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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUMBES Facultad De Ciencias Agrarias Escuela Profesional De Agroindustrias

“CONTROL Y OPTIMIZACIÓN DE LA ATMÓSFERA DE LOS PRODUCTOS EMPACADOS.SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO BAJO ATMÓSFERA CONTROLADA.”

ALUMNOS: COBEÑAS CARRILLO DIANA GARCIA RAMIREZ FRANK BORIS RAMIREZ NOBLECILLA CLAUDIA RODRIGUEZ MORAN ELY

DOCENTE: ING.SANJINEZ CRIOLLO, NADIA ELIZABETH

EL CUMPLIMIENTO DE LA ASIGNATURA DE : TECNOLOGIA DE EMPAQUE Y TRANSPORTE

TUMBES – PERU 2019

INTRODUCCION

La vida útil de los productos perecederos como carnes, pescado, frutas y hortalizas, productos de panadería conservados en atmósfera normal (empaques actuales), está limitada principalmente por dos factores: el efecto del oxigeno atmosférico y el crecimiento de microorganismos aerobios, lo cual disminuye la calidad del producto a través del tiempo y en consecuencia genera pérdidas económicas por devoluciones de producto, y se disminuye la posibilidad de distribución a lugares lejanos. Para ser competitivas las empresas de alimentos deben responder a las exigencias del consumidor, el cual se encuentra en la búsqueda de productos “higiénicamente frescos y de alta calidad”. Se han desarrollado diversas técnicas para lograr la temperatura, humedad y composición de la atmósfera óptima para mantener la calidad post. recolección de frutas, hortalizas y otros productos vegetales perecederos y probablemente la refrigeración sea la técnica más antigua y la más empleada. El almacenamiento en atmósferas controladas, modificadas es respecto a la refrigeración, un avance para prolongar la vida útil de los productos agrícolas, aunque el alimento así envasado precise siempre un almacenamiento bajo condiciones de refrigeración. Las concentraciones de 𝐶𝑂2 y oxígeno se controlan artificialmente para conseguir las condiciones óptimas en cada uno. Actualmente estas dos técnicas son de gran ayuda en la industria alimentaria, ya que, los productos elaborados se conservan más tiempo, mejorándose así su calidad. El presente informe pretende dar a conocer los efectos y el fundamento de las atmósferas controladas y/o modificadas sobre los alimentos,; la técnica de conservación más óptima para el almacenamiento de frutas y hortalizas como la manzana, mandarina y zanahoria, además de conocer las aplicaciones que actualmente se están haciendo en los alimentos.

OBJETIVOS: GENERAL  Conocer de que manera contribuye utilizar atmosfera controlada en la conservación de los alimentos ESPECIFICOS  Saber que ventajas y desventajas tiene usar atmosfera controlada  Determinar la importancia de la atmosfera controlada para alargar el tiempo de vida útil en los alimentos.

MARCO TEORICO ATMOSFERA CONTROLADA La atmósfera controlada es una técnica frigorífica de conservación en la que se interviene modificando la composición gaseosa de la atmósfera en una cámara en frigoconservación, en la que se realiza un control de regulación de las variables físicas del ambiente (temperatura, humedad y circulación del aire). Se entiende como atmósfera controlada (AC) la conservación de un producto hortofrutícola, generalmente, en una atmósfera empobrecida en oxígeno (O2) y enriquecida en carbónico (CO2). En este caso, la composición del aire se ajusta de forma precisa a los requerimientos del producto envasado, manteniéndose constante durante todo el proceso. Esta técnica asociada al frío, acentúa el efecto de la refrigeración sobre la actividad vital de los tejidos, evitando ciertos problemas fisiológicos y disminuir las pérdidas por podredumbres. La acción de la atmósfera sobre la respiración del fruto es mucho más importante que la acción de las bajas temperaturas. Esta atmósfera controlada ralentiza las reacciones bioquímicas provocando una mayor lentitud en la respiración, retrasando la maduración, estando el fruto en condiciones latentes, con la posibilidad de una reactivación vegetativa una vez puesto el fruto en aire atmosférico normal. Se entiende como atmósfera controlada (AC) la conservación o almacenamiento de un producto (normalmente hortofrutícola) en una atmósfera empobrecida en oxígeno (O2) y enriquecida en anhídrido carbónico (CO2). La composición del aire se ajusta de forma precisa a los requerimientos del producto almacenado, manteniéndose constante en una cámara durante todo el proceso. Esta técnica asociada al frío potencia el efecto de la refrigeración sobre la actividad vital de los tejidos vegetales, evitando ciertos problemas fisiológicos y disminuyendo las pérdidas por podredumbres. Pero la acción de la atmósfera sobre la respiración de la fruta o verdura es mucho más importante que la acción de las bajas temperaturas. Esta atmósfera controlada ralentiza las reacciones bioquímicas provocando una mayor lentitud en la respiración, retrasando la maduración, estando el fruto en condiciones latentes, con la posibilidad de una reactivación vegetativa una vez puesto el fruto en una atmósfera normal.

