Técnicas de industrialización de los alimentos
Con el fin de mantener el valor nutritivo, comercial y sanitario de los alimentos, la industria y el comercio los sujeta a manipulaciones más o menos complejas. Para que los alimentos conserven el valor dietético y comercial, y puedan ser transportados y consumidos en lugares lejanos a los sitios de producción, se someten a diversas operaciones que destruyen o que impiden el desarrollo de microorganismos y parásitos, responsables de gran número de alteraciones. Las operaciones de transformación y conservación de los alimentos persiguen una o varias de las finalidades siguientes:
1º Hacen perder agua a los alimentos, para reducir el costo de transporte y de almacenamiento, aumentar el tiempo de conservación y para impedir el desarrollo de gérmenes en un medio seco.
2º Hacen perder aire a los alimentos, para que no vivan los gérmenes que necesitan oxígeno para multiplicarse.
3º Calientan los alimentos para destruir los gérmenes y para prepararlos total o parcialmente, con el fin de reducir al mínimo el tiempo de cocción en la cocina.
4º Aplican la acción del frío para impedir el desarrollo de los microorganismos y conservar alimentos por horas, días, semanas o meses, y poder consumirlos sin peligro para la salud, en poblaciones lejanas al sitio de producción y en todas las épocas del año.
5º Agregan antisépticos para destruir gérmenes, método muy poco usado por peligroso en algunas ocasiones, porque los antisépticos pueden destruir los gérmenes, pero no las toxinas que formaron antes.
6º Preservan los alimentos del polvo, del agua, de los contactos y de todo agente de transformación indeseable o de contaminación, por medio de envases, envolturas o capas de materiales impermeables.
Procedimientos físicos
1. Subdivisión simple sin separación de partes.
La subdivisión simple transforma los alimentos en porciones semejantes entre sí, sin modificar el valor nutritivo, y puede realizarse por uno o por varios de los procedimientos siguientes:
1° Cortado, que se hace a la carne, el queso, el dulce y el pan rebanado, para facilitar el manejo de estos alimentos en la cocina y en el comedor.
2° Trituración o molido, que se aplica especialmente a los cereales que se consumen íntegramente, como el maíz, el trigo integral y el grano de café tostado.
3° Homogenización, para subdividir en finas gotas las grasas mezcladas con líquidos. Esta operación impide por algún tiempo que se unan los glóbulos de grasa y prolonea la dispersión. Se aplica especialmente a la leche, a la crema y a varios tipos de salsas comerciales, y se hace por batido mecánico o manual.
2. La subdivisión con separación de partes se aplica a sólidos, a líquidos y a sólidos mezclados con líquidos,
a) Separación de partes sólidas.
1° Decorticado industrial o familiar, como el pulid o del arroz y de la cebada, el mondado de las frutas, el de papas y el de zanahorias en máquinas especiales, o con diferentes instrumentos cortantes.
2º Tamizado, para separar de las harinas, de las frutas y de los vegetales las porciones de gran volumen, formadas porta celulosa de las envolturas, los núcleos germinativos y las porciones trituradas en forma insuficiente. Este procedimiento se aplica en la industria de las harinas de cereales o de leguminosas y en algunos preparados de frutas o de vegetales frescos, como en los dulces conocidos con el nombre genérico de ates y los alimentos cernidos, especiales para lactantes.
3° Molienda, que comprende la trituración y el tamizado de los cereales y las leguminosas; la trituración y el filtrado cuando se prepara extracto de café; la trituración y las corrientes de aire para limpiar el cacao que se emplea para el chocolate.
b) La subdivisión con separación de partes sólidas y líquidas puede hacerse por:
1° Filtración, para separar los sólidos de los líquidos, por medio de telas metálicas, telas de seda o capas de algodón o por dispositivos filtrantes formados por arena o por algún otro mineral insoluble, con aumento de presión o sin este aumento. La filtración se emplea en la industria de la leche, de los jugos de frutas, de los aceites y del agua.
2° Espumado, para retirar por medio de utensilios perforados o no les sólidos que sobrenadan, para eliminarlos o para separarlos.
