Fundamentos del procesamiento térmico de los alimentos

“FUNDAMENTOS DEL PROCESAMIENTO TÉRMICO DE ALIMENTOS” de Gary S. Tucker, Susan Featherstone y William R. Miranda–Zamora ofrece todo lo que hay que saber de procesamiento térmico para alimentos enlatados y sus procesos relacionados. Esta primera edición brinda una cobertura ampliamente revisada a los profesionales, empresas del sector y nuevos profesionales o estudiantes de la industria alimentaria. Este libro está diseñado para cubrir todas las fases de planificación, procesamiento, almacenamiento y control de calidad con información actualizada sobre envases para alimentos enlatados, comidas preparadas, validación y optimización de procesos de enlatado, entre muchos otros temas de manera detallada.

ÍNDICE DEL LIBRO:

CAPÍTULO 1. Microbiología de los enlatados. 1.1. Introducción 1 1.2. Breve historia de la ciencia y tecnología del procesamiento térmico 2 1.3. Microbiología de los alimentos 31 1.3.1. Hongos 32 1.3.1.1. Mohos 33 1.3.1.2. Levaduras 36 1.3.2. Bacterias 37 1.3.2.1. Crecimiento y reproducción de bacterias 39 1.4. Factores que afectan el crecimiento de los microorganismos 42 1.4.1. pH 42 1.4.2. Humedad 50 1.4.3. Nutrientes 55 1.4.4. Potencial de oxidación-reducción 57 1.4.5. Resistencia antimicrobiana 58 1.4.6. Estructuras biológicas 58 1.4.7. Humedad relativa 58 1.4.8. Contenido de oxígeno/concentración de gases en el medio ambiente 59 1.4.9. Temperatura 60 1.5. Descripción de algunos microorganismos de importancia para el procesamiento térmico 61 1.5.1. Mohos 62 1.5.2. Levaduras 63. 1.5.3. Bacterias 64 Bibliografía 66.

CAPÍTULO 2. Tecnología de barrera para el desarrollo de microorganismos. 2.1. Introducción 73 2.2. Control de la carga de microorganismo 77 2.3. Uso de niveles de pH restrictivos 78 2.4. Entorno anaeróbico o ambiente en atmósfera modificado 81 2.5. Bajas temperaturas 82 2.6. Deshidratación o baja actividad de agua 83 2.7. Conservación química 86 2.7.1. Ácidos orgánicos 87 2.7.2. Sulfitos y nitritos 88 2.7.3. Antibióticos 89 2.7.4. Antioxidantes 89 Bibliografía 89.

CAPÍTULO 3. Enlatados de baja acidez. 3.1. Introducción 93 3.2. Historia de la industria del envasado 93 3.3. Producción de alimentos terminados 98 3.4. Procesos de esterilización F0 = 3 min 99 3.5. Esterilización comercial 106 3.6. Microorganismos de la cinética de muerte 112 3.7. Reducciones logarítmicas 116 Bibliografía 120.

CAPÍTULO 4. Enlatados ácidos y de alta acidez. 4.1. Introducción 123 4.1.1. Alimentos naturalmente ácidos 124 4.2. Procesamiento térmico de frutas 126 4.3. Selección de envase 126 4.3.1. Reacciones de oxidación dentro de una lata de fruta ácida 127 4.3.2. Pigmentos que se decoloran en latas simples 129 4.4. Determinando las recomendaciones de proceso para alimentos ácidos 129 4.4.1. Cálculo de valores de pasteurización 132 4.5. Factores inhibidores al crecimiento del microorganismo 137 4.5.1. Alta acidez: pH < 3,8 139 4.5.2. Ácidos: pH 3,8–4,2 141 4.5.3. Ácido medio: pH 4,2–4,5 142 4.6. Directrices de valor P 142 4.7. Directrices para factores críticos en el procesamiento térmico de alimentos ácidos 145 Bibliografía 147.

CAPÍTULO 5. Enlatados acidificados. 5.1. Introducción 151. 5.2. Medida de la acidez mediante el pH 153 5.2.1. Historia del pH 153 5.3. La química del pH 153 5.4. Medida de pH 158 5.4.1. Método potenciométrico 158 5.4.2. Medición colorimétrica 159 5.4.3. Acidez titulable 160. 5.5. Acidificación de alimentos 160 5.6. Procesamiento de alimentos acidificados 162 5.7. Diseño de procesos de pasteurización 164 5.7.1. Rango ácido medio: pH 4,2–4,5 166 5.7.2. Rango de ácido: pH 3,8–4,2 167 5.7.3. Alto rango de ácido: pH por debajo de 3,8 167 5.8. Puntos de control críticos en la producción de alimentos acidificados 168 5.8.1. Ingredientes 168 5.8.2. Procesamiento de calor 169 5.8.3. pH equilibrado posterior al proceso 170 5.8.4. Integridad del recipiente 171 5.8.5. pH durante la vida útil del producto 171 Bibliografía 171.

