TECNOLOGIAS_EMERGENTES_EN_LA_CONSERVACI

Vista previa del material en texto

TECNOLOGIAS EMERGENTES EN LA CONSERVACION DE LOS 
ALIMENTOS 
María Emilia Ortiz Abad 
1. RESUMEN 
Las tecnologías emergentes se caracterizan por usar temperaturas moderadas 
que involucren un mínimo de cambios en las propiedades organolépticas y 
nutricionales de los alimentos [1,1]. El siguiente trabajo investigativo hablara de 
diferentes procesos en los cuales industrialmente podemos conservar y mejorar 
cada tipo de alimentos, controlando los microrganismos patógenos que día a día 
están en evolución en el proceso de los alimentos en el campo de la industria, 
también se detallará las tecnologías emergentes que se utiliza por ejemplo; 
campos eléctricos pulsantes de alta intensidad, tecnología de pulsos de luz, 
microencapsulación, formación de películas y revestimientos comestibles, 
impregnación al vacío. Todos estos procesos utilizados buscan en la industria 
del proceso de los alimento mejorar productos agrícolas, por medio de los 
campos señalados, mejorando sus características microbiológicas, sensoriales, 
nutritivas, como también tener una vida útil con un mayor tiempo, mayor 
seguridad, alimentos de calidad, manteniendo sus vitaminas, pigmentos y 
minerales.[1,2] 
2. ANTECEDENTES 
La industria alimentaria a lo largo de los años va aplicando nuevas técnicas y 
procedimiento para mejorar la calidad del alimento pues los fundamentos 
importantes es continuar preparando, preservando, acondicionar y transformar 
en alimentos las materias primas que nos ofrece el mar y la tierra. Entre los retos 
más importantes se encuentra la aplicación de tecnologías emergentes para la 
conservación y el proceso de los alimentos, como también poder alargar su vida 
útil sin dañar sus características nutricionales y organolépticas. [2,3]. 
2.1 CAMPOS ELÉCTRICOS PULSANTES DE ALTA INTENSIDAD 
Es una de las tecnologías más prometedoras para la conservación de alimentos, 
que implican el uso de pulsos electicos de alto voltaje en el alimento que será 
colocado entre electrodos, este se realiza a temperatura ambiente o por debajo 
de esta en donde las pérdidas de energía por calor son minimizados en 
milésimas de segundos. Esta es una tecnología efectiva, segura y limpia ya que 
reduce grandemente los cambios que ocurren en las propiedades sensoriales y 
físicas de los alimentos comparado con tecnologías tradicionales. [2,4] 
La manera de actuar de esta tecnología es la generación de campos eléctricos 
pulsantes en alta densidad, el diseño de cámaras para el tratamiento del alimento 
con un incremento mínimo de la temperatura y el diseño de electrodos para 
minimizar la electrólisis, la energía se almacena en los condensadores mediante 
la carga de una fuente eléctrica de corriente alterna, y entonces el voltaje es 
 
 
 
