Ciencias de los alimentos: composición, estabilidad y microbiología
El dominio Ciencias de los alimentos evalúa la relación entre composición, actividad de agua (aw), cinética de deterioro y microbiología para predecir vida útil y diseñar procesos seguros. No basta memorizar definiciones: el examen pide aplicar modelos y distinguir variables intensivas de extensivas.
Estabilidad y aw
- La aw, no la humedad, controla reacciones y crecimiento microbiano; la isoterma relaciona aw con contenido de agua a temperatura constante.
- La monocapa BET/GAB marca el agua fuertemente ligada; por debajo de ella se frenan la oxidación lipídica y el pardeamiento.
- Bacterias requieren aw >0,91; la mayoría de hongos xerófilos >0,70-0,80; los halófilos y osmófilos tienen límites propios.
Cinética térmica y microbiología
- D es el tiempo a temperatura constante para reducir 90% la población; z es el cambio de temperatura que reduce D diez veces.
- F = D·(log N0 - log N); el valor F0 se estandariza a 121,1 °C y z=10 °C para bajas acideces.
- Alimentos de baja acidez (pH >4,6 y aw >0,85) se formulan para 12D contra Clostridium botulinum.
Ejemplo resuelto. Un fabricante valida un tratamiento de 12D para C. botulinum con D121=0,21 min. F0 = 0,21 × 12 = 2,52 min. Si el proceso real opera a 115 °C y z=10 °C, el tiempo equivalente es F = 2,52 × 10^((121,1-115)/10) = 2,52 × 10^0,61 ≈ 10,3 min. Razonamiento: al bajar 6,1 °C, cada reducción decimal exige 10^0,61 ≈ 4,07 veces más tiempo; por eso el proceso se alarga, no se acorta.
Errores que cuestan puntos
- Confundir D con z, o expresar F sin temperatura de referencia.
- Comparar humedad (%) con aw y concluir estabilidad microbiológica.
- Atribuir el pardeamiento no enzimático solo a caramelización: Maillard requiere aminoácidos reductores y azúcares.