UF0355 - Elaboración de conservas y cocinados cárnicos

1.1. Fundamento físico de la esterilización

1.2. Eliminación de microorganismos. Parámetros de control

1.3. Tipos de esterilización en relación con el tipo de producto

1.4. Pasteurización. Fundamentos y utilización

1.5. Baremos de tratamiento

1.6. Carga y descarga, cerrado y vaciado de autoclaves

1.7. Comprobación de parámetros de tratamiento

1.8. Contrastar las especificaciones con el producto obtenido

1.1. Fundamento físico de la esterilización

La carne es un medio de cultivo para el crecimiento de microorganismos y gérmenes procedentes del:

–Proceso de elaboración y manipulación de la carne, así como del uso de los diferentes equipos y utensilios.

–Uso de ingredientes para la elaboración, tanto de la materia prima como de las especias y demás aditivos utilizados.

El crecimiento microbiano en los productos cárnicos puede causar muchos problemas, por lo que es esencial saber cómo combatirlos. De manera más concreta los microorganismos pueden intervenir o presentar las siguientes características:

–Los microbios están siempre presentes en la carne fresca y en la mayor parte de los ingredientes alimenticios, aunque sea en pequeñas proporciones.

–Los microorganismos crecen fácilmente en la carne y aumentan los siguientes efectos:

∙Color castaño o gris en la carne no cocida

∙Olores como consecuencia de las alteraciones provocadas por los microorganismos.

∙Crecimiento de hongos, levaduras, etc, siendo visible la presencia de microorganismos.

–El crecimiento microbiano es la principal causa de alteración. La vida de almacenamiento de la mayor parte de las carnes y productos es el tiempo que necesita los microbios para crecer en cantidad suficiente y provocar cambios de coloración, olores desagradables…

–Cuanto más se corta la carne mayor es el crecimiento microbiano. Antes del despiece y corte las carnes están protegidas por la piel y músculos, cuanto más se expone la carne al cortado o picado más superficie se ofrece a los microorganismos para que crezcan. Por esto, a pesar de que el resto de los factores y etapas de elaboración por las que pasa la carne sean iguales, las carnes con menos cortes tendrán menos bacterias.

–La temperatura afecta al crecimiento bacteriano:

∙A mayor temperatura mayor es el crecimiento. Las temperaturas de trabajo son controladas por ley y no deben superar nunca los 12ºC.

∙El crecimiento se detiene en la carne congelada, pero eso no significa que se destruyan y es posible que vuelvan a crecer cuando la carne se descongele.

∙Por encima de 70ºC la carne está pasteurizada, pero puede contener esporas que pueden crecer al enfriarse.

∙La carne esterilizada supera los 100ºC y sí elimina las esporas.

Este tipo de métodos (esterilización, pasteurización) se verán con detenimiento más adelante junto con otros métodos de conservación.

–El crecimiento microbiano es la principal causa de infecciones e intoxicaciones alimenticias.

Teniendo en cuenta todos los riesgos que puede presentar el crecimiento de gérmenes en la carne es necesario realizar controles microbiológicos en cada una de las fases de transformación a las que se somete la carne, de manera que se eviten posibles contaminaciones. Estos controles también irán destinados a llevar a cabo tratamientos cada vez más seguros que garanticen la ausencia de agentes patógenos.

Los controles microbiológicos que se ponen en marcha para evitar la contaminación tienen como meta evitar la pérdida de calidad de los alimentos y garantizar una seguridad al consumidor, lo cual se consigue a través de diferentes métodos de conservación y técnicas específicas. Estos métodos y técnicas tienen como objetivo:

–El control de las condiciones ambientales como la temperatura y la humedad

–La disminución o paralización de las posibles alteraciones que pueden sufrir los alimentos, frenando las reacciones químicas que provocan la contaminación

–Prevención o eliminación del crecimiento de gérmenes y bacterias

Este último objetivo es el que está directamente más relacionado con la contaminación porque son estos microorganismos los responsables de las posibles alteraciones y pérdida de calidad de los productos.