suministrado en forma de pulsos en la medida que el condensador es 
descargado. [2,4] 
Los líquidos homogéneos que tengan una baja conductividad eléctrica tienen las 
condiciones para un tratamiento continuo con este tipo de tecnología, mientras 
que los alimentos sólidos también pueden ser procesados por lotes, siempre y 
cuando se evite la ruptura dieléctrica en el alimento, no es recomendable para 
alimentos sólidos que retengan burbujas de aire al ser colocados en la cámara 
de tratamiento ya que pueden causar daños en las cámaras y en los electrodos. 
[2,4] La capacidad del equipo de alta presión depende principalmente de algunas 
características como; la presión aplicada, mientras mayor es la presión aplicada, 
mayor es la capacidad de la bomba para conseguir la presión de operación en el 
tiempo especificado y, envases utilizados en el tratamiento en donde los envases 
deben ser flexibles y se puedan sellar herméticamente. [2,3] 
El llenado tiene que ser óptimo, no puede contener aire en su interior ya que esto 
interfiere en el tiempo para completar la pasteurización, así también como el 
riesgo de ruptura del envase. [2,3] 
2.1.1 EFECTO SOBRE LAS PROTEINAS 
Según la presión ejercida, el proceso de deformación, ruptura y formación 
continua de nuevas interacciones afecta a la estructura proteica. Presiones 
moderadamente reducidas de hasta 200 MPa para obtener modificaciones de la 
estructura cuaternaria; presiones más elevadas cercanas a 500 MPa provocan 
variaciones de la estructura terciaria y presiones superiores a 800 MPa modifican 
la estructura secundaria. Una vez que el sistema ha sido despresurizado, las 
proteínas tienden a reorganizarse en una estructura que ya no depende del 
efecto de la presión. [2,3] 
Las proteínas pueden formar geles según el tipo de presión aplicada. Existen 
tipos de geles en los que se generan a partir de las proteínas desestructuradas, 
las estructuras ejercen un papel importante en los geles inducidos por presión. 
A las altas presiones los geles que forman las proteínas como la clara de huevo, 
la actomiosona no purificada o las proteínas de la soja son menos firmes pero 
más elásticas conservando su color y el aroma de una mejor manera que los 
geles sometidos a altas presiones.[2,3] 
2.1.2 EFECTO SOBRE LAS ENZIMAS 
Las altas presiones pueden modificar la estructura de las enzimas como también 
su actividad, pero en algunos equipos específicos se puede tener un control de 
algunas reacciones enzimáticas y mejorar notablemente sus rendimientos. [2,3] 
2.1.3 EFECTO SOBRE EL SUSTRATO La modificación estructural inducida por 
la presión sobre el sustrato produce una accesibilidad diferente a los enlaces 
implicados por la actividad de la enzima, con la variación de la actividad y la 
selectividad por ejemplo; en la actividad de proteasas como la lacto 
globulina.[2,3] 
Las altas presiones influyen sobre la estabilización o desestabilización de 
enlaces modificados por enzimas y la variación de su actividad como por 
ejemplo; el incremento de la actividad de algunas proteasas sobre sustratos 
proteicos. [2,3] 
2.1.2.1 SOBRE LA ENZIMA 
Modifica la estructura y varía las posibles interacciones con el sustrato e interfiere 
en su afinidad. [2,3] 
El efecto sobre las enzimas pueden ser de dos clases; la primera en donde las 
presiones comparativamente diferentes =100MPa activan enzimas y por otra 
parte presiones mucho más elevadas inducen a la inactivación enzimática. 
Existiendo cuatros grupos de enzimas: inactivadas completamente y de forma 
irreversible, inactivadas completamente de forma reversible, inactivadas de 
forma incompleta e irreversible, e inactivadas de forma completa y reversible, 
Siendo todas muy importantes para la calidad de los alimentos Existen dos 
actividades muy importantes para el control de calidad de los alimentos con AP. 
[2,3] 
• 2.1.2.1.1 Actividad peroxidasa 
La peroxidasa en vegetales produce cambios negativos en el sabor durante el 
almacenamiento, esta puede ser extremadamente resistente a la presión en 
algunos casos. La actividad peroxidasa residual sobre extractos de zanahoria y 
manzana tratados por altas presiones ha demostrado una buena 
harosensibilidad de la enzima. [2,3] 
• 2.1.2.1.2 Actividad polifenoloxidásica 
La activación de la polifenoloxidasa produce el oscurecimiento enzimático de 
frutas y verduras dañadas. Los resultados obtenidos son ligeramente 
contradictorios ya que se puede justificar por las diferentes isoenzimas 
empleadas en las condiciones de tratamiento utilizadas. La adición de solutos, 
como la sacarosa y sales pueden influenciar en la inactivación por presión, por 
ejemplo la inactivación de las polifenoloxidasas de manzana se ve incrementado 
por la adición de CaCl2 y la de los champiñones al aumentar la presencia de 
Ácido Benzoico. [2,3] 
 
2.1.4 APLICACIÓN DE ALTAS PERSIONES EN LA LECHE 
Uno de los efectos importantes de las altas presiones es retrasar la acidificación 
de la leche reduciendo la población inicial de los microorganismos. El efecto 
sobre las proteínas de la leche se utiliza para la coagulación, gracias al cambio 
conformacionalque experimentan las micelas de caseína. [2,3] 
 
