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LIBRO MEDIN--Silvina-Medin
Agustina Guerrero
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1ALIMENTOS Introducción Técnica y Seguridad Les dedicamos este libro a nuestros hijos Micaela, Nicole, Camila y Matías. Para ellos, un sueño cumplido que refleja muchos años de docencia con amor por nuestra profesión 2 Roxana Medin . Silvina Medin La presentación y disposición de: ALIMENTOS Introducción Técnica y Seguridad Son popiedad del editor. No se permite la reproducción parcial o total, el almacenamiento, el alquiler, la transmisión o la transformación de este libro, en cualquier forma o por cualquier medio, sea electrónico o mecánico, mediante fotocopias, digitalización u otros métodos, sin el permiso previo y escrito del editor. Su infracción está penada por las leyes 11.723 y 25.446. ISBN-10: ISBN-13: Primera Edición: Abril 2002 Segunda Edición: Abril 2003 Tercera Edición: Abril 2007 Cuarta Edición: Mayo 2011 Queda hecho el depósito que establece la Ley 11.723 Es una publicación de: Ediciones Turísticas de Mario Banchik Paraguay 2459 PB Buenos Aires - Argentina e-mail: info@edicionesturisticas.com.ar Copyright © 2011 Ediciones Turísticas Libro de edición Argentina Printed in Argentina * catalogación en fuente Pág. 208 3ALIMENTOS Introducción Técnica y Seguridad INDICE Prólogo .............................................................................................................. 7 Introducción ..................................................................................................... 9 CAPITULO 1: Sistemas alimenticios ....................................................... 11 Sistemas alimenticios homogéneos (sustancia pura y soluciones) ......... 11 Sistemas alimenticios heterogéneos (sistemas dispersos coloidales y no coloides) ........................................... 12 Propiedades de los sistemas dispersos no coloidales .............................. 12 Tipos de coloides ............................................................................................. 12 Propiedades de los coloides .......................................................................... 13 Operaciones para el tratamiento de los alimentos ............................ 13 Procedimientos mecánicos ............................................................................ 13 Lavado, subdivisión, unión, subdivisión y unión .................................. 13 Procedimientos físicos ..................................................................................... 14 Comportamiento de los microorganismos a las diferentes temperaturas ..................................................................... 14 Calor (cocción) ............................................................................................ 15 Temperaturas utilizadas durante el manejo de los alimentos ............... 15 Transmisión de calor .................................................................................. 16 Transmisión de calor en equipos de cocción (horno, sobre hornalla, calentador doble o baño de agua, horno microondas, asador criollo o parrilla, olla a presión) .................. 16 Formas de transmisión de calor (conducción, convección, radiación) ....................................................... 16 Métodos y procedimientos de cocción: Seco, húmedo, mixto y microondeado ................................................... 18 Servicio de alimentos en caliente ............................................................. 19 Modificación de los nutrientes por aplicación de calor .......................... 19 Frío ................................................................................................................. 20 Cuadro de vitaminas: fuentes y modificaciones .................................... 21 Refrigeración ................................................................................................ 21 Funcionamiento de una heladera Conservación en frío (tiempo estimado de vida útil) ............................. 21 Congelación .................................................................................................. 22 Proceso de congelación ............................................................................. 22 Congelación industrial ................................................................................. 24 Congelación artesanal ................................................................................ 24 Descongelación ............................................................................................ 24 Conservación en freezer a -18° C (cuadro) ............................................ 25 Distribución de alimentos refrigerados y congelados ............................ 25 Deshidratación: Deshidratación propiamente dicha y secado .............. 25 Efectos de la deshidratación sobre los nutrientes de los alimentos ..... 25 Procedimientos químicos ................................................................................ 26 Conservación de los alimentos al vacío o en atmósfera modificada o almacenamiento ........................................ 26 Regulación de la acidez ............................................................................. 26 Disminución de la actividad de agua: Salazón y azucarado ............... 27 Radiación ionizante. .................................................................................... 27 Radiaciones ultravioletas ........................................................................... 27 Procedimientos biológicos .............................................................................. 27 Procedimientos higiénico-sanitarios .............................................................. 28 CAPITULO 2: Agua ....................................................................................... 31 Química del agua ............................................................................................. 31 Estados de agregación .................................................................................... 31 Estado sólido ..................................................................................................... 31 Estado líquido .................................................................................................... 32 Mecanismo de ebullición del agua ................................................................ 32 Estado gaseoso ................................................................................................ 33 Efecto de los solutos en los cambios de estado del agua ......................... 33 Ascenso ebulliscópico ................................................................................ 33 Descenso crioscópico ................................................................................ 33 Estados de agregación intermedio (pastoso, viscoso, vítreo) .................. 33 Parámetros físicos involucrados en los cambios de estado por el intercambio de energía: ......................... 33 Calor específico ................................................................................................ 33 Calor latente ...................................................................................................... 34 Disponibilidad del agua en los alimentos: Agua libre y ligada - Actividad de agua ........................................................ 34 Características químicas del agua: Dureza del agua, tipo y grado .......... 35 Características del agua potable .................................................................... 35 Características microbiológicas para el agua potable ................................ 35 Filtros de agua .................................................................................................. 36 Agua en expendedores ................................................................................... 36 Aguas minerales .............................................................................................. 36 CAPITULO 3: Azúcares y dulces .............................................................. 37 Clasificación de carbohidratos................................................................... 37 Azúcares ........................................................................................................... 37 Monosacáridos ................................................................................................. 37 Disacáridos ........................................................................................................ 37 Polialcoholes ..................................................................................................... 38 Oligosacáridos .................................................................................................. 38 Polisacáridos ..................................................................................................... 38 Almidón .............................................................................................................. 38 Polisacáridos no amiláceos ............................................................................ 38 Características físico-químicas de los azúcares ......................................... 38 Modificación de los azúcares con la aplicación de calor .......................... 39 Solubilidad .................................................................................................... 39 Concentración .............................................................................................. 39 Caramelización ................................................................................................. 39 Edulcorantes nutritivos: Azúcar blanca ........................................................ 40 Azúcar cande, impalpable, invertido, de color. Melaza. ....................... 40 Jarabe de glucosa y jarabe de maíz de alta fructosa. Dextrosa. Malta. Lactosa ........................................................................... 