A lo largo de la historia de la humanidad la ciencia ha buscado en los reinos de lo desconocido. Además de traer nuevos descubrimientos, permitirá que nuestras vidas sean más saludables, más eficientes, más seguras y, al mismo tiempo, posiblemente más peligrosas. Entre las fuerzas que impulsan a los científicos a realizar tantos experimentos está el deseo de preservar el único combustible que mantiene nuestras vidas en funcionamiento; ALIMENTO.
Ya a principios del siglo XIX se produjeron grandes avances en la conservación de los alimentos. Los soldados y marineros que luchaban en el ejército de Napoleón vivían de carnes conservadas en sal. Estos alimentos mal curados proporcionaban un valor nutricional mínimo y se estaban desarrollando frecuentes brotes de escorbuto. Fue Napoleón quien inició la búsqueda de un mejor mecanismo de conservación de alimentos, y fue él quien ofreció monedas de 12.000 francos a la persona que ideara un proceso de conservación de alimentos seguro y fiable.
El ganador fue un químico francés llamado Nicolas Appert. Observó que los alimentos calentados en recipientes sellados se conservaban siempre que el recipiente permaneciera cerrado o el sello no goteara. Este se convirtió en un punto de inflexión en la historia de la conservación de alimentos.
Cincuenta años después del descubrimiento de Nicolas Appert, se había producido otro gran avance. Otro francés, llamado Louis Pasteur, observó la relación entre los microorganismos y el deterioro de los alimentos. Este avance aumentó la confiabilidad del proceso de enlatado de alimentos. A medida que pasaban los años, aparecerían y desaparecerían nuevas técnicas que aseguraban la conservación de los alimentos, abriendo nuevas puertas a futuras investigaciones.
Los agricultores cultivan frutas y verduras y engordan ganado. Se cosechan las frutas y verduras y se sacrifica el ganado para alimentarlo. ¿Qué pasa entre el momento en que los alimentos salen de la granja y el momento en que se comen en la mesa? Como todos los seres vivos, las plantas y animales que se convierten en alimento contienen organismos diminutos llamados microorganismos.
Las plantas y animales vivos y sanos controlan automáticamente la mayoría de estos microorganismos. Pero cuando las plantas y los animales mueren, los organismos, la levadura, el moho y las bacterias, comienzan a multiplicarse, lo que hace que los alimentos pierdan sabor y cambien de color y textura. Igual de importante es que los alimentos pierden los nutrientes necesarios para construir y reponer el cuerpo humano.
Todos estos cambios en los alimentos son lo que la gente llama deterioro de los alimentos. Para evitar que la comida se eche a perder, normalmente, en tan solo unos días, se conserva. Muchos tipos de agentes son potencialmente destructivos para las características saludables de los alimentos frescos. Los microorganismos, como las bacterias y los hongos, estropean rápidamente los alimentos.
Las enzimas que están presentes en todos los alimentos crudos promueven la degradación y los cambios químicos que afectan especialmente la textura y el sabor. El oxígeno atmosférico puede reaccionar con los componentes de los alimentos, provocando rancidez o cambios de color. Igualmente dañinas son las infestaciones de insectos y roedores, que causan enormes pérdidas en las reservas de alimentos.
No existe un método único de conservación de alimentos que brinde protección contra todos los peligros durante un período de tiempo ilimitado. Los alimentos enlatados almacenados en la Antártida, cerca del Polo Sur, por ejemplo, seguían siendo comestibles después de 50 años de almacenamiento, pero esa conservación a largo plazo no puede duplicarse en el clima cálido de los trópicos.
Las frutas y verduras crudas y la carne cruda se conservan mediante almacenamiento en frío o refrigeración. La temperatura fría en el interior de la cámara frigorífica o del frigorífico ralentiza los microorganismos y retrasa el deterioro. Pero el almacenamiento en frío y la refrigeración conservarán los alimentos crudos durante unas pocas semanas como máximo. Si los alimentos se van a conservar durante períodos más largos, deben someterse a tratamientos especiales como congelación o calentamiento. La ciencia de conservar los alimentos durante más de unos pocos días se llama procesamiento de alimentos.
