UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

TECNOLOGÍA POST COSECHA (TA-454)

PRÁCTICA Nº 07

“CONSERVACIÓN EN ATMÓSFERA MODIFICADA PASIVA (Efecto del tamaño del peso)”

PROFESOR : M. Sc HUAMANÍ HUAMANÍ, Alberto L.

INTEGRANTES : ARANGO MENESES, Herminia.CHÁVEZ CANGANA, Vilma.

GRUPO : Lunes 8 – 11 a.m.

FECHA DE EJECUSIÓN: 01/06/09

AYACUCHO - PERÚ

2009

“CONSERVACIÓN EN ATMÓSFERA MODIFICADA PASIVA” (Efecto del tamaño del peso)

I. OBJETIVO

Evaluar el tamaño de peso en la conservación del fruto/hortaliza.

II. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

2.1. ATMÓSFERA MODIFICADA

En los últimos años, ha habido un alto incremento en la industria de productos vegetales frescos cortados o mínimamente procesados; esta industria requiere del desarrollo de nuevos y mejores métodos para mantener la calidad de los productos y extender su vida útil (Farber et. al., 2003; citado por Rojas A., 2005), debido a que una de las características de este tipo de productos, es conservar la naturaleza de alimento fresco y “vivo”, por lo que sólo se permite la aplicación de un número reducido de tratamientos. Las técnicas más utilizadas son las atmósferas modificadas y/o atmósferas controladas y la conservación a bajas temperaturas (López – Gálvez y Cantwell, 1996; citado por Rojas A., 2005).

El almacenamiento en atmósferas modificadas (AM) o controladas (AC), consiste en colocar el alimento en una atmósfera diferente a la composición normal de aire (78.08% N2, 20.96% O2, 0.03% CO2 y trazas de gases inertes) (Kader, 2002; citado por Rojas A., 2005).

Romojaro et. al., (1996), citado por Rojas A., (2005), señala que las atmósferas modificadas (AM) se pueden definir, como una técnica que consiste en la conservación de frutas y hortalizas, ya sean enteras o cortadas, bajo películas con una permeabilidad definida y su fundamento se basa en el cambio de las condiciones gaseosas iniciales del entorno inmediato del producto como consecuencia de su metabolismo y la barrera semipermeable que supone el embalaje; es decir, la atmósfera depende de un equilibrio dinámico entre la del metabolismo del fruto y la permeabilidad de la película utilizada.

2.1.1. Establecimiento de las condiciones de equilibrio

La atmósfera modificada puede estabilizarse mediante dos vías diferentes: activa, pasiva o la combinación de los dos métodos.

Modificación activa : En este caso la atmósfera se estabiliza eliminando el aire del embalaje y reemplazándolo con la mezcla de gases deseada. La ventaja reside en la posibilidad de modificarla inmediatamente después del empaquetado, consiguiendo, de esta manera, el establecimiento de las condiciones de equilibrio con un corto periodo inicial de reajuste atmosférico.

Modificación pasiva : En el caso de la modificación pasiva, la atmósfera depende de la espiración y del film de embalaje. Existen numerosos modelos que asocian concentraciones de O2 y CO2 en el equilibrio a los productos envasados en films con características conocidas (Romojaro, 1996; citado por Rojas A., 2005).

2.1.2. Envasado en Atmósferas Modificadas

Como se menciono con anterioridad, el envasado en AM, es una técnica simple y sencilla que utiliza materiales poliméricos que permiten el intercambio gaseoso y proporcionan una atmósfera diferente a la normal alrededor del producto. Es utilizado ampliamente para la preservación de varios tipos de alimentos. Entre los materiales poliméricos utilizados se encuentran: el polietileno de alta y baja densidad, polipropileno, acetato de celulosa y cloruro de polivinilo (Kader et. al., 1989; Lange, 2000; citado por Rojas A., 2005).

El uso adecuado de las AM y AC pueden traer beneficios al producto, tales como una considerable disminución de la velocidad de respiración, reducción de los efectos del etileno sobre el metabolismo, retención de la firmeza y la turgencia de los productos, así como el contenido de ácidos orgánicos, azúcares, vitaminas, clorofilas y la calidad sensorial, además de evitar algunas alteraciones fisiológicas (Yahia, 1998; citado por Rojas A., 2005). En general, se ha observado que la utilización de bajos niveles de O2

y/o altos de CO2, reduce la actividad de los hongos y levaduras y en consecuencia, el deterioro del producto cortado (González-Aguilar, et. al., 2004; citado por Rojas A., 2005).