41 Polialcoholes. Miel. Fructosa .................................................................... 41 Grado de dulzura de los edulcorantes nutritivos y no nutritivos .......... 42 Edulcorantes no nutritivos. Poder edulcorante ............................................ 42 Preparaciones a base de azúcares ............................................................... 42 Elaboración de dulces ..................................................................................... 42 Tipos de dulce .................................................................................................. 42 Dulces cristalinos: fondant-fudge ................................................................... 43 Dulces no cristalinos o amorfos ..................................................................... 44 Caramelos blandos, duros, toffe y chupetines ....................................... 44 Texturizados................................................................................................. 44 Divinidad, malvaviscos, turrón, mazapán .......................................... 44 Confites, preparación industrial de caramelos ................................... 44 Chocolate .......................................................................................................... 45 Elaboración del chocolate ............................................................................... 45 CAPITULO 4: Evaluación de los alimentos sensorial y objetiva.... 47 Evaluación sensorial: Textura, sonido..................................................... 47 Aspecto ......................................................................................................... 47 Flavor ............................................................................................................ 48 Pruebas sensoriales de los alimentos ..................................................... 48 Ensayos sensoriales para jueces entrenados ........................................ 49 Ensayos para jueces no entrenados ....................................................... 49 Evaluación objetiva ..................................................................................... 49 CAPITULO 5: Grasas y aceites .................................................................. 51 Características de los ácidos grasos ....................................................... 51 Composición promedio de ácidos grasos en distintos alimentos ........ 52 Clasificación de lípidos .................................................................................... 52 Lípidos simples ................................................................................................ 52 Lípidos complejos ............................................................................................ 53 Aceites ............................................................................................................... 53 Indices químicos que determinan la composición, genuinidad o adulteración de los aceites ...................................................... 54 4 Roxana Medin . Silvina Medin Indice de saponificación, de yodo, de refracción, de acidez y densidad ........................................................ 54 Propiedades químicas y físicas de los lípidos: Punto de humo, de ignición y de fuego ........................................................ 55 Solubilidad, Cristales de grasa, Polimorfismo, Consistencia de la grasa .................................................. 55 Punto de fusión ............................................................................................ 56 Calor específico ........................................................................................... 56 Deterioro de lípidos (Rancidez oxidativa, rancidez hidrolítica y polimerización) ...................... 57 Indice de detección del deterioro o alteración de los lípidos ................. 58 Preparaciones en base a grasas y aceites ................................................. 58 Modificaciones químicas a partir de la cocción en grasas y aceites ...... 59 Factores que regulan la absorción lipídica durante la fritura ..................... 59 Evaluación de los aceites de uso corriente ............................................ 60 Productos industriales en base a grasas y aceites .................................... 61 Emulsiones. Composición: fase dispersa, fase continua, emulsionante . 61 Formación de una emulsión ........................................................................... 62 CAPITULO 6: Proteínas alimentarias ...................................................... 63 Molécula proteica ............................................................................................. 63 Enlaces peptídicos. Clasificación de los aminoácidos de acuerdo con su estructura ......... 63 Características físicas de los aminoácidos .................................................. 63 Péptidos ............................................................................................................. 63 Estructura proteica ........................................................................................... 63 Clasificación de los aminoácidos desde el punto de vista nutricional Esenciales, semiesenciales y no esenciales ........................................ 64 Fórmulas, proteínas y alimentos fuente de cada aminoácido ................... 64 Clasificación de las proteínas: Simples, complejas o conjugadas ........... 65 Características físico-químicas de las proteínas ......................................... 65 Estructura coloidal, carácter anfótero, afinidad con el agua .................. 65 Hidrólisis ....................................................................................................... 66 Oxidación/reducción, características organolépticas, cristalización, desnaturalización ............................................................... 66 Cualidades funcionales de las proteínas .................................................. 67 Viscosidad, gelificación, precipitación, texturización ............................. 67 Emulsificante y espuma .............................................................................68 Enzimas............................................................................................................. 69 CAPITULO 7: Pardeamiento enzimático y no enzimático ................ 71 Pardeamiento no enzimático .......................................................................... 71 Reacción de Maillard .................................................................................. 71 Mecanismo del pardeamiento del ácido ascórbico ..................................... 72 Reacción del aldehído activo o caramelización .......................................... 72 Efectos positivos y negativos del pardeamiento no enzimático .......... 72 Causas que inducen al pardeamiento no enzimático ................................. 72 Naturaleza de los azúcares ....................................................................... 72 Temperatura, actividad de agua, pH, efecto del oxígeno, inhibidores químicos ................................................. 72 Prevención en la formación de pardeamiento no enzimático indeseable ................................................. 73 Pardeamiento enzimático: Definición. Mecanismo ...................................... 73 Prevención del pardeamiento enzimático indeseable ................................. 73 CAPITULO 8: Productos lácteos ............................................................... 75 Leche: composición química. Estructura físico-química. (solución, dispersión coloidal y emulsión). 75 Tratamientos mecánicos industriales ....................................................... 77 Tratamientos térmicos industriales ........................................................... 77 Evaluación de la calidad de la leche ............................................................ 78 Aplicación y efectos de procedimientos físicos y químicos en la leche tratada ....................................................................... 79 Subproductos y preparaciones en base a leche ......................................... 79 Subproductos: Leche fluída ............................................................................ 79 Crema ................................................................................................................ 79 Espuma de crema de leche (Factores que influyen en la estabilidad de su espuma) ........................... 80 Manteca ............................................................................................................. 80 Queso ................................................................................................................. 81 Tabla de composición promedio de quesos ............................................ 81 Clasificación de los quesos ....................................................................... 81 Elaboración de quesos ............................................................................... 81 Leche concentrada y/o deshidratada ............................................................ 84 Leches fermentadas ......................................................................................... 84 Preparaciones en base a leche ..................................................................... 85 Helado (Composición - Postres congelados) ............................................... 85 Dulce de leche .................................................................................................. 86 Postres de leche .............................................................................................. 86 CAPITULO 9: Huevo ..................................................................................... 87 Composición y estructura ............................................................................... 87 Evaluación de la calidad de los huevos ...................................................... 