ATM MODIFICADA _TECNO 1 ya intro y marco teorico.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

FACULTAD DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS “Año del Diálogo y la Reconciliación Nacional” 

CURSO: Tecnología de Alimentos Alimentos I LABORATORIO : ATMÓSFERA MODIFICADA HORARIO: viernes de 11-1 p.m. INTEGRANTES: ●

Berrocal Durand, Karen Andrea

20141339

●

Flores Diaz, Angela Milagros

20141350

●

Mendoza Mattos Nicol Lesly

20150446

●

Yomona Huamán, Fiorella Nicole

20150423

PROFESORA: García Torres, Silvia Melissa FECHA DE ENTREGA: Vierenes 9 de noviembre de 2018

I.

INTRODUCCIÓN

A diferencia de la mayoría de alimentos, la fruta fresca y las verduras siguen "respirando" después de su cosecha. Este proceso consume el oxígeno produciendo dióxido de carbono y vapor de agua. La clave para mantener frescos estos productos envasados, consiste en reducir la tasa de respiración sin dañar la calidad y características del producto como sabor, textura y apariencia. Se podrá reducir la tasa de respiración aplicando la técnica de conservación en atmósfera modificada el cual consiste en empacar los productos alimenticios en materiales con  barrera a la difusión de los gases, en los cuales el ambiente gaseoso ha sido modificado  para disminuir el grado de respiración, reducir el crecimiento microbiano y retrasar el deterioro enzimático con el propósito de alargar la vida útil del producto. (Barreiro, J. y Sandoval A., 2006). Dependiendo de las exigencias del alimento a envasar, se requerirá una atmósfera con ambientes ricos en CO 2 y pobres en O 2 reducen el proceso de respiración en los productos, conservando sus características fisicoquímicas, organolépticas y microbiológicas por un mayor tiempo, y en función de ésta, se elegirá el empaque o película de protección que también tendrá que ofrecer una transparencia que permita visualizar los productos y que  brinde resistencia mecánica Teniendo como conocimiento lo expuesto los objetivos de la presente práctica son: 

Conocer el fundamento de la conservación de alimentos por cambios de atmósfera



Establecer métodos de control de los alimentos conservados en atmósfera modificada Evaluar los distintos materiales de empaque utilizados en la conservación del



 producto.

II.

MARCO TEÓRICO 2.1.

Atmósfera modificada

La técnica de conservación en atmósfera modificada consiste en empacar los productos alimenticios en materiales con barrera a la difusión de los gases, en los cuales el ambiente gaseoso ha sido modificado para disminuir el grado de respiración, reducir el crecimiento

microbiano y retrasar el deterioro enzimático con el propósito de alargar la vida útil del  producto. Dependiendo de las exigencias del alimento a envasar, se requerirá una atmósfera con ambientes ricos en CO2 y pobres en O2 -los cuales reducen el proceso de respiración en los productos, conservando sus características fisicoquímicas, organolépticas y microbiológicas por un mayor tiempo-, y en función de ésta, se elegirá el empaque o película de protección que también tendrá que ofrecer una transparencia que permita visualizar los productos y que brinde resistencia mecánica. El envasado en atmósfera modificada es un método de empaquetado que implica la eliminación del aire del interior del envase y su sustitución por un gas o mezcla de gases, la mezcla de gases a emplear depende del tipo de producto. La atmósfera gaseosa cambia continuamente durante todo el período de almacenamiento por la influencia de diferentes factores como la respiración del producto envasado, cambios bioquímicos y la lenta difusión de los gases a través del envase (Ospina y Cartagena, 2008).

