1. Centre Especial de Recerca Planta de Tecnologia dels Aliments
CERPTA
www.cerpta.com

2. Centre Especial de Recerca Planta
de Tecnologia dels Aliments
CER Planta Tecnologia
dels Aliments
Facultad de Veterinaria
Universitat Autònoma de
Barcelona
08193-Bellaterra
Barcelona-España
Director:
Buenaventura Guamis
Telefono: +34-93-581-1397
Fax: +34-93-581-2006
www.cerpta.com

3. CERPTA
La linea fundamental de trabajo del
CERPTA es la aplicación de nuevas
tecnologias, nanotecnologías y
tecnofuncionalidad, para la mejora
de la seguridad alimentaria, el valor
nutritivo de los alimentos y el diseño
y la producción de alimentos
funcionales.

4. Centre Especial de Recerca Planta de Tecnologia dels Aliments
TECNOLOGIAS EN
ALIMENTACIÓN QUE ABREN
NUEVOS CAMPOS EN
INNOVACIÓN

5. ¿Qué se investiga en Europa?
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> NovelQ home > About NovelQ > Technologies
High Pressure
High pressure processing research in this Integrated Project starts from a rather mature level as regards both food science and
equipment developments geared towards pasteurisation processes. The first step will be the extension of the current state of the art
towards an integrated modelling approach (including different safety and quality aspects as well as packaging aspects) resulting in an
integrated demonstration approach. The second step will be to include sterilisation processes (shelf stable foods) in addition to
pasteurisation.
Pulsed Electric Field
Pulsed electric field oriented research in the Integrated Project starts from a semi-mature level both in food science as well as
equipment developments. There is a clear need for further understanding of safety and quality related aspects as well as kinetics as a
basis of modelling in order to design and demonstrate such processes.
Cold Plasma
Cold plasma treatment starts from an immature food science basis with many unknowns in terms of effects on safety and quality
aspects. Examination of cold plasma as a means for decontamination of (packaging) surfaces will start with the development of small
scale equipment to be used in the basic research sub-projects to evaluate the effects on material properties.
Advanced Heating Technologies
Demonstration of advanced heating technologies will start from the beginning of the Integrated Project, since they can rely on an
existing mature food science knowledge base as well as a mature technology base. There is no requirement for further basic food
science and or basic material science-oriented research.
Packaging
Within NovelQ, basic and applied issues in the area of material science will be integrated with concepts of bioactive, smart,
biodegradable and eco-friendly packaging in order to fully understand and predict interactions between materials, products and
processes.
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6. Hydrostatic High Pressures

7. Altas Presiones HHP
Hite (1899)

8. 160 MPa

9. DEFINICIÓN DE LAS ALTAS PRESIONES
HIDROSTÁTICAS
11 MPa = 9,869 atm = 10 bar = 10,197 kg/cm2

11. FUNDAMENTOS DE LAS ALTAS PRESIONES
Principios fundamentales:
la alta presión se transmite de
manera uniforme e instantánea (ley
isostática)
los fenómenos acompañados de
una disminución de volumen son
favorecidos por un aumento de
presión y viceversa (principio de Le
Chatelier)

12. Cilindro de presurización
Refrigeración o calentamiento
Producto envasado
Salida de agua Intensificador de presión
Vàlvula de descompresión Entrada de agua
Bomba de
baja presión

13. Efectos de los Tratamientos por HHP
• Fisicos
La presión actúa simultáneamente en todas direcciones (isostática)
Reducción de volumen (agua): 12% a 400 Mpa y 17% a 800 MPa
Incremento de temperatura adiabática: 11ºC a 400 MPa y 23ºC a 800
MPa
• Químicos
Las membrenas celulares se afectan a 200 MPa
Desnaturalización irreversible de proteínas a 300 MPa
Afecta a enlaces no covalentes: proteinas y almidón son afectados
No afecta a enlaces covalentes: vitaminas, aroma, etc. No cambian

14. Efectos de los Tratamientos por HHP
• Bioquímicos
No cambia en valor nutricional ni el Flavour
El color cambia en algunos casos
Desrtucción de microorganismos (presión
dependientes)
Efecto limitado sobre esporas
Parcial inactivación/activación de enzimas

