SELECCIÓN DE TRATAMIENTOS TÉRMICOS

 

                                SELECCI�N DE LOS TRATAMIENTOS T�RMICOS

►   Basada en la aplicaci�n del tratamiento t�rmico m�s benigno que garantice  la seguridad de los alimentos (libres de pat�genos y toxinas) y que extienda su vida de almacenamiento.

►   CONSIDERACIONES EN LA SELECCI�N DE TRATAMIENTOS
T�RMICOS

►   Combinaci�n de tiempo-temperatura requeridas para la inactivaci�n de la mayor�a de los pat�genos resistentes al calor y descomposici�n de un alimento particular.

►   Caracter�sticas de la penetraci�n de calor en un alimento particular, incluyendo a la lata o contenedor de elecci�n si ser� empacado.

►   OBJETIVO

►   Proporcionar el tratamiento t�rmico que asegure que la part�cula de alimento m�s lejana de la fuente de calor en un lote o dentro de un contenedor recibir� suficiente calor, por el tiempo suficiente para inactivar al pat�geno m�s resistente y a los organismos o enzimas responsables del deterioro para alcanzar la esterilidad comercial.

►   RESISTENCIA DE LOS MICROORGANISMOS AL CALOR

►   El pat�geno m�s resistente al calor  encontrado en los alimentos y bajo condicioens anaerobias es Clostridium botulinum.

►   OTRAS BACTERIAS NO PAT�GENAS PERO DETERIORATIVAS
FORMADORAS DE ESPORAS

►   Bacillus stearothermophilus (FS 1518)

►   Anaerobio putrefactor 3679

►   CURVAS DE MUERTE T�RMICA (TDC)

►   Se mata a las bacterias mediante calor a una velocidad casi proporcional al n�mero presente en el sistema que se est� calentando  = MUERTE DE �RDEN LOGAR�TMICO

►   MUERTE DE
 �RDEN LOGAR�TMICO

►   Bajo condiciones t�rmicas constantes el mismo porcentaje de poblaci�n bacteriana se destruir� en  un intervalo de tiempo determinado, sin tomar en cuenta el tama�o de la poblaci�n sobreviviente.

►   MUERTE DE
 �RDEN LOGAR�TMICO

►   Si una temperatura dada mata al 90% de la poblaci�n durante el primer minuto de calentamiento, se matar� al 90% de la poblaci�n restante en el segundo minuto , 90% de la que resta  se eliminar� en el tercer minuto, etc.

►   MUERTE DE
 �RDEN LOGAR�TMICO

►   Este principio tambi�n se aplica a esporas bacterianas, aunque la pendiente de la curva puede ser diferente a la de las c�lulas vegetativas, ya que las esporas son m�s resistentes que �stas.

►   TIEMPO DE REDUCCI�N DECIMAL
VALOR “D”

►   El tiempo en minutos a una temperatura espec�fica requerido para destruir el 90% de los organismos de una poblaci�n. El valor “D”  disminuye a la poblaci�n sobreviviente en lo equivalente a un ciclo logar�tmico.

►   CURVA TDC

►   EJEMPLO

►   Si una cantidad de alimento en una lata contuviera un mill�n de organismos y recibiera una cantidad de calor equivalente a 4 valores “D” contendr�a todav�a 100 organismos sobrevivientes.

►   EJEMPLO

►   Si hubiese 100 latas como esas en un autoclave inicilamente y �sta proporcionara calor equivalente a 7 valores “D” se esperar�a que las 100 latas con una poblaci�n inicial total de 100 millones de bacterias contendr�a todav�a  10 organismos sobrevivientes. 

►   RESULTADO

►   Estad�sticamente estas 10 bacterias estar�an distribuidas entre las latas pero como no puede haber 0.1 organismo por lata entonces 10 latas tendr�an probablemente UNA bacteria que podr�a descomponer al alimento, mientras 90 latas ser�an est�riles.

►   CURVA DE TIEMPO DE MUERTE T�RMICA

►   Se elaboran para un organismo particular, en un medio o alimento espec�fico para proporcionar datos sobre los tiempos de destrucci�n para una poblaci�n definida de ese organismo a diferentes temperaturas.

►   VALOR “z”

►   El n�mero de grados requeridos por una curva de tiempo de muerte t�rmica espec�fica para pasar por un ciclo logar�tmico (cambio en factor de 10). Es tambi�n el �ndice de la pendiente negativa de la curva de tiempo de muerte t�rmica. 

►   SIGNIFICADO DEL
VALOR “z”

►   Caracteriza a la resistencia de las poblaciones a los cambios de temperatura.