Para reducir la carga microbiana inicial se puede elegir entre dos tipos de conservación:

–Sistemas de conservación que destruyen los gérmenes (bactericidas)

–Sistemas de conservación que impiden el desarrollo de gérmenes (bacteriostáticos)

En cualquiera de las opciones se debe elegir el método de conservación más adecuado para cada caso concreto. Para lograr esto, lo primero que debemos conocer son los diferentes tipos de técnicas de conservación que existen y su aplicación. A continuación realizaremos una breve descripción sobre ellas.

Técnicas de conservación

–A través de calor:

∙Pasteurización

Es un método de conservación que se base en destruir de forma térmica los microorganismos presentes, para conservar los productos durante un tiempo limitado. La pasterización se realiza a temperaturas inferiores a los 100ºC. Dentro de la pasteurización existen dos tipos: la pasterización en frío, a una temperatura entre 63 y 65ºC durante 30 minutos, y la pasterización en caliente, a una temperatura de 72 - 75ºC durante 15 minutos. Cuanto más corto es el proceso, más garantías de que se mantengan las propiedades organolépticas de los alimentos, pero también aumenta el riesgo de contaminación. Después del tratamiento térmico, el producto se enfría hasta alcanzar 4 -6ºC y ya se puede proceder a su envasado.

∙Esterilización

Este proceso de conservación destruye los microorganismos por un proceso térmico muy parecido a la pasteurización, pero con una temperatura superior a los 100ºC durante un tiempo determinado, normalmente 115 -130ºC durante 15 - 30 minutos.

El calor actúa destruyendo las bacterias y creando un vacío parcial que facilita un cierre hermético e impide una nueva contaminación. La carne es poco ácida y la acidez es un factor fundamental en la esterilización, por lo que los productos van a necesitar una temperatura muy alta para acabar con los microorganismos, esto se consigue con una esterilización en autoclave que suele ser el método más utilizado (también se conoce como modelo de Chamberland).

Definición

El Autoclave es un equipo para esterilización por vapor o agua que funciona aumentando la presión del producto. Si el producto se encuentra dentro de algún envase, éste debe soportar unas condiciones de temperatura y presión elevadas sin que se estropee.

El autoclave está formado por una caldera de cobre con unos soportes metálicos que en la parte inferior recibe calor por combustión de gas o por una resistencia eléctrica.

Funciona colocando agua en la caldera y procurando que el nivel no alcance a los productos, que se colocan sobre una rejilla de metal. Se cierra asegurando la tapa y se da calor, dejando abierta la válvula de escape hasta que todo el aire se desaloje y comience la salida de vapor.

Una vez realizado el cierre se pone en funcionamiento dejando subir 1, 11/2 o 2 atmósferas la presión, manteniéndola constante durante el tiempo necesario.

A continuación se expresan las equivalencias de las atmósferas con los grados centígrados para mayor claridad:

∙Uperización(U.H.T) o ultrapasteurización:

La uperización se trata de una esterilización que pasa por una corriente de vapor de agua recalentado. Es parecida a la pasteurización pero con temperaturas más altas (sobre 150ºC) y durante un periodo más corto de tiempo. Sin embargo, no suele usarse mucho con los productos cárnicos y es más habitual con los lácteos.

–A través de frío:

∙Refrigeración

Consiste en mantener el producto a bajas temperaturas (entre 2 y 8ºC) sin alcanzar la congelación.

∙Congelación

El alimento se somete a temperaturas muy bajas, llegando al punto de congelación (a - 18ºC) durante un tiempo determinado.

∙Ultracongelación

Se trata de una congelación a temperaturas entre -35 y -150ºC durante un breve periodo de tiempo. La ventaja de la ultracongelación es que los cristales de hielo que se forman son de pequeño tamaño y no llegan a estropear los tejidos del alimento.

–Por deshidratación:

∙Secado

Consiste en la pérdida de agua parcial del alimento, bien en condiciones ambientales naturales o bien con una fuente de calor suave usando corrientes de aire.

∙Concentración

Consiste en una eliminación parcial de agua en el producto.

