ULTRA ALTA PRESIÓN DE HOMOGENEIZACIÓN: AVANCES EN LA APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA

Transcripción

1 ULTRA ALTA PRESIÓN DE HOMOGENEIZACIÓN: AVANCES EN LA APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA Pedemonte Laboratorio Tecnológico del Uruguay

2 PLAN DE LA PRESENTACIÓN INTRODUCCIÓN ESTABILIDAD E INOCUIDAD DE JUGOS Y BEBIDAS VEGETALES PROCESAMIENTO DE LECHE SISTEMAS DE ENTREGA DE COMPUESTOS BIOACTIVOS

4 INTRODUCCIÓN ULTRA ALTA PRESIÓN DE HOMOGENEIZACIÓN - UHPH Se trata de un proceso dinámico donde basándonos en la homogeneización tradicional se aplican presiones superiores, de entre 150 y 400 MPa ( bar). Es un proceso continuo aplicado a productos fluídos Al aplicar UHPH se involucran fenómenos físicos, combinación de presión, temperatura y fuerzas mecánicas. Actualmente utilizado en la industria farmacéutica En fase de desarrollo para la industria alimentaria (leche, cremas, bebidas vegetales, jugos de frutas, salsas, etc.).

5 INTRODUCCIÓN EQUIPAMIENTO UHPH

8 INTRODUCCIÓN Leche cruda entera Tin = 24 C 100 Temperature ( C) C T 2 T 1 Mantenimiento a T2 << 1 s (~250 ms) Pressure (MPa) T1 medida antes de la válvula HP se incrementa en 2.4 C / 100 MPa debido a la compresión posterior T2 medida después de la válvula HP se incrementa en C / 100 MPa debido a la acción del rozamiento y transformación en calor Incremento total de temperatura= 18 C /100 MPa

9 INTRODUCCIÓN PRINCIPALES USOS EFECTOS DE LA UHPH EN ALIMENTOS COLOIDALES Reducción del tamaño de partículas Modificación de estructuras coloidales Aumento de la estabilidad fisicoquímica Reducción de la carga de microorganismos Reducción de actividad enzimática Conservación de alimentos Briñez, W., Montealegre, P-, Hernández M., López T., Guamis B. and Roig A

11 ESTABILIDAD E INOCUIDAD DE JUGOS Y BEBIDAS VEGETALES APLICACIÓN DE UHPH A JUGO DE MANZANAS

12 ESTABILIDAD E INOCUIDAD DE JUGOS Y BEBIDAS VEGETALES Lysinibacillus sphaericus (99% 16S rrna similarity) Paenibacillus mendelii/paenibacillus spp. (95% similarity) Bacillus spp./paenibacillus spp.(99% similarity) were identified NO SE DETECTARON COLONIAS DE L. MONOCYTOGENES NI DE SALMONELLA SPP Suárez-Jacobo A.; Saldo J.; Rüfer E.; Guamis B.; Roig-Sagués A. and Gervilla R.

13 ESTABILIDAD E INOCUIDAD DE JUGOS Y BEBIDAS VEGETALES NO SE DETECTÓ ACTIVIDAD DE POLIFENOLOXIDASA NI DE PECTINMETILESTERASA LUEGO DEL PROCESAMIENTO POR UHPH NI DURANTE EL ALMACENAMIENTO. Suárez-Jacobo A.; Saldo J.; Rüfer E.; Guamis B.; Roig-Sagués A. and Gervilla R.

14 ESTABILIDAD E INOCUIDAD DE JUGOS Y BEBIDAS VEGETALES Suárez-Jacobo A.; Saldo J.; Rüfer E.; Guamis B.; Roig-Sagués A. and Gervilla R.

16 ESTABILIDAD E INOCUIDAD DE JUGOS Y BEBIDAS VEGETALES DESHIDRATACIÓN DE AZÚCARES REACCIÓN DE MAILLARD CARAMELIZACIÓN DEGRADACIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO Suárez-Jacobo A.; Saldo J.; Rüfer E.; Guamis B.; Roig-Sagués A. and Gervilla R.