16. Aplicaciones de las HHP
PRODUCT O PROPÓSITO
Zumos Aroma fresco, color y conservación,
Fruta fresca y vegetales Aroma fresco, color, textura, y
conservación
Carne, pescado, productos
de la pesca Larga vida útil en refrigeración e
incremento de la seguridad (destrucción
de vibrio y virus en productos de la
pesca, parasitos e insectos en pescado
y carne)
Salsas, hierbas, aderezos Mejora aroma, color y textura.
Incremento vida útil

17. APLICACIONES DE PROCESADO POR ALTAS
PRESIONES

19. MATÓ

20. EQUIPOS INDUSTRIALES
EQUIPO INDUSTRIAL DISCONTINUO DE LA EMPRESA DE
EMBUTIDOS ESPUÑA (OLOT, GIRONA)

25. Centre Especial de Recerca Planta de Tecnologia dels Aliments
Ultra Alta presión
Homogenización UHPH

26. 1900. Primeros Homogeneizadores

27. 1902. Gaulin

28. Objetivos homogenizadores
convencionales
• Estabilización de emulsiones
• Mejora del sabor
• Mejora de la textura
• Leche, nata y helados
• Presiones hasta 50 MPa

29. 1980 nace la alta presión
homogeneización (HPH)
• Presiones hasta 150 MPa
• Producir emulsiones más estables
• Mejorar la textura de los yogures
• Reducir algo la carga microbiana

30. HPH
Hasta 1500 bares

31. 1990 primeros prototipos de ultra alta presión
homogenización
200-250 MPa

32. UHPH: A new technology
Una nueva tecnología
1. Presiones de trabajo entre 100 hasta 400 MPa.
- Gracias a nuevos desarrollos en la ciencia de los materiales
- Difversas empresas constructoras y nuevos equipos:
Stansted, Microfluidizer®, Emulsiflex®.
2. Cavitación, turbulencia y fuerzas de cizalla.
3. Aplicaciones actuales:
- Elaboración de nanodispersiones y nanocápsulas
- Extracción de enzimas de las células microbianas

33. UHPH: Efectos descritos en sistemas alimentarios
Incremento de temperatura:
El incremento lineal de temperatura se produce al
incrementar la presión de homogenización
–Calentamiento adiabático debido al incremento en la presión
–Alta velocidad, turbulencia y fuerzas de corte al pasar y salir de la
válvula
19.5 ± 3 ºC por 100 MPa
(Pereda et. al, 2006; Thiebaud et al., 2003; Hayes et al., 2003; Floury et al., 2000)
Ligero efecto térmico: Tiempo de residencia 10-4 s (Floury et al., 2002)

34. Aplicaciones en Alimentos
1. Potenciales aplicaciones:
- Tratamiento de alimentos líquidos para incrementar su
seguridad y sus propiedades funcionales.
- Pasteurización y esterilización de alimentos fluidos
- Control de modificaciones sobre las proteínas
- Mejores texturas e incremento de la calidad
- Desarrollo de nuevos productos
- Datos publicados: Leche, yogurt, queso fresco, cheddar
cheese, licuado de soja, zumo de manzana y de naranja,
emulsiones
2. Ventajas:
– Sistema continuo. Posibilidad de envasado aséptico
– Economía de energía
– Sistema higiénico de fácil limpieza y desinfección

35. Otras aplicaciones en los
campos alimentario,
farmacéutico y cosmético

37. Structure des liposomes
Molécule lipophile
Molécule hydrophile
Phase aqueuse interne
Molécule amphiphile

40. Image TEM de nanocapsules

41. Equipo UHPH 120 l/h. 400 MPa del
CERPTA-UAB

42. Nuevo equipo UHPH 400 MPa 8 l/h. CERPTA-UAB

43. APLICACIÓN DE CAMPOS ELECTRICOS DE ALTA
INTENSIDAD EN ALIMENTOS

44. CAMPOS ELECTRICOS DE ALTA INTENSIDAD
EN LOS ALIMENTOS
Campo eléctrico (E)
Pulsos eléctricos
de alto voltaje (V) Alimento d Electrodos
E=V/d

46. COMPONENTES DEL SISTEMA PARA TRATAMIENTO EN
CONTINUO CON CAMPOS ELÉCTRICOS
Depósito con Equipo de
alimento envasado
para procesar aséptico
Cámara de
Generador tratamiento
de pulsos
de alto
voltaje
Sensor Refrigerante
Control temperatura
bombeo
Controlador de
procesos

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