“MEDICIÓN DE LA VIDA ÚTIL DE PASTAS ALIMENTICIAS CON ADICIÓN DE SALSA DE CARNE, COCIDAS Y CONSERVADAS POR EL MÉTODO SOUS VIDE”

MARIA JOSE MERELLO MOSQUERA

UNIVERSIDAD DE LA SALLE PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS BOGOTÁ DC 2010

1

“MEDICIÓN DE LA VIDA ÚTIL DE PASTAS ALIMENTICIAS CON ADICIÓN DE SALSA DE CARNE, COCIDAS Y CONSERVADAS POR EL MÉTODO SOUS VIDE”

Trabajo De Grado Para Optar Al Título De INGENIERA DE ALIMENTOS María José Merello Mosquera

Directora María Patricia Chaparro Ingeniera de Alimentos. M.Sc

UNIVERSIDAD DE LA SALLE PROGRAMA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS BOGOTA DC 2010

2

“Ni a la Universidad, ni al asesor, ni al director, ni el jurado calificador son responsables de las ideas y conceptos expuestos por la autora” Reglamento Estudiantil Universidad de La Salle

3

“Así como el sabio no escoge los alimentos más abundantes sino los más sabrosos, tampoco ambiciona la vida más prolongada, sino la más intensa”. EPICURO 4

AGRADECIMIENTOS Agradezco a Dios el haberme dado la oportunidad de poder conocer este hermoso oficio. A mis padres Julia Inés Mosquera y Silvio L. Merello por apoyarme incondicionalmente en mis proyectos e iluminar siempre mi sendero. A mi hermano Pierpaolo Merello por su carisma y su entregado amor hacia los medios audiovisuales los cuales ayudaron enormemente en la presentación de este proyecto. A los docentes Alfredo López Molinello, Rafael Guzmán, Lucila Gualdrón, por su inmensa colaboración en el desarrollo del proyecto A la directora Patricia Chaparro, quien siempre realizó su labor con entusiasmo y paciencia, por sus críticas constructivas y por transmitirme su experiencia y conocimientos. A Juan Carlos Poveda por su dedicación y compromiso con la hermosa labor que realiza en los laboratorios, siempre con su espíritu colaborador. A Francisco Garcés, por su amable asesoría y quien hace parte del grupo de investigación en el campo de microbiología predictiva de la Universidad de la Sabana. A la empresa Casa Merello Baffi® por su incansable necesidad de buscar nuevas alternativas de desarrollo en la industria alimentaria y 5

por su entera confianza y leal apoyo al financiar y patrocinar este proyecto de investigación, sin ellos esto no habría sido posible. A la Universidad de La Salle y a las directivas del programa, Liliana Peralta y Sonia Camargo por guiar y corregir a sus estudiantes y confiar en sus conocimientos. A la Ingeniera Diana Carolina Vanegas (Ing. de aplicaciones especiales y Soporte de Mercadeo) y al Ingeniero Jairo Rodríguez (Director general para Colombia) de la empresa Multivac, quienes apoyaron incansablemente la realización del proyecto y con los que seguiremos ejecutando investigaciones en este proceso.

A todos mil y mil gracias por su apoyo!!

6

CONTENIDO Pág. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 16 OBJETIVOS .................................................................................................................... 18 OBJETIVO GENERAL ..................................................................................................... 18 OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................................ 18 1

MARCO DE REFERENCIA ...................................................................................... 19 1.1

LA PASTA Y SUS ORÍGENES .......................................................................... 19

1.1.1 1.2

Definiciones ................................................................................................ 20

PROCESO DE FABRICACION DE LA PASTA .................................................. 21

1.3 IMPORTANCIA DE LA PASTA EN LA ACTUALIDAD Y SU VALOR NUTRICIONAL ............................................................................................................. 23 1.4

GENERALIDADES DE LA CALIDAD EN LA COCCION DE LA PASTA ............ 24

1.4.1 1.5

Medida y percepción de la textura: un enfoque sensorial ........................... 27

TECNICA DE COCCION BAJO VACIO: SOUS VIDE ........................................ 28

1.5.1

Estado del arte ........................................................................................... 29

1.5.2 Manejo de tiempos y temperaturas: incidencia y destrucción microbiana en productos sous vide .................................................................................................. 30 1.5.3 1.6

MICROBIOLOGIA PREDICTIVA ....................................................................... 38

1.6.1

Modelos de crecimiento microbiano............................................................ 38

1.6.2

Aplicaciones de la microbiología predictiva ................................................. 42

1.7 2

Materiales de envasado.............................................................................. 36

Breve reseña de la empresa patrocinadora ....................................................... 43

METODOS Y MATERIALES ..................................................................................... 45 2.1

DISEÑO EXPERIMENTAL ................................................................................ 45

2.1.1

Determinación del tiempo mínimo de cocción de la pasta .......................... 48

2.1.2

Mediciones físicas: pH, grado de hinchamiento, ganancia de peso y espesor 48

2.1.3

Elaboración de los tratamientos.................................................................. 49

2.2

MEDICIÓN DE LOS TRATAMIENTOS .............................................................. 51 7

2.2.1

Análisis de textura ...................................................................................... 52

2.2.2

Análisis sensorial ........................................................................................ 53

2.2.3

Análisis microbiológico ............................................................................... 54

2.2.4

Análisis fisicoquímico.................................................................................. 54

2.2.5

Análisis estadístico ..................................................................................... 55

2.3

SELECCION DEL TRATAMIENTO.................................................................... 55

2.4 PREDICCION DE VIDA UTIL: MICROBIOLOGIA PREDICTIVA COMO HERRAMIENTA ........................................................................................................... 55 3

RESULTADOS Y ANALISIS ..................................................................................... 57 3.1

ANALISIS DEL DISEÑO EXPERIMENTAL ........................................................ 57

3.1.1

Análisis en la cocción de la pasta ............................................................... 57

3.1.2

Mediciones físicas: pH, grado de hinchamiento, ganancia de peso y espesor 59

3.2

ELABORACION DE LOS TRATAMIENTOS ...................................................... 63

3.2.1 3.3

Pre experimentación ................................................................................... 63

ANÁLISIS DE LOS TRATAMIENTOS ................................................................ 65

3.3.1

Análisis de textura ...................................................................................... 65

3.3.2

Análisis sensorial ........................................................................................ 68

3.3.3

Análisis microbiológico ............................................................................... 73

3.3.4

Análisis fisicoquímico.................................................................................. 75

3.3.5

Selección de un tratamiento ....................................................................... 78

3.3.6

Análisis final del tratamiento elegido ........................................................... 80

3.4

ANÁLISIS DE LA VIDA ÚTIL ............................................................................. 84

3.4.1 Modelos de crecimiento microbiano: un acercamiento a la determinación de la cinética de crecimiento de patógenos por medio de modelos terciarios de microbiología predictiva ............................................................................................ 85 4

CONCLUSIONES ..................................................................................................... 91

RECOMENDACIONES .................................................................................................... 93 ANEXOS ......................................................................................................................... 94 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................. 134

8

LISTA DE TABLAS

Pág

Tabla 1. Composición química aproximada de diferentes pastas alimenticias cocidas (g/100g). ............................................................................................. 24

Tabla 2. Evaluación de las pastas a base de trigo durum durante su cocimiento. . 26

Tabla 3. Tiempo requerido (HH:MM) para una reducción decimal de 6D para Listeria monocytogenes en aves de corral ...................................................... 33

Tabla 4. Aproximación de los tiempos (MM) de enfriado para llevar la temperatura interna de la carne a 5°C en un baño de hielo y agua ..................................... 33

Tabla 5. Características de barrera y protección para el material de envasado** . 37 Tabla 6. Combinaciones Posibles Para La Matriz 32 ............................................. 45

Tabla 7. Metodología de trabajo propuesta ........................................................... 46

Tabla 8. Variables del proceso y sus posibles combinaciones .............................. 51

Tabla 9. Combinaciones de tiempo y temperatura en cada una de las muestras de la parte experimental ....................................................................................... 52

Tabla 10. Codificación aleatoria de los tratamientos a evaluar .............................. 53 Tabla 11. Resultados compilados para algunas pruebas físicas ........................... 61 9

Tabla 12. Promedios de las mediciones físicas de pH, humedad y diámetro de la pasta antes y después del tratamiento térmico ............................................... 61

Tabla 13. Mediciones en la evolución del pH y ºBx de la salsa de carne con respecto al tiempo de cocción ......................................................................... 64

Tabla 14. Promedio de datos obtenidos con el texturómetro Chatillon LTCM-100 para la parte experimental ............................................................................... 67 Tabla 15. Esfuerzo máximo para cada muestra expresada en N/mm 2 .................. 68

Tabla 16. Características bromatológicas para diferentes muestras de pasta con salsa de carne conservada bajo el método sous vide ..................................... 76

Tabla 17. Resultados de la medición de pH para cada muestra de pasta con salsa en tres etapas de su almacenamiento ............................................................. 76

10

LISTA DE FIGURAS

Pag.

Figura 1. Estimación del Tiempo Mínimo de Cocción para espaguetis ................. 58

Figura 2. Medición experimental de la textura ....................................................... 66

Figura 3. Panel sensorial con jueces no entrenados para las muestras (m2, m3, m4, m6, m9) .................................................................................................... 69

Figura 4. Panel sensorial con jueces no entrenados para las muestras (m2, m3, m4, m6, m9) .................................................................................................... 70

Figura 5. Resultados individuales del análisis sensorial para cada muestra ......... 71

Figura 6. Resultados compilados para el panel sensorial realizado en 60 jueces no entrenados ................................................................................................. 72

Figura 7. Crecimiento microbiano en diferentes muestras .................................... 75

Figura 8. Evolución del pH durante el tiempo de almacenamiento en refrigeración ........................................................................................................................ 78

Figura 9. Resultados del análisis fisicoquímico de la muestra 2 ............................ 81

Figura 10. Caracterización microbiológica después de 12 días de almacenamiento para la muestra 2 ............................................................................................ 83 11

Figura 11. Gráficos para los modelos de crecimiento de Bacillus cereus a 10, 12,5, 18, 20 y 30 °C.................................................................................................. 85

Figura 12. Gráficos para los modelos de crecimiento de Clostridium perfringens a 15, 18, 20, 25 y 30 °C ...................................................................................... 87

12

ANEXOS

Pag.

Anexo 1. Diagrama de procesamiento de un producto sometido al tratamiento sous vide .................................................................................................................. 94

Anexo 2. Proceso de elaboración de pasta con salsa de carne sometida al proceso de cocción al vacio en bolsas plásticas ........................................................... 95

Anexo 3. Balance de materia específico para la etapa de tratamiento térmico en cada muestra................................................................................................... 96

Anexo 4. Balance de materia en cada una de las etapas del proceso anteriores al tratamiento térmico .......................................................................................... 96

Anexo 5. Recopilación de datos en la Prueba de textura y sus tratamientos estadísticos (ANOVA y test de Tukey y Dunnet) para el tratamiento térmico con 55, 70 y 85ºC y 45, 60 y 90 minutos y sus posibles combinaciones ......... 97

Anexo 6. Recopilación de datos en la Prueba de textura y sus tratamientos estadísticos (ANOVA y test de Tukey y Dunnet) para el tratamiento térmico con 60, 70 y 80ºC y 15, 25 y 35 minutos y sus posibles combinaciones ....... 100

Anexo 7. Formato para la Selección y preparación de la prueba sensorial ......... 103

Anexo 8. Formato para prueba sensorial de preferencia con escala hedónica de cinco puntos .................................................................................................. 104 13

Anexo 9. Tabla compilada para los datos obtenidos por el panel sensorial ......... 105

Anexo 10. Análisis de los resultados para el panel sensorial por medio de la Prueba de Kruskal-Wallis .............................................................................. 107

Anexo 11. Formato para el muestreo microbiológico de las muestras 2, 3, 4, 6, 9 y P en los días 2, 5, 10 y 22 de almacenamiento a 3°C ................................... 112

Anexo 12. Resultados de las pruebas microbiológicas realizadas durante los días 2, 5, 10 y 22 de almacenamiento .................................................................. 113

Anexo 13. Protocolos estipulados para determinación microbiológica según microorganismo con agares cromo génicos Scharlau ................................... 114

Anexo 14. Protocolos para análisis bromatológicos de humedad, determinación de proteína y grasa total ..................................................................................... 116

Anexo 15. Tabla de Resultados para la determinación del porcentaje de proteína por método Kjehldal ...................................................................................... 122

Anexo 16. Tabla de Resultados para la determinación de la humedad por gravimetría .................................................................................................... 122

Anexo 17. Tabla de Resultados para la determinación de la grasa total por método Soxhlet .......................................................................................................... 123

Anexo 18. Caracterización bromatológica de las materias primas según la tabla de composición de los alimentos colombianos del ICBF en compañía de la FAO. (Valores expresados en g/100 g alimento) .................................................... 124

14

Anexo 19.Balances de materia global y específicos para el proceso de homogenización y envasado del producto final ............................................. 124

Anexo 20. Análisis estadísticos para las pruebas de humedad, grasa total y proteína ......................................................................................................... 126

Anexo 21. Resultados obtenidos en la predicción del crecimiento microbiano para alcanzar la concentración toxica en Bacillus cereus y Clostridium perfringens en temperaturas criticas de 30 °C ................................................................. 132

15

INTRODUCCIÓN

El método Sous Vide es desde hace ya varios años utilizado como método predilecto para la conservación de varios productos y platos listos para el consumo. La palabra Sous Vide quiere decir “cocción al vacio” en francés y es muy apetecido en las cocinas del mundo e incluso en algunas industrias, debido a que la combinación de estas dos técnicas de conservación lo hacen un método único y eficaz. Este método describe un método de cocción en bolsas selladas al vacío, a bajas temperaturas por largos tiempos1. Dicho sistema de pasteurización permite una larga vida de almacenamiento en condiciones de refrigeración, siempre y cuando se tengan unas buenas prácticas higiénicas durante todo el proceso anterior al sellado en vacío2. Según Smith et al3., “Se ha producido un enorme crecimiento, en los últimos años, en el uso de esta tecnología para extender la vida útil y calidad de conservación de alimentos frescos. Este crecimiento y la nueva generación de productos alimenticios, se da en respuesta a las necesidades de los consumidores de preferir alimentos listos para el consumo, la conveniencia para microondas, alimentos con vida útil más larga y sin embargo, retener más cerca las características de frescura”. El desarrollo de esta investigación se basa en cubrir dichas necesidades tanto de los consumidores finales, como de los intermediarios de almacenes de cadenas o negocios institucionales como los son cadenas de restaurantes, hoteles y casinos, en donde es de gran ayuda la aplicación de este método, ya que se evitan

1

BALDWIN, Douglas E. A practical Guide to Sous Vide Cooking. Pg iii. Abril, 2009. ROBERTS, Diane., HOOPER, William. Microbiología práctica de los alimentos: métodos para el examen de microorganismos de los alimentos de interés para la salud pública. Editorial Acribia. 2 ed. Zaragoza, España. 2000. 3 SMITH, J.P. TOUPIN, C. Et al. A Hazard Analysis Critical Control Point aproach (HACCP) to ensure the microbiological safety of Sous Vide processed meat/pasta product. En: Food Microbiology. Vol 7, No. 3 (Sept. 1990), p. 177-198. 2

16

mermas

por

cocción,

evaporación

de

compuestos

volátiles

y

perdidas

nutricionales, prolongando la vida útil del alimento. Se llevo a cabo entonces la creación de una matriz de trabajo donde se evaluaron diferentes tiempos y temperaturas de tratamiento térmico por medio de análisis de textura, sensoriales, microbiológicos y fisicoquímicos, los cuales concluyen con la predicción de la vida útil con modelos de crecimiento microbiano en ciertos microorganismos patógenos y alterantes.