88 Clasificación según el C.A.A. ........................................................................ 88 Modificaciones físico y químicas. Transformación por aplicación de calor ........................................................ 89 Métodos de cocción ......................................................................................... 90 Clasificación de la cocción de huevo según la intensidad y el tipo de cocción ...................................................... 90 Aplicación de procedimientos mecánicos .................................................... 91 Espuma de clara, tiempo de batido, temperatura, estabilidad de la espuma ..................................................... 91 Espuma de yema de huevo ...................................................................... 91 Preparaciones a base de merengue ............................................................. 91 Funciones del huevo dentro de un sistema alimenticio ............................. 92 Preparaciones como agente gelante ............................................................. 92 Preparaciones como agente de introducción de aire, estructura, espesante y gelante ..................................................................... 92 Preparaciones como espesante ..................................................................... 92 Preparaciones como agente estructural puro .............................................. 92 CAPITULO 10: Carnes: vacuna, de cerdo, pescado y ave ................ 93 Estructura de la carne: .................................................................................... 93 Fibras musculares ...................................................................................... 93 Tejido conectivo o conjuntivo......................................................................... 94 Tejido adiposo ................................................................................................... 94 Composición promedio de las carnes ..................................................... 94 Contracción muscular ...................................................................................... 94 Sacrificio de los vacunos ............................................................................... 94 Cambios post mortem del músculo: Rigidez cadavérica .......................... 95 Desaparición de la rigidez cadavérica o maduración ............................ 95 Defectos de la carne por sacrificio o rigor mortis no controlado (carnes tipo DFD y PSE)............................... 96 Capacidad de retención de agua ................................................................... 96 Factores que afectan a la capacidad de retención de agua .................. 97 Maduración ................................................................................................... 97 Congelación. Calor. Aplicación de factores que afectan la retención de agua ............................................................... 97 Pigmentos de la carne ..................................................................................... 98 Control de calidad de la carne: Definición de calidad de 1º, 2º, 3º, 4º .... 99 Características de recepción, color, textura, pH, adulteración-aditivos y alteración de la carne cruda ............................. 99 Aplicación de procedimientos físicos: Calor............................................... 101 Transformaciones por cocción: Pérdida de peso durante la cocción .... 101 Modificación de la estructura de la carne durante la cocción .................. 102 Cambios de las características organolépticas .................................... 102 Métodos de cocción: Calor seco, calor húmedo ...................................... 103 Cocimiento de la carne congelada .............................................................. 103 Efecto del calor sobre los nutrientes ........................................................... 103 Almacenamiento de la carne .............................................................................. Gelatina: Utilización. Estructura ................................................................... 105 Distribuciónde los cortes en media res ...................................................... 105 Conservas de carne ...................................................................................... 105 Clasificación de productos cárnicos ........................................................... 106 Chacinados no embutidos ............................................................................. 106 Chacinados embutidos .................................................................................. 107 Salazones ........................................................................................................ 107 Frío. Efectos de la congelación ............................................................... 108 Vísceras, achuras y menudos ..................................................................... 108 Pescados y Mariscos: Estructura y composición .................................... 108 Cuadro de composición química de algunos pescados ...................... 108 Clasificación por contenido de grasa y origen ...................................... 109 Captura y conservación del pescado ......................................................... 109 Alteraciones del pescado .............................................................................. 110 Seguridad higiénico-sanitaria ........................................................................ 110 Limpieza del pescado para la elaboración ................................................. 110 Mariscos: Crustáceos. Moluscos. Conservación industrial ................... 111 Aves: Congelación y descongelación. Composición química ............... 111 Aplicación de procedimientos físicos: Cocción ......................................... 112 Caracoles ........................................................................................................ 112 5ALIMENTOS Introducción Técnica y Seguridad CAPITULO 11: Alimentos vegetales: Hortalizas y frutas ................ 113 Estructura vegetal. Composición celular .................................................... 113 Anatomía de los vegetales. Composición química Proteínas. Acidos orgánicos ......................................................................... 114 Fibras dietéticas ........................................................................................ 114 Minerales y vitaminas .............................................................................. 115 Pigmentos ................................................................................................... 115 Compuestos fenólicos simples ............................................................... 118 Clasificación y características de las hortalizas y frutas. Hortalizas ..... 118 Frutas ............................................................................................................... 121 Clasificación de vegetales de acuerdo a las características climáticas óptimas ................................ 121 Maduración de frutos y pico climatérico ..................................................... 122 Almacenamiento y envejecimiento de vegetales ..................................... 123 Procedimientos mecánicos, físicos y químicos en hortalizas y frutas ..................................................................................... 123 Procedimientos mecánicos .......................................................................... 123 Procedimientos físicos ................................................................................... 124 Efecto de los procedimientos físicos sobre las hortalizas y frutas ......... 124 Procedimientos químicos .............................................................................. 127 Efectos de los procesos químicos sobre la composición de las hortalizas y frutas ........................................ 128 Envasado en atmósfera modificada o controlada. Irradiación ................. 129 Conservas industriales .................................................................................. 129 Alteración de los alimentos enlatados ......................................................... 130 Conservas artesanales ................................................................................. 131 Geles de pectinas .......................................................................................... 131 Formación de gel, control de las variables en un gel, elaboración de geles ........................ 132 Preparaciones a base de frutas ................................................................... 132 Legumbres. Clasificación. Estructura. Variedades de legumbres .......... 133 Aplicación de procedimientos físicos en legumbres. Calor ..................... 135 Hongos o setas ............................................................................................... 135 Condimentos: Especies, vegetales, sal, colorantes vegetales naturales y vinagre .................................................. 136 Salsas o aderezos ......................................................................................... 139 Salsas emulsionadas .................................................................................... 139 Salsas no emulsionadas ............................................................................... 140 Salsas pardas. Fondos básicos .................................................................. 140 Salsas a base de fondos. Estofados. Salsas de verduras ...................... 141 Gratén. Sopas ................................................................................................. 141 CAPITULO 12: Cereales ............................................................................. 143 Estructura del grano .................................................................................. 143 Corteza o tegumento. Germen o embrión .............................................. 