tecnología de alimentos
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Tecnología de Alimentos
Book · January 2011
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Katherin Castro-Ríos
Universidad Católica de Manizales
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Ingeniería
edici
ones
de la
Katherin Castro Ríos
Castro
Este texto busca dar herramientas básicas
de temas de tecnología de alimentos,
permitiendo orientar al estudiante de ciencia,
tecnología e ingeniería de alimentos en sus
primeras etapas de estudio, y de esta manera
contextualizar la importancia de esta área en
su profesión.
El libro consta de seis capítulos: el
primero involucra el entendimiento de
los métodos de conservación y su rol en la
disminución del deterioro de los alimentos,
tema fundamental para asimilar la aplicación
en los capítulos posteriores. Los capítulos
siguientes describen la importancia
nutricional y procesos de las áreas de
producción más conocidas: cárnicos, lácteos,
frutas, hortalizas y cereales. Finalmente
se exponen las prácticas adecuadas para la
manipulación de alimentos, que permiten
garantizar la obtención de productos seguros
para el consumidor.
Identifique los métodos de conservación de alimentos
Incluye procesos de elaboración de diferentes productos
Ejercicios propuestos
Glosario
E-learning y contenidos libres adicionales en:
www.aprendizajeenlinea.comedici
ones
de la
Ingeniera de alimentos con Especialización en Desarrollo Agroindustrial. Se ha desempeñado como docente del programa de ingeniería de alimentos de la Universidad de Caldas y asesora en temas de buenas prácticas de manufactura en el sector privado. Docente de pregrado en las áreas de Microbiología de alimentos, Análisis Sensorial, Análisis de alimentos y Tecnología de alimentos.
Obtuvo el segundo puesto del V premio a la Investigación en Alimentos, ACTA e Instituto Alpina y la Beca “Generación del Bicentenario -Francisco José de Caldas-” para estudios a nivel de Doctorado en Colombia, otorgada por Colciencias. Autora de diversos artículos publicados en revistas científicas.
Kath
erin
Cas
tro
Ríos
9 78958 8 67 538 1
ISBN 978-958-8675-38-1
Tecnologíade alimentos
Ingeniería
Katherin Castro Ríos
Castro Ríos, Katherin Tecnología de alimentos. / Katherin Castro Ríos-- Bogotá : Ediciones de la U, 2010. 134 p. ; 24 cm. ISBN 978-958-8675-38-1 1. Conservación de alimentos 2. Cárnicos 3. Lácteos 4. Frutas yhortalizas 5. Cereales 6. Manipulación de alimentos I. Tít.658.11 cd 21 ed.A1273673
Área: Ingeniería de alimentosPrimera edición: Bogotá, Colombia, enero de 2011ISBN. 978-958-8675-38-1
© Katherin Castro Ríos (Foros de discusión, blog del libro y materiales complementarios del autor en www.edicionesdelau.com)© Ediciones de la U - Calle 24 A No. 43-22 - Tel. (+57-1) 4810505, Ext. 114 www.edicionesdelau.com - E-mail: [email protected] Bogotá, Colombia
Ediciones de la U es una empresa editorial que, con una visión moderna y estraté-gica de las tecnologías, desarrolla, promueve, distribuye y comercializa contenidos, herramientas de formación, libros técnicos y profesionales, e-books, e-learning o aprendizaje en línea, realizados por autores con amplia experiencia en las diferentes áreas profesionales e investigativas, para brindar a nuestros usuarios soluciones útiles y prácticas que contribuyan al dominio de sus campos de trabajo y a su mejor desem-peño en un mundo global, cambiante y cada vez más competitivo.
Coordinación editorial: Adriana Gutiérrez M.Carátula: Hipertexto Ltda.Impresión: D´vinniCalle 39 Sur No. 68C-33, Pbx. 7245400
Impreso y hecho en ColombiaPrinted and made in Colombia
No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni su trata-miento informático, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier me-dio, ya sea electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro y otros medios, sin el permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright.