2.1.1. Atmósfera modificada generada por el producto o pasiva Las atmósferas modificadas generadas por el producto son utilizadas para la conservación en tránsito de una serie de productos, incluyendo algunas frutas tropicales. El  procedimiento consiste en empacar el producto en bolsas plásticas de polietileno de cierto espesor. Al encerrarse el producto en este ambiente, debido al efecto respiratorio comienza a disminuir la cantidad de oxígeno dentro del empaque y a incrementarse el nivel de CO2, hasta que se logra una concentración tal de ambos gases que se reduce la respiración, alargándose la vida de almacenamiento. El laminado de polietileno permite la transferencia de masa hacia adentro (oxígeno) y hacia afuera de la bolsa (CO2 y vapor de agua), a una tasa que es dependiente del espesor de polietileno, la temperatura y la concentración interna y externa de los gases. En este sentido, con el fin de lograr el equilibrio de gases dentro del envase en el nivel deseado, es esencial que el espesor de la  bolsa plástica sea el adecuado, de ser muy grueso no penetrará suficiente oxígeno y el ambiente interno se hará muy rico en CO2, con los daños potenciales que ello acarrea; de ser muy fino no se lograría la concentración interna deseada (Barreiro, J. y Sandoval A., 2006).

2.1.2. Atmósfera modificada activa Envasado activo. Se refiere a la incorporación de ciertos aditivos en la matriz del envase o dentro del envase para modificar la atmósfera dentro del envase y prolongar la vida de

anaquel del producto. Bajo esta definición, el envasado activo puede utilizar: absorbedores de O2, absorbedores-liberadores de CO2, liberadores d etanol y absorbedores de etileno. Esta tecnología es relativamente nueva, sin embargo, los costos son más altos que la AM normal. Para el caso de absorbedores de O2 el costo aditivo es de US$ 0,25 a US$ 0,75 por envase. (Ospina y Cartagena, 2008)

2.1.3. Gases y conservación en atmósferas modificadas Se debe tener en cuenta que el aire y O 2 tienen efectos destructores sobre las vitaminas (particularmente la vitamina A y C) sobre los colores, los sabores y otros componentes de los alimentos (Ospina y Cartagena, 2008). La eficacia antimicrobiana de un gas puede referirse al substrato alimenticio, a otros métodos de procesado y conservación y a los microorganismos y enzimas presentes. El concepto de envasado de alimentos frescos en atmósfera modificada es la sustitución en el envase del aire que rodea al alimento con una mezcla de gases en proporción diferente a la del aire, el cual tiene una composición semejante a la del aire seco a nivel del mar (Wiley, 1997). Algunos microorganismos necesitan O2 para su desarrollo, por lo tanto, una forma de conservar los alimentos preservándolos del desarrollo de este tipo de microorganismos será ponerlos fuera del contacto del aire, por ejemplo, envasándolos en atmósferas pobres de O2  consigue por medios físicos y da lugar a otros métodos industriales de conservación: vacío, gases inertes y atmósferas controladas o atmósferas modificadas (Ospina y Cartagena, 2008) 2.2.

Efectos de la modificación de la atmósfera

Según Ospina y Cartagena (2008), los beneficios o perjuicios de esta técnica dependen del producto, variedad, cultivo, estado fisiológico, composición de la atmósfera, temperatura, humedad relativa (HR) y duración del almacenamiento, lo que explica la diversidad de resultados para un mismo producto, su uso adecuado mejora normalmente los resultados de la refrigeración convencional en atmósfera de aire5-7. Para lograr los  beneficios deseables de la AM los productos deben conservarse bajo condiciones óptimas de temperatura, humedad relativa y de composición de la atmósfera en O2, CO2 y C2 H4, sin exceder los límites de tolerancia a bajos niveles de O2 y elevados de CO2 que implican riesgos desfavorables. La mayoría de factores alterantes en los alimentos se puede

minimizar, e incluso inhibirse, con el empleo de gases como N2, O2 y CO2, a través del empaque y con el sistema de atmósfera modificada, permitiendo así evitar, retardar o minimizar las reacciones químicas, enzimáticas y microbianas, que ocasionan la degradación en los alimentos que se producen durante los períodos de almacenamiento. Entre los beneficios de la atmosfera modificada: • Frenan la actividad respiratoria. • Reducen o

inhiben la síntesis de etileno.