VENTAJAS DE MANTENER CONTROLADA:

A

LOS

ALIMENTOS

EN

UNA

ATMÓSFERA

 Prolongación del periodo óptimo de la conservación entre un 40 y 60 %, respecto de la conservación en atmósfera normal.  Reducción de alteraciones y podredumbres típicas de la conservación frigorífica a 0º C, ya que permite elevar temperaturas.  Reducción de las mermas por peso.  Efecto fungicida debido a la elevada concentración de CO2.  Se retarda el desarrollo de microorganismos.  No deja residuos en el producto tratado.

 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.

DESVENTAJAS DE UNA CONSERVACIÓN EN UNA ATMÓSFERA CONTROLADA:     

Inversión inicial elevada. Mantener la adecuada composición de la atmósfera. Necesidad de un instrumental tecnológico elevado para su control. Limitaciones de apertura de la cámara. Aumento de la problemática de incompatibilidades entre variedades a consecuencia de las diferentes condiciones de conservación.  Nuevas fisiopatías y alteraciones propias de las atmósferas controladas.

ENVASADO DE ALIMENTOS EN ATMÓSFERA CONTROLADA (EAC). La tecnología de envasado en atmósfera controlada (EAC) deriva de la tecnología de atmósfera controlada (AC) utilizada para ampliar la vida útil de las frutas y verduras almacenadas a granel., estos almacenes herméticos están equipados con sistemas que controlan la composición de la atmósfera gaseosa en el interior. En el envasado en atmósfera controlada, el empleo de películas para envasar, selectivamente permeables, y la composición conocida del gas introducido en el envase, proporciona una atmósfera interna con una composición deseada durante la vida útil del producto. En el envase cerrado descenderá el nivel de oxígeno y aumentará el nivel de CO2, debido a los efectos de la respiración natural del vegetal crudo. El empleo de una película semipermeable idónea permite la entrada de oxígeno en una cuantía controlada para sustituir el oxígeno captado por el producto fresco. Cuanto menor sea la permeabilidad de la película, menor será el nivel final de oxígeno. La estabilidad se alcanzará a una determinada temperatura cuando la captación de oxígeno por el producto sea la misma que la reposición desde la atmósfera exterior. Para el envasado en atmósfera controlada, la composición de la mezcla de gases se comprueba y se mantiene a niveles predeterminados. Se utilizan para ello, dosificadores y una válvula de admisión de gases, generalmente se usa para el almacenamiento o transporte de pequeñas cantidades de productos. El desarrollo de atmósferas controladas se dirige actualmente al almacenamiento en ultra bajas concentraciones de oxígeno (ULO) y también, al almacenamiento dinámico en atmósferas controladas. Para el almacenamiento en ULO, se utiliza temperaturas entre 1 y 2 °C, con concentraciones de 0,5% a 1% de O2 y de 2% a 3% de CO2, los cuales son valores mínimos requeridos para el mantenimiento de los tejidos vegetales, evitando el pardeamiento y necrosis tisulares.

