Este documento describe la investigación sobre el uso de tecnologías innovadoras como las altas presiones hidrostáticas y los tratamientos térmicos por alta presión para procesar frutos como la ciruela y la calabaza y obtener purés con alto valor funcional. Se estudian los parámetros óptimos de proceso y sus efectos en la calidad microbiológica, nutricional y sensorial de los purés. Los resultados muestran que estas tecnologías pueden mantener o aumentar los compuestos bioactivos pero se necesita más optimización para asegurar una

1. "Obtención de purés de frutos con alto valor
funcional mediante tecnologías innovadoras
de procesado: Optimización de los
parámetros de procesado mediante Altas
Presiones Hidrostáticas"
Jesús García Parra
CICYTEX
(Centro de Investigación Científica y Tecnológica de Extremadura)
Avda. Adolfo Suárez s/n. 06071. Badajoz.
FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014

2. Nuevas tecnologías de procesado de alimentos
Pulsos eléctricosAltas presiones hidrostáticas
Formacion de poros en la membrana celular debido
a la exposición a un campo eléctrico externo
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3. “Pasteurización en frío”
TECNOLOGÍA DE CONSERVACIÓN DE
ALIMENTOS
Los alimentos ya envasados se exponen a presiones isostáticas
trasmitidas por el agua, SIN SOMETER EL PRODUCTO A TEMPERATURAS
MUY ELEVADAS
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4. La presión aplicada a los alimentos es:
– Isostática, en todas direcciones a la vez
– Uniforme
– Casi instantánea
– Independiente de forma y tamaño del envase
Ésta tecnología se basa en someter a un producto a elevados niveles de
presión hidrostática (300-600 MPa) de forma continua durante un cierto
tiempo (varios minutos).
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5.  Tecnología novedosa
 Desconocida
 En constante auge
 Alternativa
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6. 1895-99 (EE.UU.) - Primeros estudios:
H. Royer (bacterias), Bert H. Hite (leche, carne,
vegetales).
1990 (Japón) - Primeros productos
comerciales:
Meidi-ya (mermeladas, jaleas de frutas
y salsas vegetales).
1998 (España) - Primer producto cárnico comercial:
Espuña (primer jamón cocido loncheado tratado por altas
presiones).
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7. NUMERO DE EQUIPOS E INDUSTRIAS QUE
EMPLEAN APH
Fuente: Hiperbaric
1 2 3 5 7 7 7 7 9 11
19
28
37
49
64
79
93
111
124
135
145
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Vegetales
36%
Cárnicos
31%
Pescados y
mariscos
14%
Zumos y
bebidas
12%
Otros
sectores
7%
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8. Efecto de las APH sobre los componentes de los alimentos
VITAMINAS,AMINOÁCIDOS, MINERALES, AROMAS, …
Alimentos que mantienen las características organolépticas y nutricionales propias del
producto original
ENLACES COVALENTES No afectados o muy poco por APH
ENLACES NO COVALENTES
(Interacciones hidrofóbicas, puentes de H)
Afectados por APH
Productos novedosos, únicos. Apertura nuevos mercados
Gelatinización de Glúcidos, gelificación y desnaturalización de
proteínas Modificación de textura
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9. • Se somete el producto, ya en su envase original, a la presión de trabajo durante
un tiempo determinado.
• El fluido de transmisión de la presión es agua.
Diagrama funcional de una unidad APH
Font: Hiperbaric España, Burgos. www.hiperbaric.com
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10. FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
Seguridad
microbiológica
Innovación /
diferenciación
No aditivos o
aditivos
naturales
Aumento de
vida útil
Nutritivo
Respetuoso con
M.A.
Listo para
comer

11. Ostras frescas
Nisbet Oyster Company Inc., USA
Choricitos Tapas al Minuto
Esteban Espuña, España
Fajitas de pollo
Fresherized Foods, USA
Lonchas fiambre
CAMPOFRIO ALIMENTACION S.A., España
Relleno Sandwich
Rodilla, España
Foie-gras
Martiko, España
Bebida de Calostro
New Image International Limited.,
Nueva Zelanda
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Mortadela ahumada
MRM, España
Platos preparados
Grupo Ian (Carretilla), España
Langosta por HPP
Campden & Chorleywood Food Res. Assn,
Reino Unido