En este caso, se trabajó con un producto de pasta con salsa de carne de alto consumo y de fácil acceso a la mayoría de la población colombiana (patrocinado por la empresa Casa Merello Baffi®); aunque en Colombia se suele consumir la pasta como un acompañamiento de otros cereales o como una opción más en el menú, la manera de consumirse correctamente este alimento es como un cereal mas que se acompaña con proteínas y vegetales. La idea es tratar de mejorar esa forma de consumo actual y la mejor forma de lograrlo es mostrándolo como un producto nutricionalmente completo y en este caso listo para el consumo, con el que únicamente se tardará de 2 a 5 minutos en calentarlo y servirlo. Las expectativas a largo plazo son que esta tecnología se logre difundir a través de las industrias y los mercados institucionales por medio de la producción de alimentos agradables, sanos, inocuos, que conserven sus características de frescura y la sensación de un plato recién preparado y que además sean de fácil acceso para la población. Además de poder utilizar herramientas como lo son la microbiología predictiva para pronosticar en qué momento el alimento se puede tornar peligroso para la salud pública.

17

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL Determinar la vida útil de pastas alimenticias compuestas cocidas con adición de salsa con carne y conservadas por el método Sous Vide.

OBJETIVOS ESPECIFICOS Determinar las variables de tiempo y temperatura por medio de análisis de textura y sensoriales, en la cocción de pastas alimenticias compuestas cocidas con adición de salsa de carne por el método Sous Vide. Caracterizar la muestra seleccionada microbiológica y fisicoquímicamente. Utilizar la herramienta de microbiología predictiva para un acercamiento a la vida útil del tratamiento seleccionado.

18

1

1.1

MARCO DE REFERENCIA

LA PASTA Y SUS ORÍGENES

Las pastas alimenticias constituyen los productos derivados de cereales más simples utilizados en la dieta humana. Se incluyen en ella productos tales como espaguetis, tallarines, macarrones y fideos, los cuales se fabrican principalmente mediante la mezcla de sémolas o semolinas de trigo y agua, aunque en muchas ocasiones, estos productos pueden ser elaborados con mezclas de diferentes harinas4. Además, se pueden obtener pastas enriquecidas o especiales con la adición de vegetales como espinacas y tomates, o bien con huevos.

La pasta es un alimento que normalmente se asocia con Italia. Aunque los italianos hoy en día consumen más pasta por persona que cualquier otra nación (aproximadamente 30-35 kg por persona al año), sin embargo ellos no inventaron la pasta. Según Dendy et al, existen registros los cuales señalan que los tallarines se elaboraron en China desde al menos 3.000 a. C.; incluso en las crónicas romanas se incluyen muchos productos a base de pasta y, que obviamente eran muy anteriores a Marco Polo, de manera que se puede decir con seguridad que aunque incierto su origen,

la pasta se ha consumido en Europa desde la

antigüedad5. Por otro lado, la elaboración de pasta en Italia se consideraba una especialidad napolitana hacia el S. XIX y fue en Nápoles donde la producción comenzó a

4

DENDY, David. DUBRASZCZYK, Bogdan. Cereales y Productos derivados: Química y Tecnología. Editorial Acribia S.A., Zaragoza, España, 2004, Pág. 311-312. 5 Ibid, p. 312

19

comercializarse e industrializarse completamente.6 Se inicio entonces el secado de la pasta como una forma de conservación y según algunas investigaciones realizadas tiempo atrás, su combinación con el tomate y derivados como plato exclusivamente italiano.

1.1.1 Definiciones El termino pasta puede tener muchos significados. Según la Norma Técnica Colombiana para productos de Molinería y pastas alimenticias, NTC 1055/077, las pastas alimenticias se definen como:

1.1.1.1 Pastas Alimenticias Productos preparados mediante el secado apropiado de las diferentes figuras a partir de una masa sin fermentar elaborada con derivados del trigo y agua. En el proceso de elaboración se pueden incorporar ingredientes tales como: gluten, soya, huevos, leche, vegetales, jugos, extractos u otras farináceas o cualquier otro tipo permitido por la legislación nacional vigente o el Codex Alimentarius. 1.1.1.2 Pastas alimenticias sencillas Son los productos definidos anteriormente elaborados exclusivamente con harinas blancas, sémolas de trigo o ambas, moliendas intermedias, sus combinaciones. 1.1.1.3 Pastas alimenticias compuestas Productos definidos como pastas alimenticias a las que se les ha incorporado en su proceso de elaboración alguna o varias de las siguientes sustancias comestibles: gluten, soya, huevos, leche, vegetales, jugos, extractos, otras 6

KILL, R. C., TURNBULL, K. Tecnología de la elaboración de pasta y sémola. Editorial Acribia, 1 edición, Zaragoza, España, 2004, Pág. 2-3. 7 ICONTEC, Norma Técnica Colombiana para Productos de molinería. Pastas alimenticias. NTC 1055/2007, Pág. 2-3.

20

farináceas o cualquier otra sustancia aprobada por la autoridad sanitaria competente. 1.1.1.4 Pastas alimenticias rellenas Productos definidos como pastas alimenticias secas o frescas a las que se les ha incorporado en su interior un preparado elaborado con alguna o varias de las siguientes sustancias comestibles: carnes, vegetales, quesos o cualquier otro ingrediente, o mezclas de estos, los cuales deben ser aprobados por la autoridad sanitaria competente. 1.1.1.5 Pastas alimenticias frescas Producto no fermentado, elaborado por amasado mecánico de harina o sémola de trigo y agua, con o sin colorantes y sin preservativos, diferenciándolas de las pastas alimenticias secas por su tiempo de vida útil.

1.2

PROCESO DE FABRICACION DE LA PASTA

La tecnología para su elaboración aunque parezca simple, para conseguir productos de gran calidad, se necesita que el o los operarios sean muy cuidadosos en cada uno de sus pasos. La pasta se hace generalmente de harina de trigo, agua semolinas y otros ingredientes para formar una masa pastosa de alrededor del 30% de humedad. La masa se moldea de una gran cantidad de formas y tamaños y entonces se deseca aproximadamente a 40°C hasta que obtiene de 10-12% de humedad. La desecación tiene que ser lenta o los productos se cuartean debido a las tensiones físicas.8

Es así como se comienza por la elección de sémolas aptas y se procede al empaste y amasado mecánico con agua a temperatura ambiente en una cantidad 8

SILLIKER, J.H., ELLIOT, R.P., Et al. Ecología microbiana de los alimentos 2. Productos alimenticios. Editorial Acribia, Zaragoza, España. 1980

21

que oscila entre el 25 y 30% del peso en harina y en algunas ocasiones, se pueden adicionar ingredientes como zumos de vegetales (espinacas, tomates, pimientos, zanahorias, remolachas) para enriquecer y dar color, o bien huevos, especias y harinas provenientes de otros granos9.

El siguiente paso, es el mezclado de los ingredientes en un equipo especializado para mezclar y moldear. En el primer paso, se mezclan los diferentes ingredientes, que en este caso son la sémola, los huevos y el agua en un tanque y luego, cuando la sémola este lo suficientemente hidratada y haya absorbido toda la humedad, se procede a moldear por medio de dos rodillos que giran en sentidos opuestos y hacen el laminado de la pasta10. Ahora bien, el operario debe asegurarse que la masa esta en el punto ideal de textura elástica para proseguir con el corte; para este fin el equipo está provisto de cuchillas de tamaños y formas diferentes para hacer los cortes de los distintos tipos de pasta. Una vez hechos los cortes pertinentes, se procede a la desecación de las piezas. La mayor parte de la pasta comercial se deseca desde alrededor del 30% de humedad hasta un 10-12% (p/p), siendo clave el proceso de desecación ya que afecta a la calidad de la pasta por lo tanto el proceso de secado debe realizarse lentamente y con gran cuidado debido a que la pasta se contrae a medida que pierde agua. 11 Regularmente hay ciertas diferencias en la humedad relativa y las temperaturas en el secado de las pastas largas y el de las cortas, pero el proceso es similar y ambos procesos se hacen entre tres y cuatro etapas, siendo que las pastas cortas pueden secarse entre 4 y 6 horas y las pastas largas demoran entre 20 y 24 horas.

9

SALINAS, Ronaldo. Alimentos y Nutrición: Bromatología aplicada a la salud. 2 ed. Editorial El Atenio. Florida, Buenos Aires. 1993 10 KILL, R. C., TURNBULL, K. Op cit. p. 216-219. 11 DENDY, David. DUBRASZCZYK, Bogdan. Cereales y Productos derivados: Química y Tecnología. Editorial Acribia S.A., Zaragoza, España, 2004, p. 314-315.

22

Luego del secado, se prosigue a envasar el producto, manteniendo estándares de color y atributos visuales que puedan bajar la calidad del producto empacado. El color amarillo pálido siempre debe ser el mismo, al igual que el grosor y tamaño de piezas iguales; en esta etapa del proceso se hace el control de calidad, donde partículas extrañas y piezas rotas o con grietas que no son aptas para el envasado, se omiten ya que afecta su calidad visual y además corren el riesgo de sufrir daños mecánicos durante el transporte y manipulación posteriores, dando como resultado diferencias en la cocción12. Otro método visual para el control de la calidad es la cocción; el tiempo empleado para lograr una cocción uniforme y un punto optimo de textura debe ser siempre el mismo para cada variedad de pasta, manteniendo así un estándar en el proceso de formado y secado. Esto se evalúa según la NTC 5080.

1.3

IMPORTANCIA DE LA PASTA EN LA ACTUALIDAD Y SU VALOR NUTRICIONAL

Los cereales constituyen la principal fuente de un número importante de los aproximadamente 40 nutrientes que son necesarios para una buena salud13. Por otra parte, el valor biológico de las proteínas en los cereales es relativamente bajo, por lo cual suelen consumirse acompañados de otros alimentos como carnes, huevos o legumbres.

Son al contrario, una muy buena fuente de

carbohidratos complejos –almidones y fibra- además de aportar en su mayoría grasas insaturadas que resultan saludables para el organismo14. En la tabla 1 se muestra la composición de nutrientes en pastas alimenticias cocidas hechas a base de trigo durum con adición de huevo.

12

MERELLO. S. Op. Cit, p. HERNANDEZ R., Manuel, et al. Tratado de nutrición. Ediciones Diaz de Santos S.A. Madrid, España. 1999. Pag 401- 403. 14 Ibid, p. 401. 13

23

Tabla 1. Composición química aproximada de diferentes pastas alimenticias cocidas (g/100g). Energía

Producto

(Kcal)

Agua

Proteína

Lípidos

Colesterol

Glúcidos

totales

(mg)

totales

Fibra

Pasta simple

116

70

4

1,2

0

22,2

2

Pasta con huevo

124

70

4,7

1,5

8

22,9

1

Pasta rellena de carne

100

77,2

4,7

3,4

23

12,7

1,8

Pasta rellena con queso

149

68,4

9,5

5,1

26

16,3

0,9

Fuente: HERNANDEZ R., Manuel, et al., Tratado de nutrición, pág 124

Las pastas como se compran en el mercado, aportan unas 350 Kcal/100g y se podría pensar que son alimentos de elevada densidad calórica, pero no es así, ya que al cocinar las pastas estas se hidratan y por tanto, de 70 g de pasta seca se elabora un plato de 250 g de pasta que aportan 250 Kcal; es decir que el proceso de cocinado rebaja la densidad calórica de la pasta. Su contenido calórico se incrementa mediante salsas y complementos con los que se acompaña, tales como grasas, carne, queso, salsas15. Según el ICBF16 en la tabla de composición de los alimentos colombianos, la pasta alimenticia hecha con huevos y cocida tiene una humedad de aproximadamente 8,9 g de agua por cada 100 g de pasta y aporta al organismo 367 Kcal, un valor medio de proteínas de 11,5 g, lípidos 1g, carbohidratos 78 g, cenizas 0,6g. Estos valores son dados como referencia por cada 100g de parte comestible de la muestra.

1.4

GENERALIDADES DE LA CALIDAD EN LA COCCION DE LA PASTA

El aspecto visual de la pasta en el plato es un indicativo útil de su calidad global, siendo una mezcla del color y del brillo del producto. El brillo esta en relación con

15

ALBA, Nidia; ALBA, Carlos Augusto, et al. Ciencia, Tecnología e Industria de Alimentos. Grupo Latino editores. Primera edición. Bogotá, Colombia. 2004. Pág. 417 16 ICBF. Tabla de composición de alimentos colombianos. Bogotá, Colombia. 2005. Pág. 126-127.

