Técnicas de Conservación de Alimentos: Escaldado, Pasteurización, Termización y Esterilización

Escaldado

El escaldado es un tratamiento térmico que se aplica a las conservas antes de ser enlatadas, congeladas o deshidratadas. Consiste en someter los alimentos a una temperatura de 95-100ºC durante 25-30 minutos. Sus principales efectos son:

• Inactiva las enzimas que producen olores, colores y sabores anómalos durante el procesado y almacenamiento.
• Limpia y reduce la carga microbiana de la materia prima.
• Facilita la rehidratación de los productos deshidratados.
• Elimina el gas ocluido de los tejidos, disminuyendo la corrosión y el abombamiento de los envases.
• Mejora la textura.
• Ablanda y contrae los alimentos.

Sin embargo, el escaldado también presenta algunos inconvenientes:

• Produce pérdidas de vitaminas y nutrientes, disminuyendo el valor nutritivo del producto.
• Las aguas de escaldado son la principal fuente de contaminación de las industrias conserveras.
• Supone un considerable consumo de agua y energía.

Pasteurización

La pasteurización es un tratamiento térmico que se realiza a temperaturas inferiores a 100ºC con el objetivo de destruir parcialmente bacterias, hongos y levaduras. Debido a que no elimina todos los microorganismos, se suele combinar con otras técnicas de conservación, como la adición de sales, azúcares o conservantes químicos. Las finalidades de la pasteurización son:

1. Higienizar el producto: En alimentos poco ácidos, como la leche, destruye la flora patógena no esporulada y reduce la flora banal. Elimina el bacilo de Koch (tuberculosis), Salmonella Typhi, Salmonella Paratyphi y Brucella.
2. Estabilizar el producto: En alimentos ácidos (zumos y vinagre), elimina la flora alterante e inactiva enzimas, evitando el deterioro del producto.
3. Finalidad industrial: Destruye parte de la flora que se sustituye por otros cultivos que realizan la fermentación, como en el caso de la leche pasteurizada utilizada para hacer yogur.

Modalidades de Pasteurización

1. LHT (Low-Temperature Holding) o pasteurización baja: Utiliza tiempos largos (30 minutos) y temperaturas bajas (62ºC). Es adecuada para pasteurizar líquidos, tanto envasados como sin envasar.

   • Para alimentos líquidos sin envasar, se lleva a cabo de forma discontinua en tanques de doble pared, por donde circula el flujo calefactor y el refrigerante, con un agitador y un termómetro.
   • Para alimentos envasados, se utilizan túneles de pasteurización, que son canales largos divididos en tres zonas: precalentamiento, pasteurización y enfriamiento. En cada zona, los envases se someten a duchas de agua que los calientan hasta la temperatura de pasteurización y luego los enfrían al final del canal.

2. HTST (High-Temperature Short-Time) o pasteurización alta: Utiliza temperaturas altas (70-90ºC) y tiempos cortos (segundos), sin alterar las propiedades del producto. Se usa en productos líquidos en procesos de flujo continuo. Los equipos se llaman intercambiadores de calor indirectos, en los que el líquido circula en una capa fina, de manera que el calentamiento y el enfriamiento son simultáneos.

   No es necesario un envasado aséptico.

Termización

La termización es similar al tratamiento HTST, pero a menor temperatura y menor tiempo. Se utiliza en la leche cruda para prolongar su tiempo de almacenamiento. Reduce la flora microbiana de la leche, sobre todo los psicótrofos (termolábiles). Es mejor que la refrigeración simple, pero más caro. La leche almacenada con esta técnica dura 7 días. No es leche pasteurizada, ya que la temperatura es menor.

Esterilización

La esterilización es un tratamiento por calor de alta intensidad, con temperaturas superiores a 100ºC y el tiempo suficiente para destruir la práctica totalidad de la flora patógena y banal, incluidas las formas esporuladas. Esto elimina los riesgos para la salud pública y permite un almacenamiento prolongado a temperatura ambiente. No se logra la esterilización absoluta, por lo que se habla de esterilización comercial.

Las diferencias con respecto a la pasteurización son:

• Uso de temperaturas mayores de 100ºC.
• Eliminación de casi la totalidad de los microorganismos.
• Prolongación de la vida útil del producto (más de 6 meses).
• No son necesarias otras técnicas de conservación adicionales, como la refrigeración, que sí se requiere en la leche pasteurizada.

Métodos de Esterilización

1. Esterilización de alimentos envasados: Apertización

   A) Operaciones preliminares a la esterilización: Si los productos son sólidos, se escaldan primero para eliminar el aire ocluido. Si los alimentos están troceados, se llenan con un líquido de cobertura caliente que elimina el aire. Los envases utilizados (latas, botellas de vidrio o bolsas de plástico) deben limpiarse con duchas de agua caliente. Después, se realizan los siguientes procesos:

   1. Llenado: Es importante desde el punto de vista:

      1. Legal: Es necesario poner la cantidad que figura en la etiqueta.
      2. Económico: Poner la cantidad declarada en la etiqueta.
      3. Técnico: El modo en que se lleva a cabo afecta a la transmisión del calor (por ejemplo, en los espárragos, que son sólidos asimétricos, el envasado se hace en dirección axial al eje del envase).

