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Procesamiento de alimentos

Producción industrial de queso El procesamiento de alimentos consiste en la transformación de productos agrícolas en alimentos , o de un alimento en otro. Este proceso adopta di...

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Producción industrial de queso

El procesamiento de alimentos consiste en la transformación de productos agrícolas en alimentos , o de un alimento en otro. Este proceso adopta diversas formas, desde la molienda de granos para obtener harina cruda hasta la cocina casera y los complejos métodos industriales utilizados en la elaboración de alimentos precocinados . Algunos métodos de procesamiento de alimentos desempeñan un papel importante en la reducción del desperdicio de alimentos y la mejora de su conservación , lo que disminuye el impacto ambiental total de la agricultura y mejora la seguridad alimentaria .

Los niveles de procesamiento de alimentos (NPA) se definen según los cambios físicos y químicos que ocurren durante los tratamientos de los alimentos. [ 1 ] Los NPA son necesarios en las clasificaciones de alimentos procesados, como la clasificación Nova , para categorizar los alimentos procesados ​​según sus NPA para diferentes propósitos.

El procesamiento primario de los alimentos es necesario para que la mayoría de ellos sean comestibles , mientras que el procesamiento secundario transforma los ingredientes en alimentos comunes, como el pan . El procesamiento terciario da como resultado alimentos ultraprocesados ​​y ha sido ampliamente criticado por promover la sobrealimentación y la obesidad , contener demasiado azúcar y sal , poca fibra y, en general, ser perjudicial para la salud en relación con las necesidades nutricionales de los seres humanos y los animales de granja .

Procesamiento desde la granja hasta la mesa.

Procesamiento primario de alimentos

Estos plátanos enteros y secos en Tailandia son un ejemplo de procesamiento primario de alimentos.

El procesamiento primario de alimentos transforma productos agrícolas, como granos de trigo crudos o ganado, en algo que eventualmente puede ser consumido. Esta categoría incluye ingredientes que se producen mediante procesos ancestrales como el secado , la trilla , el aventado y la molienda de granos, el descascarado de nueces y el sacrificio de animales para obtener carne. [ 2 ] [ 3 ] También incluye el deshuesado y el corte de carne, la congelación y el ahumado de pescado y carne, la extracción y el filtrado de aceites, el enlatado de alimentos, la conservación de alimentos mediante irradiación de alimentos y la ovoscopia de huevos , así como la homogeneización y la pasteurización de la leche . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

Los problemas de contaminación y deterioro en el procesamiento primario de alimentos pueden generar importantes amenazas para la salud pública , dado el amplio uso de los alimentos resultantes. [ 3 ] Sin embargo, muchas formas de procesamiento contribuyen a mejorar la inocuidad alimentaria y a prolongar la vida útil de los alimentos antes de que se deterioren. [ 4 ] El procesamiento comercial de alimentos utiliza sistemas de control como el análisis de peligros y puntos críticos de control (HACCP) y el análisis de modos y efectos de falla (FMEA) para reducir el riesgo de daños. [ 3 ]

Procesamiento secundario de alimentos

Un hombre usa una pala para pan para introducir un disco redondo de masa cruda de pan plano en un horno de ladrillos.
Hornear pan es un ejemplo de procesamiento secundario de alimentos.

El procesamiento secundario de alimentos es el proceso cotidiano de crear alimentos a partir de ingredientes que están listos para usar. Hornear pan , independientemente de si se hace en casa, en una pequeña panadería o en una gran fábrica, es un ejemplo de procesamiento secundario de alimentos. [ 3 ] Fermentar pescado y hacer vino , cerveza y otros productos alcohólicos son formas tradicionales de procesamiento secundario de alimentos. [ 5 ] Las salchichas son una forma común de carne procesada secundariamente, formada por la trituración (molienda) de carne que ya ha sido sometida a procesamiento primario. [ 6 ] La mayoría de los métodos de procesamiento secundario de alimentos conocidos por la humanidad se describen comúnmente como métodos de cocción .