2.1.5 TRATAMIENTO CON PRODUCTOS LIQUIDOS A GRANEL 
Este tipo de proceso únicamente se aplica a productos alimentarios que puedan 
ser bombeados y que permitan realizar el proceso de manera semicontinua. Se 
debe llenar la cámara con la máxima cantidad posible del producto y evitando la 
presencia del aire, además que como el alimento se encuentra en contacto 
directo con el acero de la cámara este debe tener corrosión durante su ciclo de 
vida y ser adecuado para el contacto con los alimentos, así como también los 
equipos de alta presión que estén en contacto con el alimento deben ser fácil de 
limpiar y desinfectar. 
El sistema de tratamiento a granel ofrece una ventaja al momento de la 
manipulación ya que es menos importante que el tratamiento de productos 
envasados. [2,3] 
2.2 TECNOLOGIA DE PULSOS DE LUZ 
Los pulsos eléctricos proporcionan la vida de anaquel de una variedad de 
alimentos. Se ha demostrado la efectividad en la eliminación de hongos en 
productos horneados. Camarones tratados con PL permanecieron comestibles 
por siete días siendo almacenados y refrigerados mientras que los no tratados 
demostraron una notable degradación, decoloración, olores desagradables y ya 
no eran comestibles. Este tratamiento se basa fundamentalmente en el 
tratamiento e inactivación de microorganismos, esta tecnología es producida por 
tecnologías de ingeniería que multiplican la potencia varias veces. Esta es la 
acumulación de energía eléctrica en un condensador que almacena energía por 
fracciones de segundos y así realizarla en tiempos mucho más cortos utilizando 
rayos de luz de corta duración en el espectro amplio de la luz blanca para matar 
microorganismos incluyendo esporas y hongos. El intervalo de temperaturas 
durante la aplicación del proceso es muy bajo, por lo que no causa daños 
térmicos apreciables teniendo en cuenta que su sabor original, textura y 
funcionalidad del producto se mantiene. [2,3] 
En los alimentos sólidos, los pulsos de luz tienen un bajo poder de penetración, 
pero ello en principio no supondría un inconveniente si la contaminación 
microbiana se produce en la superficie, en el caso de los alimentos que 
presenten una superficie irregular es, muy importante el diseño de los quipos 
para evitar zonas de sombra y hacer llegar la luz a todos los microorganismo 
presentes en la superficie de los alimentos. Por ejemplo en el tratamiento de 
cárnicos curados como el lomo o el salchichón se permitió reducir la población 
de Listeria, manteniendo la calidad sensorial del producto. [2,5] 
2.3 MICROENCAPSULACIÒN 
Este proceso consiste en la envoltura de un sólido pequeño, partículas, gotas o 
gases líquidos en un revestimiento, se basa en el efecto de inclusión de una 
matriz polimérica en donde esta crea un microambiente en la cápsula capaz de 
controlar las interacciones tanto en la parte interna como en la externa esto aplica 
para alimentos de alto valor nutricional y nutraceúticos. [2,6] 
Los procesos de encapsulación puede ser considerado como un procedimiento 
para los componentes bioactivos ya que este es uno de los requisitos para 
realizar este procedimiento como también cumplir con características que 
soporten influencias del medio ambiente, como por ejemplo protegerlos de la 
degradación; oxidación o hidrólisis y también mejorando la viabilidad de las 
bacterias probióticas. [2,6] 
Es importante que durante todo el procesamiento, almacenamiento y transporte 
se proteja al componente bioactivo eligiendo un sistema que no interfiera con las 
propiedades organolépticas del producto. [2,6] 
Ya se han comprobado éxitos con materiales de microencapsulaciones de 
biopolímeros como el almidón, hidrocoloides, proteínas de suero, gelatinas etc. 
Por ejemplo en las proteínas de la soja son aplicadas como microencapsulacion 
de naranja siendo utilizadas en la protección contra la oxidación debido a su 
emulsificación, en productos en polvo ya que mediante la microencapsulación 
forman una barrera eficaz para el oxígeno. [2,6] 
Existe una aplicación muy eficaz en las proteínas y lípidos dependiendo su tipo 