24

la cantidad de almidón en exceso que se libera durante la fase de cocción17. Existe una técnica física simple para evaluar la cantidad de almidón que se libera, observando el agua de cocción después de transcurrido el tiempo mínimo necesario para que la pasta este con la textura deseada; cuanto más turbia sea, mas almidón se habrá disuelto del presente en la matriz proteica. Para corroborar este método empírico, existen métodos físicos o químicos. 18 Ahora bien, por otro lado para examinar la textura final de la pasta o el tiempo de cocción, se utilizan métodos físicos y visuales más prácticos y fáciles de emplear como la compresión de un pequeño trozo de la muestra entre dos superficies lisas transparentes; se podrá evidenciar una línea en el centro del espaguetti, la cual con el tiempo se va haciendo más delgada hasta desaparecer19. En cuanto a la textura se refiere, es de suma importancia que dicha línea intermedia no desaparezca del todo, evitando que la pasta se vuelva parte del agua de cocción. Este aspecto de la calidad más que ningún otro, está relacionado tanto con el tiempo de cocción como con el tiempo que transcurre entre la cocción y su valoración. Si bien la textura o la sensación que percibimos en la boca es la característica más importante y se puede desglosar en tres atributos que son importantes: firmeza, elasticidad y pegajosidad20. La firmeza se refiere a la resistencia inicial que ofrece la pasta a la penetración cuando se muerde; la elasticidad es la forma en que la pasta se rompe en la boca cuando se sigue masticando y la pegajosidad, es la sensación global de la pasta en la cavidad bucal junto con el almidón residual que permanece después de tragar.21 La tabla 2 muestra una evaluación de las pastas durante la cocción hasta

17

KILL, R. C., TURNBULL, K. Tecnología de elaboración de pasta y sémola. Aseguramiento de la calidad en una fábrica de pasta seca. Editorial Acribia S.A., Zaragoza, España. 2004. Pág. 234 18 Ibid, p. 234. 19 NORMA TECNICA COLOMBIANA NTC 5080. Semolinas de trigo durum y pastas alimenticias. Estimación de la calidad de cocción de espagueti por análisis sensorial. p. 3-4. 20 KILL, R. C. et al., Op Cit., p. 234. 21 Ibid, p. 234.

25

la destrucción total de la estructura, en un estudio realizado por Bustos et al 22 el cual evalúa la calidad culinaria de pastas hechas a partir de trigo y cebada. En este aspecto, la pasta cocida se vuelve pegajosa si la red de proteína no es lo suficientemente fuerte para contener el almidón gelatinizado: niveles altos de humedad producen menos daño a la red de gluten y una mejor retención de almidón, así como temperaturas de extrusión bajas producen menos daño a la proteína, dando una mejor hidratación en el cocinado.23 Tabla 2. Evaluación de las pastas a base de trigo durum durante su cocimiento. Muestra

Tiempo

%

de

de

sedimentación

de

pasta

Índice

de

Grado

de

Ganancia

tolerancia

hinchamiento

de

peso

cocción

al

(%)

(g/100g)

(min)

cocimiento

2

235,4

(min) 100% trigo

16

5

100

durum Adaptado de: Evaluación de la calidad culinaria y durante su cocimiento de una pasta elaborada a partir de sémola de cebada y trigo. IX congreso de ciencia de los alimentos y V foro de ciencia y tecnología de los alimentos, Universidad Autónoma del estado de Hidalgo.

Estos parámetros se pueden evaluar mediante varios equipos utilizados para cuantificar la textura, pero hacer una correlación con paneles sensoriales es excesivamente extenso y específico para cada alimento. Estos equipos dan un acercamiento a lo que puede ser la percepción de la textura del alimento en la boca durante su masticación, midiendo la fuerza necesaria empleada para romper un trozo de muestra se puede predecir cuan duro o blando es el producto y, en qué medida puede ser percibido por los consumidores24. Esta predicción puede 22

BUSTOS, Zaira G., ACOSTA, Karime, et al. Evaluación de la calidad culinaria y durante su cocimiento de una pasta elaborada a partir de sémola de cebada y trigo. IX congreso de ciencia de los alimentos y V foro de ciencia y tecnología de los alimentos. Universidad Autónoma del estado de Hidalgo. México. p. 186. 23 ROSENTHAL, Andrew J. Textura de los Alimentos. Medida y percepción. Editorial Acribia, Zaragoza, España. 2001. Pág 158-159. 24 Ibid, p. 159.

26

ser llevada a cabo mediante la evaluación de la pasta por medio de un panel sensorial entrenado, con los cuales se pueden crear atributos propios para el producto en específico. En este aspecto, el panel también pude medir parámetros que no es posible percibir de manera exacta mecánicamente como los son el aroma y sabor, ya que son muy subjetivos y difíciles de cuantificar, esto es algo que aún en esta época es más fácil medirlo con ayuda de los sentidos humanos.

1.4.1 Medida y percepción de la textura: un enfoque sensorial Varios intentos por definir la textura de un alimento han culminado en cierto acuerdo internacional con el desarrollo de la norma internacional ISO 549225 que se relaciona con el vocabulario utilizado con la evaluación sensorial. La textura se define como “todos los atributos mecánicos, geométricos y superficiales de un producto perceptibles por medio de receptores mecánicos, táctiles y, si es apropiado, visuales y auditivos”. Según lo dicho anteriormente, es evidente que la textura de un alimento trata de la percepción haciéndola por encima de todas las cosas una experiencia humana, afirma Rosenthal26. Es por esto que la evaluación sensorial en sus inicios fue tomada únicamente como una medida subjetiva de la textura de los alimentos, apareciendo medidas mecánicas que simulan la masticación

inicial utilizando

curvas de la fuerza aplicada para cada mordida y creando patrones específicos de cada uno. Este hecho fue lo que llevo a científicos de todo el mundo a preguntarse si se podía lograr

un equipo que pudiese medir en su totalidad el proceso de

masticación que atraviesan los alimentos cuando son digeridos, ya que cada individuo describe los atributos como mejor le parezcan, pues la muestra es masticada mas allá de la rotura inicial y, los estímulos que resultan forman parte de la sensación global de textura, que encadena no solo al mordisco inicial sino 25 26

ISO. International Organization of Standarization. ISO 5492 Sensory Analysis – Vocabulary. 2008. p. 40 ROSENTHAL, Andrew J. Op. Cit. p. 1-3.

27

también a los subsiguientes y a la viscosidad, la adhesividad y la consistencia del alimento mezclado con la saliva, así como los aspectos de apariencia, las propiedades mecánicas y los ruidos generados al manipular, cortar y comer el alimento27.

No obstante, en comparación con el aparato sensitivo del cuerpo humano, los dispositivos de medida instrumental se basan en transductores que convierten las medidas materiales y físicas en salidas visuales o eléctricas que o bien se pueden observar directamente o alimentar a un equipo de grabación de datos/procesado, que a menudo involucra indicadores de tensión y celdas de carga para medir las fuerzas y la posición o detectores de movimiento. Scott-Blair28 clasificó las técnicas instrumentales para medir la textura de los alimentos en tres grupos: ensayos empíricos, que miden alguna propiedad física bajo condiciones bien definidas; ensayos imitativos, que intentan simular las condiciones a las que el material se somete en la boca; y ensayos fundamentales, que miden propiedades físicas como viscosidad o modulo elástico. En este caso, la investigación se llevo a cabo utilizando ensayos imitativos combinados con percepciones sensoriales humanas, que según Kill & Turnbull29 sigue siendo la mejor forma de evaluar la pasta cocida y la mayoría de los alimentos en varios aspectos.

1.5

TECNICA DE COCCION BAJO VACIO: SOUS VIDE

El Sous Vide es una técnica de cocción con un envasado al vacío previo, la cual se lleva a cabo en bolsas plásticas resistentes a temperaturas de hasta 90°C por largos periodos de tiempo. Este método difiere de los convencionales en dos formas: los alimentos crudos o precocidos son envasados y sellados al vacio y sometidos a cocción controlando tiempos y temperaturas, enfriados rápidamente 27

ROSENTHAL, Andrew J., op. Cit. p. SCOTT BLAIR, G.W. Elementary Rheology. Chapter 13. Psycho Rheology, measurementes of sensations: Craftmanship. 1969. Academic Press. New York, United Sates. Pag. 81-89. 29 KILL, R. C., TURNBULL, K. Op cit. p. 235 28

28

hasta alcanzar los 3°C en el centro del producto en aproximadamente 30-90 minutos y almacenados en refrigeración por varios meses30. Normalmente en este método de pasterización de los alimentos en bolsas individuales, se utilizan temperaturas moderadas (50-90 °C) con tiempos largos que difieren en las características de cada producto, variando desde 2 minutos para una tajada de salmón de 5 mm a 38 °C, hasta 6 horas en una tajada de carne con un espesor de 70 mm a 55 °C.31 El sellado al vacio en bolsas resistentes a gases y vapor de agua, evitan perdidas de materiales volátiles y humedad durante la cocción, así como inhibir la oxidación de sabores. Además, el envasado al vacío también evita la proliferación de bacterias aeróbicas y permite una mejor transferencia del calor del agua o vapor, al centro del alimento. 32

1.5.1 Estado del arte Esta técnica de cocción bajo vacío fue desarrollada por George Pralús a fin de 1960 en Francia, quien buscaba minimizar las mermas en el proceso de elaboración del Foi Gras de pato a través de una técnica culinaria denominada en papillote, que permitía mejorar el sabor y la textura de los alimentos cocidos 33. La creciente demanda de consumidores que prefieren alimentos listos para comer o calentar con microondas, con una vida útil más larga pero conservando ciertas características iniciales o teniendo ese “toque fresco”, que es lo que siempre se busca en los productos procesados, se ha traducido en el incremento de tratamientos como el Cook & Chill y la cocción bajo vacio (Sous Vide).

34

Sin

embargo, esta nueva generación de productos mínimamente procesados al vacío

30

DIAZ M, Pedro. Calidad y deterioro de platos “Sous Vide” preparados a base de carne y pescado y almacenados en refrigeración. Tesis Doctoral. 2009. Universidad de Murcia. Murcia, España. Pag. 18 31 BALDWIN, Douglas. A Practical Guide to Sous Vide Cooking. 2009. Under License of Copy Rights ©2008 By Douglas Baldwin. P. iii. 32 Ibid., p. iv. 33 DIAZ M., Op Cit., p. 18-19. 34 SMITH, J.P. TOUPIN, C. Et al. A Hazard Analysis Critical Control Point aproach (HACCP) to ensure the microbiological safety of Sous Vide processed meat/pasta product. En: Food Microbiology. Vol 7, No. 3 (Sept. 1990), p. 177-198.

29

son perecederos y presentan un riesgo potencial para la salud pública si se les somete a temperaturas excesivas en cualquier etapa de la cadena de producción, almacenamiento, distribución y comercialización. Ahora bien, el cocinado Sous vide tiene como principales objetivos aumentar la vida útil y minimizar el daño térmico para obtener así productos seguros y de alta calidad nutritiva y sensorial.35 Según Smith et al.36 el acercamiento que se hace para el control de puntos críticos HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points) en productos procesados con estas técnicas leves, es netamente con fines de control de calidad microbiológica que se traduce en calidad comercial y comprende, entre otras, las siguientes fases: (1) preparar los alimentos basados en el diagrama de flujo que sugiere el autor (ver anexo 1), (2) asegurar la calidad del proceso o el control asociado con la compra, procesamiento, almacenamiento, distribución y/o uso que se le da a los materiales crudos o al producto final, (3) determinación de los puntos de control para cada peligro identificado, y (4) establecer procedimientos para monitorear dichos puntos críticos.

1.5.2 Manejo de tiempos y temperaturas: incidencia y destrucción microbiana en productos sous vide En este aspecto, es importante no descuidar la seguridad y aplicar tratamientos equivalentes a los de pasteurización para asegurar la conservación de los platos cocinados durante largos periodos de almacenamiento, por lo cual resulta indispensable mantener una relación tiempo/temperatura óptima con el fin de alcanzar un equilibrio entre la seguridad y la calidad sensorial y nutricional de los alimentos cocinados. Según lo expuesto por Holdsworth y Simpson37, los productos sous vide son tratados térmicamente en envases plásticos y luego

35

DIAZ M., Op Cit., p. 19. SMITH, J.P. TOUPIN, C. Et al., Op cit., p. 179 37 HOLDSWORTH, D. SIMPSON, R. Thermal processing of packaged foods. Food engineering series. Springer. Second edition. Stretton-Fosse, UK. 2007. p. 123-141. 36

30

sometidos a un choque térmico, además de atravesar por un tiempo de reducción decimal 6D el cual equivale a 70°C por 12 minutos. No obstante, mientras este tratamiento es capaz de inactivar al patógeno Listeria monocytogenes, no es suficiente para inactivar algunas esporas del Clostridium botulinum (tipo no proteolítico), las cuales son capaces de sobrevivir y proliferar rápidamente en temperaturas de 3,3 a 5 °C, mientras que en las cepas de tipo A y B (proteolíticas), no hay crecimiento a temperaturas inferiores a 10-12,5 °C38

por lo cual las

temperaturas de almacenamiento y distribución deben ser inferiores. Así mismo, el pH mínimo que permite el crecimiento de este patógeno y la producción de su toxina es generalmente por encima de 4,5, aunque se han registrado casos de producción de toxina en un pH de 4,2 en zumo de tomate inoculado con la cepa, pero con temperaturas de crecimiento del orden de 20 -26 °C.39 Otros estudios han demostrado que la inactivación de Salmonella spp, uno de los microorganismos patógenos más comunes presentes en casi todos los alimentos e indicadores en la inocuidad, se reducen a una temperatura de 60 °C con un factor de diez cada 5,48 minutos, es decir una reducción decimal que equivale a D606.0= 5,48 minutos40. Así bien estos microorganismos pueden ser destruidos luego de 6.5 reducciones decimales, es decir 6.5D606.0= 35.6 minutos. Sin embargo, se supone que el envasado al vacío durante el cocinado sous vide, inhibe el crecimiento de microorganismos alterantes y patógenos aerobios, impide la re contaminación después del cocinado y retrasa la oxidación de lípidos causantes de olores y

sabores indeseables.41 No obstante, las bacterias

patógenas esporuladas pueden sobrevivir a los suaves tratamientos térmicos convirtiéndose en el principal riesgo de los alimentos tratados por este método.

