Décimo segunda clase del laboratorio de Frutas y Hortalizas de la carrera de Ingeniería en Alimentos de la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

1. 26/02/2010
NUEVAS TECNOLOGÍAS
PARA CONSERVACIÓN DE
PRODUCTOS VEGETALES
Dra. Ma. Andrea Trejo Márquez
TECNOLOGÍAS EMERGENTES
Las tecnologías emergentes son métodos no
térmicos de conservación de alimentos, siendo
un proceso alternativo o complementario a los
métodos tradicionales de conservación de
alimentos.
Estas nuevas tecnologías ofrecen nuevas
alternativas en el procesamiento de alimentos,
tales como: las altas presiones para la
conservación de alimentos, aplicación de
campos de alta intensidad de pulsos eléctricos,
pulsos lumínicos e irradiación
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2. 26/02/2010
ALTAS PRESIONES
Fundamento
• Sometimiento del producto a una
elevada presión hidrostática (400
- 900 MPa ó 4.000 – 9.000 atm),
desde minutos hasta algunas
horas. Fluido transmisor: agua.
Productos
• Zumos, leche, yogur, zumos de
frutas, especias, carnes,
productos pesqueros. En
alimentos, sólidos o semisólidos,
los equipos son aún discontinuos.
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3. 26/02/2010
Conserva y aumenta la luminosidad y el color rojo/ verde
Físicos Mantenimiento de aromas y sabor
Inhibición de la reacción de Maillard
Carbohidratos transición sol- gel de polisacáridos
Químicos Vitaminas Resistentes a la presión
Efecto en Agua Disminución de volumen
Parámetros Disminución de la disolución de solutos
POD
Bioquímicos Inactivación de enzimas PPO
LOX
PME
Microbiológicos Cambios biológico-morfológico, membrana y pared celular
Efectos en los microorganismos
Tipos de microorganismos
barófilos, barófobos, eubáricos
Cambios morfológicos: membrana
Inactivación microbiana
Bacterias gram - los microorganismos mas sensibles
Levaduras, mohos y gram + tratamientos más intensos
Bacterias esporuladas muy resistentes , temperatura
(65ºC)
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4. 26/02/2010
Ventajas
• Transmisión casi instantánea de la presión a todos los
puntos del alimento.
• Destrucción de microorganismos. Combinación con
temperatura y ciclos de presión.
• Inactivación enzimática.
• Mantenimiento de vitaminas, aromas y sabor.
• Producto entero.
• Puede modificar la textura y/o funcionalidad del
alimento.
Limitaciones:
• Alto coste.
• Paredes de la cámara de presión.
Materiales de alta resistencia.
• Los envases han de ser estancos y
flexibles.
• Desarrollado a escala piloto.
Equipos:
•
Para productos envasados:
• Cámara de presión vertical u horizontal.
• Tiempos de apertura largos (>1 min)
• Cruces de producto (carga y descarga
por la misma abertura.)
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5. 26/02/2010
Para líquidos:
• Sistemas semi-continuos
• Transferencia desde la
cámara de alta presión a
tanque de llenado
aséptico
Pasta de aguacate método de conservación tradicional
Aguacate Recepción
2º-10ºC
Preenfriamiento
Agua fría
Fruta dañada Selección
Materiales extraños Agua
Limpieza
15ppm cloro.
Retiro de cáscara Despulpado
y hueso
Sal, cebolla, ajo, Mezclado 1
agua
100-200 mg de
600 MPa
Altas presiones
Mezclado 2
ácido ~1 min. /litro
por ascórbico
Envasado
2-4ºC
Almacenado
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6. 26/02/2010
Legislación
• Reglamento CE no 258/ 97, de 27 Enero de 1997 sobre
nuevos alimentos y nuevos ingredientes alimentarios.
• Los preparados pasteurizados a base de frutas, son los
únicos productos tratados por altas presiones que están
regulados en Europa por una normativa específica
(Decisión de la Comisión de 23 mayo de 2001
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7. 26/02/2010
Fundamento:
Aplicación de pulsos eléctricos
de microsegundos de alta
intensidad de campo
eléctrico (104 V) en
alimentos colocados entre
dos electrodos.
El equipo incluye un generador
de alto voltaje, una cámara
de tratamiento, un sistema
de refrigeración y un equipo
de envasado aséptico,
además de los sistemas de
control (osciloscopio...)
Productos:
• Fluidos viscosos y
homogéneos.
• Partículas pequeñas (<1cm).
• Se puede operar por lotes o
en continuo en las mismas
instalaciones con pequeñas
modificaciones.
• Zumos, leche, yogurt, huevo
líquido, crema de guisantes.
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8. 26/02/2010
Ventajas:
• Tratamiento a baja temperatura.
• Posibilidad de trabajo en continuo.
• Alta eficiencia energética.