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Contenido
Prólogo ............................................................................................................11
Capítulo 1. Conservación de los alimentos ............................... 13
1.1 Tratamientos de tipo físico ................................................................131.1.1 Conservación por aumento de la temperatura ....................131.1.2 Conservación por disminución de la temperatura ..............161.1.3 Conservación por eliminación de agua ...................................181.1.4 Por acción mixta ...............................................................................211.2 Tratamiento de tipo químico............................................................211.2.1 Conservación sin modificación de las características sensoriales ..........................................................................................211.2.2 Conservación con modificación de las características sensoriales ..........................................................................................221.3 Métodos emergentes de conservación .......................................251.3.1 Irradiación ...........................................................................................251.3.2 Conservación mediante alta presión ........................................261.3.3 Pulsos eléctricos ...............................................................................261.3.4 Calentamiento por infrarrojo .......................................................271.3.5 Calentamiento óhmico ..................................................................271.3.6 Atmósferas modificadas ...............................................................27Ejercicios .......................................................................................................28
Introducción al procesamiento de alimentos en Latinoamérica ................................................................................ 33
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TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R
Capítulo 2. Cárnicos ....................................................................... 35
2.1 La carne y su obtención ....................................................................352.1.1 Conversión del músculo en carne ..............................................362.2 Composición de la carne ...................................................................372.2.1 Proteínas .............................................................................................382.2.2 Agua .....................................................................................................382.2.3 Grasas ...................................................................................................382.2.4 Carbohidratos ...................................................................................392.2.5 Vitaminas y minerales ....................................................................392.3 Procesamiento de la carne ................................................................392.3.1 Materias primas e insumos ...........................................................392.4 Tipos de productos cárnicos ............................................................422.4.1 Productos procesados crudos .....................................................422.4.2 Productos procesados embutidos .............................................422.4.3 Productos procesados no embutidos ......................................442.4.4 Productos procesados fermentados .........................................442.4.5 Productos procesados enlatados ...............................................47Ejercicios .........................................................................................................48Referencias bibliográficas ........................................................................50
Capítulo 3. Lácteos ......................................................................... 53
3.1 Composición de la leche...................................................................533.1.1 Agua .....................................................................................................543.1.2 Proteínas .............................................................................................543.1.3 Grasas ....................................................................................................553.1.4 Carbohidratos ...................................................................................553.1.5 Vitaminas y minerales .....................................................................553.1.6 Las enzimas ........................................................................................563.2 Recepción y tratamientos .................................................................563.3 Métodos de conservación de la leche .........................................573.3.1 Enfriamiento ......................................................................................583.3.2 Calentamiento o termización ......................................................593.3.3 Pasteurización ...................................................................................593.3.4 Esterilización ......................................................................................593.3.5 Proceso aséptico o UHT (ultra high temperature) .............60
CONTENIDO
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3.4 Productos lácteos .................................................................................603.4.1 Leche saborizada .............................................................................603.4.2 Queso ...................................................................................................603.4.3 Yogur ....................................................................................................613.4.4 Arequipe o dulce de leche ............................................................633.4.5 Helados ................................................................................................633.4.6 Mantequilla ........................................................................................63Ejercicios .........................................................................................................65Referencias bibliográficas ........................................................................67
Capítulo 4. Frutas y hortalizas ...................................................... 69
4.1 Composición de las frutas y hortalizas .........................................694.1.1 Agua ......................................................................................................704.1.2 Carbohidratos ...................................................................................704.1.3 Ácidos orgánicos ..............................................................................704.1.4 Vitaminas y minerales .....................................................................704.1.5 Proteínas y lípidos ............................................................................714.2 Procesamiento de frutas y hortalizas ............................................714.2.1 Materia prima ...................................................................................714.2.2 Aditivos ................................................................................................714.2.3 Productos mínimamente procesados ......................................724.2.4 Frutas y hortalizas congeladas ....................................................744.2.5 Pulpa de frutas ..................................................................................744.2.6 Mermelada ........................................................................................754.2.7 Jugos ....................................................................................................784.2.8 Néctar ...................................................................................................794.2.9 Refresco de frutas ............................................................................794.2.10 Bocadillo ...........................................................................................794.2.11 Encurtidos ........................................................................................794.2.12 Vinos ...................................................................................................81Ejercicios .........................................................................................................82Referencias bibliográficas ........................................................................84
Capítulo 5. Cereales........................................................................ 87
