UN II .- CAP7 - METODOS DE CONSERVACION.pptx

tecnologia de productos carnicos y derivados

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MART Í N FACULTAD DE INGENIER Í A AGROINDUSTRIAL PROFESOR : Ing° Dr. EULER NAVARRO PINEDO TARAPOTO 2023 TECNOLOGIA DE PRODUCTOS CARNICOS Y DERIVADOS

2. UNIDAD II CAPITULO 7 METODOS DE CONSERVACION DE CARNES

3. INTRODUCCION En la actualidad la Industria Cárnica ha ido desarrollando nuevas y mejoradas técnicas en cuanto a productos y derivados cárnicos ya que la carne es uno de los alimentos básicos y más interesantes desde el punto de vista nutritivo y fisiológico, cuyas cualidades se han ido conociendo mejor a medida que el progreso a permitido que entre en sus formas las investigaciones sobre nutrición, y así se conoce ahora que es una fuente de hierro muy importante, al igual de poseer un alto valor proteico. Es por esto, que el consumidor ha desarrollado un grado mayor de exigencia, ya que está en juego su salud. Todo ello ha dado lugar a un esfuerzo legislativo y de atención por los servicios sanitarios, del que sin duda, en el caso de las carnes es el propio sector el mayor beneficiario a largo plazo, y en cualquier caso siempre es el consumidor.

4. La conservación de alimentos corresponde a un conjunto de técnicas que están encargadas de aumentar la vida útil y disponibilidad de los alimentos para ser consumidos. En la actualidad son una necesidad básica ya que en los lugares donde se vende el comprador exige y por lo tanto esta debe reunir una serie de características para su adquisición. Los procesos, técnicas o métodos de conservación de alimentos son muy diversos, como, ebullición, esterilización, pasteurización,  refrigeración, congelación,  y adición de sustancias químicas, entre otros. La carne fresca es uno de los alimentos más perecederos y por ello es preciso aplicar los procedimientos de conservación inmediatamente después del sacrificio. La refrigeración es el medio más común y mejor para conservar la carne fresca durante un período de tiempo relativamente corto. Las carnes curadas o procesadas son más estables que las frescas frente a la alteración microbiana debido a la presencia de aditivos como la sal, a su menor contenido de humedad (como en el caso de los embutidos secos) o los dos factores. La conservación mediante el curado o procesado es menos necesaria al difundirse el uso de la refrigeración.

5. Un proceso indispensable, luego de obtener la carne, es la consideración de los procesos mediante los cuales la carne será conservada en condiciones óptimas para ser usada, como producto de preparación culinaria directa o como materia prima básica para la elaboración de otros productos. Los cambios que determinan la pérdida de calidad de la carne son de todos los tipos, tanto físicos como químicos y microbiológicos, pero los que revisten mayor gravedad y se producen más rápidamente son los cambios microbiológicos, los que además propician alteraciones de los otros dos órdenes (físicos y químicos). Al conservar la carne tendremos ciertas ventajas que van desde: alargar el tiempo de vida útil de la carne y/o productos cárnicos así como mejorar sus características como sabor, olor, textura, entre otras. I.- MÉTODOS DE CONSERVACIÓN FÍSICOS. Son aquellos métodos de conservación que se basan en la aplicación de diversas prácticas y metodologías para alargar la vida del alimento, casi siempre por alteraciones sus propiedades físicas, los más comunes son:

6. A.-  MÉTODOS DE CONSERVACIÓN POR CALOR. 1.- PASTEURIZACIÓN. Consiste en someter el producto a una temperatura de 65-75º C. En pailas o en autoclaves abiertas. Su objetivo es inactivar enzimas y eliminar algunos microorganismos, sin embargo, no destruye microorganismo termo resistente, por eso se acompaña de otro método como la refrigeración. Su valor nutritivo y sus características organolépticas no se ve tan afectadas por este método. Su vida de anaquel es muy limitada. 2.- ESTERILIZACIÓN Es un método térmico que consiste en someter la carne a temperaturas de 100-120 ºC , se encarga de destruir microorganismos y esporas; destruye los gérmenes de la bacteria clostridium botulinum . Se someten a esterilización productos envasados herméticamente. 3.- COCCIÓN Es un tratamiento térmico que se fija en 75ºC. Mejora características organolépticas del producto como olor, color, sabor, textura. Destruye algunos microorganismos, además de la salmonella, E.Coli .

