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La presión aplicada a los alimentos es:
– Isostática, en todas direcciones a la vez
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 Tecnología novedosa
 Desconocida
 En constante auge
 Alternativa
FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
1895-99 (EE.UU.) - Primeros estudios:
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• Se somete el producto, ya en su envase original, a la presión de trabajo durante
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Puré frutasSonatural
Frubaca. Alcobaça, Portugal
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Principal problema!!!
INVERSIÓN INICIAL ALTA
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NO DESTRUYE ESPORAS
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Clasificación
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pH> 4.6
Esterilización
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PROYECTO INIA RTA 2010-00079-C02 (2011-13)
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Objetivo general
Obtención de información sobre la utilidad y efectos beneficiosos de la combinación de
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pH bajo pH alto
Compuestos funcionales
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Calabaza
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jesusjavier.garcia@gobex.es
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(Centro de Investigación Científica y Tecnológic...
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Obtención de purés de frutos con alto valor funcional mediante tecnologías innovadoras de procesado: Optimización de los parámetros de procesado mediante Altas Presiones Hidrostáticas

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La presentación hace referencia al proyecto INIA del mismo nombre, donde el objetivo principal es estudiar en purés de ciruela y calabaza el efecto de la combinación de altas presiones hidrostáticas y de pulsos eléctricos de moderada intensidad para obtener unos purés con mayor calidad funcional y sensorial que los que se encuentran en el mercado.

Publicado en: Alimentación
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Obtención de purés de frutos con alto valor funcional mediante tecnologías innovadoras de procesado: Optimización de los parámetros de procesado mediante Altas Presiones Hidrostáticas

  1. 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. 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 FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  3. 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 FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  4. 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). FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  5. 5.  Tecnología novedosa  Desconocida  En constante auge  Alternativa FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  6. 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). FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  7. 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% FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  8. 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 FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  9. 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 FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  10. 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. 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 FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014 Mortadela ahumada MRM, España Platos preparados Grupo Ian (Carretilla), España Langosta por HPP Campden & Chorleywood Food Res. Assn, Reino Unido
  12. 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 FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014 Platos preparados verduras Grupo ian, España Guacamole Mercadona, España
  13. 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 FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  14. 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 FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  15. 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” FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014 PROYECTO DE FINANCIACIÓN INTERNA (2012) “Obtención de purés de nectarina ricos en compuestos bioactivos mediante la aplicación de altas presiones hidrostáticas”
  16. 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. 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 FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  18. 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) FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014 Ciruela Calabaza
  19. 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) FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014 Tratamientos por altas presiones hidrostáticas (APH)
  20. 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. 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) FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014 Calabaza
  22. 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) FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  23. 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. FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  24. 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 FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  25. 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 FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  26. 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 FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014 Ámbito actuación HPTP
  27. 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. 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. 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 FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014 Ciruela Calabaza
  30. 30. Pulsos Eléctricos de Moderada Intensidad de Campo (PEMIC) supervivencia protección Incremento compuestos bioactivos PEMIC?? No se aplican para la conservación de alimentos FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014
  31. 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 FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014 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. 32. APH + PEMIC CIRUELA MICRO- BIOLOGIA ENZIMAS COMP. BIOACTIVOS (INIA RTA-00079-C02-01) ALTAS PRESIONES HIDROSTÁTICAS, APH + PEMIC FEVAL (Don Benito), 30-Enero-2014 Ciruela Necesaria la aplicación de pretratamientos para extender vida útil Higienización muy efectiva Aumentan con PEMIC. Mayor contenido al combinar ambas técnicas
  33. 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. 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

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