ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENÍERIA AGROINDUSTRIAL
TESIS
PRESENTADO POR:
Bach.SEGURA USURIAGA, Manuel Arturo
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO AGROINDUSTRIAL
TARMA – PERÚ 2013
“EFECTO DEL OZONO EN LAS CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICA, MICROBIOLÓGICA Y COLORIMÉTRICA DE
LA LECHUGA (Lactuca sativa L.) MINIMAMENTE
PROCESADA’’
1
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENÍERIA AGROINDUSTRIAL
Tesis
Presentada por:
SEGURA USURIAGA, Manuel Arturo
Sustentada y aprobada ante el siguiente jurado:
_______________________ ______________________
………... ………
PRESIDENTE SECRETARIO
________________________ _______________________
………. ………...
VOCAL VOCAL
_________________________
..……….
VOCAL
2
ASESOR:
MSc. SHALIN CARHUALLANQUI ÁVILA
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iv 3
Dedicatoria
A mis padres Fortunato y Julia por brindarme su apoyo incondicional en mi lucha diaria por alcanzar mi sueños.
A mis hermanos quienes siempre están conmigo.
Arturo
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AGRADECIMIENTOS
La vida está hecha de pequeños y grandes sucesos, todos ellos se transforman en experiencias de gran importancia para las personas.
Expresamos nuestra eterna gratitud:
- A nuestra Alma Máter, la UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU Y LA FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS por acogernos en su seno para nuestra formación profesional.
- Al M. Sc. Shalin Carhuallanqui Ávila, asesora del presente trabajo de investigación, por sus orientaciones, y apoyo incondicional.
- Al Sr. Alfonso Roda Marrou por facilitarme su planta de mínimamente procesado en Pachacamac – Lima, para la realización de mi trabajo de investigación.
- A toda la plana docente y personal administrativo de la Universidad Nacional del Centro del Perú –Facultad de Ciencias Aplicadas.
- A los docentes de la especialidad de Ingeniería Agroindustrial por su abnegada labor en formar profesionales de calidad humana y profesional.
- Al MINAG Agencia Agraria Tarma por facilitarnos información.
- A mis familiares, amigos y compañeros quienes me brindaron su apoyo en todo momento para la ejecución del presente trabajo.
Gracias
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Reconocimiento
A la Facultad de Ciencias Aplicadas Escuela Académico Profesional de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Nacional del Centro del Perú por darnos la oportunidad de seguir logrando nuestros objetivos profesionales
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RESUMEN
La investigación tuvo como objetivo evaluar la influencia de las concentraciones en los diferentes tiempos de contacto de agua ozonizada en las características fisicoquímicas, microbiológicas y colorimétricas de la lechuga mínimamente procesada.
La investigación consta de cuatro etapas: 1º etapa: caracterización de la lechuga fresca: humedad 95.02%, acidez titulable 0.1229 % y pH 6.29; la carga microbiana fue: coliformes totales 8.0 x 102 UFC/g; mohos 4.3 x103UFC/g y levaduras 4.3 x103UFC/g. La 2º y 3º etapa: la descripción del flujograma de la lechuga mínimamente procesada a diferentes concentraciones (1;1,5 y 2 ppm) y tiempos de contacto (6 y 9 min.) y la caracterización del % humedad, acidez titulable y pH; microbiológicas: coliformes totales, mohos y levaduras; y colorimétricas y la 4° etapa: caracterización del % humedad, acidez titulable y pH; microbiológicas: coliformes totales, mohos y levaduras; y colorimétricas a diferentes tiempos de almacenamiento (0, 5 y 10 días) del tratamiento óptimo.
El tratamiento optimo fue a una concentración de ozono a 1ppm por nueve minutos de tiempo de contacto, que nos dio valores de cuantificación de característica de cromaticidad 32.12 y coordenada a* de -10.76 altos, de igual forma se mantuvo la inocuidad, ya que cumplió con ˂ 10 UFC/g a lo establecido por la norma técnica peruana, y por lo tanto se llega a la conclusión que a una concentración de ozono a 1ppm por 9 min. de tiempo de contacto es la más adecuada, ya que se logró la inocuidad del producto y una mayor retención de color.
Palabras clave: Lechuga, mínimamente procesado, agua ozonizada.
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ABSTRACT
The research aimed to evaluate the influence of the concentration and contact time of ozonated water in the physicochemical, microbiological colorimetric and minimally processed lettuce.
The research consists of four stages: Stage 1: characterization of fresh lettuce humidity 95.02%, 0.1229% titratable acidity and pH 6.29, the microbial load was:
total coliforms 8.0 x 102 CFU / g; molds yeasts 4.3x103 UFC/g and yeasts 4.3 x103 UFC/g. The second and third stage: the description of the flowchart of minimally processed lettuce at different concentrations (1, 1.5 and 2 ppm) and contact times (6 and 9 min.) In addition, characterization of percentage moisture, titratable acidity and pH, microbiological: total coliforms, molds and yeasts, and colorimetric and the fourth stage: characterization of percentage moisture, titratable acidity and pH; microbiological: total coliforms, molds and yeasts, and colorimetric at different storage times (0, 5 and 10 days) of the optimal treatment.
Optimal treatment was at a concentration of 1 ppm ozone for nine minutes of contact time, which gave us feature quantization values 32.12 and chromaticity coordinate a * of -10.76 high, just as safety is maintained, as it met with ˂ 10 CFU / g standard established by the Peruvian art, and therefore concludes that at a concentration of 1 ppm ozone for 9 min. contact time is the most appropriate, since it succeeded product safety and better color retention.