El ser humano siempre ha tomado algunas medidas para conservar los alimentos. Los antiguos aprendieron a dejar la carne, las frutas y las verduras al sol y al viento para eliminar la humedad. Dado que los microorganismos necesitan agua para crecer, secar los alimentos reduce la velocidad a la que se echan a perder. Hoy en día, los procesadores de alimentos proporcionan una dieta más rica y variada que nunca mediante el uso de seis métodos principales. Son el enlatado, el secado o deshidratación, la congelación, la liofilización, la fermentación o encurtido y la irradiación.
El proceso de enlatado a veces se denomina esterilización porque el tratamiento térmico de los alimentos elimina todos los microorganismos que pueden estropearlos y aquellos que son dañinos para los humanos, incluidas las bacterias directamente patógenas y las que producen toxinas letales. La mayoría de las operaciones de enlatado comercial se basan en el principio de que la destrucción de bacterias se multiplica por diez por cada aumento de 10° C en la temperatura.
Los alimentos expuestos a altas temperaturas durante sólo minutos o segundos conservan más de su sabor natural. En el proceso Flash 18, un sistema continuo, los alimentos se esterilizan instantáneamente en una cámara presurizada para evitar que los alimentos sobrecalentados hiervan mientras se colocan en recipientes. No es necesaria una esterilización adicional.
Aunque los humanos prehistóricos almacenaban carne en cuevas de hielo, la industria de congelación de alimentos tiene un origen más reciente que la industria conservera. El proceso de congelación se utilizó comercialmente por primera vez en 1842, pero la conservación de alimentos a gran escala mediante congelación comenzó a finales del siglo XIX con la llegada de la refrigeración mecánica.
La congelación conserva los alimentos evitando que los microorganismos se multipliquen. Sin embargo, debido a que el proceso no mata todos los tipos de bacterias, aquellas que sobreviven se reaniman al descongelar los alimentos y a menudo crecen más rápidamente que antes de congelarlos. Las enzimas en estado congelado permanecen activas, aunque a un ritmo reducido. Las verduras se escaldan o calientan antes de congelarlas para asegurar la inactividad de las enzimas y así evitar la degradación del sabor.
También se ha propuesto blanquear el pescado para matar las bacterias adaptadas al frío en su superficie exterior. En la congelación de carnes se utilizan diversos métodos dependiendo del tipo de carne y del corte. La carne de cerdo se congela poco después del corte, pero la carne de res se cuelga en una hielera durante varios días para ablandar la carne antes de congelarla.
Los alimentos congelados tienen la ventaja de parecerse más al producto fresco que al mismo alimento conservado mediante otras técnicas. Sin embargo, los alimentos congelados también sufren algunos cambios. La congelación hace que el agua de los alimentos se expanda y tiende a alterar la estructura celular formando cristales de hielo. En la congelación rápida los cristales de hielo son más pequeños, lo que produce menos daño celular que en el producto congelado lentamente. Sin embargo, la calidad del producto puede depender más de la rapidez con la que se prepara y almacena el alimento en el congelador que de la velocidad a la que se congela.
Algunos alimentos sólidos que se congelan lentamente, como el pescado, pueden, al descongelarse, presentar una pérdida de líquido llamada goteo; Algunos alimentos líquidos que se congelan lentamente, como la yema de huevo, pueden coagularse. Debido al alto costo de la refrigeración, la producción y distribución de alimentos congelados es comparativamente costosa. La alta calidad es una característica necesaria de los alimentos congelados para justificar el coste añadido en el mercado. Este método de conservación es el más utilizado para una gran variedad de alimentos.
Aunque ambos términos se aplican a la eliminación de agua de los alimentos, para el tecnólogo en alimentos secado se refiere al secado por medios naturales, como extender la fruta en rejillas al sol, y deshidratación designa el secado por medios artificiales, como una ráfaga de calor. aire.
En la liofilización se mantiene un alto vacío en un gabinete especial que contiene los alimentos congelados hasta que la mayor parte de la humedad se ha sublimado. La eliminación del agua ofrece una excelente protección contra las causas más comunes de deterioro de los alimentos. Los microorganismos no pueden crecer en un ambiente libre de agua, la actividad enzimática está ausente y la mayoría de las reacciones químicas se retrasan considerablemente.
