manteniendo una baja temperatura, introduciendo unos niveles menores de oxígeno en la atmósfera protectora y aumentando los niveles de dióxido de carbono. Sin embargo, las cosas no son tan sencillas. Por ejemplo, si la cantidad de oxígeno de la atmósfera de envasado es demasiado escasa, se activará un proceso llamado respiración anaeróbica. Esto produce unos sabores y olores no deseados en el producto y causarán el deterioro del alimento. Además, un exceso de dióxido de carbono puede dañar a algunas variedades del producto. Es una técnica física, la cual no deja residuos químicos en los alimentos y está referida a cualquier atmósfera con un contenido gaseoso diferente al del aire normal. Consiste en empacar los productos en materiales que impidan parcialmente la difusión de gases y se modifique el ambiente gaseoso para reducir la tasa de respiración, reducir el crecimiento microbiano, y retrasar el deterioro. La AM se diferencia de la AC en el grado de control de la atmósfera, pues en AC las concentraciones de gases son más precisas, tienen un sistema de control más exacto y se emplean para conservar a los productos hortofrutícolas por largos períodos. El envase en AM reduce el paso de O2 hacia el producto, lo que provoca un incremento en los niveles de CO2 dentro del envase; también evita que se almacene humedad en la superficie y absorbe gases como el etileno. La aplicación de la AM puede realizarse de manera individual o dentro de una caja o pallets. El envasado en AM implica la eliminación del aire interior del envase y sustituirla por una mezcla de gases, la cual está en función del tipo de producto. Esta atmósfera se va modificando de acuerdo a la respiración del producto, cambios bioquímicos y la lenta difusión de los gases fuera del envase. Modificación pasiva. La modificación de la atmósfera se lleva a cabo por efecto de la respiración del producto y la permeabilidad de la película. El equilibrio se logra después de un tiempo, dependiendo de los requerimientos del producto y permeabilidad (en función de la temperatura y humedad relativa del almacenamiento), ya que se necesita que sean iguales las intensidades de transmisión de O2 y CO2 del envase, y de respiración del producto. Una vez que se alcanza el equilibrio se pueden alcanzar concentraciones alrededor del producto de 2-5 % de O2 y 3-8 % de CO2. Dichas concentraciones permiten retrasar el proceso de maduración y deterioro, tales como degradación de clorofila, ablandamiento, oscurecimiento y disminución de daños por frío.

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Modificación activa. Esta referida a la incorporación de aditivos en la matriz del envase o dentro del envase para modificar la atmósfera dentro del mismo envase y con ello prolongar la vida postcosecha del producto. Se pueden emplear absorbedores de O2, absorbedores y liberadores de CO2, liberadores de etanol y absorbedores de etileno. Sus costos son más elevados que la modificación pasiva. El material más empleado es el polietileno pero existen otros como el poliéster, polipropileno o el cloruro de polivinilo. Al seleccionar materiales para el envasado en AM es importante tener en cuenta su permeabilidad a los gases, velocidad de transmisión del vapor de agua, propiedades mecánicas, tipo de envase, transparencia, fiabilidad de la soldadura, y adopción al proceso de microondas. Ventajas de la atmosfera modificada • Prolonga la utilidad y a veces conserva la calidad de frutas y hortalizas. • Se retarda el desarrollo de microorganismos. • Reduce la velocidad de deterioro del órgano vegetal. • Se minimiza el uso de aditivos y conservantes. • Se mantienen las características organolépticas durante la comercialización. • Se evitan las mezclas de olores en el sitio de almacenamiento. • Mejor presentación, clara visión del producto y visibilidad en todo el entorno. • No causa problemas ambientales. • Puede aumentar las ganancias de los productos.