5.1 Composición de los cereales ............................................................87
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TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R
5.1.1 Carbohidratos ..................................................................................885.1.2 Proteínas ............................................................................................885.1.3 Lípidos ..................................................................................................885.2 Procesamiento de cereales ...............................................................895.2.1 Harinas .................................................................................................895.2.2 Pan ..........................................................................................................905.2.3 Pasta .....................................................................................................915.2.4 Galletas ................................................................................................935.2.5 Rosquillas (donuts) ...........................................................................945.2.6 Cereales para el desayuno ............................................................955.2.7 Pasabocas (snacks) ..........................................................................965.2.8 Tortillas ................................................................................................975.2.9 Arepas ..................................................................................................97Ejercicios .........................................................................................................99Referencias bibliográficas ..................................................................... 101
Introducción a la correcta manipulación de alimentos......... 103
Capítulo 6. Manipulación de alimentos ................................... 105
6.1 Conceptos asociados a la manipulación de alimentos ........ 1056.1.1 Codex alimentarius .......................................................................1056.1.2 Buenas prácticas de manufactura (bpm) ............................. 1066.1.3 Manipulación y manipulador de alimentos ........................ 1076.2 Riesgos asociados a la manipulación de alimentos .............. 1086.2.1 Riesgos físicos ................................................................................ 1086.2.2 Riesgos químicos .......................................................................... 1086.2.3 Riesgos biológicos ........................................................................ 1096.3 Control de microorganismos ........................................................ 1096.3.1 Microorganismos .......................................................................... 1106.3.2 Factores que afectan el crecimiento de los microorganismos .......................................................................... 1106.4 Manipulación adecuada de alimentos ...................................... 1146.4.1 Prevención de la contaminación cruzada ............................ 1146.4.2 Manejo de los alimentos a la temperatura correcta .......... 1156.4.3 Prácticas generales de higiene ................................................ 116
CONTENIDO
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6.4.4 Limpieza y desinfección de alimentos, equipos y utensilios .......................................................................................... 1196.4.5 Identificación, verificación y control de plagas .................. 1216.4.6 Disposición de residuos sólidos .............................................. 1226.5 Enfermedades transmitidas por los alimentos ....................... 123Ejercicios ...................................................................................................... 126Referencias bibliográficas ..................................................................... 128Glosario ..........................................................................................131
Tablas
Tabla 1.1. Duración de alimentos en refrigeración ......................................17Tabla 1.2. Duración de alimentos en congelación. ......................................18Tabla 1.3. Conservantes y sus funciones ........................................................22Tabla 2.1 Técnicas empleadas para adición de sustancias curantes .............................................................................................. 46Tabla 5.1 Efecto de las etapas de procesamiento en la calidad del pan .................................................................................................92Tabla 6.1 Algunas regulaciones nacionales y regionales de las BPM ........................................................................................ 107Tabla 6.2 Sustancias antimicrobianas de origen natural ....................... 112Tabla 6.3 Recomendaciones para el uso del Hipoclorito de sodio ........................................................................................... 121Tabla 6.4 Etapas para la disposición de residuos sólidos ....................... 123Tabla 6.5 Principales bacterias, alimentos asociados y síntomas que generan ETAS ..................................................... 125
Figuras
Figura 1.1. Secado de café en planchas de concreto ..................................20Figura 2.1. Variación del pH en la carne .........................................................37Figura 2.2. Diagrama de elaboración del chorizo .......................................43Figura 2.3. Diagrama de elaboración de mortadela ..................................45Figura 2.4. Diagrama de elaboración de jamón ahumado ......................45Figura 2.5. Diagrama de elaboración de salami ..........................................46Figura 2.6 Diagrama de elaboración de pasta de hígado enlatado (Paté) ................................................................................ 47Figura 3.1. Resumen métodos de conservación de la leche ...................58Figura 3.2 Diagrama de elaboración del queso fresco ..............................62Figura 3.3 Diagrama de elaboración del yogur ........................................... 62
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TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R
Figura 3.4 Diagrama de elaboración de helados ........................................ 64Figura 3.5 Diagrama de elaboración de mantequilla ................................ 64Figura 4.1 Diagrama de elaboración de frutas y hortalizas mínimamente procesadas .......................................................... 73Figura 4.2 Diagrama de elaboración de frutas y hortalizas congeladas 75Figura 4.3 Diagrama de elaboración de mermelada ................................ 76Figura 4.4 Diagrama de elaboración de jugos y néctares ........................ 80Figura 4.5 Diagrama de elaboración de bocadillo ..................................... 80Figura 4.6 Diagrama de elaboración de vino .............................................. 81Figura 5.1. Etapas de Molienda ......................................................................... 89Figura 5.2. Diagrama de elaboración del pan .............................................. 91Figura 5.3 Diagrama de elaboración de pasta ............................................. 93Figura 5.4 Diagrama de elaboración de galletas ......................................... 94Figura 5.5 Diagrama de elaboración de rosquillas ..................................... 95Figura 5.6 Diagrama de elaboración de cereales para el desayuno ..... 96Figura 5.7 Diagrama de elaboración de tortillas ......................................... 97Figura 5.8 Diagrama de elaboración de arepas ........................................... 98Figura 6.1 Documentos del Codex Alimentarius. .................................... 106Figura 6.2 Esquema de reproducción de los microorganismos ......... 113 Figura 6.3. Riesgo de contaminación cruzada por inadecuado almacenamiento de alimentos ....................... 115Figura 6.4 Esquema de control de temperaturas en los alimentos .... 116Figura 6.5 Adecuado uso de la indumentaria de protección .............. 117Figura 6.6 Procedimiento adecuado de lavado de manos con o sin guantes ................................................................................. 118
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Prólogo
La tecnología de alimentos es una disciplina que estudia la trans-formación de materias primas de origen agroalimentario en pro-ductos de mayor duración y valor agregado, destinadas al consu-mo humano. Estos procesos deben garantizar las características nutricionales e inocuidad de los alimentos. Para lograrlo es nece-sario un conocimiento de las materias primas a emplear, los mé-todos conservación y las variables que inciden en los procesos de producción.
