Extracción, microbiología de las frutas y hortalizas, costos de calidad

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(1)UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. TEMAS: *EXTRACCIÓN *MICROBIOLOGÍA DE LAS FRUTAS Y HORTALIZAS *COSTOS DE CALIDAD. Presentado por: Bachiller GERALDINE PATRICIA CATALDO MOLLO, para optar el título profesional de INGENIERO DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS bajo la modalidad de suficiencia profesional.. AREQUIPA - PERÚ 2015.

(2) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. *EXTRACCIÓN *MICROBIOLOGÍA DE LAS FRUTAS Y HORTALIZAS *COSTOS DE CALIDAD. TEMAS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. PRESENTADO POR: BACH. GERALDINE PATRICIA CATALDO MOLLO. SUSTENTADO ANTE EL SIGUIENTE JURADO: _________________________ Ing. Willian Heredia Peña. _______________________ Ing. Omar Bellido Valencia. ______________________________ Ing. Luis Alberto Medina Marroquín. 2.

(3) PRESENTACIÓN. Sr. Decano de la Facultad de Ingeniería de Procesos. Sr. Director de la Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias. Sres. Miembros del Jurado: Ing. Willian Heredia Peña Ing. Luis Alberto Medina Marroquín Ing. Omar Bellido Valencia. Cumpliendo con las condiciones de grados y títulos de la Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, expongo a consideración el presente trabajo de examen de suficiencia profesional con los siguientes títulos:. *EXTRACCIÓN *MICROBIOLOGÍA DE LAS FRUTAS Y HORTALIZAS *COSTOS DE CALIDAD Que al ser evaluado me permitirá obtener el Título Profesional de Ingeniera de Industrias Alimentarias.. __________________________________ Bachiller Geraldine Patricia Cataldo Mollo. 3.

(4) Agradecimiento Primeramente a Dios por darme fortaleza para superar obstáculos y dificultades a lo largo de mi vida y permitirme culminar este trabajo. Agradezco a la Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias, de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, estando representada por todos sus docentes, que me apoyaron en mi formación profesional y gracias a todas las personas que ayudaron directa e indirectamente en la realización de este proyecto.. 4.

(5) Dedicatoria A mis padres: José Cataldo y María Antonieta Mollo, por el apoyo que me brindaron en mis estudios para ser una mejor profesional. A mi hermano Christian por su apoyo incondicional durante todo este tiempo, a mi esposo Percy por acompañarme durante este arduo camino y compartir conmigo alegrías y fracasos y a mis hijas Keyla y Dariana por ser mi fuerza cada día. Los quiere Geraldine. 5.

(6) INDICE GENERAL RESUMEN Tema 1: Extracción ..................................................................................................... 11 Tema 2: Microbiología de las frutas y hortalizas ...................................................... 12 Tema 3: Costos de Calidad ........................................................................................ 13. CAPITULO I: REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA TEMA 1: EXTRACCIÓN………………………………………………………….14 1.1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 14 1.2 JUSTIFICACIÓN ................................................................................................. 15 1.3 DESARROLLO DEL TEMA ............................................................................... 15 1.3.1 Extracción ...................................................................................................... 15 1.3.1.1 Definición ................................................................................................. 15 1.3.1.2 Aplicaciones .............................................................................................. 18 1.3.2. Tipos de extracción ..................................................................................... 18. 1.3.3. Características de un solvente ...................................................................... 20. 1.3.4. Equipos de extracción .................................................................................. 21. 1.3.4.1 Tipos de prensa ......................................................................................... 21 1.3.4.2 Tipos de extractores ................................................................................. 24 1.3.5. Métodos de extracción ................................................................................. 28. 1.3.5.1 Extracción por prensado ........................................................................... 28 1.3.5.2 Extracción con solventes volátiles ........................................................... 29 1.3.5.3 Extracción por destilación ........................................................................ 30 1.3.5.4 Destilación por agua ................................................................................. 31 1.3.5.5 Extracción por arrastre de vapor ............................................................... 31 TEMA 2: MICROBIOLOGÍA DE FRUTAS Y HORTALIZAS ......................... 35 2.1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 35. 6.

(7) 2.2. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................ 36 2.3. DESARROLLO DEL TEMA .............................................................................. 37 2.3.1 Las frutas y hortalizas ...................................................................................... 37 2.3.1.1 Definiciones. ......................................................................................... 37. 2.3.1.2 Importancia de las hortalizas y frutas en la alimentación humana .......... 38 2.3.2 La Contaminación biológica de los alimentos ................................................ 40 2.3.3 Principales grupos de microorganismos en frutas y hortalizas ..................... 41 2.3.3.1 Las bacterias ........................................................................................... 41 2.3.3.2 Hongos (Moho) ...................................................................................... 43 2.3.3.3 Levaduras .............................................................................................. 46 2.3.4. Microflora alterante y fuentes de contaminación hortofruticula ............... 47. 2.3.4.1 Contaminación biológica durante la pre cosecha .................................... 47 2.3.4.2 Contaminación Biológica durante la cosecha ........................................ 48 2.3.4.3 Contaminación biológica post cosecha ................................................... 49 2.3.4.4 Contaminación biológica durante el almacenamiento ............................ 50 2.3.4.5 Contaminación durante el transporte y comercialización ...................... 52 2.3.5. Factores que condicionan la supervivencia y multiplicación de las bacterias en los alimentos ......................................................................................... 53. 2.3.6 Análisis Microbiológico ............................................................................. 56 2.3.7 Consecuencias del consumo de hortalizas y frutas contaminadas .............. 58 2.3.8 Buenas prácticas para la inocuidad de frutas y hortalizas frescas ............... 60 TEMA 3: COSTOS DE CALIDAD.........................................................................64 3.1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 64 3.2. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................ 64 3.3. DESARROLLO DEL TEMA .............................................................................. 65 3.3.1. La calidad ...................................................................................................... 65. 3.3.2. Costos de Calidad ......................................................................................... 67. 7.

(8) 3.3.2.1 Antecedentes ................................................................................................ 67 3.3.2.2 Definición .................................................................................................. 68 3.3.3 Clasificación de los costos de calidad ............................................................ 69 3.3.3.1 Costos de la calidad.................................................................................... 70 3.3.3.2 Costos de la no calidad ............................................................................. 73 3.3.4 Componentes de los costos de calidad ............................................................ 76 3.3.5 Estrategia para reducir costos de calidad ......................................................... 80 3.3.6 Sistema de costos de calidad .......................................................................... 81 3.3.6.1 Objetivo del sistema de costos de calidad ................................................ 81 3.3.6.2 Características sistema de costos de calidad ............................................ 82 3.3.7 Implementación de un sistema de costos de calidad ...................................... 83 3.3.8 Medición de costo de calidad .......................................................................... 88 3.3.8.1 Cuantificación de los costos de calidad .................................................... 90 3.3.8.2 ¿Por qué medir los costos de calidad?....................................................... 94 3.3.8.3 Evaluación de los costos antes y después de implementar el sistema de costos de calidad................................................................................. 94 3.3.8.4 Reportes de costos de calidad.................................................................... 95 3.3.8.5 Matriz costo de calidad ............................................................................. 96 3.3.9 Ventajas y desventajas de los costos de calidad ............................................ 96 3.3.9.1 Ventajas de los costos de calidad .............................................................. 96 3.3.9.2 Desventajas de los costos de calidad ........................................................ 97. CAPITULO II: CONCLUSIONES TEMA 1: EXTRACCIÓN ......................................................................................... 98 TEMA 2: MICROBIOLOGÍA DE FRUTAS Y HORTALIZAS .............................. 99 TEMA 3: COSTOS DE CALIDAD ........................................................................ 101. CAPITULO III: BIBLIOGRAFIA ANEXO……………………………………………………………………………..108. 8.