38

JAY, J.M. Microbiología moderna de los alimentos. Cuarta edición. Editorial Acribia. Zaragoza, España. 2002. p. 441. Ibid. p. 441-442. 40 ANON. Time-temperature tables for cooking ready to eat poultry products, citado por BALDWIN, Douglas. A Practical Guide to Sous Vide Cooking. 2009. p. 2-5 41 CHURCH, I.J., PARSONS, A.L. The sensory quality of chicken and potatoe products prepared using cook & chill and sous vide methods, citado por BALDWIN, Douglas. A Practical Guide to Sous Vide Cooking. 2009. p. iv. 39

31

Según la ANMAT42

(Administración Nacional de Medicamentos Alimentos y

Tecnología Médica) perteneciente al Instituto Nacional de Alimentos en Argentina Dentro de los microorganismos que componen un criterio microbiológico se pueden distinguir dos tipos: a) Organismos indicadores: para la evaluación de la inocuidad microbiológica de los alimentos, la utilización de organismos indicadores es muy frecuente. El análisis

microbiológico

de

alimentos

para

la

búsqueda

de

estos

microorganismos suele utilizar técnicas sencillas y accesibles que permiten evaluar: Calidad de la materia prima, problemas de almacenamiento, abuso de temperatura, vida útil (Recuento de aerobios mesófilos). Potencial contaminación fecal o posible presencia de patógenos (Escherichia coli, Coliformes fecales). Contaminación por manipulación humana (Staphylococcus aureus coagulasa positiva). Contaminación

post

tratamiento

térmico

(coliformes,

enterobacterias,

Staphylococcus aureus coagulasa positiva, estreptococos fecales) Productos metabólicos de patógenos que indican un peligro para la salud (termonucleasa) Se utilizan para relevar las condiciones a las que ha sido expuesto el producto que pudieran implicar un posible peligro, no necesariamente presente en la muestra analizada, pero que podría hallarse en muestras paralelas. b) Organismos patógenos: aquellos que pueden encontrarse en el alimento en cuestión que pueden convertir al alimento en un potencial vehículo de enfermedad a quien lo consuma. Es entonces cuando se ha investigado la tasa de muerte de cada microorganismo, la cual difiere en especies y familias y depende de varios factores, incluyendo el origen del alimento, sus características, acidez del medio, tipo de musculo, 42

ANMAT (Administración Nacional de Medicamentos Alimentos y Tecnología Médica). Guía de Interpretación de resultados microbiológicos de alimentos. En: Instituto Nacional de Alimentos. Argentina. Info online: http://www.anmat.gov.ar/alimentos/Guia_de_interpretacion_resultados_microbiologicos.pdf

32

temperatura, contenido de grasas y sales, aditivos o especias y contenido de agua. Es por esto que las temperaturas manejadas durante todo el proceso de producción y distribución, deben ser cuidadosas y estrictas, evitando la proliferación de algún microorganismo que haya logrado sobrevivir al tratamiento térmico en el alimento.43 En las tablas 3 y 4 se muestra la relación de algunas de las temperaturas con el espesor de los alimentos y los tiempos de reducción decimal a los que se han sometido varios productos.

Tabla 3. Tiempo requerido (HH:MM) para una reducción decimal de 6D para Listeria monocytogenes en aves de corral

Temperaturas de calentamiento desde 5°C

Espesor (mm)

57,7 °C

60,5 °C

63,5 °C

66 °C

5

01:40

31

10

5

10

01:45

36

15

10

15

01:53

44

23

17

20

02:04

55

34

26

Fuente: Baldwin, 2009

Tabla 4. Aproximación de los tiempos (MM) de enfriado para llevar la temperatura interna de la carne a 5°C en un baño de hielo y agua Temperaturas

Espesor (mm)

55 °C

60,5 °C

80 °C

5

1

1

1

10

4

4

5

15

10

10

11

17

18

20

20

Fuente: Adaptado de Baldwin, 2009

43

BALDWIN, Op cit., p. 2.

33

Se pueden observar entonces, las combinaciones tiempo/ temperatura que aseguran una calidad microbiológica en ciertos productos a base de carne y, se considera a Listeria monocytogenes como el patógeno no formador de esporas mas termo resistente y capaz de crecer en temperaturas de refrigeración.44 En el proceso de fabricación de cualquier alimento, y en especifico de todos los alimentos listos para el consumo, hay que cuidar con mayor ahinco las prácticas higiénicas ya que la re contaminación post tratamiento es un factor de alto riesgo que se corre durante todos los procesos posteriores al tratamiento térmico empleado. No obstante, es evidente que en este aspecto la contaminación que se puede generar en los productos sous vide viene en el momento de la preparación de los mismos, debido a que la contaminación pos tratamiento no es posible ya que la pasteurización es realizada después del envasado del alimento. De este modo, es de esperarse que los tratamientos con calor disminuyan la carga microbiana o eliminen los microorganismos de peligro, pero en este caso las temperaturas son relativamente bajas y en ellas pueden sobrevivir bacterias esporuladas y resistentes a las temperaturas empleadas si es que existen en el alimento desde su materia prima o se han adquirido a lo largo del proceso, por lo cual una opción es prolongar el tiempo de tratamiento, sin ser excesivo evitando perdidas nutricionales. Según Werlein45, la combinación de los diferentes pasos que implica la cocción al vacio, producen una disminución de la micro flora alterante competitiva, y una selección a favor de los microorganismos psicrotróficos anaerobios o anaerobios facultativos, tales como Clostridium botulinum o Listeria monocytogenes, las cuales representan un riesgo para la salud pública.

44

NYATI, H. Survival characteristics and the applicability of predictive mathematical modelling to L. monocytogenes growth in sous vide products, citado por BALDWIN, Douglas. A Practical Guide to Sous Vide Cooking. 2009. p. 3. 45 WERLEIN, Hans D. Comparison of the quality of sous vide and conventional processed carrots. En: Z Lebensm Unters Forsch A. Vol 207, No 4 (Abril 1998). P 311-315.

34

Varios estudios realizados por Smith & Toupin46 confirman esto y, demuestran que los microorganismos de mayor riesgo en productos sous vide son los que tienen la capacidad de producir esporas resistentes tanto altas como bajas temperaturas. Este es el caso de C. botulinum del tipo C, anaerobio estricto que es capaz de crecer de 3-5 °C y el cual tiene un tiempo de reducción decimal 6D de 520 minutos a 75°C, 75 minutos a 80°C o 25 minutos a 85°C47. Lograr la inactivación de todas las esporas de este microorganismo es casi imposible, ya que el tipo E es inactivado con un valor D= 0,33 min a 90 °C, pero a esta misma temperatura las esporas tipo A y B necesitan valores D de 200 minutos para ser inactivadas.48 Estos largos periodos de tiempo podrían ocasionar la disminución de las propiedades esenciales del producto o la desnaturalización de proteínas, lo cual no es lo ideal; por esto lo más adecuado en estos casos es llevar a cabo un proceso estrictamente higiénico en las etapas antes del envasado al vacío, así como respetar las temperaturas de peligro en todas las etapas del proceso, desde el recibo de las materias primas hasta la distribución del producto terminado. Si la cadena de frio no aumenta de 3°C en ninguna etapa, es posible asegurar la inocuidad del producto. Para este fin, Baldwin, Gould y Peck49 desarrollaron una tabla de temperaturas de almacenamiento que es útil luego del enfriamiento rápido, donde se indica que los alimentos deben ser congelados o mantenidos en las siguientes condiciones: 1. Temperaturas inferiores a 2,5°C, mas de 90 días. 2. Temperaturas inferiores a 3,3°C, menos de 31 días 3. Temperaturas inferiores a 5°C, menos de 10 días 4. Temperaturas inferiores a 7°C, menos de 5 días 46

SMITH, J.P. TOUPIN, C. Et al., Op cit., p. 179 FERNANDEZ, P.S., PECK, W. A predictive model that describes the effect of prolonged heating at 70-90°C and subsequent incubation at refrigeration temperatures on growth from spores and toxigenesis by nonproteolytic C. botulinum in the presence on lyzozyme, citado por BALDWIN, Douglas. A Practical Guide to Sous Vide Cooking. 2009. p. 3. 48 ROSSET, R., POUMEYROL, G. Procédés modernes de préparation de plats cuisinés á l´avance par cuisson précédant ou suivant le conditionnement sous vide, citado por SMITH, J.P. Et al. A Hazard Analysis Critical Control Point aproach (HACCP) to ensure the microbiological safety of Sous Vide prcessed meat/pasta product. Food Microbiology, 1990. p. 190. 49 GOULD, G.W. Sous vide food: conclusions of an ECFF Botulinum working party, citado por BALDWIN, Douglas. A Practical Guide to Sous Vide Cooking. 2009. p. 3. 47

35

Waites50 por su lado, clasificó los microorganismos patógenos en tres grupos: aquellos que presentan peligros severos, los que presentan peligros moderados potencialmente expandibles y esos que presentan peligros moderados con limite de expansión.

1.5.3 Materiales de envasado Los materiales de los cuales están hechos los recipientes que contienen el producto a ser tratado térmicamente, deben tener por lo menos una coextrusión de tres capas resistentes primero que todo a temperaturas por encima del punto de ebullición (90-120 °C), a la permeación del vapor de agua y a los gases (CO2, O2, N2) del medio en el que se van a conservar, evitando de este modo la rápida penetración de partículas externas que pueden deteriorar de manera más rápida el alimento. Las bolsas son el recipiente más utilizado para la cocción al vacío y la función principal que desempeña el envase es la de proteger el alimento del medio exterior en todo el proceso de producción51. Es así como los materiales más utilizados para las bolsas son: polietileno (PE), polietileno de baja densidad (LDPE), Polietileno de alta densidad (HDPE), Poliestireno (PS), Poliamida (PA), Polipropileno (PP), Policloruro de vinildeno (PVdC), Policloruro de vinilo (PVC), Etil vinil acetato (EVA) y Etil vinil alcohol (EVOH).52 De estos, el HDPE tiene mayor resistencia al vapor de agua y gases que los demás PE; el PP tiene alta resistencia térmica (121- 135 °C); el PVC propiedades de barrera medias pero descomposición por calor; la PA posee una barrera a los gases media-alta y resistencia térmica alta pero no es termosellable; el PVdC tiene una baja resistencia térmica y alta cristalinidad (rigidez y fragilidad); el EVOH a diferencia 50

WAITES, W. Hazardous microorganisms and the hazard analysis critical control point system. En: Food Science and Technology of Today. Vol 2, (1988). p 259-261 51 DIAZ M., P. Op cit. p. 43-48 52 Ibid. p. 43-48

36

del EVA, es muy duro y transparente y tiene una alta barrera a gases en condiciones de baja humedad, por lo cual siempre se lamina con PP o PE en sus capas exteriores evitando el contacto con la humedad que lo desintegra 53. Además de esto, deben ser resistentes a altas temperaturas, pese a que tan solo se utilicen temperaturas de pasteurización, estas son empleadas por periodos largos de tiempo, por lo tanto se debe cuidar que las propiedades de barrera del material no se vean afectadas por la cocción prolongada, la refrigeración posterior y la regeneración final. 54

Los envases o bolsas plásticas de cocción que resisten temperaturas de hasta 100 °C, fueron donadas por la empresa Multivac Colombia y están hechas de un material coextruído de PA/PE (Poliamida/Polietileno) de Media Barrera y 70 µm de espesor. En la tabla 5 se muestran las características de las bolsas para cocción que resisten hasta 130ºC.

Tabla 5. Características de barrera y protección para el material de envasado** PA/PE Vacuum and cooking Bags Barrier: PA/PE (medium barrier) or high barrier (EVOH) Thickness: 70μ Tinted: Standard colour: white, black, blue Any other colour available on request (min. quantity) Print: Flexo up to 8 colour Additional features: euro slot, reclose Zize (cm): 12x20, 13x28, 22x30 **MULTIVAC COLOMBIA. Información del archivo de ventas para bolsas de cocción. Bogotá, Colombia. 2011

53 54

Ibid, p. 48-49 Ibid, p. 49-51

37

1.6

MICROBIOLOGIA PREDICTIVA

1.6.1 Modelos de crecimiento microbiano

En los últimos años, ha habido un gran desarrollo de la modelización matemática y de la microbiología predictiva, ya que son herramientas valiosas en la planificación de programas de análisis y control de puntos críticos y toma de decisiones proporcionando la primera estimación del cambio esperado en la población microbiana cuando se exponen a un grupo especifico de condiciones. La microbiología predictiva es un campo de estudio que combina elementos de microbiología, matemáticas y estadística, para desarrollar modelos que describan y predigan matemáticamente el crecimiento o muerte de los microorganismos, cuando se les somete a condiciones medioambientales especificas55. Esta técnica se basa en la premisa de que las respuestas de poblaciones de microorganismos a factores medioambientales son reproducibles. Por otro lado, varios estudios realizados han demostrado que la velocidad a la que las bacterias mueren en un plato preparado, depende de muchos factores, incluyendo la temperatura, los ingredientes (carnes, vegetales, cereales), la acidez, pH, contenido de sal, ciertos condimentos, y el contenido de agua. Por esto, la adición de ácidos, sales o especias pueden disminuir el número de patógenos vegetativos y los aditivos químicos como el lactato de sodio y lactato de calcio se utilizan en la industria alimentaria para bajar o aumentar el pH y así reducir el riesgo de formación de esporas de los patógenos como Clostridium spp. y Bacillus cereus56 . Con respecto a esto, se han desarrollado tecnologías que permiten predecir la vida útil de los alimentos modelizando el crecimiento microbiano por medio de un

55

RYBKA-RODGERS. Improvement of food safety design of cook-chill foods. Citado por: BALDWIN, D. A practical Guide to Sous Vide Cooking. Pg iii. Abril, 2009. 56 RYBKA, S. RODGERS, S. improvement of food safety design of Cook-Chill foods. En: 1 Food Research International. Revista 35 N°5. P. 449-455. 2001.

38

software especializado. Según el grupo HIBRO57, perteneciente a una de las áreas de investigación de la Universidad de Córdoba en España, se tiene una gran experiencia en el desarrollo de modelos matemáticos para predecir el crecimiento, supervivencia e inactivación de microorganismos en los alimentos, empleando programas informáticos basados en diversos modelos y ofreciendo distintos tipos de pronóstico para microorganismos patógenos y alterantes en diferentes escenarios. 58 Según el docente de la Universidad de Pamplona (Colombia), Enrique Alfonso Cabeza Herrera (PhD), La microbiología predictiva (MP) es multidisciplinaria emergente de la microbiología,

una

área

ya que abarca distintas

disciplinas tales como la matemática, microbiología, ingeniería, fisiología y química

para

desarrollar

y

aplicar

modelos

matemáticos que permitan predecir las respuestas de los microorganismos

ante

diferentes cambios en las variables ambientales59. En la Microbiología Predictiva existen diferentes formas de clasificar los modelos, basándose en diferentes eventos microbiológicos estudiados, en el enfoque del modelamiento aplicado y el número o tipo de variables consideradas. Entonces, pueden ser clasificados con base a si se describe un crecimiento microbiano o inactivación; con excepción de modelos de inactivación térmica, los de crecimiento son generalmente más avanzados que los de inactivación.60 Whiting y Buchanan61 han hecho una clasificación de los modelos empleados en primario, secundario y terciario basados en los tipos de variables que ya se han descrito. Los primarios son expresiones matemáticas que describen el crecimiento o curvas de supervivencia definiendo la respuesta de un organismo en el tiempo 57

COSANO Z., Gonzalo. Áreas de Investigación. Grupo HIBRO. Departamento de Bromatología y Tecnología de los Alimentos, Universidad de Córdoba. 2001. Córdoba, España. Disponible en Línea en: http://www.hibrouco.es/index.php?option=com_content&view=article&id=8%3Amicrobiologia-predictiva&catid=4&Itemid=4&lang=es 58 Ibid. 59 CABEZA H. Enrique. Microbiología predictiva. Departamento de microbiología. Universidad de Pamplona, Norte de Santander, Colombia. 2007. Disponible en línea en: http://sites.google.com/site/enalcahe/microbiologia-predictiva 60 WHITING, R.C, BUCHANAN, R.L. Microbial modeling. En: Food Technology. Vol. 6 (1994). p. 113-120. 61 Ibid. p. 113-115.