Por otro lado, en el almacenamiento dinámico en atmósferas controladas, las concentraciones de los gases no se controlan con un nivel predeterminado, sino que se adapta a la respuesta fisiológica del producto en estudio. Lo que se quiere alcanzar, es un óptimo ajuste entre las respuestas fisiológicas, la tolerancia del producto y las condiciones del almacenamiento. CONTROL Y ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD EN EL ENVASADO EN ATMÓSFERA CONTROLADA El envasado en atmósfera protectora (MAP) ha demostrado ser uno de los mejores conceptos de envasado para una gran variedad de productos. Y a medida que las investigaciones progresan, más productos entran a formar parte de la larga lista de productos envasados en atmósfera controlada. La fuerza que impulsa esta tendencia de envasado con distintos gases es la combinación de un gran atractivo para los consumidores (productos frescos) y varios beneficios para los minoristas, relacionados con la logística, la presentación del producto, los productos de valor añadido, etc. El propósito del envasado con gas inyectado es proporcionar al producto un largo período de caducidad. Para triunfar con el envasado en atmósfera controlada, es primordial disponer de los medios para controlar si el proceso de envasado puede cumplir este propósito. De lo contrario, puede que se convierta en víctima de una mala experiencia que podría dañar su posición en el mercado.

USOS Las opciones de modificación de la composición de la atmósfera son muy variadas según el objetivo que se pretende alcanzar: • Adecuar el tratamiento a las necesidades fisiológicas del fruto. • Mejorar la calidad en la conservación. • Prolongar la conservación. • Favorecer el transporte. • Acelerar la maduración. • Lograr efectos fungicidas o insecticidas. • Conseguir una determinada finalidad comercial. En consecuencia pueden generarse muy distintas composiciones de atmósferas entre las que se pueden citar los siguientes tipos de mezclas: + De N2 y O2 enriquecidas o no con CO2. + De N2 y muy poco oxígeno (para productos sensibles al CO2 y tolerantes a bajas concentraciones de O2) + De aire y CO2 (para productos tolerantes a CO2 en los que se busca el efecto en la fisiología).

+ De aire y etileno (muy utilizadas para acelerar la maduración o la desverdización dealgunos frutos). + De aire y O3, SO2 ó CO (por su efecto fungicida de estos gases). Tipos de mezclas En relación con la mezcla utilizada, podemos establecer al menos cinco tipos diferentes de atmósferas (la diferencia hasta 100% es de N2): TIPO I: Atmósferas con elevadas concentraciones en O2 y en CO2, tales que la suma sea 21% (ej. 13%O2 y 8%CO2). Se lograban con simple aireación de los locales y están completamente en desuso. TIPO II: Atmósferas con elevadas concentraciones de O2 y bajas de CO2 (ej. 10-12% de O2 y de 0-5% de CO2). Son las atmósferas más utilizadas para la conservación de naranja, mandarinas, toronjas y limones. TIPO III: Atmósferas con concentraciones moderadamente elevadas de O2 y muy elevadas de CO2 (ej. 5-10% de O2 y 12-20% CO2). Son las idóneas para la conservación de frutos muy tolerantes al CO2, como las cerezas o los frutos blandos (fresa, frambuesa, mora, zarzamora y grosella). TIPO IV: Atmósferas con bajas o muy bajas concentraciones de oxígeno y de CO2 (Ej. 1-3% O2 Y 3-5% CO2). Está muy bien adaptada para la conservación de manzanas, peras, kiwis, melocotón, así como diversas hortalizas como col blanca, col de bruselas, cebolla y tomate. TIPO V: Atmósferas con bajas o muy bajas concentraciones de O2 y de CO2 (ej. 1-3% de O2 y 0-1% CO2). Se utilizan para algunas variedades de manzanas y peras sensibles al CO2, así como para diversas hortalizas también sensibles como, papa, lechuga y pepino.