3º Colado, para separar los líquidos de los sólidos, por medio de mallas menos finas que para la filtración, o por el uso de láminas cribadas.
4° Expresión. Se emplea para extraer los líquidos contenidos en los alimentos sólidos, por presiones mecánicas o manuales con o sin ayuda del calor y de disolventes, como en la elaboración de los jugos de frutas, del jugo de caña y de aceites de semillas.
5º Sedimentación, para separar de los líquidos los sólidos insolubles, que caen por gravedad al fondo del recipiente durante el reposo. Cuando la sedimentación está completa se procede a la decantación o sea a inclinar suavemente el recipiente, para que salga el líquido o se extrae la, parte líquida por medio de un tubo que desempeña funciones de sifón.
6° Centrifugación. Es un procedimiento físico que s e realiza por medio de centrífugas y sirve para separar los sólidos no solubles de los líquidos que los contienen. Es mucho más rápida y completa que la sedimentación.
e) La subdivisión con separación de partes entre los líquidos puede ser:
La Decantación para separar líquidos de diferente densidad por gravedad y reposo, como en la sedimentación.
Centrifugación, para separar líquidos de diferente densidad.
Procedimientos de combinación física
El segundo grupo de operaciones industriales o familiares para elaborar alimentos está formado por la solución, la mezcla, el batido y el amasado.
1. Las soluciones verdaderas pueden realizarse entre un sólido cristalizado y un líquido, como azúcar y agua o sal v agua; entre dos líquidos como miel y agua, o vino y gua, leche y agua. Las suspensiones de sólidos en líquidos son características en las horchatas, porque las semillas oleaginosas son insolubles en el agua, aunque se trituren, y como ejemplo de emulsión comercial, muy estable, figura la mayonesa.
2. La mezcla puede realizarse entre dos sólidos finamente subdivididos, que pueden ser: harinas de trigo y de soya, harina y azúcar o harina y sal. Se puede mezclar un sólido y un líquido como harina y agua o harina y aceite, yema de huevo y aceite, fruta cortada, azúcar y agua. El procedimiento de mezcla con pequeña separación de partes sólidas por medio del colado o sin esta operación se emplea con mucha frecuencia en la cocina moderna por medio de las «licuadoras». La mezcla puede ser de dos líquidos insolubles entre sí, como agua y aceite, o vinagre y aceite, o entre sólidos y gases, como clara de huevo y aire o crema batida, que aumenta de volumen y disminuye la consistencia, por el aire que penetra durante el batido.
3. El batido es un procedimiento mecánico que completa la mezcla y la hace homogénea. El batido puede hacerse en batidoras eléctricas, con la mano o con instrumentos manejados a mano.
4. El amasado sirve para introducir aire en la mezcla o producto alimenticio que se amasa, para lograr mayor unión entre los elementos y para separar una parte del líquido de los gases que se forman. Se usa para elaborar pan y mantequilla y puede hacerse a mano o en amasadoras de tipo doméstico y de tipo industrial.
Aplicación del calor
El tercer grupo de operaciones físicas en la elaboración de los alimentos está formado por las diferentes técnicas de aplicación del calor.
1. Cocción en agua o vapor de agua, cuando el calor actúa en medio húmedo por intermedio de un líquido, generalmente el agua, o de vapor de agua. Los procedimientos pueden ser:
a) Hervido, cuando la temperatura del líquido se eleva a 100° C. a nivel del mar, en donde la presión barométrica es de 760 in.m. de mercurio o a menor temperatura cuando la presión barométrica es más baja, como en la ciudad de México, en donde varía entre
575 y 580 m.m. de mercurio.
b) Cocido a fuego lento, cuando la temperatura oscila entre 86 y 98 grados centígrados.
c) Cocción a vapor con temperatura próxima a 100° – C.
d) Cocción a vapor y presión, cuando la temperatura del vapor de agua es mayor de 100° C. y hay más de una atmósfera en el medio de cocción en marmitas, cocedores de verduras, tachos y ollas express, tan útiles en la industria como en la cocina para colectividades y hasta en la cocina familiar, en donde se necesitan, por lo menos, una o dos ollas express.
e) Cocción a baño maría, cuando el agua hierve en un recipiente grande y se transmite el calor al alimento contenido en otro recipiente sumergido en el agua que contiene el primero. Este método se emplea mucho para mantener calientes algunas salsas, para entibiar las mezclas lácteas en los biberones y para calentar alimentos que se transforman desfavorablemente cuando el recipiente que los contiene se calienta directamente al fuego.