   2. Concepto de espacio de cabeza: Es el espacio que se deja en el envase sin alimento, ya que cuando un envase se calienta, aumenta la presión de vapor de agua, lo que produce una expansión de líquidos y gases. Esto genera una presión interna que, si es excesiva, puede producir la rotura o estallido del envase. Este espacio, además de servir para la expansión de líquidos y gases, facilita la transmisión de calor durante la agitación del producto en el autoclave. Si el llenado es escaso, se forman grandes espacios de cabeza y, si la evacuación de gases es incorrecta, al quedar oxígeno, se alterará el contenido del envase. Por el contrario, si el llenado es excesivo, la presión puede producir fugas o rotura del envase.

   3. Evacuación de gases: La presión generada en el espacio de cabeza se puede reducir eliminando los gases. Se realiza con los siguientes fines: reducir los esfuerzos sufridos por el envase debidos a la expansión de los gases durante la esterilización, eliminar el oxígeno del envase para evitar la corrosión de las latas, disminuir la oxidación de los alimentos e inhibir el crecimiento bacteriano. Los métodos para evacuar los gases son:

      • Llenado en caliente: Se basa en el hecho de que los alimentos acuosos envasados en caliente a temperaturas próximas a la ebullición del agua producen una presión de vapor de agua en el espacio de cabeza. Si se cierra el envase rápidamente, al enfriarse el contenido y condensarse el vapor de agua, se genera el vacío adecuado.
      • Evacuación en caliente: Se llenan los envases con alimentos fríos, se calientan al baño María antes de cerrarlos y se cierran luego calientes.
      • Evacuación mecánica: Se usa en alimentos secos o sensibles al calor. Consiste en la introducción de una boquilla en el envase que succiona los gases. Luego, se cierra con máquinas cerradoras de vacío.
      • Evacuación por inyección de vapor de agua: Consiste en el desplazamiento de los gases del espacio de cabeza haciendo pasar un chorro de vapor de agua por la parte superior del envase lleno. Luego, se coloca automáticamente la tapa (calentada con vapor) y se cierra. Solo se utiliza si no importa que los alimentos salgan aguados (almíbar, caldo de espárragos). Es necesario desgasificar antes.

   4. Cierre del envase: El cierre es distinto según el recipiente usado.

   Después de estas operaciones preliminares, los alimentos se esterilizan en autoclaves (si trabajan en régimen discontinuo, se llena el autoclave de producto, se cierra y se inicia un ciclo de tratamiento) o en esterilizadores (si se trabaja en régimen continuo).

2. Esterilización de alimentos antes del envasado: Se usa en alimentos líquidos y semilíquidos (leche, nata, puré, etc.). Se somete a un calentamiento muy rápido de 135-150ºC durante 2-5 segundos. Este proceso es el proceso UHT (Ultra High Temperature) o procesado aséptico.

   Las modalidades del tratamiento UHT son dos:

   1. Sistemas indirectos: Se realiza el calentamiento con intercambiadores de calor, no existiendo contacto entre el vapor de agua y el alimento.
   2. Sistemas directos o Uperización: El alimento se calienta por contacto directo con el vapor de agua. Tiene a su vez dos modalidades:
   • Por inyección de vapor: Se inyecta vapor de agua en el alimento. Es el utilizado para la uperización de la leche.
   • Por infusión de vapor: El alimento cae en forma de fina película en un recipiente con vapor de agua a elevada presión. Con este método, se condensa el vapor, produciendo una dilución del producto del 10%, que hay que corregir en una cámara de expansión.

Procesado aséptico: Se trata el alimento fuera del envase en un circuito cerrado. El proceso consta de una fase de calentamiento, una fase de esterilización o de mantenimiento y una fase de enfriamiento. Después, se realiza un envasado aséptico.

Características comunes de un sistema de procesado aséptico:

1. Un dispositivo para controlar y registrar la velocidad de flujo del producto por el sistema.
2. Un método para calentar el producto.
3. Un método para mantener el producto a una temperatura alta para su esterilización.
4. Un método de refrigeración para bajar la temperatura antes del llenado.
5. Un método para esterilizar el sistema antes y durante la producción.
6. Medidas de protección para mantener la esterilidad, evitando la llegada de producto no estéril al equipo de envasado.
7. Depósitos asépticos usados antes del envasado.
8. Válvula de desviación automática del flujo para evitar que el producto no estéril llegue al equipo de envasado estéril.
9. Zona aséptica: Es el área del interior de la maquinaria que se mantiene estéril durante el proceso. Comienza donde es esterilizado el material para envasado y acaba tras cerrar los envases.

Máquinas de envasado aséptico: Las más usadas trabajan con bobinas de cartón laminado (tetrabrik: polietileno/cartón/polietileno/aluminio/polietileno). Transforman la bobina en un tubo que sellan y se llena, formando las cajas. Estas máquinas se llaman de llenado, formado y sellado. El envase se forma verticalmente a partir de la bobina, que se esteriliza al atravesar un baño de peróxido de hidrógeno. Luego, se elimina el peróxido con una corriente de aire estéril. Después, el rollo entra en una cámara aséptica a donde llega la tubería del esterilizador y ahí se forma el envase. La lámina de cartón esterilizado pasa por unos rodillos, se realiza un termosellado y luego se llena.