12. Puré frutasSonatural
Frubaca. Alcobaça, Portugal
Zumo de Bróculi y
manzana
Beskyd frycovide, República Checa
Smoothies INVO
INVO, España.
100% agua de coco
Harmless harvest, USA.
Arándanos
Chic Foods, China
Zumos
Preshafruit, Australia
Zumos de diferentes variedades de
manzana
Coldpress, Reino Unido
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Platos preparados verduras
Grupo ian, España
Guacamole
Mercadona, España

13. Principal problema!!!
INVERSIÓN INICIAL ALTA
• Maquilas
NO DESTRUYE ESPORAS
• ESTERILIZACION
• Aplicación conjunta Temperatura-Presión (High
pressure thermal processing)
INACTIVACIÓN/ACTIVACIÓN
PARCIAL DE ENZIMAS
• Polifenoloxidasa
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14. Clasificación
Alimentos perecederos
pH> 4.6
Esterilización
Almacenamiento
a temp. ambiente
Pasterización
Almacenamiento
refrigerado (Extended
Shelf Life, ESL)
Ácidos o acidificados
(3.5<pH<4.5)
Pasterización
Almacenamiento
a temp. ambiente,
ESL.
Muy ácidos
pH<3.5
Pasterización
Almacenamiento
a temp. ambiente
Clasificación de alimentos y condiciones de almacenamiento tras el
procesado
Ámbito actuación APH
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15. PROYECTO INIA RTA 2010-00079-C02 (2011-13)
“Obtención de purés de frutos con alto valor funcional mediante tecnologías
innovadoras de procesado: Optimización de los parámetros de procesado por
altas presiones hidrostáticas”
PROYECTO DE FINANCIACIÓN INTERNA (2012-13)
“Aplicación del procesado por altas presiones hidrostáticas para la obtención de
productos comerciales de cereza del Valle del Jerte”
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PROYECTO DE FINANCIACIÓN INTERNA (2012)
“Obtención de purés de nectarina ricos en compuestos bioactivos mediante la
aplicación de altas presiones hidrostáticas”

16. Objetivo general
Obtención de información sobre la utilidad y efectos beneficiosos de la combinación de
PEMIC y de APH para la obtención de purés de ciruela y calabaza con mayor calidad
funcional y sensorial que los que se encuentran en el mercado.
Pulsos eléctricos de moderada intensidad
de campo (PEMIC)
Altas presiones hidrostáticas: APH y
tratamientos térmicos por alta presión (HPHT)
Incremento compuestos bioactivos Procesado/conservación alimentos
FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
PROYECTO INIA RTA 2010-00079-C02 (2011-13)
“Obtención de purés de frutos con alto valor funcional mediante tecnologías
innovadoras de procesado: Optimización de los parámetros de procesado por
altas presiones hidrostáticas”

17. pH bajo pH alto
Compuestos funcionales
ANTOCIANOS
Compuestos funcionales
CAROTENOIDES
 50% de la producción de frutas extremeñas.
 Extremadura, principal zona de exportación
en España.
 Dar salida a excedentes.
Ciruela
 Crecimiento del cultivo últimos años.
 Alternativa a cultivos tradicionales.
 La mayor parte de la calabaza se destina a la
elaboración de salsas y cremas.
Calabaza
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18. Calabaza
‘Butternut’
Lavado y
desinfección con
agua y ácido
peroxiacético
(1%)
Troceado y
eliminación
de semillas
Thermomix
Vmax
Envasado y
termosellado
ELABORACIÓN DE LOS PURÉS
Ciruela ‘Crimson
globe’
Lavado con agua
Envasado y
termosellado
Troceado y
deshuesado
Thermomix
Vmax, 1 min
(INIA RTA-00079-C02-01)
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Ciruela
Calabaza

19. DISEÑO EXPERIMENTAL
1s 150s 300s
400MPa
1s 150s 300s
500MPa
1s 150s 300s
600MPa
Control
(Sin procesar)
Control
(Sin procesar)
200s 400s 600s
400MPa
200s 400s 600s
500MPa
200s 400s 600s
600MPa
Ciruela Calabaza
(INIA RTA-00079-C02-01)
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Tratamientos por
altas presiones
hidrostáticas
(APH)