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2.3.atmosfera controlada Consiste en almacenar productos hortofrutícolas en cámaras de refrigeración herméticas, en las que se sustituye la atmósfera inicial o normal por una atmósfera pobre en oxígeno (O2) y más rica en dióxido de carbono (CO2). Son atmósferas estrictamente controladas durante todo el período que dure el producto almacenado. La composición de la atmósfera se ajusta en base a los requerimientos del producto (Cuadro 1) y su ajuste se logra mediante generadores de nitrógeno (N), absorbedores de CO2 y etileno, entre otros. De igual manera dentro de la cámara se tiene control sobre la temperatura, humedad relativa y circulación del aire. La AC es exitosa cuando se combina con refrigeración o bajas temperaturas. Para cambiar la atmósfera normal se emplea básicamente la mezcla de tres gases O2, CO2 y N. El N sirve para desplazar el O2, protegiendo a los alimentos de la oxidación y reduce el crecimiento de microorganismos; además usado para el equilibrio la atmósfera dentro de la cámara. El CO2 elevado reduce la respiración e inhibe la acción del etileno, provocando que los tejidos de los productos entren en especie de dormancia. Por otro lado, el CO2 en alta concentraciones inhibe actividad de microorganismos. Existen distintos sistemas de y su implementación depende del motivo para su empleo y tiempo de su almacenamiento requerido. AC convencional. Se deja que la fruta almacenada modifique la atmósfera al reducir los niveles de O2 e incrementar los niveles de CO2 mediante su proceso de respiración hasta que se establezca la atmósfera necesaria. El tiempo en el que se logran las concentraciones adecuadas puede ser muy largo, por ejemplo en manzana pueden pasar 10 días hasta alcanzarlas. Una vez que se alcanzan los niveles adecuados de los gases dentro de la cámara, se procede a su control mediante la entrada de aire exterior para regular el O2 y la remoción del aire interior para controlar el CO2. AC de alto CO2. Reportada para la conservación de manzana, consiste en elevar los niveles de CO2 a valores de 10 a 15 % durante 2 a 4 semanas entre 0 y 5 ºC antes de iniciar la atmósfera ideal.

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AC de ultra bajo oxígeno. Se encontró mediante investigaciones que mantener niveles muy bajos de O2 permite prolongar la vida postcosecha y preservar la calidad de los productos. Es como una AC rápida, con la diferencia de que se emplean niveles de O2 menores al 1 %, sin usar niveles altos de CO2. Los niveles de O2 en este sistema son críticos, requiriendo un control y monitoreo eficientes para prevenir que los niveles de O2 se reduzcan a concentraciones peligrosas para los productos. Empleada para la conservación prolongada de manzanas, peras, bayas azules y kiwis. Prolonga la vida útil y conserva por mayor tiempo la calidad que la AC convencional. AC de bajo etileno. De manera general el etileno alcanza concentraciones de 500 a 1000 ppm en cámaras con AC rápidas y convencionales. Consiste en mantener niveles muy bajos para preservar por más tiempo los productos hortofrutícolas. Los niveles de etileno en este sistema no deben ser mayores a 1 ppm, mantenido mayor firmeza en relación a la AC convencional. Su uso es muy limitado. AC de sistema de control dinámico. Se tienen que mantener los niveles de O2 en los límites mínimos tolerados por la fruta, con la ayuda de sensores se monitorean dichos niveles y se ajustan periódicamente. En este sistema las condiciones de la AC se modifican continuamente, reaccionando a las condiciones fisiológicas de los productos. Las cámaras de AC son de refrigeración, con algunas modificaciones que incluyen: sistema de sellado, sistema que evita el desarrollo de presión en la cámara, y un sistema que ayuda a monitorear la composición atmosférica y corregirla. Toda la cámara debe ser hermética, ya que los desequilibrios en la presión pueden ocasionar daños a la cámara de almacenamiento. Cuadrio1. Condiciones de almacenamiento en AC de algunos productos.

Fuente: Berreiro y Sandoval-2016 7 Noveno Ciclo

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UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” 2.4.Almacenamiento hipobárico Es un método en donde las frutas y hortalizas se mantienen bajo un vacio parcial. A medida que la presión se reduce dentro de la cámara la presión parcial de CO2 y de esta forma sudisponibilidad para el producto en la cámara se reduce en proporción a la reducción de presión. Esta presión reducida en la cámara se consigue mediante la evacuación del aire de la cámara con una bomba de vacio. La bomba de vacio constantemente la atmosfera de la cámara debido a que en cada momento se introduce aire fresco desde el exterior. La reducción d ela presión (50-100 mmde Hg) retarda los proceso fisiológicos posrecolección. Su efecto sobre la maduración es fundamentalmente debido al descensio del nivel de O2 y a la eliminación de etileno. Es una tecnología cososa.