Keywords: Lettuce, minimally processed, ozonated water
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ÍNDICE GENERAL
Página
DEDICATORIA……….. IV AGRADECIMIENTO………. V RECONOCIMIENTO……… VI RESUMEN………... VII ABSTRACT……… VIII INDICE………... IX LISTA DE TABLAS……….. XIII LISTA DE FIGURAS……… XVI LISTA DE ANEXOS………..………….. XIX INTRODUCCIÓN……… XX
CAPÍTULO I
PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO
1.1. DETERMINACIÓN DEL PROBLEMA………. 22
1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA………. 24
1.3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN………..………….………..….. 24
1.3.1. Objetivo general………..……….. 24
1.3.2. Objetivos específicos……….……… 24
1.4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION...………… 25
1.5. DELIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN……… 26
1.5.1. Espacial……….……….. 26
1.5.2. Temporal………. 26
1.5.3. Cuantitativa……….. 26
CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN……….…………. 27
ix
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2.2. BASES TEÓRICAS………... 31
2.2.1. GENERALIDADES, CARACTERÍSTICAS BOTÁNICAS, GENÉTICAS, AGRONÓMICAS Y POSTCOSECHA DEL CULTIVO DELA LECHUGA (Lactuca sativa L.)………. 31
A. Generalidades de la Lechuga (Lactuca sativa L.)……… 31
B. Características Botánicas……….. 31
C. Características Genéticas……… 32
D. Características Agronómicas……….. 33
E. Características postcosecha de la lechuga………. 35
2.2.2. CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS INDICADORES DE LA CALIDAD EN HORTALIZAS………..…… 38
A. Criterios Microbiológicos……… 38
B. Grupos de microorganismos………. 39
C. Microorganismos en hortalizas frescas……… | 40
2.2.3. GENERALIDADES, CARACTERÍSTICAS Y CLASIFICACIÓN DE LOS VEGETALES MÍNIMAMENTE PROCESADOS……… 43
A. Vegetales Mínimamente Procesados……… 43
B. Características………. 44
C. Clasificación………. 44
2.2.4. GENERALIDADES, POTENCIAL, REACCIÓN Y APLICACIÓN 2 DEL OZONO EN LOS ALIMENTOS……… 45
A. Generalidades………. 45
B. Potencial de oxidación ..……… G 46 C. Reacciones del ozono en el alimento………. 47
D. Aplicaciones……….. 48
2.2.5. COLORIMETRIA………....……… 2 50 A. El color……….………. 50
B. Colorimetría tricromatica………. 51
C. Valores triestimulos………. 52
D. Valores en el sistema CIELAB……… 52
E. Importancia del color en los alimentos…... 54 x
10
2.3. 2 Desarrollo de variables ………..……….. 55
2.3.1. Variable independiente……….. 55
2.3.2. Variable dependiente……….. 55
2.4. Hipótesis de la investigación……..……….. 56
2.4.1. hipótesis general………... 56
2.4.2. hipótesis estadística...………. 56
2.5. Variables (operacionalizacion)……… 57
CAPÍTULO III METODO O PROCEDIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN 3.1. Tipo de investigación………... 58
3.2. … Nivel de investigación……….……… 58
3.3. Métodos de investigación………. 58
3.4. Diseño de investigación………. 60
3.5. Población y muestra……….. 61
3.5.1. Población………. 61
3.5.2. Muestra………. 61
3.6. Técnicas, instrumentos y procedimientos de recolección de información o datos………... 61
3.7. Técnicas de procesamiento y análisis de datos……..……… 67
CAPÍTULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACION 4.1. Presentación, Análisis e Interpretación de Información O Datos…………... 70
4.1.1. Caracterización del % de Humedad y Fisicoquímica de la Lechuga Fresca……… 70
4.1.2. Caracterización Microbiológicade la Lechuga Fresca……….. 72
4.1.3. Caracterización de la Lechuga Mínimamente Procesada Tratadas con Ozono……….. 72
A. Análisis del % de Humedad y Fisicoquímico de la lechuga Mínimamente Procesada Tratadas con Ozono……… 72
xi
11
B. Análisis Microbiológico de la lechuga Mínimamente
Procesada Tratadas con Ozono………. 80
C. Análisis Colorimétrico de la lechuga Mínimamente Procesada Tratadas con Ozono………. 85
4.1.4. Caracterización del tratamiento óptimo seleccionado de acuerdo al diseño experimental ………. 91
A. Análisis del % de Humedad y fisicoquímico del tratamiento óptimo……… 92
B. Análisis microbiológico del tratamiento óptimo………… 97
C. Análisis Colorimétrico del tratamiento óptimo………….. 102
4.2 Discusión de Resultados………. 105
4.2.1 Referidos al Análisis del % de Humedad y Fisicoquímico de la Lechuga Fresca ………. 106
4.2.2 Referidos al Análisis Microbiológica de la Lechuga Fresca……….. 113
4.2.3 Referidos al Análisis de la lechuga Mínimamente Procesada tratadas con ozono……….. 107
4.2.4 Referido a la Caracterización del Tratamiento Óptimo Seleccionado de acuerdo al Diseño experimental………. 118
CONCLUSIONES……….……… 131
SUGERENCIAS………... 133
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA………. 134
ANEXOS………... 140
xii
12
LISTA DE TABLAS
Tabla N° Página
1 Características botánicas de la lechuga……… 32 2 Recomendaciones para el almacenamiento de la lechuga…….. 36 3 Enfermedades y síntomas de la lechuga en postcosecha……... 37 4 Norma sanitaria que establece los criterios microbiológicos de
calidad sanitaria e inocuidad para las frutas y hortalizas………. 39 5 Dosis infecciosa y periodo de incubación de patógenos
comunes asociados a los alimentos………. 42 6 Operacionalizacion de hipótesis, variables e indicadores……… 57 7 Esquematización del diseño experimental de la integración
concentración y tiempo de contacto……… 60 8 Representación del diseño estadístico DCA con arreglo
factorial de 3 x2 aplicado a la investigación………. 68 9 Análisis de Humedad (%) en 100g de muestra de lechuga
fresca ……… 70
10 Análisis Fisicoquímico en 100g de muestra de lechuga
fresca………. 71
11 Recuentos microbiológicos (UFC.g-1) de lechuga fresca……….. 72 12 Contenido del % de humedad en los seis tratamientos de la
lechuga mínimamente procesada……… 73 13 Análisis de varianza para % de humedad, utilizando SC
ajustada para pruebas………. 73
14 Contenido del pH en los seis tratamientos de la lechuga
mínimamente procesada……… 75
15 Análisis de varianza para pH, utilizando SC ajustada para
pruebas………. 76
16 Contenido del % acidez titulable en los seis tratamientos de la lechuga mínimamente procesada……… 78
xiii
13
17 Análisis de varianza para % de acidez titulable, utilizando SC
ajustada para pruebas………. 79
19 Recuentos microbiológicos (Coliformes totales - UFC.g-1) en los seis tratamientos de la lechuga mínimamente
procesada……….. 81
20 Recuentos microbiológicos (Mohos - UFC.g-1) en los seis tratamientos de la lechuga mínimamente procesada……… 82 21 Recuentos microbiológicos (Levaduras- UFC.g-1) en los seis
tratamientos de la lechuga mínimamente procesada… 84 22 Coordenadas a* en los seis tratamientos de la lechuga
mínimamente procesada……… 86
23 Análisis de varianza para coordenada a* utilizando SC
ajustada para pruebas………. 87
24 Coordenadas (C*) en los seis tratamientos de la lechuga
mínimamente procesada………. 89
25 Análisis de varianza para cromaticidad C* utilizando SC
ajustada para pruebas……… 90
26 Influencia del tiempo de conservación y tratamientos de lavado con agua ozonizada a 1 ppm durante 9 min y agua normal (testigo) en la humedad (%) de la lechuga mínimamente procesada almacenadas durante 10 días a 5 ° C………. 92 27 Influencia del tiempo de conservación y tratamientos de lavado
con agua ozonizada a 1 ppm durante 9 min y agua normal (testigo) en el pH de la lechuga mínimamente procesada almacenadas durante 10 días a 5 ° C………. 94 29 Influencia del tiempo de conservación y tratamientos de lavado
con agua ozonizada a 1 ppm durante 9 min y agua normal (testigo) en la acidez titulable (%) de la lechuga mínimamente procesada almacenadas durante 10 días a 5 ° C……… 95 30 Recuentos microbiológicos (Coliformes totales - UFC.g-1) de
lechuga mínimamente procesada en tratamientos de lavado xiv
14
con agua ozonizada a 1 ppm 9 min y agua normal (testigo) almacenadas durante 10 días a 5 ° C……… 97 31 Recuentos microbiológicos (Mohos - log ufc.g-1) de lechuga
mínimamente procesada en tratamientos de lavado con agua ozonizada a 1 ppm durante 9 min y agua normal (testigo) almacenadas durante 10 días a 5 ° C………. 99 32 Recuentos microbiológicos (levaduras - log ufc.g-1) de lechuga
mínimamente procesada en tratamientos de lavado con agua ozonizada a 1 ppm durante 9 min y agua normal (testigo) almacenadas durante 10 días a 5 ° C……… 101 33 Influencia de la concentración de agua ozonizada a 2 ppm
