Historical Development

Los atributos del sabor son el dulzor, el amargor y la acidez, y algunos de estos atributos pueden detectarse con concentraciones umbral muy bajas. Estos atributos se hallan esencialmente determinados por la composición del alimento y no suele afectarles el proceso de elaboración. Constituyen una excepción los cambios provocados por la respiración metabólica de los alimentos frescos y los cambios en acidez y el dulzor que pueden producirse durante la fermentación. Los alimentos frescos contienen mezclas complejas de componentes volátiles que imparten flavores y aromas característicos, algunos de ellos detectables a concentraciones extremadamente bajas.

Durante el proceso de elaboración estos componentes pueden llegar a perderse, reduciéndose entonces la intensidad del flavor o destacándose otros componentes de éste y del aroma.

También se producen, por acción del calor, las radiaciones ionizantes, la oxidación, o la actividad de las enzimas sobre las proteínas, grasas o carbohidratos, componentes aromáticos volátiles diversos.

Algunos ejemplos de este fenómeno son la hidrólisis de los lípidos a ácidos grasos y su posterior transformación en aldehídos, ésteres y alcoholes.

El aroma de los alimentos se halla determinado por una compleja combinación de centenares de compuestos, algunos de los cuales actúan de forma sinérgica. Además, el sabor percibido depende de la velocidad a la que se liberan los compuestos que otorgan el sabor durante la masticación, por lo que está asociado con la textura del alimento y con la velocidad de ruptura de la estructura del mismo.

3) Color

MacDougall (1984) describe métodos para evaluar el color y la apariencia de los alimentos. Muchos de los pigmentos naturales de los alimentos se destruyen durante el tratamiento térmico, por transformaciones químicas que tienen lugar como consecuencia de cambios en el pH, o por oxidaciones durante el almacenamiento. Como consecuencia de ello, el alimento elaborado pierde su color característico y, por tanto, parte de su valor. Los pigmentos sintéticos son más estables al calor y a la luz y a cambios en el pH.

Es por ello que en ocasiones se adicionan a los alimentos antes de su elaboración, para que el color no se pierda durante la misma. El pardeamiento por la reacción de Maillard constituye una causa importante, tanto de los cambios deseables que tienen lugar en el color de los alimentos (por ejemplo, durante el horneado y la fritura) como del desarrollo de sabores extraños (por ejemplo, durante el enlatado y la deshidratación).

En los países industrializados, la mayor parte de la población recibe un suministro adecuado de nutrientes con la mezcla de alimentos que normalmente constituyen su dieta. Por lo tanto, las pérdidas de un determinado componente de la dieta durante la elaboración, son insignificantes para la salud del individuo.

En un ejemplo descrito por (Bender, 1987), unas raciones, que inicialmente contenían 16,5 µg de vitamina A perdieron, durante el enlatado, el 50% de esta vitamina y el 100% durante los dieciocho meses de almacenamiento posterior. Si bien estas pérdidas parecen importantes, la ración original contenía tan solo el 2% del aporte diario recomendado para esta vitamina, por lo que la importancia real de las pérdidas era, por tanto, mucho menor. La misma ración contenía 9 mg de tiamina, el 75% de la cual se perdió también durante los 18 meses de almacenamiento.

El contenido en tiamina era diez veces superior al aporte diario recomendado, por lo que la cantidad de tiamina que restaba continuaba siendo suficiente. Las especiales necesidades nutritivas de los bebés prematuros, así como de las mujeres gestantes y los ancianos, pueden constituir una excepción al respecto. En estos grupos pueden darse necesidades especiales de determinados nutrientes o puede suceder que las dietas sean menos variadas.

Sin embargo, las variaciones en las pérdidas nutritivas registradas entre distintos cultivares o variedades, pueden superar a las provocadas por los distintos métodos de elaboración. Las condiciones de cultivo o manipulación y los métodos de preparación antes del procesado, pueden influir sobre las pérdidas de valor nutritivo. Los datos sobre las variaciones en el valor nutritivo de los alimentos no pueden extrapolarse a cualquier proceso de elaboración industrial por las diferencias existentes en ingredientes, condiciones del procesado y características de las instalaciones utilizadas por los distintos fabricantes.