Procesamiento terciario de alimentos

El procesamiento terciario de alimentos es la producción comercial de lo que comúnmente se denomina alimento procesado . [ 3 ] Abarca el procesamiento adicional de múltiples ingredientes en la fabricación de alimentos elaborados, [ 7 ] como la categoría de alimentos ultraprocesados ​​de la clasificación Nova . Muchos de estos son alimentos listos para comer o para calentar y servir, como comidas congeladas y comidas recalentadas de aerolíneas .

Nivel de procesamiento de alimentos

El nivel de procesamiento de alimentos (NPA) es un parámetro utilizado para agrupar el procesamiento de alimentos según los cambios físicos y (bio)químicos que tienen lugar en los materiales alimenticios durante el procesamiento. La definición del grado de procesamiento se beneficia del uso de un nivel de medición ordinal . La agrupación arbitraria de alimentos procesados ​​utilizando escalas nominales, tales como grado de cambio, naturaleza del cambio, fuentes de materia prima, ingredientes utilizados, lugar de procesamiento, propósito del procesamiento, tratamientos tradicionales, novedosos y de otro tipo, suele ser criticada. [ 8 ] La clasificación del procesamiento de alimentos en una escala ordinal en cualquier etapa, desde la producción de alimentos en la agricultura hasta el consumo por parte del consumidor, describe el grado de procesamiento de alimentos utilizando el orden de los diferentes niveles de procesamiento.

Las clasificaciones de alimentos procesados ​​suelen identificar el procesamiento como criterio para agruparlos. [ 8 ] Algunas clasificaciones de alimentos procesados, como la clasificación Nova , enfatizan el papel del procesamiento en el desarrollo de la obesidad y las enfermedades no transmisibles . [ 9 ] El interés en la salud pública se centra particularmente en la categoría Nova de alimentos ultraprocesados , una categoría de alimentos altamente procesados, que a menudo genera controversia sobre si los ingredientes de los alimentos procesados ​​o el procesamiento de los alimentos se relacionan con resultados adversos para la salud. [ 10 ] [ 11 ]

Operaciones unitarias y procesos unitarios

El procesamiento de alimentos produce cambios físicos y (bio)químicos en los materiales alimenticios, independientemente de si el procesamiento se realiza en el hogar, en servicios de alimentación o en la industria alimentaria. El procesamiento de alimentos suele estar cubierto por las disciplinas de ingeniería de alimentos , ingeniería bioquímica e ingeniería química . La descripción de los procesos se basa en la comprensión de los fenómenos físicos que ocurren en las operaciones unitarias y la cinética de las reacciones (bio)químicas en los procesos unitarios , que constituyen los componentes básicos del procesamiento de alimentos. [ 12 ]

Las operaciones unitarias en el procesamiento de alimentos son los componentes básicos de las operaciones que dan como resultado cambios físicos en los materiales alimenticios. [ 12 ] Las operaciones unitarias se rigen por leyes físicas generales e incluyen la transferencia de calor y la transferencia de masa necesarias en diferentes operaciones, como los procesos de separación, mezcla y cristalización. [ 13 ]

Los procesos unitarios en el procesamiento de alimentos consisten en operaciones unitarias y procesos bioquímicos y reacciones químicas que dan como resultado cambios (bio)químicos en los materiales alimenticios. [ 12 ] En la ingeniería de reacciones químicas, se combinan múltiples operaciones unitarias con procesos unitarios para lograr los cambios químicos deseados.

Las operaciones y procesos unitarios constituyen la base de los sistemas de procesamiento de alimentos. A menudo se requieren múltiples operaciones unitarias para llevar a cabo el procesamiento de alimentos que produce cambios físicos. Los cambios bioquímicos y químicos durante el procesamiento de alimentos, como la pérdida de vitamina C, [ 14 ] pueden acompañar a las modificaciones físicas previstas, por ejemplo, durante los tratamientos térmicos.