durante 9 min y agua normal (testigo) en la coordenada a* de
la lechuga mínimamente……… 102
34 Influencia del tiempo de conservación y tratamientos de lavado con agua ozonizada a 1 ppm durante 9 min y agua normal (testigo) en la Cromaticidad (C*) de la lechuga mínimamente procesada almacenadas durante 10 días a 5 ° C……….. 104
xv
15
LISTA DE FIGURAS
Figura N° Página
1 Potencial de oxidación del ozono.………. 47
2 Reacción del ozono en el etileno……… 48
3 Poder de reflexión de objetos blanco, negro y verde………. 51
4 Luminosidad de un objeto……….. 53
5 El Croma de un objeto……… 53
6 Matiz de un objeto……….………. 54
7 Diagrama de flujo de obtención del procesamiento mínimo de la lechuga (Lactuca sativa L.)………... 63 8 Diseño Experimental de la caracterización de la lechuga mínimamente procesada en agua ozonizada………. 66 9 Representación de las medias de las puntaciones totales según el % de humedad a las diferentes concentraciones y tiempos de contacto de agua ozonizada………. 74
10 Representación de las medias de las puntaciones totales según el pH a las diferentes concentraciones y tiempos de contacto de agua ozonizada……… 77
11 Representación de las medias de las puntaciones totales según el % acidez titulable a las diferentes concentraciones y tiempos de contacto de agua ozonizada.……… 80 12 Representación de las medias de las puntaciones totales
según los recuentos microbiológicos (coliformes totales) a las diferentes concentraciones y tiempos de contacto de agua ozonizada………
82 13 Representación de las medias de las puntaciones totales
según los recuentos microbiológicos (mohos) a las diferentes concentraciones y tiempos de contacto de agua ozonizada…. 83
xvi
16
14 Representación de las medias de las puntaciones totales según los recuentos microbiológicos (levadura) a las diferentes concentraciones y tiempos de contacto de agua ozonizada. 85 15 Representación de las medias de las puntaciones totales
según la coordenada a* a las diferentes concentraciones y tiempos de contacto de agua ozonizada……….. 88 16 Representación de las medias de las puntaciones totales
según la cromaticidad C* a las diferentes concentraciones y tiempos de contacto de agua ozonizada……… 91 17 Valores de % humedad en lechuga mínimamente procesada
con agua ozonizada a 1 ppm durante 9 min y agua normal (testigo) almacenadas durante 10 días a 5 ° C……… 93 18 Valores de pH en lechuga mínimamente procesada con agua
ozonizada a 1 ppm durante 9 min y agua normal (testigo) almacenadas durante 10 días a 5 ° C……….. 95 19 Valores de acidez titulable (%) en lechuga mínimamente
procesada con agua ozonizada a2 ppm durante 9 min y agua normal (testigo) almacenadas durante 10 días a 5 ° C……….. 96 20 Valores de recuentos microbiológicos (Coliformes totales - log
ufc.g-1) en lechuga mínimamente procesada con agua ozonizada a 1 ppm durante 9 min y agua normal (testigo) almacenadas durante 10 días a 5 ° C………. 98 21 Valores de recuentos microbiológicos (Mohos - log ufc.g-1) en
lechuga mínimamente procesada con agua ozonizada a 1 ppm durante 9 min y agua normal (testigo) almacenadas durante 10
días a 5 ° C………. 100
22 Valores de recuentos microbiológicos (Levaduras - log ufc.g-1) en lechuga mínimamente procesada con agua a y 1 ppm durante 9 min y agua normal (testigo) almacenadas durante
10 días a 5 ° C………. 102
xvii
17
23 Valores de coordenada (a*) en lechuga mínimamente procesada con agua ozonizada a 1 ppm durante 9 min y agua normal (testigo) almacenadas durante 10 días a 5 ° C………. 103 24 Valores de Cromaticidad (C*) en lechuga mínimamente
procesada con agua ozonizada a 1 ppm durante 9 min y agua normal (testigo) almacenadas durante 10 días a 5 ° C……….. 105
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18
LISTA DE ANEXOS
Anexo Página ANEXO I. Evaluación estadística………... 140 ANEXO II. Análisis del % de humedad, físico químico y
microbiológico de lechuga fresca y lechuga mínimamente
procesado almacenadas durante 0 ,5 y 10 días……… 144 ANEXO III. Análisis colorimétrico de lechuga mínimamente procesada
almacenadas durante 10 días.……….. 146 ANEXO IV. Fotografías correspondientes a la obtención y tratamiento
con ozono a la lechuga mínimamente procesada………… 150
xix
19
INTRODUCCIÓN
Señor Presidente y miembros del Jurado pongo a consideración el trabajo de investigación “EFECTO DEL OZONO EN LAS CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICA, MICROBIOLÓGICA Y COLORIMÉTRICA DE LA LECHUGA (Lactuca sativa L.) MINIMAMENTE PROCESADA’’.
La investigación se desarrolló debido a que en la actualidad los cambios socioculturales han multiplicado la demanda de alimentos de consumo fácil y rápido. El factor determinante de las nuevas tendencias del consumo es el creciente interés por alimentos sanos, seguros, libres de aditivos, es decir, productos frescos o con características similares a los frescos y obtenidos de forma respetuosa con el medio ambiente. Si a esto, se añade el aumento en el poder adquisitivo, el resultado es una creciente demanda de frutas y hortalizas procesadas en fresco. Éstas necesitan un tiempo mínimo de preparación y poseen las mismas características nutricionales del producto entero del cual proceden.
En la actualidad se revisó la seguridad y potencialidad del ozono para la industria alimentaria y se presentó generalmente reconocido como seguro (GRAS) para las aplicaciones en contacto con los alimentos (U.S. FDA, 1997).
Esta declaración de GRAS se sometió a la Food and Drug Administration (FDA).
Investigaciones y aplicaciones comerciales demuestran que el ozono puede reemplazar a desinfectantes tradicionales proporcionando otros beneficios. La
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20
ventaja más importante de este gas es que es efectivo a bajas concentraciones (0,01 ppm o menos) y durante períodos de exposición muy cortos. Este gas permite la reutilización, recirculación del agua empleada en el lavado de frutas y hortalizas tras una previa filtración. Elimina el color, olor y turbidez del agua al reducir las cargas orgánicas. La principal función que se le atribuye es su acción microbicida, inhibiendo bacterias como Escherichia coli, Listeria monocytogenes y otros patógenos alimentarios muchos más rápido que los desinfectantes tradicionales como el cloro que forma residuos químicos en el agua sobrante que recaen en el medio ambiente o la formación de compuestos cancerígenos como trihalometanos (THM) y cloraminas.
En términos generales éstas son las razones que han impulsado para realizar la investigación con el propósito de determinar si existe o no influencia entre las concentraciones en los diferentes tiempos de contacto de agua ozonizada en las características fisicoquímicas, microbiológicas y colorimétricas de la lechuga mínimamente procesada.
La hipótesis planteada fue las concentraciones en los diferentes tiempos de contacto de agua ozonizada influyen positivamente en las características fisicoquímicas, microbiológicas y colorimétricas de la lechuga (Lactuca sativa L.) mínimamente procesada.
El método general utilizado en la investigación fue el método científico.
El objetivo general planteado en la investigación fue evaluar la influencia de la concentraciones en los diferentes tiempos de contacto de agua ozonizada en las características fisicoquímicas, microbiológicas y colorimétricas de la lechuga (Lactuca sativa L.)mínimamente procesada.
El contenido del informe está estructurado en cuatro capítulos, de la siguiente manera:
xxi
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CAPÍTULO I, Contiene el planteamiento del problema, abarcando la caracterización de la problemática, formulación del problema, objetivos de la investigación, justificación e importancia y delimitación del problema de la investigación
CAPÍTULO II, Guarda relación con el desarrollo del marco teórico, comprendiendo los antecedentes de la investigación, teoría científica que fundamente el estudio, y el marco teórico conceptual.
