TECNOLOGIA AGROINDUSTRIAL I

• Msc. Julio Cesar Rojas Naccha

AGROINDUSTRIA

TECNOLOGIA DE NO ALIMENTOS

TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

PRODUCCIÓN

CONSERVACION

TRANSFORMACION

COMERCIALIZACION

Transformación ceroTransformación unoTransformación dos

TRANSFORMACIÓN DE LOS PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES

Alim

ento

s

Primera gama

Segunda gama

Tercera gama

Cuarta gana

Quinta gama

Productos frescos y los que se han conservado por salazón, secado o fermentación.

Productos en conserva (tratamientos térmicos)

Productos congelados.

Productos frescos mínimamente procesados. Sin tratamiento térmico, en refrigeración y periodo de caducidad corto de 7 – 10 días.

Productos cocidos, envasados y refrigerados, en atmosferas modificadas o al vacío.

CONSERVACION DE LOS PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES

Mantener la calidad :- Fisicoquímico- Microbiología- Sensorial- Nutricional- Funcional- Genética, etc.

Descomposición o Deterioro- Perdida de sus calidad inicial- Incremento de la toxicidad

Deterioro por causas :

Físicas

Químicas

Microbiológicas

Pérdida de peso, daños mecánicos, cambios en textura y apariencia.

Pérdida de características sensoriales, pérdidas de las propiedades nutritivas y funcionales.

Alteraciones, reacciones metabólicas y abióticas indeseables.

MÉTODOS DE CONSERVACIÓN

• DESHIDRATACION

• TRATAMIENTOS TERMICOS

• APLICACIÓN DEL FRIO

• RADIACIONESELECTROMAGNETICAS

• MEMBRANAS O FILTROS

• MODIFICACION DE ATMOSFERAS

• ALTAS PRESIONES HIDROSTÁTICAS

• TECNOLOGIAS EMERGENTES

⁻ ADITIVOS QUIMICOS

⁻ SALAZON

⁻ ALTA CONCENTRACION

DE AZUCAR

⁻ ETANOL

⁻ ACIDO ACETICO

⁻ CONTROL BIOLOGICO EN

POSCOSECHA

⁻ METODOS COMBINADOS

DESHIDRATACION

Aw

TRAMIENTOS TERMICOS

.

MODIFICACION DE ATMOSFERAS

.

• Atmosfera Controlada (AC)• Atmosfera Modificada(AM)• Almacenamiento Hipobárico

APLICACIÓN DEL FRIO

CONSERVACION POR FRIO• Refrigeración: T > T punto de congelación

• Congelación: T < 0°C

• Ultra congelación: Congelación rápida en la que los alimentos son enfriado bruscamente para alcanzar la temperatura de cristalización en poco tiempo. (T < -40°C)

Aplicado en productos: carnes, pescados, mariscos, vegetales, comidas preparadas.

Por gases criogénicos: Nitrógeno líquido o Dióxido de carbono liquido.

RADIACION ELECTROMAGNETICA

• .

UVIRMO

gamma

ALTAS PRESIONES HIDROSTATICAS

• .

ADITIVOS QUIMICOS

.

MEMBRANAS O FILTROS• .

CONTROL BIOLOGICO• .

SALAZON

Disminuye la solubilidad del O2 en el agua

↓ 𝑨𝒘 ↑𝑷 .𝑶𝒔𝒎𝒐𝒕𝒊𝒄𝒂

ALTA CONCENTRACION DE AZUCAR

Sacarosa

CONSERVACIÓN POR FERMENTACIÓN

Fermentación

Levaduras →Etanol

Bacterias – Acido Acético Acido láctico Acido Propionico

Fermentación alcohólica (C2H5OH)

• Saccharomyces :

Hexosas →alcohol + CO2

ETANOL:

Desnaturaliza proteínas del protoplasmaAtaca a todos los microorganismos, solo a

formas vegetativasNo ataca esporasAcción conservadora (> 10% ALCOHOL)

Azúcar → Alcohol → Ácido acético

Levaduras Bacterias acéticas

VINAGRE (Ácido Acético 4%)

Ácido acético > 3.6% → inhibe el crecimiento de bacilos acido lácticos y levaduras

Fermentación Acética

FERMENTACIÓN LÁCTICA• Encurtidos (hortalizas)• Pickles (pepinillo

fermentado)• Chucrut (col fermentado)• Aceitunas

NaCl 10% p/p: inhibe microorganismos excepto bacterias ácido lácticas.

TECNOLOGIAS EMERGENTES• .

FACTORES QUE AFECTAN LA CONSERVACION

FACTORES EXTERNOS:

TEMPERATURA: Al aumentar la temperatura la temperatura la velocidad de reacción aumenta.