Aunque la calidad nutritiva de un producto alimenticio no tenga una dependencia directa de su calidad sensorial, sí puede ocurrir de un modo indirecto cuando sus propiedades organolépticas le convierten en algo más atractivo y apetecible que puede incrementar su consumo y, por tanto, el aporte de nutrientes a la dieta.

Por el contrario, un posible desarrollo de microorganismos alterantes puede motivar cambios sensoriales negativos capaces de incitar al rechazo.

Todo cocinado tiene como base un proceso térmico que origina cambios en diversos atributos, tales como consistencia, color, sabor, olor de los alimentos. El fin buscado con este tratamiento responde siempre a un intento de mejorar la calidad global del conjunto de los ingredientes:

- Hacer más agradable la textura de los vegetales - Producir aromas en carnes y pescados

- Neutralizar sustancias nocivas de las leguminosas - Inactivar enzimas alterantes

Y lo alcanzado con el cocinado debe ser conservado en toda su integridad hasta el momento de su consumo. Numerosos estudios han puesto de manifiesto que, en general, los productos recién elaborados suelen ofrecer mejor olor, textura, jugosidad, aroma y apariencia que los almacenados durante un cierto tiempo, incluso a bajas temperaturas.

Sin embargo, no ha sido posible establecer un criterio general acerca del tiempo de almacenamiento a partir del cual los platos cocinados comienzan a perder calidad. Dicho momento varía de acuerdo con el tipo de producto cocinado, unos pueden permanecer hasta cinco días sin daño ostensible en su calidad sensorial, mientras que otros no superan los dos días de almacenamiento.

Para comprender mejor esta incertidumbre se debe recordar que por su tratamiento térmico cualquier cocción suele equivaler a un proceso de pasteurización. Como se sabe, en estos procesos no se destruyen todos los microorganismos presentes, ni se dañan las esporas de los esporulados.

Además, los tiempos de destrucción térmica de cada especie de microorganismo suelen variar en función de los recuentos.

Finalmente, se debe subrayar que en la actualidad se está obligado a trabajar de acuerdo con las normas y conceptos establecidos por las denominadas buenas prácticas de fabricación (BPF, o GMP en el mundo anglosajón: Good Manufacturig Practice).

Desde un punto de vista práctico tal modo de proceder es la manera de garantizar un modo correcto de proceder que permita alcanzar la calidad establecida en los productos finales. Todo ello exige la idónea realización de unas operaciones de trabajo según lo diseñado y la aplicación de unos sistemas de control eficaces.

Este apoyo científico y tecnológico resultante más acuciante cuando se trata de producir comidas a nivel industrial en el ámbito de la Alimentación colectiva. La evolución de la sociedad actual ha incidido notablemente en los hábitos alimentarios; se ha incrementado el número de comidas que se realizan fuera del hogar y, de modo particular, aparece una clara disociación, tanto en el espacio, como en el tiempo, entre la producción de comidas y sus lugares de consumo.

La misma tecnología ha permitido desarrollar los múltiples ingredientes de los alimentos listos para el consumo que constituyen las comidas preparadas.

Hay muchos ingredientes o productos culinarios intermedios se han “preelaborado” de manera que puedan almacenarse mucho tiempo y sólo requieran una simple manipulación para transformarse en una comida lista para consumir. Actualmente, dependiendo de la economía y cultura de un país, hasta el 40% de los alimentos del mercado están constituidos por platos e ingredientes preparados.