CAPÍTULO III, Abarca la parte metodológica de la investigación, en la que incluye el tipo y nivel, el método y diseño de investigación, población y muestra, procedimientos de la investigación, técnicas e instrumentos de recolección de datos, técnicas de análisis y procesamiento de datos.
CAPÍTULO IV, Detalla el análisis e interpretación de los resultados las discusiones de la caracterización fisicoquímica, microbiológica y colorimétrica de la lechuga fresca y de la lechuga mínimamente procesada tratadas con ozono, la caracterización de la influencia de las concentraciones y tiempos de contacto de agua ozonificada en la características fisicoquímicas, microbiológicas y colorimétricas en diferentes tiempos de almacenamiento.
Finalmente se ha establecido las respectivas conclusiones y recomendaciones obtenidas.
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CAPÍTULO I
PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO
1.1. DETERMINACIÓN DEL PROBLEMA
En los últimos años los productos procesados en fresco comenzaron a introducirse a través de las cadenas de establecimientos de comidas preparadas y restaurantes, y en poco años, los supermercados empezaron a demandarlos. Estos productos han pasado de la industria del catering a las vitrinas refrigeradas de los supermercados. Tanto el número como la variedad de artículos procesados en fresco han aumentado considerablemente. Si en 1990 en EEUU, representaban sólo el 1% del volumen total de la industria de los productos frescos, la estimación de para el año 2000 fue de 4 a 8.000 millones de dólares. Se esperaba un arrollador aumento de estos productos, en especial, el de ensaladas de frutas y ensaladas mixtas de vegetales. Así, el monto de ensaladas mixtas pasó de 167,5 millones en 1991 a los 507 millones de dólares en 1994, un crecimiento del 200%, probablemente, acababa de surgir el mercado internacionalmente más importante (Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, 2001).
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Cabe señalar que las hortalizas son de gran importancia económica en la Provincia de Tarma. La lechuga es una de las que más se cultiva en esta localidad, es un alimento natural con alto valor funcional que no está siendo sometido a procesos de valor agregado.
De tal forma el uso potencial del ozono en la industria hortofrutícola depende del hecho de que como agente oxidativo, es 1.5 veces más fuerte que el cloro y más efectivo para un espectro más amplio de microorganismos que el cloro y otros desinfectantes. El ozono elimina la carga microbiana presente en la superficie del tejido, una de las principales responsables de la pérdida de calidad y que es mucho más rápido que los desinfectantes tradicionalmente usados, como el cloro y está libre de residuos químicos (Sandermann, 1996).
Es así que la organización mundial de la salud (OMS) y del medio ambiente han expresado su preocupación con respecto al cloro por la formación de residuos químicos en el agua sobrante que recaen en el medio ambiente o la formación de compuestos cancerígenos como trihalometanos (THM) y cloraminas. Estos THM se forman por la reacción del cloro libre (HOCl, OCl-) con compuestos orgánicos y el nivel máximo tolerado de THM en el agua es de 100 μg·L-1 (Comisión del Codex Alimentario, 1998).
En los beneficios sobre la aplicación de ozono en productos hortofrutícolas podemos señalar lo reportado por Bazarova (1992) que conservó manzanas a 0ºC y un 90-95% HR con ozono gaseoso (5-6 μgL-1) durante 4h al día reduciendo las pérdidas de peso y la incidencia de daños en el fruto. Kolodyaznaya y Suponina (1995) observaron que tras varios meses de conservación de patatas con 4 a 9 ppm de ozono, éstas mostraron más contenido en vitamina C.
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En base a los resultados de esta investigación, este trabajo permitió proponer parámetros, para que servirán para un adecuado procesamiento de una lechuga u hortaliza mínimamente procesada, sanitizado con ozono, ya que esto podrá garantizar la inocuidad del alimento y mejora de la calidad del producto terminado con las aptas características fisicoquímica, colorimétrica y microbiológica, para su comercialización.
1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cómo influirá las concentraciones en los diferentes tiempos de contacto de agua ozonizada en las características físico químicas, microbiológicas y colorimétricas de la lechuga (Lactuca sativa L.)mínimamente procesada?
1.3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 1.3.1. OBJETIVO GENERAL
- Evaluar la influencia de la concentraciones en los diferentes tiempos de contacto de agua ozonizada en las características fisicoquímicas, microbiológicas y colorimétricas de la lechuga (Lactuca sativa L.)mínimamente procesada.
1.3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS.
- Determinar las características fisicoquímicas de la lechuga (Lactuca sativa L.) fresca: pH y % acidez titulable.
- Determinar las características microbiológicas de la lechuga (Lactuca sativa L.) fresca: coliformes totales, mohos y levaduras.
- Determinar las características fisicoquímicas, microbiológicas y colorimétricas de la lechuga (Lactuca sativa L.) mínimamente procesada tratadas con agua ozonizada a diferentes concentraciones y tiempos de contacto.
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- Determinar la concentración optima y el tiempo de contacto optima de agua ozonizada mediante la evaluación experimental de las características físico químicas, microbiológica y colorimétricas en la lechuga (Lactuca sativa L.) mínimamente procesada.
- Determinar las características fisicoquímicas, microbiológicas y colorimétricas de la concentración y el tiempo de contacto óptimo de agua ozonizada en la lechuga (Lactuca sativa L.) mínimamente procesada almacenadas a diferentes días.
1.4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION
Actualmente en la localidad de Tarma la lechuga es uno de los cultivos de particular importancia, ya que es una de las que más se produce en esta localidad constituyendo un 5934,64 TM en el año 2011 por consecuencia brinda una fuente de trabajo, y además es un alimento natural con alto valor nutricional que no está siendo sometido a procesos de valor agregado, y sería un aporte relacionar el uso de ozono en la calidad final de vegetales mínimamente procesadosya que este compuesto químico no deja residuos químicos dañinos para la salud.
Se ha verificado científica y comercialmente que el ozono puede sustituir a agentes sanitizantes tradicionales y proporcionar otros beneficios. Están en proceso varias investigaciones y pruebas industriales para validar el uso de ozono en la industria. En el 2001 fue declarado el ozono GRAS como agente antimicrobiano para procesamiento de alimentos (Kinman, 2005).
Se pretende dar un valor alternativo para mejorar la seguridad alimentaria mediante la utilización de ozono, proceso por la cual conservara el alimento mínimamente procesado ante el deterioro microbiológico, cumpliendo con sus características fisicoquímicas, microbiológicas y
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organolépticas propias de la lechuga mínimamente procesada, dicho proceso no es costoso ya que el procesamiento es aplicable a las condiciones socioeconómicas de nuestra localidad, por lo tanto permitiría a la mejora de calidad de vida de todas las personas ya sea como un proveedor o consumidor.
1.5. DELIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN 1.5.1. ESPACIAL
El presente trabajo de investigación se ha realizado con materia prima de la provincia de Tarma específicamente del distrito de Palcamayo.
La parte experimental y de laboratorio se realizó en los Laboratorios de la Facultad de Industrias Alimentarias - UNCP e ingeniería Agroindustrial de la FACAP - UNCP.
1.5.2. TEMPORAL
La elaboración y ejecución de la parte experimental del proyecto tuvo una duración de 22 meses, se realizó del 3 de junio del 2011 al 4 de abril del 2013.
1.5.3. DELIMITACION CUANTITATIVA
Para la realización del trabajo de investigación se usó un total de 10 kg. de lechuga de la variedad “Acolladas”, los cuáles fueron divididos de forma equitativa según el objetivo del trabajo de investigación.