• Inhiben la maduración. • Limitan el ablandamiento (actividad de la pectinestearasa y la poligalacturonasa). • Retrasan las pérdidas de textura. • Restringen los cambios de composición (pérdida de acidez y de azúcares,

degradación

de clorofila, desarrollo de antocianos, biosíntesis de carotenos, prevención de la rancidez y el pardeamiento enzimático paliando las alteraciones fisiológicas y los daños por frío, manteniendo el color y protegiendo las vitaminas de los productos frescos). El uso de la atmósfera modificada, además, tiene como inconvenientes: la inversión en maquinaria de envasado con gas, el costo de los gases y materiales de envasado y que los  beneficios del envasado se pierden cuando se abre o se perfora el envase. Se ha citado como efecto perjudicial, principalmente, el hecho de que si la concentración de O2 no desciende del 12% no suele ser efectiva mientras que entre el 1 y el 2% de O2 (punto de extinción de la fermentación, variable con el producto), puede inducir la respiración anoxigénica que empeora la calidad de los vegetales en conservación. (Ospina y Cartagena, 2008)

Figura 1: Efectos del empobrecimiento en O2 de la atmósfera de conservación en frutas y hortalizas

Fuente:

Os ina

Carta ena 2008 .

Figura 2: Efectos del empobrecimiento en CO2 de la atmósfera de conservación en frutas y hortalizas.

Fuente: Ospina y Cartagena (2008).

2.3.

Efectos de las atmósferas modificadas en los microorganismos

En el contexto de los alimentos perecederos (es decir, aquellos sujetos a alteración microbiana), las condiciones de envasado al vacío o en atmósferas modificadas son  bacteriostáticas, es decir, reducen la velocidad de crecimiento de los microorganismos,  pero no bactericidas ni para los microorganismos anaerobios ni para los aerobios. Además, el efecto del envasado al vacío en atmósfera modificada se incrementa conforme disminuye la temperatura (Brody, 1996). Al envasar a vacío en materiales muy impermeables a los gases, se elimina el aire para inhibir el crecimiento de los microorganismos aerobios, evitar la retracción del producto, inhibir las oxidaciones y la posible modificación de su color. En realidad, el envasado al

vacío es una variante del envasado en atmósfera modificada porque la eliminación del aire es, en sí misma, una modificación de la atmósfera (Brody, 1996).

2.4. Tipos de películas 2.4.1. Polietileno El Polietileno (PE) es el polímero más empleado. Se clasifica industrialmente por su densidad e impermeabilidad creciente al vapor de agua en alta, media, baja y ultrajaba. Entre sus características técnicas destacan la buena resistencia a la degradación química y al rasgado, aunque no a la rotura, y su elevada permeabilidad a los gases. Sin embargo,  presenta inconvenientes como que solo puede sellarse con otro PE por la técnica de impulso, con baja presión y calor, y el riesgo de que se formen poros en el sellado si queda atrapado en la zona a sellar algún trozo del producto que se envasa (Artés,2006).

2.4.1.1. Polietileno de baja-densidad El polietileno de baja densidad (LPED), es un polímero de cadena ramificada obtenido  por polimerización de monómeros de etileno y con un rango de pesos moleculares de 14.000 a 1.400.000. Cuando se utilizan materiales de relleno a base de minerales, uno de los efectos que produce es la perforación del PE con lo que se incrementa la velocidad de transmisión del CO2 mientras que se pierde capacidad para ajustar correctamente la concentración de O2 . En este sentido se precisarán mayores esfuerzos de desarrollo de las  películas para mejorar tales controles (Wiley, 1997).

2.4.1.2. Polietileno de alta-densidad El polietileno de alta densidad (HPDE), tiene una estructura lineal muy ordenada, con  poca ramificación, que hace que sea un polímero altamente cristalino. El HDPE tiene una densidad superior de 0.94 g.cm -3, las características de estos envases de HDPE es que exhiben mayor resistencia a la abrasión y dureza del impacto (Wiley, 1997).