(9) INDICE DE FIGURAS. Figura 1: Representación gráfica de la extracción .................................................... 16 Figura 2: Prensa de membrana .................................................................................. 22 Figura 3: Prensa continúa de tornillo......................................................................... 23 Figura 4: Esquema del principio de una prensa de cilindros ..................................... 23 Figura 5: Instalación de percolación de baterías estacionarias .................................. 25 Figura 6: Extractor de Hildebrandt ............................................................................ 27 Figura 7: Extractor Rotocel ....................................................................................... 28 Figura 8: Extracción por arrastre de vapor ................................................................ 32 Figura 9: Hortalizas y frutas ...................................................................................... 38 Figura 10: Frutas con podredumbre mohosa gris ...................................................... 44 Figura 11: Frutas con podredumbre mohosa blanda ................................................. 44 Figura 12: Vegetales con podredumbre mohosa verde ............................................. 45 Figura 13: Frutas con podredumbre por Antracnosis ................................................ 45 Figura 14: Frutas con podredumbre parda................................................................. 46 Figura 15: Rangos de temperatura que influyen en la multiplicación de bacterias en los alimentos ..................................................................................................................... 54 Figura 16: Clasificación de los costos de calidad ...................................................... 70 Figura 17: Despliegue de los costos de conformidad y no conformidad................... 77 Figura 18: Reducción de costos de calidad ............................................................... 81 Figura 19: Diagrama de un Sistema de Calidad ........................................................ 88. 9.

(10) INDICE DE TABLAS. Tabla 1: Composición nutricional en micronutrientes de hortalizas por 100g de porción comestible ..................................................................................... 39 Tabla 2: Principios básicos para garantizar la inocuidad de las frutas y hortalizas...60 Tabla 3: Evolución del concepto de calidad .............................................................. 65 Tabla 4: Componentes de los costos de calidad ........................................................ 76 Tabla 5: Categorías y sub-categorías de costos de calidad vs. costo empresa........... 79. 10.

(11) RESUMEN. Tema 1: EXTRACCIÓN. El presente trabajo es una compilación de información acerca de la extracción que es una operación unitaria utilizada en la industria alimentaria de gran importancia y aplicación, la misma que se basa en la realización de transferencia de soluto entre un sólido y un líquido. El proceso completo comprende la recuperación por separado del solvente y soluto. Esta investigación bibliográfica se realiza con el objetivo de profundizar conocimientos sobre esta operación de separación así como familiarizarse con los principales equipos de extracción y su uso. Dentro de su contenido se explica sobre su definición, en qué consiste, se menciona los tipos de extracción, factores que influyen en el rendimiento así como en la velocidad de la misma. Se expone sobre diferentes métodos de extracción aplicado a diferentes alimentos. Además se da a conocer algunos de los principales equipos de extracción que con frecuencia se utilizan en la industria de los alimentos, así también como está conformado su sistema y sus aplicaciones más frecuentes. Nos ayudaremos de esquemas de los equipos que estén en mención para facilitar mejor su comprensión y así poder enriquecer nuestro conocimiento en el tema, ya que es de cuantiosa importancia en el campo de los alimentos. El desarrollo del tema nos permite indicar que él éxito de una extracción por solventes y la técnica que se va a utilizar dependen con mucha frecuencia de la calidad de la materia prima a utilizar. Para ello existen diversos equipos de extracción apropiados para cada aplicación y/o producto que pretendemos obtener.. 11.

(12) Tema 2: MICROBIOLOGÍA DE LAS FRUTAS Y HORTALIZAS. El presente trabajo contiene la sistematización de la información seleccionada sobre la microbiología de frutas y hortalizas. En su contenido se explica sobre este tema tan importante, partiendo de las definiciones o aspectos generales respecto a las frutas y hortalizas; así como su importancia y respecto a la microbiología. Se trata de un trabajo bibliográfico que tiene como objetivo profundizar los conocimientos sobre el tema en cuestión por su importancia para el bienestar del hombre. Los principales resultados nos llevan afirmar que el. consumo de. hortalizas son fundamentales para la salud humana, por cuanto sales minerales, fibra y. las frutas y. contienen vitaminas,. antioxidantes que contribuyen a hidratar el organismo,. favorecen el metabolismo intestinal y tienen efectos anticancerígenos; además de reducir el riesgo de enfermedades cardiovasculares, degenerativas y el cáncer. Sin embargo, dada su condición de alimentos perecibles están expuestos a la contaminación biológica; es decir por microrganismos. tales como: bacterias, los hongos que. producen la. podredumbre mohosa, y las levaduras que son responsables de la fermentación. Su consumo en estas condiciones tiene un efecto perjudicial para la salud. Las fuentes de contaminación microbiológica son el aire, suelo, insectos y por la acción del hombre; y se produce durante la pre-cosecha, la cosecha, y fundamentalmente en la post cosecha, ya que está más expuesta a golpes, daños por frio, maduración en ambientes modificados, etc.. En esta etapa influye de manera importante en la. contaminación: el almacenamiento inadecuado, el transporte y la comercialización. Incidiendo fundamentalmente los actos del hombre en lo que respecta a la manipulación y contacto en condiciones antihigiénicas.. 12.

(13) Tema 3: COSTOS DE CALIDAD. El presente trabajo constituye el resultado de la investigación bibliográfica desarrollada sobre los costos de calidad; se realiza con el objetivo precisar conceptualmente y profundizar los conocimientos en lo que se refiere la calidad y tiene como contenido los aspectos más importantes relacionados al tema en cuestión. El desarrollo de esta temática ha permitido concluir en lo siguiente: Los costos de calidad están referidos a los. costos de conformidad o. gastos. incurridos tanto para la obtención y aseguramiento de una calidad satisfactoria; como los que se originan a partir de las pérdidas originadas por la baja calidad existente o que pudiera existir. De esta manera los costos de calidad total están integrados por: los costos de obtención de la calidad el cual incluye los costos de prevención; o sea de planeación de la calidad, de capacitación, de redivisión de nuevos productos y de obtención y análisis de datos de calidad; y los costos de evaluación o de inspección. Y los costos de la “no calidad” o de inconformidad, el cual incluye los costos por fallas internas (Costos de reproceso, de desechos y por tiempo de ocio), y por fallas externas (costos por productos devueltos, por reclamaciones, por garantía y por rebaja). El. sistema de costos de calidad es una técnica contable y una herramienta. administrativa fundamental que proporciona los datos necesarios para evaluar en forma oportuna y confiable los avances del programa de mejora continua de la calidad que está implementando la organización; así como los relacionados a la “no calidad”, para actuar sobre aquellos que más le impacten. De esta manera la medición de los costos de calidad y de ”no calidad” se mide en forma específica por departamentos y en forma general a nivel de toda la organización.. 13.

(14) CAPITULO I REVISIÒN BIBLIOGRÀFICA TEMA 1:. EXTRACCIÓN. 1.1. INTRODUCCIÓN Para la obtención industrial de alimentos de máxima calidad, cada una de las etapas u operaciones que conforman un determinado proceso industrial deberían estar planteadas de un modo adecuado. La extracción como operación de separación se utiliza en muchas industrias de transformación (azúcar, aceite, zumo de frutas, otras). Derivado del vocablo latino extrahere (sacar fuera de), el verbo extraer evoca una separación selectiva en la que se retiene una de las fases (extracto) y se rechaza la otra (residuo). Sin embargo el residuo primario se somete también a una extracción que permite su aprovechamiento y aumento de valor: extracción de proteínas de las tortas oleoginosas, extracción de pectinas de los orujos de manzana. Cuando preparamos una naranjada o una limonada exprimiendo cítricos, estamos realizando una extracción por presión: La compresión provoca la reducción del volumen de la pulpa, provocando la expulsión del zumo. El mecanismo que ha actuado es el de transferencia de cantidad de movimiento. Cuando ponemos café poniendo en contacto agua caliente con café molido, realizamos una extracción sólido – líquido, también llamada extracción por disolvente. Según la técnica escogida “café filtro”, se habrá hecho una extracción por percolación o inmersión. En ambos casos el principal mecanismo es el de transferencia de materia: el extracto seco soluble migra por difusión molecular desde la fase sólida a la fase líquida.. 14.