►   Un organismo dado tendr� diferentes valores “z” en diferentes alimentos.

►   VALOR “F”

►   El n�mero de minutos a una temperatura espec�fica requeridos para destruir un n�mero espec�fico de organismos con un valor z espec�fico.

►   Es una medida de la capacidad de esterilizaci�n de un tratamiento t�rmico.

►   VALOR “F” DE REFERENCIA:
F_o

►   Es el n�mero de minutos a 121�C requeridos para destruir un n�mero espec�fico de organismos cuyo valor z es de 10�C.

►   Se conoce tambi�n a F_o como el “valor de esterilizaci�n” del tratamiento t�rmico.

►   IMPLICACIONES DEL VALOR
F₀

►   Diversas magnitudes de calentamiento proporcionan diferentes valores F₀.

►   Los requerimientos de F₀ de diversos alimentos difieren y son una medida de la facilidad o dificultad con la que estos alimentos pueden esterilizarse con calor.

►   FACTORES QUE AFECTAN A LAS CARACTER�STICAS DE LA CURVA DE TIEMPO DE MUERTE T�RMICA

►   Composici�n del alimento al que se le aplica el tratamiento t�rmico.

►   El �cido aumenta el poder eliminador del calor.

►   Otros componentes de los alimentos proteger�n a los organismos contra el calor.

►   COMPONENTES DE LOS ALIMENTOS PROTECTORES CONTRA EL CALOR

►   Az�car, Almid�n y Prote�nas.- En altas concentraciones protegen a las esporas bacterianas. La fruta en alm�bar requiere de mayor calentamiento que la materia prima.

►   Grasas y Aceites.- Interfieren con la penetraci�n del calor h�medo y protegen a los microorganismos y sus esporas.

►   GRASAS

►   Son pobres conductoras de calor. Hacen m�s ineficiente al sistema.

►   MECANISMO DE PROTECCI�N DE LAS GRASAS

►   La humedad es un conductor de calor muy efectivo y letal que penetra a las c�lulas de los microorganismos y sus esporas, por lo que el calor h�medo es m�s eficiente que el calor seco.

►   Los microorganismos quedan atrapados en los gl�bulos de grasa. La humedad es menos eficiente para penetrarlos ya que se convierte m�s en calor seco.

►   MECANISMO DE PROTECCI�N DE LAS GRASAS

►   En la misma lata o masa de alimento los organismos presentes en la fase l�quida pueden morir m�s pronto mientras que se requiere m�s calentamiento para la inactivaci�n de la flora de la fase oleosa, lo cual hace m�s dif�cil la esterilizaci�n de pescados y carnes.

►   COMBINACI�N
GRASAS-AZ�CAR

►   En los helados de crema la mezcla debe ser pasteurizada a una temperatura m�s alta o por un tiempo mayor que la leche para alcanzar una destrucci�n bacteriana adecuada.

►   ALMID�N

►   Afecta a la consistencia del alimento y a su curva de calentamiento. Puede cambiarla de covecci�n a conducci�n.

►   Retrasa la velocidad de penetraci�n del calor del punto fr�o de la lata o de la masa de alimento, lo cual protege a los microorganismos.

►   TIPOS DE ALMID�N

►   Los almidones com�nes se engruesan durante el calentamiento, por lo que los alimentos requieren mayores tiempos de tratamiento t�rmico.

►   Actualmente se han desarrollado almidones que se engruesan despu�s del tratamiento t�rmico, mientras se enfr�an (ejemplo: chow mein).

►   LETALIDAD TOTAL DEL
PROCESO

►   Representa la suma de los efectos letales de los cambios de temperatura en el tiempo durante la operaci�n total del autoclave

►   UNIDAD DE LETALIDAD

►   Para los c�lculos del proceso se define como el calor de eliminaci�n equivalente a UN minuto a 121�C contra un organismo con un valor z dado. TODOS los tratamientos t�rmicos igualmente destructivos proporcionan una unidad de letalidad.

►   UNIDAD DE LETALIDAD

►   Adem�s: Las fracciones de UN minuto a 121�C o sus equivalentes, representan fracciones correspondientes de una unidad de letalidad. Estas fracciones se conocen como “velocidades letales”.

