Altas presiones, UV y Ultrasonido

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Beatriz Alcaraz Parra
hace 5 años
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1 Universidad Tecnológica de la Mixteca Maestría en Ciencias: Productos Naturales y Alimentos Procesado de Alimentos Técnicas de preservación emergentes Altas presiones, UV y Ultrasonido Ing. Joseoziel Llaguno Guilberto

2 Altas presiones HPP 210 de julio de 2014

3 Contenido Introducción Equipos Aplicaciones Efecto en alimentos, microorganismos y enzimas Bibliografía 310 de julio de 2014

4 Introducción 410 de julio de 2014

5 Año Altas presiones en productos alimenticios Eventos 1895 Royer (Francia) emplea altas presiones para matar bacterias de manera experimental 1899 Hite (E.U.) emplea altas presiones en la preservación de alimentos 1980 Comienza la producción de mermeladas y jugos procesados bajo altas presiones 1990 Avomex (E.U.) comienza la producción de guacamole procesado bajo latas presiones con un sabor fresco y larga vida de anaquel 2000 Se comienzan a producir jugos frescos de fruta por HPP 2001 Se aprueba la venta de piezas de fruta fresca y jugo procesado por HPP en Inlgterra 510 de julio de 2014

6 Proceso La aplicación de altas presiones (MPa) a un alimento de manera isostática. Lo cual implica que todos los átomos y moléculas en el alimento son sometidos a la misma presión al mismo tiempo. 710 de julio de 2014

7 Altas presiones matan los microrganismos patógenos y deteriorativos, manteniendo un alimento de alta calidad, con una larga vida de anaquel bajo refrigeración. Los productos bajo esta técnica pueden llegar a costar cuatro veces mas su precio ordinario, sin embargo presentan una mayor calidad, principalmente en la textura y flavor. 810 de julio de 2014

8 910 de julio de 2014

9 Equipos 10

10 El equipo necesario para el proceso es especializado y costoso Principales componentes: Recipiente presurizado Sistema generador de presión Control de temperatura Sistema de manipulación de materiales 11

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12 Tipos Presión Directo Indirecto Alimento Empaque A Granel 13

13 Directo 14

14 Indirecto 15

15 Ventajas Empaque Aplicable para alimentos solidos y líquidos Menor riesgo de contaminación Fácil limpieza A granel Fácil manejo de los materiales Amplia flexibilidad en la ele Menos tiempos muertos 17

16 Desventajas Empaque Manejo complejo de los materiales Baja flexibilidad en la elección del recipiente presurizado Incremento en tiempo muertos A granel Limitado solo para alimentos que se puedan bombear Potencial contaminación, requiere condiciones asépticas Limpieza y esterilización de equipos 18

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19 21

20 Aplicaciones 23

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23 Efecto en alimentos 26

24 Las altas presiones solo afectan los enlaces químicos no covalentes (iónicos, puentes de hidrogeno e hidrofóbicos, dejando los enlaces covalentes intactos. Lo cual permite la destrucción microbiana sin afectar de manera importante las moléculas del alimento que contribuyen a la textura y al flavor, un daño ligero en nutrientes. 27

25 Efecto en microorganismos 28

26 Altas presiones causan destrucción en los microrganismos Bacterias en fase exponencial son barosensibles que en fase estacionaria, lag o muerte. Un proceso típico con una presión de 350 MPa aplicados durante 30 min. o 400 MPa durante 5 min causaran una reducción decimal en bacterias, hongos y levaduras. 29

27 Mecanismo Altas presiones causan el colapso de las vacuolas intracelulares y generan daño a la pared celular y el citoplasma. Disrupción de los procesos metabólicos por el efecto en las enzimas del microrganismo. 30

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31 34

32 Esporas Las esporas pueden germinar a temperaturas moderadas con una presión de 100 MPa. Las esporas pueden ser destruidas a presiones de 600 MPa y temperaturas de C 35

33 Efecto en enzimas 36

34 La enzimas involucradas en la calidad de los alimentos tienen amplia variación en la barosensibilidad, las condiciones de inactivación van desde 100 hasta 1000 MPa, por ejemplo: Peroxidasa en chicharos. La desactivación de enzimas es dependiente del ph, sustrato y temperatura 37

35 38

36 Virus El virus del Polio resiste presiones de 450 Mpa durante 5 min a 21 C, no se encontró reducción. Hepatitis A, rotavirus humano, son mas barosensibles. 39

37 UV y Ultrasonido 42

38 43

39 Contenido Introducción Equipos Aplicaciones Efecto en alimentos, microorganismos y enzimas Bibliografía 44

40 UV El uso de luz ultravioleta es ampliamente conocido para la purificación de agua, las lámparas UV se usan para evitar el crecimiento de hongos en productos de panadería y en la purificación de aire 45

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42 Equipo 47

43 Lámpara de gas inerte, funcionan con capacitores de voltaje estándar Se emiten pulsos rápidos de 10 por segundo, son direccionados a la superficie del producto o empaque según sea el caso, solo se necesitan unos pocos pulsos para llevar a cabo la destrucción de los microorganismos 48

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46 Efecto en microorganismos 51

47 Se combinan dos mecanismos Fototérmico realizada por la parte visible, la energía se transfiere rápidamente a la superficie del alimento, suficiente para matar los microrganismos Fotoquímico realizado por la parte UV, el efecto es debido a la absorción de luz causada por los dobles enlaces conjugados de proteínas y acido nucleicos, lo cual genera una disrupción en el metabolismo 52

48 Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Bacillus pumilus, Aspergillus niger pueden tener una reducción decimal de 7 9 ciclos (7-9D) con pulso de J. 53

49 Efecto en alimentos 54

50 La vida de anaquel de alimentos de panadería, se amplia en once días mas. Esta técnica no afecta las características sensoriales y calidad nutricional 55

51 Ultrasonido 56

52 Menor a 20 Hz Infrasónicas Mayor a 16 KHz Ultrasónicas

53 Si las ondas de ultrasonido golpean la superficie del alimento de manera perpendicular, resulta en una onda de compresión que se mueve a través del alimento, por el contrario si es paralela genera una onda de corte, ambas sufren atenuación conforme avanzan en el alimento 58

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55 Equipo 60

56 Baños ultrasónicos, recipiente de metal, con uno o mas transductores colocados en las paredes del recipiente, algunos sistemas emplean bocinas unidas a los transductores para amplificar la señal 61

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58 Efecto en microrganismos 63

59 Se utiliza ultrasonido de alta intensidad ( W/cm -2 ), para causar disrupción en los tejidos celulares y promover reacciones químicas como la oxidación. Ultrasonidos genera cambios súbitos de presión y temperatura, lo cual provoca la cavitación, adelgazamiento de las membranas, calentamiento puntual y producción de radicales libres quienes tiene un efecto letal en los microrganismos. 64

60 Efecto en alimentos 65

61 En largas exposiciones genera el ablandamiento de carnes La resistencia de los microrganismos al ultrasonido es mucho mayor que el efecto adverso sobre la textura y propiedades físicas Se recomienda emplear ultrasonido con procesos térmicos, modificación de ph o cloración Ultrasonido reduce la resistencia de los microrganismos al tratamiento térmico Termosonicacion 66

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63 Efecto en enzimas 68

64 Los efectos de compresión y corte generan las desnaturalización de enzimas, sin embargo también puede generar incremento en la actividad si es en demasía 69

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