2. El calor seco se transmite generalmente a los alimentos por medio del aire, las grasas para cocinar o los sólidos calientes.
a) Acción del aire caliente.
1° El asado se realiza con aire seco y caliente en parrillas de metal y en hornos especiales, que recuerdan a las chimeneas de tipo doméstico. El horneado y la esterilización se hacen con aire húmedo y caliente.
2° El oreado se hace al sol y el ahumado industrial en hornos especiales, con dispositivos que movilizan los alimentos para someterlos a diversos grados de calor.
b) La cocción por grasas calientes se realiza en manteca, mantequilla o aceite, a temperaturas superiores a 100° C. y puede ser:
1º Fritura incompleta de alimentos crudos o cocidos, enteros o subdivididos, para que se forme una costra de tostación que mejore el sabor, color y aroma de los alimentos.
2° Fritura completa a temperaturas superiores a 16 0° C. de alimentos que se mantienen en la grasa caliente, hasta que se ablandan totalmente en la superficie y en la parte central y se forme la costra de tostación en la superficie. La fritura completa se hace en grasas que resistan muy altas temperaturas sin quemarse, como la manteca de cerdo y los aceites refinados de oliva o de ajonjolí. Para usar mantequilla como medio de fritura es indispensable fundirla y colarla para quitarle todos los residuos proteicos de la leche con el fin de evitar que se quemen, antes de que la grasa adquiera la temperatura óptima para la fritura completa.
e) La cocción por sólidos calientes puede ser:
1º A la parrilla, cuando se aplica el calor por medio de rejas de metal y de aire caliente, como en el asado.
2° A la plancha, cuando la cocción se realiza sobre láminas calentadas o materiales de barro o ladrillo, (comales de metal o de barro. rodillos y placas de las estufas). Este método se emplea para elaborar tortillas de maíz, con el método doméstico o en las máquinas tortilladoras.
3º Pasterizado y estassanizado. Son procedimientos de aplicación del calor, inferiores a los del hervido, que se empleara para conservar la leche, la crema y la mantequilla.
d) La esterilización de productos enlatados se hace por aplicación indirecta del calor en las estufas o en grandes ollas express, y es una variante del baño maría, porque el calor se aplica en forma indirecta.
Aplicación de frío
El cuarto grupo de operaciones de naturaleza física está formado por las aplicaciones del frío, que tienen por objeto la extracción del calor y comprenden:
1. Enfriamiento, cuando se reduce el calor de los alimentos para mantenerlos a temperaturas cercanas a las del .necio ambiente.
2. Refrigeración, cuando los alimentos se mantienen a temperaturas que impiden la vida de los microorganismos que pueden alterar los alimentos. Y se emplean temperaturas de 0° a más 10° C.
3. Congelación, es un grado de enfriamiento inferior al de la refrigeración y se emplea generalmente para carnes que se conservan por muchos meses y para las que se transportan de un país a otro, especialmente para los pescados.
Procedimientos químicos
Los procedimientos químicos se aplican para conservar o para transformar alimentos crudos, semicocidos o totalmente cocidos.
1. La conservación de alimentos crudos puede hacerse por:
a) Gases como el anhídrido carbónico (CO2), el ozono, el cloro y el anhídrido sulfuroso, para la conservación, de huevos, carnes y vinos.
b) Por salazón industrial o casera con cloruro de sodio y nitrato de potasio en polvo o sal nitro, en soluciones saturadas o salmueras, para conservar cecinas, jamones, tocinos, aceitunas y pescados.
c) Acidificación con vinagre, para conservar carnes, chiles, vegetales y frutas.
d) Uso de capas impermeables antisépticas, para el queso cubierto de manteca y chile y la carne cubierta de grasa.
e) Por soluciones alcalinas y antisépticas, corno las soluciones de cal para sumergir huevos y conservarlos con una capa de polvo que tapa los poros del cascarón.