ya que pueden actuar como factores de crecimiento, antihipertensivo, 
antioxidante o inmune. Siendo así que las proteínas alcanzarían el sitio de 
captación en el intestino para una mejora en la salud. [2,6] 
2.4 FORMACION DE PELICULAS Y REVESTIMIENTOS 
Son cualquier tipo de material utilizado para revestir alimentos para prologar la 
vida útil del producto. La formación de películas y revestimientos comestibles se 
utilizan en productos para controlar la transferencia de humedad, el intercambio 
de gases o procesos de oxidación. Las películas comestibles se realizan en dos 
procesos; “proceso húmedo” donde los biopolímeros se dispersan o solubilizan 
en una solución seguida de la evaporación y un “proceso seco“ que se basa 
en el comportamiento termoplástico exhibido por algunas proteínas y 
polisacáridos a bajos niveles de humedad. [2,6] 
Uno de los beneficios de realizar revestimiento comestibles en que tienen un alto 
potencial para llevar ingredientes activos como agentes contra el bronceado, 
colorantes, sabores, nutrientes, especias y compuestos antimicrobianos que 
puedan extender el producto en tiempo de conservación reduciendo el 
crecimiento de patógenos en los alimentos. [2,6] 
Un ejemplo de aplicación como formación de películas comestibles enriquecidas 
de orégano o extracto de romero que son capaces de retardar la oxidación de 
lípidos. [2,6] 
2.5 IMPREGNACION AL VACÍO 
Es considerada como una manera de introducir solutos deseables en la 
estructura de los alimentos, podemos utilizar introduciendo compuestos 
fisiológicamente activos en productos de frutas y hortalizas sin modificar su 
integridad siendo una formulación directa que los distingue de otros 
mecanismos. Se desarrolló en productos de manzana enriquecidos con vitamina 
E y se evaluó la vida útil de los productos luego del secado en función de la 
textura y la estabilidad de la vitamina en diferentes condiciones de 
almacenamiento, como la capacidad de la matriz de la manzana para la 
incorporación de calcio por dos técnicas de impregnación en vacío o en 
condiciones de presión. [2,6] 
2.6 CAMPOS MAGNÉTICOS OSCILANTES 
Es un proceso que en comparación con procesos convencionales de 
pasteurización es efectivo para la inactivación de microorganismos y tiene el 
potencial de mejorar la calidad y la vida de anaquel de los alimentos. [2,6] 
Los campos magnéticos puedes ser estáticos u oscilantes; siendo que en el 
estático la intensidad del campo magnético es constante con el tiempo, mientras 
que en un campo magnético oscilante se aplica en forma de pulsos. La 
exposición a los campos magnéticos causa estimulación o inhibición en el 
crecimiento y reproducción de los microorganismos, estos se pueden generar 
utilizando: alambres superconductores, alambres energizados por la descarga 
de energía almacenada en un condensador. La inactivación de microorganismos 
está basada en la teoría del campo magnético oscilante los cuales pueden 
acumular a la energía en partes activamente magnetizadas de grandes 
moléculas como las de ADN, dentro de un intervalo de 5 a 50 T (tesla). [2,6] 
La conservación de alimentos con CMO involucra coloca los alimentos en bolsas 
plásticas selladas y someterlas de 1-1000 pulsos con una frecuencia de 50 a 
500kHz y temperatura de 0-50 grados centígrados. El alimento es esterilizado 
sin cambios apreciables en su calidad y la temperatura del alimento aumenta 
entre 2 y 5 grados centígrados. Se han reportado inactivaciones de 
microorganismos en productos como la leche, el yogur, jugo de naranja y pan 
tratados con CMO. [2,6] 
Existen consideraciones para realizar los diferentes procesos: 
• Evidencia de bioactividad. 
• Mecanismo de acción. 
• Mejorar los niveles a través de la dieta. 
• Influenciadel genotipo en la bioactividad 
• Identificación de un componente genético del trastorno 
• Tamaño del componente en relación con otras causas de enfermedades 
• Susceptibilidad. 
• Identificación del gen asociado con el efecto. 
• Variantes funcionales en esos genes. 
• La interacción de esas variantes con la dieta y / u otros factores 
ambientales 
• Factores que causan el fenotipo [2,6] 
 