►   DETERMINACI�N DEL TIEMPO DE PROCESAMIENTO Y LA LETALIDAD
DEL PROCESO

►   Se puede calcular la velocidad letal de cualquier temperatura alcanzada en el punto fr�o de una lata sometida al autoclave, para cualquier organismo “blanco” a partir de la f�rmula:

►   F�RMULA PARA CALCULAR LA
VELOCIDAD LETAL

►   Velocidad letal = antilog[(T – 121)/z]

En donde:

T y z est�n en grados Celsius

►   PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACI�N DEL TIEMPO DE PROCESAMIENTO Y LA LETALIDAD DEL PROCESO

►   Las velocidades letales correspondientes a temperaturas sucesivas tomadas de las curvas de penetraci�n de calor y enfriamiento del proceso del autoclave se integran para determinar la letalidad total del proceso o su valor de esterilizaci�n (F₀).

►   DETERMINACI�N DEL TIEMPO DE PROCESAMIENTO Y LA LETALIDAD DEL PROCESO

►   Se grafican las velocidades letales contra el tiempo correspondiente a las curvas de calentamiento y enfriamiento respectivamente. El �rea total resultante bajo esta curva de velocidad letal, dividida por el �rea correspondiente a una unidad de letalidad proporciona la totalidad letal o F₀.

►   CURVA DE VELOCIDAD LETAL

►   APLICACI�N DEL PROCEDIMIENTO

►   El tiempo de calentamiento y penetraci�n de calor variar�n entre las diversas autoclaves, tama�os y formas diferentes de las latas o botellas, composici�n diversa de los alimentos, por lo tanto el tratamiento t�rmico requerido variar� seg�n el caso espec�fico.

►   USO DEL PROCEDIMIENTO EN
LA INDUSTRIA DEL PROCESAMIENTO ACTUAL

►   Los c�lculos se llevan a cabo por computadora, la cual controla los procesos en el autoclave en aqu�llas plantas procesadoras altamente equipadas.

    

►   DATOS QUE SIEMPRE DEBER�N
CONOCERSE

►   Datos de la curva letal bacteriana.

►   Propiedades de penetraci�n de calor del alimento.

►   Ciertas caracter�sticas del autoclave.

►   Se asegura un proceso t�rmico �ptimo.

►   ELABORACI�N DE
TABLAS DE TIEMPOS DE
TRATAMIENTO T�RMICO

►   Con la experiencia se han elaborado tablas de tratamiento t�rmico para alimentos muy conocidos en latas de tama�os convencionales.

►   Sin embargo, debe tenerse especial cuidado con productos o materiales novedosos en los que se debe elaborar los c�lculos vistos.

►   TIEMPO DE PROCESAMIENTO PARA VEGETALES EN LATAS 307X409 Y FRASCOS DE VIDRIO DEL No. 303

►   ESTUDIOS DE INOCULACI�N
DE EMPAQUES

►   Se utilizan f�rmulas basadas en curvas de muerte t�rmica, velocidades de penetraci�n de calor, propiedades de autoclaves espec�ficas para lograr una aproximaci�n al tratamiento t�rmico m�s seguro, sin embargo, los resultados se confirman con los estudios de inoculaci�n de empaques.

►   INOCULACI�N DE EMPAQUES

►   Se inocula una poblaci�n substancial del organismo resistente al calor, deteriorador de alimentos bajo estudio en latas de alimento.

►   Las latas inoculadas se procesan en el autoclave a diferentes tiempos seg�n f�rmulas en alimentos parecidos.

►   EJEMPLO

►   Si las f�rmulas conocidas indican para ese organismo un intervalo de tiempo de 60 minutos las latas bajo estudio ser�n procesadas en un gradiente de: 50, 55, 60, 65 y 70 minutos.

►   En seguida se almacenan las latas a una temperatura que les es favorable a los organismos y/o sus esporas para desarrollarse.

►   EJEMPLO

►   Se examinan las latas peri�dicamente para buscar evidencia de desarrollo del microorganismo y deterioro del alimento, como abombamiento del envase por producci�n de gas.

►   Las latas no abombadas tambi�n se examinan bacteriol�gicamente.

►   EJEMPLO

►   Se seleccionar� como efectivo aquel tratamiento t�rmico que produzca consistentemente la esterilidad comercial para su utilizaci�n en el procesamiento del paquete de alimento bajo estudio.

►   DIFERENTES COMBINACIONES
 DE TIEMPO-TEMPERATURA

►   Es la base de varias de las t�cnicas m�s avanzadas y metodolog�as del procesamiento t�rmico.

►   IMPLICACIONES DE LA
COMBINACI�N
 TIEMPO-TEMPERATURA

►   Mientras m�s alta sea la temperatura se requerir� menor tiempo para la destrucci�n bacteriana.

►   Este principio es cierto para todo tipo de microorganismos y sus esporas.

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