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CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes de la Investigación
Se presenta algunas investigaciones realizadas en diversos contextos y niveles experimentales relacionados a las variables que se aborda en este trabajo.
Carvajal, Aristizábal, Oliveros y Mejía (2011) realizaron un estudio de la colorimetría del fruto de café durante su desarrollo y maduración, Los resultados obtenidos para los frutos de café de distintos días de desarrollo presentan cuantitativamente diferencias de color definidas por las coordenadas cromáticas (a*, b*, C* y h*) y acromática (L*), y por la cantidad de luz reflejada por la superficie del epicarpio del fruto dependiendo de la región del espectro visible analizada.
La luminosidad del fruto de café varía con el estado de desarrollo alcanzando su mayor intensidad en frutos de 31 semanas de desarrollo. A través de las coordenadas cromáticas a* y h* y de varias longitudes de onda luminosa reflejada por la epidermis se pueden diferenciar frutos de café de 31, 32, 33 y 34 semanas de desarrollo.
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Castro y Quispe (2010) realizarón un estudio del efecto del ozono en los sistemas de higienización de frutas y hortalizas de los laboratorios especializados de la FIIA UNASAM, los resultados obtenidos para los tratamientos que presentaron mayor concentración de ozono mayores de 1,5 ppm y mayor tiempo de contacto reducen drásticamente el contenido de patógenos y coliformes totales; y solo se reportaron presencias de gérmenes viables que fueron eliminados por el mayor tiempo de contacto del agua ozonificada , el tiempo de 4 minutos resultó un valor óptimo para la eliminación de los gérmenes viables y los coliformes
Al término del estudio pudo establecer las conclusiones del trabajo de laboratorio que es posible prolongar el tiempo de vida útil de la naranja, y el choclo pelado con el uso de agua ozonificada a partir de 1,5 ppm y en tiempos de contacto de 4 minutos. A partir de 8 min. de tiempo de contacto e inmersión, se eliminan gérmenes a cualquiera de las concentraciones de ozono empleadas. La lechuga requiere un tiempo mínimo de 10 minutos para su tratamiento con ozono. Las características de calidad sensorial que mostraron los productos higienizados fueron de aceptable y de preferencia sobre los productos tradicionalmente ofertados en el mercado.
La investigación ha permitido prolongar el tiempo de vida útil de la naranja, y el choclo pelado con el uso de agua ozonificada a partir de 1,5 ppm y en tiempos de contacto de 4 minutos.
Gonzales C. (2010) realizó un estudio de la caracterización química del color de diferentes variedades de guayaba colombiana, el análisis de componentes principales (ACP) de las medidas realizadas por espectrorradiometria, permitió confirmar que es posible distinguir el color exterior de las variedades Regional Roja y Regional Blanca mediante los parámetros C*ab y hab, ya que existen diferencias significativas. Esta observación se confirmó por análisis de imagen, pues los valores de la coordenada a* para la variedad Regional Roja tienden a valores positivos (tonos rojizos), mientras que para la variedad Regional Blanca, dicha
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coordenada se encuentra hacia valores negativos (tonos verdosos). Con estos resultados se corroboro que es posible diferenciar exteriormente estas dos variedades por medio de las medidas objetivas de color, lo cual es uno de los principales inconvenientes para los productores.
Llegando a los resultados finales menciona que durante la maduración de la guayaba variedad Regional Roja y Palmira ICA-1, los pigmentos presentes en los cromoplastos, como licopeno y β-caroteno se sintetizan aumentando su concentración en la fruta, mientras que los pigmentos que se encuentran en los cloroplastos, como clorofilas y algunos carotenoides, desaparecen gradualmente en la guayaba .Las variaciones en los contenidos de pigmentos con la maduración, se correlacionaron con los cambios observados en los valores de los parámetros de color, ya que a medida que las frutas maduran y los contenidos de carotenoides, como β-caroteno y licopeno, se hacen mayores, el parámetro hab disminuye hacia tonos rojizos y el C*ab aumenta hacia tonos más saturados. La guayaba Palmira ICA-1 presento un color interior ligeramente más rojizo y con mayor intensidad que la variedad Regional Roja, lo cual se podría explicar por la presencia de β- caroteno y por el mayor contenido de licopeno.
Rojas, Vargas y Tamayo (2008) realizó una investigación de la sandía mínimamente procesada conservada en atmósferas modificadas, los resultados obtenidos para la concentración de 0.75 % de ácido cítrico pudo extender la vida de anaquel de las fracciones de sandía. Las fracciones de sandía del control, mantuvieron sus características de almacenamiento, mientras que las tratadas con 0.75 % de ácido cítrico mantuvieron esta característica hasta 21 días de almacenamiento. El contenido de SST y acidez disminuyó durante la vida de anaquel de las fracciones de la sandía, mientras que el pH se mantuvo constante. Las condiciones de procesamiento seguidas en este trabajo, permitieron obtener fracciones de sandía mínimamente procesada con una vida comercial de 21 días, establecida en base a los criterios de estabilidad microbiológica y sensorial.
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Aguayo E. (2003) realizó un estudio de la influencia de la aplicación de lavados con agua ozonizada sobre la calidad de melón procesado en fresco, los resultados para los lavados con de 3 y 5 min de agua ozonizada ,mantuvo el sabor y la calidad global por encima del límite de comercialización, los lavados con agua ozonizada a 6,5 ppm, en melón Amarillo procesado en secciones trapezoidales, no permitieron alcanzar una vida útil de 10 días ya que los recuentos microbianos superaban a los permitidos por la legislación, pero mermaron de forma significativa la población microbiana inicial, en especial cuando la duración del lavado era de 3 min. Además, tras la conservación redujeron en 1,5 unidades el crecimiento fúngico. Ningún tratamiento frenó el ablandamiento con respecto al testigo. No obstante, tras la conservación, el procesado lavado con agua ozonizada obtuvo un mayor L* e IB y lograron una menor reducción en el contenido de fructosa, glucosa y sacarosa. En ningún momento el O3 causó daños visibles en los trapecios de melón ni transmitió sabores o aromas extraños o desagradables. En general, no hubo diferencias notables debidas a la duración de los lavados O3, salvo la comentada con la tasa respiratoria, microbiología inicial y una ligera reducción en L* e IB en los lavados durante 5 min frente a los de 1 min. Por ello, convendría en futuros trabajos aplicar concentraciones mayores a 6,5 ppm de O3 y tiempos “cortos” entre 1 y 3 min.
En el 2003, Aguayo, investigó la influencia de la aplicación de lavados ozonizados sobre la calidad y microbiología de tomate procesado en fresco, los resultados para los lavados de 3 y 5 min, lograron una mejor retención de la firmeza frente al testigo. Al final de la conservación, el ablandamiento fue de un 50% para el testigo, un 26% para los tratamientos ozonados de 3 ó 5 min. Estos tratamientos también redujeron el consumo de fructosa y glucosa, aunque la disminución de los SST sólo decreció con el periodo de conservación. En ningún momento el O3 causó daños visibles en las rodajas de tomate ni transmitió sabores o aromas extraños o
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desagradables. Hasta el día 10, fue realmente efectivo en frenar el crecimiento microbiano cuando los tiempos de lavado eran de 5 min y, en especial, 3 min. No obstante, al final de la conservación se inhibió el efecto del mismo donde no hubo diferencias significativas entre los tratamientos salvo en el desarrollo de mohos donde en los lavados ozonizados durante 5 min no se produjo crecimiento fúngico. La utilización de O3 a una concentración de 3,8 ppm durante un minuto resultó ineficaz. Se prefirieren tiempos medio (3 min) frente a prolongados (5 min) ya que la reducción en la flora microbiana en rodajas de tomate conservadas a 5ºC fue más importante.