2. La conservación de alimentos modificados se realiza por:
a) Acidos, como el salicílico y el bórico, para la conservación de carnes, y el ácido salicílico y el ácido benzoico para evitar las alteraciones del vino y de otros alimentos fermentados.
b) Acidos orgánicos, como el vinagre que se emplea en la conservación de alimentos de origen vegetal o animal, como los chiles las carnes, que hierven parcialmente antes de ponerlos en vinagre.
c) Substancias antisépticas como el sulfato de cobre que se emplea en las frutas y verduras conservadas. El ácido bórico empleado para enmascarar las alteraciones de las leches; el formol para prolongar la conservación de las carnes y el bicarbonato de sodio para contrarrestar la acidez de la leche. Algunas de estas substancias pueden ser nocivas para la salud por la alta proporción en que se emplean, o porque se aplican para suspender los procesos de fermentación o de putrefacción que se iniciaron, pero la presencia de estas substancias es incapaz de evitar la acción de las toxinas formadas con anterioridad.
3. Métodos químicos de elaboración y purificación.
a) Coagulación o precipitación, con sulfato de aluminio, de las substancias arcillosas en estado coloidal que contiene el agua, para completar los efectos de la sedimentación y de la filtración.
b) Disolventes. Para extraer la proporción máxima del aceite de las semillas oleaginosas como el ajonjolí, se emplean disolventes químicos: bencina, éter, sulfuro o tetracloruro de carbono y se recuperan después los disolventes de las grasas por evaporación y condensación. El éter y el alcohol son los disolventes de las grasas que se emplean más en los análisis bromatológicos.
c) Gelificación. Se aplica a los almidones, a la pectina, el colágeno y la gelatina, y se usa en la preparación de jaleas de frutas, de engrudo de almidón, de atoles, de carnes predigeridas, de grenetinas y de gelatinas.
d) Hidrogenación. Es el procedimiento empleado para obtener grasas sólidas, partiendo de aceites de origen vegetal o de origen animal.
e) Mejoradores. Los llamados mejoradores que más se usan son el persulfato de amonio y el bromato de potasio (Br04K2) para hacer que el pan retenga gran cantidad de agua y que pese mucho, con el fin de engañar al público, especialmente en los países en donde exigen los reglamentos la venta del pan por kilogramo y no por piezas.
f) Neutralización. La neutralización se realiza comúnmente con lechada de cal, que contrarresta la acidez de algunos alimentos durante las fases de elaboración, como en el jugo de caña cuando se produce azúcar y en el agua potable durante la purificación.
g) Refinación. La refinación química se emplea en la industria de los aceites y del azúcar. La refinación de los aceites se hace por medio del ácido sulfúrico para carbonizar las gomas y las albúminas presentes, en estado coloidal, que enturbian el aceite y disminuyen el valor comercial, por el aspecto poco agradable del producto no refinado. Para refinar el azúcar se usa el carbón animal y para refinar jarabes se emplea la clara de huevo.
h) Sacarificación. La sacarificación es un procedimiento químico de desdoblamiento de los polisacáridos que transforma el almidón en glucosa por la acción de los ácidos, como se hace en la industria y en muy pequeña proporción en el estómago.
i) Salazón en seco o con salmuera. Se hace aplicando sal entera o una solución muy concentrada de sal, para conservar alimentos como carne de cerdo, de vacuno y de peces, como se explicó en páginas anteriores.
j) Sulfitación del guarapo (jugo de caña) y del mosto por medio del anhídrido sulfuroso, de acción decolorante, para evitar la fermentación. Se emplea durante la fase inicial de purificación en la industria azucarera y vinícola.