Hay muchas críticas que indican que la clasificación Nova se refiere a la formulación y los aditivos, mientras que los niveles de procesamiento deben relacionarse con las operaciones unitarias y el procesamiento de alimentos. [ 15 ] Las categorías de procesamiento de alimentos con procesos típicos se presentan en la Tabla 1.

Niveles de procesamiento de alimentos

El nivel de medición en la clasificación del procesamiento de alimentos utiliza variables nominales u ordinales para la agrupación cualitativa del procesamiento de alimentos. Las clasificaciones de alimentos procesados, como la clasificación Nova , categorizan los alimentos procesados ​​y a menudo utilizan criterios subjetivos en la agrupación de alimentos procesados. [ 16 ] Las clasificaciones nominales de procesamiento de alimentos agrupan el procesamiento de alimentos según variables cualitativas, como fuentes de materia prima, propósito del procesamiento, tradicional o novedoso y tipo de tratamiento. [ 17 ] Los niveles de procesamiento de alimentos (NPA) se derivan de la escala ordinal del impacto del procesamiento de alimentos en los alimentos procesados. [ 1 ]

Los niveles de procesamiento de alimentos (Tabla 1) indican el objeto y el resultado del procesamiento de alimentos y proporcionan un medio para utilizar el grado de procesamiento en una escala ordinal para diversos fines, por ejemplo, la clasificación de alimentos procesados. El impacto relativo del nivel de procesamiento de alimentos en el grado esperado de procesamiento de alimentos resulta de los efectos combinados de los cambios físicos y químicos durante el procesamiento de alimentos, como se describe en la Figura 1.

Figura 1. Grado de procesamiento relativo esperado de los alimentos como resultado de los cambios físicos y (bio)químicos durante el procesamiento en diferentes niveles de procesamiento de alimentos (NPA).

Los estudios sobre el impacto del procesamiento de alimentos en la salud pública y otros resultados, como la asequibilidad, la eficiencia energética, la seguridad alimentaria y la sostenibilidad, se benefician del uso del Nivel de Producto Alimentario (NPA). En los productos alimenticios se suelen utilizar varios ingredientes alimentarios con distintos NPA. El NPA más alto utilizado para obtener los ingredientes para el procesamiento intermitente de alimentos formulados y el NPA del procesamiento final, el que sea mayor, indica el NPA del alimento final. [ 1 ] Los productos alimenticios finales pueden formularse utilizando ingredientes de varios NPA que, al incluir ingredientes o procesamiento en los NPA 3 y 4, se asignan al NPA 4, el más alto. [ 1 ]

Historia

El procesamiento de alimentos se remonta a la prehistoria, cuando los métodos rudimentarios incluían la fermentación, el secado al sol, la conservación con sal y diversos tipos de cocción (como asar, ahumar, cocinar al vapor y hornear). Estos procesos básicos implicaban cambios químicos y enzimáticos en la estructura básica de los alimentos en su forma natural, además de crear una barrera contra la actividad microbiana superficial que causaba una rápida descomposición. La conservación con sal era especialmente común en los alimentos que formaban parte de la dieta de guerreros y marineros hasta la introducción de los métodos de enlatado . Se pueden encontrar evidencias de la existencia de estos métodos en los escritos de las antiguas civilizaciones griega , caldea , egipcia y romana , así como en evidencias arqueológicas de Europa , América del Norte y del Sur y Asia. Estas técnicas de procesamiento, probadas y comprobadas, se mantuvieron prácticamente iguales hasta el advenimiento de la Revolución Industrial . Ejemplos de comidas preparadas también datan de antes de la Revolución Industrial e incluyen platos como el pastel de Cornualles y el haggis . Tanto en la antigüedad como en la sociedad moderna, estos se consideran alimentos procesados. [ 18 ]

Planta procesadora de huevos de Michael Foods en Wakefield, Nebraska.