(15) En numerosas industrias (de aceite, de azúcar de caña), La extracción por presión y la extracción sólido – líquido van asociadas: la primera permite recuperar la mayor parte de la sustancia a extraer; a continuación se realiza una extracción por disolvente que pretende agotar el extracto útil del residuo. 1.2. JUSTIFICACIÓN La extracción es una operación utilizada en la industria alimentaria de gran importancia y aplicación. La extracción es una operación que se basa en la realización de transferencia de soluto entre un sólido y un líquido. El proceso completo comprende la recuperación por separado del solvente y soluto. Debido a que se utiliza en diversas industrias es importante tener conocimiento sobre esta operación unitaria. Así por ejemplo, se utiliza la extracción en la industria de aceites comestibles, en los que el aceite se extrae a partir de los productos naturales como el cacahuate, la soja, las semillas de girasol, etc. La extracción líquido – líquido se utiliza en la extracción de ácidos grasos. La extracción es también una etapa esencial en la industria azucarera en donde la sacarosa, soluble, se extrae con agua de la caña de azúcar o la remolacha.. 1.3. DESARROLLO DEL TEMA 3.3.3. EXTRACCION. 1.3.1.1 Definición Es una operación unitaria de transferencia de materia que consiste en extraer por medio de un solvente líquido un componente o componentes presentes en un sólido o en un líquido. También podemos decir que se basa en la disolución de uno o varios de los componentes de una mezcla (líquida o que formen parte de un sólido) en un solvente selectivo. Aprovecha, por tanto, la diferencia de solubilidades de los componentes de la mezcla en el solvente añadido. El proceso consiste en mezclar completamente el líquido solvente con el sólido u otro líquido de los que ha de separarse el componente deseado, luego de. 15.

(16) la mezcla se procede a la separación de las fases sólido-líquido (caso de extracción sólido-líquido) o en las corrientes líquidas (extracción líquida-líquida). Debemos recordar que todo proceso de extracción no es 100% eficiente. (Claudio, 2009, p. 4). Figura 1 Representación gráfica de la extracción. A+C. +. Mezcla (Líquido o sólido). A = Agua u otro sólido. B ++ C. A+C. B Líquido. Refinado. Extracto. (Solvente). C = Soluto. B = Solvente. La operación de extracción recibe distintos nombres según la finalidad del proceso, así, también se le conoce como lixiviación, lavado, percolación, etc. La finalidad de esta operación puede ser diversa, pues en algunos casos es necesario eliminar algún componente no deseable de un sólido mediante disolución con un líquido, denominándose lavado a este proceso de extracción. Sin embargo, en otros casos se desea obtener un componente valioso que está contenido en un sólido, disolviéndolo con un líquido, denominándose a esta operación lixiviación. El término percolación se refiere al modo de operar, vertido de un líquido sobre un sólido, más que al objetivo perseguido. (Elebert, 2011, p. 2) Los métodos y maquinarias para extraer el aceite presente en los frutos o semillas, varían de acuerdo a la planta. El sólido, que constituye la carga a extraer, tiene que ser previamente preparado para la operación de extracción. Esta operación puede suponer selección limpieza, pelado, trituración y tratamiento. 16.

(17) térmico.. En la extracción del aceite de las semillas oleaginosas existen dos. sistemas, uno mecánico y el otro utilizando disolventes. En ambos sistemas, las semillas deben ser previamente limpiadas, descascarilladas, troceadas y molidas. La extracción mecánica consiste en los siguientes pasos: a. Las semillas ya molidas pasan a un acondicionador donde se obtienen una masa homogénea. b. La masa pasa a una prensa de tornillo, que en un solo paso prensa la masa separando el aceite y dejando una "torta proteínica". c. El aceite pasa a un tamiz vibratorio con el fin de proceder a una primera etapa de filtración de grandes impurezas. d. El aceite tamizado pasa a un filtro del que se obtiene el aceite crudo filtrado. e. La torta proteínica puede generar un plus de aceite siendo sometida a extracción por disolventes, o puede también destinarse a producir alimento equilibrado para animales. La extracción por disolventes consiste en los siguientes pasos: a. Las semillas molidas son trituradas por rodillos. b. Luego pasa a un acondicionador para su homogenización. c. Después de la homogenización pasa a un molino donde se obtiene partes. muy finas para facilitar la extracción. d. Luego pasa a un extractor, donde es sometido a la acción de un disolvente de. materias grasas, siendo el hexano el más utilizado en la industria moderna; e. El disolvente arrastra las grasas a un evaporador donde son separadas, en. tanto aquel vuelve al extractor. f.. La harina restante se lleva a un separador del disolvente para eliminarlo. Los residuos sólidos del extractor pueden ser desprovistos de disolventes. desecados y molidos, o modificados de otro modo para facilitar su empleo final. De la disolución concentrada que se obtiene en el extractor debe separarse el disolvente y el soluto, lo que generalmente implica filtración, concentración y. 17.

(18) separación por sedimentación, centrifugación o cristalización. El soluto puede necesitar tratamientos posteriores. Si ha de reciclarse el solvente, puede ser necesaria su purificación por arrastre de vapor, filtración o separación. 1.3.1.2 APLICACIONES Los procesos de extracción tienen múltiples aplicaciones:. 1.3.2. . Extracción de aceites esenciales.. . Extracción de colorantes.. . En los procesos de refinación de azúcar.. . Extracción de enzimas. . Extracción de aceites animales y vegetales.. TIPOS DE EXTRACCION Se hace la distinción entre la extracción líquido - líquido y la extracción sólido -. líquido (llamada también lixiviación) según que la materia a extraer esté en un líquido o en un sólido respectivamente. Cabe mencionar la extracción por presión o prensado que va asociada a la extracción sólido – líquido, utilizada en numerosas industrias. El número mínimo de componentes presentes en la extracción es tres. Un problema importante lo constituye la selección del disolvente extractor. Para realizar una extracción líquido-líquido el disolvente elegido debe ser parcial o totalmente inmiscible con la fase líquida que contiene el soluto. (Marcilla, 1998, p. 24) A. Extracción por Presión: El mecanismo de extracción por presión de un material biológico compresible y deformable es complejo y mas o menos confuso no existe una ecuación fundamental adaptada al proceso y susceptible de ser empleada como base de modelización matemática. Además, la naturaleza y la preparación del producto tratado tiene una influencia tan dominante sobre la del equipo empleado. La extracción por presión permanece como específica de un. 18.

(19) producto siendo difícil comparar la presión de lãs oleoginosas a la de la pulpa de uva o manzana. (Mafart. 1994. Pág 30) Los principales factores que influencian sobre la velocidad y el rendimiento de extracción son: . Preparación de la materia prima. . Presión y tiempo. . Grosor de la capa de La matéria prima. B. Extracción sólido – líquido. (S – L):. Se denomina lixiviación consiste en. disolver la materia mediante un disolvente apropiado para el componente que se desea extraer; este proceso es un lavado o percolación. (Claudio, 2009, p. 5). Por regla general, la fase noble está constituida por la solución del extracto (jugo de remolacha, mezcla de aceite, mosto de cervecería, etc.) mientras que la fase insoluble constituye el residuo (tortas, estrujado de oleoginosas, residuos de cebada). Sin embargo, también puede darse el caso inverso; así por ejemplo, el lavado de la caseína láctea debe considerarse como la extracción de lactosa y de sales minerales. Del mismo modo, el blanqueado de patatas destinado a disminuir parcialmente los azúcares con el fin de limitar las reacciones de Maillard es una extracción sólido – líquido. Por último, la eliminación de componentes indeseables como las lipoproteínas amargas de la soja o la cafeína del café, puede realizarse mediante extracción con disolventes. Los principales factores que influencian sobre la eficacia de extracción son: . Naturaleza del solvente. . pH del médio de extracción. . Temperatura. . Tamaño y forma de lãs partículas. C. Extracción Líquido – Líquido ( L – L): También conocida como extracción de disolvente. Son aquellos procesos en los cuales los componentes son líquidos y el. 19.