7. 4.- ESCALDADO Es un método menos agresivo que la esterilización, se utiliza en embutidos, es un procedimiento suave donde se utiliza agua caliente a 75ºC, el tiempo dependerá de la masa del embutido. Inactiva enzimas, se suele acompañar por procesos de congelación. B.- MÉTODOS DE CONSERVACIÓN POR DESECACIÓN.                   1.- SECADO AL SOL Es un método que se realiza a través de los rayos solares eliminando la humedad de la carne. No se es necesario tener una temperatura ya que es por medio de la misma temperatura del medio ambiente. La eliminación de agua puede variar entre 40 y 60 %, más sin embargo este método de secado es expuesto a la contaminación ya que al estar en contacto con el aire y que esas corrientes  contienen un sinfín de m.o .  puede alterar al alimento y a la salud del consumidor.

8. 2.- DESECADO CON AIRE CALIENTE Método que elimina hasta un 95% de agua, consiste en dirigir una corriente de aire caliente y humedad controlada a la carne, el desecador más sencillo es el evaporador u horno de desecación. Ofrece un gran número de ventajas ya que es un método que se puede adquirir muy fácilmente y con un costo muy competitivo, muchos de los productos que pasaron por este método tienen más de un año en vida de anaquel, restableciendo sus características organolépticas y características de esa carne como es el sabor, olor, textura, color y rehidratación.  C.- MÉTODOS DE CONSERVACIÓN POR FRÍO.   1.- REFRIGERACIÓN RÁPIDA En este método es recomendable que al momento de que el animal es sacrificado su canal vaya directamente a refrigeración a una temperatura de -10°C después tomando su tiempo establecido, será cambiado y trasladado  a  otro cuarto con una temperatura de  -1°C y con una humedad de 90% dejándola en este espacio por 3 horas.

9. 2.- REFRIGERACIÓN LENTA En este método al momento de que el animal es sacrificado se deja a una temperatura ambiente hasta llegar a 30°C cuando ha llegado a esa temperatura es trasladada la canal a un  cuarto de refrigeración con una temperatura de 5°C , teniendo una humedad de 80% en circulación de aire. Cuando sus capas superiores hayan llegado a una temperatura de 7°C y las interiores han llegado a 17°C debe ser trasladada a un cuarto de conservación a 3°C durante 30 horas. 3.- CONGELACIÓN LENTA La congelación lenta se conoce como el paso de la máxima cristalización por más de 30 minutos y se producen pocos y grandes cristales de hielo fuera de la célula esto provoca un producto de calidad  baja debido a la elevada perdida de líquido de nuestro producto (carne). 3.- CONGELACIÓN RÁPIDA Este tipo de congelación provoca cristales de hielo en el interior de las células y casi no causa ningún daño a los tejidos de nuestro producto, sus características serán muy poco afectadas, tendrá poca perdida de líquido por exudado.

10. 5.- ULTRA CONGELACIÓN Los productos ultra congelados son aquellos que se han sometido a un proceso de congelación, en cuya efectuación sufren un enfriamiento brusco para alcanzar rápidamente la temperatura máxima para que el agua que contengan se cristalice en un tiempo no superior a un cuarto de hora, el producto una vez congelado se deberá mantener en cámaras a bajas temperaturas.   6.- CONGELACIÓN POR CONTACTO Consiste en colocar nuestro producto entre dos placas de aceró con un líquido refrigerante que generalmente es amoniaco o freón, las placas están a una temperatura entre -50 y -30 °C.

11. II- MÉTODOS DE CONSERVACIÓN QUÍMICOS. Son aquellos en los que se modifican las características químicas de la carne A.- TIPOS DE MÉTODOS DE CONSERVACIÓN QUÍMICOS   1.- SALAZONADO Se trata de un método antiguo consistente en el agregar   sal junto a otros ingredientes y que acompaña a algunos tratamientos (secado, cocción, etc.) Puede ser agregada antes de la preparación (salazón seca), o se inyecta salmuera (salazón húmeda). ¿Cómo se logra?  La sal tiene la propiedad de ser higroscópica significa que va a absorber el agua y con ello retener la humedad. El factor que debemos tener en cuenta para una buena penetración de sal es principalmente el pH ya que a mayor pH menos penetración de sal. Además debemos conocer que una temperatura de 15°C facilita la penetración de sal. 2.- CURADO:  Su objetivo es prolongar la capacidad de conservación de la carne mediante la dicción de la misma sal común, nitrato sódico, sal curante con nitrito y uso de sustancias coadyuvantes (azúcar, etc.).