El valor Q10

La ecuación de Arrhenius relaciona la reacción con la temperatura y con la energía de activación.

La actividad Enzimática es máxima en su temperatura optima, por encima del cual en pieza la desnaturalización.

= 2

𝑘=𝐴℮−Ε𝑎𝑅𝑇

HUMEDAD RELATIVA:La excesiva humedad es medio para el desarrollo de microorganismos° HR=p / p°

PRESION PARCIAL DE OXIGENO: La presencia de oxigeno puede ocasionar problemas como la rancidez en alimentos grasos y la oxidación de vitaminas, pardea miento enzimático, desarrollo de microrganismos aerobios.

PRESION PARCIAL DE OTROS GASES:

Otros gases como etileno, CO2, aromas indeseables.

RADIACION ELECTROMAGNETICA: Luz visible, Luz UV

Efecto como: - Oxidación de lípidos.- Pérdida de vitaminas- Pérdida de características sensoriales.- Cambio de color

PRESENCIA DE CONTAMINANTES INDUSTRIALES:

- Restos industriales (solventes, lubricantes, detergentes, gases, aromas, etc)

- Agroquímicos (pesticidas, herbicidas, fertilizantes)

- Metales Pesados

ADITIVOS QUÍMICOS:

Los aditivos son usados para conservar los alimentos y mejorar sus características, pero el exceso o mal uso puede ocasionar deterioro y toxicidad.

CONTAMINACION MICROBIANA:Mohos, levaduras, bacterias.

INFESTACIONES: Ataque de plagas (ácaros, insectos, roedores).

ESFUERZOS MECANICOS: Lesiones por golpes, cortes, etc.

FACTORES INTERNOS

• ACTIVIDAD DE AGUA:

A mayor disponibilidad de agua, medio donde han de realizarse todas las reacciones bioquímicas y químicas.

• COMPOSICIÓN QUÍMICA:

- Humedad

- Proteínas

- Grasas

- Carbohidratos

- cenizas

AW=p/ p°

AW=%HR100

PRESION PARCIAL DE OXIGENO INTERNO: El oxigeno disuelto en los tejidos pueden favorecer las reacciones de deterioro pues favorece el potencial de oxido reducción del producto.

CONTAMINACION INICIAL DEL PRODUCTO: La contaminación inicial del tipo química o microbiológicos del producto afectara en la conservación del producto.

ACTIVIDAD DE AGUA• El agua ejerce en los alimentos una determinada presión de vapor

cuya magnitud depende de:Cantidad de agua presenteTemperaturaConcentración de solidos en fase acuosa

Actividad de agua se define como:

p= presión de vapor del agua en el producto a una temperatura.

P°= Presión de vapor de saturación del agua pura a la misma temperatura.

AW=p/ p°

Agua libre Agua débilmente ligadaO absorbida en multicapas

Agua ligada o quimioligada o

quimioabsorbida

Aw: 0.7 – 0.99 Aw: 0.1 – 0.8 Aw: 0.0 – 0.3

Solvente Poco solvente No se comporta como disolvente

Alta capacidad reactiva Actividad reactiva reducida No es reactiva

Congelable Poco congelable No se congela a menos de -40 °C

Permite desarrollo de microorganismos

Enlaces débiles (p Hidrogeno)

Unida a la materia seca mediante fuerzas electrostáticas del agua con grupos NH3+, COO -, SH-, OH-

Fácil de eliminar Difícil de extraer

Agua del capilar

Agua libre retenida en capilares extracelular muy finos (diámetro < 1 um)

Monocapa o cobertura molecular

Primera capa de agua sobre la materia seca

Eliminación del agua ligada: Es necesario el calor de sorcion (Qs)

Act

ivid

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ínim

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sarr

ollo

de

Mo

Bacterias normales : 0.91

Mohos normales: 0.8

Levaduras normales: 0.88

Bacterias halófilas: 0.75

Levaduras Osmofilas: 0.6

Mohos xerófilos

ISOTERMAS DE ADSORCION• Curva que representa la humanidad de equilibrio del alimento con la

humedad relativa del medio que rodea al producto.

• Sirve para predecir el comportamiento del producto en diferentes condiciones de almacenaje.

Histéresis: No coincidencia de curvas de adsorción con desorción.

Isoterma de adsorción y desorción

X= Humedad de equilibrio (g H2O / g m.s)

Zona I: Agua ligadaZona II: MulticapaZona III: Agua de capilar o atrapada y agua libre

• Humedad de equilibrio. Cuando el producto no absorbe ni pierde agua debido a que las presiones de vapor en el producto y en el ambiente son iguales.

Comportamiento de los agentes causantes de deterioro en función de la actividad de agua

Fig. 2 Influencia de la temperatura en las isotermas de sorcion.