2.2. Bases Teóricas
2.2.1. Generalidades, Características Botánicas, Genéticas, Agronómicas y Postcosecha del Cultivo dela Lechuga (Lactuca sativa L.)
A. Generalidades de la Lechuga (Lactuca sativa L.)
Salunkhe y Kadam (2004) mencionan que la lechuga es una planta anual y autógama, perteneciente a la familia Compositae y cuyo nombre botánico es Lactuca sativa L.
La lechuga (Lactuca sativa L.) es una planta herbácea de la familia Compuesta, de 40 a 60 centímetros de altura; hojas grandes radicales, blandas, nerviosas, trasovadas, enteras o serradas;
fruto seco, gris, comprimido, con una sola semilla (INFOAGRO, 2002).
B. Características Botánicas
Tirilly (2002) menciona que la raíz, no llega nunca a sobrepasar los 25 cm de profundidad, es pivotante, corta y con ramificaciones.
Las hojas están colocadas en roseta, desplegadas al principio; en unos casos siguen así durante todo su desarrollo (variedades romanas), y en otros se acogollan más tarde.
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Cuando la lechuga está madura, es cuando emite el tallo floral, que se ramifica con cuatro a seis decímetros de altura, hojas grandes, radicales, blandas, nerviosas, trasovadas, enteras o serradas. Las flores de esta planta son autógamas, en muchas cabezuelas y de pétalos amarillentos.
Tabla 1
Características botánicas de la lechuga
Nota: Tomado de Salunkhe y Kadam (2004).
C. Características Genéticas
INFOAGRO (2002) presenta una gran diversidad genética ya que existen diferentes tipos de especies caracterizados por sus diferentes tipos de hojas y hábitos de crecimiento en las plantas.
Por lo anterior las lechugas se clasifican en diferentes especies dentro de las cuales se encuentran la de hoja suelta Lactuca sativa var. crispa, conocidas como escarolas ya que sus hojas son numerosas y de borde irregularmente recortado (crespo); y las lechugas de cabeza Lactuca sativa var. Capitata Janchen que presentan hojas lisas, orbiculares y de textura suave o mantecosa
CARACTERISTICA DESCRIPCION
Reino Plantae
División Magnoliophyta
Clase Magnoliopsida
Orden Asterales
Familia Compositae
Subfamilia Cichorioideae
Tribu Lactuceae
Género Lactuca
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con hojas internas que forman un cogollo amarillento al envolver a las más nuevas, formando una cabeza.
Palazón (2010) menciona que las variedades de lechuga se pueden clasificar en los siguientes grupos botánicos:
- Romanas: Lactuca sativa Var. Longifolia, no forman un verdadero cogollo, las hojas son oblongas, con bordes enteros y nervio central ancho, ejemplo: la Romana y la Baby.
- Acogolladas: Lactuca sativa Var. Capitata, estas lechugas forman un cogollo apretado de hojas, ejemplo: Batavia, Mantecosa o Trocadero, Iceberg.
- De hojas sueltas: Lactuca sativa Var. Inybacea, son lechugas que poseen las hojas sueltas y dispersas, ejemplo: Lollo Rossa, Red Salad Bowl, Cracarelle.
- Lechuga espárrago: Lactuca sativa Var. Augustaza, son aquéllas que se aprovechan por sus tallos, teniendo las hojas puntiagudas y lanceoladas. Se cultivan principalmente en China y la India.
D. Características Agronómicas a. Suelo
Soriano (1992) mencionan que los suelos preferidos por la lechuga son los ligeros, arenoso-limosos, con buen drenaje, situando el pH óptimo entre 6,7 y 7,4.
En los suelos humíferos, la lechuga vegeta bien, pero si son excesivamente ácidos será necesario encalar. En ningún caso admite la sequía, aunque la superficie del suelo es conveniente que esté seca para evitar en todo lo posible la aparición de podredumbres de cuello.
34 b. Clima
b.1. Temperatura:
La temperatura óptima de germinación oscila entre 18- 20ºC. Durante la fase de crecimiento del cultivo, se requieren temperaturas entre 14-18ºC por el día y 5-8ºC por la noche, pues la lechuga exige que haya diferencia de temperaturas entre el día y la noche. Durante el acogollado se requieren temperaturas en torno a los 12ºC por el día y 3-5ºC por la noche.
Este cultivo soporta mejor las temperaturas bajas, que las elevadas, ya que como temperatura máxima puede soportar hasta los 30ºC y como mínima temperaturas de hasta –6ºC (Espinoza ,2000).
b.2. Humedad Relativa
La humedad relativa conveniente para la lechuga es del 60 al 80%, aunque en determinados momentos agradece menos del 60%. El problema que presenta este cultivo en invernadero es que se incrementa la humedad ambiental, por lo que se recomienda su cultivo al aire libre, cuando las condiciones climatológicas lo permitan (Barnett, 1999).
b.3. Propagación
La multiplicación de la lechuga suele hacerse con planta con pilón obtenida en semillero. Se recomienda el uso de bandejas de poliestireno de 294 alvéolos, sembrando en cada alveolo una semilla a 5 mm.de profundidad.
Una vez transcurridos 30-40 días después de la siembra, la lechuga será plantada cuando tenga 5-6 hojas verdaderas y una altura de 8 cm., desde el cuello del tallo hasta las puntas de las hojas (Ángel, 2004).
35 b.4. Riego
Los riegos se dan de manera frecuente y con poca cantidad de agua, procurando que el suelo quede aparentemente seco en la parte superficial, para evitar podredumbres del cuello y de la vegetación que toma contacto con el suelo. Se recomienda el riego por aspersión en los primeros días post-trasplante, para conseguir que las plantas agarren bien (Soriano, 1992).
E. Características postcosecha de la lechuga a) Maduración
Basada en la compactación de la cabeza. Una cabeza compacta es la que requiere de una fuerza manual moderada para ser comprimida, es considerada apta para ser cosechada.
Una cabeza muy suelta está inmadura y una muy firme o extremadamente dura es considerada sobre madura. Las cabezas inmaduras y maduras tienen mucho mejor sabor que las sobre maduras y también tienen menos problemas en postcosecha (Arthey, 1992).
b) Recolección y manipulación
Daepp, Studer y Suter (1996) mencionan que lo más frecuente es el empleo de sistemas de recolección mixtos que racionalizan la recolección a través de los cuales solamente se cortan y acarrean las lechugas en campo, para ser confeccionadas posteriormente en almacén.
La lechuga es recolectada durante los momentos del día más frescos para minimizar el marchitamiento. La lechuga pierde agua más rápidamente cuando hace calor que cuando hace frío. Se utilizan cestas redondas, canastas y cajones para envasar las lechugas para su transporte, y se coloca hielo
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desmenuzado en los contenedores cuando se utilizan furgonetas o camiones refrigerados para transportes largos c) Almacenamiento
Suslow (2002) mencionan que la vida post-recolección de las lechugas depende estrechamente de la temperatura, para prolongar sus propiedades fisicoquímicas y sensoriales; es necesario que la temperatura baje lo más rápido posible tras la recolección. El tiempo de conservación disminuye al aumentar el número de horas que transcurre entre la recolección y el descenso de la temperatura a 2°C. Por lo tanto el preenfriamiento es muy importante para el mantenimiento de una calidad óptima si se quiere llegar con un buen producto a los mercados.