(20) proceso consiste en separar los componentes utilizando la diferencia de solubilidad, mediante la adición o contacto de un líquido insoluble denominado solvente. Ej: agua-cloroformo, éter-agua. El proceso de extracción líquidolíquido separa dos sustancias miscibles o polares (yodo+agua) entre sí por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no sea miscible con la sustancia de separación (agua). En extracción es preciso recuperar el disolvente, generalmente por destilación, para su reutilización y la operación combinada es más compleja y, con frecuencia más costosa que la destilación sola sin extracción. En extracción es preciso poner en buen contacto dos fases para permitir la transferencia de materia y separar después las fases. Con frecuencia las fases son difíciles de mezclar y todavía más difíciles de separar. El extracto es la capa de disolvente más el soluto extraído y el refinado es la capa de la que se ha separado el soluto: el extracto puede ser más o menos denso que el refinado, de forma que pueda salir por la parte superior del equipo y otras por el fondo. 1.3.3. CARACTERISTICAS DE UN SOLVENTE a. La eficiencia de un solvente debe ser elevada. b. Insolubilidad del solvente, es conveniente de que sea insoluble para su posterior separación. El más insoluble será más útil, es importante que la solubilidad sea grande de C en B, para que su capacidad del disolvente B para extraer C sea grande, requiriendo menor cantidad de disolvente. c. Poder de recuperación, su punto de ebullición debe ser bajo y debe ser específico, la recuperación se realiza por el proceso de destilación. d. Densidad, es conveniente de que exista diferencia de densidades.. 20.

(21) e. Reacción Química, es conveniente de que el comportamiento químico sea nulo, es decir debe ser químicamente estable, no debe reaccionar con los componentes ni con los materiales del equipo. f. Viscosidad, presión de vapor y punto de congelamiento, deben ser bajos, para facilitar el manejo y el almacenamiento. g. El disolvente no debe ser toxico, no inflamable y de bajo costo 1.3.4. EQUIPOS DE EXTRACCIÒN. 1.3.4.1 TIPOS DE PRENSA A. Aparatos Discontinuos a. Prensa de platos: Este aparato es muy simple y consiste en placas paralelas horizontales entre las cuales se reparte el producto a tratar. El acoplamiento de las placas puede hacerse por diversos medios. El sistema de acoplamiento mediante tornillo manipulado manualmente sigue siendo empleado en las explotaciones para el prensado de manzanas. Las prensas con cierre hidráulico emplean el mismo principio pero en ellas esta mecanizada la manipulación de la placa móvil. En estas prensas se puede mejorar el prensado dividiendo la masa a tratar en diversas capas mediante membranas o materiales fibrosos intercalados (pajizos, fibra de celulosa, etc.). A menudo el prensado se efectúa en varias fases: presión, relajación, presión, con lo que se aumenta el rendimiento. b. Prensa de membrana, de bolsas, etc.: Estas prensas están formadas por una carcasa cilíndrica formada por malla perforada o por barras metálicas. El producto introducido en este recinto se prensa por el hinchamiento de una membrana.. La prensa que se muestra en la figura 2 (prensa Buchet) se. basa en este principio. El equipo puede rotar para provocar la evacuación del sólido así como fases de relajación (descompresión) entre dos fases de prensado. El aumento progresivo de la presión permite obtener buenos 21.

(22) rendimientos y un zumo de buena calidad. En los equipos más grandes la carga prensada puede llegar a ser de 25 toneladas.. Figura 2 Prensa de membrana (documento Buchet). B. Prensas continuas a. Prensa continua de tornillo: Uno o dos tornillos sinfín cónicos prensan el producto contra las paredes del equipo fabricadas con malla perforada o con barras metálicas. La presión va aumentando progresivamente a lo largo del sentido de avance del sólido. La presión máxima puede ajustarse, según las necesidades, variando las dimensiones del orificio de evacuación del solido prensado. Este sistema es muy empleado en el prensado de uva, de frutas y en la obtención de aceites. La prensa SPEICHIM que se muestra en la figura 3 se emplea para el prensado de los frutos de la palma de aceite. Las prensas de tornillo cubren un intervalo de caudales que va desde algunas decenas de kg por hora hasta varias decenas de toneladas por hora.. 22.

(23) Figura 3 Prensa continua de tornillo (documento SPEICHIM). 1) Tolva; 2) malla perforadora; 3) tornillo; 4) carcasa perforadora; 5) cono; 6) gato hidráulico; 7) reductor. c. Prensa de cilindros: El producto a tratar pasa entre dos cilindros metálicos muy duros, lisos o bien con ranuras. El líquido chorrea sobre los cilindros y se recoge bajo el aparato. Los molinos utilizados para la extracción de jugo de caña de azúcar emplean este principio (fig. 4). (Mafart, 1994, p. 36) Figura 4 Esquema del principio de una prensa de cilindros. 23.

(24) 1.3.4.2 TIPOS DE EXTRACTORES Existe un buen número de extractores que pueden separarse en dos grupos: Los aparatos de percolación y los aparatos de inmersión. En cada uno de los grupos, existen aparatos continuos y discontinuos. La extracción por solventes se aplica, generalmente, en la industria alimentaria, sobre productos groseramente divididos. En numerosos casos el sólido tiene una estructura celular. El equipo usado incluye tanques estáticos de contacto simple y múltiple y extractores con lecho en movimiento continuo. Un enérgico movimiento de sólidos no suele ser deseable. A. Baterías Estacionarias: Es un equipo de percolación. Se montan en serie un número variable de columnas de percolación y pueden ser permutadas circularmente. El disolvente atraviesa sucesivamente cada percolador, empezando por la capa mas agotada y finalizando por el percolador que acaba de ser cargado. A continuación, el primer percolador se separa momentáneamente del circuito para ser recargado y recomenzar el ciclo. Este tipo de aparatos se utiliza principalmente en la extracción del café. Los percoladores soportan presiones de 15 atmósferas y trabajan a temperaturas que van hasta los 180ºC. Así pues el agua caliente de extracción atraviesa los percoladores por orden decreciente de agotamiento de los residuos y por orden decreciente de temperatura (180ºC en la primera columna, 90ºC en la última). A continuación el extracto es clarificado y enfriado a 10ºC antes de ser mandado al tanque de almacenado. Aquí el rendimiento de extracción depende principalmente del perfil de temperaturas y de la duración del ciclo (1/2 a 1 hora). La ventaja principal de estos aparatos es su simplicidad y por tanto su bajo costo, con la desventaja de tener una instalación de tuberías relativamente completada y numerosas válvulas. (Mafart, 1994, p. 54). 24.