∙Liofilización

Es la desecación de un producto previamente congelado mediante sublimación del hielo al vacío, esto permite conseguir una masa seca que se puede disolver en agua. Se trata de un proceso que permite la máxima conservación de las características organolépticas del producto y de su valor nutritivo.

–Mediante aditivos

Consiste en añadir sustancias de origen natural (vinagre, aceite, azúcar, sal, alcohol) o bien de origen industrial debidamente autorizados. No aporta ningún tipo de nutrientes, el objetivo es mejorar alguno de los aspectos del alimento, sobre todo el tiempo de conservación y la mejora del sabor.

–Por irradiación

Consiste en la aplicación sobre el alimento de radiaciones ionizantes (las más usadas son las gamma), lo cual debe realizarse bajo un estricto control debido a la peligrosidad del método. Es muy eficaz porque prolonga la vida útil de un producto en las mejores condiciones pero implica algunos riesgos.

–Métodos de conservación química

Se basan en la adición de sustancias que modifican químicamente el producto. Dentro de ellos podemos encontrar:

∙Salazón

Consiste en la adición de sal común que inhibe el crecimiento de los microorganismos y la degradación de los sistemas enzimáticos y, por tanto, ralentiza la velocidad de las reacciones químicas aumentando su periodo de conservación.

∙Adición de azúcar

Permite que los alimentos estén protegidos contra la proliferación microbiana y aumenta sus posibilidades de conservación, pero no es un método usado con productos cárnicos.

∙Curado

Se usa además de la sal común, nitratos y nitritos potásico y sódico y el producto se deja reposar en un secadero, como ocurre con los jamones.

∙Ahumado

Se trata de un método que utiliza el humo obtenido de la combustión de maderas con bajo contenido en resina. El humo actúa como antioxidante y da un aroma y sabor peculiar al alimento.

∙Acidificación

Es un método que consiste en la adición de sustancias ácidas como el vinagre, que reduce el pH del alimento y dificulta el desarrollo de los microorganismos.

El método más utilizado en el sector alimentario para eliminar la contaminación es la esterilización, en concreto la de tipo térmico con autoclave, que destruyen en parte o totalmente la población microbiana presente en los alimentos. Este tipo de tratamiento de control requiere unos conocimientos y experiencia específicos por parte de la persona que los lleva a cabo. Es muy importante que la persona encargada de este proceso conozca los fundamentos de cada tipo de técnica, su aplicación sobre cada tipo de producto y sus ventajas e inconvenientes.

Importante

–Las ventajas del autoclave son:

∙Es un método rápido y con una gran capacidad de penetración

∙Destruye en un corto periodo de tiempo los microorganismos

∙No deja residuos tóxicos

∙Es un método barato

∙Es un método seguro porque suelen contar con medidores de presión, temperatura y nivelado de agua

Importante

Los problemas microbiológicos no son los únicos responsables de la alteración de los alimentos, también las reacciones enzimáticas pueden provocar alteraciones, por ello, los métodos de conservación también deben buscar soluciones que destruyan estos restos enzimáticos o inhiban su actividad.

Inicio de los métodos de conservación: appertización

El primer acercamiento a los métodos térmicos de conservación y eliminación de gérmenes viene de la mano de Nicolas Appert, el primer elaborador de latas de conserva. Utilizó el baño maría para conservar alimentos cocinados, guardados en botellas de cristal que luego tapaba con corchos encerados. Este método se conoce como appertización o esterilización comercial.

Definición

La appertización es un método de conservación térmico que consiste en la esterilización de alimentos dentro de recipientes herméticos.

Esta técnica introduce los alimentos en envases cerrados y los somete a los efectos del calor proporcionadas por un autoclave, siempre a temperaturas mayores a 100ºC. De esta forma se destruyen los microorganismos y las alteraciones que provocan sobre los alimentos, ya que el calor modifica las características organolépticas de los productos tratados.