20. APH
CIRUELA
MICRO-
BIOLOGIA
PFOCOMP.
BIOACTIVOS
Se mantienen
o aumentan
Higienización
adecuada
gracias, en
parte, a su pH
ácido
Limitación de
la vida útil
En general, son necesarios más estudios para optimizar las condiciones de procesamiento y
asegurar una inactivación enzimática que permita una mayor y adecuada estabilización del puré.
(INIA RTA-00079-C02-01)
FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
Ciruela

21. APH
CALABAZA
MICRO-
BIOLOGIA
PFO
FUNCIO-
NALES
Se mantienen
o aumentan
Limitación de
la vida útil
Inactivación
inadecuada
(Carga inicial elevada,
pH alto)
Los altos recuentos microbianos y el elevado pH de la calabaza hace necesario adaptar el
procesado (intensificando el tratamiento de AP aplicado y/o reduciendo el pH con aditivos) para
conseguir una estabilidad adecuada.
(INIA RTA-00079-C02-01)
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Calabaza

22. Presión Temperatura Tiempo Efecto Estado actual
Altas
presiones
hidrostáticas
400-
600MPa
10-40ºC 1-15min Pasteurización
PRESENTE
En el mercado
Tratamientos
térmicos por
alta presión
>600
MPa
60-120ºC
Mucho
menor que
el trat.
térmico
Esterilización
(inactivación de
esporas)
FUTURO
En
investigación
5ºC 120ºC
Pasteurización
Altas presiones
hidrostáticas (APH)
Esterilización
Tratamientos térmicos por alta
presión (HPTP)
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23. TRATAMIENTOS TÉRMICOS POR ALTA PRESIÓN
(HIGH PRESSURE THERMAL PROCESSING, HPTP)
Combinación sinérgica de Presión y Temperatura para lograr la
estabilidad del producto.
• Tiempos de tratamientos muy cortos en comparación con procesos
térmicos de esterilización.
• Inhibición de la actividad enzimática.
• Destrucción de formas vegetativas de MO.
• Inactivación de esporas bacterianas.
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24. 0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
P(bar)
T(ºC)
Tiempo(s)
9000-60 9000-70 9000-80 Real P(bar)
Proceso
adiabático
HIGH PRESSURE THERMAL PROCESSING, HPTP
Calentamiento adiabático:
Al aumentar la P se produce un
incremento de T.
Tiempo total de proceso ≈ 3min
Tiempo total de proceso ≈ 40min
Tratamiento térmico:
100ºC/1min
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
0 10 20 30 40 50
Temp.(ºC)
Time (min)
Tratamiento Térmico
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25. •6 vasijas (50mL)
•Presión: 10,000 bar
•Tª: 120ºC
1 2 43 6
EQUIPO MULTIVASIJA RESATO (PRESIÓN Y TEMPERATURA)
HIGH PRESSURE THERMAL PROCESSING, HPTP
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26. Clasificación
Alimentos perecederos
pH> 4.6
Esterilización
Almacenamiento
a temp. ambiente
Pasterización
Almacenamiento
refrigerado (Extended
Shelf Life, ESL)
Ácidos o acidificados
(3.5<pH<4.5)
Pasterización
Almacenamiento
a temp. ambiente,
ESL.
Muy ácidos
pH<3.5
Pasterización
Almacenamiento
a temp. ambiente
Clasificación de alimentos y condiciones de almacenamiento tras el
procesado
Ámbito actuación APH
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Ámbito actuación HPTP

27. •Instantáneo, calentamiento
homogéneo.
•Tiempo de proceso corto.
•Las características organolépticas se
conservan mejor que con los métodos
actuales de esterilización.
•Destrucción de formas vegetativas
MO.
•Inactivación de esporas bacterianas.
VENTAJAS
•Precio por producto es relativamente alto
•No es adecuado para todos los materiales
de embalaje (latas y vidrio no es posible)
•Proceso por lotes
•Líquido de transmisión presión
•Equipos aún no disponibles a escala
comercial
INCONVENIENTES
TRATAMIENTOS TÉRMICOS POR ALTA PRESIÓN
(HIGH PRESSURE THERMAL PROCESSING, HPTP)
FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014