CAPÍTULO 6. Alimentos preparados. 6.1. Introducción 173 6.2. Comprender el comportamiento del microorganismo 175 6.2.1. Microorganismos patógenos relevantes para alimentos refrigerados 179 6.2.1.1. Clostridium botulinum 180 6.2.1.2. Bacillus cereus 182 6.2.2. Microorganismos que probablemente se encuentren en alimentos refrigerados 183 6.3. Métodos de fabricación 187 6.3.1. Paso del proceso térmico aplicado antes del envasado 189 6.3.1.1. Fábricas de cuidados bajos y cuidados altos. 6.3.2. Paso del proceso térmico aplicado después del envasado 193. 6.3.2.1. Precaución con calor latente para proteínas congeladas 197. Bibliografía 199.

CAPÍTULO 7. Sistemas de procesamiento térmico. 7.1. Introducción 205 7.2. Procesamiento en envase: sistemas de retorta 206 7.2.1. Retortas de vapor de condensación 207 7.2.2. Retortas sin canasta o caja 208 7.2.3. Retortas de inmersión en agua 210 7.2.4. Agua pulverizada y cascada 211 7.2.5. Retortas de vapor/aire 214 7.2.6. Retorta Shaka 215 7.2.7. Retortas de carrete y espiral 222 7.2.8. Retortas hidrostáticas 226 7.3. Procesamiento en línea: intercambiadores de calor 232 7.3.1. Comportamiento de flujo 234 7.3.2. Elección del intercambiador de calor 238 7.3.3. Maximizando la recuperación del producto 245 7.4. Nuevas tecnologías térmicas 246 Bibliografía 249.

CAPÍTULO 8. Optimización de procesos térmicos. 8.1. Introducción 253 8.2. Análisis matemático de la cocción 254 8.2.1. Ecuaciones de cocción y datos cinéticos 255 8.2.2. Competencia entre esterilización y 260. cocción 8.2.3. Optimización de la temperatura/tiempo en el procesamiento 263 Bibliografía 267.

CAPÍTULO 9. Evaluación de procesos térmicos. 9.1. Introducción 269 9.2. Establecer el valor del proceso objetivo 270 9.3. Métodos de validación: objetivos y principios 272 9.3.1. Cómo seleccionar las peores condiciones 272 9.3.1.1. Producto 273 9.3.1.2. Envase 274 9.3.1.3. Retorta o sistema de procesamiento 274 9.4. Enfoques de medición de temperatura 275 9.4.1. Pruebas de distribución de temperatura 275 9.4.2. Pruebas de penetración de calor 278 9.4.2.1. Localización del punto frío del producto 280 9.4.2.2. Establecer el tiempo y la temperatura programados del proceso 281 9.5. Métodos de establecimiento de procesos 281 9.5.1. Sistemas de medición de temperatura para pruebas de DT y PC 282 9.5.2. Métodos de reducción de registros para pruebas de PC 285 9.5.2.1. Métodos microbiológicos de esporas 289 9.5.2.2. Sistemas bioquímicos 297. 9.6. Métodos de cálculo de proceso 299 9.6.1. Método general 300 9.6.2. Método de Ball 303 9.6.3. Métodos numéricos 314 Bibliografía 315.

CAPÍTULO 10. Agua de enfriamiento y desinfección. 10.1. Introducción 321 10.2. Cloro 322 10.2.1. Demanda de cloro y cloro residual 324 10.2.2. El uso de cloro 325 10.2.3. Dióxido de cloro 326 10.3. Bromo 326 10.4. Ozono 327 10.5. Luz ultravioleta 329 10.6. Filtración de membrana 330 Bibliografía 331.

CAPÍTULO 11. Desviaciones de procesos térmicos. 11.1. Introducción 333 11.2. Que constituye una desviación de proceso. 11.3. Qué puede ir mal 335 11.4. Acciones requeridas 339 11.4.1. Acciones de APT 341 11.4.2. Análisis de desviación de proceso para productos de calentamiento quebrado 344 Bibliografía 348.