(25) Figura 5 Instalación de percolación con baterías estacionarias (documento Bernardini). B. Extractores de Contacto Simple: El extractor más simple consiste en un recipiente abierto, provisto de doble fondo en el que el sólido a extraer se coloca sobre el falso. El disolvente se distribuye sobre la superficie del sólido, percuela a su través y la disolución se retira por medio de un drenaje situado bajo el falso fondo. En las aplicaciones a los alimentos, la extracción suele llevarse a cabo a presiones y temperaturas elevadas. En el caso de la extracción de aceites, el disolvente es relativamente volátil. Tanto por esta razón como por consideraciones higiénicas, los recipientes están totalmente cubiertos y deben ser capaces de resistir las presiones a las que se someten. Las unidades de contacto simple se emplean en plantas piloto y operaciones industriales a pequeña escala para la extracción de aceites de semillas, frutos secos, solubles de café, a partir de granos tostados y molidos, y solubles de té.. 25.

(26) C. Sistemas Múltiples de Contactos con Lecho Estático: Al objeto de llevar a cabo una extracción contracorriente, se pueden acoplar numerosas unidades en serie. Cada unidad contiene una carga de sólidos y se introduce en ella, por la parte superior, la disolución procedente de la unidad adyacente, disolución que penetra a través del sólido, sale vía un drenaje situado debajo del falso fondo y pasa a la próxima unidad de la serie. Entre las distintas unidades pueden intercalarse calentadores. Se utilizan, generalmente dos tuberías, una para conducir la disolución cuando se circunvala la unidad y la otra para arrastrar el disolvente o la disolución. No hay movimiento físico de sólidos de una unidad a las siguientes en dirección contraria al flujo de la disolución; se obtiene, sin embargo, un efecto contracorriente del siguiente modo: en cualquier momento quedan aisladas del circuito una o varias unidades. Sistemas de este tipo se utilizan para la extracción de café, té, aceite y azúcar de remolacha. D. Extractores Continuos de Lecho Móvil: Existen numerosos diseños de extractores de este tipo (equipos de inmersión). La mayor parte operan en contracorriente, pero algunos combinan los principios concurrente y contracorriente de sólidos y disolución. Algunos modelos son: a. Extractor de Hildebrandt: Consta de dos torres cilíndricas verticales conectadas en su fase a través de un cilindro horizontal corto. En el interior de cada cilindro se mueve un tornillo sinfín con las aletas perforadas. Los sinfines arrastran los sólidos de arriba a abajo a lo largo de la torre cilíndrica más corta, a través del conducto horizontal que la comunica con la más alta y de abajo arriba a lo largo de esta última. El disolvente ingresa en el sistema por la parte superior de la torre más alta, un poco por debajo de la compuerta de descarga de residuos sólidos.. 26.

(27) El disolvente fluye impulsado por la gravedad, en contracorriente a la trayectoria de los sólidos y pasa, a través de filtros, al exterior del sistema por un conducto situado en las proximidades del extremo superior de la torre más baja, ligeramente por debajo del conducto por el que ingresan los sólidos a extraer. Los tornillos sinfín giran a una velocidad de 1 r.p.m. y pueden mover hasta 40 toneladas por hora. Se utilizan para la extracción de aceite de los copos de soja y para extraer azúcar de la remolacha. Figura 6 Extractor de Hildebrandt. b. Extractor Rotocel: Se trata de un tanque cilíndrico, dividido en numerosas unidades sectoriales, que rota lentamente en el interior de un tanque estacionario, compartimentado, cubierto con tela metálica o por un disco perforado. La alimentación con el sólido tiene lugar a medida que cada una de las celdillas pasa bajo un transportador. Terminado un ciclo completo, se descarga y es arrastrado por un sinfín. El disolvente fresco ingresa en el sistema, dispersándose finalmente sobre el sólido, inmediatamente antes de la descarga de éste. El disolvente percuela a través del solido presente en la unidad hasta uno de los compartimientos en el tanque estacionario colocado en el fondo, de donde es elevado por bombeo y distribuido por aspersión sobre los sólidos de la celdilla precedente en la secuencia. Como esto sucede en todas las celdillas del. 27.

(28) sistema recién cargada con el sólido a extraer, se extrae la disolución rica concentrada. Unidades de este tipo se han empleado en la extracción de aceite como en la de azúcar. (Elebert, 2011) Figura 7 Extractor Rotocel. Fuente: Montero (2010). 1.3.5. METODOS DE EXTRACCION. 1.3.5.1 EXTRACCIÓN POR PRENSADO Es un método de extracción directa que se emplea fundamentalmente con las frutas que contienen un mínimo de 0.3 % de aceite esencial en la corteza exterior, tales como la naranja, limón, mandarina, lima. Toronja, etc. Tienen una ventaja y es el hecho de no haber sido sometidas a altas temperaturas evitándose la degradación del sabor. Se aplica también para la extracción de aceite de oliva a partir de su fruto la aceituna.. 28.

(29) 1.3.5.2 EXTRACCIÓN CON SOLVENTES VOLÁTILES El procedimiento en si consiste en mantener las partes del vegetal que contienen el aceite esencial en recipientes herméticamente cerrados, donde quedan en contacto con el solvente (cloruro de metilo o isobutano licuado) a temperatura ambiente durante cierto tiempo; en seguida se separa el solvente que había extraído del. material parte de sus aceites esenciales que se vierten en el. recipiente de extracción una nueva porción de disolvente fresco. El solvente se evapora a la temperatura más baja. posible, para no perjudicar los aceites. esenciales que contiene y se condensan en un recipiente aparte para recuperarlo. Se separa del recipiente de extracción la segunda porción del solvente que se agrega, se vierte en el, otra porción nueva y la segunda se evaporará de la misma manera que se hiciera con la primera. La operación continua así hasta extraer a las partes del vegetal todo el aceite esencial que contiene. Como producto final de la operación en el alambique donde se lleva a cabo la evaporación del solvente (que se hará a presión reducida) queda un residuo semi sólido que además del aceite esencial contiene cera vegetal y resina. Para eliminar la cera del residuo semi sólido de la evaporación y conseguir así un aceite esencial puro se disuelve el alcohol caliente y luego se enfría la solución, la cera se separa de la solución alcohólica de la esencia. Por su parte, de ésta se separa el alcohol por destilación con lo que en el alambique donde se lleva a cabo esta operación, queda un aceite esencial puro denominado aceite absoluto. Este método puede ser aplicado después de la extracción por prensado para obtener mayor rendimiento.. 29.

(30) A. Ventajas a. Es necesario un capital moderado para adquirir los equipos y los servicios auxiliares b. El rendimiento es casi el doble que por arrastre de vapor y se obtienen prácticamente todos los componentes presentes en la matriz herbácea: volátiles, grasas, ceras, pigmentos, etc. B. Desventajas a. Amerita usar equipos de vacío para obtener los aceites absolutos. Estos equipos son de altos costos operativos en comparación con los de extracción por arrastre. b. El uso de solventes orgánicos como alcoholes hidrocarburos, ésteres, etc. Conlleva a establecer varias etapas adicionales de purificación si la esencia va a. ser para el consumo o higiene humana. Normas. Internacionales de Calidad imponen límites muy exigentes en este aspecto. Esta restricción a provocado buscar nuevos solventes y optimizar al máximo su recuperación, pero también ha elevado su costo y su aplicación.. 1.3.5.3 EXTRACCIÓN POR DESTILACIÓN Ames y Mathews (1972) manifiestan que la destilación es una técnica de separación de material volátil y no volátil mediante el vapor de agua. El material volátil es arrastrado conjuntamente con el vapor de agua formando una mezcla, pasando luego a un condensador donde ambas se separan en dos fases distintas por condensación. Los mismos autores mencionan que las características fundamentales de los aceites esenciales en la destilación con vapor de agua es que estas sustancias son insolubles o poco solubles en agua y que nos líquidos volátiles los cuales no son mutuamente solubles, evaporan juntamente a una temperatura menor que el punto e ebullición de uno u otro; de este modo cada. 30.