143 Endospermo (proteínas y almidón) ......................................................... 143 Afinidad del almidón con el agua ............................................................. 144 Gelatinización y gelificación .................................................................... 144 Almidones resistentes .................................................................................... 145 Almidones modificados .................................................................................. 145 Tipos de cereales .......................................................................................... 145 Trigo. Molienda del trigo ............................................................................... 145 Maduración de la harina de trigo. Control de calidad de la harina de trigo ...................................................... 146 Determinaciones químicas. Determinaciones físicas ................................ 146 Proteínas de la harina de trigo Formación del gluten. Comportamiento del gluten .................................... 147 Formación de la masa a partir de la harina ............................................... 147 Ingredientes y aditivos para las preparaciones en base a harina de trigo ..................................... 148 Evaluación reológica de las masas ............................................................ 150 Poder fermentativo. Panificación .................................................................. 151 Comportamiento del gluten en un sistema alimenticio con fermentación .............................................. 151 Aplicación de procedimientos mecánicos, químicos, físicos y biológicos ...................................................................... 151 Otras harinas que se utilizan en panificación, mezcladas con las harinas de trigo ............................................................ 152 Pastelería. Componentes y funciones ........................................................ 153 Pastas alimenticias: Definición, clasificación ............................................. 154 Arroz. Clasificación ........................................................................................154 Maíz. Cebada. Centeno. Avena .................................................................. 155 Productos en base a cereales industrializados precocidos ..................... 156 Aplicación de procedimientos físicos sobre los cereales ........................ 156 CAPITULO 13: Infusiones, jugos, bebidas carbonatadas y alcohólicas .................................................... 157 Infusiones. Té ................................................................................................. 157 Preparación de la infusión ............................................................................. 157 Café. Origen y clases ................................................................................... 157 Preparación de la infusión ............................................................................. 158 Café descafeinado. Café instantáneo. Malta ......................................... 159 Yerba mate ...................................................................................................... 159 Preparación de la infusión ............................................................................. 160 Jugos ................................................................................................................ 160 Carbonatadas .................................................................................................. 161 Composición de las bebidas carbonatadas ............................................... 161 Bebidas alcohólicas. Clasificación .............................................................. 162 Bebidas fermentadas. Vino ........................................................................... 162 Cepajes ....................................................................................................... 163 Evaluación sensorial del vino ................................................................. 163 Vinificación .................................................................................................. 164 El añejamiento o maduración. Almacenamiento de los vinos Condiciones adecuadas de una bodega .................................................... 165 Champagne o champaña .............................................................................. 166 Sidra. Cerveza. Materias primas ................................................................ 167 Elaboración ...................................................................................................... 167 Tipos de cerveza ........................................................................................... 167 Bebidas destiladas ......................................................................................... 167 Licores. Bebidas espirituosas ...................................................................... 168 CAPITULO 14: Aditivos alimentarios .................................................... 169 Definición según el C.A.A. Clasificación según su función ..................... 169 Aditivos que evitan alteraciones químicas o biológicas. Conservadores 170 Antioxidantes y sinérgicos de antioxidantes ......................................... 171 Modifican las características organolépticas Colorantes. Estabilizante de color. Glaseantes ......................................... 171 Agentes aromáticos y saborizantes Resaltadores de sabor. Edulcorantes .................................................... 171 Edulcorantes no nutritivos: Definición, clasificación y cantidad mínima admitida ........................... 171 Mejoran el aspecto y características físicas .............................................. 172 Mejoradores o correctores. Reguladores de pH. Gasificantes ................ 173 Mejoradores de harinas ................................................................................. 173 Alimentos modificados con fines nutricionales. Alimentos dietéticos ..... 174 Alimentos fortificados. Alimentos funcionales ............................................ 174 CAPITULO 15: Envases .............................................................................. 177 Definición. Funciones de un envase. Aptitud de los envases para el contacto con alimentos ........................... 177 Tipos de envases. Envases metálicos ...................................................... 177 Envases plásticos. Clasificación de envases plásticos .......................... 177 Ensayos técnicos de los materiales plásticos .......................................... 178 Materiales plásticos más utilizados. Laminados ....................................... 179 Envases de papel .......................................................................................... 179 Papel de aluminio. Envases de vidrio ........................................................ 180 Envasado de alimentos ................................................................................. 180 CAPITULO 16: Tratamiento experimental aplicado .......................... 181 Criterio cuantitativo ......................................................................................... 181 El pesado de los alimentos: Peso bruto - Peso neto - Desechos - Peso cocido ................................... 181 Factor de corrección - Factor de cocción .............................................. 181 Normas para el adecuado tratamiento experimental de los alimentos ............................................................................................. 182 Normas de Bioseguridad - Normas para la ejecución de las tareas . 182 Tabla de conversión de pesos y volúmenes ............................................ 182 Aplicación experimental N° 1: Uso de balanzas, peso neto y peso bruto .......................................... 183 Objetivos: Comprender la determinación del factor de corrección y el factor de cocción. Comprender la importancia de medir y pesar. Determinar los errores de los medidores. Aplicación experimental N° 2: Procedimientos mecánicos, físicos, químicos y biológicos ....... 183 Procedimientos mecánicos. 6 Roxana Medin . Silvina Medin Objetivos: Comprender la aplicación de los procedimientos mecánicos. Evaluar la transformación que acontece en los alimentos sometidos a los procedimientos mecánicos. Procedimientos físicos. Objetivos: Comprender la aplicación de los procesos físicos. Evaluar la transformación que cumplen los alimentos sometidos a los procesos físicos. Comprender la importancia sanitaria y organoléptica de la aplicación adecuada de los procedimientos físicos. Procedimientos químicos. Objetivos: Comprender la importancia de los procedimientos químicos y observar los cambios organolépticos que sufren los alimentos sometidos a este tipo de proceso. Evaluar las aptitudes sanitarias de las conservas. Verificar los pH de los distintos alimentos. Procedimientos biológicos. Objetivos: Comprender la importancia de la aplicación de los procesos biológicos en la elaboración de los alimentos. Observar los cambios químicos y organolépticos que sufren los alimentos sometidos a procedimientos biológicos. Aplicación experimental N° 3: Agua .................................................... 185 Objetivos: Comprender los factores que afectan a la temperatura de ebullición y la temperatura de congelación del agua. Comprender la función del agua como medio de transferencia de calor. Comprender la modificación del agua en el proceso de congelación. Comprender la función del agua como parte de un sistema homogéneo y heterogéneo. Aplicación experimental N° 4: Azúcares ............................................. 185 Objetivos: Identificación de azúcares reductores y no reductores. Entender la relación entre temperatura de ebullición de una solución azucarada y la firmeza del producto. Entender los mecanismos de los agentes de interferencia en los dulces. Aplicación experimental N° 5: Evaluación sensorial y objetiva .. 