En definitiva los ingredientes son transformados (paso 1) en platos cocinados que, una vez combinados (paso 2), dan lugar a los diferentes menús, cuya variedad caracteriza a los hábitos alimenticios de una población y, además, determina su estado nutricional (Bello, 1998). El paso 1 exige disponer de un cierto conocimiento y dominio de los procesos culinarios para que, a través de las reacciones y modificaciones de los componentes químicos de los alimentos, se alcancen las características más apetecibles. De lo contrario, los tratamientos pueden conducir a efectos negativos desde el punto de vista de la alimentación: pérdidas de nutrientes, menoscabo de propiedades sensoriales, reducción de la seguridad sanitaria, etc.

Los cambios en las propiedades de los alimentos tienen lugar generalmente por aplicación de calor durante un cierto período de tiempo. El propósito del cocinado es hacer la comida “más comestible”, es decir, y según la terminología culinaria, hacerla más agradable al paladar.

Se necesitan dos factores para producir los cambios durante el cocinado: calor y tiempo (Bello, 1998). Cuando hablamos de temperatura de cocinado, hablamos de la temperatura del medio de cocción: las grasas en las freidoras, el aire en los hornos, el agua en las ollas o marmitas.

El propósito real es subir la temperatura de los alimentos hasta el punto en el que tienen lugar los cambios deseados. Esto es lo que lleva tiempo. A menor temperatura de cocción, mayor tiempo se requiere.

Además del tiempo y la temperatura, la transformación de los alimentos en sí es un factor determinante en los cambios que implican los tratamientos culinarios. Así, se produce durante los mismos la gelatinización de los almidones y la coagulación de las proteínas, lo que mejora su digestibilidad, al propio tiempo que se destruyen algunos compuestos antinutritivos (por ejemplo, el inhibidor de la tripsina de las legumbres). Sin embargo, el calor destruye también algunas vitaminas termolábiles, reduce el valor biológico de las proteínas (debido a la destrucción de aminoácidos en las reacciones de pardeamiento de Maillard) y favorece la oxidación de los lípidos.

Por tanto, el cocinado de un alimento modifica las características que tenía en estado crudo, porque las propiedades de todo alimento son manifestaciones de los atributos físicos y químicos de sus componentes.

Los alimentos crudos poseen componentes volátiles responsables de su aroma y los tratamientos térmicos pueden conducir a la formación de otros nuevos.

Estas manipulaciones de los ingredientes son la base de los procesos culinarios, que deben ser siempre aplicadas con arreglo a unas normas de conducta estipuladas, aunque la mayoría de las veces hayan sido instituidas de un modo empírico. Tales normas tienen como principal objetivo el que no se perjudiquen las propiedades nutritivas y sensoriales de sus ingredientes.

La oxidación constituye otra causa importante de los cambios que se producen en el valor nutritivo de los alimentos, por su exposición al aire. Los principales efectos de la oxidación sobre el valor nutritivo de los alimentos son:

(1) la degradación de los lípidos hidroperóxidos y reacciones subsiguientes, que dan lugar a gran variedad de compuestos carbonílicos, compuestos hidroxi y ácidos grasos de cadena corta, y en los aceites de fritura, de diversos compuestos tóxicos.

(2) la destrucción de las vitaminas oxidables

Las condiciones de cultivo o manipulación y los métodos de preparación antes del procesado, pueden influir sobre las pérdidas de valor nutritivo. Los datos sobre las variaciones en el valor nutritivo de los alimentos no pueden extrapolarse a cualquier proceso de elaboración por las diferencias existentes en ingredientes, condiciones de procesado y características de los equipos utilizados en las distintas instalaciones.

Para que un plato cocinado pueda culminar su función nutricional, por fuerza ha de ser consumido y no rechazado; es decir, necesita

ofrecer unas propiedades sensoriales atractivas para que resulte apetecible. Precisamente el buen “arte” culinario radica en saber poner de manifiesto unos atributos olfato-gustativos que son propios de cada ingrediente.

La cantidad de calor que recibe un alimento durante la cocción puede tener como efectos secundarios el desarrollo de una serie de fenómenos, tanto físicos como químicos, que sin duda afectan a la calidad del alimento, porque inciden sobre sus características organolépticas, nutritivas y sanitarias.

