Centre Especial de Recerca Planta de Tecnologia dels Aliments. AB Biotics Felnuti Ypsicon CERPTA.

Transcripción

1 Centre Especial de Recerca Planta de Tecnologia dels Aliments AB Biotics Felnuti Ypsicon CERPTA

2 Investigaciones en gastronomía industrial

3 HOMOGENEIZACIÓN MEDIANTE ULTRA ALTA PRESIÓN CONTINUA (UHPH)

4 UHPH La Homogeneización mediante ultra alta presión (conocida como UHPH por sus siglas en inglés) es una nueva tecnología de esterilización de bebidas, sustitutiva de los tratamientos térmicos actualmente utilizados en todo el mundo, tales como la pasteurización y la esterilización UHT. La UHPH permite esterilizar bebidas en procesos continuos mediante la utilización de altas presiones dinámicas, así como homogeneizar simultáneamente, por lo que permite la simplificación de líneas de producción. Evita el daño térmico causado por procesos como la pasteurización o UHT, permitiendo obtener productos con larga vida útil pero con propiedades nutricionales y sensoriales muy similares a las del producto fresco, de forma que confiere una ventaja competitiva muy importante a los productos tratados.

5 UHPH Además de esterilizar sin afectar las propiedades organolépticas (sabor, aroma, flavor) y el valor nutricional (mucho menor destrucción de vitaminas y compuestos antioxidantes naturales) la UHPH también permite inactivar enzimas, lo cual constituye una importante ventaja para la industria de zumos. La UHPH es de menor consumo energético que la UHT (entre un 8% y un 20% menor, en función de la presión utilizada) No es necesario refrigerar los productos UHPH, lo que implica grandes ventajas logísticas para la distribución y exportación de zumos y otras bebidas.

6 UHPH Un fluido es obligado a pasar por un estrecho espacio (válvula). En consecuencia, se producen una combinación de fuerzas de cizalla, impacto, cavitación, turbulencia y alta presión, que combinadas causan la destrucción de los microorganismos

7 UHPH Es un proceso continuo (ideal para bebidas) Sigue el principio convencional de homogeneización pero a presiones mucho más elevadas ( Mpa) La alta presión aplicada al fluido genera fuerzas de impacto, cavitación, turbulencia y cizalla, que combinadas con la corta exposición a la temperatura, producen inactivación microbiana (esterilidad comercial).

8 UHPH: Ventajas Esteriliza bebidas y alimentos líquidos Homogeneiza y estabiliza los alimentos tratados Emulsiona Evita el daño térmico, por lo que preserva las propiedades organolépticas y nutricionales del producto Permite prescindir de conservantes y aditivos.

9 UHPH: Efectos sobre fluidos Reducción de tamaño de partícula Destrucción microbiana e inactivación de enzimas Mayor estabilidad del producto Preservación del alimento Extensión de su vida útil

10 HMF (mg/l) UHPH: Indicador de daño térmico Hidroximetilfurfural (HMF) en zumo de manzana 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Ctrl Past 20 4º C 100 MPa 200 MPa300 MPa Ph D Thesis: Suárez, 2011

11 1990 primeros prototipos de ultra alta presión homogenización MPa

12 UHPH: Aplicaciones FLUIDOS Leche Licuados Vegetales Soja Almendra Zumos de frutas Zumo de naranja Zumo de manzana Mosto, etc

13 Pat. UE, China, Japón, Australia En trámite en EEUU, Corea, y Canadá. UHPH-System

14 Submicroemulsiones y submicrocápsulas (UHPH)

15 Productos en función del tamaño de la protección Microproductos: Cápsulas entre 1 y 3 micras Submicroproductos: Submicrocápsulas y liposomas entre 100 y 1000 nm Nanoproductos: Nanocápsulas inferiores a 100 nm (Engineering Nanomatherials-EN)

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17 Estabilización de submicroemulsiones de proteínas séricas/aceite/agua mediante UHPH

18 Las submicroemulsiones tienen una série de atributos funcionales únicos que permiten su utilización para incrementar los productos industriales incluyendo alimentos, cosméticos, productos farmacúticos y químicos

19 Debido a su tamaño las submicroemulsiones presentan gran estabilidad al cremado y coalescencia

20 La formación de submicroemulsiones requiere aplicaciones de alta energía. Los equipos más utilizados son: Ultrasonicator Ultraturrax Colloidal mill Microfluidizer High pressure homogenizer

21 Ventajas de la homogenización mediante ultra alta presión UHPH : Presiones hasta Mpa La reducción del tamaño de partícula se alcanza mediante la aplicación de fuerzas de impacto, cavitación y turbulencia, por el paso a través de una válvula además del efecto de compresión y descompresión.

22 La estabilidad y la formación de una emulsión es mas fácil de conseguir cuando se utiliza un emulgente. Los aislados de proteínas séricas de leche (WPI) son excelentes emulgentes y se usan comúnmente debido a sus propiedades (surface-active properties). WPI son absorbidas en la interfase aceite-agua durante la homogenización para formar un film protector y dar soporte estructural a las gotas de aceite combinado con interacciones electrostáticas y estéricas..

23 2 Conventional Homogenizatio n (T in. 60ºC) 15MPa 1 Olive:Sunflower (3:1) 4 5 UHPH System (T in. 25ºC) 100, 200 & 300 MPa 3

24 Conclusiones La mejor estabilidad de las gotas ante la formación de coalescencia se obtuvo: 4% whey protein after UHPH at 200 MPa Durante el almacenaje no se obtuvo separación de fases. La estabilidad oxidativa se consiguió especialmente utilizando UHPH, a 100 MPa.

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27 Conclusiones II

28 Estructura de los Liposomas Molécula lipófila Molécula hidrófila Fase acuosa interna Molécula anfifílica

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33 UHPH hasta 400 Mpa

34 Imagen TEM de submicrocapsulas

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37 Ultra-high pressure homogenisation team: Buenaventura Guamis Victoria Ferragut Toni Trujillo Artur Xavier Roig Manoli Fernández Joan Miquel Quevedo Tomás López Martín Buffa Ramón Gervilla Jordi Saldo Maria del Mar Serra Ana Zamora Angela Suarez Roger Escriu

38 B. Guamis López Director General del PRUAB Catedrático de Tecnología de los Alimentos Consejero delegado de Ypsicon

39 CONTINUOUS SYSTEM AND PROCEDURE OF STERILIZATION AND PHYSICAL STABILIZATION OF PUMPABLE FLUIDS BY MEANS OF ULTRA-HIGH PRESSURE HOMOGENIZATION Pat nº Explotación. EBT YPSICON

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42 PASTEURIZADOR UV-THERM

43 MODELO ASPF_a (MANUAL SEMI-AUTOMÁTICA)