39

en un conjunto específico de condiciones de la población.

Los secundarios

describen el impacto de las variables ambientales y de la población, en el crecimiento de un organismo o las características de supervivencia. El terciario es una combinación de los dos primeros modelos, aplicando programas y sistemas expertos. Uno de los avances que se ha permitido la microbiología predictiva ha sido la identificación efectiva de los modelos primarios para describir las curvas de crecimiento microbiano; esto ha permitido la descripción de las curvas de una forma objetiva con expresiones matemáticas, atributo crítico para el desarrollo de modelos secundarios y la cinética de crecimiento microbiano62. Según un estudio realizado en la facultad de nutrición humana de la Universidad de Warsaw en Polonia, la ecuación de Gompertz, puede utilizar modelos matemáticos basados en cinética y probabilidad que muestran una grafica de crecimiento microbiano específica para cada tipo de microorganismo y sus distintas variables y, fue satisfactoriamente aceptado dicho modelo63.

Tienen particular importancia el uso de relaciones sigmoidales tales como la función logística y las curvas de Gompertz, pertenecientes a los modelos secundarios. Esta ecuación es expuesta y explicada por Whiting & Buchanan como sigue en un cuarto parámetro con una función doblemente exponencial que describe una curva sigmoidal asimétrica:

Donde Lt= log10 del conteo de bacterias (UFC) en un tiempo t (h); A=conteo log asintótico con una disminución de tiempo indefinido (aprox. Equivalente al log del nivel inicial de bacterias); C= conteo log asintótico con un incremento de tiempo 62

WHITING, R.C, BUCHANAN, R.L., Op Cit., p. 115. KAJAK, K. KOLOZYN-KRAJEWSKA., D. Construction of predictive models of growth of microorganisms in salted and cured meat products. En: Innovative Food Science and Emerging Technologies. Vol. 7 (2006). P. 152-159 63

40

indefinido (aprox. Equivalente al log del nivel de máxima densidad de población durante la fase estacionaria – log de conteo inicial); M= tiempo con el cual la rata de crecimiento absoluto es máxima; B= la rata de crecimiento relativo al tiempo M. Esta es una de las funciones mas utilizadas por microbiólogos de alimentos y puede ser expresada asi:

µ= la rata de crecimiento exponencial {[log (UFC/g)]/h}; GT= “Generation Time”, tiempo de generación (h); γ= duración de la fase lag (h); MPD= Log de “Máximum Population Density”. Recientemente, los modelos de regresión logística multivariante basados en el uso de la ecuación expuesta antes en combinación con el análisis de superficie de respuesta, se han desarrollado para predecir el comportamiento de patógenos alimentarios en respuesta a los parámetros de formulación y almacenamiento de alimentos, incluyendo la temperatura, pH, contenido de cloruro de sodio, la concentración de nitrito de sodio, y la atmósfera.64 Estos modelos se han adaptado para facilitar su utilización mediante el desarrollo de un programa con una aplicación de "usuario-amigable'' para su uso en general: Pathogen Modeling Program (PMP). Este programa se basa en una hoja de cálculo disponible en el mercado, Lotus 1-2-3 ™, e incorpora características tales como el cálculo de la cinética de crecimiento previsto y el tiempo para lograr una determinada densidad de población. La versión actual del software se encuentra 64

BUCHANAN. R.L. Using Spreadsheet Software For Predictive Microbiology Applications. En: Journal of Food Safety. Vol. 11 N° 2. (Abril 1990). p. 65-148.

41

disponible en línea con un fácil acceso a sus bases de datos para descargar información de los diferentes microorganismos que incluyen modelos para Salmonella spp, Shigella flexneri, Clostridium perfringens, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Yersinia pseudotuberculosis, Salmonella typhimurium, Aeromonas hydrophila, Escherichia coli [O157:H7].65

1.6.2 Aplicaciones de la microbiología predictiva

Estos métodos microbiológicos avanzados que permiten dar un acercamiento del comportamiento

de diferentes microorganismos en condiciones de medio

especificas, han sido investigados con gran auge en el mundo de los alimentos. Probablemente los primeros avances hacia estos métodos rápidos, los darían Esty & Meyer (1922)66, quienes describieron la muerte o inactivación térmica de las esporas de C. botulinum tipo A, usando un modelo logarítmico lineal, el cual es utilizado aún para estimar el calor de proceso necesario para esterilizar alimentos de baja acidez. El primero en investigar como la tasa de crecimiento microbiano depende de la cantidad de agua disponible, llamada hoy actividad de agua (Aw), fue estudiado por Scott (1936)67, quien seguidamente también investigó el efecto de la temperatura en los cambios de la tasa específica de muerte. Seguido de esto, autores como McMeekin (1993), McKellar & Xu (2003), Gibson et al. (1988), Zwietering et al. (1990), Baranyi and Roberts (1993, 1994, 1995, 2001), Ratkowsky (1983), Rosso (1995), Elfwing et al. (2004), entre otros autores, han venido estudiando la cinética de crecimiento e inactivación de los microorganismos y así mismo como poder aplicar estos métodos de manera fácil y rápida a la industria de alimentos. No obstante, en la creación de las bases de datos 65

Ibid, p. 65. BARANYI, J. ROBERTS, T.A. Predictive microbiology- Quantitative Microbial Ecology. En: Culture. Marzo 2004. p. 14 67 Ibid, p. 14. 66

42

participaron también entidades gubernamentales en los Estados Unidos como la ERRC (Easter Regional Research Center) de la USDA Agricultural Research Service (ARS)68. Es así como estos pioneros en la utilización de modelos de crecimiento microbiano validados con métodos analíticos que hoy en día se pueden encontrar de forma gratuita en línea, decidieron que se podría beneficiar a todo el mundo, por lo que en este momento es una base de datos pública y gratuita para investigaciones con fines científicos.

1.7

Breve reseña de la empresa patrocinadora

La micro empresa Casa Merello Baffi®, es una empresa que fabrica productos a base de harina y sémolas de trigo, tales como panes, galletas, hojaldres y diferentes tipos de pastas. Esta empresa viene trabajando en este medio de la repostería y panadería desde hace aproximadamente 22 años y en el oficio del pastificio desde hace 9 años.

Hoy en día, la empresa Casa Merello Baffi®69

fabrica cinco tipos diferentes de cortes de pastas largas entre los que se encuentran

tallarines, espaguettis, cintas o fetuchine, tagliatelle, lasagnas de

varios tamaños; dos tipos de pastas rellenas como lo son los ravioles y tortellinis y, tres variedades de pastas cortas como los tornillos de colores, el riso y pasta para sopas. Sus productos son artesanales y por ello muy apetecidos en el mercado, aunque la elaboración de los

mismos es al estilo tradicional, lo cual últimamente ha

dejado de tener auge alrededor del mundo, buscando innovación y con ello la implementación de tecnología de punta en todos los procesos. Es por esto, que se crea la necesidad de utilizar otro tipo de herramientas para mejorar la productividad y prolongar la vida útil de todos los productos, como los 68 69

BARANYI, J. ROBERTS, T.A. Op. cit. p. 16. ENTREVISTA CON Silvio Merello. Director comercial de la empresa Casa Merello Baffi®. Chía, Colombia. Junio 2010.

43

son el envasado al vacío y en atmosferas modificadas, métodos que ya se están implementando en los procesos. En este caso, la idea de la empresa y el motivo por el cual se ha decidido llevar a cabo esta investigación, es estar a la vanguardia siempre con las innovaciones tecnológicas y probar nuevos campos de acción como los son la elaboración de productos preparados o listos para el consumo en restaurantes y cadenas.

En este momento la empresa provee sus productos de pastas y salsas a varios restaurantes e instituciones que poseen problemas de tiempo a la hora del servicio de los platos y, en algunas ocasiones perdida de ciertas propiedades en el producto, ya que se utiliza el método de congelación convencional para su almacenamiento; es por esto que se ha investigado la técnica de cocción al vacio la cual se está implementando alrededor del mundo en cocinas de restaurantes, hoteles e incluso a nivel industrial, ya que es un método eficaz, fácil de realizar, evita mermas y perdidas de volátiles y propiedades hidrosolubles por cocción en agua, potencializa aromas y permite el almacenamiento en refrigeración por un periodo de tiempo prolongado, siempre y cuando el tratamiento térmico sea el adecuado.

44

2

METODOS Y MATERIALES

El presente trabajo fue realizado en la planta de producción de la empresa Baffi, quien patrocino el proyecto y la empresa Multivac en donde se realizó la cocción a vacio. Los análisis fisicoquímicos, microbiológicos, sensoriales y de textura se llevaron a cabo en las plantas piloto de vegetales y laboratorios de química y biotecnología de la Universidad de La Salle.

2.1

DISEÑO EXPERIMENTAL

Se llevo a cabo un diseño experimental

con una matriz 32 donde hay dos

variables (tiempo y temperatura) y tres posibles niveles de experimentación con esas dos variables, como se evidencia en la tabla 6.

Tabla 6. Combinaciones Posibles Para La Matriz 32 Nivel mínimo= T1

y

t1

Nivel medio=

T2

y

t2

T1, t1

T2, t1

T3, t1

Nivel máximo= T3

y

t3

T1, t2

T2, t2

T3, t2

T1, t3

T2, t3

T3, t3

T = Temperatura

t = tiempo

En la tabla 7 se muestra la metodología utilizada para esta investigación.

45

Tabla 7. Metodología de trabajo propuesta ANALISIS FISICO DE LA PASTA PRE Y POST COCCION

Etapa A

Etapa B

M2

M3

M4

M5

M6

M7

M8

Medición del diámetro de los espaguetis, absorción de agua (ganancia de peso) y pH.

Formulación de la salsa

En base a lo establecido en la empresa, medición de Grados Brix y ajuste para el tratamiento térmico

Evaluación del proceso

Balance de materia del proceso para cada muestra

Pre- experimentación (por triplicado) Tiempos Temperaturas Ensayos Analisis de textura Optimización de los parámetros de ensayo Experimentación (por triplicado)

Etapa C

M1

Determinación del tiempo mínimo de cocción

pasta + salsa de carne

150 g

150 g

tratamientos

m11

m12

150 g

150 g

150 g 150 g 150 g 30, 45 Y 60 min 55, 70 Y 85 °C m13 m14 m15 m16 m17 Análisis realizado según metodología de ZEPPA et al y GONZALES et al.

mejoramiento de las variables

Análisis de textura

pasta + salsa de carne Medición de la textura Panel sensorial

Selección de Ensayos

tratamientos

150g

150g

150g

150g

150g

m19

60, 70 y 80 °C

150g

150g

150g

150g

m28

m29

Análisis realizado según metodología de ZEPPA et al y GONZALES et al. Pruebas afectivas de aceptación con escala hedónica de cinco puntos m21

m22

m23

m24

m25

m26

Humedad Grasa total Proteína Detección de E. coli y Coliformes Detección de Esporas de Clostridium Sulfito Reductor

Análisis fisicoquímicos (por triplicado)

m18

Temperatura s

Análisis fisicoquímicos y microbiológicos de las muestras seleccionadas (por triplicado)

Etapa E

150 g

15, 25 y 35 min

Análisis realizados a las muestras m2, m3, m4, m6, m9 y mp

Elección de un tratamiento

150 g

Tiempos

Ensayos comparativos

Etapa D

M9

m27

Mx, muestra escogida según criterios microbiológicos, sensoriales fisicoquímicos y de textura Análisis realizados a Mx Humedad Grasa Proteínas

46

Etapa F

Etapa G

Análisis Microbiológicos (por triplicado)

pH Salmonella spp E. coli y coliformes fecales y totales Mohos y levaduras Bacillus cereus Staphylococcus aureus Esporas de Clostridium Sulfito Reductor

Medición de vida útil por microbiología predictiva

Modelación de curvas de crecimiento para varios patógenos en diferentes temperaturas de almacenamiento utilizando modelos terciarios de microbiología predictiva Predicción de la vida útil utilizando curvas de crecimiento microbiano con características especificas de almacenamiento y de medio. (Comparación de resultados obtenidos con normativas NTC 1055, NTC 1325) Discusión de resultados

Resultados finales

Conclusiones y recomendaciones

47

2.1.1 Determinación del tiempo mínimo de cocción de la pasta Para establecer el tiempo mínimo en la cocción de la pasta seca tipo espagueti, se utilizo como referencia la NTC 508070 como se muestra a continuación:

Colocar 2L de agua con 14g de sal común (NaCl) y una vez alcanzado su punto de ebullición, adicionar 100 gramos de Espaguetis. Se agita constantemente y en un principio cada dos minutos, se remueve una pieza de espagueti y se oprime en cuerpo central usando una placa de compresión o bien sea dos superficies transparentes evidenciando la línea intermedia que tienen los espaguetis durante su cocción. Luego de seis minutos de cocción se repite la operación cada 30 segundos hasta que la línea blanca desaparezca o solo sea visible como una línea punteada.

2.1.2 Mediciones físicas: pH, grado de hinchamiento, ganancia de peso y espesor Las mediciones de los dos parámetros de pH y espesor se llevaron a cabo por triplicado en cada uno de los tratamientos. El grado de hinchamiento y ganancia de peso se calculan para la muestra de pasta seca y cocida. La medición del pH se hizo bajo el método del potenciómetro71 (AOAC 981.12.), la medición del espesor con un calibrador, grado de hinchamiento y ganancia de peso se adapto del estudio realizado por Bustos Et al72, el cual consistió en tomar 100g de la pasta seca y cocerla durante el tiempo mínimo de cocción registrado (en este caso 13 minutos), dejarla escurrir en un embudo y calcular la ganancia de peso expresada en porcentaje por la diferencia entre la pasta seca y la pasta cocida escurrida. 70

NORMA TECNICA COLOMBIANA, NTC 5080. SEMOLINAS DE TRIGO DURUM Y PASTAS ALIMENTICIAS. ESTIMACION DE LA CALIDAD DE COCCION DE ESPAGUETI POR ANALISIS SENSORIAL. 2002. 71 MONCADA, Luz M. Determinación de las características de carnes y pescados, indicadores de frescura y descomposición. Derivados cárnicos. Practica 5. 2006 72 BUSTOS, Zaira G., ACOSTA, Karime, et al. Op cit. p. 184-186.