Una vez que el calor incrementa la temperatura del alimento se origina en consecuencia una serie de procesos, que se pueden considerar como la base del cocinado de un alimento: reblandecimiento de fibras, coagulación de las proteínas, disolución de compuestos químicos, liberación de jugos, cambios en los factores de apariencia, etc.

La intensidad del tratamiento térmico aplicado en la cocción y las circunstancias bajo las que se realiza, son factores determinantes de posibles modificaciones, que pueden agruparse en dos tipos de cambios: a) Cambios de naturaleza física, externos y visibles, que atañen a la apariencia, textura y aroma del producto, con una clara repercusión visual, olfativa y gustativa.

b) Cambios de naturaleza química, sin manifestaciones externas, aunque no menos importantes, que afectan a la composición molecular del alimento y se relacionan tanto con su valor nutritivo, como con su seguridad microbiológica.

Los parámetros que son determinantes corresponden a:

- El binomio tiempos-temperaturas - La actividad de agua del alimento

Se ha demostrado que la mayor parte de los cambios cualitativos que acontecen en un alimento durante su tratamiento térmico se aceleran cuando aumenta la temperatura.

También es un hecho cierto que, para una temperatura determinada, aparecen diferencias relacionadas con los tiempos de cocción. Así, tiempos excesivos y temperaturas demasiado elevadas provocan cambios que pueden llegar a ser muy negativos para la calidad del alimento.

No obstante, resulta posible evitar las modificaciones más graves, porque los cambios de menos riesgo, como los de textura, se detectan mucho antes que aparezcan los más indeseables, como las pérdidas importantes de vitaminas, sobre todo de tiamina, o el desarrollo de coloraciones anormales.

Así, un incremento de la temperatura puede fluidificar una grasa, puede pasar a vapor el agua líquida con pérdidas de sustancias volátiles, puede provocar movimientos de componentes capaces de solubilizarse en el agua o en las grasas, etc., con evidente alteración de los sistemas coloidales presentes.

Por otra parte, los diferentes valores de la actividad de agua de un alimento, que representa la disponibilidad de sus moléculas para participar en reacciones químicas, o en el desarrollo de microorganismos, pueden tener consecuencias bastante significativas para la calidad del producto sometido a cocción.

Lo primero que puede llamar la atención cuando un alimento se somete a un tratamiento térmico suelen ser las modificaciones del aspecto externo. Los efectos de las tecnologías culinarias se pueden considerar desde distintos puntos de vista (Romero et al., 2004):

a) Efectos sobre los principios nutritivos b) Efectos que repercuten en el valor nutritivo

1) En el volumen

El cambio de volumen se puede deber a tres factores físicos diferentes: a) Pérdida de agua de constitución que, en los alimentos horneados, se produce por una deshidratación superficial. Esta desecación será siempre proporcional a tres de los parámetros que caracterizan el tratamiento culinario:

- Duración de la exposición al calor - Superficie del alimento tratado - Intensidad de la fuente de calor

b) Pérdidas de materia grasa por fusión, debidas al calor. También resultan proporcionales a tres parámetros tecnológicos:

 Tiempos de cocción  Temperaturas de cocción

 Cantidad de grasa contenida en el alimento y su punto de fusión c) Aumento del volumen por rehidratación. Resulta típica de pastas, legumbres y arroces, aunque es válida para todos los productos deshidratados.