Tabla 2
Recomendaciones para el almacenamiento de la lechuga
Nota: Tomado de Suslow (2002).
d) Respuesta al etileno
Palazón (2010) sostienen que su efecto sobre la calidad de la lechuga es similar al que presenta el apio y otras hortalizas de hoja: su presencia induce a la pérdida del color verde y la aparición del color amarillo en las hojas y tallos. Otro síntoma en la lechuga es el punteado pardo o café que ocurre al exponer el producto al etileno,
Temperatura (°C)
Humedad relativa (%)
Tiempo de almacenamiento (días)
0 95 6 - 8
5 95 4 - 5
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principalmente en las nervaduras de las hojas. La lechuga de cabeza (Iceberg) es extremadamente sensible al etileno.
La tasa de producción de etileno es muy baja, <0.1 µ L / k·h a 20°C.
e) Enfermedades postcosecha
Ángel (2004) menciona que las enfermedades en postcosecha más comunes para la lechuga se describen en el tabla 3. La causa, además de la presencia de microorganismos (hongos y bacterias) se ve favorecida por el manejo rudo del producto y un mal control de la temperatura del producto desde el campo hasta el consumidor final.
Tabla 3
Enfermedades y síntomas de la lechuga en postcosecha
Nota: Tomado de Ángel (2004).
ENFERMEDAD SINTOMAS
Pudriciones blandas (Pseudomonasspp y Erwiniacarotova en apio y lechuga).
Destruyen el tejido infectado y pueden dar pie a infección por hongos.
Pudricion acuosa por Scierotinia o pudrición del modo gris causado por Botrytis cinérea en lechuga
Pueden producir un suavizamiento acuoso de la lechuga; se distinguen de las puriciones blandas bacterianas por el desarrollo de esporas negras y grises.
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2.2.2. Características Microbiológicas Indicadores de la Calidad en Hortalizas
A. Criterios Microbiológicos
Según la NTS Nº071-MINSA/DIGESA (2008) define la aceptabilidad de un producto o un lote de un alimento basado en la presencia o ausencia de, o en la cantidad de microorganismos, por unidad de masa, volumen, superficie o lote. Los criterios microbiológicos están conformados por:
- El grupo de alimento al que se aplica el criterio.
- Los agentes microbiológicos a controlar en los distintos grupos de alimentos.
- El plan de muestreo que ha de aplicarse al lote o lotes de alimentos.
- Los límites microbiológicos establecidos para los grupos de alimentos.
B. Grupos de Microorganismos
Según la NTS Nº071-MINSA/DIGESA (2008), menciona la referencia de los criterios microbiológicos, se agrupan como:
a) Microorganismos indicadores de alteración
Las categorías 1, 2, 3 definen los microorganismos asociados con la vida útil y alteración del producto tales como microorganismos aeróbios mesófilos, aerobios mesófilos esporulados, Mohos y Levaduras, Lactobacillus, microorganismos lipolíticos.
b) Microorganismos indicadores de higiene
En las categorías 4, 5, y 6 se encuentran los microorganismos no patógenos que suelen estar asociados a ellos, como Coliformes (que para efectos de la presente norma sanitaria se refiere a Coliformes Totales), Escherichia Coli, Enterobacteriaceas, a excepción de este último en el caso de
"Preparaciones en polvo para Lactantes.
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Nota: Tomado de NTS Nº071-MINSA/DIGESA (2008).
c) Microorganismos patógenos:
Son los que se hallan en las categorías 7 a la 15. Las categorías 7, 8 y 9 corresponde a microorganismos patógenos tales como Staphylococcu saureus, Bacillus cereus, cuya cantidad en los alimentos condiciona su peligrosidad para causar enfermedades alimentarías. A partir de la categoría 10 corresponde a microorganismos patógenos, tales como Salmonella sp, Listeria monocytogenes, Escherichia coli H7 O1 5,7 entre otros cuya sola presencia en los alimentos condiciona su peligrosidad para la salud y para frutas y hortalizas establecen los siguientes requisitos microbiológicos.
Tabla 4
Norma sanitaria que establece los criterios microbiológicos de calidad sanitaria e inocuidad para las frutas y hortalizas.
Frutas y hortalizas frescas (sin ningún tratamiento)
Agente microbiano Categoría Clase n C Limite por g.
m M
Escherichia coli. 5 3 5 2
Salmonella sp. 10 2 5 0 Ausencia/ 25 g ----
Frutas y hortalizas frescas semi procesadas (lavadas, desinfectadas, peladas, cortadas y/o precocidas) refrigeradas y/o congeladas.
Agente microbiano Categoría Clase n C Limite por g.
m M
Aerobios mesofilos 1 3 6 3
Escherichia coli. 5 3 5 2
Salmonella sp. 10 2 5 0 Ausencia/ 25 g ----
Listeria
monocytogenes (*) 10 2 5 0 Ausencia/ 25 g ----
(*) solo para frutas y hortalizas de tierra (a excepción de las precocidas)
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A nivel nacional la autoridad sanitaria responsable de vigilar el cumplimiento de la presente norma es el ministerio de salud a través de la dirección general de salud ambiental (DIGESA) y por delegación, las direcciones de salud (DISAS); a nivel regional, las direcciones regionales de salud (DIRESA) y a nivel local las municipalidades(NTS Nº071).
C. Microorganismos en hortalizas frescas a) Coliformes Totales
Las bacterias del grupo Coliformes se definen como: Bacilos cortos, gram negativos, Anaerobios facultativos, no esporulados, que fermentan la lactosa a 35 °C, en menos de 48 h, con producción de ácido y gas. Incluye los géneros: Escherichia, Enterobacter, Klebsiella y Citrobacter. Durante mucho tiempo se consideraron evidencia de contaminación fecal, pero se ha demostrado que muchos de ellos pueden vivir e incluso crecer en el suelo, el agua y otros ambientes. Actualmente se consideran un excelente indicador de la eficiencia de los procesos de sanitización y desinfección, así como de calidad sanitaria en agua, vegetales y diversos productos procesados. (Kaess y Weidemann, 1968).
Kim, Yousef y Dave (1999) también sostienen que para su determinación se basa generalmente en la capacidad de fermentar lactosa. Se pueden utilizar los métodos del número más probable (NMP ó MPN por sus siglas en inglés) que es un método estadístico en tres etapas y permite el hallazgo de cantidades muy bajas de coliformes. También se pueden detectar por cuenta en placa utilizando agar bilis-rojo violeta en el cual las colonias fermentadoras de lactosa causan el vire del indicador; pueden detectarse por filtración en membrana e incubación en medios
41
adecuados, por métodos rápidos como Petrifilm y reacciones cromogénicas o fluorogénicas.
b) Coliformes Fecales
Maguirre y Solverg (1980) mencionan que dentro del grupo coliformes, los de origen fecal son capaces de fermentar la lactosa también a 44.5°C; se consideran el indicador más adecuado de contaminación con heces de animales y humanos, por ejemplo en pescados y mariscos, carnes, leche, alimentos RTE, entre otros.
La determinación se hace a partir de la segunda etapa (confirmativa) del método de NMP, cultivando en caldo lactosado con incubación a 44.5°C. Generalmente se combinan las determinaciones, según se requiere.
- Escherichia Coli
La E. coli es un habitante del intestino grueso del hombre y de los animales mamíferos, aunque también se encuentra en el intestino de las aves, los peces, los reptiles, los anfibios y los insectos. Esta se elimina abundantemente con las deposiciones, por lo que se encuentra, constantemente, también en el medio exterior (terreno, agua, productos alimenticios y otros objetos).