18 ESTABILIDAD E INOCUIDAD DE JUGOS Y BEBIDAS VEGETALES ACTIVIDAD ANTIMUTAGÉNICA Suárez-Jacobo A.; Saldo J.; Rüfer E.; Guamis B.; Roig-Sagués A. and Gervilla R.

19 ESTABILIDAD E INOCUIDAD DE JUGOS Y BEBIDAS VEGETALES APLICACIÓN DE UHPH A BEBIDAS VEGETALES Alternativa válida a la leche bovina Dentro de los beneficios nutricionales encontramos: composición de la fracción lipídica alto contenido de antioxidantes. Son habitualmente procesadas mediante tratamientos térmicos, especialmente UHT Principales problemas: sedimentación de partículas sólidas y cremado de glóbulos de grasa

20 ESTABILIDAD E INOCUIDAD DE JUGOS Y BEBIDAS VEGETALES

22 ESTABILIDAD E INOCUIDAD DE JUGOS Y BEBIDAS VEGETALES TEST DE ESTERILIDAD: Incubación a 30ºC por 20 días en botellas estériles

24 ESTABILIDAD E INOCUIDAD DE JUGOS Y BEBIDAS VEGETALES FORMACIÓN DE SEDIMENTO (TURBISCAN)

26 ESTABILIDAD E INOCUIDAD DE JUGOS Y BEBIDAS VEGETALES Application No./patent Nº (UE, MX, US, ASIA): Guamis B., Trujillo, A., Ferragut V., Quevedo J.M., López T., Buffa M.

28 PROCESAMIENTO DE LECHE EFECTOS SOBRE EL GLÓBULO GRASO Y LAS PROTEÍNAS EFECTOS SOBRE LAS PROPIEDADES DE COAGULACIÓN DE LA LECHE ELABORACIÓN DE QUESO CON LECHE PROCESADA POR UHPH LÁCTEOS FUNCIONALES: LECHE FLUÍDA ENTERA REDUCIDA EN COLESTEROL

29 PROCESAMIENTO DE LECHE EFECTOS SOBRE EL GLÓBULO GRASO Y LAS PROTEÍNAS A. Zamora, V. Ferragut, P. D. Jaramillo, B. Guamis, and A. J. Trujillo

30 PROCESAMIENTO DE LECHE REDUCCIÓN EN EL PERFIL DE TAMAÑO DE PARTÍCULAS: A. Zamora, V. Ferragut, P. D. Jaramillo, B. Guamis, and A. J. Trujillo

31 PROCESAMIENTO DE LECHE MICROSCOPÍA CONFOCAL: Cambios en las estructuras de proteinas y grasas PROTEINAS GRASA A. Zamora, V. Ferragut, P. D. Jaramillo, B. Guamis, and A. J. Trujillo

32 PROCESAMIENTO DE LECHE MICROSCOPÍA CONFOCAL: UNA vs DOS ETAPAS Coalescencia DOS ETAPAS a 300 MPa Agregación PROTEINAS GRASA A. Zamora, V. Ferragut, P. D. Jaramillo, B. Guamis, and A. J. Trujillo

33 PROCESAMIENTO DE LECHE EFECTOS SOBRE LAS PROPIEDADES DE COAGULACIÓN DE LA LECHE Presiones mayores a 200 MPa potencian coagulación El uso de la segunda etapa genera geles más débiles A. Zamora, V. Ferragut, P. D. Jaramillo, B. Guamis, and A. J. Trujillo

34 PROCESAMIENTO DE LECHE Se observó además: Incrementos en la humedad de los coágulos y en rendimiento Disminuición en el contenido proteico y mineral del suero A. Zamora, V. Ferragut, P. D. Jaramillo, B. Guamis, and A. J. Trujillo

35 PROCESAMIENTO DE LECHE Se observó además: Incrementos en la humedad de los coágulos y en rendimiento Disminuición en el contenido proteico y mineral del suero A. Zamora, V. Ferragut, P. D. Jaramillo, B. Guamis, and A. J. Trujillo

36 PROCESAMIENTO DE LECHE Zamora, A.J. Trujillo, E. Armaforte, D.S. Waldron, A.L. Kelly

37 PROCESAMIENTO DE LECHE CONTENIDO EN PROTEÍNAS DE LOS SOBRENADANTES Zamora, A.J. Trujillo, E. Armaforte, D.S. Waldron, A.L. Kelly