CAPÍTULO 12. Envases para enlatados. 12.1. Introducción 349. 12.2. Contenedores o recipientes metálicos 352 12.2.1. Hojalata 352 12.2.2. Acero libre de estaño (TFS o ECCS) 354 12.2.3. Aluminio 354 12.2.4. Revestimientos protectores (lacas) 354 12.2.4.1. Lacas de vinilo 355 12.2.4.2. Lacas de organosol 356 12.2.4.3. Laca epoxifenólica 356 12.2.5. Latas internamente lisas (sin lacar) 359 12.2.6. Revestimiento externo 361 12.3. Construcción y manejo de la lata 361 12.3.1. Especificaciones del producto 364 12.3.2. Almacenamiento y manipulación de latas vacías y tapas no utilizadas 364 12.3.3. Limpieza de latas vacías sin usar 367 12.3.4. Formación de doble costura y procedimientos de inspección 368 12.3.5. Lavado de latas llenas 389 12.3.6. Procesamiento de latas 390 12.3.7. Enfriamiento de latas 391 12.3.7.1. Prevención de corrosión 391 12.3.8. Embalaje secundario 394 12.4. Vidrio 394 12.4.1. Fabricación de vidrio 396 12.4.2. Cierres para sellar envases de vidrio para alimentos 398 12.4.3. Mecanismos de sellado 399 12.4.4. Procedimientos de inspección 401 12.4.5. Embalaje y procesamiento 401 12.4.5.1. Inspección y preparación de contenedores 401 12.4.5.2. Llenado 402 12.4.5.3. Tapado 402 12.4.5.4. Procesamiento atmosférico 403. 12.4.5.5. Procesamiento de presión 403 12.4.5.6. Enfriamiento 414 12.5. Plásticos, flexibles y laminados 405 12.5.1. Ventajas de los plásticos retornables 406 12.5.2. Desventajas de los plásticos retornables 407 12.5.3. Polímeros utilizados para empaques retornables 408 12.5.3.1. Polipropileno (PP) 408 12.5.3.2. Tereftalato de polietileno (PET) 408 12.5.3.3. Alcohol etílico de vinilo (EVOH) 408 12.5.3.4. Cloruro de polivinilideno (PVDC) 409 12.5.3.5. Poliamida (PA) 409 12.5.3.6. Aluminio 409 12.5.3.7. Películas de barrera recubiertas de vidrio 410 12.5.4. Tipos de envases utilizados para alimentos procesados térmicamente 410 12.5.4.1 Bolsas de retorta 410 12.5.4.2. Latas de plástico y tazas 413 12.5.4.3. Cartón compuesto retortable 414 12.5.5. Consideraciones de procesamiento: control del espacio superior 414 Bibliografía 415.

CAPÍTULO 13. Incubación de envases. 13.1. Introducción 419 13.2. Propósito de las pruebas de incubación 419 13.3. Causas de deterioro 421 13.3.1. Deterioro de fugas 422. 13.3.2. Subprocesamiento 425 13.3.3. Deterioro termofílico 427 13.4. Términos descriptivos para el alimento deteriorado 429 13.5. Métodos para pruebas de incubación 430 13.5.1. Tamaño de la muestra 430 13.5.2. Temperaturas y tiempos de incubación 432 13.5.2.1. Microrganismos termofílicos 433 13.5.2.2. Microrganismos mesofílicos 434 13.5.3. Inspección posterior a la incubación de contenedores 435 13.6. Prueba biológica 435 Bibliografía 436.

CAPÍTULO 14. HACCP en el enlatado. 14.1. Introducción 439 14.2. Aspectos clave de los sistemas de control de higiene para el procesamiento de alimentos (del Codex Alimentarius) 440 14.3. Identificación de puntos de control críticos en el procesamiento térmico 443 14.3.1. Carga microbiana o biocarga 443 14.3.2. pH del producto 443 14.3.3. Actividad de agua (aw) 444 14.3.4. Consistencia 445 14.3.5. Presencia, concentración y tipos de conservantes 446 14.3.6. Rehidratación 447 14.3.7. Blanqueado 447 14.3.8. Tamaño y estilo de los ingredientes 448. entrantes 14.3.9. Contenedor, embalaje y consideraciones de llenado 450 14.3.9.1. Espacio de cabeza 450 14.3.9.2. Contenedor de vacío y de escape de contenedores 451 14.3.9.3. Tamaño y geometría del contenedor 452 14.3.9.4. Temperatura inicial del producto 453 14.3.10. Factores críticos relacionados con el proceso 454 14.3.10.1. Método de procesamiento 454 14.3.10.2. Medio de procesamiento 454 14.3.10.3. Tipo y características del sistema de procesamiento de calor 454 14.3.10.4. Temperatura de procesamiento 455 14.3.10.5. Tiempo de procesamiento 457 Bibliografía 457.

CAPÍTULO 15. Aspectos medioambientales del enlatado. 15.1. Introducción 459 15.2. Evaluación de estilo de vida (LCA) 461 15.2.1. Categorías de impacto 463 15.2.1.1. Potencial de calentamiento global (GWP) 463 15.2.1.2. Uso de plaguicidas/ecotoxicidad 464 15.2.1.3. Uso de recursos abióticos 464 15.2.1.4. Potencial de acidificación 465 15.2.1.5. Potencial de eutrofización 466 15.2.1.6. Uso del suelo 467 15.2.1.7. Uso del agua 467 15.3. Emisiones de gases de efecto invernadero 468 15.3.1. Estudio de caso: jugo de manzana 470 embotellado 15.3.1.1. Materias primas (0,407 kg CO2e/PU) 471 15.3.1.2. Fabricación (0,061 kg CO2e/PU) 473 15.3.1.3. Transporte (0,057 kg CO2e/PU) 474 15.3.1.4. Residuos (0 kg CO2e/PU) 474 15.3.1.5. Huella global de carbono (0,525 kg CO2e/PU) 475 15.3.1.6. Emisiones de GEI para otros productos alimenticios 476 Bibliografía 479.