2.4.2. Polipropileno El polipropileno (PP) es uno de los polímeros más extendido para el EAM y en alimentación en general. Sus características son bastante similares a las del PE y se adapta muy bien al termosellado. Se fabrica en modo no orientado y orientado (normal o  biorientado). La orientación consiste en alinear la estructura molecular de la película por

estiramiento durante la fabricación: si se produce en el sentido longitudinal se denomina orientado, y si lo hace además en sentido transversal es biorientado. La orientación  proporciona rigidez y reduce la permeabilidad a los gases. (Artés,2006). El PP se obtiene por polimerización del monómero del propileno, es más rígido, fuerte y luminoso que el polietileno, tiene baja permeabilidad al vapor de agua, es estable a alta temperatura, buena barrera a las grasas, humedad y aromas, buena sellabilidad, y la  película es orientada monoaxial o biaxialmente, lo que incrementa la resistencia a la tensión y a la abrasión (Wiley, 1997).

III. 3.1.

MATERIALES Y MÉTODOS MATERIALES

3.1.1. Muestra Limones verdes 

3.1.2. Materiales y equipos Matraces de 250 mL Pipetas de 1, 5 y 10 mL Equipo de titulación Beacker de 250 mL Refractómetro Potenciómetro Balanza analítica Cámara de refrigeración Texturometro Bolsas de polietileno Bolsas de polipropileno Vasos de plástico Selladora de plástico             

3.1.3. Reactivos Hidróxido de sodio 0.1 N Fenolftaleína  

3.2.

MÉTODOS

LIMONES

Bolsas de  polipropileno

Vasos de  plástico

Bolsas de  polietileno

3 limones por bolsa

3 limones por vaso

3 limones por bolsa

Almacenar bajo refrigeración

T=10 °C

Análisis fisicoquímicos semanalmente

Θ= 4 semanas

FIGURA 1. Acondicionamiento de los limones por tratamiento 3.2.1. Análisis fisicoquímicos a. Determinación de peso Retirar una de las repeticiones de refrigeración y pesar cada uno de los tratamientos, incluyendo al testigo, teniendo en cuenta el peso inicial.

b. Determinación de textura Retirar una de las repeticiones de refrigeración y determinar la textura de las muestras a través del tacto.

c. Determinación de cantidad de jugo

Retirar una de las repeticiones de refrigeración, cortarlos por la mitad, extraer el jugo y pesar.

d. Determinación de % de sólidos solubles Colocar unas gotas del jugo de limón anteriormente extraídos y colocarlos en el refractómetro.

e. Determinación de pH Medir el pH del jugo de limón de cada uno de los tratamientos haciendo uso de un pH-metro

f. Determinación de acidez total 

Tomar 1 mL del jugo extraído



Agregar agua destilada



Titular con NaOH 0.1 N



Anotar el gasto de NaOH



Calcular la acidez

3.2.2. Análisis sensorial a. Color b. Sabor c. Aroma d. Consistencia

Para cada uno de los tratamientos incluyendo el testigo

IV.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

4.1.

RESULTADOS

Prueba

CUADRO 1. Resultados de atmosfera modificada Acidez (%) pH

Color

°Brix

Empaque Polietileno Polipropileno Testigo Polietileno Polipropileno Testigo Polietileno Polipropileno Testigo Polietileno Polipropileno Testigo Semana 0

Semana 1

Verde

Semana 2 Verde con  puntos amarillo.

