Técnicas de Conservación de Alimentos: Pasteurización y Esterilización

PASTEURIZACIÓN

Definición: La pasteurización es un proceso térmico que tiene como objetivo la destrucción de microorganismos patógenos no esporulados y enzimas en los alimentos. Este tratamiento térmico consigue un ligero aumento de la vida útil de los productos.

Consideraciones importantes: Es crucial recordar que los alimentos pasteurizados siempre requieren medidas complementarias de almacenamiento, ya que los microorganismos esporulados aún pueden estar presentes. Los requisitos principales de la pasteurización son la destrucción de la flora patógena (higienización) y la mínima o nula modificación de las propiedades del alimento (nutritivas, sensoriales y organolépticas).

Clasificación de la Pasteurización

La pasteurización se puede clasificar según la temperatura de trabajo. Algunos ejemplos son HTST (alta temperatura, corto tiempo) y LTLT (baja temperatura, largo tiempo). Existen numerosos parámetros dentro de la pasteurización.

Tipos de Pasteurización

  • Pasteurización alta (HTST): 75-95ºC durante segundos.
  • Pasteurización baja (LTLT): 60-65ºC durante aproximadamente 30 minutos.
  • Flash pasteurización: 90ºC durante 0,2 minutos.

Equipos de Pasteurización Alta

Los aparatos utilizados para la pasteurización alta son de dos tipos principales:

  1. Pasteurizadores tubulares: Están formados por una serie de tubos unidos por codos. En su interior circula el producto y agua, que se encarga de calentar y enfriar. El tubo puede ser de varios tipos, siendo el más común el que tiene forma de un tubo dentro de otro, y por el hueco circula el producto. Este tipo de pasteurizador permite recuperar el calor y son muy económicos en relación con su capacidad de trabajo. Sin embargo, presentan algunos inconvenientes, como su gran tamaño y la dificultad para su limpieza.
  2. Pasteurizadores de placas: Consisten en una serie de placas verticales onduladas o corrugadas de acero inoxidable montadas sobre un soporte. Las placas se unen entre sí por juntas de goma, de tal modo que entre dos placas quede un espacio muy pequeño. Estos espacios comunican alternativamente, los pares con los pares y los impares con los impares, formando así dos circuitos independientes. Por uno de estos circuitos circula el producto y por el otro el agua caliente o fría.

Equipos de Pasteurización Baja

  • Equipos LTLT: Funcionan por inmersión o pulverización de agua caliente.
  • Cubas de pasteurización: Se utilizan principalmente en pequeñas queserías. Son cubas de doble pared por las que circula agua caliente y fría. El proceso consiste en introducir agua caliente (60-65ºC) y mantenerla durante 30 minutos. Luego, se cambia por agua fría (30ºC), se añade el cuajo y se elabora el queso.

ESTERILIZACIÓN

Definición: La esterilización es un proceso térmico más intenso que la pasteurización, cuyo objetivo es la eliminación de todos los microorganismos, tanto patógenos esporulados como vegetativos, así como de las enzimas. Es importante destacar que solo se consigue una esterilidad comercial, ya que la absoluta es prácticamente imposible.

Beneficios: La esterilización confiere a los alimentos una estabilidad comercial con un fuerte aumento de la vida útil (años) sin necesidad de medidas complementarias de almacenamiento.

Procedimientos de Esterilización

Existen dos procedimientos principales de esterilización:

  1. Esterilización de alimentos envasados: Se aplica a productos como el tomate, a una temperatura de 110-125ºC durante 15-60 minutos. Sus ventajas radican en la seguridad que ofrece, ya que previene la recontaminación. Sin embargo, presenta algunos inconvenientes, como un intercambio de calor lento, un tratamiento poco homogéneo (se calienta más en las paredes del envase que en el interior), tiempos de procesamiento largos y la posibilidad de producir modificaciones organolépticas.
  2. Esterilización de alimentos no envasados (UHT): Se aplica a productos líquidos y semisólidos, a una temperatura de 135-150ºC durante 2-10 segundos. Se basa en la aplicación de temperaturas muy altas durante un periodo corto de tiempo, lo que se traduce en tratamientos drásticos que afectan poco o nada a las características del alimento. Durante este tiempo, los microorganismos son eliminados, pero las reacciones de deterioro no tienen tiempo de desarrollarse. La esterilización se lleva a cabo antes del envasado, por lo que el sistema de envasado posterior debe ser aséptico para evitar recontaminaciones.