Un alimento al que se le ha realizado un proceso de appertización pasa por una serie de etapas a lo largo de su elaboración. Estas fases son las siguientes:

–Preparación de la materia prima para el proceso: selección, lavado, pelado, troceado, eliminación de partes no comestibles, eviscerado…

–Escaldado o cocción de los ingredientes

–Envasado del producto

–Expulsión del aire que contiene y cerrado hermético

–Procesado térmico en autoclave

–Refrigeración de manera rápida para parar el proceso de appertización y que el calor no tenga efectos negativos sobre el alimento.

Sabías qué

Nicolas Appert fue un maestro confitero y cocinero francés que inventó el método de preservación hermética de los alimentos, conocido como appertización e inició las fábricas de conservas. La idea surgió cuando Francia estableció un premio al que encontrara un procedimiento de conservación de alimentos para alimentar a los ejércitos durante las campañas bélicas.

Tras varios años de investigación Appert descubrió que colocando los alimentos en botellas de vidrio tapadas con corchos sellados y calentados en agua hirviendo, los alimentos se conservaban durante mucho más tiempo. A pesar del descubrimiento no pudo explicar por qué su método conservaba los alimentos, fue años más tarde cuando Louis Pasteur descubrió que la conservación se producía por la inactivación de los microorganismos presentes en los alimentos.

Con ese proceso los productos se convierten en lo que llamamos conservas alimenticias, que alcanzan al menos 2 años de vida media útil. Pasado este tiempo, el producto puede presentar alguna alteración organoléptica, pero estos cambios no son consecuencia de la actividad de los microorganismos, sino de otro tipo de factores externos como por ejemplo del envasado.

Definición

Una conserva es el alimento que ha pasado por un proceso de envasado hermético, logrando mantener intactas sus cualidades y permitiendo así que conserve sus propiedades durante un largo periodo de tiempo.

Los microorganismos y gérmenes son tremendamente sensibles a la acción del calor, aunque esto va a variar en función de la temperatura alcanzada. La temperatura clave se sitúa entre 10 y 63ºC, una zona de temperatura de gran riesgo que hay que controlar porque la proliferación y el crecimiento patógeno se multiplica.

Sin embargo, al aumentar la temperatura por encima de los 63 ºC se provoca la desnaturalización de las proteínas, de manera que la alta temperatura dificulta la proliferación de los microorganismos, como por ejemplo lo que ocurre en el proceso de appertización que acabamos de explicar.

Cuando esta temperatura se mantiene alta durante un periodo determinado de tiempo conseguimos lograr una destrucción de los microorganismos, y si se llega a los 100 ºC durante un periodo prolongado se consigue la esterilización total, incluyendo la destrucción de las esporas que son unas de las bacterias más resistentes.

Sabías qué

Las esporas o endoesporas son células no reproductivas especializadas que son producidas por unas bacterias que suelen ser muy resistentes a las altas temperaturas, a la humedad y a otras condiciones ambientales.

Existen diferentes tipos de esterilización: calor seco, calor húmedo, radiación y esterilización química. A continuación lo vemos con mayor detenimiento.

–Esterilización con calor seco

El calor se propaga a través del aire. Los alimentos son puestos en un horno a una temperatura sobre los 170ºC.

–Esterilización con calor húmedo

Se utiliza el vapor de agua como esterilizante, producido a través de un autoclave que genera calor gracias a una caldera que contiene agua.

–Radiación

Se usa la transmisión de ondas que generan la destrucción de los microorganismos. Existen distintos tipos como la ionizante, la ultravioleta o la gamma.

–Esterilización química

Se usan biocidas que eliminan todo microorganismo por envenenamiento de un producto químico. No se usa en los alimentos porque los envenenaría.

Importante

El calor húmedo puede penetrar más rápidamente que el calor seco porque las moléculas de agua conducen mejor el calor que las moléculas de aire. Por ello el calor húmedo puede ser usado a temperaturas más bajas y menor tiempo de exposición que el calor seco.

La principal ventaja de estos métodos es que consiguen conservar los productos durante más tiempo y libres de contaminación, pero presentan el inconveniente de afectar a las cualidades de los mismos (pérdida de vitaminas, alteraciones en el sabor, color y olor y disminución del valor nutritivo) por lo que se debe seleccionar el método más adecuado en cada caso teniendo en cuenta todos estos factores.

