altas presiones hidrostáticas en la preservación de alimentos

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

Cátedra de Biofísica

Tema de Investigación:“Aplicación de la tecnología de altas presiones

hidrostáticas en el procesamiento de alimentos”

Catedrático: Dr. Pedro Banchón Rivera

Equipo de Investigación:

- Roger Aguirre

- Steven Pardo

- Melissa Arreaga

“La salud es como el dinero, nunca

tenemos una verdadera noción de

su valor hasta que la perdemos.”

~Josh Billings

Objetivo General

-Conocer acerca de la utilización de las Altas

Presiones Hidrostáticas en la preservación de

alimentos

Objetivos Específicos

- Informar a las personas acerca de los

diferentes métodos usados para la

conservación de alimentos.

- Conocer los beneficios que trae consigo el

uso de las Altas Presiones Hidrostáticas en la

conservación de alimentos.

- Incentivar al consumo de alimentos

procesados mediante el uso de Altas

Hidrostática

Líquidos

Poseen volumen propio.

Gases

Ocupan la totalidad del volumen del

recipiente que los contiene.

Parte de la física que estudia los

fluidos en reposo.

Densidad

Relación entre la masa y el

volumen de un cuerpo.

d=m/v

Peso especifico

Relación entre el peso y el

volumen de un cuerpo.

ρ =p/v

PresiónLa presión es la fuerza que actúa por unidad de superficie.

Algunas presiones interesantes:

- Presión atmosférica

- Presión sanguínea

- Presión de las ruedas

- Presión abajo del agua

- Presión a una profundidad

- Presión manométrica y presión absoluta.

Principio fundamental de la

hidrostática

Los fluidos (líquidos y gases) ejercen

también una presión sobre cualquier

cuerpo sumergido en ellos.

La presión será tanto mayor cuanto

más denso sea el fluido y mayor la

profundidad.

Todos los puntos situados a la misma

profundidad tienen la misma presión.

Tipos de tecnologías de

preservación alimentaria- El Escaldado

Es un tratamiento térmico suave que somete al producto, durante un tiempo mas o menos largo, a una temperatura inferior a 100º

- La Pasteurización

Es un tratamiento relativamente suave (T ≤ 100ª C) que se utiliza para prolongar la vida útil de los alimentos durante varios días, como en el caso de la leche o incluso meses (fruta embotellada).

- La Esterilización

Es un proceso mas drástico, en la que se somete al producto a temperaturas de entre 115º y 127º C durante tiempos en torno a los 20 minutos.

- La Cocción

La cocción, método empleado de forma domestica, generalmente puede destruir los microrganismos sensibles a las altas temperaturas, a la vez que permite que sobrevivan otras formas termo resistentes.

- Envasado al Vacío

El envasado al vacío consiste en la eliminación total del aire dentro del envase, sin que sea remplazado por otro gas

- Atmósferas Controladas

La composición del gas que rodea al alimento se mantiene en constante a lo largo del tiempo mediante un control continuado.

- Atmósferas Modificadas

La composición de gases se ajusta al

principio del almacenamiento,

generalmente en el momento de envasar el

alimento y no se vuelve a modificar.

-Tecnología SOUS-VIDE

Sous-vide es una técnica mediante la cual

el alimento se envasa a vació para tratarse

térmicamente dentro del envase seguido

de un enfriamiento rápido.

-Irradiación de Alimentos

La irradiación de los alimentos a sido identificada en otros países como una tecnología segura para reducir el riesgo de ETA (Enfermedades Transmitidas por Alimentos) en la producción, procesamiento, manipulación, y preparación de alimentos de alta calidad.

- Pulso de Luz

El método consiste en la denominada luz pulsada, que es la aplicación de pulsos o destellos de luz de gran intensidad de corta duración (microsegundos y milisegundos) sobre la superficie de alimento que se quiere tratar.

- Alta Presión

La presurización es una técnica muy reciente en el campo alimentario (1990) y en los últimos tiempos ha pasado de ser una buena técnica de esterilización de alimentos a ser una realidad comercial

Aplicación de la tecnología de altas

presiones hidrostáticas en el procesamiento

de alimentos

En la actualidad el consumidor se inclina por

alimentos procesados con alto valor nutritivo y

propiedades organolépticas similares a las deI

producto fresco.

