NUEVAS TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS PARA LA

ESTERILIZACIÓN DE BEBIDAS

TRATAMIENTOS TÉRMICOS ◦ PASTEURIZACIÓN

◦ ESTERILIZACIÓN

TRATAMIENTOS NO TÉRMICOS

◦ ALTA PRESIÓN HIDROSTÁTICA

◦ ULTRASONIDOS

◦ IRRADIACIÓN

◦ CAMPOS ELÉCTRICOS PULSANTES DE ALTA INTENSIDAD (CEPAI)

◦ CAMPOS MAGNÉTICOS OSCILANTES (CMO)

◦ PULSOS DE LUZ (PL)

◦ HOMOGENEIZACIÓN MEDIANTE ULTRA ALTA PRESIÓN (UHPH)

PASTEURIZACIÓN

ESTERILIZACIÓN

PASTEURIZACIÓN Tratamiento térmico relativamente suave (menos de 100 ºC)

Aplicable sobre todo a líquidos

Implica inactivación enzimática, destrucción de microorganismos (patógenos pero no alterantes)

Pérdidas nutricionales y sensoriales

Es necesario combinarla con otros tratamientos (refrigeración, envasado hermético o aséptico, etc.) para garantizar la conservación del producto

ESTERILIZACIÓN Aplicación de calor a temperaturas superiores a 115-120 ºC Destrucción total de todos los microorganismos viables

(patógenos y alterantes) y sus esporas, e inactivación enzimática Proporciona una vida útil superior a 6 meses sin refrigeración Implica pérdidas nutricionales y sensoriales

Elevado coste de los equipos y complejidad de la planta de

esterilizado. Da problemas con alimentos sólidos y piezas grandes

Ejemplos: UHT (Ultra High Temperature), Uperización, intercambiadores de calor…

ALTA PRESIÓN HIDROSTÁTICA

ULTRASONIDOS

IRRADIACIÓN

CAMPOS ELÉCTRICOS PULSANTES DE ALTA INTENSIDAD (CEPAI)

CAMPOS MAGNÉTICOS OSCILANTES (CMO)

PULSOS DE LUZ (PL)

HOMOGENEIZACIÓN MEDIANTE ULTRA ALTA PRESIÓN (UHPH)

ALTA PRESIÓN HIDROSTÁTICA Se basa en someter un producto a elevados niveles de presión

hidrostática (100-1000 Mpa) durante varios minutos.

Se denominan hidrostáticas debido a que el medio que suele usarse para transmitir la presión es el agua

Puede aplicarse a un alimento líquido o a cualquier producto envasado sumergido en un fluido de presurización

Inconvenientes: trabaja en discontinuo y aunque reduce la carga microbiana, no consigue la esterilidad comercial (el producto ha de mantenerse refrigerado)

ULTRASONIDOS

Ondas acústicas inaudibles (frecuencia superior a 20kHz).

Las ondas ultrasónicas más eficaces para la conservación de alimentos son las de baja frecuencia y alta intensidad.

Eficaz en la descontaminación de vegetales crudos y de huevos enteros sumergidos en medios líquidos.

Efecto limitado sobre los agentes alterantes de los alimentos

Debe combinarse con otras técnicas de conservación como la Termosonicación: ultrasonido +Tª <100 ºC; o Manosonicación: ultrasonidos +P <600MPa).

IRRADIACIÓN

Tratamiento en el que los alimentos se exponen a la acción de radiaciones ionizantes durante un cierto tiempo. Tipos de fuentes de radiación ionizante aceptado en alimentos: ◦ Radiación gamma ◦ Rayos X ◦ Electrones acelerados.

Tipos tratamientos: ◦ dosis baja (< 1 kGy), retarda procesos biológicos (maduración y

senescencia) en frutas frescas y hortalizas. ◦ dosis media (< 10 kGy), reduce microorganismos patógenos y

alterantes de diferentes alimentos. ◦ dosis alta (>10 kGy), para la esterilización comercial debe combinarse

con tratamientos térmicos suaves.

Inconveniente: Alta afectación sensorial del alimento.

CAMPOS ELÉCTRICOS PULSANTES DE ALTA INTENSIDAD (CEPAI) El tratamiento se aplica en forma de pulsos cortos, de 1 a 10 mseg,

que dan lugar a una diferencia de potencial en la membrana de los microorganismos, originando la formación de poros irreversibles.

Al alterar la membrana celular de los microorganismos provocan la destrucción de la célula afectada.

Los alimentos más idóneos para este tratamiento son: leche, huevo líquido, zumos de frutas y concentrados, sopas y extractos de carne.

Uso limitado a productos bombeables, conductores de electricidad y exentos de microorganismos esporulados.

No tienen efecto sobre las enzimas

CAMPOS MAGNÉTICOS OSCILANTES (CMO) El alimento, envasado en un material plástico, se somete a un campo

magnético oscilante, alcanzando temperaturas entre 0 y 50ºC.

Inhibe el crecimiento y reproducción de microorganismos, de un mínimo de 2 ciclos logarítmicos.

El efecto conservador se debe a la ruptura de las moléculas de ADN y de ciertas proteínas y a la rotura de enlaces covalentes en moléculas con dipolos magnéticos.

Aplicable a zumos, mermeladas, frutos en soluciones azucaradas, derivados cárnicos, etc.