Con esta técnica es necesario almacenar la fruta antes de que comience a generar grandes cantidades de C2H4 ya que, por ejemplo, una manzana madura puede llegar a tener una concentración interna de 100 ppm (u/L). Bajo una presión de 0.1 atm su concentración se reduciría a 10 ppm (u/L) y no se retardaría su maduración.

Figura 1. Cámara hipobárica

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2.5. Inertización Crear una atmósfera inerte a través del control de los niveles de oxígeno evita que los productos alimenticios se oxiden y se degraden, y ayuda a preservar su composición química. Las tecnologías de inertizado, blanketing y desgasificado de Air Liquide hacen frente a este problema eliminando o minimizando el contacto con el aire y eliminando el oxígeno no deseado presente en el producto. Esto da como resultado una vida útil más larga y la conservación de las cualidades importantes como el sabor, color y textura. Nuestras soluciones de inertizado se adaptan para ajustarse a las necesidades del cliente para el control de la oxidación y se pueden integrar con cualquier sistema de procesamiento y envasado. La oxidación es una reacción química en la que el oxígeno que se encuentra en la atmósfera, rodeando a los alimentos y bebidas, reacciona con el producto deteriorándolo. Esta reacción puede tener lugar a temperatura ambiente o por debajo de las mismas (es decir, durante el almacenamiento normal de bebidas, aceites, frutas u otros productos alimentarios). Las reacciones de oxidación se incrementan notablemente a temperaturas elevadas, especialmente en los procesos de frituras con grasas Este es usado también para la inertización de contenedores que transportan alimentos frescos, obteniendo la conservación del producto, acelerar su maduración o lograr efectos fungicidas y/o insecticidas que preserven su calidad durante su viaje. La inertización con nitrógeno proporciona dos ventajas clave: mayor calidad y mayor seguridad. El nitrógeno es un gas inerte (y no reacciona con facilidad ante la mayoría de materiales, incluido el oxígeno), por lo que prolonga el tiempo de conservación de las grasas y aceites mediante la prevención de la rancidez oxidativa. La inertización con nitrógeno evita incendios y explosiones.

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3. CONCLUSION La IQF o congelación rápida de manera individual (Individual Quick Freezing) se está imponiendo cada vez mas entre los fabricantes de alimentos congelados ya que gracias a este procedimiento se garantiza, una vez que hayamos descongelado el producto, que este conserve toda la textura, valor nutritivo e igual sabor al del producto recién cosechado. Consiste en almacenar productos hortofrutícolas en cámaras de refrigeración herméticas, en las que se sustituye la atmósfera inicial o normal por una atmósfera pobre en oxígeno (O2) y más rica en dióxido de carbono (CO2). Para cambiar la atmósfera normal se emplea básicamente la mezcla de tres gases O2, CO2 y N. El N sirve para desplazar el O2, protegiendo a los alimentos de la oxidación y reduce el crecimiento de microorganismos; además usado para el equilibrio la atmósfera dentro de la cámara. La atmósfera pasiva o de equilibrio se aplica para envasado de vegetales frescos o vegetales mínimamente procesados, porque estos continúan respirando después de su recolección, consumiendo O2 y produciendo CO2 y vapor de agua. El envasado en atmósfera pasiva logra que los productos de la respiración del producto se equilibren con los que difunden a través del film, y de esa manera se alcance un equilibrio y se genere dentro del envase una atmósfera favorable. De esta manera si se emplean películas de permeabilidad selectiva combinándolas con una mezcla de gases de composición inicial conocida, se logra que la atmósfera interna del envase sea la deseada durante la vida útil del producto.

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4. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS  CONSERVACION IQF https://es.scribd.com/document/310827089/frutas-y-hortalizas https://es.scribd.com/doc/22452131/Proceso-IQF  ATMOSFERA MODIFICADA https://www.atmosferaprotectora.es/applications/modified-atmospherepackaging-fruit-vegetables http://www.redalyc.org/html/695/695502/ ATMOSFERA CONTROLADA  http://www.alimentosargentinos.gob.ar/contenido/sectores/tecnologia/Fich a_23_EnvasadoAtmosfera.pdf  ATMOSFERA MODIFICADA Y CONTROLADA https://www.intagri.com/articulos/poscosechacomercializacion/atmosferas-controladas-y-modificadas-en-postcosecha

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