186 Evaluación sensorial. Objetivos: Introducción en las técnicas para evaluar la calidad sensorial. Comprobar la finalidad yfunción de las pruebas sensoriales. Evaluación objetiva de la calidad los alimentos. Objetivos: Introducción a las técnicas para evaluar la calidad objetiva. Comprender la importancia de la utilización de la evaluación objetiva. Aplicación experimental N° 6: Grasas y aceites................................ 188 Objetivos: Comprobar el punto de humo y la resistencia al calentamiento de los distintos lípidos y entender su influencia en la preparación de los alimentos. Comprender los factores que influyen en la absorción lipídica. Aplicación experimental N° 7: Lácteos ................................................ 190 Objetivos: Reconocer el comportamiento de los lácteos en cada preparación. Reconocer el comportamiento y realizar la evaluación sensorial de las leches modificadas sometidas a procesos físicos. Reconocer la función de cada ingrediente en un helado. Aplicación experimental N° 8: Huevos ................................................ 190 Objetivos: Determinar el grado de seguridad sanitaria de cada preparación con huevo, de acuerdo a la temperatura y tiempo de cocción. Reconocer las transformaciones físico-químicas y organolépticas durante la cocción. Evaluar los parámetros de calidad del huevo fresco. Conocer las aptitudes del huevo líquido pasteurizado y huevo deshidratado. Aplicación experimental N° 9: Carnes: vacuna, ave y pescado... 192 Objetivos: Evaluar la calidad de la carne. Evaluar las características de cada corte de carne. Reconocimiento de la estructura micro y macroscópica de la carne. Determinación del grado de seguridad sanitaria de cada preparación de acuerdo al tiempo y temperatura de cocción. Evaluar la modificación de la terneza aplicando factores externos. Aplicación experimental N° 10: Vegetales y salsas .......................... 194 Objetivos: Evaluar las modificaciones que acontecen en la textura, pigmentos y nutrientes con la aplicación de procedimientos mecánicos, físicos y químicos. Aplicación experimental N° 11: Cereales ............................................ 196 Objetivos: Reconocer el comportamiento de los almidones. Comprender el desarrollo de las proteínas de la harina de trigo durante la panificación y la pastelería. Reconocer la función de cada ingrediente respecto del gluten, en amasados de pastelería. Comprender el proceso de gelatinización y gelificación en los distintos almidones. Aplicación experimental N° 12: Infusiones y bebidas alcohólicas .......................................................... 199 Infusiones Objetivos: Comprender la adecuada elaboración de cada tipo de infusión. Realizar la evaluación subjetiva de cada infusión. Bebidas alcohólicas Objetivos: Comprender el uso de las bebidas alcohólicas en la elaboración de alimentos. Realizar la evaluación subjetiva (catación). Evaluar las características físico-químicas. Bibliografía ................................................................................................... 201 Indice analítico ............................................................................................ 203 7ALIMENTOS Introducción Técnica y Seguridad PROLOGO Alimento es lo que sirve para mantener la existencia de algunas cosas que, como el fuego, necesitan de pábulo. Esa es la definición del Diccionario de la Real Academia. En este libro y a través de la disciplina científica que los estudia, la bromatología, buscamos acercar al lector los conceptos técnicos usando un enfoque teórico-práctico e interdisci- plinario de la ciencia. Los alimentos son sistemas bioquímicos complejos que reaccionan de forma varia- da durante su elaboración. Por ello estimulamos su observación para reconocer los cam- bios que se generan -a través de procedimientos mecánicos, químicos, físicos y biológi- cos- y descubrir un verdadero laboratorio experimental en el área de la elaboración y el manejo de los alimentos. En estas páginas se contempla la legislación, la gestión, el control de calidad y la seguridad sanitaria respecto de la aplicación culinaria, uniendo de esta forma la cocina y el manejo técnico-científico de los alimentos. Todo ello desde un punto de vista que acerque la bromatología y el tratamiento experimental de los alimentos a todos los lectores. De esta manera, reflejamos nuestra pasión por este complejo y maravilloso mun- do. Estamos seguras de que usted también se sorprenderá y fascinará. PROLOGO DE LA SEGUNDA EDICION El universo de los alimentos se caracteriza por su dinamismo. Explorando las infinitas combinaciones que permite realizar esta ciencia, otorga la posibilidad de observar, crear, confirmar, descubrir. Por esto la segunda edición está enriquecida con experiencias nue- vas y la incorporación de alimentos que tomaron mayor difusión. Esperamos encender la curiosidad para que se siga investigando con un espíritu crítico los paradigmas de la nutrición y los alimentos y lograr que esta disciplina se desarrolle aún más y así jerarquizar las tareas vinculadas al tratamiento de los alimentos. A sólo un año de la primera edición queremos agradecerles a los lectores el interés que demostraron por la obra. Las autoras 8 Roxana Medin . Silvina Medin PROLOGO DE LA TERCERA EDICION Las autoras se comprometieron con el arduo e indispensable ejercicio de revisar el libro, para abordar adecuadamente el desafío de profundizar el conocimiento dinámico de la ciencia de los alimentos, entregando al lector un material con un gran caudal de información y conocimiento de amena lectura. La magnitud del esfuerzo realizado se materializa en la actualización del conoci- miento sobre las variadas disciplinas científicas que convergen en el alimento, la sustan- cia indispensable para la vida. El estudio íntimo de estos sistemas bioquímicos comple- jos, que se desarrolla a lo largo de cada capítulo, permite aplicar técnicas que harán posible la elaboración de preparaciones sabrosas y seguras que podrán servir de base para el desarrollo e investigación de productos alimenticios. Desde las páginas de Alimentos, las autoras aceptan el mayor desafío posible para un profesional: el cuestionamiento y la discusión permanentes con las enseñanzas esta- blecidas. Por lo que se aprende a cambiar de paradigma, a pensar en un problema y disfrutar la satisfacción de encontrar la solución. Es un libro de alimentos cuyo propósito declarado es el estudio de la bromatolo- gía y la higiene, que posibilita y estimula el tratamiento experimental. Desde las palabras que componen el título se abre un abanico de relaciones sobre alimento y salud que deja ver el propósito no declarado del libro el hombre saludable, consumidor de sabrosas preparaciones. Es importante el aporte que hace el texto al conocimiento y al impacto que ten- drá su aplicación directa en un círculo de alimentos, salud, higiene e investigación. El leer estas páginas favorecerá la capacidad resolutiva de los profesionales del área de los alimentos, despertará la curiosidad científica, motivará al trabajo en equipo y a la interconsulta de especialidades; será capaz después de la práctica profesional y las expe- riencias de laboratorio de romper mitos y se podrá encontrar en él las respuestas que surgen de las preguntas en la práctica cotidiana. Lic. Daniel Siskin* * Coordinador General de la Residencia y Concurrencia en Nutrición del Ministerio de Salud Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Profesor Licenciatura en Nutrición Instituto Universitario de Ciencias de la Salud IUCS. 9ALIMENTOS Introducción Técnica y Seguridad INTRODUCCION Desde el principio el hombre necesitó alimentarse para subsistir. Para satisfacer una necesidad tan básica como urgente debió aprender a elaborar, transformar y conser- var las materias primas. El fuego le permitió descubrir el sabor y el olor de lo cocido e inventar técnicas y recipientes de cocción. Más tarde descubrió formas de conservación basadas en el calor, el frío, el uso de la sal, el azúcar y la fermentación. En épocas de escasez, estas técnicas se refinaron mediante la tecnología y el estudiocientífico de los alimentos. Se utilizaron la bioquímica, la nutrición y la técnica dietética, es así como se modificó el criterio de elaboración. Este manual se divide en 16 capítulos que se ocupan del estudio de la Bromatología, ciencia que analiza los alimentos desde el punto de vista extrínseco e intrínseco. Se realiza así un análisis profundo de sus constituyentes básicos: hidratos de carbono, proteínas, lípidos, agua, vitaminas y minerales. También de sus modificaciones quími- cas, físicas y biológicas que dan lugar a cambios nutricionales y organolépticos antes y después de la aplicación de las operaciones que se utilizan en su procesamiento. A lo largo de estos, se podrán apreciar los objetivos de la aplicación de esta ciencia y el manejo técnico de los alimentos: · Optimizar los procesos para disminuir la pérdida de nutrientes.· Mantener o mejorar las características organolépticas.· Asegurar el estado higiénico-sanitario de los alimentos y las preparaciones.· Potenciar el rendimiento de los alimentos. En el texto se desarrolla el Tratamiento experimental de los alimentos que resulta de la aplicación del método científico. Este es inductivo, porque utiliza un razonamien- to lógico de los hechos que acontecen durante el procesamiento de los alimentos. Estas páginas suman un exhaustivo análisis de la bibliografía utilizada y la expe- riencia de las autoras en el campo de la experimentación. Le proponen al lector redescu- brir el comportamiento de cada alimento, con una aplicación experimental que se pre- senta al final del libro. 