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1. TECNOLOGÍA DE PRODUCTOS
AGROINDUSTRIALES
Semana 3
Dr. Carlos Alberto Ligarda Samanez
2022

2. Antecedentes y tendencias:
¿¿De donde venimos, quienes somos… hacia donde vamos??

3. Altas presiones hidrostáticas, 1899
Autoclave, 1879
Campos eléctricos pulsados, 1920

4. Hito consenso https://www.fda.gov/about-fda/fda-en-espanol
https://www.usa.gov/espanol/agencias-federales/departamento-de-salud-y-servicios-humanos
https://www.ift.org/

5. Informe

9. ¿Cómo conseguimos un producto de calidad?
Control de la contaminación microbiológica y química = Seguridad
alimentaria
• Buenas prácticas de producción (en el campo) + Buenas prácticas de
elaboración.
• Aplicación de barreras en el proceso y en el producto: desinfección,
temperatura, bajar aw, bajar pH, adición de conservantes,
composición de la atmósfera.
Aplicación de tecnologías/procesos/estrategias alternativas que
consigan/mejoren la seguridad del producto y aporten un valor
añadido respecto a las características organolépticas, nutricionales,
vida útil, practicidad, etc.
• TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS: ALTA PRESIÓN HIDROSTÁTICA, PULSOS
ELÉCTRICOS DE ALTO VOLTAJE, ULTRAVIOLETA, ULTRASONIDOS, LUZ
PULSADA, PLASMA FRÍO, RADIACIÓN IONIZANTE.
• Tecnologías térmicas: microondas, radiofrecuencia, calentamiento
óhmico.
• Tecnologías de envasado: envasado activo.
• Conservantes/desinfectantes alternativos: conservantes naturales,
alternativas al cloro,…

10. https://www.journals.elsevier.com/innovative-food-science-and-emerging-technologies

11. Mapping trends in novel and emerging food processing technologies around the world
Este documento analiza las tecnologías novedosas y sus
aplicaciones en el mundo.
Las preguntas buscaban identificar tecnologías novedosas
aplicadas ahora o con el potencial de ser comercializadas
en 5 a 10 años, factores de comercialización, regulaciones
asociadas y limitaciones.
En la Encuesta 1, HPP (80 %), microondas (88 %) y UV (84
%) fueron las principales tecnologías aplicadas ahora y
previstas para los próximos 5 años. PEF ocupó el tercer
lugar en lugar de UV en la Encuesta 2. Los principales
impulsores fueron productos de mayor calidad (94 %),
seguridad del producto (92 %) y vida útil (91 %).
HPP y microondas fueron identificados como tecnologías
principales ahora y en los próximos 10 años. Hubo
diferencias geográficas con América del Norte encontrando
UV y radiación, y Europa encontrando PEF de mayor
importancia ahora.
Se anticipó que el plasma frío y el PEF serían más
importantes en Europa dentro de 10 años, mientras que
HPP, microondas y UV seguían siendo más importantes en
América del Norte.
2020 2030

12. Gana fuerza:
• Irradiación
• Luz pulsada
• Plasma frío
Mas eficientes los procesos, poca
perdida energética
https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.03.014

13. ¿Qué es la leche not milk?
saludable
Bebida vegetal rica y
hecha solo con ingredientes
vegetales. Apta para todo tipo de
consumidores ya que no tiene
colesterol, lactosa, gluten, maní,
huevos, ni soya.
Not Milk: Una forma de alimentarte
de manera rica pero sin cambiar tus
hábitos.
https://notco.com/us/

14. Problemas
• Alimentos térmicamente sensibles.
• Vulnerables a cambios químicos,
físicos y microbiológicos.
• Pérdida de compuestos
nutricionales (vitaminas y
minerales).
• Procedimientos
energía y tiempo.
• Uso de grandes
agua.
que consumen
volúmenes de
Review of Green Food Processing techniques. Preservation, transformation, and extraction
https://doi.org/10.1016/j.ifset.2017.04.016

15. Que son las tecnologías emergentes

16. Procesamiento no térmico de alimentos
• Campo eléctrico pulsado (PEF), procesamiento de alta presión (HPP),
plasma frío, ultrasonido, campo eléctrico de alto voltaje (HVEF),
irradiación, luz pulsada (PL), etc.,
• Se ha intensificado por sus características "frescas" de buena calidad con
cambios mínimos o nulos.
• Proporcionan tiempos de tratamiento más cortos y condiciones de
temperatura más bajas para confirmar la seguridad y calidad de los
alimentos.
• Están reemplazando gradualmente a las tecnologías de procesamiento
tradicionales; productos tratados con HPP están disponibles en todo el
mundo y los productos PEF de alta intensidad están comercializándose.

17. Procesamiento no térmico de alimentos
• La modificación de la estructura de los alimentos podría crear:
Nuevas texturas de alimentos.
Mejorar las propiedades sensoriales.
Mejorar la digestibilidad.
Mejorar la capacidad de retención de agua.
Mejorar la mediación de los procesos de gelificación.
Controlar la liberación de sabores o nutrientes.
Optimizar la entrega de nutrientes.
• Se han realizado varios estudios para conocer la relación entre las
tecnologías de procesamiento y la estructura de los alimentos.