2) En la coloración

Las cocciones pueden modificar el color inicial de los alimentos. La causa del cambio de color puede responder a los motivos más diversos, aunque siempre en función de algunos de los tres siguientes:

- Naturaleza de alimento (animal o vegetal) - Composición química del mismo

- Sistema de cocción aplicado

De todas ellas, cabe destacar las siguientes:

a) Una alteración molecular como consecuencia de una ionización dependiente del pH, que implica cambios en la absorción de la luz. Tal ocurre con las estructuras de los antocianos (pigmentos azul-rojo), que se vuelven más rojos a pH ácido (2-4) y se tornan más púrpura en medio básico.

b) Una caramelización de los azúcares mono y disacáridos presentes. c) Pardeamientos en estructuras proteicas, que han coagulado como consecuencia de una desnaturalización. Cuando se trate de una simple cocción en un líquido acuoso, se producirá sólo una desnaturalización e insolubilización proteica; en cambio, cuando se trata de cocciones a la parrilla o en una grasa, hay que contar con pardeamientos como consecuencia de las altas temperaturas alcanzadas.

d) En las carnes, las proteínas y sus pigmentos (miosina, mioglobina) cambian de rojizo a marrón según la intensidad de calor y el tiempo. Los vegetales cambian de color dependiendo de la naturaleza de sus pigmentos (los taninos presentes en algunos vegetales oscurecen; se evita o retarda añadiendo un ácido), del grado de acidez del medio de cocción (la clorofila verde se vuelve parda cuando la verdura cuece demasiado tiempo tapada; si se destapa se libera el gas carbónico) y de la acción de ciertos enzimas presentes en sus tejidos. Las preparaciones ricas en almidón se oscurecen por dextrinización y posterior

3) En la consistencia

La modificación por el calor de la consistencia de un alimento se encuentra vinculada a fenómenos muy diversos, debidos principalmente a los efectos sobre proteínas y polisacáridos:

a) Una coagulación de las proteínas desnaturalizadas, con el consiguiente endurecimiento, que será proporcional a la duración de la cocción en función de la naturaleza del alimento.

b) Una gelatinización del almidón, que conlleva un espesamiento de la fase líquida por aumento de la viscosidad.

c) Una dextrinización, como la que se produce en el almidón cuando se calienta en medio seco y que, al caramelizar, se endurece y se vuelve crujiente.

d) Un reblandecimiento de la celulosa, como ocurre durante la cocción de legumbres, tanto en estado fresco como secas.

e) En el sabor

El tratamiento térmico provoca en el alimento modificaciones de aroma y de sabor, que se observan a través de los sentidos del olfato y del gusto:

i) Captación de sabores

ii) Liberación de sustancias volátiles

iii) Desarrollo de sabores característicos, como consecuencia de reacciones químicas

v) Solubilización de sustancias sápidas

Según la técnica que se utilice, la cocción refuerza o atenúa el gusto de los alimentos. Algunos compuestos sápidos solubles en agua se concentran en el interior del alimento o se difunden al medio de cocción según el sistema utilizado. Y a la inversa, algunos alimentos captan sabores y aromas que provienen del exterior: caldos de cocción, marinadas, etc. La dextrinización y la caramelización de almidones dan lugar a unos sabores concretos. Los ácidos aminados que provienen de la hidrólisis de las proteínas tienen sabores muy apreciados. Las grasas usadas en la cocción transmiten sabor a los alimentos.

f) En el olor

La cocción suele liberar ciertos aromas volátiles. Estos aromas son unas veces más agradables y otras más desagradables que era en el alimento crudo. Otros aromas, encerrados en las estructuras celulares, se difunden a través de los tejidos hacia el medio de cocción.

El calor aplicado a un alimento para su cocción puede ocasionar cambios en las estructuras químicas que integran su composición, con reacciones que varían de acuerdo con la naturaleza química de la sustancia afectada. Las consecuencias de estas reacciones pueden adquirir especial relevancia cuando las estructuras químicas afectadas corresponden a sustancias responsables de las características organolépticas o del valor nutritivo.

Diversos componentes primarios de los alimentos y muchos productos secundarios que se forman en las reacciones provocadas por el tratamiento térmico, o incluso combinaciones entre ellas, originan o toman parte de aromas que pueden ser deseables o indeseables.

Cuando se desea optimizar los resultados de un proceso de cocción,