La tecnología moderna de procesamiento de alimentos, desarrollada en los siglos XIX y XX, se creó en gran medida para satisfacer las necesidades militares. En 1809, Nicolas Appert inventó una técnica de embotellado hermético que conservaba los alimentos para las tropas francesas, lo que contribuyó al desarrollo del enlatado y, posteriormente, del enlatado por Peter Durand en 1810. Aunque inicialmente costosos y algo peligrosos debido al plomo utilizado en las latas, los alimentos enlatados se convertirían más tarde en un alimento básico en todo el mundo. [ 19 ] La pasteurización , descubierta por Louis Pasteur en 1864, mejoró la calidad y la seguridad de los alimentos en conserva e introdujo la conservación del vino, la cerveza y la leche. A finales del siglo XIX y principios del XX, se empezaron a utilizar colorantes sintéticos en la producción de alimentos para realzar o estandarizar el color de productos como la mantequilla y los alimentos procesados. Esto reflejaba los amplios esfuerzos industriales por controlar la apariencia de los productos de consumo. [ 20 ]

Una forma de sopa de guisantes partidos precocinada que se ha convertido en tradicional.

En el siglo XX, la Segunda Guerra Mundial , la carrera espacial y el auge de la sociedad de consumo en los países desarrollados contribuyeron al crecimiento del procesamiento de alimentos con avances como el secado por aspersión , la evaporación , los concentrados de zumo, la liofilización y la introducción de edulcorantes artificiales, colorantes y conservantes como el benzoato de sodio . A finales del siglo XX, se desarrollaron productos como sopas instantáneas deshidratadas, frutas y zumos reconstituidos y comidas precocinadas como las raciones de combate (MRE) . Para el siglo XX, los electrodomésticos automáticos como el horno microondas , la batidora y la procesadora de alimentos facilitaron la preparación de comidas .

En Europa occidental y Norteamérica, la segunda mitad del siglo XX presenció un auge en la búsqueda de la comodidad. Las empresas procesadoras de alimentos comercializaron sus productos especialmente entre las amas de casa y madres trabajadoras de clase media. Los alimentos congelados (a menudo atribuidos a Clarence Birdseye ) alcanzaron el éxito gracias a las ventas de concentrados de zumo y comidas preparadas . [ 21 ] Los procesadores aprovecharon el valor percibido del tiempo para atraer a la población de la posguerra, y este mismo atractivo contribuye al éxito de los alimentos precocinados en la actualidad.

También a finales del siglo XX, los fabricantes de alimentos comenzaron a cambiar su modelo de producto, pasando de un único "plato platónico", como una sola versión de salsa de espagueti envasada, a ofrecer múltiples variaciones, como una versión simple, una versión picante y una versión con trozos. [ 22 ]

Ventajas e inconvenientes

Beneficios

Productos del mar procesados : pescado , calamares , albóndigas de gambas y palitos de cangrejo de imitación ( surimi ).

Entre los beneficios del procesamiento de alimentos se incluyen la eliminación de toxinas, la conservación, la simplificación de las tareas de comercialización y distribución, y el aumento de la consistencia de los alimentos. Además, incrementa la disponibilidad anual de muchos alimentos, permite el transporte de alimentos perecederos delicados a largas distancias y hace que muchos tipos de alimentos sean seguros para el consumo al desactivar los microorganismos patógenos y causantes del deterioro. [ 23 ] Los supermercados modernos no existirían sin las técnicas modernas de procesamiento de alimentos, y los viajes de larga distancia no serían posibles.