12. 3.- CURADO SECO Curar los alimentos mediante aditivos químicos, nitratos, ácido ascórbico, fosfatos, azucares, ablandadores y aglutinantes, proteínas vegetales texturizadas, antibióticos, emulsionantes,  colorantes y además hiervas y condimentos. El tiempo varía dependiendo del tamaño y la textura del alimento. ¿Qué función tienen estos aditivos?  En este método los aditivos nos ayudarán a obtener una mejor coloración, un olor más agradable, un sabor característico y resaltante y además algunos tienen la función de “esponjar” la carne, dando con ello una presentación más llamativa para el consumidor. 4.- CURADO HÚMEDO POR INMERSIÓN Método que utiliza el agua como vector de las sustancias curantes , sumergiendo la carne en la salmuera que contiene los componentes del curado.

13. 5.- CURADO HÚMEDO POR INYECCIÓN Este método consiste en introducir la salmuera en el interior de la carne por medio de inyección a presión, garantiza una buena distribución de las sustancias curantes en el interior de la carne. Existen varios tipos, inyección manual con aguja sencilla, inyección manual con una jeringa de 3 agujas, inyección automática con agujas múltiples, inyección por el sistema arterial. 6.- AHUMADO   Una fase del tratamiento térmico de la carne que persigue su desecación y madurado o como un proceso genuino de ahumado que le imparte un aroma característico”. Otros efectos deseables logrados con el ahumado son: mejorar el color de la masa de la carne, obtener brillo en la parte externa y ablandar ligeramente la carne. Generalmente el humo se obtiene quemando maderas preferiblemente duras, las maderas blandas y resinosas son inadecuadas, puesto que contienen sustancias volátiles que producen sabores desagradables en la carne. No se utilizan maderas resinosas.

14. 7.- AHUMADO TRADICIONAL  Se logra mediante el contacto directo con el humo, que es generado por la combustión de trozos de madera. La carne generalmente está colgada encima de la hoguera o generador de humo, que va depositando sus sustancias por contacto directo. Para realizarlo se debe encender la madera y calentar a 40°C para llegar a una temperatura entre 60-70°C. 8.- AHUMADO ELECTROSTÁTICO El ahumado electrostático disminuye el tiempo de ahumado y permite un trabajo continuo. Las piezas pasan por un primer ahumador electrostático donde un campo eléctrico de 40 a 50 KVoltios , condensa sobre los productos las partículas de aerosol cargadas de humo, después en un segundo horno se asegura la difusión del aroma en el producto. Este procedimiento es, sin embargo, poco utilizado a causa de los riesgos que representa para el personal operario debido a la posibilidad de una descarga.

15. 9.- AHUMADO EN FRÍO Este método consiste en ahumar a temperaturas bajas de entre 10° y 30°. Este ahumado da aromas suaves y dulces. Este proceso tiene un efecto similar al curado de los alimentos, en cuanto ayuda a preservar estos. Es necesario aclarar que algunos productos curados y posteriormente ahumados en frío, necesitan ser cocinados antes de consumirlos.

16. III.- BIOPRESERVACION DE PRODUCTOS CARNICOS La composición química de la carne fresca y sus características biológicas, permiten el desarrollo de microorganismos deteriorantes y patógenos, que disminuyen el tiempo de vida útil y algunos producen intoxicaciones. En este sentido se han desarrollado procedimientos complementarios de conservación, que, junto con el uso de la refrigeración, consiguen aumentar la vida útil y garantizar la calidad sanitaria de la carne fresca. La biopreservación es un método de conservación que ofrece diversas condiciones para extender la vida útil y aumentar la seguridad de los alimentos, por medio del uso de una microbiota natural o controlada y de sus productos antimicrobianos (4). Diferentes estudios han aplicado la biopreservación mediante el uso de una microbiota natural como las Bacterias Acido Lácticas (BAL) aisladas de productos lácteos, cárnicos, pescados y vegetales, utilizando las propiedades antibacterianas, atribuidas a los productos finales de su metabolismo como ácido láctico, acético, peróxido de hidrógeno, diacetaldehido , reuterina y bacteriocinas . El uso de las bacteriocinas en la industria de los alimentos puede ayudar a reducir la adición de preservantes químicos así como también la intensidad del tratamiento térmico.