Inconveniente: los alimentos tratados deben tener una resistividad eléctrica elevada y el envase utilizado no puede ser metálico

PULSOS DE LUZ (PL) Se aplican pulsos de luz blanca de alta intensidad sobre la superficie

de un producto. La distribución del espectro es un 25% ultravioleta, 45% luz visible y 30% infrarrojo.

Inducen reacciones fotoquímicas (modificaciones del ADN) y

fototérmicas (incremento de la temperatura momentáneo en la superficie tratada).

Causa la muerte de gran cantidad de microorganismos (particularmente en productos enlatados).

Productos tratados, con resultados satisfactorios, son filetes y

porciones de carne y pescado, gambas, carne de pollo y salchichas.

Inconveniente: el tratamiento está limitado a la superficie de los productos

HOMOGENEIZACIÓN

MEDIANTE ULTRA ALTA PRESIÓN (UHPH)

UHPH

Un fluido es obligado a pasar a través de una válvula de de un

de un estrecho espacio (válvula)

durante aproximadamente

0,2 segundos.

Es un proceso continuo.

Sigue el principio convencional de homogeneización pero a presiones mucho más elevadas (100-350 Mpa)

La alta presión aplicada al fluido genera fuerzas de impacto, cavitación, turbulencia y cizalla, que combinadas producen inactivación microbiana.

LINEA COMPLETA UHPH

UHPH: Ventajas

Esteriliza bebidas y alimentos líquidos

Homogeneiza y estabiliza los alimentos tratados

Emulsiona

Evita el daño térmico, por lo que preserva las propiedades organolépticas y nutricionales del producto

Permite prescindir de conservantes y aditivos.

FLUIDOS

UHPH: Aplicaciones

Leche Licuados Vegetales • Leche de soja • Leche de almendra

Zumos de frutas • Zumo de naranja • Zumo de manzana • Mosto

Reducción de tamaño de partícula

Destrucción microbiana e inactivación de enzimas

Mayor estabilidad del producto Preservación del alimento Extensión de su vida útil

UHPH: Efectos sobre fluidos

Microscopía electrónica de

transmisión

Listeria monocytogenes inoculada

en PBS (0.01 M, pH 7.2)

(a) Células no tratadas

(b, c, d) Celulas tratadas a 100,

200 and 300 MPa at 25ºC

(Vachon et al., 2002)

(a) (b)

(c) (d)

UHPH: Destrucción microorganismos

Ph D Thesis: Suárez, 2011

4º C

20…0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

CtrlPast

100 MPa200 MPa

300 MPa

HM

F (m

g/L

)

Hidroximetilfurfural en zumo de manzana (HMF)

UHPH: Indicador de daño térmico

Ph D Thesis: Suárez, 2011

ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO

UHPH: Efectos sobre zumo manzana

Ph D Thesis: Suárez, 2011

ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO

UHPH: Efectos sobre zumo manzana

Ph D Thesis: Velázquez, 2011

4º C20º C

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Control Past100MPa

200MPa

300MPa

ACTIVIDAD DE LA POLIFENOLOXIDASA (PPO)

UHPH: Efectos sobre zumo manzana

UHT VS UHPH

UHT UHPH

Tratamiento térmico del producto Menor daño térmico

Necesita al menos 1-2 s. de exposición térmica Sólo 0.2 segundos de exposición térmica

Estabilización con aditivos Reducción o supresión total aditivos

Proceso basado en calor Proceso mucho más efectivo basado en tratamientos combinados

Mayor consumo energético Menor consumo energético

Sin posibilidad de micro encapsulación Es posible micro encapsular

Alimentos delicados se desestabilizan Estabiliza alimentos delicados

Afecta el color Mantiene el color

Esteriliza Esteriliza

Vida útil 6-9 meses a Tº ambiente

Vida útil 6-9 meses a Tº ambiente

PERFIL DE LA EMPRESA Ypsicon es una empresa de base tecnológica dedicada al

Diseño Desarrollo Fabricación

De equipos para la industria alimentaria

La actividad de Ypsicon se centra en: • Diseño y fabricación de equipos para el

procesado y llenado de bebidas • Adaptación de los equipos a las

necesidades específicas del cliente • Servicio técnico

NUEVAS TECNOLOGIAS PATENTADAS POR YPSICON

Homogeneización mediante ultra-

alta presión (UHPH)

Llenado aséptico mediante luz ultravioleta

PROTOTIPO UHPH: SISTEMA 15 L/H 400 MPa

PROTOTIPO UHPH: SISTEMA 100 L/H 400 MPa

MÁQUINA COMERCIAL UHPH: 100 L/H 400 MPa

MÁQUINA COMERCIAL UHPH: 100 L/H 400 MPa

TECNOLOGÍA DE LLENADO ASÉPTICO MEDIANTE UVC

• Llenado aséptico no químico (aplicación de luz UVC)

• Reducción de coste (elimina la necesidad de usar productos químicos)

• Bajo consumo energético

• Incremento de la higiene y seguridad alimentaria

• Fácil uso y mantenimiento

• Llenado aséptico

• Compatible con botellas de PET de distintos formatos

• Esterilidad mediante UVC y aire micro filtrado

• Diámetro mínimo del cuello de la botella: 32 mm

• Diámetro máximo del cuello de la botella: 115 mm

• Llenado intermitente

TECNOLOGÍA DE LLENADO ASÉPTICO MEDIANTE UVC