Piatkin tambien sostine que la E. colies aerobia y aerobia facultativo mostrando el máximo de su crecimiento a 30-37ºC, con un pH de 7,2-7,5, desarrollandose bien a la temperatura ambiente de los medios usuales.
42 c) Listeria Monocytogenes
Ogawa, Feliciano y Manji (1990) mencionan que es una bacteria ampliamente difundida en los vegetales y en el ambiente. La vía de contaminación de los alimentos puede ser directa o indirecta: por ejemplo la leche puede ser contaminada por los ensilados o por el agua del forraje. Las diferentes especies de Listeria se encuentran en la mayor parte de los productos, alimenticios en bruto o transformados que se presentan en estado crudo. A este respecto, las hortalizas pueden ser un vector de transmisión de la listeriosis.
Las hortalizas contaminadas han sido sospechosas en varias epidemias de listeriosis humana.
Tabla 5
Dosis infecciosa y periodo de incubación de patógenos comunes asociados a los alimentos
Bacteria Dosis
Infecciosa
Periodo de Incubación Salmonella entérica
Listeria monocytogenes Escherichiacoli
O157:H7 Shigellaspp.
Vibrio cholerae
hemolyticus/vulnificus Staphylococcusaureuscells Staphylococoalenterotoxin Bacillus cereus
Bacillus anthracis (inhalation anthrax) Clostridium botulinum
10 - 109 cfu/g 102 - 103 cfu
50 - 100 cfu 10 - 100 cfu 104 - 1010 cfu/g 105 - 108 cfu/g 1 mg/g de alimento 05-108 cfu/g
6 - 24 h 7 - 14 días o incluso más 3 - 9 días 12 h – 7 días, pero
generalmente 1-3 días 6 h – 5 días
-- 1-6 h 1 1-6 h
(vomitando) 8- 12 h (diarrea)
43 Neurotoxin
Clostridium perfringens Campylobacter jejuni Yersinia enterocolitica
o esporas 8 x 103-104 esporas 0.9-0.15 μg (ruta
intravenosa) y 70 μg (ruta oral)
107-109 cfu 5 x 102-104 cfu
107-109 cfu
2 -5 días 12-36 h; 2h cuando grandes cantidades fueron ingeridas 8-12 h 1-7 días (24- 48 h)
24-30 h y dura 2-3 días
Nota: Tomado de Food bore Microbial Pathogens:
Mechanisms and Pathogenesis (1996).
2.2.3. Generalidades, Características y Clasificación de los Vegetales Mínimamente Procesados
A. Vegetales Mínimamente Procesados
Gorny y Kader (1996) menciona que los MP incluyen frutas precortadas refrigeradas, frutas enteras peladas refrigeradas, platos de frutas y hortalizas precalentados, zumos refrigerados, zumos recién exprimidos, etc. En estos alimentos, las primeras causas de deterioro son el desarrollo de microorganismos y los cambios biológicos y fisiológicos. Generalmente, los alimentos MP son más perecederos que las materias primas sin procesar de las que proceden. Todos estos productos necesitan un empaquetado especial asociado a la refrigeración.
Downes (2001) menciona que la tecnología para la conservación de frutas con alto contenido de humedad se basa en combinar factores inhibidores que combatan los efectos deletéreos de los
44
microorganismos en las frutas, incluyendo factores adicionales para reducir las pérdidas de calidad. Para conservar estas frutas, el pH es la barrera más selectiva
B. Características
Con respecto a las características de los vegetales mínimamente procesados (Hermann ,2001) sostiene lo siguiente:
- Son tejidos vivos que respiran y mantienen su actividad metabólica
- La refrigeración disminuye la actividad respiratoria
- Son productos muy susceptibles a alteraciones físicas, químicas y biológicas, por lo que tienen una vida útil corta.
C. Clasificación
Gorny y Kader (1996) menciona que los vegetales minimamente procesados se pueden clasificar en 5 categorías:
- Primera Gama: incluye todos los productos frescos.
Presentación tradicional. Productos conservados mediante métodos tradicionales
- Segunda Gama: Conservas. Se someten a un tratamiento de esterilización comercial y se realiza un envasado hermético. Tienen larga caducidad (años)
- Tercera Gama: Productos congelados. Se aplica calor (escaldado) y congelación. Necesitan frío (-18 ºC) y tienen caducidad media (meses)
- Cuarta Gama: Frutas y hortalizas listas para consumir (limpios, troceados y envasados). Necesitan frío positivo (+1,+4). Tienen caducidad corta (aproximadamente 7-10 días).
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- QUINTA GAMA: frutas y hortalizas esterilizadas.
Tratamiento térmico más suave que las conservas. Tienen una caducidad de 3 meses a temperatura ambiente.
2.2.4. Generalidades, Potencial, Reacción y Aplicación del Ozono en los Alimentos
A. Generalidades
Schultz y Bellamy (2000) mencionan que el ozono (O3), es una sustancia cuya molécula está compuesta por tres átomos de oxígeno, formada al disociarse los 2 átomos que componen el gas de oxígeno. Cada átomo de oxígeno liberado se une a otra molécula de oxígeno (O2), formando moléculas de Ozono (O3).
Ranieri, D’Urso, Nalli, Lorenzini y Soldatini (1996) mencionan que el ozono es un gas a temperatura ambiente, con una muy elevada capacidad oxidativa. Su poder oxidante es mayor al del hipoclorito y del dióxido de cloro. Es poco soluble en agua lográndose soluciones de hasta 10 ug/ml. Se ha demostrado su actividad en gua contra bacterias, virus, hongos y protozoarios. Su poder antimicrobiano se basa en su capacidad oxidativa.
A.1. El Ozono como Sanitizante
Lewis, Zhuang, Payne y Barth (1996) mencionan que la aplicación de ozono tanto en fase acuosa y gaseosa, es un sanitizante fuerte y agente fumigante que se puede usar para sanitizar alimentos en almacenes y durante el transporte para prevenir bacterias, hongos y levaduras en la superficie de alimentos y para controlar insectos. Puede eliminar sabores no deseados producidos por bacterias y destruir químicamente al gas etileno disminuyendo así el proceso de
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maduración provocado por éste, lo que permite una distribución más amplia.
McKenzie, Sarr, Mayura, Bailey, Miller, Rogers, Norred, Voss, Plattner, Kubena y Phillips (1997) mencionan que el ozono es una molécula de alta energía. Tiene edad media en agua a temperatura ambiente de sólo 20 min, y se descompone en oxígeno simple sin influir en la seguridad con respecto al consumo de ozono residual en los alimentos tratados.
Lewis, Zhuang, Payne y Barth (1996) estudiaron que el ozono es un desinfectante efectivo y un sanitizante para el tratamiento de productos alimenticios. Se usa comúnmente en Europa para el tratamiento de agua pública y para el procesamiento de alimentos. Se ha usado en Estados Unidos para embotellar agua y tiene el potencial para usarse en muchas aplicaciones en el procesamiento de alimentos.
Varios documentos y estudios confirman los beneficios del uso de ozono en la industria de alimentos, por eso, el ozono puede reemplazarse exitosamente para sustituir agentes sanitizantes tradicionales para controlar patógenos en alimentos.
B. Potencial de Oxidación
Rao y Davis (1999) señalaron que la molécula de ozono O3, como se aprecia en la ecuación, se forma a partir de la unión de una molécula de oxígeno con otro átomo libre de oxígeno por una descarga eléctrica efectuada en sistema de ozonificación cuya reacción es la siguiente:
3O2 (g) + 2 O3 (g) ΔH = 326,8 kJ