48

También se determinó el volumen de pasta cruda (V ps) y pasta cocida (Vpc) para poder determinar el grado de hinchamiento ((Vpc-Vps/Vpc)*100). A continuación se pueden evidenciar los valores obtenidos para cada una de las pruebas mencionadas.

2.1.3 Elaboración de los tratamientos

2.1.3.1 Formulación de la salsa Para la formulación de la salsa boloñesa o con carne se adopto la base con la que la que la empresa prepara su salsa. A continuación se presentan sus ingredientes según la normativa de rotulado 5109:

Ingredientes de la salsa: Agua, carne de res, pasta de tomate, cebolla, zanahoria, aceite, perejil, vino blanco, sal, cubos de caldo deshidratado, ajos, orégano, canela en astillas, especias, clavos de olor, nuez moscada. Teniendo como referencia que el pH es de 5,1 a 20ºC y los ºBx de 11 para la muestra de la salsa elaborada por la empresa, se realizaron cambios en la composición de la salsa original permitiendo una mejor homogenización de los productos en el envase durante el tratamiento térmico.

Estos cambios se

evidenciaron en adición de un mayor porcentaje de agua en la formulación permitiendo una mejor cocción y apariencia final del producto.

2.1.3.2 Evaluación del proceso sous vide La realización de cada fase y su diagrama de procesamiento se muestran detallados en los Anexos 1 y 2 en los cuales se llevaron a cabo balances de materia del procedimiento de cocción para cada muestra calculando las pérdidas

49

que se pueden originar en cada operación a lo largo del proceso. Estos balances se pueden observar en los anexos 3 y 4.

2.1.3.3 Pre experimentación De acuerdo con la formulación de la salsa, se prepararon porciones de 150 g de la pasta con salsa, utilizando una proporción 1:1 masa/masa de pasta y salsa respectivamente y, se eligieron masas iguales con referencia a la metodología de trabajo sugerida por la empresa. En esta etapa, se procesaron las materias primas por separado según el diagrama de flujo elaborado para la pre cocción de la salsa y de la pasta (Anexo 2) y se llevaron a cabo nueve muestras con diferentes tiempos y temperaturas por triplicado para los análisis de textura (m1, m2, m3, m4…..m9). Las muestras se sometieron al proceso de pre cocción (Tabla 8), posterior envasado con aplicación de vacío, seguido de cocción (variables especificadas en la tabla 9), enfriamiento rápido y almacenamiento en refrigeración (3°C+/- 2ºC). En esta etapa, se llevaron a cabo ensayos de textura luego de 48 horas de realizar el tratamiento térmico planteado. Para la presente pre experimentación se utilizaron los siguientes equipos: Un equipo de envasado al vacío C200 Multivac, un recirculador térmico de agua de cocción uniforme para sous vide M-27, un baño de agua con hielo, una balanza de humedad, potenciómetro Mettler Toledo, un refrigerador de 0-3 °C y un texturómetro (marca Chatillon LTCM-100 (a registered trademark of AMETEK Inc.)). Las variables de tiempo y temperatura inicialmente se obtuvieron de algunos valores reportados en estudios realizados por Nyathi73 y Baldwin74 a cerca del método para diferentes alimentos específicos y se modificaron de acuerdo al tipo de producto que se está utilizando para la pre experimentación; en este caso hay 73 74

NYATI, H. Op. cit. p. 3.

BALDWIN, D., op. cit. p.2-4

50

que tener en cuenta estas variables pero cuidar de no excederse ya que la pasta es un alimento muy delicado y de fácil cocción. En la parte experimental, dichas variables fueron modificadas de acuerdo a los análisis estadísticos obtenidos en la fase de pre experimentación.

Tabla 8. Variables iniciales del proceso y sus posibles combinaciones

TIEMPO

TEMPERATURA

(min)

(ºC)

M11

30

55

M12

30

70

M13

30

85

M14

45

55

M15

45

70

M16

45

85

M17

60

55

M18

60

70

M19

60

85

ENSAYO

2.2 MEDICIÓN DE LOS TRATAMIENTOS La presente experimentación se basó en los resultados obtenidos en la pre experimentación, los cuales fueron analizados mediante una ANOVA (P 106 UFC/g).

91

Se verificó que la presencia de Bacillus cereus se debe a algún tipo de contaminación cruzada o abuso de temperaturas de almacenamiento durante el proceso, más no porque el tratamiento térmico sea baldío, lo cual se puede observar en los análisis microbiológicos realizados (Figura 10) que no arrojaron crecimiento de coliformes totales, E. coli, Salmonella spp, Sataphylococcus aureus, o esporas de Clostridium sulfito reductor en la muestra seleccionada. Con respecto al proceso, las mermas para la muestra elegida son del orden del 1,28 %, porcentaje que es relativamente bajo para este tipo de procedimientos, pero pueden observarse mejoramiento de aromas y sabores, así como de la textura. Los análisis fisicoquímicos muestran un valor de proteína de 7,2%, de humedad de 74,3% y de grasa total de 0,3%, lo cual sugiere que el producto es bajo en grasa y tiene un valor de proteína promedio. Se utilizó la herramienta de microbiología predictiva, la cual muestra un acercamiento al tiempo de vida útil que puede llegar a tener el producto en condiciones específicas del alimento y del modelo utilizado. Según esto el tiempo de vida útil oscila entre 100 a 6 horas dependiendo de la temperatura de almacenamiento de 10 a 30°C. Esto puede variar si la temperatura

de

anteriormente, así

almacenamiento

es

menor

a

las

mencionadas

la vida útil se incrementará proporcionalmente y en

condiciones normales de refrigeración (2-5°C) puede llegar a alcanzar una vida útil por encima de las 300 horas. Se concluye que el tratamiento térmico seleccionado es equivalente para obtener características de textura y sabor agradables y, su vida útil se puede considerar dentro del rango de 12-20 días de almacenamiento a 4°C, siguiendo un proceso estricto en cuanto a la higiene y control de temperaturas respecta.

92

RECOMENDACIONES Se recomienda en investigaciones futuras, efectuar la validación del modelo microbiológico predictivo utilizado para medir el crecimiento de algunos microorganismos patógenos (B. cereus, C. perfringens, E. coli), debido a que las cepas no se encuentran disponibles con gran facilidad, ni se cuenta con el tiempo necesario para realizarlo de la forma correcta en esta investigación. Se recomienda llevar a cabo una revisión periódica y mantenimiento preventivo a los equipos del laboratorio de química y de biotecnología que pertenecen al programa de Ingeniería de Alimentos, ya que una de las razones de los resultados erróneos para la investigación fue el hecho de que los equipos estaban fallando y sus resultados se reportan entonces con un porcentaje de error relativamente alto. Se recomienda realizar una capacitación de BPM´s y prácticas higiénicas en la empresa Casa Merello Baffi®, así como la rotación de los desinfectantes, ya que la presencia de esos microorganismos patógenos fuera de norma en el producto final indican un mal manejo del proceso y de las temperaturas del mismo así como contaminaciones cruzadas, debido a que las esporas del Bacillus cereus se encuentran en el ambiente y pueden sobrevivir si las condiciones se lo permiten. Se recomienda tanto en la Universidad como en la empresa, llevar a cabo un muestreo microbiológico a toda la cadena productiva, es decir, antes y después del tratamiento térmico e incluso a las materias primas, con el fin de realizar la trazabilidad del producto y así poder determinar donde pudo haberse dado la contaminación con Bacillus cereus.

93

ANEXOS

Anexo 1. Diagrama de procesamiento de un producto sometido al tratamiento sous vide

INGREDIENTES FRESCOS DE ALTA CALIDAD PREPARACION BASICA (Pre cocción y adición de ingredientes necesarios como salsas, aditivos y especias bajo condiciones de higiene estricta)

ENVASADO (Ingredientes pesados, envasados en bolsas resistentes a temperaturas e impermeables a vapor de agua y gases)

EXTRACCION DE AIRE Y SELLADO HERMETICO (El aire es removido de las bolsas y estas selladas al vacio) PASTEURIZACION O TRATAMIENTO TERMICO SUAVE (Las bolsas con el alimento son sometidas a temperaturas constantes y controladas inferiores a las de ebullición)

ENFRIADO RAPIDO (Las bolsas con el alimento son sometidas a bajas temperaturas en una cabina de enfriado o en agua con hielo, T° -10-0 °C) ALMACENAMIENTO (Temperaturas de 0-3 °C)

REGENERACION (En agua hirviendo por 10-15 minutos o 4-5 minutos en el microondas)

SERVICIO

94

Anexo 2. Proceso de elaboración de pasta con salsa de carne sometida al proceso de cocción al vacio en bolsas plásticas

PROCESO DE ELABORACION DE PASTA CON SALSA DE CARNE SALSA

OPERACIÓN

Recibo de materias primas Acondicionamiento de materias primas Pesaje de ingredientes

PASTA

Agua

Pasta tomate

Carne res molida

Cebolla

Zanahoria

Perejil

Vino blanco

Sal

Ajos

Especias

Agua

Sal

Pasta seca

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Reducción de tamaño Etapa de pre cocción

X

X

Etapa de Mezclado

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Pre Cocción de la salsa

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Enfriamiento rápido

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Mezclado y homogenización

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

PRODUCTO

PASTA CON SALSA DE CARNE PRE COCIDA

Envasado al vacío en bolsas de cocción

X

Tratamiento térmico (requerido)

X

Enfriamiento rápido (aprox 90 min)

X

Almacenamiento en refrigeración a 3°C

X

95

Anexo 3. Balance de materia específico para la etapa de tratamiento térmico en cada muestra REPETICIONES

PESOS W muestras antes TT (g)

1

W muestras desp. TT (g)

M3 151,4 150,4

M4 150,8 150,2

MUESTRAS M5 M6 150,4 152,2 146,7 150,8

M7 150,8 149,2

M8 151,4 149,9

M9 150,4 148,7

1,60

1,5

1

0,60

3,7

1,4

1,60

1,50

1,70

MERMAS (%)

1,06

1,00

0,66

0,40

2,46

0,92

1,06

0,99

1,13

150,4 149,4

152 149,3

150,4 149,3

150,4 148,4

150,2 148,6

150,2 149,1

150 145,7

153 150,1

150 147,5

1

2,7

1,1

2

1,6

1,1

4,3

2,9

2,5

MERMAS (%) W muestras antes TT (g) W muestras desp. TT (g)

0,66 150,8 149,2

1,78 153,8 152,2

0,73 150,8 149,3

1,33 150,4 148,3

1,07 150,2 147,9

0,73 150,4 148,5

2,87 151,6 147,3

1,90 150,6 146,1

1,67 150,8 148,7

MERMAS (g) MERMAS (%)

1,6 1,06

1,6 1,04

1,5 0,99

2,1 1,40

2,3 1,53

1,9 1,26

4,3 2,84

4,5 2,99

2,1 1,39

W muestras desp. TT (g) MERMAS (g)

3

M2 150 148,5

MERMAS (g) W muestras antes TT (g)

2

M1 151 149,4

Anexo 4. Balance de materia en cada una de las etapas del proceso anteriores al tratamiento térmico BALANCE DE MATERIA PARA ELABORACION DE PASTA CON SALSA PASTEURIZADA

OPERACIÓN PESAJE Y ACONDICIONADO PASTA PESAJE Y ACONDICIONADO SALSA COCCION DE LA SALSA

PASTA CON SALSA DE CARNE (BOLOGNESA)

MASA INICIAL (M1) (g)

MASA FINAL (M2) (g)

PERDIDAS EN PESO (P) (g)

(P) PORCENTAJE (%)

/

1015

1006

9

0,887

/

12000

11914,4

85,6

0,713

/

11914,4

8438

3476,4

29,178

/

1006

2063

-1057

-105,070

4950

4948

2

0,040

COCCION DE LA PASTA W pasta HOMOGENIZACION W salsa

1650

PESAJE Y PORCIONADO

4948

4948

4814,2

133,8

13,380

ENVASADO AL VACIO

/

/

/

/

/

3300

96

Anexo 5. Recopilación de datos en la Prueba de textura y sus tratamientos estadísticos (ANOVA y test de Tukey y Dunnet) para el tratamiento térmico con 55, 70 y 85ºC y 45, 60 y 90 minutos y sus posibles combinaciones ENSAYO #

VARIABLES DIRECCION

PICO DE TIEMPO PROMEDIO DUREZA COMPRESION TRANSCURRIDO DE CARGA

T °C

t(min)

T0

90

3

COMPRESION

52.35

49.38

9

14.89

T0

90

3

COMPRESION

56.22

53.45

7

14.32

T0

90

3

COMPRESION

61.97

59.87

8

15.21

T1

55

45

COMPRESION

48.85

42.85

11

7.93

T1

55

45

COMPRESION

28.6

26.75

6

9.59

T1

55

45

COMPRESION

34.55

32.53

8

10.91

T2

70

45

COMPRESION

27, 25

24.62

6

8.24

T2

70

45

COMPRESION

27.90

24.88

10

9.2

T2

70

45

COMPRESION

28.90

26.68

13

10.81

T3

85

45

COMPRESION

36.55

32.33

15

13.23

T3

85

45

COMPRESION

34.90

33.13

6

13

T3

85

45

COMPRESION

30.90

29.81

7

8.71

T4

55

60

COMPRESION

31.25

27.61

60

8.6

T4

55

60

COMPRESION

33.55

31.87

5

10.47

T4

55

60

COMPRESION

31.90

29.47

6

9.86

T5

70

60

COMPRESION

36.55

35.23

6

11.69

T5

70

60

COMPRESION

29.60

28.01

10

10.1

T5

70

60

COMPRESION

30.25

28.74

13

10.21

T6

85

60

COMPRESION

25.60

21.36

13

7.64

T6

85

60

COMPRESION

29.90

28.17

13

10.06

T6

85

60

COMPRESION

30.60

28.78

7

10.89

T7

55

90

COMPRESION

25.90

22.02

7

8.58

T7

55

90

COMPRESION

27.90

22.95

5

9.85

T7

55

90

COMPRESION

22.60

20.09

6

7.78

T8

70

90

COMPRESION

26.25

22.62

10

6.22

T8

70

90

COMPRESION

20.95

17.83

6

6.25

T8

70

90

COMPRESION

25.25

22.8

7

8.24

T9

85

90

COMPRESION

36.25

30.54

9

12.7

T9

85

90

COMPRESION

37.55

33.4

10

14.81

T9

85

90

COMPRESION

38.25

34.53

11

14.5

97

Análisis de varianza de un factor RESUMEN Grupos

Cuenta

Suma

Promedio

Varianza

Columna 1

30

165

5.5

8.53448

Columna 2

30

922.3

30.74333333

92.5831

Grados de libertad

Promedio de los cuadrados

Origen de las variaciones

Suma de cuadrados

F

Entre grupos

9558.38817

1

9558.388167

Dentro de los grupos

2932.41067

58

50.5588046

Total

12490.7988

59

Probabilidad

189.055

6.64761E-20

Valor crítico para F 4.00687282

Grafico de las medias C1 60 50 40

Y1

30 20 10 0 M

T1

T2

T3

T4

C1

T5

T6

T7

T8

T9

C1 / Dunnett (bilateral) / Análisis de las diferencias entre las categorías y a categoría control C1-M con un intervalo de confianza de 95%

Categoría M vs T8 M vs T7 M vs T2 M vs T6 M vs T4 M vs T5 M vs T3 M vs T9 M vs T1

Diferencia

Diferencia estandarizada

33.150 32.547 28.840 28.130 24.583 23.573 22.477 21.410 20.190

10.470 10.279 9.108 8.884 7.764 7.445 7.099 6.762 6.377

Valor crítico 2.946 2.946 2.946 2.946 2.946 2.946 2.946 2.946 2.946

Diferencia crítica 9.329 9.329 9.329 9.329 9.329 9.329 9.329 9.329 9.329

Pr > Dif Significativo 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Según estos datos hay una diferencia significativa entre todas las muestras y el patrón M, por lo tanto se procede a la siguiente matriz de experimentación.