11ALIMENTOS Introducción Técnica y Seguridad CAPITULO 1 SISTEMAS ALIMENTICIOS El alimento como objeto de estudio se ha defi- nido desde diferentes ópticas. Según el C.A.A. (Códi- go Alimentario Argentino) se entiende por alimento: “a todas las sustancias o mezclas de sustancias naturales o elaboradas que ingeridas por el hombre aporten a su or- ganismo los materiales y la energía necesarios para el de- sarrollo de sus procesos biológicos. La designación ‘ali- mento’ incluye además las sustancias o mezclas de sustan- cias que se ingieren por hábito, costumbres o como coadyu- vantes, tengan o no valor nutritivo”. En el marco del tratamiento de los alimentos se amplia la competencia y se puede definir como: “toda sustancia que, ingerida o introducida en el organismo mantiene la actividad fisiológica y psicológica, propor- ciona energía y promueve la nutrición. Los alimentos son un conjunto de compuestos químicos que poseen caracte- rísticas nutritivas o no, con color, gusto, olor y/o textura propias. Poseen distintas propiedades funcionales cuando son o forman parte de un sistema alimenticio”. El concepto de alimento en este contexto se com- pleta con la definición de sistema alimenticio: Que es alimento o un conjunto de ingredientes que se combi- nan en diversas proporciones con el propósito de obte- ner un producto final deseable luego de ser sometido a diferentes operaciones durante su tratamiento. De acuerdo al tamaño, interacción y propieda- des de las partículas que componen el sistema alimen- ticio se clasifican en sistemas homogéneos y sistemas heterogéneos. SISTEMAS ALIMENTICIOS HOMOGENEOS Es el sistema formado por cuerpos de iguales propiedades intensivas. Se entiende por propiedades intensivas a las que dependen de la calidad de la ma- teria del cuerpo considerado. Ejemplos: olor, gusto, densidad, punto de fusión, punto de ebullición. Sustancia pura: Es toda sustancia homogénea que no puede ser separada mediante métodos físicos de frac- cionamiento en otras de diferente propiedades intensivas. Ejemplos: Azúcar refinada, agua destilada. Soluciones: Es toda sustancia homogénea que pue- de ser separada mediante métodos físicos de fracciona- miento en otras de diferentes propiedades intensivas. El fraccionamiento puede ser por destilación, cristalización, extracción, etc. Las partículas en so- lución son menores a 0,001 micrones. El agua di- suelve sustancias tales como sal, azúcar, vitaminas hidrosolubles y minerales. Las moléculas o iones en solución se denominan soluto y el medio donde es- tán disueltos solvente. Según la relación soluto-solvente las soluciones pueden ser: Soluciones ordinarias: Son aquellas en las cuales la concentración de soluto es menor que el máximo admisible. Soluciones saturadas: Son aquellas en las cua- les la concentración del soluto es la máxima admisible. Soluciones sobresaturadas: Son aquellas en que la concentración del soluto es mayor que el máxi- mo admisible. Por esto son soluciones inestables que tienden a separar el soluto. Las soluciones pueden ser iónicas o molecula- res según la interacción soluto-solvente. Solución iónica: Las sales, ácidos y bases se ionizan al solubilizarse en el agua. Esta última inter- fiere en la unión electrostática que mantiene unida a los iones que forman parte de la molécula de la sus- tancia disuelta. Al disociarse aportan dos iones carga- dos opuestamente, uno negativo y el otro positivo, rodeados por una capa de agua dipolar. El aumento de la temperatura no tiene mucho efecto sobre la so- lubilidad, por ejemplo una solución de cloruro de sodio (NaCl) a 0º C disuelve 35,6 g en 100 ml de agua y a 115º C, 37,8 g en 100 ml de agua. Soluciones moleculares: Las moléculas en muchos compuestos se asocian por medio de puentes de hidrógeno, por ejemplo la sacarosa. Al entrar en contacto con el agua estos puentes se unen a los gru- 12 Roxana Medin . Silvina Medin pos polares sobre la superficie del cristal del soluto. No ionizan la molécula de agua, permiten mayor can- tidad de puntos de unión y aumentan la capacidad del agua como solvente. El calentamiento en una solución molecular actúa en la solubilidad porque disminuye la atracción de las moléculas entre sí, aumentando el número de uniones soluto-solvente (puentes de hidrógeno). La sacarosa se disuelve en agua, a 0º C 179 g en 100 ml de agua, a 115º C alcanza 669 g en 100 ml. Se obser- va entonces que las soluciones moleculares permiten incorporar mayor porcentaje de soluto que las ióni- cas. Las primeras poseen más puntos de contacto por tratarse de uniones secundarias -los puentes de hidró- geno- y las segundas se solubilizan a través de uniones iónicas resultando menos puntos de contacto -soluto/ solvente-. Las soluciones iónicas o moleculares satura- das y sobresaturadas no solidifican durante la conge- lación, quedando líquidas o viscosas respectivamente. Esto se debe a que toda el agua se encuentra ligada al soluto y no está disponible para formar puentes de hidrógeno entre sus moléculas y cristalizar. SISTEMAS ALIMENTICIOS HETEROGENEOS Es el producto formado por cuerpos de distin- tas propiedades intensivas. Sistemas dispersos: Están formados por una fase continua dispersante y una o más fases de una multi- tud de partículas pequeñas llamada fase dispersa. Los sistemas dispersos, de acuerdo con el tamaño de las partículas, pueden ser no coloidales o coloidales. Los que pueden ser observados en un microscopio óptico están formados por partículas de entre 10 a 0,1 mi- crones y son sistemas no coloidales. Según el estado de agregación de las fases, se clasifican en: suspen- sión, emulsión, espuma, humo, niebla u oclusión. Propiedades de los sistemas dispersos no coloidales Efecto Tyndall: Cuando un rayo de luz incide sobre un sistema translúcido puede observarse un cono de luz, más o menos brillante. Se lo conoce como efecto Tyndall. Ocurre porque todas las partículas absorben y reemiten la luz en todas direcciones. Separación: Las suspensiones y emulsiones tien- den a desestabilizarse. En un plazo más o menos bre- ve las fases dispersas se separan totalmente. Las partículas de los sistemas dispersos coloidales no pueden observarse en microscopio óptico porque su tamaño es de entre 0,001 y 0,1 micrones. Las dis- persiones coloidales pueden confundirse con las no coloidales por contener partículas en el límite de am- bas o con soluciones verdaderas si se tiene en cuenta que las partículas dispersas nunca puedenser de ta- maño idéntico. Tipos de coloides De acuerdo a la afinidad de las partículas dis- persas con el medio dispersante, los coloides se clasifi- can en: Coloide liófilos: En ellos la fase dispersa atrae a la fase dispersante. Son viscosos, estables y su ten- sión superficial es inferior a la del medio dispersante, por lo que produce espuma al agitarse. Tienen la ca- pacidad de agregarse formando una red y pueden re- tener agua dentro de la estructura que forman. Pri- mero se dispersan formando un sol y luego pueden adquirir la consistencia de gel. Se requiere grandes proporciones de electrolitos para que precipite. Debi- do a su afinidad con el medio cambian su carga, posi- tivo en un medio ácido y negativo en un medio alca- lino. En el ultramicroscopio la red tridimensional que forma el coloide liófilo interfiere la luz, observándose un haz luminoso difuso y opalescente, no se llega a distinguir cada partícula individualmente. En la naturaleza pueden presentarse como soles (caseína en la leche), pudiendo transformarse en geles (caseína en el queso) o ser geles (actina-miosina en carnes enteras), pasando a soles (actina-miosina en salchichas). Coloide liófobo: La fase dispersa tiene me- nor afinidad con el medio por lo que no son viscosos y no forman geles. Su tensión superficial es similar a la del medio dispersante y no forman espuma por agitación. T ienen una carga eléctrica de signo defi- nido. En este tipo de coloide las partículas se pue- den ver a través de un ultramicroscopio y se observa el denominado movimiento Browniano (desarrolla- do en el punto siguiente). 13ALIMENTOS Introducción Técnica y Seguridad Propiedades de los coloides Efecto Tyndall: Fenómeno típico de los sistemas dispersos. Se forma un cono de luz al pasar un rayo luminoso a través del sistema. Azul Tyndall: Los coloides, al ser iluminados suelen tomar un débil color azulado, llamado azul Tyndall. Estabilidad: Los coloides son muy estables. Pue- den modificarse por efecto salino (agregando sal), por modificaciones del pH (agregado de ácido o base) o por aumento o descenso de la temperatura. Esto es más notable en los coloides liófobos. Movimiento Browniano: Las partículas o gotitas que forman la fase dispersa de un sistema coloidal es- tán en continuo movimiento, en forma de zig-zag, que puede ser visto en un ultramicroscopio. Cargas eléctricas: Las partículas poseen cargas eléctricas de igual signo, que les permite su rechazo y por lo tanto el movimiento. Cuando se neutralizan las cargas se produce la floculación o coagulación del coloide y/o precipita. OPERACIONES PARA EL TRATAMIENTO DE LOS ALIMENTOS Las operaciones que se aplican a los alimentos durante su tratamiento son el conjunto de procedi- mientos mecánicos, físicos, químicos, biológicos e hi- giénico-sanitarios. En la actualidad todos los alimen- tos sufren alguna modificación cuali y/o cuantitativa antes de ser ingeridos. Estos procedimientos son siem- pre beneficiosos desde el punto de vista organoléptico y bromatológico pero, en ciertas ocasiones, modifican el valor nutricional, o su biodisponibilidad, en bene- ficio o no del consumidor. Procedimientos mecánicos Son aquellos que se ejecutan ya sea en forma manual o utilizando maquinarias adecuadas para cada operación. Esto mejora el estado sanitario de un ali- mento, a partir de la eliminación de desechos -par- tes no utilizables-. Además permite generar la su- perficie de contacto necesaria que el método de coc- ción requiera. Lavado: Es una operación que higieniza los ali- mentos y elimina partículas extrañas al producto. El agua utilizada debe cumplir con las normas de pureza del Código Alimentario Argentino (C.A.A.). Para el consumo de alimentos crudos como frutas y verduras se debe desinfectar, previo lavado con agua potable (ver procedimientos mecánicos en vegetales). Subdivisión: Es la operación que se utiliza para separar a los alimentos en partes. Puede tratarse de subdivisión sin separación