1.74

1.74

1.71

7.4

7.2

7.3

verde

2.4

1.85

1.81

7.4

6.9

7.9

1.85

1.76

1.77

7

7.1

7.3

1.87

1.81

1.93

7.1

7.5

7.8

Verde

Amarill o

Verde

Semana 3

Verde y amarillo

Verde y amarillo

amarill o

Semana 4

Verde y amarillo

Verde

Mancha s marron es

7.232

9.9

8

10.5

5.12

12.1

Prueba Empaque

Polietileno Peso inicial

Peso final

Testigo

Polipropileno Diferencia (g)

Peso inicial

Peso final

Diferencia (g)

Peso inicial

Peso final

Diferencia (g)

Semana 0

Semana 1

114.6

107.8

Semana 2

95.3

Semana 3

116.7

115

1.7

104.6

103

Semana 4

96

94.9

1.1

104.6

102.9

93.8

107

79

1.6

101

83

99.4

75.1

18

Prueba Empaque

Cantidad de jugo (mL)

Humedad (%)

Textura

Polietileno (E1)

Polipropileno (E2)

Testigo

Polietileno (E1)

Polipropileno (E2)

Testigo

Semana 1

30.1

35.4

35.4

-

-

Semana 2

15.2

28

23

-

Semana 3

26

32

20

-

Polietileno (E1)

Polipropileno (E2)

Testigo

-

Característico Característico

Blanda

.

-

Duro, rugoso

-

-

blando

Semana 0

Semana 4

característico característico

duro

 blanda

4.2. 

DISCUSIONES Semana 0



Semana 1 Durante los análisis sensoriales llevados a cabo en la primera semana se pudo observar que el color de los limones que se encontraban en atmósfera modificada tanto en las bolsas de polietileno como polipropileno no se había modificado y seguía permaneciendo verde a comparación del testigo que ya presentaba un color amarillo. En cuanto la textura, aquellos limones que había sido sometidos a atmosfera modificada presentaban una consistencia dura, sin embargo, aquellos usados como testigos se encontraban casi blandos. La cantidad de jugo de los limones en atmosfera modificada en bosas de polietileno fue 30.1mL y de aquellos en bolsa de polipropileno y testigo fueron 35.4 mL. En cuanto a los análisis bioquímicos se pudo determinar que aquellos limones que se encontraban en bolsas de polietileno y polipropileno presentaban una acidez de 7.32 y 8% a comparación del testigo cuya acidez fue 5.12%. El pH fue otro de los  parámetros que se midieron los limones en atmosfera modificada presentaron un valor de pH de 1.74 a comparación del testigo cuyo valor fue 1.71. Los °Brix en aquellos limones sometidos a atmosfera modificada en bolsas de polietileno fue 7.4, polipropileno 7.2 y el del testigo 7.3. Calero (2006) afirma que el envasado en atmósfera modificada reduce la tasa respiratoria, frena la biosíntesis de C2H4, la maduración, el ablandamiento debido a la poligalacturonasa y pectinesterasa. a partir de esto se podría explicar por qué los limones que actuaron como testigo a una semana eran más blandos que los que  permanecieron envasados en atmósfera modificada, otro de los beneficios de la atmósfera modificada en que frena la pérdida de acidez y de azúcares, la degradación por ello el testigo presentó un % de acidez mucho más bajo a los envasados en atmósfera modificada y en cuanto los °Brix se determinó un  pequeño incremento entre los almacenados en envase de polipropileno y el testigo, el EAM retiene la pérdida de clorofilas, de antocianos y de carotenos (manteniendo el color de los productos) , por ellos el testigo que no fue sometido al envasado en atmósfera modificada ya presentaba una coloración diferente .



Semana 2 y semana 3 En lo que respecta a la coloración según Rewter (1968) citado por Salvá (1992), señala que el cambio de color se podría deber a la desintegración de la clorofila