Refinación y enriquecimiento
La regeneración consiste en reintegrar a los alimentos algunos de los nutrientes que perdieron durante la elaboración. Este método se aplica a muy pocos alimentos. Como ejemplo de regeneración puede citarse la mezcla de siete partes de agua a un volumen de leche entera en polvo, para reconstruir leche completa. El enriquecimiento es un método de la industria moderna de grandes repercusiones sociales; es económico, efectivo y de fácil aplicación, y por regla general no modifica ni el color ni el sabor de los productos.
Los nutrientes más empleados para enriquecer alimento_ son: hierro, calcio, tiamina, riboflavina, ácido nicotínico, vitamina A y vitamina D, para asegurar a la población un aporte correcto de estos elementos nutritivos y de manera particular a las personas que por razones económicas, culturales y del ambiente en que viven, consumen cantidades muy altas de cereales pulidos o de granos picados y de harinas muy blancas que producen carencias de los nutrientes citados.
Los resultados obtenidos en grandes medios de población en Terranova, de 1944 a 1950 y en la Provincia de Bataan, Filipinas, de 1947 a 1950, han sido maravillosos, según informes de la Fundación nacional de vitaminas de Nueva York, N. Y., E. U. A.’ Con el uso de alimentos enriquecidos en grandes núcleos de población en las dos regiones citadas se logró que el número de tuberculosos y que la mortalidad infantil disminuyeran a la mitad o menos, por cada mil habitantes, que bajara más del 20% la frecuencia de niños nacidos muertos y que se redujera muy cerca del 3 por mil el índice total de mortalidad general.
Antes de usar alimentos enriquecidos morían en Bataan de 150 a 300 personas cada año, víctimas del beriberi y con el uso del arroz enriquecido fueron ahorrándose estas vidas, hasta que desaparecieron totalmente las carencias. En los países civilizados se usan cada día más los alimentos enriquecidos, por la influencia benéfica que tienen sobre la salud y el bienestar. Los alimentos enriquecidos de mayor uso son los siguientes:
La sal de cocina o cloruro de sodio enriquecido con yoduro de potasio, en la proporción de 10 miligramos por cada 100 gramos, para evitar el bocio endémico, que se usa desde 1924 en Norteamérica.
La leche enriquecida con vitamina D, 400 U. 1. por litro, que se vende desde 1936. La margarina adicionada con vitamina A, para darle un valor nutritivo semejante a la mantequilla, que se emplea desde 1941, a la que se agregan 33,000 U. 1. por Kg. a partir de 1952.
Los cereales, el pan, las pastas para sopa y las harinas enriquecidas con hierro y con vitaminas del grupo B. Las harinas de trigo y las harinas gruesas de maíz y del arroz blanco han de tener por cada Kg., según recomendaciones hechas en las normas federales de identidad y en las leyes de diversos estados de la unión Norteamericana, las cantidades siguientes: 4 a 5 miligramos de tiamina, 2.4 a 3.6 miligramos de riboflavina, 32 a 40 miligramos de niacina y 26 a 52 miligramos de hierro. La exigencia es mucho mayor en las pastas para sopa, porque pueden perder del 30 al 50% de las vitaminas agregadas durante las manipulaciones culinarias y la cocción. Las pastas enriquecidas para sopa tendrán por cada Kg.: de 8 a 10 miligramos de tiamina, 3.4 a 4.5 miligramos de riboflavina, de 54 a 68 miligramos de niacina y de 26 a 33 miligramos de hierro. Para el pan, las galletas y los productos similares las cantidades exigidas son menores que para las harinas, el arroz y las pastas. Se exigen por cada Kg. 2.2 a 3.6 miligramos de tiamina, 1.4 a 3.2 miligramos de riboflavina, 20 a 30 miligramos de niacina y 16 a 25 miligramos de hierro.
En México hace falta enriquecer las harinas de trigo y de maíz con tiamina, riboflavina, niacina y metionina, pero no con hierro ni con calcio, porque estos dos minerales abundan en los cereales, en las tortillas y en los frijoles. El enriquecimiento de las harinas se hace con «alimentadores volumétricos» que se adaptan con gran facilidad a los molinos, para inyectar de 1 a 2 gramos de una mezcla de vitaminas, minérales y aminoácidos en un medio inerte como el almidón, por cada Kg. de harina que se desea enriquecer, para que logre los niveles recomendados por los fisiólogos y exigidos por algunos reglamentos bromatológicos.