de desechos o subdivisión con separación de desechos. Subdivisión simple o sin separación de dese- chos: Se utiliza para dividir una pieza o trozo de ali- mento en partes más pequeñas, sin alterarse el peso inicial ni las características nutricionales. Se aplica en alimentos crudos o cocidos y mejora la digestibilidad. Se pueden utilizar cuchillos, procesadora doméstica o industrial, cortadora de fiambres, pisadoras, etc. Los procedimientos más usados son:· Cortado· Picado· Triturado· Rallado· Pisado Subdivisión con separación de desechos: Se uti- liza para separar de los alimentos aquellas partes inne- cesarias comestibles o no. Se aplica a alimentos cru- dos y cocidos. Los instrumentos usados son cuchillos, exprimidores, filtros, tamices, peladoras industriales, entre otros. Se aplica a alimentos sólidos entre sí, sóli- dos y líquidos o líquidos entre sí. Disminuye el valor nutritivo en el caso de que el desecho se asocie a par- tes comestibles con principios nutritivos, por ejem- plo pelado de frutas, pero mejora la digestibilidad y el estado sanitario eliminando los microorganismos de la superficie. El peso final siempre es menor que el inicial. En el caso de los sólidos, entre sí, puede ser: Cortado: Separación de troncos, huesos, gra- sa, hojas marchitas. Pelado: Separación de cáscaras o piel de fru- tas u hortalizas, cáscaras de huevo duro. Tamizado: Separación del salvado y del en- dosperma en una harina. Friccionado: Separación de cáscara de los tubérculos, pelados a máquina por superfi- cies rugosas. En la separación de sólidos y líquidos de un mis- mo alimento, el procedimiento puede ser: Exprimido: Utilizado para la obtención de jugos de frutas y hortalizas. Filtrado: Para la elaboración de infusiones. Sedimentado: Preparación de infusiones, clarificación de manteca. Centrifugado: Separación de pulpa de los jugos o el agua de lavado de las verduras. 14 Roxana Medin . Silvina Medin Cascado: Separación, en el huevo crudo, de la cáscara. Escurrido o colado: Separación del agua de cocción en pastas, vegetales o carnes. Para el caso de los líquidos, entre sí, puede ser: Decantado: Es el caso del aceite y vinagre o clara de la yema del huevo. Unión: Es la operación que permite juntar dos o más alimentos en una preparación por métodos manua- les o eléctricos. Puede ser por: Mezclado: Se utiliza para incorporar un ali- mento en otro, miscibles entre sí. Batido: Se utiliza para incorporar un alimen- to en otro pero no espontáneamente misci- bles (aceite-vinagre-yema de huevo para ha- cer una emulsión, clara de huevo-aire para hacer espuma). Amasado: Se aplica para obtener una masa o amasijo mezclando un líquido (agua, grasa o huevo) con una sustancia pulverizada (ha- rina, almidón) y da como resultado un pro- ducto espeso, blando y consistente. Empanado o enharinado: Se utiliza cuando se debe cubrir un alimento con otro (mila- nesa, escalope). Rellenado: Es el procedimiento que se utili- za para encerrar o contener un alimento en otro (empanadas, tartas, vegetales rellenos). Subdivisión y unión: Es la operación que combi- na los dos procedimientos antes desarrollados. Licuado: Se subdivide y mezcla (licuados de todo tipo). Procedimientos físicos Debido a la importancia que tiene la aplicación de los procedimientos físicos en los alimentos desde el punto de vista higiénico-sanitario, tanto en la coc- ción como en la conservación, es indispensable com- prender el efecto del calor y el frío sobre el comporta- miento de los microorganismos (ver cuadros). Calor: El calor es una de las múltiples formas en que se presenta la energía que tiene la cualidad de pasar de un cuerpo a otro. El calentamiento implica el movimiento de las moléculas. Según su fuente, la energía puede provenir de la combustión del gas o carbón, de la electricidad o de ondas electromagnéticas -un horno microondas-. Temperatura: Es la propiedad de los cuerpos que indica la existencia de calor en los mismos. Se mide con el termómetro. Existe una amplia variedad de éstos. Para utilizar en alimentos loshay con vástagos de metal (pinchacarne), con sondas, in- frarrojos y termocuplas. Es un instrumento esencial para el control de las temperaturas en el área de ela- boración de alimentos. Transmisión de calor: La cantidad de energía necesaria para calentar una sustancia depende de la agitación de las moléculas y número de moléculas in- volucradas en el movimiento. La unidad para expresar la cantidad de energía es la: Caloría: Unidad de calor. Es la cantidad de ener- gía necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo masa de agua en 1º C. El calor es intangible por ser energía y la tem- peratura es la forma en que se mide el calor. En la escala de temperatura Celsius, 0º C representa el punto de fusión del hielo y los 100º C la del vapor del agua, a presión atmosférica normal sobre el nivel del mar. Formas de transmisión de calor: El calor puede transmitirse en tres formas diferentes: Por convección: El calor se transmite por con- vección a través de un fluido (agua, aire o lípidos). Cuando éste se calienta fluye hacia arriba por la dismi- nución de su densidad. La fase fría se dirige al fondo del recipiente y de esta forma se generan las corrientes de convección. La convección implica el movimiento de materia, el movimiento general del fluido. Dentro de los fluidos, el agua transmite el calor mejor que el aire (ver conductividad térmica). Por conducción: Se produce cuando la ener- gía cinética o agitación es transmitida de molécula a 15ALIMENTOS Introducción Técnica y Seguridad molécula. Queda limitada a las superficies o a alimen- tos sólidos, donde las moléculas no tienen posibili- dad de desplazarse. El calor se transmite por choques sucesivos de electrones y átomos. Los objetos sólidos conducen el calor de acuerdo a su estructura atómica o molecular. Los sólidos con electrones «sueltos» con- ducen bien el calor como los metales. Por otro lado la madera, el corcho y la espuma de estireno son aislan- tes térmicos porque son malos conductores del calor. En los alimentos es una forma más lenta de transmi- sión del calor respecto de la convección. Por radiación: Este método recurre a la ra- diación electromagnética para producir calor, que se transmite en forma de onda. Incluyen las ondas de ra- dio, microondas, radiación infrarroja, luz visible, ra- diación ultravioleta, rayos x y rayos gamma. Cuyas lon- gitudes de onda van desde la más larga a la más corta. Dependiendo de la fuente de energía pueden ser: ra- diaciones no ionizantes que se utilizan para generar calor (infrarrojas, microondas o eléctricas) y las ionizantes, se producen a través de reacciones nucleares y se emplean para esterilizar o inhibir la germinación aumentando la vida útil de los alimentos sin elevar la temperatura (irra- diación con cobalto 60). La radiación es un método rápido de calentamiento, ya que la energía radiante viaja con la velocidad de la luz. Los rayos se transmiten en línea recta, pero se despliegan como un abanico desde la fuente de energía. La radiación infrarroja, desprendida de la lla- ma producida por combustión de gas, carbón o leña, provoca una cierta vibración de los enlaces intra e in- termoleculares. Esto aumenta la temperatura, pero por su pobre penetración se limita a la superficie y luego se transmite por conducción a través del alimento. Las radiaciones de microondas poseen mayor penetración que las radiaciones infrarrojas y aportan energía a la masa ya que su absorción por parte de las moléculas de agua se debe a que estas rotan por su propiedad dipolar. Las radiaciones eléctricas se producen por el paso de una corriente alterna a baja frecuencia a través de un material conductor. Se utiliza como energía tér- mica debido a que posee buena penetración en los alimentos. Los productos como lípidos, huesos, celu- losa y estructuras cristalinas (inclusive hielo) no se calientan por radiaciones eléctricas ya que actúan como aislante. Para permitir el paso de radiaciones eléctri- cas deben contener en su composición agua y/o sales disueltas -incluyendo así la mayoría de los sistemas alimenticios-. Donde existen corrientes de convección, el ca- lentamiento se realiza más rápido que por conducción únicamente aunque mucho más lento que por radia- ción. En la cocción de los alimentos se utilizan las tres formas de transmisión de calor combinadas de diferen- tes maneras en los distintos equipos de cocción. Cocción Es el procedimiento físico empleado para la aplicación de calor a los alimentos. La cocción tiene como objetivo:· Reducir la carga microbiana· Modificar la estructura química de sus com- ponentes como hidratos de carbono, pro- teínas, grasas y agua· Optimizar las características organolépticas· Mejora su digestibilidad 16 Roxana Medin . Silvina Medin Si bien la mayoría de los microorganismos se destruyen a una temperatura de 71° C. Desde el pun- to de vista químico todos los sistemas alimenticios de- ben superar los 80° C para adquirir las características óptimas para el consumo. Se considera así que la tem- peratura mínima adecuada para la cocción es de 80° C en el centro geométrico del alimento. Considerando que los alimentos toleran perfectamente esta tempera- tura y se garantiza así, la seguridad microbiana mejo- rando las características organolépticas de los mismos (ver recomendaciones en cada alimento). Los procesos industriales, como se podrá en- tender en cada tecnología, regulan la temperatura del tratamiento térmico aplicado a los alimentos en rela- ción con el tiempo considerando la muerte térmica de los microorganismos asociados a cada uno. Es de- cir un producto puede ser tratado a temperaturas más bajas porque los procesos industriales permiten rete- ner las temperaturas en el tiempo. En la cocción artesanal no se cuenta con esta posibilidad de regular temperaturas-tiempos ya que una vez que se aplica el calor la temperatura asciende hasta que la preparación es retirada de la unidad de cocción. Por eso se propone una temperatura mínima (80° C) a la que debe llegar el centro del alimento y/o