cuya consecuencia sería la transformación de los cloroplastos en cromatóforos que contienen pigmentos, carotenoides, xantofilas y flavonoides. Al ver el color del limón con respecto al tiempo, se dio una degradación del color; el color verde, se transformó en un verde amarillento. Esta degradación de la clorofila se da por la presencia del oxígeno, es por ello que el testigo tuvo muchas zonas amarillentas, ya que estuvo expuesto sin empaque. En el caso de los envasados en polietileno y  polipropileno se evalúa el paso del oxígeno es decir que esta coloración dependerá de cuan permeable es el envase (efectvidad) para evitar esta coloración. Ospino y Cartagena (2008) mencionan que el polietileno tiene alta permeabilidad al oxígeno, contrario al polipropileno que tiene mayor barrera a los gases, esto se  pudo corroborar ya que los limones envasados en polietileno presentaron una mayor proporción de zonas de color amarillo que de verde, con respecto al  polipropileno tanto para la semana 2 y 3. Según Romojano et al. (1996) presenta algunos estudios realizados en naranjas  bajo atmósfera modificada con diferentes films, hace referencia a la importancia de que los métodos de almacenamiento en atmósferas modificadas y/o controlada se combinen con la refrigeración de modo que se retarde de manera efectiva la actividad respiratoria, el ablandamiento y el amarillento; es decir que el frío coadyuva a evitar cambios en la cantidad de CO2 y menor cantidad de O2 que el aire normal. En cuanto al pH se observó un aumento de la semana 2 a la semana 3 en la muestra testigo. En el polipropileno se vio una disminución de 0.09 y de igual manera para el polietileno, hubo una disminución de 0.55. El comportamiento del pH es similar al contenido de ácidos según Ardila y Parra (1999). En los grados Brix se puede observar en cuadro 1, que para el testigo los grados Brix aumentan ligeramente durante el tiempo de almacenamiento. El incremento de los grados Brix se debió a la perdida de vapor de agua del limón hacia el exterior del film incrementándose la concentración de sólidos en los limones (Wiley, 1997), lo cual también explica la pérdida de peso de los limones . El comportamiento observado se debe a que durante el almacenamiento el contenido de sólidos solubles totales se explica mediante la solubilización y síntesis de hidratos de carbono ya que los sólidos solubles están estrechamente ligados con la maduración del limón (Wiley, 1997).



Semana 4

V. VI.





CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA

ARDILA, L. & PARRA, A. 1999. Evaluación de Tres Tipos de Empaque (bolsas de polietileno) para Almacenamiento de Guayaba Manzana ( Psidium  guajava var., Klom sali). Revista Ingeniería e Investigación. ARTÉS, F. 2006. El envasado en atmósfera modificada mejora la calidad de consumo de los productos hortofrutícolas intactos y mínimamente procesados en fresco. Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, vol. 7. 61  –   85. México.



BARREIRO, J. y SANDOVAL A. 2006. Operaciones de conservación de alimentos por bajas temperaturas. Primera edición. Editorial Equinoccio. Venezuela.



BRODY, A. 1996. Envasado de alimentos en atmósferas controladas, modificadas y al vacío. Editoral Acribia S.A. España. 

CALERO,F.2006. El envasado en atmósfera modificada mejora la calidad de consumo de los productos hortofrutícolas intactos y mínimamente procesados en fresco. (en línea). Asociación Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, S.C.México.

Consultado

01

nov.

2018.

Disponible

en:

http://www.redalyc.org/pdf/813/81370202.pdf  

OSPINO, S; CARTAGENA,J. 2008. La atmosfera modificada: una alternativa para la conservación de los alimentos. Revista Lasallista de Investigación, Vol 5, N. 2, julio-diciembre, 2008. Pp 112-123. Corporación Universitaria Lasallista. Colombia.



ROMOJANO, F; MARTINEZ, C, LOZANO, P; SEGURA, P; LUNA, P. 1996. Nuevas Tecnologías de Conservación de frutas y hortalizas: Atmósferas Modificadas. Ediciones Mundi-Prensa. España



SALVÁ RUÍZ, María. 1992. Conservación para Exportación del Limón Sutil (citrus aurantifolia) mediante los Sistemas de Refrigeración y Atmósfera Controlada. Tesis para optar por el título de Ingeniero de Industrias Alimentarias. UNALM. Lima, Perú.



WILEY, R. C. (1997). "Frutas y Hortalizas Mínimamente Procesadas y Refrigeradas". España: Acribia.