(31) sustancia volátil en un aceite esencial es elevado por el vapor y la mezcla tiene un punto de ebullición ligeramente menor a 100 ºC.. 1.3.5.4 DESTILACIÓN POR AGUA En este tipo de destilación, el material es totalmente sumergido en el agua en ebullición, esta es la forma más simple de destilación de aceites esenciales; consiste en sobrecalentar a fuego (madera y oros combustibles) un recipiente conteniendo agua y material de la planta. Aplicado en la industria azucarera para extraer la sacarosa de la remolacha o caña de azúcar. A. Ventajas a. La destilación por agua es necesario para algunos casos por ejemplo: pétalos de rosa. b. A veces la destilación de algunos materiales de madera tales como la canela facilita la difusión del aceite. B. Desventajas a. Es casi imposible mantener el calentamiento uniforme. b. La destilación es lenta. c. La destilación en gran escala es antieconómica.. 1.3.5.5 EXTRACCION POR ARRASTRE DE VAPOR. La extracción por arrastre de vapor de agua es uno de los principales procesos utilizados para la extracción de aceites esenciales. En este tipo de destilación el material es soportado encima del nivel del agua en ebullición (por medio de una rejilla), la carga no está expuesta directamente a la fuente de calor. Alternativamente el agua puede ser calentada por un serpentín cerrado por el cual circula el vapor o fuego directo sobre la base del recipiente.. 31.

(32) Figura 8 Extracción por arrastre de vapor. Este método se basa en tres etapas: A. Extracción: En este etapa se utiliza el vapor de agua inerte, que al ser introducido reduce la presión parcial de los componentes volátiles, disminuyendo así la temperatura de destilación el correspondiente vapor inerte debe ser inmiscible con el aceite esencial comúnmente se suele emplear vapor de agua porque es una materia prima abundante, de bajo costo, fácilmente separable y puede suministrar el calor necesario para la vaporización. La destilación por arrastre de vapor logra separar el 94 al 96 % de aceite esencial.. 32.

(33) B. Condensación: El vapor de agua volatiliza el aceite esencial que se encuentra en la materia prima y junto con este pasa por una tubería a una condensador, el mismo que viene a ser un intercambiador de tubos paralelos, refrigerado por agua a temperatura ambiente, por el cambio brusco de temperaturas, la mezcla gaseosa de agua y aceite se condensan saliendo en esta, líquido para ser separados por diferencia de densidad.. a. Separación: Para recibir los fluidos condensados se utiliza un tanque receptor, que opera de la siguiente manera: Conforme se efectúa la destilación se va recibiendo la mezcla de aceite y agua en el tanque, como el agua y el aceite tienen diferente densidad se producirá la siguiente separación quedando el aceite en la parte superior debido a su menor densidad mientras que el agua ocupara la parte inferir; al llenarse este tanque el agua saldrá por un tubo que se encuentra en la parte inferior para no derramar aceite. Hay que tener en cuenta que el factor muy importante en la separación es la temperatura ya que si el condensado esta a temperaturas muy elevadas el aceite y el agua el aceite y el agua están propensos a emulsionarse.. b. Ventajas  Bajo capital necesario para adquirir los equipos y accesorios. Inclusive pueden ser móviles y usar diferentes fuentes de energía: proceso simple, versátil y flexible.  Se puede recuperar el aroma del agua condensada en una primera destilación, al utilizar esta nuevamente para producir vapor.  Permite trabajar con volúmenes grandes de materia prima en cada corrida. Incluso sin tratamiento previo. El tiempo de extracción no se altera, aunque si el rendimiento.. 33.

(34) c. Desventajas . Se produce degradación térmica en el aceite esencial obtenido, es decir, se induce cambios químicos indeseables, como oxidación, hidrólisis y oligomerización.. . Altos costos operativos por carga de materia prima, debido a la necesidad de energía para producir el vapor de agua. (Claudio, 2009, p. 19). 34.

(35) TEMA 2: MICROBIOLOGÌA DE FRUTAS Y HORTALIZAS 2.1 INTRODUCCIÓN Las frutas y los productos hortícolas u hortalizas forman parte esencial de la dieta humana; asi su consumo es una de las pautas mas claramente recomendadas en la alimentacion humana por el aporte de numerosos nutrientes; asi como de otros componentes que proporcionan bienestar fisiológico al tener un reducido contenido calòrico, previniendo de esta manera posibles transtornos patológicos en el futuro, favorenciendo la salud humana. Sin embargo, los productos agrícolas son susceptibles al ataque de microorganismos, lo que se produce en las diferentes etapas del proceso agrícola (precosecha y cosecha) e incluso y con mayor fuerza se produce durante la post cosecha, en el. transporte y comercialización, en las cuales la conducta antihigiénica del. hombre es un gran influyente. Se destaca que los microorganismos como: hongos, bacterias y levaduras son agentes etiológicos de diversas enfermedades en las frutas y hortalizas; especialmente son la causa de la pudrición.. De esta manera no solo. ocasiona importantes pérdidas económicas; sino que su consumo en forma cruda o indebidamente cocida este asociado a numerosos casos de brotes de enfermedades por microorganismos patógenos; también ha sido relacionada a brotes de infecciones, fundamentalmente de carácter estomacal. El estudio de los microorganismos en frutas y hortalizas ha brindado en los últimos años grandes aportaciones para la prevención y para la solución de problemas biológicos básicos; por cuanto una vez que ocurre la contaminación, muchos microorganismos patógenos poseen la capacidad de sobrevivir por largos períodos de tiempo en frutas y hortalizas frescas. En el presente trabajo sobre “Microbiología de Frutas y Hortalizas” se desarrolla en forma sistemática sus definiciones básicas, la importancia de las frutas y hortalizas en la alimentación humana; para luego analizar la contaminación biológica de los. 35.

(36) alimentos; así como los principales grupos de microorganismos presentes en frutas y hortalizas como: bacterias, hongos y levaduras. También se presenta el desarrollo temático respecto a las fuentes de contaminación, los factores que condicionan la supervivencia y multiplicación de bacterias, el análisis. Microbiológico, las. consecuencias del consumo de hortalizas y frutas contaminadas y las buenas prácticas para la inocuidad de frutas y hortalizas frescas.. 2.2 JUSTIFICACIÓN Las frutas y las hortalizas son alimentos sanos que por sus nutrientes el consumo de estos, crudas o cocidas, favorecen la salud de las personas; sin embargo, al ser alimentos perecibles están expuestos al deterioro y contaminación durante el proceso de pre-cosecha, cosecha y post cosecha, provocados principalmente por organismos microscópicos como: las bacterias, virus y levaduras; que provocan enfermedades o son. agentes causales de la pudrición. capaces de producir toxinas y causar. enfermedades en las personas que consumen los alimentos afectados. Así, los frutos maduros y dañados son más susceptibles a la infección; manifiesto en las heridas como: raspadura, perforación, magulladura y quebradura. La contaminación de estos alimentos se puede producir por una diversidad de fuentes durante la pre cosecha, la cosecha y la post cosecha, dentro de esta última a través del transporte y la comercialización; pero también por la conducta antihigiénica del hombre. En este sentido se considera importante profundizar su estudio en el presente trabajo, a partir de una investigación bibliográfica, a fin de analizar la microbiología en frutas y hortalizas, por su importancia en el conocimiento de la seguridad de los mismos tendientes a preservar la integridad y seguridad de los seres humanos y del medio ambiente.. 36.