preparación. Transmisión de calor en equipos de cocción: Cuando se calienta un alimento la fuente de energía, el utensilio usado y la naturaleza del producto influ- yen en la transferencia de energía. En la mayoría de los casos esta es compleja y puede realizarse en:· Horno (convencional y convector)· Recipiente sobre hornalla· Baño de agua (baño María)· Horno microondas· Asador criollo y parrilla· Olla a presión - esterilización Horno (aire confinado): Es el horno conven- cional donde la fuente calórica se alimenta a gas o electricidad. Ubicada en el piso del equipo, el calor llega por radiación infrarroja desde la fuente y se trans- mite al contenido por convección natural (diferencia de densidades). Dentro del horno, el aire se confina, así no se escapa el calor ni el vapor producido por los alimentos. El calor que transmite un horno es de aproxi- madamente 260º C al máximo, de 200º C en media- no y de 150º C en mínimo. Dentro del alimento el calor se transmite lentamente por conducción en sóli- dos y por convección en líquidos. Se crea un gradien- te de presión que induce el paso de agua desde el in- terior al exterior y la velocidad de la evaporación de- pende de la composición del alimento y de la veloci- dad de calentamiento. Cuando la evaporación del agua de la superficie es mayor que la migración desde el interior se forma la corteza por secado y se sobreca- lienta. De esta forma, la temperatura tenderá a igua- larse con el medio de cocción y producirá la costra y la reacción de Maillard. En el interior del alimento la temperatura no superará los 100º C. El material del que está hecha la asadera tiene injerencia sobre la velocidad del calentamiento. Los materiales brillantes tienden a reflejar y por lo tanto son útiles para piezas pequeñas (galletitas) dado que evita el exceso de tostado. Los metales oscuros y el vidrio refractan las radiaciones y utilizan con mayor eficiencia la energía recibida. En los hornos convectores se producen corrien- tes de aireforzado mecánicamente, la temperatura al- canza los 260º C y se distribuye en toda la unidad acelerando los procesos de cocción. Algunos modelos cuentan con un vaporizador que regula la humedad ambiente del interior del horno, control de tempera- tura interna y externas del alimento, programación de tipos de cocción y paredes de acero inoxidable (que no sólo resulta un material sanitario, sino que refleja la energía radiante). Estas unidades de calor con máxi- ma eficiencia reducen el tiempo de cocción y ahorran combustible. Recipiente sobre una hornalla (eléctrica, o pla- ca, a gas, o por inducción): El calor se transmite al recipiente por radiación desde la fuente calórica y de allí continúa por conducción. La fuente que genera la energía puede tratarse de la combustión del gas, de las piras eléctricas incandescentes o de los campos elec- tromágneticos producidos por un inductor plano en espiral separado del recipiente por un vidrio cerámico es la cocción por inducción. En este último caso el recipiente debe ser construido con hierro, material que absorbe parte de la energía transformándola en calor. Sólo se calienta el área de la placa que tiene contacto con el utensilio. Los metales como el acero inoxidable, el hierro y el aluminio son muy buenos conductores del calor. Existe el riesgo, por lo tanto, de que el ali- mento sufra sobrecocción de la superficie en contacto con el fondo del recipiente. Se recomienda la cocción a fuego lento y revolviendo distribuyendo el calor. Un recipiente recubierto con teflón disminuye la tempera- tura de cocción, evitando que se peguen los alimentos, pero no es un recipiente adecuado para fritura profun- da porque interfiere en el aumento de la temperatura. Los utensilios fabricados exclusivamente con hierro o aluminio no son recomendables para cocción. Estos catalizan la reacción de oxidación y pueden ceder iones al medio de cocción. El acero inoxidable y sus aleacio- 17ALIMENTOS Introducción Técnica y Seguridad nes tienen un buen comportamiento. Existen utensi- lios de cocción fabricados a base de acero de gran espe- sor que retiene la energía radiante, revestidos con te- flón para evitar la sobrecocción y con tapas con cierre hermético. Así se consigue una cocción más rápida. El líquido en una cacerola es una forma más efi- ciente de transferir el calor que el aire del horno. Es por esta razón que se requiere menos tiempo para cocer un alimento en agua hirviendo (100º C) que en horno caliente (250º C). El agua hirviendo es más agresiva que el aire caliente sobre la piel. Si se trata de recipientes chatos o planos, como una sartén o plancha, el calor se transmite por conduc- ción al alimento a través del metal caliente. Esta técni- ca es adecuada para piezas pequeñas y se obtiene un producto con costra desecada dado que la humedad que se evapora no queda en el medio de cocción. Calentador doble o baño de agua (baño Ma- ría): Se trata de la cocción dentro de un baño de agua, que llega a un máximo de 100º C (temperatura de ebullición del agua). Este sistema es adecuado para alimentos que no deben superar de 90° a 95° C -elaboración de dulce de leche, flan o merengues-, productos que se alteran con temperaturas superiores a estas. El calentador doble se utiliza también para recalentar, para evitar la sobre- cocción y se mejora la distribución del calor. También sirve para mantener calientes los alimentos ya elabora- dos (60° C - 65° C en el interior del alimento). Se parte de un recipiente con agua (su tempera- tura dependerá del uso que se le de) y se coloca otro de menor tamaño con el alimento dentro. La transmisión de calor se produce por conducción desde el agua del baño a través del recipiente que contiene el alimento. Seguirá a través de este según sea líquido (convección) o sólido (conducción) y tenderá a igualarse la tempera- tura del agua del baño y del alimento. Se puede calen- tar el agua del baño en una hornalla, en el horno o bien agregar el agua ya caliente. Esto último, se realiza cuando son necesarias temperaturas menores, entre 40º C y 70º C (para fluidificar chocolate o manteca). Los baños de agua industriales constan de una espira eléctrica o un quemador a gas instalado por afue- ra del equipo, aunque también utilizan agua precalen- tada. Debido a que la temperatura en la parte superior de un calentador doble nunca llega a 100º C, los ali- mentos no se tostarán. Microondas: El uso del microondas para coc- ción de alimentos surgió en el año 1949 y desde en- tonces se ha posicionado como una herramienta su- mamente útil a nivel doméstico. Es una unidad electrónica donde se generan on- das electromagnéticas de alta frecuencia, por lo que los alimentos son cocidos en virtud del comportamiento dieléctrico de alguno de sus componentes, no están ex- puestos al calor directo. Los hornos son fabricados con magnetrones que tienen un ciclo de encendido y apa- gado para mayor seguridad. La acción del microondas se basa en que muchas moléculas que componen los alimentos son dieléctricas, sus cargas son asimétricas por la presencia de agua y cloruro de sodio. Cuando las moléculas de agua se exponen a un campo de microon- das las cargas negativas del átomo de oxígeno se enfren- tan a la placa del equipo positiva y las cargas positivas de los hidrógenos se enfrentan a la placa negativa, al- ternándose durante el proceso. Habrá un alineamiento de los campos y estas moléculas colisionarán con otras, transferirán energía y se calentarán. Las soluciones salinas tienen la capacidad de absorber microondas aunque no así el hielo de agua pura que se funde sólo en la superficie. Los alimentos congelados comienzan a descongelarse en la superfi- cie mientras que en el interior se moviliza el agua que no ha podido congelarse y así comienza el calenta- miento en diferentes puntos de la masa del alimento. Por esto debe descongelarse a baja potencia para evi- tar que haya puntos fríos y puntos cocidos. El interior de un horno microondas se mantie- ne frío, igual que el recipiente que contiene al alimen- to. Cualquier elevación de la temperatura del recipiente es el resultado del contacto con el alimento que ya se encuentra caliente. Debido a que el calor se genera dentro del alimento las superficies no se tuestan, pero si son expuestas mayor tiempo del necesario el ali- mento se deshidrata y modifica la textura. Los alimentos se cuecen más rápidamente en un horno a microondas que en una cocina convencio- 18 Roxana Medin . Silvina Medin nal. Cubriendo los alimentos con un film se consigue que el calentamiento sea más uniforme. Los utensilios aptos para microondas son el vi- drio, algunos plásticos, papel y cerámicas. Los reci- pientes metálicos reflejan las radiaciones y no sólo se puede arruinar el magnetrón -emite las radiaciones- sino que además no permiten el calentamiento. El tejido corporal que queda expuesto a las mi- croondas puede resultar dañado, de manera que la puerta debe ser cerrada con sistemas de seguridad para evitar fugas de microondas. Debe evitarse dañar al se- llo alrededor de la puerta conservando el mismo libre de derrames. Asador criollo: Aquí la transferencia de calor es por radiación a través del carbón o leña encendida. El alimento en piezas grandes (1/4 ó 1/2 res) se coloca en una estaca, lejos de la fuente radiante a fin de que la cocción se realice lentamente evitando la sobrecocción de la superficie. Existen corrientes de convección en el aire que rodea a la pieza y dentro del alimento el calor se transmite por conducción. Se obtiene un producto final con la costra tostada y de característico flavor. Parrilla: En el asado a la parrilla se utiliza car- bón, leña encendida o la combustión del gas como fuente radiante, la que calienta a la parrilla que gene- ralmente es oscura para optimizar el paso de la ener- gía. Así el calor se transmite por conducción al ali- mento, por radiación directa de la fuente y en el pro- pio alimento por conducción. Esto produce la costra tostada, ya que el vapor de los alimentos se escapa.
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