Etapas de la elaboración de conservas (alimentos envasados)

  1. Selección, clasificación y preparación de las materias primas: Incluye la eliminación de partes no comestibles, lavado, clasificación por tamaño y calidad, escaldado y pelado (este último no siempre es necesario).
  2. Llenado de los envases: Es fundamental añadir la cantidad justa de producto, tanto por razones legales como económicas. El contenido debe ajustarse a lo que indica el etiquetado. Además, hay que tener en cuenta que si el llenado es excesivo, la presión durante el calentamiento puede hacer saltar las tapas, y si es insuficiente, el exceso de gas puede afectar a la esterilización.
  3. Evacuación o producción de vacío parcial: La creación de un vacío parcial en el espacio de cabeza del envase permite la dilatación del producto durante el calentamiento, elimina gases y oxígeno, y evita así oxidaciones y corrosión. Además, la producción de vacío favorece la transmisión de calor. Existen tres métodos principales para realizar el vacío parcial:
    • Por calor: Se envasa el alimento muy caliente (80-95ºC) y al enfriarse se genera el vacío.
    • Mecánico: Se realiza un cierre al vacío con el recipiente frío mediante máquinas industriales.
    • Inyección de vapor: Se inyecta una corriente de vapor que desplaza el aire en el momento del cierre, creando el vacío.
  4. Cierre o sutura del envase: El cierre debe ser hermético para garantizar la esterilidad del producto.
  5. Tratamiento térmico: Es la etapa de esterilización propiamente dicha.
  6. Enfriamiento y operaciones complementarias: Incluye el enfriamiento del producto, etiquetado, almacenamiento, etc.

Sistemas de Esterilización

Los sistemas de esterilización pueden ser continuos o discontinuos (autoclaves verticales u horizontales).

Sistemas Continuos

Utilizan vapor, aire caliente o esterilización a la llama. Todos los productos son sometidos al tratamiento térmico al mismo tiempo. Son más eficientes y requieren menos mano de obra. El proceso más utilizado es el de vapor a sobrepresión (121ºC), en el que se utilizan columnas hidrostáticas y algún cierre mecánico para poder introducir y extraer los envases sin que salga el vapor ni disminuya la presión.

  • Esterilizador hidrostático: Es una cámara vertical que se comunica con el exterior mediante dos columnas de agua. En reposo, el agua no sube por las columnas. Al introducir vapor, la presión aumenta y el agua sube por las columnas, equilibrando la presión hidrostática de la cámara interna. Los envases entran por una columna, llegan a la cámara de vapor (el tiempo que tardan en recorrerla es el tiempo de tratamiento) y salen por la columna de salida. La columna de entrada contiene agua cada vez más caliente, mientras que la de salida tiene agua más fría, evitando así el choque térmico y posibles roturas del vidrio.
  • Esterilizador Hidrolock: Posee un sistema mecánico compuesto por una válvula rotatoria del mismo tamaño que el envase. Al girar, la válvula introduce el envase en la cámara de vapor y, una vez finalizado el tratamiento, lo extrae. En este esterilizador, la válvula está sumergida en un baño de agua.
  • Esterilización con aire caliente: Se utilizan túneles o cámaras con calor, donde el aire se calienta mediante estufas. El diseño es más sencillo, pero la transmisión de calor por aire es menos eficiente, por lo que se deben utilizar temperaturas más elevadas. Solo se utiliza para envases pequeños.
  • Esterilización a la llama: Se lleva a cabo en quemadores y se utiliza principalmente para esterilizar setas.

Sistemas de Esterilización UHT

Son sistemas muy automatizados que requieren un control preciso del agua, vapor, temperatura y tiempo. Existen dos tipos principales:

  • Sistemas directos: Se inyecta vapor directamente al alimento, lo que permite un calentamiento instantáneo. Una vez recibida la inyección de vapor, este se condensa y podría dejar el alimento aguado. Para eliminar el exceso de agua, el producto se pasa por una cámara de vacío (preenfriamiento). El requisito más importante de este sistema es la calidad del agua. Es un sistema muy rápido que permite eliminar los componentes volátiles al pasar el alimento por la cámara de vacío. Solo se utiliza en productos poco viscosos. El envasado aséptico es un punto crítico del sistema UHT, ya que existe riesgo de recontaminación.
  • Sistemas indirectos: El producto se calienta y se enfría continuamente mediante intercambiadores de calor de placas o tubulares. Los intercambiadores se van alternando, los de placas en las zonas de menor temperatura (para evitar que las altas presiones dañen las juntas de goma) y los tubulares a temperaturas más altas.

Envasado Aséptico

Una vez esterilizado el producto por UHT, se procede al envasado aséptico. El alimento se introduce en envases estériles (como los briks) y se sella automáticamente mediante un termosellador.