En cuanto a los factores que influyen en la esterilización se tienen que tener en cuenta los siguientes:

–Naturaleza del alimento

Es uno de los factores más importantes a tener en cuenta porque hay productos que son más termolábiles, es decir, se ven afectamos en mayor grado por la esterilización, lo que puede alterar sus propiedades organolépticas.

–Acidez

Los microorganismos que causan alteraciones en la carne crecen mejor con un pH alto que con un pH bajo, es decir, en medios ácidos el desarrollo bacteriano es menor. Las condiciones de un pH alto deberán ser evitadas porque además del mayor riesgo de contaminación reducen la vida de almacenamiento del producto.

–La forma y el volumen

La temperatura del proceso de esterilización tiene que actuar por igual en todo el volumen del alimento para conseguir una esterilización correcta y homogénea. Es muy importante extremar la precaución en productos de mayor tamaño porque resulta más difícil llevar al centro del producto y lograr una adecuada esterilización.

–El envase

Sobre todo de qué material está hecho y si se ha llevado a cabo algún método de vacío o conservación.

–Influencias ambientales

Como exposición a tóxicos, uso de desinfectantes o alta temperatura.

–Las bacterias de cada producto

Los microorganismos no se desarrollan por igual en todos los tipos de productos, hay bacterias que son más típicas de algunos productos que de otros y por ello hay que conocer los posibles gérmenes que pueden afectar en cada caso.

–Tiempo de exposición de la esterilización

El tiempo se debe incrementar con microorganismos más resistentes como las esporas que son más resistentes para que el proceso sea más efectivo.

–La humedad

Los medios húmedos facilitan el crecimiento de ciertos microorganismos como por ejemplo los mohos. Esto ocurre sobre todo con humedades relativas (HR) alrededor de 85-95%, pero hay que extremar la precaución porque algunos hongos son capaces incluso de crecer por debajo del 65% de HR.

Las condiciones de humedad aparecen cuando se produce condensación de agua sobre una superficie seca. La condensación surge por tanto siempre que una atmósfera caliente entre en contacto con una superficie fría y si ésta contiene microorganismos se puede presentar crecimiento de ellos.

Definición

La humedad relativa es la relación entre la cantidad de vapor de agua que contiene y la que tendría si estuviera completamente saturada, así cuanto más se aproxima el valor de la humedad relativa al 100% mayor humedad. En otras palabras sería la cantidad de humedad en el aire, comparado con la que el aire puede mantener a esa temperatura.

–Almacenamiento de los productos

La mayoría de los gérmenes se desarrollan durante el periodo de elaboración o de almacenamiento. Estas fases son vitales, por lo que las cámaras frigoríficas deben cumplir ciertos aspectos para prevenir los microorganismos, por ejemplo, contar con revestimientos impermeables para no retener humedad y que no se produzca el crecimiento de gérmenes.

–Proceso de elaboración

El crecimiento microbiano no deseado se puede producir en las diferentes etapas de elaboración de los productos. También se produce desarrollo microbiano en el agua de enfriamiento de las latas de conserva cuando se reciclan. Esto último es un aspecto que hay que controlar con especial cuidado y observar que:

∙Algunos de los líquidos pueden permanecer durante largos periodos en bombas, válvulas o tuberías ampliando la aparición de microorganismos.

∙El rebosamiento de líquido es probable que esté contaminado con jugo del producto elaborado.

∙La composición del líquido puede favorecer el crecimiento microbiano.

∙Las temperaturas no controladas durante el proceso de elaboración de productos cárnicos puede ser otro foco de contaminación.

Resumen de los factores a tener en cuenta en la esterilización.

Importante

No olvidemos que para que un tratamiento sea efectivo la temperatura se tiene que alcanzar en todo el producto, por lo que a la hora de determinar el tiempo y la temperatura necesarios se estará hablando de aquellos valores alcanzados en el centro del producto.