EFECTOS DE LAS ATMÓSFERAS CONTROLADAS EN FRUTAS Y HORTALIZAS Los potenciales beneficios o lesiones de Atmósferas Controladas o Modificadas dependen del tipo de fruta, variedad, edad fisiológica, composición atmosférica, temperatura y de la duración de la exposición. Esto explica la alta variabilidad de resultados de los reportes publicados para un alimento determinado. En la mayoría de los casos, la diferencia entre atmósferas controladas benéficas y perjudiciales es relativamente pequeña. Las atmósferas controladas son utilizadas generalmente para controlar la senescencia y/o los insectos; por ejemplo, no son toleradas por la mayoría de alimentos y dan como resultado un rápido deterioro. Los beneficios de las atmósferas controladas y modificadas, se traducen en la reducción general de pérdidas cuantitativas y cualitativas durante la manipulación. Dentro de los efectos benéficos o positivos en reducir O2 y/o incrementar CO2 , se incluyen el retraso de la senescencia (madurez) y cambios bioquímicos y fisiológicos relacionados; así como la reducción de la respiración y de la producción de etileno. Se logra una reducción de la sensibilidad de la fruta a la acción del etileno, como también alivio de desórdenes fisiológicos (por

ejemplo: daño por frío en el aguacate, sabor amargo en las zanahorias, decoloración en lechuga, etc.) Otros efectos positivos son la inhibición de crecimiento y rotura de la latencia en papas (patatas). Las atmósferas modificadas pueden tener efectos directos o indirectos sobre los patógenos de postcosecha. La pudrición de las frutas y hortalizas, y la susceptibilidad a la pudrición, se pueden reducir cuando la maduración y la senescencia se retrasan; niveles de oxígeno (O2) por debajo del 1% y de dióxido de carbono (CO2) por arriba del 10% pueden suprimir el crecimiento fúngico, aunque no todas las frutas y hortalizas toleran estas condiciones. Las atmósferas modificadas pueden ser muy útiles para el control de plagas en algunas frutas y hortalizas. Dentro de los efectos nocivos o negativos en reducir O2 y/o aumentar CO2 se incluyen la iniciación o el agravamiento de ciertos desórdenes fisiológicos (pardeamiento interno y externo, agrietamiento de la superficie, etc.); así como también la maduración irregular e incremento de la susceptibilidad al deterioro; la estimulación de la brotación y retraso del desarrollo de la peridermis en “hortalizas de raíz” (camote o papa dulce, nabo, remolacha, rábano, zanahoria). Además induce a desórdenes fisiológicos (manchas marrones en lechuga). MEDICIONES DE GASES Dentro de las atmósferas controladas las mediciones de gases son muy importantes para su construcción y elaboración. Entre los gases más importantes que deben ser medidos y controlados están: oxígeno (O2), dióxido de carbono (CO2), etileno y la humedad relativa. A continuación se detallan todas estas mediciones mencionadas:

 Medición de oxígeno (O2) : Es muy necesaria la medición de este gas, ya que se ha demostrado que el gas oxígeno es crítico en la conservación de alimentos bajo atmósferas controladas. Algunos de los principales medidores de oxígeno son los Sensores Paramagnéticos: se basa en las características paramagnéticas del oxígeno, para utilizarse se debe almacenar a los alimentos en un cuarto con temperatura controlada, ya que necesita largos períodos de tiempo y puede sobrecalentarse; analizador tipo celda: es un sistema poco costoso y no es muy exacto, requiere además, cambios frecuentes del sensor – medidor; y celdas de circonio: se utilizan sobre todo cuando las concentraciones de O2 no son muy altas, se requiere de un estricto control de temperatura para lograr la medición con exactitud.  Medición de dióxido de carbono (CO2) : Algunos de los principales medidores de CO2 son los Analizadores de Absorción de Luz Infrarroja: aseguran una medición específica de la concentración de CO2. La longitud de onda del espectro infrarrojo se selecciona con filtros ópticos, la radiación es dirigida a una celda, en la cual la mezcla de gases es medida con un detector. Finalmente los Indicadores químicos de CO2: permiten la cuantificación de CO2 por cambio de volumen en un líquido definido, está diseñado para análisis de gas de combustión. Este método puede ser utilizado en almacén sin problemas, aunque no es muy exacto.

 Medición de etileno: Es muy difícil la medición de este gas, ya que las concentraciones permitidas dentro del almacén son muy pequeñas.  sistemas de medición: analizador de arrastre, que utiliza un sistema de tubos que contienen sustancias químicas que cambian de color, permite medir concentraciones superiores a 1ppm; y cromatógrafos de gases: es un equipo costoso que requiere de mano obra capacitada. Se utilizan para mediciones entre 0,01 – 1 ppm.