La selección de la atmósfera apropiada para el producto cortado depende del tipo de cultivar, estado de madurez, las características del producto y del ambiente. No hay una atmósfera general para los productos, éstas deben de ser analizadas y determinadas. Esto hace necesario encontrar condiciones específicas, para cada uno de los productos hortofrutícolas (González-Aguilar, et. al., 2005; citado por Rojas A., 2005).

2.1.3. Efectos de la atmósfera modificada sobre la fisiología y bioquímica del fruto

Los productos mínimamente procesados, son más perecederos que en su forma intacta, ya que el pelado y cortado incrementan la velocidad de las reacciones metabólicas que causan el deterioro del producto fresco; dado que este producto aún está metabólicamente vivo (Kader et. al., 1989 y Yahia, 1998; citados por Rojas A., 2005).

Intensidad respiratoria.

Uno de los principales efectos de la atmósfera modificada sobre el metabolismo de frutos y hortalizas es el descenso de la tasa respiratoria, con una disminución en el consumo de sustratos, producción de CO2, consumo de O2 y desprendimiento de calor. El resultado es un frenado del metabolismo y por tanto una vida de conservación potencialmente más larga. La disminución de la intensidad respiratoria depende fundamentalmente de la especie y de la composición gaseosa en el interior del envase cuando se alcanza la atmósfera de equilibrio. La disminución de la intensidad respiratoria de los productos sometidos a AM, es proporcional a la concentración de oxígeno, aunque es necesario que ésta no sea inferior al 3%, pues de lo contrario se iniciará el metabolismo anaerobio, con descarboxilación de ácido pirúvico a acetaldehído y CO2 y finalmente formación de etanol. Niveles altos de CO2 pueden también afectar a la respiración, cuando la concentración es elevada, del orden del 20%, en función del material vegetal, y de la concentración de O2 se puede inducir la respiración anaerobia (Kader et. al., 1989 y Yahia, 1998; citados por Rojas A., 2005).

Biosíntesis y acción del etileno

El etileno juega un papel importante en el inicio de la maduración del producto y la presencia de pequeñas cantidades (0.1 ppm) dentro del envase que contiene al fruto, son suficientes para tener un efecto fisiológico en el mismo. Se ha reportado que la acción del etileno sólo se lleva a cabo en presencia de O2 y no puede unirse a los receptores a niveles de O2 < 8%. Además, la producción de etileno puede reducirse a las mitades cuando los niveles de O2 son cercanos al 2.5%. Estas concentraciones retrasan los procesos metabólicos y en consecuencia prolongan la vida de anaquel del producto (Kader et. al., 1989 y Yahia, 1998; citados por Rojas A., 2005).

Modificaciones en la composición química

Las bajas concentraciones de O2 y/o altas de CO2 pueden alterar el metabolismo de algunos constituyentes responsables del color, textura, sabor y aroma y/o la velocidad de su degradación de formación (Romojaro et. al., 1996; citado por Rojas A., 2005).

La atmósfera óptima para un producto determinado será aquélla que reduzca al mínimo la respiración y los procesos de deterioro e incremente al máximo la vida de anaquel. Debido a que la atmósfera dentro del envase varía con el tiempo. Es recomendable utilizar atmósferas cercanas a las óptimas para cada producto y que estén lejos de las concentraciones que puedan ocasionar algún daño al tejido vegetal. En general, puede observarse que la vida de anaquel más corta (2-3 días) se obtiene cuando se utilizan altas concentraciones de O2 incluso cuando éstas se combinen con altos niveles de CO2 en cambio, la mayor vida de anaquel del producto (10-14 días) es obtenida a bajas concentraciones de O2 en combinación con diferentes concentraciones de CO2 (Kader, et. al. 1989; citados por Rojas A., 2005).