Este texto busca dar herramientas básicas de temas de tecnolo-gía de alimentos, permitiendo orientar al estudiante de ciencia, tecnología e ingeniería de alimentos en sus primeras etapas de estudio, y de esta manera contextualizar la importancia de esta área en su profesión.
El libro consta de seis capítulos: el primero involucra el entendi-miento de los métodos de conservación y su rol en la disminución del deterioro de los alimentos, tema fundamental para asimilar la aplicación en los capítulos posteriores. Los capítulos siguientes describen la importancia nutricional y procesos de las áreas de producción más conocidas: cárnicos, lácteos, frutas, hortalizas y cereales. Finalmente se exponen las prácticas adecuadas para la manipulación de alimentos, que permiten garantizar la obten-ción de productos seguros para el consumidor.
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Cap. 1 - CONSERVaCIÓN DE aLIMENTOS
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CONTENIDO
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Capítulo 1
Conservación de los alimentos
Los alimentos sufren deterioro ocasionado por la acción de agen-tes biológicos (microorganismos, enzimas), físicos (luz, aire) y quí-micos (oxidación). Para retrasar el deterioro natural del alimento es necesario emplear métodos de conservación, éstos controlan las variables intrínsecas y extrínsecas de un alimento, prolongan-do la vida útil de estos, brindando inocuidad, facilitando el tras-porte, el procesamiento y posibilitando el intercambio comercial. Para lograr lo descrito anteriormente se emplean tratamientos de tipo físico, químico y métodos emergentes.
1.1 TRATAMIENTOS DE TIPO FÍSICO
1.1.1 Conservación por aumento de la temperatura
La aplicación de altas temperaturas, permite la destrucción de microorganismos, desnaturalización de las proteínas y la inac-tivación de las enzimas, afectando principalmente el desarrollo microbiano. Los tratamientos de elevación de temperatura más conocidos son:
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TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - KATHERIN CASTRO R
Escaldado o blanqueado
Es un tratamiento térmico suave corta duración empleado en frutas y hortali-zas, destinado a inactivar enzimas que generan cambios en la calidad (cambios en color, textura, olor y sabor), detenien-do la actividad metabólica y la degrada-ción del alimento.
Se emplean temperaturas entre 70 y 100°C y tiempos de 1 a 15 minutos, sin embargo el tiempo a utilizar dependerá de la forma, tamaño y cantidad del ali-mento, además debe ser suficiente para inactivar enzimas resis-tentes a las altas temperaturas como la catalasa y la peroxidasa.
Termización
Es un tratamiento térmico sua-ve, que reduce el número de microorganismos termolábiles en la leche. Se emplea cuando la leche cruda no va a ser pro-cesada inmediatamente. Utiliza temperaturas entre 60 a 65°C y un tiempo de 15 a 30 segundos.
Pasteurización
La pasteurización es el proceso aplicado a un producto mediante una adecuada relación de temperatura y tiempo para destruir mi-
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Cap. 1 - CONSERVaCIÓN DE aLIMENTOS
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croorganismos patógenos. La tempera-tura y el tiempo a emplear dependerán del tipo de microorganismo que se de-see eliminar, sin embargo las más comu-nes son 72º C durante 15 ó 20 segundos (pasteurización rápida) o 63ºC durante 30 minutos (pasterización lenta) seguida de un enfriamiento a rápido a 4º C.
La pasteurización rápida, es empleada cuando los procesos son continuos y se utilizan equipos conocidos como inter-cambiadores de calor, la pasteurización lenta es utilizada cuando el proceso es por lotes y se emplean tanques de pasteurización.
Los alimentos pasteurizados (leche, jugo, néctar, refrescos, cer-veza) se conservan sólo unos días, ya que se destruye o inactivan parte de los microorganismos, debido a esto requiere ser com-plementado con otros métodos de conservación como la refrige-ración y una adecuada selección del envase (cartón parafinado, plástico o vidrio) ayudando a prolongar la vida útil del alimento.
Proceso aséptico o UHT (Ultra High Temperature)
El proceso aséptico o UHT, consiste en es-terilizar alimentos y luego empacarlos en envases y ambientes estériles o asépti-cos. Se emplean temperaturas entre 135 a 150ºC por inyección de vapor saturado o seco durante 1 a 5 segundos, seguido de un enfriamiento rápido a 4°C, destruyendo o inactivando microorganismos y sus es-poras.
Este proceso logra aumentar la vida útil del alimento hasta en tres meses, después de este tiempo se pueden producir alteraciones sensoriales en el interior del envase.
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