La tendencia deI consumidor por productos

procesados que hayan experimentado el

menor número de procesos o bien posean un

bajo contenido de aditivos como acidulantes o

antimicrobianos condujo a la industria

alimentaria a buscar e implementar nuevos

métodos para el procesamiento de alimentos

como las Altas Presiones Hidrostáticas.

En el procesamiento de alimentos por

HHP se aplica presión aI alimento de

manera isostática, es decir, el alimento es

comprimido uniformemente en todas

direcciones regresando a su forma

original aI ser eliminada la presión. Una

de las ventajas deI tratamiento por HHP

es su aplicación a alimentos líquidos o

sólidos

Causas:

Consumidor:

Productos con menor numero de

procesos.

Bajo contenido de aditivos

(acidulantes o antimicrobianos)

Se desarrollaron procesos no

térmicos.

Equipo

Cámara de tratamiento con chaqueta

Sistema generador de alta presión

Medio transmisor de presión

Controlador de temperatura

Equipo para el manejo del alimento

Procesamiento de alimentos por

HHPConsta de:

Carga

Presurización

Tiempo de retención

Des-presurizacion

Descarga

Procesamiento

Se introduce el alimento a la cámara de tratamiento.

La cámara se cierra y es llenada con un medio de transmisor de la presión.

Se remueve el aire a fin de presurizar la cámara.

Tiempo de retención a la presión ( 5-20 min)

Alimento envasado (se elimina el riesgo de contaminación )

Inactivación de

microorganismos Escherichia coli

Saccharomyces cerevisae

Salmonellatuphimurium

Listeria monocytogenes

Vibrio parahaemolyticus

Staphylococcus aureus

Inactivación de

microrganismosALTA PRESIÓN HIDROSTÁTICA

Incremento en la permeabilidad de la célula.

Inhibe reacciones energéticas.

Desnaturaliza enzimas esenciales para el crecimiento y reproducción de la célula microbiana.

Factores que intervienen en el

grado de inactivación delos

microorganismos

Tipo de microorganismo

Fase de crecimiento

Magnitud, duración, temperatura del

tratamiento de HHP.

Composición del alimento.

Efectos del tratamiento

Presiones en el rango 100 – 300 Mpaocasionan desdoblamiento de proteínas o desnaturalización proteica reversible.

Presiones mayores a 300 Mpaprovocan desnaturalización proteica irreversible.

Desnaturalización proteica disminuye absorción de aminoácidos inactivación de la célula microbiana.

Incrementación o disminución de actividad enzimática.

Aplicaciones de la HHP

Pasterización de jugos de

frutas

Esterilización de frutas.

Elaboración de geles de

suirini

Mermeladas

Jalea de manzana

Yogurt

Aplicaciones- La esterilización de los alimentos sin modificar

su valor nutritivo ni sus propiedades

organolépticas.

- Inactivación y activación de enzimas para

acelerar o retardar procesos de maduración,

fermentación u otros tipos de transformaciones

enzimáticas deseadas en los alimentos.

- Modificación de la estructura proteica para el

ablandamiento de la textura de carnes y

pescados, la decoloración de hemoglobina en

sangre de algunos animales, inactivación de

ciertas toxinas.

- Introducción de cambios en las transiciones de fase

(congelación a temperaturas bajo cero evitando la

formación de cristales de hielo, disminución del punto

de fusión de lípidos, gelatinización a bajas

temperaturas).

- Extracción de componentes alimentarios (pectinas,

pigmentos e incluso agua).

- Inhibición del pardeamiento no enzimático en

determinados alimentos, de la oxidación lipídica en

ciertos productos y de la reacción de Maillard

Entre los efectos que se han

podido observar se

encuentran: • Los zumos de cítricos (exceptuando el pomelo) adquiere un factor fresco sin pérdida de vitamina C y su vida útil es de 17 meses.

• Tanto colores como sabores y olores, no se ven afectados por la APH. Sin embargo debido al aumento de la actividad de la polifenoloxidasaalgunas frutas como la pera puede presentar un oscurecimiento rápido, aunque esto no ocurre con otras frutas como manzana, plátano y otros tubérculos como la papa.