Un concepto muy utilizado en la industria alimentaria es el de esterilización comercial, que consiste en realizar un tratamiento térmico para eliminar los microorganismos, pero no consigue destruir en su totalidad dichos gérmenes, aunque sí los disminuye hasta niveles aceptables y seguros para su consumo. Además, en condiciones normales de almacenamiento no pueden crecer y reproducirse porque no se dan las condiciones necesarias para ello.

Esto se consigue con un envasado al vacío, ya que permite unas condiciones de anaerobiosis que impiden el desarrollo de las bacterias que puedan quedar.

Importante

El método de esterilización más utilizado en industria alimentaria es el calor húmedo con autoclave realizado directamente sobre las conservas enlatadas debido a su bajo costo de proceso y eficiencia en la descontaminación.

1.2. Eliminación de microorganismos. Parámetros de control

Eliminación de microorganismos y parásitos

Desde la obtención de la carne a partir de la canal de un animal esta es sometida a diversas manipulaciones y, por tanto, se aumenta el riesgo de contaminación por microorganismos durante las distintas etapas del procesado.

Las infecciones e intoxicaciones alimenticias suelen ser de tipo microbiano y pueden producirse de dos formas principales:

–Infección:

cuando el consumidor come el alimento que contiene los organismos vivos y casi siempre en grandes cantidades.

–Intoxicación:

Cuando el consumidor come alimentos que contienen toxinas producidas por los microorgnismos que pueden o no estar todavía presentes.

Los síntomas de ambos suelen comprender diarreas y vómitos para que el cuerpo intente librarse de esos microbios peligrosos para la salud. La gravedad varía en función de los síntomas, el tiempo entre el consumo y la aparición de los síntomas y el tipo de microorganismo que lo causa. Hay que tener especial cuidado en:

–Alimentos mantenidos calientes después de cocinar y en envases al vacío.

–Grandes cantidades de productos que se pueden contaminar durante procesos intermedios en la producción.

Los principales microorganismos que pueden aparecer con mayor frecuencia en los productos cárnicos son:

–Salmonella

Es un tipo de bacterias que provoca diarreas y otro tipo de enfermedades. Se transmite por contaminación cruzada o en la manipulación de alimentos y puede provocar la distribución de zoonosis (transmisión de animales a seres humanos).

–Escherichia coli

Se trata de una enterobacteria que puede provocar múltiples infecciones y fallos renales.

–Listeria monocytogenes

Bacteria causante de la listeriosis que provoca infecciones, trastornos respiratorios, meningitis, etc.

–Clostridium botulinum

Microorganismo patógeno que en condiciones de anaerobiosis (sin oxígeno) produce una toxina muy dañina para el organismo que causa botulismo, caracterizada por parálisis e incluso la muerte del que lo consume.

–Bacillus cereus

Se trata de una bacteria que provoca diarreas y vómitos.

–Staphylococcus aureus

Se trata de una bacteria que es causante de una amplia gama de enfermedades como infecciones cutáneas o neumonía.

–Campylobacter

Son bacilos que provocan diarreas o fiebres.

–Yersinia

Son bacterias que producen enteritis, la más conocida es la peste.

Además de los microorganismos pueden aparecer parásitos que contaminen los alimentos cuando son frescos o están crudos, antes de que se realice cualquier tipo de elaboración con ellos. Normalmente éstos aparecen ante malas condiciones de limpieza de las instalaciones o productos y ante la utilización de materias primas en mal estado.

Definición

Los parásitos son todos aquellos animales superiores e inferiores que hacen la competencia al hombre en el consumo de alimentos.

Hoy en día se realizan inspecciones a la carne de manera periódica antes de su elaboración o consumo para evitar la aparición de parásitos y es un problema que está bastante controlado por la inspección sanitaria y veterinaria. Los productos cocidos o en pasta no suelen presentar este tipo de problemas porque el tratamiento térmico que sufren los destruye.

Sin embargo, existen cierto tipo de parásitos que pueden provocar grandes problemas dentro de la industria alimentaria, ya sea por las