 
 
1. OPINION PERSONAL 
A lo largo de todos los años hemos adquirido nuevos procedimientos, métodos 
y técnicas para conservar de una mejor manera los alimentos así como también 
mejorar la calidad de vida de los consumidores en general. Creo que los métodos 
de técnicas emergentes es una muy buena opción para adquirirlas y practicarlas 
en todo tipo de proceso alimentario que hagamos ya que podemos mejorar la 
calidad de los alimentos; conservando sus nutrientes, impidiendo que se pierdan 
de manera muy excesiva sus propiedades organolépticas, impidiendo el 
deterioro del alimento y controlando a los microorganismos patógenos, todos 
estos controles dependerían de la temperatura, presión y tiempo a la que estén 
sometidos los alimentos al momento de practicar dichas técnicas emergentes. 
Es muy importante ya no solo basarnos en el proceso de un producto si no 
también mejorar su calidad mediante técnicas que nos garanticen el contenido 
de nutrientes, la conservación del alimento y su vida útil. El uso de tecnologías 
emergentes cada vez va mejorando en el campo de la industria alimentaria, es 
importante conocer nuevas alternativas de conservación para proteger al 
producto de componentes del exterior que deterioran al alimento, es importante 
mantener una buena higiene de los equipos teniendo en cuenta que no sean 
corrosivos con los alimentos y que sean fáciles de limpiar, la presencia de 
microrganismos en el ambiente en un tema que se debe considerar al momento 
del proceso ya que pueden causar deterioro del producto e implicaciones con la 
salud de los consumidores. En el caso de las personas operarias es muy 
importante que contengan un equipo altamente adecuado para no afectar a su 
salud ya que pueden estar en contacto con campos magnéticos siendo 
perjudiciales para su salud. Elaborar alimentos que sean adecuados para su 
consumo es tarea de todos, desde el momento de la siembre y el transporte de 
la materia prima hasta el momento de su proceso y consumo del mismo. Uno de 
los puntos a considerar para la aplicación de tecnologías emergentes es que en 
la actualidad los consumidores están más conscientes de la relación alimento- 
salud, ya que tenemos menos tiempo y disposición para preparar los alimentos 
entonces por mayor comodidad se busca y se exige productos con mayor calidad 
orientados a productos de fácil y rápida preparación,, que sean menos 
procesados, que seas sabrosos, naturales, que tengan una cantidad mínima de 
conservantes, aditivos y sobre todo que los alimentos sean seguros, que 
cumplan con sus propiedades organolépticas y como ya mencionado antes que 
tengan una larga vida útil es aquí donde el uso de las tecnologías en las 
industrias debe ser ya aplicadas en todos los aspectos para una mejora 
alimentación a nivel de países desarrollados y subdesarrollados. 
 
 
 
 
4. REFERENCIAS 
[1] Esteban F. Sluka, Elena Fernándes de Rank, Susana del Valle, Mariana Susana Condori, 
Osvaldo Arce, 2009, tennologías emergentes aplicadas a la conservación de porotos, (Phaseolus 
vulgaris L.) UNcuyo 
[2] file:///C:/Users/kab06/Downloads/414-1880-1-PB.pdf 
[3] Mercè Raventòs Santamaria, 2005, Industria alimentaria Tecnologías emergentes, Catalunya 
[4] Juan José Fernández Molina, Gustavo V. Barbosa-Cànovas y Barry G. Swanson Enero 2001 
Arbor CLXVIII,661, 155-170 pp. 
[5] Manuela Fernández y Eva de Hierro, 2015, pulsos de luz: una nueva tecnología para la 
higienización de los alimentos listos para el consumo, universidad de complutense de Madrid 
[6] E. Betoret, N. Betoret, D. Vidal and P. Fito*, Functional foods development: Trends and 
Technologies. Institute of Food Engineering for Development Department of Food Technology, 
Universidad Politécnica de Valencia, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
file:///C:/Users/kab06/Downloads/414-1880-1-PB.pdf