(37) 2.3 DESARROLLO DEL TEMA 2.3.1 Las frutas y hortalizas 2.3.1.1 Definiciones En forma genérica se considera hortaliza a cualquier planta herbácea hortícola que se cultivan y que son adecuadas para el consumo; es decir que se utiliza cono alimento, ya sea crudo o cocinada.. “Las hortalizas son aquellas partes de los. vegetales en estado fresco, que bien crudas, conservadas o preparadas de diversas formas, se utilizan directamente para el consumo humano. El termino hortaliza incluye a las verduras en las que la parte comestible está constituida por sus órganos verdes (hojas, tallos o inflorescencias). Y las frutas son los frutos o partes carnosas de órganos florales que han alcanzado el grado de madurez adecuado y que son aptas para el consumo humano” (Fennema, 2010, p. 4). De acuerdo a su parte comestible se clasifican en: Hortalizas de hoja (lechuga, lechuga Batavia, acelga, espinaca, repollo y otros), hortalizas de raíz (rábano, zanahoria, remolacha, batata), hortalizas de tallo (cebolla puerro, cebolla cabezona, cebolla junca, ajo), hortalizas de inflorescencia (coliflor y brócoli), hortaliza de semilla (arverja y frejol) y hortalizas de fruto (tomate, pimentón, aji, pepino, victoria, cidra, papa). Según el medio de conservación se clasifican en hortalizas frescas, congeladas y deshidratadas. Y según el color se clasifican en hortalizas de hoja verde (ricas en clorofina), hortalizas amarillas (ricas en caroteno) y hortalizas de otros colores (ricas en vitamina C). (Pascual & Calderòn, 2006, p. 338) Por su parte las frutas se clasifican: Según su naturaleza en frutas carnosas o azucaradas de textura blanda, aromática con contenido en agua mayor del 50% y en frutas secas: pueden ser amiláceas (con contenido elevado de almidón y agua inferior al 50%, con elevado valor energético; pero poca grasa, por ejemplo castaña, avellana, etc.) y oleaginosas con elevado contenido en grasa y proteínas,. 37.

(38) carecen de almidón y se utilizan para extracción de aceite, ejemplo cacahuete, aceituna, etc. (Magallanes. 2010, p. 2) Figura 9 Hortalizas y frutas. 2.3.1.2 Importancia de las hortalizas y frutas en la alimentación humana La importancia de estas no reside en su contenido en proteínas, grasas e hidratos de carbono que, salvo excepciones, es bajo, sino en que estas contienen sales minerales, pues abunda el hierro, especialmente en la espinaca, el cobre en todas las hojas verdes; pero sobre todo calcio, el cual lo contienen los espárragos, judías verdes, cardo, apio y todas las hojas verdes de las hortalizas que se consumen crudas. Además son. nutritivas y saludables, ricas en vitaminas, minerales, fibra y, en menor medida, en almidón y azúcares, hecho que explica su bajo aporte calórico . Las hortalizas y frutas frescas son alimentos que contribuyen a hidratar nuestro organismo por su alto contenido de agua “Todas ellas tienen en común su elevado aporte de agua, que se sitúa en torno al 75-95% del peso total. Por este motivo, contribuyen a hidratar al organismo y a eliminar con más facilidad sustancias tóxicas, por lo que poseen una acción depurativa” (Eroski Consumer. 2013, p. 6). Su importancia también radica en la función que las hortalizas y frutas ejercen sobre el metabolismo intestinal, interviniendo en el desarrollo de la flora bacteriana intestinal, responsable de las fermentaciones útiles, haciendo predominar sobre la flora de putrefacción, procedente, casi siempre, de alimentos de origen animal.. 38.

(39) Contienen antioxidantes que se sabe con certeza que son un factor protector frente a enfermedades relacionadas con la degeneración del sistema nervioso, enfermedades cardiovasculares e incluso el cáncer. Son también una fuente indiscutible de sustancias de acción antioxidante. Por todo ello se consideran fundamentales para la salud. Tabla 1 COMPOSICIÓN NUTRICIONAL EN MICRONUTRIENTES DE HORTALIZAS POR 100G DE PORCIÓN COMESTIBLE. Fuente: Eroski Consumer (2013) La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha confirmado en los últimos años los resultados de diversos estudios de investigación que ponen de manifiesto. 39.

(40) los efectos anticancerígenos de las hortalizas, frutas y verduras, en particular contra el cáncer del tracto gastrointestinal y contra el de pulmón. De esta manera su consumo. contribuye a reducir el riesgo de las. enfermedades como las cardiovasculares, degenerativas y el cáncer; así por los beneficios en la salud “Se recomienda el consumo de hortalizas frescas mínimo entre tres y cinco raciones al día, lo que equivale a 400 gramos diarios. Sin embargo y a pesar de que nuestro país tiene un potencial productivo privilegiado no se consume la cantidad suficiente; esto a pesar del aumento en el consumo experimentado en los últimos años de hortalizas frescas. (Gil, Angel. 2010, p. 141) 2.3.2 La Contaminación biológica de los alimentos En general la contaminación se define como: “La introducción en un medio cualquiera de un contaminante, es decir, la introducción de cualquier sustancia o forma de energía con potencial para provocar daños irreversibles , en el medio inicial y que puedan afectar la salud, la higiene o el bienestar público” (Ortega, 2012, p. 60) La contaminación biológica es aquella que considera como contaminante aquellos seres o productos biológicos que afectan al hombre y su entorno, ya sea amenazando a su salud o a su disponibilidad de alimento. Así, las enfermedades de transmisión alimentaria o toxiinfección alimentaria se definen como: “Aquellas enfermedades producidas por la ingesta de alimentos contaminados por agentes biológicos (bacterias, virus, parásitos) o sus toxinas. Estos agentes y toxinas llegan a los alimentos por una inadecuada manipulación o por una mala conservación” (Martínez, 2011, p. 19). Entonces la contaminación de los alimentos se da por varios mecanismos, sea porque el alimento es portador de microorganismos patógenos para el hombre, se produce por el mal manejo o por contacto con alimentos contaminados o por mantenerlo en temperaturas inadecuadas o mal manejo de residuos y favorecidos. 40.

(41) por corrientes de aire se presenta la multiplicación de los microorganismos en éstos y al consumirlos es lógico que se presente la enfermedad de origen alimentario. Así, se define la Contaminación Biótica como “Aquella provocada por la presencia de microorganismos patógenos, parásitos, virus y productos tóxicos de origen biológicos en los alimentos. Estos microorganismos son seres vivos, la mayor parte de los cuales no se pueden ver a simple vista, entre los que se encuentran bacterias, virus, y hongos microscópicos que pueden causar un efecto perjudicial para la salud” (Diaz, 2010, p. 91). Los microorganismos en los alimentos procederán tanto de la microflora de la materia prima como de los que se introducen durante las operaciones de recolección/sacrificio, tratamiento, almacenamiento y distribución; así, los tipos y cantidad de microorganismos serán determinados por los factores siguientes: las propiedades del alimento, la atmósfera donde se almacenan, las características de los propios microorganismos y por los efectos del tratamiento. 2.3.3 Principales grupos de microorganismos en frutas y hortalizas La flora microbiana de las hortalizas fundamentalmente reside en su superficie, esto como consecuencia de su contacto con el suelo, aire, agua y animales. El pH de estos suele ser neutro por lo que entre su microflora son más frecuentes las bacterias que las levaduras, por ejemplo. Los principales grupos de microorganismos que se encuentran o desarrollan en las frutas y hortalizas son: Bacterias, hongos y levaduras 2.3.3.1 Las bacterias: Las bacterias patógenas están presentes en más de 30 clases de frutas y sobre todo en hortalizas frescas, provienen en su totalidad de la contaminación a través de los riegos con aguas residuales y fecales, abonados con estiércoles y materias vegetales en descomposición, vehiculadores de los agentes etiológicos de enfermedades tan importantes como las fiebres tifoideas, salmonelosis,. 41.