• Destrucción de microorganismos
• Inactivación de enzimas
• Limitaciones:
• Tamaño de partícula.
• Necesidad de desarrollo en
sistemas de control, intensidades
mayores.
• Desconocimiento de efectos
sobre algunos alimentos.
Físicos Mantenían los componentes del sabor original en un 87%
Sabores, aromas y colores naturales permanecen intactos
Carbohidratos sin cambios antes y después del tratamiento
Efecto en Químicos Vitaminas no se ven afectadas
Parámetros
Bioquímicos Inactivación de enzimas resultados dispares
PME en jugo
Microbiológicos Poros en las membranas celulares permeabilidad
pérdida contenido
celular
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9. 26/02/2010
Efectos sobre los alimentos
Inactivación microbiana ruptura dieléctrica
diferencia de potencial entre las membranas
(potencial transmembrana) electroporación
Factores
Temperatura
pH
Fuerza iónica
Situación de los microorganismos
Legislación
• Reglamento CE no 258/ 97, de 27 de Enero de 1997
sobre nuevos alimentos y nuevos ingredientes
alimentarios.
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10. 26/02/2010
Proceso de jugo de naranja conservado por calor
Naranjas Recepción
Fruta dañada
Selección
Limpieza Agua, 5 min, en
cepillos giratorios
Por tamaños Clasificación
Extracción Jugo
Restos de corteza
Tamizado
Centrifugación
Campos eléctricos
Pasterización 35kV.cm-1
110ºC a 3 seg.
Envasado
PULSOS LUMINOSOS
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11. 26/02/2010
PULSOS LUMINOSOS
• Se aplican flashes de corta
duración de luz blanca a
razón de 1 a 20 pulsos/s.
• A temperatura ambiente
• Se pueden aplicar a
alimentos envasados si el
material es suficientemente
transparente al espectro de la
luz aplicada. . Sistema para el tratamiento de alimentos
con pulsos luminoso
PULSOS LUMINOSOS
• El espectro de luz utilizada
va desde UV hasta
infrarrojo.
• Esterilización en superficie
de materiales de envasado.
UV UV UV VISIBLE INFRARROJO
C B A
• Sustituto de desinfectantes Espectro de luz del sistema
químicos. Pure Bright (200 - 1000 nm)
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12. 26/02/2010
PULSOS LUMINOSOS
• Tratamiento superficial de
productos de bollería.
• Prevención del
ennegrecimiento de
camarones.
• Esterilización del agua.
• Control de enfermedades
en productos vegetales.
PULSOS LUMINOSOS
Ventajas
Inactiva microorganismos
Calor generado mínimo
Inactiva enzimas como la
polifenoloxidasa
Tiene efectos antimicrobianos y
es eficaz contra unas bacterias
patógenas como E.coli,
salmonella, listeria.
Controla enfermedades
causadas por hongos
Aumenta su vida útil de
productos frescos
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13. 26/02/2010
Pulsos Luminosos
Físicos Pequeños cambios en color
Pocos estudios en parámetros físicos
Efecto en Químicos no afecta retención de nutrientes
parámetros pocos estudios detallados
Bioquímicos Inactivación de enzimas PPO jitomate
E. Coli
Microbiológicos Inactivación de m.o patógenos Salmonella
Listeria
Pulsos Luminosos
• Proceso de pulsos luminosos
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14. 26/02/2010
Pulsos Luminosos
Proceso de jitomate para exportación en fresco
Jitomate Recepción
Preenfriamiento 2º-10ºC, Agua fría
Limpieza Agua clorada
menos de 2 ppm
Jitomates cloro residual
deteriorados Selección
Color y tamaño Clasificación
Encerado Cera de candelilla
8 destellos de luz
Pulsos luminosos
de fluencia
1-2 J/cm2
Empacado Cajas de cartón
25kg
Almacenamiento 14 a 16ºC 7 a 14 días
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15. 26/02/2010
IRRADIACIÓN
IRRADIACIÓN
Fundamento:
Radiaciones gamma (procedente de cobalto 60)
incidiendo sobre el alimento. Someter al producto a
un haz de electrones para romper enlaces químicos
(radiolisis ).
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16. 26/02/2010
IRRADIACIÓN
Fundamento:
Radiación ionizante
Una emanación de fotones
desplaza electrones de las
moléculas sobre las que
incide.
Gran poder de penetración
y acción letal debida a su
liberación a nivel celular
Es altamente letal
IRRADIACIÓN
Haz de Electrones
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17. 26/02/2010
IRRADIACIÓN
•
Productos:
Su unidad es el Gray (Gy), que es la
absorción de un Joule de energía por
kilo de masa irradiada
• Todos (en alimentos ricos en ácidos
grasos poli-insaturados puede originar
peróxidos).
• Plantas de servicio de tratamiento.
• Instalaciones propias.