98

Si Si Si Si Si Si Si Si Si

1 / Tukey (HSD) / Análisis de las diferencias entre las categorías con un intervalo de confianza de 95% Contraste

Diferencia

Diferencia estandarizada

Valor crítico

Pr > Dif

Significativo

M vs T8

33.150

10.470

3.541

< 0,0001

Si

M vs T7

32.547

10.279

3.541

< 0,0001

Si

M vs T2

28.840

9.108

3.541

< 0,0001

Si

M vs T6

28.130

8.884

3.541

< 0,0001

Si

M vs T4

24.583

7.764

3.541

< 0,0001

Si

M vs T5

23.573

7.445

3.541

< 0,0001

Si

M vs T3

22.477

7.099

3.541

< 0,0001

Si

M vs T9

21.410

6.762

3.541

< 0,0001

Si

M vs T1

20.190

6.377

3.541

0.000

Si

T1 vs T8

12.960

4.093

3.541

0.016

Si

T1 vs T7

12.357

3.903

3.541

0.024

Si

T1 vs T2

8.650

2.732

3.541

0.226

No

T1 vs T6

7.940

2.508

3.541

0.321

No

T1 vs T4

4.393

1.388

3.541

0.917

No

T1 vs T5

3.383

1.069

3.541

0.983

No

T1 vs T3

2.287

0.722

3.541

0.999

No

T1 vs T9

1.220

0.385

3.541

1.000

No

T9 vs T8

11.740

3.708

3.541

0.036

Si

T9 vs T7

11.137

3.517

3.541

0.052

No

T9 vs T2

7.430

2.347

3.541

0.404

No

T9 vs T6

6.720

2.122

3.541

0.534

No

T9 vs T4

3.173

1.002

3.541

0.989

No

T9 vs T5

2.163

0.683

3.541

0.999

No

T9 vs T3

1.067

0.337

3.541

1.000

No

T3 vs T8

10.673

3.371

3.541

0.070

No

T3 vs T7

10.070

3.180

3.541

0.102

No

T3 vs T2

6.363

2.010

3.541

0.602

No

T3 vs T6

5.653

1.785

3.541

0.736

No

T3 vs T4

2.107

0.665

3.541

0.999

No

T3 vs T5

1.097

0.346

3.541

1.000

No

T5 vs T8

9.577

3.025

3.541

0.136

No

T5 vs T7

8.973

2.834

3.541

0.190

No

T5 vs T2

5.267

1.663

3.541

0.802

No

T5 vs T6

4.557

1.439

3.541

0.900

No

T5 vs T4

1.010

0.319

3.541

1.000

No

T4 vs T8

8.567

2.706

3.541

0.236

No

T4 vs T7

7.963

2.515

3.541

0.318

No

T4 vs T2

4.257

1.344

3.541

0.930

No

T4 vs T6

3.547

1.120

3.541

0.976

No

T6 vs T8

5.020

1.585

3.541

0.840

No

T6 vs T7

4.417

1.395

3.541

0.915

No

T6 vs T2

0.710

0.224

3.541

1.000

No

T2 vs T8

4.310

1.361

3.541

0.926

No

T2 vs T7

3.707

1.171

3.541

0.969

No

T7 vs T8

0.603

0.191

3.541

1.000

No

Valor crítico del d de Tukey:

5.008

99

Anexo 6. Recopilación de datos en la Prueba de textura y sus tratamientos estadísticos (ANOVA y test de Tukey y Dunnet) para el tratamiento térmico con 60, 70 y 80ºC y 15, 25 y 35 minutos y sus posibles combinaciones

Pico de compresion (N)

Dureza (N)

m11

22.60

21.09

166.0

4.78

m12

22.95

21.04

167.00

5.82

m13

24.60

22.62

168.00

7.02

m21

22.25

21.36

146.00

10.27

m22

23.95

20.79

161.00

6.85

m23

27.60

26.35

141.00

11.45

m31

21.60

20.09

143.17

7.77

m32

31.25

27.85

148.97

10.08

m33

26.25

24.73

139.70

9.40

m41

28.60

24.16

166.84

12.67

m42

23.95

21.01

181.89

13.57

m43

43.90

40.80

144.89

16.46

m51

39.90

37.15

142.41

17.24

m52

43.55

41.71

142.64

21.19

m53

50.55

47.12

144.77

19.32

m61

42.55

39.23

207.88

12.65

m62

33.55

31.33

136.39

16.75

m63

34.25

32.58

141.56

17.58

m71

38.25

36.11

142.08

18.40

m72

38.90

36.72

140.44

17.34

m73

34.25

31.99

141.11

16.80

m81

34.90

32.54

142.36

16.33

m82

30.90

28.74

142.24

15.23

m83

36.25

34.93

144.80

16.26

m91

27.90

26.35

139.48

13.50

m92

27.25

25.20

140.81

13.33

m93

26.90

25.08

154.22

11.19

m01

27.25

25.15

140.44

13.02

m02

26.90

24.15

142.03

12.53

m03

32.25

30.18

188.94

10.12

Muestras

Tiempo transcurrido (s)

100

Promedio de carga (N)

Análisis de varianza de un factor RESUMEN Grupos Average Load (N) tratamiento

Cuenta

Suma 30 394,9410462 30 135

ANÁLISIS DE VARIANZA Origen de las Suma de variaciones cuadrados Entre grupos 1126,155791 Dentro de los grupos 772,0918007 Total

Promedio

Grados de libertad

13,16470154 18,0893724 4,5 8,53448276

Promedio de los Valor crítico cuadrados F Probabilidad para F 1 1126,155791 84,5974997 6,26707E-13 4,006872822

58

1898,247592

Varianza

13,3119276

59

Grafico de las medias tratamiento

Average Load (N)

25 20 15 10 5 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

tratamiento

Tratamiento / Dunnett (bilateral) / Análisis de las diferencias entre las categorías y a categoría control tratamiento-0 con un intervalo de confianza de 95% Diferencia Categoría Diferencia estandarizada 0 vs 1 -6,017 -4,383 0 vs 3 -2,805 -2,044 0 vs 2 -2,367 -1,724 0 vs 5 7,363 5,364 0 vs 7 5,625 4,098 0 vs 8 4,049 2,950 0 vs 6 3,773 2,748 0 vs 4 2,344 1,708 0 vs 9 0,781 0,569

Valor Diferencia crítico crítica 2,946 4,045 2,946 4,045 2,946 4,045 2,946 4,045 2,946 4,045 2,946 4,045 2,946 4,045 2,946 4,045 2,946 4,045

101

Pr > Dif Significativo 0,002 Si 0,271 No 0,441 No 0,000 Si 0,004 Si 0,050 Si 0,075 No 0,451 No 0,996 No

Tratamiento / Tukey (HSD) / Análisis de las diferencias entre las categorías con un intervalo de confianza de 95%

Contraste 1 vs 5 1 vs 7 1 vs 8 1 vs 6 1 vs 4 1 vs 9 1 vs 0 1 vs 2 1 vs 3 3 vs 5 3 vs 7 3 vs 8 3 vs 6 3 vs 4 3 vs 9 3 vs 0 3 vs 2 2 vs 5 2 vs 7 2 vs 8 2 vs 6 2 vs 4 2 vs 9 2 vs 0 0 vs 5 0 vs 7 0 vs 8 0 vs 6 0 vs 4 0 vs 9 9 vs 5 9 vs 7 9 vs 8 9 vs 6 9 vs 4 4 vs 5 4 vs 7 4 vs 8 4 vs 6 6 vs 5 6 vs 7 6 vs 8 8 vs 5 8 vs 7 7 vs 5

Diferencia Diferencia estandarizada -13.380 -9.747 -11.642 -8.480 -10.066 -7.332 -9.789 -7.131 -8.361 -6.091 -6.798 -4.952 -6.017 -4.383 -3.650 -2.659 -3.211 -2.339 -10.169 -7.407 -8.431 -6.141 -6.854 -4.993 -6.578 -4.792 -5.150 -3.751 -3.586 -2.612 -2.805 -2.044 -0.439 -0.320 -9.730 -7.088 -7.992 -5.822 -6.416 -4.674 -6.139 -4.472 -4.711 -3.432 -3.148 -2.293 -2.367 -1.724 -7.363 -5.364 -5.625 -4.098 -4.049 -2.950 -3.773 -2.748 -2.344 -1.708 -0.781 -0.569 -6.582 -4.795 -4.844 -3.529 -3.268 -2.381 -2.992 -2.179 -1.563 -1.139 -5.019 -3.656 -3.281 -2.390 -1.705 -1.242 -1.428 -1.040 -3.591 -2.616 -1.853 -1.350 -0.277 -0.201 -3.314 -2.414 -1.576 -1.148 -1.738 -1.266

Valor crítico del d de Tukey:

Valor crítico 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541 3.541

Pr > Dif Significativo < 0,0001 Si < 0,0001 Si < 0,0001 Si < 0,0001 Si 0.000 Si 0.002 Si 0.008 Si 0.254 No 0.408 No < 0,0001 Si 0.000 Si 0.002 Si 0.003 Si 0.032 Si 0.274 No 0.582 No 1.000 No < 0,0001 Si 0.000 Si 0.004 Si 0.007 Si 0.062 No 0.433 No 0.771 No 0.001 Si 0.016 Si 0.155 No 0.220 No 0.779 No 1.000 No 0.003 Si 0.051 No 0.385 No 0.499 No 0.974 No 0.040 Si 0.380 No 0.956 No 0.985 No 0.272 No 0.929 No 1.000 No 0.368 No 0.972 No 0.950 No

5.008

Según estos datos existe una diferencia significativa entre algunas de las muestras y el patrón 0. Se escogen para seguir dentro de la experimentación aquellas que no presentan diferencias con la muestra patrón. 102

Anexo 7. Formato para la Selección y preparación de la prueba sensorial GUIA PARA EL DISEÑO DE PRUEBAS SENSORIALES PASTA CON SALSA DE CARNE (BOLOGÑESA) 0. ANTECEDENTES Paneles sensoriales para alimentos preparados con pruebas de preferencia evaluadas con una escala hedónica de cinco puntos. 1. PROPOSITO Se hace para conocer la tendencia de consumo de pasta con salsa y predecir el comportamiento de consumidores frente a un producto. 2. OBJETIVO Medir el nivel del agrado de las muestras en consumidores potenciales y fijos con un rango de 16 a 50 años. Mediciones cuantitativas que van a ser evaluadas mediante métodos estadísticos (KruskalWallis) que me indiquen si hay o no diferencias significativas entre las muestras y escoger la mas grata. 3. METODOLOGIA La prueba que se va usar en esta evaluación sensorial es una prueba Prueba a utilizar afectiva, la cual se basa en la preferencia del juez en frente de las muestras que se le presentan. La escala que se va usar es la escala hedónica de cinco puntos, método para medir preferencias en la evaluación de alimentos, que resulta Escala indirectamente como consecuencia de la medida de una reacción humana. Se usa para estudiar a nivel de laboratorio la posible aceptación del alimento. Los jueces que se van a utilizar son jueces consumidores, lo que significa Jueces que no tienen entrenamiento y se guían por los sentidos. En este caso la cantidad de jueces es de 60. Producto Producto de pasta con salsa de carne listo para consumo. Las muestras se realizan y cinco días después se analizan a una Toma de la muestra temperatura de 60°C aproximadamente. Son cinco muestras cada una de 25 g, se presentan en un plato desechable marcado con un código aleatorio, se degustan a una Preparación del producto temperatura de 60 - 65 oC. las pruebas deben llevarse a cabo en horas no cercanas a las comidas, para evitar errores sistemáticos. Se va a presentar en recipientes separados con velovind, para evitar que Diseño de la Presentación los olores se mezclen entre cada una de las muestras. Se hacen paneles de cartón para evitar que los jueces se observen las respuestas. El estudio se realizara en alguno de los sitios preseleccionados como la Sitio en donde se realizará planta piloto de cereales de La Universidad la Salle y la planta de la la prueba empresa Baffi . 300 platos desechables. 60 tenedores desechables. 200 vasos desechables. 3 paquetes de galletas de soda. Materiales necesarios para 2 kilos de pasta. el servicio de la muestra 4 kilos de salsa. Un paquete de servilletas. Paneles de cartón para simular cubículos Fotocopias de los formatos y esferos. Formato para recoger datos Anexo 888 4. Análisis de datos El análisis se llevara a cabo por medio de la prueba de Kruskal-Wallis que mide las diferencias entre las medianas de los rangos de datos de cada población. 5. Conclusiones y decisiones.