(42) listeriosis, cólera, etc. Así también numerosos Helmintos y sus formas larvarias depositados o fijados en hortalizas en contacto con los suelos, pueden actuar como soportes, portadores y vehiculadores de parásitos y larvas y constituir riesgos para la salud pública, cuando los productos son regados con aguas fecales o residuales o abonadas con estiércoles contaminados. Entre las principales bacterias que afectan a las frutas y hortalizas se encuentran: a. Pseudomonas: Son bacterias fitopatógenas viven generalmente en la proximidad de las plantas sobre las que son capaces de causar daños, producen podredumbre blanda bacteriana crecen en medios simples abundantemente formando un anillo y un sedimento de color verde azulado. El pigmento (piocianina) se difunde en el medio dándole una tonalidad azul verdosa. Afecta fundamentalmente a espárragos, cebollas, ajos, zanahorias, apio, perejil, remolachas, lechugas, espinacas, tomates, melones y sandias. b. Alcaligenes: Es un microorganismo que se encuentra fácilmente en el entorno c. Erwinia: Su proliferación se traduce por una putrefacción súbita del bulbo que desprende un olor fétido, acompañado de un desplome de las hojas. Todas las especies de este género son patógenas para las plantas y está presente en la mayoría de los suelos, su desarrollo se ve facilitado por un calor excesivo, una fertilización demasiado rica, el empleo de substratos demasiados fuertes que provocan demasiada humedad. d. Xanthomonas: Es una especie microbiológica de bacterias que causa una variedad de fitopatologías. e. Bacillus: es un género de bacterias que atacan a las plantas tienen forma de bastón y Gram positiva f. Corineformes: Son bacterias Gram Positivas, principalmente aerobias que tienden a formar filamentos ramificados (Negroni, M. 2009, p. 383).. 42.

(43) 2.3.3.2 Hongos (Moho): Se definen como: “Organismos microscópicos que viven en la materia animal. o vegetal. Ayudan en la descomposición de la materia muerta y a reciclar los nutrientes en el medio ambiente. Se encuentran presente prácticamente en todas partes y se les puede encontrar creciendo en materia orgánica como el suelo, los alimentos y la materia vegetal. Para poder reproducirse, el moho produce esporas, las cuales se propagan a través del aire, el agua o a través de insectos” (Acevedo, 2013, p. 27). Los hongos son causantes de las más numerosas y frecuentes alteraciones y. proteínas referidos al aspecto, valor nutricional, características organolépticas y dificultad de conservación de las hortalizas; así como a los trastornos patológicos, alérgicos y tóxicos en los consumidores, debidos a diferentes géneros y especies de Tricomicetos (Oomicetos y Zogomicetos), Ascomicetos y Deuteromicetos, colonizadores externos y Basidiomicetos (levaduras) internos. Como consecuencia de su bajo pH muchos frutos frescos son menos sensibles a las bacterias que a los hongos, de ahí que su flora bacteriana sea generalmente menos numerosa. Así producen mohos que suelen tener actividad pectinasa y son responsables de la desintegración (pérdida de consistencia) de la fruta. y hortalizas por descomposición del material pectínico. Entre los. principales se encuentran: a. Botrytis cinérea: produce una podredumbre mohosa gris,. es un hongo que. inverna en forma de esclerocios o micelio en madera enferma o en la corteza del tronco, favorecido por condiciones climatológicas óptimas para su desarrollo las temperaturas entre 15ºC y 20ºC y una humedad relativa de 90%. Afecta a las moras, fresas, naranjas, uvas, limones, cerezas, melocotones, ciruelas, pasas, manzanas, peras y otros.. 43.

(44) Figura 10 Frutas con podredumbre mohosa gris. b. Rhizopus stolonifer: produce podredumbre blanda, un hongo fitopatógeno versátil “posee una rápida velocidad de crecimiento y puede desarrollarse en una amplia gama de temperaturas y humedades relativas. Una vez que se inicia la lesión, este hongo puede invadir el resto del fruto y los adyacentes, creando redes sobre los productos que en pocos días pueden llegar a afectar la totalidad de los mismos” (Velásquez, 2008, p. 49). Generalmente, las heridas son causadas durante la cosecha y transporte de los productos hortofrutícolas, por consiguiente, las mayores pérdidas por pudriciones se presentan después de la cosecha y empacado de los productos. ataca a las uvas, fresas, cerezas, aguacates, melocotones, ciruelas, judías, zanahorias, patatas, coliflor. Figura 11 Frutas con podredumbre mohosa blanda. 44.

(45) c. Cladosporium herbarum: Produce podredumbre mohosa verde. Son hongos muy comunes y ocurren sobre todo en los humedales, bosques y jardines; les gusta crecer en descomposición o en las hojas de las plantas. Afecta uvas, cerezas, ciruelas, albaricoques. Figura 12 Vegetales con podredumbre mohosa verde. d. Hongos de los géneros Colletotricum lindemuntrhianum, C. coccodes: Producen podredumbre por Antracnosis, afecta a los pepinos, tomates, calabacín, sandias y papayas.. Figura 13 Frutas con podredumbre por Antracnosis. 45.

(46) e. Sclerotinia: Produce podredumbre parda; es un hongo ascomicete, fitopatógeno, necrotofico que causa un gran número de enfermedades en los productos hortofrutícolas. Afecta manzanas, peras, ají verde, lechuga. (Pascual & Calderón, 2006, p. 339). Figura 14 Frutas con podredumbre parda. Otros. como. Alternaria. tenius,. Aspergillus. niger,. Physalospora. y. Cerastostomella producen podredumbre mohosa negra y afecta a las uvas, cerezas, cebollas, etc. 2.3.3.3 Levaduras Son responsables de la fermentación de zumos, salsas ácidas y mermeladas cuya conservación depende de la acidez, el azúcar y la sal. Las levaduras aisladas de las frutas pertenecen a los géneros Candida, Debaryomyces, Hanseniaspora, Pichia, Rhodotorula, Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Sporobolomyces, Trichosporon, Zygosaccharomyces y otros.. 46.

(47) 2.3.4 Micro flora alterante y fuentes de contaminación hortofrutícula Los microorganismos que con mayor frecuencia se encuentran en los vegetales, fruta y hortalizas. es sumamente alta. Así, los hongos (mohos), levaduras y. bacterias pueden crecer en hortalizas, pero las bacterias se aíslan más frecuentemente, ya que crecen más rápido que las levaduras y los mohos. Los mismos tipos de microbios pueden estar presentes sobre frutas u hortalizas; sin embargo, las características intrínsecas de estas afectan a los organismos residentes determinando de esta manera cuáles finalmente desarrollarán. Las hortalizas tienen en general un pH entre 5 y 6 mientras que las frutas muestran un valor menor a 4,5 aunque existen excepciones, por ejemplo melón. Por lo tanto las bacterias crecen más rápido que los mohos y levaduras sobre la mayoría de las hortalizas, y viceversa en el caso de las frutas. Como en las hortalizas, la microflora normal de las frutas varia e incluye tanto bacterias como hongos; en tanto que la alteración de las frutas está causada más frecuentemente por levaduras y mohos que por acción de bacterias. Aunque los mohos alteran, las frutas antes y después de cosecharlas, las levaduras también son importantes. Respecto a las fuentes de contaminación microbiológica o de microorganismos son todas las señaladas a propósito de las hortalizas, como aire, suelo, insectos y por la acción del hombre y en sus diferentes etapas. 2.3.4.1Contaminación biológica durante la pre cosecha La contaminación se puede dar a través del suelo, agua, aire, insectos, animales, actividades del hombre, uso de pesticidas y cultivo. a. El suelo: Diferentes bacterias, mohos y levaduras que se asientan y sustancias químicas de origen agrícola. b. El agua: Contamina diferentes puntos de la cadena alimentaria, en el caso de las hortalizas y frutas las aguas de riego fecales o contaminada aportan. 47.