17. BIOPRESERVACIÓN La biopreservación se refiere a la extensión de la vida útil de los alimentos y el aumento de la seguridad microbiológica usando una microflora natural o controlada y sus productos antibacteriales . La biopreservación puede ser aplicada en alimentos y específicamente en cárnicos por cuatro métodos básicos: 1.- Añadiendo un cultivo puro BAL viables productoras de bacteriocina . De esta manera ofrece una forma directa de incorporar bacteriocinas en el alimento, dependiendo su éxito de la habilidad del cultivo para crecer y producir bacteriocina en el alimento bajo condiciones ambientales y tecnológicas (temperatura, pH, aditivos, entre otros). En el caso de la carne, (que es un alimento que no puede ser sometido a pasterización antes de la adición de las cepas iniciadoras), los cultivos biopreservadores o fermentadores deben ser capaces de competir con la microflora natural, no debe tener impacto en las propiedades fisicoquímicas y organolépticas del alimento, no debe producir gas ni exopolisacaridos para evitar el inflamiento en el empaque debido a la acumulación de gases y la formación de viscosidades en las superficies de la carne.

18. 2.- Añadiendo bacterias acidó lácticas mesófilas como una protección contra el abuso de temperatura. En este caso la cepa bioprotectora se mantendrá en una concentración inicial en condiciones frías. Bajo condiciones de abuso de temperatura, la cepa crecerá competitivamente frente a la bacteria patógena evitando los peligros a la salud. En condiciones de abuso de temperatura el cultivo protector puede incluso actuar como el deteriorante predominante, asegurando que las bacterias patógenas no crezcan y que el alimento se deteriore para que no sea consumido. 3.- Añadiendo preparaciones de bacteriocina cruda (extracto crudo), licor fermentado o concentrados obtenidos por el crecimiento de BAL productoras de bacteriocina en sustrato complejo. Este método evita el uso de compuestos purificados que pueden tener regulación legal y ahorra costos en la purificación de cada compuesto. 4.- Adicionando sustancias antagónicas puras o semipuras como las bacteriocinas producidas por BAL. Al usar este método la dosis de bacteriocina es más precisa y por ende más predecible. Sin embargo la aplicación se limita de acuerdo a la regulación de cada pais concerniente a aditivos en alimentos .

19. Las dos primeras metodologías podrían denominarse métodos in situ de biopreservación (por inoculación del sistema alimenticio con la cepa productora de bacteriocina en condiciones que favorezcan su producción); mientras las dos últimas serían metodologías ex situ (donde la bacteriocina es producida por fuera del alimento en condiciones controladas y luego aplicada al alimento). En el caso de usar sustancias antagónicas puras o semipuras , es necesario utilizar técnicas de precipitación de la proteína adaptadas a las condiciones de cada laboratorio, debe inicialmente estandarizarse la producción y precipitación de la bacteriocina , hasta garantizar su reproducibilidad antes de la aplicación en alimentos para asegurar una cantidad adecuada con suficiente poder inhibitorio. La aplicación de las metodologías de biopreservación depende de las variables tecnológicas a las que sean sometidas los cultivos, en los casos ex situ, la producción de bacteriocina puede llegar a ser una metodología más costosa ya que no solo requiere de las cepas iniciadoras (microorganismos completamente aislados), sino de medios de cultivo y equipos para el desarrollo de las cepas y para la producción de la bacteriocina .