Los alimentos procesados ​​suelen ser menos propensos a deteriorarse prematuramente que los alimentos frescos y son más adecuados para el transporte a larga distancia desde el origen hasta el consumidor . [ 4 ] Cuando se introdujeron por primera vez, algunos alimentos procesados ​​ayudaron a aliviar la escasez de alimentos y mejoraron la nutrición general de las poblaciones, ya que pusieron muchos alimentos nuevos a disposición de las masas. [ 24 ]

El procesamiento también puede reducir la incidencia de enfermedades transmitidas por los alimentos. Los materiales frescos, como las frutas y verduras frescas y las carnes crudas, tienen más probabilidades de albergar microorganismos patógenos (por ejemplo, Salmonella) capaces de causar enfermedades graves. [ 25 ]

La dieta moderna, sumamente variada, solo es posible a gran escala gracias al procesamiento de los alimentos. El transporte de alimentos más exóticos, así como la eliminación de gran parte del trabajo pesado, facilita al consumidor moderno el acceso a una amplia variedad de alimentos inimaginables para sus antepasados. [ 26 ]

El proceso de elaboración a menudo puede mejorar significativamente el sabor de los alimentos. [ 27 ]

La producción masiva de alimentos es, en general, mucho más barata que la producción individual de comidas a partir de ingredientes crudos. Por lo tanto, existe un gran potencial de ganancias para los fabricantes y proveedores de productos alimenticios procesados. Si bien las personas pueden percibir una ventaja en la comodidad , rara vez ven un beneficio económico directo al usar alimentos procesados ​​en comparación con la preparación casera. [ 28 ]

Los alimentos procesados ​​liberaron a las personas del gran tiempo que implicaba preparar y cocinar alimentos "naturales" sin procesar. [ 29 ] El aumento del tiempo libre permite a las personas mucha más libertad de elección en su estilo de vida que antes. En muchas familias, los adultos trabajan fuera de casa y, por lo tanto, hay poco tiempo para preparar alimentos con ingredientes frescos. La industria alimentaria ofrece productos que satisfacen diversas necesidades: por ejemplo, comidas preparadas que se pueden calentar en el microondas en pocos minutos.

El procesamiento moderno de alimentos también mejora la calidad de vida de las personas con alergias, diabéticos y otras personas que no pueden consumir algunos elementos comunes de los alimentos. [ 25 ] El procesamiento de alimentos también puede agregar nutrientes adicionales como vitaminas .

Desventajas

Paquetes de carne en un supermercado romano.

El procesamiento de los alimentos puede disminuir su densidad nutricional. La cantidad de nutrientes perdidos depende del alimento y del método de procesamiento. Por ejemplo, el calor destruye la vitamina C. Por lo tanto, las frutas enlatadas contienen menos vitamina C que sus alternativas frescas. El USDA realizó un estudio sobre la retención de nutrientes en 2004, creando una tabla de alimentos, niveles de preparación y valor nutricional. [ 30 ]

Nuevas investigaciones que resaltan la importancia para la salud humana de un entorno microbiano rico en el intestino indican que el procesamiento abundante de alimentos (no la fermentación de los alimentos) pone en peligro ese entorno. [ 31 ]

Sodio añadido

Una de las principales fuentes de sodio en la dieta son los alimentos procesados. El sodio, principalmente en forma de cloruro de sodio (sal), se añade para prevenir el deterioro, dar sabor y mejorar la textura de estos alimentos. Los estadounidenses consumen un promedio de 3436 miligramos de sodio al día, cantidad superior al límite recomendado de 2300 miligramos diarios para personas sanas y más del doble del límite de 1500 miligramos diarios para quienes tienen mayor riesgo de padecer enfermedades cardíacas. [ 32 ]

Azúcares añadidos

Si bien no es necesario limitar los azúcares presentes de forma natural en alimentos integrales y sin procesar, como la fruta fresca, consumir demasiado azúcar añadido , presente en muchos alimentos procesados, aumenta el riesgo de padecer enfermedades cardíacas, obesidad, caries y diabetes tipo 2. La Asociación Americana del Corazón recomienda que las mujeres limiten el consumo de azúcares añadidos a no más de 420 kilojulios (100 kilocalorías) , o 25 gramos, y los hombres a no más de 650 kJ (155 kcal) , o aproximadamente 38,75 gramos, al día. Actualmente, los estadounidenses consumen un promedio de 1490 kJ (355 kcal) provenientes de azúcares añadidos al día. [ 33 ]    

