A la industria alimentaria se le están exigiendo productos seguros, nutritivos, apetecibles (inocuos y con calidad)

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El modelado matemático es una herramienta de gran utilidad en tecnología de alimentos, ya que permite analizar en forma cuantitativa el comportamiento microbiano en un determinado ambiente o sistema particular, es decir, permite realizar estimaciones cuantitativas, considerando la acción simultánea de diversos factores limitantes extrínsecos e intrínsecos; lo cual implica una gran ventaja, en tiempo y costo, comparado a los métodos utilizados tradicionalmente en microbiología de alimentos.

El modelado matemático es realizado, generalmente, asumiendo condiciones constantes para determinar los valores de los parámetros cinéticos de crecimiento. Sin embargo, condiciones tales como temperatura, pH o composición de la atmósfera gaseosa no se mantienen constantes durante el almacenamiento refrigerado de los alimentos (Labuza and Taoukis, 1992). Debido a este hecho, en la actualidad el modelado matemático está orientado a la obtención de modelos dinámicos, es decir, modelos que permitan predecir la seguridad o vida útil de los alimentos bajo condiciones fluctuantes. Uno de los factores que más fluctúa es la temperatura de almacenamiento y es el más investigado (Roos and McMeekin, 1994).

Una de las técnicas utilizadas para la obtención de modelos dinámicos es la combinación de modelos primarios, tales como el Logístico y la ecuación de Gompertz, con modelos secundarios. Así, Blankenship et al. (1988) desarrollaron un modelo para predecir el crecimiento de Clostridium perfringens a partir de esporas durante el proceso de enfriamiento después de la cocción de un alimento. Ellos combinaron una función logística para el tiempo de latencia con una función exponencial para el crecimiento. Los valores de velocidad de crecimiento fueron puestos en función de la temperatura mediante el modelo de raíz cuadrada. El número de esporas germinadas y el crecimiento fueron calculados cada hora usando las respectivas temperaturas de enfriamiento.

Dickson et al. (1992), estimaron el crecimiento de Salmonella durante el congelamiento de tejidos vacunos por interpolación del tiempo de latencia y el tiempo de generación que fueron calculados a partir de determinaciones isotérmicas de los parámetros de la ecuación de Gompertz y una función exponencial para la temperatura. El éxito de esta técnica depende, en parte, de la correcta elección de los modelos involucrados.

En este trabajo se compararan y validaran modelos primarios de crecimiento microbiano con el objeto de seleccionar el más adecuado para la construcción de un modelo dinámico que permita predecir la vida útil de los productos agrícolas de la región sur de Veracruz bajo condiciones fluctuantes de temperatura, pH, composición química de los productos, humedad relativa y contaminante que afecten.

1.4 Justificación

A nivel mundial la OMS (2015) calcula que 2 millones de personas mueren al año por el consumo de alimentos contaminados, en México según datos de la Secretaria de Salud se presentan 200 millones de casos de diarrea por alimentos contaminados. Reducir los riesgos de enfermedades producidas por alimentos, proteger a los consumidores, contribuir al desarrollo económico al dotar confianza al consumidor y el seguimiento de normas para el comercio.

Por lo anterior el establecer modelos matemáticos que estime la vida de anaquel de los productos agrícolas del municipio de Las Choapas, nos mostrara un conocimiento amplio de los factores que influyen en reducir o aumentar la vida útil del alimento y que basado en esta información los productores puedan mejorar la calidad de los productos alimenticios de tipo agrícola hacia el consumidor.

Los modelos predictivos se convierten entonces en una herramienta económica y rápida, así mismo se hace relevante formular modelos simples con cierto grado de confiabilidad para que los datos que nos arrojen sean presentados antes los productores.

Con el desarrollo de este proyecto se busca fortalecer el proceso de vinculación entre el sector productivo e institución educativa, considerando que el objetivo principal del Tecnológico es generar ciencia y tecnológica que cubra las necesidades del sector productivo. Finalmente, se buscará tener un impacto en la economía de los productores y de la sociedad en general.

1.5 Marco teórico

Productos agrícolas en México.

En México se cultivan más de 40 productos agrícolas. Los cultivos de mayor producción en el país son: el maíz, el frijol y el trigo; ocupan el 70% de la superficie de tierra cultivable del país. Los más importantes para la alimentación de los mexicanos son: arroz, caña de azúcar, garbanzo, frijol, trigo, chile, papa, avena; algunas legumbres y frutas como naranja, plátano y melón. Los productos que se exportan en grandes cantidades son: algodón, café, jitomate, caña de azúcar, cacao, frutas y cebada (CONEVyT, 2009). En la Tabla 1 (ver anexo del protocolo) se presenta los principales productos del estado de Veracruz en tipo: riego, temporales y perennes (SAGARPA, 2009).

Vida de anaquel en los alimentos.

Esencialmente, la vida de anaquel de un alimento depende de cuatro condiciones principales que son: formulación del alimento, procesado, condiciones del empaquetado y almacenamiento del mismo.

Los alimentos inocuos son aquellos alimentos respecto de los cuales hay una garantía de que no causarán daño al consumidor y proporcionarán el valor nutricional previsto cuando se preparen y/o consuman de acuerdo con el uso a que se destinan. Esta definición se basa en las definiciones de inocuidad e idoneidad de los alimentos que aparecen en los Principios Generales de Higiene de los Alimentos (CAC/RCP 1, Rev.4-2003), Comisión del Codex Alimentarius, FAO, 2003). Muchos autores entienden que la inocuidad es un componente más de la calidad (Cuevas, 2004).

La adquisición de los alimentos frescos es una de las características más valoradas por el consumidor. Generalmente, la frescura de un producto se asocia a la calidad y ésta a la inocuidad. Al consumidor le preocupa el tiempo que dispone para almacenar el producto en su hogar antes de su deterioro. Paralelamente, a la industria alimentaria también le preocupa el tiempo que puede tener expuesto el alimento. Para ambos sectores, el cuidado de la inocuidad de los alimentos es un requisito primordial.

La vida útil de un alimento indica el tiempo que transcurre desde su cosecha y elaboración hasta su deterioro y factores como la temperatura, la luz o el oxígeno, pueden hacer variar esta cifra. Todas las agresiones