38 PROCESAMIENTO DE LECHE En relación al efecto de la UHPH en las interacciones entre proteínas de la leche se observa: Aumenta el contenido de proteína libre generando mayor retención de agua Aumentan las caseínas unidas por calcio: transferencia de Calcio iónico desde el suero a la fase coloidal Se interfiere en enlaces de hidrógeno entre proteínas del suero y caseínas Se intensifican las interacciones hidrofóbicas entre proteínas del suero y caseínas Zamora, A.J. Trujillo, E. Armaforte, D.S. Waldron, A.L. Kelly

39 PROCESAMIENTO DE LECHE LAS INTERACCIONES ENTRE PROTEÍNAS DEPENDEN DEL CONTENIDO DE GRASA Zamora, A.J. Trujillo, E. Armaforte, D.S. Waldron, A.L. Kelly

40 PROCESAMIENTO DE LECHE Zamora, A.J. Ferragut, V., Quevedo J.M., Guamis B. and Trujillo A

41 PROCESAMIENTO DE LECHE Zamora, A.J. Ferragut, V., Quevedo J.M., Guamis B. and Trujillo A

42 PROCESAMIENTO DE LECHE ELABORACIÓN DE QUESO CON LECHE PROCESADA POR UHPH Zamora, A.J. Ferragut, V., Quevedo J.M., Guamis B. and Trujillo A

43 PROCESAMIENTO DE LECHE ELABORACIÓN DE QUESO CON LECHE PROCESADA POR UHPH No se observan patógenos No se observan lactobacilos Bajos recuentos de coliformes Bajos recuentos de hongos y levaduras Menores velocidades de crecimiento de mesófilos aerófilos totales y de sicrótrofos Mayor velocidad de crecimeinto de lactococos al inicio del período. Zamora, A.J. Ferragut, V., Quevedo J.M., Guamis B. and Trujillo A

45 SISTEMAS DE ENTREGA DE COMPUESTOS BIOACTIVOS MICELAS vs EMULSIONES O/W SUBMICRÓNICAS Compuesto bioactivo: Acetato de Retinol Micelas: Preparadas a partir de resuspensión de acetato de retinol y Polisorbato-80 en DMDM; 440 µmol/ml. Emulsiones submicrónicas: Preparadas a partir de una dispersión acuosa de aislado de proteínas de suero (4.3%) y aceite de maní (30%; Ø 0.32) procesadas por UHPH (T in 24ºC; 200 MPa). Benzaria A.; Chevalier D.; Picart L.; Hue P.; López T. and Dumay E

46 SISTEMAS DE ENTREGA DE COMPUESTOS BIOACTIVOS MICELAS vs EMULSIONES O/W SUBMICRÓNICAS MICELAS PRE-EMULSIÓN EMULSIÓN UHPH Cortés M., Chevalier D. and Dumay E Benzaria A.; Chevalier D.; Picart L.; Hue P.; López T. and Dumay E

47 SISTEMAS DE ENTREGA DE COMPUESTOS BIOACTIVOS Benzaria A.; Chevalier D.; Picart L.; Hue P.; López T. and Dumay E

53 SISTEMAS DE ENTREGA DE COMPUESTOS BIOACTIVOS NÚCLEOS CITOESQUELETO B-lg DENTRO DE CÉLULAS Benzaria A.; Chevalier D.; Picart L.; Hue P.; López T. and Dumay E

54 SISTEMAS DE ENTREGA DE COMPUESTOS BIOACTIVOS NÚCLEOS CITOESQUELETO B-lg DENTRO DE CÉLULAS Benzaria A.; Chevalier D.; Picart L.; Hue P.; López T. and Dumay E

56 AGRADECIMIENTOS BUENAVENTURA GUAMIS ELIANE DUMAY ANTONIO TRUJILLO ANNA ZAMORA ARTUR X. ROIG MARIANELA CORTÉS DANIELA ESCOBAR SANTIAGO JORCÍN ALEJANDRA MEDRANO PATRICIA LEMA UHPH

57 Laboratorio Tecnológico del Uruguay Montevideo -URUGUAY