2.1.4. Ventajas y recientes aplicaciones en atmósferas modificadas

Aunque las ventajas y límites de esta técnica de conservación son prácticamente las mismas que presentan las atmósferas controladas existen algunas diferencias relevantes. Mientras que la AC se utiliza mayoritariamente durante largos períodos de tiempo de conservación, con un control riguroso de la composición de la atmósfera del recinto donde se encuentra el producto; la AM implica un reajuste inicial de la concentración de los gases presentes en el embalaje, que depende de la intensidad respiratoria del material vegetal, temperatura y permeabilidad del film plástico, mantiene una humedad relativa alta que limita la deshidratación del producto y que se utiliza fundamentalmente durante períodos cortos de conservación (Romojaro et. al., 1996; citado por Rojas A., 2005).

Las principales ventajas que ofrecen las atmósferas modificadas (AM) a la conservación de frutas y hortaliza son:

Reducción de la intensidad respiratoria y del máximo climatérico. Aumento de los períodos de tiempo pre y climatérico del fruto, lo que permite

realizar el envasado del mismo en un estado fisiológico más cercano a la madurez. Reducción de los efectos del etileno en los frutos climatéricos y consecuentemente

un retraso de la senescencia.

Limitación de la pérdida de peso y disminución de los procesos de arrugamiento de los tejidos.

Mantenimiento de la textura del producto. Disminución más lenta de los contenidos de azúcares, ácidos y vitamina C. Reducción del desarrollo de microorganismos, como consecuencia de la acción

fungistático y bactericida del CO2.

(Romojaro et. al., 1996; citado por Rojas A., 2005).

2.1.5. Aplicaciones de las atmósferas modificadas

La modificación y el control del medio ambiente gaseoso que circunda a un alimento se vienen empleando en el mundo desde las primeras décadas del siglo (Cátala, 1998). Un claro ejemplo es que en 1930, se inició el empleo de la modificación de la atmósfera para extender la vida postcosecha de frutos enteros como manzana y pera; en 1950, se expandió rápidamente en USA desde Nueva York y al Noreste del Pacífico. Posteriormente, en 1985 se empleo se extendió a frutas y hortalizas cortadas y entre 1985-1990 representó el área de mayor crecimiento en el mercado francés de alimentos envasados en AM, con 40,000 Ton, donde las lechugas y ensaladas representaban el mayor porcentaje (Brody, 1999; citado por Rojas A., 2005).

El envasado en atmósferas modificadas de los productos frescos o mínimamente procesados, inició a mediados de los 80´s en el mercado de USA, con el envasado al vacío de lechuga cortada para uso en las cadenas de alimentos rápidos. Posteriormente se diversificó y aumentó notablemente con el envasado bajo estas mismas condiciones de otras hortalizas como papa, repollo y zanahoria (Brody, 1999; citado por Rojas A., 2005).

En Europa, los mercados de Holanda, Francia e Inglaterra comercializan la mayor variedad de estos productos. La demanda por frutos tropicales cortados va cada día en aumento, sin embargo, las áreas de producción (trópicos) están alejadas de los mercados potenciales, por lo que esta industria demanda el desarrollo de tecnologías que aseguren un producto por un período suficiente para su distribución y comercialización, sin descuidar su calidad organoléptica y nutricional (González-Aguilar, et. al., 2005; citado por Rojas A., 2005).

Concretamente, la popularidad que las frutas y hortalizas cortadas van adquiriendo se debe a la demanda de productos de alta calidad que mantengan las características organolépticas y nutricionales de los productos frescos; en la Tabla 1 se muestran algunos de los principales trabajos que utilizan AM y AC en frutos frescos cortados, se puede observar que los efectos son muy variados, así como los beneficios que se obtienen, los cuales pueden ser mayores si se toman en cuenta todos los factores que afectan la calidad del producto o si se utilizan en combinación con otras tecnologías.

Tabla 1. Efecto del almacenamiento en Atmósferas Modificadas y Controladas en la Calidad de Frutas Cortadas.

PE: Polietileno; PET: Poliést; SST: Sólidos Solubles TotalesFuente: González-Aguilar et. al., (2005); citado por Rojas A., (2005).

Por lo que se puede concluir, que si la tecnología de procesamiento mínimo y empaque en atmósferas modificadas es aplicada correctamente, se extiende significativamente la vida en estante del producto, manteniendo las características organolépticas y de inocuidad (Polenta, 1999; citado por Rojas A., 2005).