Irradiación
Físicos
Sabor, color, gusto degradación incompleta de clorofila
Agua + Radicales hidroxilo
celulosa
Químicos Carbohidratos degradación pérdida de textura pectina
almidón
Efecto en
parámetros Vitaminas degradación E y B1
Bioquímicos Inhibe la actividad enzimática polifenoloxidasa
E. coli
Microbiológicos Destruye patógenos Salmonella
Listeria
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18. 26/02/2010
Irradiación
Efectos en microorganismos
Alteración cromosómica y
celular
Imposibilidad de la división
celular y reproducción.
Los ácidos nucleicos, los
cuales contienen información
esencial para el crecimiento
IRRADIACIÓN
Aplicaciones:
• Diferentes autorizaciones según
país.
• Especias.
• Carne de pollo (salmonella)
• Patatas, cebollas, ajo.
• Carne de vacuno (E. coli H0157)
EEUU
Figuras comparativas de
• Copos de cereales dos hortalizas tratadas con
irradiación y sin irradiación
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19. 26/02/2010
IRRADIACIÓN
Ventajas:
• Aumento de la temperatura
inapreciable.
• No hay pérdidas de nutrientes.
• Destrucción microbiana e
inactivación enzimática.
• Aplicaciones fitosanitarias.
• No deja residuos.
• No se modifican los
constituyentes.
• Alta penetración en envases.
• Tratamiento de palets.
IRRADIACIÓN
• Limitaciones
• Mala imagen.
• Coste.
• Posible Enranciamiento grasas.
• Malos sabores.
• Dosis varían entre 0,075 y 10 kGy según
producto.
• (Directivas 1999/2/CE y 1999/3/CE)
•
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20. 26/02/2010
Irradiación
Legislación
Código de prácticas del CODEX REV. 1-2003. para el tratamiento de los alimentos irradiados.
Unión Europea:
Directiva 1999/2/CE aspectos generales y técnicos de la ejecución del proceso de irradiación, el
etiquetado de los productos alimenticios irradiados
Directiva 1999/3/CE, establecimiento de una lista de comunitaria de alimentos e ingredientes
alimentarios autorizados para el tratamiento con radiaciones ionizantes.
NOM-033-SSA1-1993, Bienes y servicios. Irradiación de alimentos
Establece dosis permitidas para la irradiación de alimentos, materias primas y aditivos
alimentarios
Controla y regula los alimentos, materias primas y aditivos alimentarios, por medio de dosis
permitidas.
NOM-O22. Diario de la federación diciembre 2006. características y especificaciones para el
inicio de funcionamiento y certificación de tratamientos fitosanitarios en vegetales, sus productos y
subproductos de importación, exportación o de movilización nacional.
• Mango para exportación tratamiento con calor
Recepción
Preenfriamiento 2º-10ºC Agua
fría
Eliminación de Selección y
daños clasificación Color, Peso, Tamaño
15ppm cloro
Limpieza
Agua
Tratamiento 46°C 65min
térmico
Irradiación Agua
0.5-1KGy
Enfriamiento Agua 21°C, 30
min.
Encerado Cera de
candelilla 1.7%
Empacado
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21. 26/02/2010
Propuesta Tecnológica
Ventajas Limitaciones
Conserva por tiempo más amplio al Puede causar ablandamiento en
fruto productos frescos
Descontamina al fruto de bacterias El costo de la planta es alto
patógenas
Controla la maduración y la Rechazo social
senescencia
No produce residuos tóxicos como
algunos plaguicidas
Controla la infestación de insectos
como la mosca de la fruta
Inhibe algunos procesos bioquímicos
como la actividad enzimático
retrasando la maduración
CAMPOS MAGNÉTICOS
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22. 26/02/2010
CAMPOS MAGNÉTICOS
Fundamento
• Los campos magnéticos pueden ser estáticos u
oscilantes.
• Los estáticos presentan una intensidad magnética
constante con el tiempo y la dirección del campo.
• Los oscilantes se aplica en forma de pulsos, invirtiendo
la carga y la intensidad con el tiempo.
CAMPOS MAGNÉTICOS
Fundamento
• El tratamiento consiste en someter el alimento
envasado a 1 a 100 pulsos en un campo magnético
oscilante con una frecuencia entre 5 y 500 kHz a
temperatura de 0 a 5°C, con un tiempo de exposición
de 25 us a 10 ms.
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23. 26/02/2010
CAMPOS MAGNÉTICOS
Productos
• Todos los alimentos.
Ventajas
• Aplicables a alimentos envasados.
• Inactivación de microorganismos.
• Aplicable a superficie e interior de alimentos sólidos.
• No hay pérdidas de nutrientes ni cambios sensoriales:
baja temperatura.
CAMPOS MAGNÉTICOS
Limitaciones:
• Poco estudiado.
• Desarrollo e implantación a largo plazo.
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24. 26/02/2010
GRACIAS
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