18. Procesamiento no térmico de alimentos
• Ventajas:
Reducción de la cantidad de solventes.
Ahorro de energía y tiempo.
• Se alinea con el concepto de procesamiento "verde“.
• A pesar de las numerosas ventajas de estas tecnologías emergentes
sobre los procesos alimentarios tradicionales, el conocimiento sobre
su impacto en los diferentes componentes de los alimentos es escaso.

19. Representación esquemática del impacto de diferentes tecnologías de
procesamiento no térmico en los alimentos.

21. Tecnologías innovadoras
• Altas presiones hidrostáticas.
• Pulsos eléctricos de alto voltaje.
• Ondas electromagnéticas:
Microondas / Radiofrecuencias. UV.
Radiaciones ionizantes.
• Envasado bajo atmósfera protectora.
• Envase activo.
• Antimicrobianos / Conservantes alternativos.

22. Tipos de tecnologías emergentes
• Pulsos eléctricos (PEF).
• Altas presiones hidrostáticas (HHP).
• Ultrasonido.
• Microondas.
• Calentamiento óhmico.
• Plasma frío.
• Extracción por cavitación por presión negativa.
• Irradiación.
• Descarga eléctrica de alto voltaje (HVED).
• Fluidos supercríticos (SFC).

23. Ventajas de las tecnologías
• Mayores rendimientos.
• Mejor seguimiento del proceso.
• Mejora la calidad de los productos.
• Reducción de la cantidad de solventes.
• Mejora el tiempo de extracción.
• Menor consumo de energía.
• Reducción de costos de producción.
Desventajas de las tecnologías
• Alto costo de adquisición en ciertas tecnologías.

24. Compuestos bioactivos en los alimentos
• Metabolitos secundarios que protegen a las
plantas del estrés, la radiación ultravioleta, el daño
microbiológico, etc.
• Generalmente se habla de polifenoles, flavonoides
y antocianinas.
• Aportan el color a las frutas y vegetables.
• Hasta la fecha se han encontrado mas de 9 mil
estructuras fenólicas y mas de 6 mil estructuras de
flavonoides.
• Los compuestos bioactivos en los alimentos tienen
protegen contra la obesidad,
efecto antienvejecimiento, antiinflamatorio,
enfermedades
cardiovasculares y cáncer.
https://www.youtube.com/watch?v=JYGbRn1JCyQ

28. Microondas
• El uso de microondas comprende las radiaciones
no ionizantes, usando frecuencias que van desde
los 300 MHz a 300 GHZ y longitudes de onda del
orden 1 mm a 1 m.
• Los equipos de microondas tienen frecuencia de
915 MHz.
• La eficiencia de la extracción:
Potencia.
Propiedades dieléctricas.
Tamaño de partícula.
Tiempo de irradiación.
Relación líquido - sólido.

29. Efecto del microondas
• Produce un efecto electromagnético.
1.
2.
3.
Energía electromagnética.
Rotación y colisión de iones y moléculas polares.
Calentamiento.
Extracción asistida por microondas

30. Ventajas del microondas Artículo de microondas
https://doi.org/10.1016/j.lwt.2013.10.010
Aplicado a extracciones
• Mayores rendimientos.
• Mejor seguimiento del proceso.
• Reduce el volumen de disolvente.
• El tiempo de extracción.
• El consumo de energía.
• Reducción de costo.
Transferencia de calor
• Fuente de energía sin contacto.
• Absorción de energía sin contacto.
• Absorción de energía más rápida.
• Gradientes térmicos reducidos.
• Calentamiento selectivo.
• Temperatura final prácticamente
ilimitada

31. Ultrasonido
• Frecuencia en el rango de 10 a 20 kHz.
• La efectividad depende de:
La frecuencia acústica.
Temperatura.
Presión.
• Ventajas.
Reducción del tiempo de procesamiento.
La eficiencia energética.
Amigable con el medio ambiente.

32. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/jfpe.13197

34. Pulsos eléctricos de alta intensidad (PEF)
• Consiste en la aplicación de campos eléctricos
externos de intensidad moderada a alta durante un
corto tiempo (1-100 ns o micro o mili segundos),
que induce la electroporación o electro
permeabilización reversible o irreversible de las
membranas celulares, utilizando intensidades de 0.1
– 80 kV/cm.
Electrodos y
placas de titanio

37. Ventajas del PEF
• Aumento de la transferencia de masa.
• Mejor rendimiento de extracción.
• Reducción del tiempo de procesamiento.
• Disminución de la intensidad de los
parámetros de extracción convencionales
(temperatura y concentración de
disolvente).
• Reducción de la degradación de
compuestos sensibles al calor.
• Reducción de costos energéticos e
impacto ambiental.

38. https://ifst.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/jfpp.13303
Efectos del pretratamiento de
campos eléctricos pulsados y el
método de secado sobre las
características y la calidad nutritiva
de los arándanos
Los tratamientos PEF de alta energía
específica permiten reducir el tiempo de
maceración durante la vinificación de
las uvas Caladoc y Garnacha
https://doi.org/10.1016/j.ifset.2020.102375

39. Alta presión hidrostática