Para enriquecer el arroz pulido, sin que desmerezca la blancura y sin que se pierdan grandes proporciones de los nutrientes agregados, durante el lavado a que se somete en la cocina o por la cocción en grandes cantidades de agua, se cubre con una substancia insoluble que forma una delgada película sobre los granos. Para no tener que tratar todos los granos se cubre con la capa enriquecida solamente una parte de arroz, por cada 199 partes no tratadas o sea que se agregan 5 gramos de arroz muy enriquecido a 995 gramos de arroz no enriquecido. Además, se recomienda que el arroz se hierva con la cantidad indispensable de agua para que la absorban los granos sin que deje ningún exceso de humedad. El arroz lavado retendrá más del 85 por ciento de vitaminas de los minerales agregados.
Procedimientos biológicos
Los procedimientos biológicos que se emplean con i Más frecuencia en la industria de los alimentos son:
1. Acidificación: láctica, acética y butírica, no por la adición de ácidos,. sino por el desarrollo ole fermentos vivos especiales, que producen ácido láctico como en el Yoghurt, ácido acético en el vinagre natural y ácido butírico en el queso, la crema y la mantequilla.
2. Fermentación alcohólica y vinificación, por medio de cepas especiales, que producen las bebidas fermentadas: vino, cerveza y pulque.
3. Fermentación con levaduras o panificación a verdadera, de gran valor dietético, de mayor sabor y aroma, y de gran valor nutritivo, porque la levadura es rica en diversos elementos del complejo vitamínico B.
4. Maduración de quesos y carnes por medio de bacterias especiales que realzan el sabor y el aroma, a la vez que los hacen más tiernos y delicados.
Procedimientos de conservación y presentación
a) Envoltura con membranas orgánicas, que pueden ser intestinos y vejiga para el chorizo y la morcilla.
b) Envoltura de papel simple o parafinado, papel estaño o celofán, parafina, ceramezclas especiales.
c) Envasado en: cajas de cartón, cajas o botes de hoja de lata, frascos o cajas de vidrio, envases de madera, envolturas de tela, envases de substancias plásticas como baquelita y celofán.
Registro de alimentos envasados
El Código Sanitario 3 señala que los alimentos envasados necesitan ser registrados en la Secretaría de Salubridad y Asistencia y dice: «Quedan prohibidos la importación, comercio, fabricación, elaboración, almacenamiento, transporte, venta y suministro al público, de comestibles y bebidas envasadas o empacadas, cuyo registro no haya sido hecho previamente en la Secretaría de Salubridad y Asistencia, de acuerdo con las disposiciones que dicte el Consejo de Salubridad General y la de los productos llamados `a granel’ cuyo registro sea necesario, de acuerdo con el reglamento respectivo».
Cuando los comestibles o bebidas deban expenderse empacados o envasados, deben llevar una etiqueta o marbete con leyendas claramente legibles en que figuren los datos siguientes: 1) Nombre del producto. 2) Nombre del fabricante. 3) Ubicación de la fábrica. 4) Número del registro del producto en la Secretaría de Salubridad y Asistencia. 5) Nombre del responsable técnico en los casos en que lo exijan los reglamentos especiales. 6) Composición cualitativa del producto en caso de que lo exija el reglamento correspondiente. 7) Nombre del importador y su domicilio comercial, si se trata de productos importados. 8) Las demás indicaciones que señalen los reglamentos respectivos.
BIBLIOGRAFIA
1. Enriquecimiento de los cereales. Ventaja y métodos. The National vitaininoundation, incorporated, Nueva York, N. Y., E. U. A.
2.Reglamento para la venta de Comestibles y Bebidas en el D. F. Diario Oficial.
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3.Código Sanitario de los Estados Unidos Mexicanos. Diario Oficial. México, D.F., febrero 13 de 1950.