Pérdidas de nutrientes

El procesamiento de los alimentos suele implicar la pérdida de nutrientes, lo que puede dificultar la satisfacción de las necesidades del organismo si estos nutrientes no se reponen mediante fortificación o enriquecimiento. Por ejemplo, el uso de altas temperaturas durante el procesamiento puede provocar la pérdida de vitamina C. Otro ejemplo son los cereales refinados, que contienen menos fibra, vitaminas y minerales que los cereales integrales. Consumir cereales refinados, como los que se encuentran en muchos alimentos procesados, en lugar de cereales integrales, puede aumentar el riesgo de colesterol alto , diabetes y obesidad, según un estudio publicado en " The American Journal of Clinical Nutrition " en diciembre de 2007. [ 34 ]

grasas trans

Las grasas trans se encuentran de forma natural en la carne y los productos lácteos procedentes de rumiantes , y pueden hallarse en mayor cantidad en alimentos procesados, como algunos productos horneados comerciales, postres, margarina, pizza congelada, palomitas de maíz para microondas y cremas para café. [ 35 ] Este es el tipo de grasa más perjudicial para la salud y puede aumentar el riesgo de colesterol alto, enfermedades cardíacas y accidentes cerebrovasculares. Las Guías Alimentarias para los Estadounidenses de 2010 recomiendan mantener el consumo de grasas trans lo más bajo posible.

Otras posibles desventajas

Según un estudio publicado en " Food & Nutrition Research " en 2010, los alimentos procesados ​​pueden requerir menos energía para digerirse que los alimentos integrales, lo que significa que el cuerpo retiene una mayor cantidad de su contenido energético. Los alimentos procesados ​​también tienden a ser más alergénicos que los alimentos integrales, según un artículo de junio de 2004 de "Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology". Si bien los conservantes y otros aditivos alimentarios utilizados en muchos alimentos procesados ​​generalmente se consideran seguros, algunos pueden causar problemas a ciertas personas, como los sulfitos, los edulcorantes artificiales, los colorantes y saborizantes artificiales, el nitrato de sodio, el BHA y el BHT, la olestra, la cafeína y el glutamato monosódico (un potenciador del sabor). [ 36 ]

Parámetros de rendimiento para el procesamiento de alimentos

Automatización de fábricas: paletización robótica del pan

Al diseñar procesos para la industria alimentaria, se pueden tener en cuenta los siguientes parámetros de rendimiento:

  • Higiene , por ejemplo, medida por el número de microorganismos por ml de producto terminado.
  • La eficiencia energética se mide, por ejemplo, en "toneladas de vapor por tonelada de azúcar producida".
  • Minimización de residuos , medida, por ejemplo, mediante el "porcentaje de pérdida de cáscara durante el pelado de las patatas".
  • Mano de obra empleada, medida, por ejemplo, por "número de horas de trabajo por tonelada de producto terminado".
  • Minimización de las paradas de limpieza, medida, por ejemplo, por el "número de horas entre paradas de limpieza".
Mujeres trabajando en una fábrica de conservas

Industrias

Las industrias y prácticas de procesamiento de alimentos incluyen las siguientes:

Véase también

Notas y referencias

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  36. ↑ "El mercado de potenciadores del sabor de los alimentos alcanzará los 15,2 millones de dólares en 2032 con una tasa de crecimiento anual compuesta del 6,8%, según FMI | Scoop News" .

Bibliografía

  • Fábricas de alimentos , 9.ª edición (en español) .
  • Evaluación nutricional del procesamiento de alimentos ,
  • Conservación de alimentos, 2ª edición, por Norman W. Desrosier.
  • Logotipo de Wikimedia CommonsContenido multimedia relacionado con la fabricación de alimentos en Wikimedia Commons.
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