2.2. TEMPERATURA

La temperatura, es el principal factor que influye en la vida de almacenamiento de un vegetal, siendo importante desde el momento de cosecha hasta la comercialización. (Price y Floros, 1993; citado por Rojas A., 2005).

El empleo de bajas temperaturas es el método de conservación mas útil e importante para disminuir el daño causado durante la preparación, ya que se disminuyen los procesos metabólicos, se retrasa el deterioro, se asegura la calidad microbiológica y se mantiene la calidad de los productos cortados (Cantwell y Suslow, 2002; citados por Rojas A., 2005).

Según King y Bolín (1989), citado por Rojas A., (2005) la disminución de la temperatura es la primera forma de controlar el desarrollo microbiano. Si bien esta medida es útil, se debe tener cuidado con los tipos de microorganismos que puedan proliferar, por ejemplo, al bajar la temperatura la flora presente está formada principalmente por bacterias Gram (-) y al aumentar la temperatura, existen del tipo Gram (+).

Las operaciones de envasado en las factorías de alimentos deben realizarse en un ambiente de temperatura entre 10° y 12°C y en el rango 0°-5°C para el almacenamiento y la distribución de la mayoría de los productos envasados en atmósfera modificada.

Con estas temperaturas de enfriamiento se reduce significativamente la intensidad de la respiración así como el desarrollo de los microorganismos (Parry, 1995; citado por Rojas A., 2005).

El bajar la temperatura no sólo disminuye la producción de etileno sino que también disminuye la respuesta del tejido dañado al etileno. Si el producto no es sensible a daño por frío un máximo de vida de almacenaje puede ser conseguida a temperaturas menores (Willis, 1998).

III. MATERIALES Y MÉTODOS

III.1. MATERIALES Y EQUIPOS

Las frutas y hortalizas serán cosechados con cuidado e inmediatamente transportar al laboratorio con mucho cuidado.

Film polímeros biorientados (ITAP) espesor 40 micras; con permeabilidad al oxígeno de 2000 cc/m2 (medida de 25*15 cm).

Cuchillos de corte. Selladora de bolsa. Cámara de refrigeración. Termómetro.

III.2. PROCEDIMIENTO

Caso del brócoli, es seleccionado, luego lavado y desinfectado (100 ppm de hipoclorito) luego drenado, corte de tallos (con tallos de 20 mm), luego empacado con pesos en cada bolsa de acuerdo a la tabla, para finalmente almacenar bajo refrigeración (1ºC).

TABLA Nº 1 : Resultados para las variables de ……………………Tratamiento Dias de almacenamiento

0 3 6 9 12 15ControlP1 = 240gP2 = 270gP3 = 300gP4 = 330gP5 = 360g

III.3. CONTROLES

Las hortalizas serán evaluadas diariamente a través de los controles de: peso, aroma, color, textura, etc.

IV. RESULTADOS Y DISCUSIONES

TABLA Nº 2 : Resultados de la variación de peso de la manzana conservada en atmósfera modificada.

Tratamiento Días de almacenamiento0 3 6 8 10 15 19 24

Muestra 1 200,8 200,8 200 200 200,05 200 200 199,85Muestra 2 253,6 253,6 253 253 253,4 252,7 252,3 251,9Muestra 3 301,5 301,5 300 300 300,15 300,1 300,01 300Muestra 4 348,7 348,7 344,4 344,4 345,7 345,1 344,7 344,4Muestra 5 383,1 382,1 381,4 381,4 381,4 380,7 380,35 380

Las manzanas fueron seleccionadas de tamaños homogéneos y preparadas en 5 grupos a las cuales se les empacó en bolsas de PP, de esta manera modificando el ambiente de almacenamiento, este concepto se puede corroborar con la afirmación de (Kader, 2002; citado por Rojas A., 2005) quien indica que el almacenamiento en atmósferas modificadas (AM) o controladas (AC), consiste en colocar el alimento en una atmósfera diferente a la composición normal de aire (78.08% N2, 20.96% O2, 0.03% CO2 y trazas de gases inertes); mientras que (Romojaro et. al., 1996; citado por Rojas A., 2005), señala que las atmósferas modificadas (AM) se pueden definir, como una técnica que consiste en la conservación de frutas y hortalizas, ya sean enteras o cortadas, bajo películas con una permeabilidad definida y su fundamento se basa en el cambio de las condiciones gaseosas iniciales del entorno inmediato del producto como consecuencia de su metabolismo y la barrera semipermeable que supone el embalaje; es decir, la atmósfera depende de un equilibrio dinámico entre la del metabolismo del fruto y la permeabilidad de la película utilizada.