103

Anexo 8. Formato para prueba sensorial de preferencia con escala hedónica de cinco puntos

EVALUACION SENSORIAL: PARAMETROS DE TEXTURA 1.

NOMBRE__________________________________________

2.

EDAD

3.

1

16 - 20 AÑOS

4

41 - 50 AÑOS

2 3

21 - 3 0 AÑOS 31 - 40 AÑOS

5 6

51 - 60 AÑOS 61 - MAS AÑOS

FUMA

SI__

NO__

CON QUE FRECUENCIA? ___________________________ 4.

TOMA LICOR SI__ NO__ CON QUE FRECUENCIA? ___________________________

A continuación usted encontrara una serie de muestras que debe evaluar según sus características físicas y sensoriales y escoger la que más le agrade en cuanto a la textura se refiere, calificándolas con una escala hedónica de 1 a 5, donde 1 es me disgusta mucho y 5 me gusta mucho. Usted debe tener en cuenta que las muestras presentadas están en un orden específico y deben ser catadas de la misma forma. Es importante saber que después de probar cada muestra es necesario que coma un pedazo de la galleta que se le brinda para quitar cualquier sabor residual que pueda haber quedado y enjuague su boca con agua. Es necesario hacer la cata dentro del tiempo estimado para evitar discrepancias entre las respuestas y evitar que se generen las dudas; así que se recomienda que una vez emitida la respuesta no sea cambiada para tener más precisión.

CODIGO

CALIFICACION 1

2

3

4

5

6

7

785 452 751 398 641

OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ Muchas Gracias por su colaboración!!

104

Anexo 9. Tabla compilada para los datos obtenidos por el panel sensorial RANGO EDAD NOMBRE

1620

JAVIER Q. RIVAS ALEJANDRA OTALORA CAROL CASTELBLANCO RONALDO GONZALES

2130

3140

4150

5160

61 O MAS

FUMA

CALIFICACION POR CODIGO

TOMA LICOR

785

452 751 398 641

X

SI

SI

3

2

3

4

2

X

NO

SI

3

5

4

3

3

X

NO

SI

4

3

3

4

3

X

NO

SI

4

5

4

4

3

2 4 4 3 2 3

2 5 5 2 2 4

3 2 3 3 4 1

LAURA RAMIREZ

X

NO

SI

4

DAISY AGUDELO

X

NO

NO

2

1 3 3 3 5 2

CLAUDIA MILENA CELY

X

NO

NO

4

4

3

3

2

KATHERINE DIAZ

X

NO

SI

4

NATALY BEJARANO

X

NO

NO

3

5 4

2 2

2 2

3 4

SEBASTIAN OROZCO

X

SI

SI

2

3

2

3

4

CARLOS ACOSTA

X

SI

SI

4

CINDY SOTO SAENZ

X

NO

NO

3

3 3

2 4

2 2

3 3

NO

SI

4

2

4

2

2

NO

SI

4

3

3

3

4

NO

NO

4

2

3

4

1

GERMAN CASTRO

NO

SI

1

DIEGO MERCHAN

X

NO

NO

3

DIEGO QUINTERO

X

NO

SI

2

LAURA ZARATE

X

NO

NO

4

CARLA MARIA BLANCO CESAR BOHORQUEZ PATRICIA CHAPARRO

X

X X X

SERGIO SOTELO

X

SI

SI

4

3

3

4

2

JUAN CARLOS RODRIGUEZ

X

SI

SI

5

3

4

2

5

CLAUDIA GOMEZ

X

NO

SI

3

NO

SI

3

2 2

4 3

3 4

4 4

X

NO

NO

3

4

3

4

5

X

SI

NO

3

2

4

4

2

X

SI

SI

4

4

4

4

4

NO

NO

5

5

5

4

4

4 4 3

5 4 5

5 3 2

KATHERIN TIJARO ALEJANDRA CASTELLAR ANITA MAZZA RUBIO ALVARO CARRILLO

X

MYRIAM HERNANDEZ

X

SI

SI

4

CLAUDIA GAONA

X

NO

NO

2

LILIAN ANTOLINEZ

X

NO

NO

4

3 4 3

NO

NO

4

4

4

3

3

NO

NO

4

3

5

4

4

4 3 4 4 3

5 4 5 5 5

4 4 1 4 4

2 5 4 5 3

BLANCA DURAN

CAROLINA CALDERON LUZ ESTELLA GAONA

X

X X

ERIKA ARAQUE

X

NO

SI

3

CAMILO VELEZ

X

SI

SI

3

ANTONIA AREVALO

X

JANETH GARCIA SANDRA POVEDA

X X

105

SI

NO

5

NO

SI

4

NO

NO

4

YULY SANCHEZ

NO

NO

4

5

5

2

2

X

NO

NO

5

4

3

3

5

X

5 4 4 5 3

3 3 4 3 1

5 2 5 5 2

X

LUZ MARINA BATISTA

NO

SI

5

MARLENY MARIN

X

NO

SI

4

FRNACY BUENO

X

NO

SI

5

NO

NO

4

NO

NO

5

3 5 4 5 5

NO

SI

4

5

3

3

3

X

NO

SI

4

5

3

4

3

X

NO

NO

3

4

5

5

3

X

NO

NO

4

5

4

5

2

X

NO

SI

4

5

4

4

5

MONICA FIGUEROA

X

NO

SI

4

5

3

4

5

CAROLINA PINTO GARCIA

X

NO

NO

4

5

3

4

2

ANGELA JARAMILLO

X

NO

SI

4

3

4

5

4

X

NO

SI

2

3

3

4

5

X

NO

SI

3

4

5

4

3

X

SI

SI

5

4

2

3

5

X

NO

SI

5

3

2

2

2

NO

SI

3

2

4

5

2

NO

NO

2

3

4

4

3

X

NO

SI

3

4

5

4

2

X

NO

SI

3

4

4

2

3

MARIA MESA

ARACELI TRUJILLO

X

MARIA NIMISICA

X

LUA ELENA GUEVARA DAYANA OCHOA STEFFIE KASSNER GUERRERO ERIKA CAMERO RAMIREZ LUCIA ORTEGON TORRES

LIUS MIGUEL TRIVIÑO MARIA FERNANDA FAJARDO LINDA FERNANDA RODRIGUEZ LUISA GARCIA LEONARDO ROMERO JUAN DAVID BERNAL MARIA ISABEL PUERTAS ALFREDO LOPEZ

X

X X

106

Anexo 10. Análisis de los resultados para el panel sensorial por medio de la Prueba de Kruskal-Wallis

PARA LA MUESTRA 785 (MUESTRA 2)

Variable dependiente: RANGO MUESTRA 785 Factor: MUESTRA 785 Número de observaciones: 60 Número de niveles: 5

Tabla ANOVA para RANGO por MUESTRA 785 Fuente Entre grupos Intra grupos Total (Corr.)

Suma de Cuadrados 1520,36 16446,1 17966,5

Gl

Cuadrado Medio 380,09 299,021

4 55 59

Razón-F

Valor-P

1,27

0,2925

La razón-F, que en este caso es igual a 1,27112, es el cociente entre el estimado entre-grupos y el estimado dentro-de-grupos. Puesto que el valor-P de la razón-F es mayor o igual que 0,05, no existe una diferencia estadísticamente significativa entre la media de RANGO entre un nivel de MUESTRA 785 y otro, con un nivel del 95,0% de confianza.

Prueba de Kruskal-Wallis para RANGO por MUESTRA 785 MUESTRA 785 Tamaño Muestra Rango Promedio 1 1 5,0 2 6 28,5 3 16 29,75 4 28 29,25 5 9 39,8889 Estadístico = 4,9927 Valor-P = 0,288048

Gráfico Caja y Bigotes

MUESTRA 785

1 2 3 4 5 0

10

20

30 RANGO

107

40

50

60

PARA LA MUESTRA 452 (muestra 3) Variable dependiente: Rango Factor: MUESTRA 452 Número de observaciones: 60 Número de niveles: 5 Tabla ANOVA para B.Rango por MUESTRA 452 Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Entre grupos 2334,02 4 583,504 2,05 Intra grupos 15644,0 55 284,436 Total (Corr.) 17978,0 59

Valor-P 0,0998

La razón-F, que en este caso es igual a 2,05144, es el cociente entre el estimado entre-grupos y el estimado dentro-de-grupos. Puesto que el valor-P de la razón-F es mayor o igual que 0,05, no existe una diferencia estadísticamente significativa entre la media de B.Rango entre un nivel de MUESTRA 452 y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Prueba de Kruskal-Wallis para B.Rango por MUESTRA 452 MUESTRA 452 Tamaño Rango Muestra Promedio 1 1 5,0 2 8 21,75 3 20 27,4 4 16 37,125 5 15 33,9333 Estadístico = 7,65975 Valor-P = 0,104868 La prueba de Kruskal-Wallis evalúa la hipótesis de que las medianas de B.Rango dentro de cada uno de los 5 niveles de MUESTRA 452 son iguales. Puesto que el valor-P es mayor o igual que 0,05, no existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medianas con un nivel del 95,0% de confianza.

Gráfico Caja y Bigotes

MUESTRA 452

1 2 3 4 5 0

10

20

30 B.Rango

108

40

50

60

PARA LA MUESTRA 751 (Muestra 4) Variable dependiente: C.Rango Factor: MUESTRA 751 Número de observaciones: 60 Número de niveles: 4 Tabla ANOVA para C.Rango por MUESTRA 751 Fuente Suma de Cuadrados Gl Entre grupos 1792,94 3 Intra grupos 16181,6 56 Total (Corr.) 17974,5 59

Cuadrado Medio 597,645 288,957

Razón-F 2,07

Valor-P 0,1148

La razón-F, que en este caso es igual a 2,06829, es el cociente entre el estimado entre-grupos y el estimado dentro-de-grupos. Puesto que el valor-P de la razón-F es mayor o igual que 0,05, no existe una diferencia estadísticamente significativa entre la media de C.Rango entre un nivel de MUESTRA 751 y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Prueba de Kruskal-Wallis para C.Rango por MUESTRA 751 MUESTRA 751 Tamaño Muestra Rango Promedio 2 8 22,375 3 18 27,5 4 22 30,6818 5 12 40,0833 Estadístico = 5,88518 Valor-P = 0,11733

La prueba de Kruskal-Wallis evalúa la hipótesis de que las medianas de C.Rango dentro de cada uno de los 4 niveles de MUESTRA 751 son iguales. Puesto que el valor-P es mayor o igual que 0,05, no existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medianas con un nivel del 95,0% de confianza.

Gráfico Caja y Bigotes

MUESTRA 751

2

3

4

5 0

10

20

30 C.Rango

109

40

50

60

PARA MUESTRA 398 (muestra 6) Variable dependiente: D.Rango Factor: MUESTRA 398 Número de observaciones: 60 Número de niveles: 5

Tabla ANOVA para D.Rango por MUESTRA 398 Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Entre grupos 1141,14 4 285,285 0,94 Intra grupos 16765,8 55 304,833 Total (Corr.) 17906,9 59

Valor-P 0,4501

La razón-F, que en este caso es igual a 0,935876, es el cociente entre el estimado entregrupos y el estimado dentro-de-grupos. Puesto que el valor-P de la razón-F es mayor o igual que 0,05, no existe una diferencia estadísticamente significativa entre la media de D.Rango entre un nivel de MUESTRA 398 y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Prueba de Kruskal-Wallis para D.Rango por MUESTRA 398 MUESTRA 398 Tamaño Muestra Rango Promedio 1 2 39,5 2 12 22,5 3 12 30,0833 4 26 32,5 5 8 34,375 Estadístico = 3,79549 Valor-P = 0,434391

La prueba de Kruskal-Wallis evalúa la hipótesis de que las medianas de D.Rango dentro de cada uno de los 5 niveles de MUESTRA 398 son iguales. Puesto que el valor-P es mayor o igual que 0,05, no existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medianas con un nivel del 95,0% de confianza.

Gráfico Caja y Bigotes

MUESTRA 398

1 2 3 4 5 0

10

20

30 D.Rango

110

40

50

60

PARA MUESTRA 641 (muestra 9) Variable dependiente: E.Rango Factor: MUESTRA 641 Número de observaciones: 60 Número de niveles: 5 Tabla ANOVA para E.Rango por MUESTRA 641 Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Entre grupos 2374,51 4 593,627 2,09 Intra grupos 15609,0 55 283,8 Total (Corr.) 17983,5 59

Valor-P 0,0943

La razón-F, que en este caso es igual a 2,09171, es el cociente entre el estimado entre-grupos y el estimado dentro-de-grupos. Puesto que el valor-P de la razón-F es mayor o igual que 0,05, no existe una diferencia estadísticamente significativa entre la media de E.Rango entre un nivel de MUESTRA 641 y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Prueba de Kruskal-Wallis para E.Rango por MUESTRA 641 MUESTRA 641 Tamaño Muestra Rango Promedio 1 2 14,5 2 16 33,5625 3 18 26,6111 4 11 24,6364 5 13 39,5385 Estadístico = 7,79025 Valor-P = 0,0995708

La prueba de Kruskal-Wallis evalúa la hipótesis de que las medianas de E.Rango dentro de cada uno de los 5 niveles de MUESTRA 641 son iguales. Puesto que el valor-P es mayor o igual que 0,05, no existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medianas con un nivel del 95,0% de confianza. Gráfico Caja y Bigotes

MUESTRA 641

1 2 3 4 5 0

10

20

30 E.Rango

111

40

50

60

Anexo 11. Formato para el muestreo microbiológico de las muestras 2, 3, 4, 6, 9 y P en los días 2, 5, 10 y 22 de almacenamiento a 3°C

RECUENTO EN UFC/g muestra FECHA

DIA

BACTERIA m21

2

m22

m23

m31

m32

m33

m41

E. coli y coliformes totales ECSR

5

E. coli y coliformes totales ECSR

10

E. coli y coliformes totales ECSR

22

E. coli y coliformes totales ECSR

112

m42

m43

m61

m62

m63

m91 m92

m93

mp1

mp2

mp3

Anexo 12. Resultados de las pruebas microbiológicas realizadas durante los días 2, 5, 10 y 22 de almacenamiento RECUENTO EN UFC/g muestra FECHA

mar-04

DIA

BACTERIA

*m2 1

m2 2

m2 3

m2 c

m3 1

m3 2

m3 3

m3 c

m4 1

m4 2

m4 3

m4 c

m6 1

m6 2

m6 3

m6 c

m9 1

m9 2

m9 3

m9 c

mp1

mp2

mp3 2 X102 o 200 UFC/g coliformes totales, colonias rosadas