28. DISEÑO EXPERIMENTAL
HPTP
Tiempo=60s
Rampa 100bar/s
60ºC 70ºC 80ºC
3000bar
60ºC 70ºC 80ºC
6000bar
60ºC 70ºC 80ºC
9000bar
Control
(Sin procesar)
Control
(Sin procesar)
60ºC 70ºC 80ºC
3000bar
60ºC 70ºC 80ºC
6000bar
60ºC 70ºC 80ºC
9000bar
Ciruela Calabaza
(INIA RTA-00079-C02-01)HIGH PRESSURE THERMAL PROCESSING, HPTP
FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014

29. HPTP
CIRUELA
CALABAZA
MICRO-
BIOLOGIA
ENZIMAS
COMP.
BIOACTIVOS
Muy efectivo para
 Formas vegetativas
 Esporas bacterianas
Hasta un 40-60% inactivación de la PFO en
algunos tratamientos
CALABAZA
 Carotenos: aumento
extracción
(biodisponibilidad)
CIRUELA
 Antocianos: se degradan
Efecto (Tª)
(INIA RTA-00079-C02-01)
HIGH PRESSURE THERMAL PROCESSING, HPTP
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Ciruela Calabaza

30. Pulsos Eléctricos de Moderada Intensidad de Campo (PEMIC)
supervivencia
protección
Incremento
compuestos
bioactivos
PEMIC??
No se aplican para la conservación de alimentos
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31. PEMIC
CALABAZA
CIRUELA
FISIOLOGÍA
PROP.
ELÉCTRICAS
COMP.
BIOACTIVOS
PROP.
FÍSICAS
• Respiración
• Peroxidasa
• Conductividad
eléctrica
• Carotenoides Individuales
y totales (calabaza)
• Antocianos (ciruela)
• Actividad Antioxidante,
polifenoles totales
• Vitamina C
• Permeabilización
• Color
• Textura
• Parámetros procesado
– Campo eléctrico (E): 0,4 – 2 kV/cm
– Número de pulsos: 5 – 35
• Piel: con, sin (calabaza)
• Condiciones almacenamiento:
– Tiempo
– Temperatura
DISEÑO EXPERIMENTAL
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Pulsos eléctricos de moderada intensidad de campo (PEMIC)
Los pulsos eléctricos de moderada intensidad de campo (PEMIC) afectan tanto al metabolismo
secundario como a la fisiología de los frutos, provocando un incremento en el contenido de algunos de los
compuestos bioactivos presentes en ellos, en función de las condiciones de procesado (campo eléctrico,
número de pulsos, etc.)
(INIA RTA-00079-C02-01)
Ciruela Calabaza

32. APH +
PEMIC
CIRUELA
MICRO-
BIOLOGIA
ENZIMAS
COMP.
BIOACTIVOS
(INIA RTA-00079-C02-01)
ALTAS PRESIONES HIDROSTÁTICAS, APH
+ PEMIC
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Ciruela
Necesaria la
aplicación de
pretratamientos
para extender
vida útil
Higienización
muy efectiva
Aumentan con
PEMIC. Mayor
contenido al
combinar ambas
técnicas

33. HPTP +
PEMIC
CALABAZA
MICRO-
BIOLOGIA
ENZIMAS
COMP.
BIOACTIVOS
Muy efectivo para
 Formas vegetativas
 Esporas bacterianas
Hasta un 40-60% inactivación de la PFO en
algunos tratamientos
 Carotenos: aumento
extracción (biodisponibilidad)
 Aumento de actividad
antioxidante y polifenoles
(INIA RTA-00079-C02-01)
HIGH PRESSURE THERMAL PROCESSING, HPTP
+ PEMIC
FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
Calabaza

34. Jesús García Parra
jesusjavier.garcia@gobex.es
jjgparra@gmail.com
CICYTEX
(Centro de Investigación Científica y Tecnológica de Extremadura)
Avda. Adolfo Suárez s/n. 06071. Badajoz.
Gracias por su atención
FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014