Según González-Aguilar et. al., (2005); citado por Rojas A., (2005) las manzanas de variedad “Jonagored” conservada en atmósfera modificada reduce pérdida de peso y de firmeza, disminuyendo los cambios en color y de SST. Retrasa el oscurecimiento en caso de conservar cortados en cubos, en la práctica se utilizó manzana de variedad “Israel” y fueron conservadas enteras, en bolsas de PP, reflejando un comportamiento similar a lo que indica la teoría, ya que la pérdida de peso es mínimo, casi constante en las diferentes muestras; sin embargo podemos decir que la atmósfera óptima para un producto determinado será aquélla que reduzca al mínimo la respiración y los procesos de deterioro e incremente al máximo la vida de anaquel. En general, puede observarse que la vida de anaquel más corta (2-3 días) se obtiene cuando se utilizan altas concentraciones de O2 incluso cuando éstas se combinen con altos niveles de CO2 en cambio, la mayor vida de anaquel del producto (10-14 días) es obtenida a bajas concentraciones de O2 en combinación con diferentes concentraciones de CO2 (Kader, et. al. 1989; citados por Rojas A., 2005).

GRÁFICO Nº 1: VARIACIÓN DE PESO DE MANZANAS EN ATMÓSFERA MODIFICADA

150

200

250

300

350

400

0 5 10 15 20 25 30 DÍAS

PESO

M1

M2

M3

M4

M5

En el Gráfico Nº 1 se observa que la variación de peso en las 5 muestras (cada una de peso inicial diferente) es mínima estas muestras fuerón almacenadas en refrigeración ya que la temperatura, ya que el empleo de bajas temperaturas es el método de conservación mas útil e importante para disminuir el daño causado durante la preparación, ya que se disminuyen los procesos metabólicos, se retrasa el deterioro, se asegura la calidad microbiológica.(Cantwell y Suslow, 2002; citados por Rojas A., 2005). Además las operaciones de envasado en las factorías de alimentos deben realizarse en un ambiente de temperatura entre 10° y 12°C y en el rango 0°-5°C para el almacenamiento y la distribución de la mayoría de los productos envasados en atmósfera modificada. Con estas temperaturas de enfriamiento se reduce significativamente la intensidad de la respiración así como el desarrollo de los microorganismos (Parry, 1995; citado por Rojas A., 2005).

Willis (1998), señala que al bajar la temperatura no sólo disminuye la producción de etileno sino que también disminuye la respuesta del tejido dañado al etileno. Si el producto no es sensible a daño por frío un máximo de vida de almacenaje puede ser conseguida a temperaturas menores, razones por la cual las muestras fueron almacenadas en refrigeración.

V. CONCLUSIÓN

Se evaluó el tamaño de peso en la conservación de las manzanas en atmósfera modificada.

El uso de las bolsas de PP en atmósferas modificadas en las manzanas, ayudo a que no se presentara pérdida de peso excesivo, favoreciendo de esta manera la calidad de la fruta.

La aplicación de las atmósferas modificadas en las manzanas enteras mínimamente procesada nos permite proponer nuevas alternativas para el uso de esta fruta y de esta manera garantizar su competitividad en el mercado.

VI. BIBLIOGRAFIA

1. ROJAS AVILA, Margarita Rosa. 2005. “SANDIA (Citrullus vulgaris) MÍNIMAMENTE PROCESADA CONSERVADA EN ATMÓSFERAS MODIFICADAS”. Maestría En Ciencias En Ingeniería Bioquímica. Instituto Tecnológico de Mérida.

2. WILLIS, R. H. H. y T. H. ICE. 1998. Fisiología y manipulación de frutas y Hortalizas Post recolección. Acribia, S. A. España.