20. FUNCIÓN DE LAS BACTERIAS ACIDO LÁCTICAS Y SUS METABOLITOS EN LA BIOPRESERVACIÓN Bacterias Acido Lácticas En cualquiera de los casos de biopreservación mencionados anteriormente son utilizadas las Bacterias Acido Lácticas (BAL) que comprenden un número elevado de bacterias gram -positivas cuya característica común es la producción de ácido láctico a partir de los carbohidratos. El grupo de bacterias lácticas asociadas con los alimentos incluyen cocos de géneros: lactococcus streptococcus , pediococcus , leuconostoc y bacilos de los géneros Lactobacillus y Carnobacterium . Moreira (15), menciona que este grupo de bacterias probablemente sea el más abundante y difundido en la naturaleza, debido a la capacidad que poseen de crecer en una variedad de sustratos y en diversas condiciones biológicas. Dentro de las bacterias lácticas, el grupo Lactobacillus es el más importante y heterogéneo, incluyendo especies con propiedades bioquímicas y fisiológicas muy diferentes. Por ello, las condiciones existentes en las carnes envasadas a vacío, en las curadas y en los productos cárnicos favorecen el crecimiento de estos microorganismos. En la carne envasada a vacío los microorganismos dominantes son Lactobacillus sp , Leuconostoc sp y Carnobacterium sp

21. La utilización de los carbohidratos disponibles en el alimento y la reducción del pH a causa de los ácidos orgánicos producidos, son el principal mecanismo de antagonismo microbiano de las bacterias lácticas. No obstante, estas bacterias también producen otras sustancias antagonistas dentro de las cuales se destacan el diacetilo , peróxido de hidrógeno, acetaldehído, compuestos no proteicos de bajo peso molecular y las bacteriocinas . Bacteriocinas Este es el metabolito sobre el cual se han centrado la mayor parte de estudios en los últimos años, desarrollándose diversas investigaciones en torno a su detección, producción, purificación, forma de acción, caracterización bioquímica, propiedades bactericidas, microorganismos inhibidos o sensibles y aplicación con éxito en la biopreservación de alimentos. El término bacteriocinogenicidad está definido como la capacidad de las bacterias de sintetizar y eliminar al exterior proteínas antagónicas de otros microorganismos, por lo que se podría deducir que las BAL tienen esta característica bien definida. Las bacteriocinas son proteínas o péptidos bactericidas sintetizados en el ribosoma de las BAL, la célula productora sintetiza una molécula que la inmuniza contra la propia bacteriocina . La producción ocurre de forma natural durante la fase logarítmica del desarrollo bacteriano o al final de la misma, guardando relación directa con la biomasa producida, (14, 15).

22. BACTERIAS ACIDO LÁCTICAS EN LA CONSERVACIÓN DE LA CARNE Según su espectro de inhibición solo en dos grupos: Bacteriocinas activas frente a cepas taxonómicamente relacionadas. B) Bacteriocinas con un amplio rango de actividad frente a bacterias gram positivas. La nisina presenta actividad inhibitoria frente a microorganismos como Pseudomonas , Escherichia y Salmonella pero el efecto no se observa, a menos que se altere el componente lipopolisacárido de la membrana externa de estos microorganismos, con tratamientos como un choque osmótico o tratamiento con EDTA (25). La clasificación de las bacteriocinas de acuerdo a características físicas, químicas y genéticas es descrita por varios autores, que coinciden en mencionar las siguientes clases: Clase I - Lantibóticos :  Son pépticos pequeños (menos de 5000 Da), que contiene en su estructura aminoácidos atípicos o modificados caracterizado por la presencia de aminoácidos no comunes como lantionina , metillantionina y a aminoácidos insaturados como dehidroxilamina y dehidrobutirina , referenciados como lantibióticos

23. A este grupo pertenece la nisina , que es la bacteriocina mejor caracterizada, y se comercializa para uso como aditivo alimentario (8). Su aplicación alimentos es amplia, pues actúa adecuadamente a pH ácido lo que permite su uso en alimentos fermentados. Otros ejemplos de este grupo son la lacticina 481 y lacticina S. Clase II:  Son péptidos pequeños termoestables (menos de 10000 Da). Ej. Lactacina B, Lactocina 27. Esta característica de termoresistencia parece estar relacionada con su estructura molecular, normalmente compuesta por pépticos pequeños que no presentan estructura terciaria. Esta característica la hace atractiva para la utilización en la industria de alimentos, porque resistiría tratamientos térmicos. Clase III:  Proteínas termolábiles de peso molecular mayor 30000 Da. Ej. helveticina J. Mas recientemente Castellano y colaboradores (7) reportaron que la última revisión de la clasificación las divide en dos categorías principales: los lantibióticos que contienen lantioninas (clase I) y las bacteriocinas que no contiene lantionina (clase II), mientras que la clase general; proteínas termolábiles (es la clase III de bacteriocinas ) constituyen un grupo llamado bacteriolisinas .