Esta última característica hace que sea preferible la deshidratación al enlatado si el producto se va a almacenar a alta temperatura. Para conseguir dicha protección es necesario eliminar prácticamente toda el agua. Luego, los alimentos deben envasarse en un recipiente a prueba de humedad para evitar que absorban agua del aire.
Las verduras, frutas, carne, pescado y algunos otros alimentos, cuyo contenido de humedad alcanza en promedio el 80 por ciento, pueden secarse hasta una quinta parte del peso original y aproximadamente la mitad del volumen original. Las desventajas de este método de conservación incluyen el tiempo y la mano de obra que implica rehidratar los alimentos antes de comerlos. Además, debido a que absorbe sólo aproximadamente dos tercios de su contenido de agua original, el producto seco tiende a tener una textura dura y masticable.
Los humanos prehistóricos utilizaban el secado para conservar muchos alimentos. Desde la antigüedad hasta nuestros días se secan grandes cantidades de frutas como los higos. En el caso de la carne y el pescado, generalmente se preferían otros métodos de conservación, como el ahumado o la salazón, que daban como resultado un producto sabroso. La deshidratación comercial de hortalizas se inició en los Estados Unidos durante la Guerra Civil estadounidense pero, como resultado de la mala calidad del producto, la industria decayó drásticamente después de la guerra. Este ciclo se repitió en las guerras posteriores, pero después de la Segunda Guerra Mundial la industria de la deshidratación prosperó.
Sin embargo, esta industria se limita en gran medida a la producción de unos pocos alimentos secos, como leche, sopa, huevos, levadura y café en polvo, que son particularmente adecuados para el método de deshidratación. Las técnicas actuales de deshidratación incluyen la aplicación de una corriente de aire caliente a las verduras. Los alimentos con proteínas, como la carne, son de buena calidad sólo si están liofilizados. Los alimentos líquidos se deshidratan generalmente rociándolos en forma de finas gotas en una cámara de aire caliente o, ocasionalmente, vertiéndolos sobre un tambor calentado internamente por vapor.
Un método de procesamiento que utiliza una combinación de congelación y deshidratación se llama liofilización. Los alimentos que ya han sido congelados se colocan en un recinto hermético al vacío y se deshidratan en condiciones de vacío con una cuidadosa aplicación de calor. Normalmente el hielo se derrite y se convierte en agua cuando se aplica calor. Si se aplica más calor, se convierte en vapor. Pero en la liofilización, el hielo se convierte directamente en vapor y hay pocas posibilidades de que crezcan microorganismos.
Los alimentos liofilizados, al igual que los deshidratados, son ligeros y requieren poco espacio para su almacenamiento y transporte. No es necesario refrigerarlos, pero sí reconstituirlos con agua antes de estar listos para consumir.
Ya en 1895 se había producido un avance importante en el mundo de la ciencia; El descubrimiento de los rayos X por el físico alemán Wilhelm von Roetengen. Este avance tecnológico, junto con el concepto de radiactividad que pronto descubriría el físico francés Antoine Henri Becquerel, se convirtió en el foco de atención de muchos estudios con base científica. Estos dos descubrimientos, de suma importancia para el campo de la conservación de alimentos, iniciaron el ahora controvertido proceso de irradiación de alimentos.
La irradiación de alimentos emplea una forma de energía denominada radiación ionizante. En resumen, este proceso expone las partículas de alimentos a los rayos alfa, beta y/o gamma. Los rayos hacen que cualquier material que impacten produzca partículas cargadas eléctricamente llamadas iones. La radiación ionizante aporta muchos atributos al tratamiento de los alimentos.
Tiene la capacidad de penetrar profundamente en un alimento interactuando con sus átomos y moléculas, y provocando algunos efectos químicos y biológicos que posiblemente podrían disminuir su tasa de descomposición. También tiene la capacidad de desinfectar los alimentos destruyendo contaminantes como bacterias, levaduras, mohos, parásitos e insectos. La irradiación retrasa la maduración de frutas y verduras; inhibe la brotación de bulbos y tubérculos; desinfecta el grano,…