 Medición de humedad: Para el almacén bajo atmósferas controladas necesita una humedad entre 90% y 98%. sin embargo, niveles altos humedad podrían dificultar una medición significativa. Para ello, lo mejor utilizar el medidor de punto de condensación tipo espejo reflejado y termómetro de bulbo húmedo y seco.

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APLICACIONES El desarrollo del método de Atmósferas Controladas genera la apertura de nuevos mercados, ya que esta tecnología permite el transporte marítimo de productos frescos, sustituyendo el transporte aéreo que resulta más costoso. Algunas frutas y hortalizas que son beneficiadas por el almacenamiento bajo atmósferas controladas son: cerezas, duraznos, brócoli, espárragos, aguacates y mangos. Las atmósferas controladas son utilizadas especialmente para el almacenamiento de frutas como: manzanas, peras, duraznos y melocotones. Ciertas frutas como el mango y la papaya, no pueden ser almacenadas bajo atmósferas controladas, debido a que el CO2 tiende a producir putrefacción del pedúnculo y existe el riesgo de explosión debido al etileno acumulado.

CLASIFICACIÓN DE LOS CULTIVOS HORTÍCOLAS EN FUNCIÓN DE SU POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO BAJO ATMÓSFERAS CONTROLADAS EN CONDICIONES ÓPTIMAS DE TEMPERATURA Y HUMEDAD RELATIVA

El almacenamiento de hortalizas como coles, zanahorias y papas bajo atmósferas controladas, se realiza bajo condiciones diversas; dependiendo de la variedad. Varios estudios reportan que a menor concentración de oxígeno (O2) se afectan algunos procesos como la degradación de almidón y clorofila, la síntesis de pigmentos (Licopeno y BCaroteno) y la síntesis de azúcares solubles. Con la aplicación de atmósferas controladas en tomates, se ha observado un alargamiento en la vida postcosecha, utilizando niveles de oxígeno por debajo del 5%. Se ha observado también, la disminución de olores desagradables y velocidad de descomposición en higos. Así mismo, se ha determinado que el almacenamiento de frutas bajo atmósferas controladas, reduce la pérdida de clorofila y el cambio en el color de la cáscara. Además, disminuye la producción de etileno y la velocidad de respiración

CONCLUSIONES

 La tecnología de atmósferas controladas se ha convertido en un gran avance para la conservación y almacenamiento de frutas y hortalizas en fresco, ya que permite mantenerlas por periodos de tiempo más largos, manteniendo sus características organolépticas. Es por esto, que se han diseñado e implementado diversos tipos de “atmósferas controladas”. La modificación de la composición del aire en el interior de una cámara o contenedor, es el principio básico de esta tecnología de conservación. Generalmente, se disminuye la cantidad de oxígeno (O2) presente y se aumenta la concentración de dióxido de carbono (CO2). Para este propósito, se pueden utilizar diversos equipos de medición, generadores y removedores de gases.  Para la aplicación de esta tecnología, se necesita entender el proceso de respiración del producto, como también, los límites máximos de O2 y CO2 en los cuales se puede mantener una respiración aerobia durante el almacenamiento de frutas y hortalizas. La conservación bajo atmósferas controladas (AC) es una tecnología que ofrece una excelente garantía para alargar la vida útil de frutas y hortalizas, sin tener que renunciar a las características tradicionales y atractivas de estos productos.  El envasado en atmósferas controladas y modificadas, permite prolongar la vida útil del periodo óptimo de conservación, reduce las alteraciones y la podredumbre, reduce las pérdidas de peso y previene el deterioro por microorganismos ya que tiene un efecto fungicida debido a la concentración de dióxido de carbono.

BIBLIOGRAFIA

 Gómez, P.A.; Camelo, A.F.L. 2002. Calidad postcosecha de tomates almacenados en atmósferas controladas.  Heywood, M.J. 2004. Atmósferas protectoras para alimentos. Frío, calor y aire acondicionado  Martínez, T.Y.; López, M.A.V. 2011. Envases Activos con agentes antimicrobianos y su aplicación en los Alimentos.  Brody, Aaron. 1996 Envasado de alimentos en atmosferas controladas, modificadas y al vacío. Editorial Acribia,España