• En cuanto a textura se observan efectos contrarios la carne fresca sufre un ablandamiento que incrementa la digestibilidad de las proteínas, pero la estructura del tomate se endurece al ser sometido a altas presiones.

• El almidón de las harinas de trigo se gelatiniza a presiones superiores de 400 MPa.

• A presiones de entre 200-300 MPa se inhibe la reproducción de bacterias lácticas, deteniendo el crecimiento de la acidez en el yogurt.

• Los huevos sometidos a este procedimiento no presentan olor ni sabor sulfuroso característico en procesos con calentamiento.

• El APH inhibe el pardeamiento no enzimático o reacción de Maillard.

• El APH no modifican el sabor de los alimentos ya que el procedimiento no modifica los enlaces covalentes, típicos del sabor.

Ventajas y Desventajas

VENTAJAS:

- Este tratamiento evita la deformación de los alimentos debido a que la presión se transmite uniforme e instantáneamente.

- No produce deterioro de nutrientes termolábiles como por ejemplo vitaminas (no destruye la vitamina C en los jugos, a diferencia de otros tratamientos tradicionales como la pasterización)

- No se altera el sabor natural, ni la coloración del alimento pues las altas presiones no favorecen el pardeamiento enzimático.

- Mejora o provoca la aparición de propiedades funcionales en los alimentos.

- No requiere de la incorporación de aditivos.

- No produce residuos, se trata de una energía limpia que posee un bajo gasto energético.

DESVENTAJAS:

- Alto coste del equipo, inconveniente cada

vez menos importante pues se están

desarrollando maquinas cada vez más

económicas además de que se ahorra

energía debido a que esta técnica posee

un bajo consumo energético.

- No se puede aplicar a algunas frutas y

verduras pues perderían su forma y

aspecto original.

Sectores donde se usa HPP

Las empresas que más demandan

maquinaria industrial para procesar

alimentos por altas presiones son, en

primer lugar, las que se dedican a

manufacturar productos vegetales (35%),

carne (31%), pescados y mariscos (14%),

zumos y bebidas (12%).

Países donde se usa HPP

Hay muchos países que se encuentran a la

vanguardia de procesamiento de alimentos

en Altas Presiones Hidrostáticas entre los

que tenemos:

España, Italia, Francia, Alemania, Reino

Unido, Bélgica, Holanda, Estados Unidos,

Canadá, Australia y Nueva Zelanda China,

Corea, México, Australia, y Nueva Zelanda,

entre otros países.

Análisis La exigencia alimentaria mundial hace necesaria la

búsqueda de nuevas tecnologías que nos permitan

suplir esta necesidad, para ello el ser humano ha

desarrollado varios métodos para preservar los

alimentos que consumimos, conservando sus

nutrientes y propiedades organolépticas, por lo cual

gracias a la utilización de Las Altas Presiones

Hidrostáticas o HPP (High Pressure Preservation)

que son un método viable para la preservación de

alimentos, gracias a los estudios sobre la

hidrostática podemos aprovechar estas

propiedades para la utilización de la HPP en

preservación alimentaria, evitando métodos

químicos y térmicos algo obsoletos y agresivos los

cuales no nos proporcionan mantener las

propiedades de nuestros alimentos intactas,

bajando así su calidad.

Conclusiones El desarrollo de nuevas tecnologías para

procesamiento de alimentos surge en respuesta a la demanda de los consumidores por productos con características semejantes a productos frescos y con vida de anaquel comparable a productos procesados por métodos térmicos tradicionales. Así, el uso de altas presiones hidrostáticas (HHP), se propone como tecnología emergente. Debido a que este método de procesamiento de alimentos no hace uso exclusivo deI calor como fuente de inactivación microbiana da lugar a productos con menor degradación de atributos nutricionales y sensoriales.

Recomendaciones

Se recomienda el uso de las Altas

Presiones Hidrostáticas como método

para preservar alimentos manteniendo

así el sabor y nutrientes característicos

de los mismos, con los cuales nos vamos

a beneficiar cuidando nuestro cuerpo y

manteniendo una buena salud, evitando

el uso de preservantes químicos o

térmicos y manteniendo la mayor higiene

posible para la conservación.

¡GRACIAS POR SU

ATENCIÓN!