Métodos de conservación no Convencionales I.Q. Ever Hernández Olivas

Tecnologías no convencionales. Irradiación Altas presiones Pulsos eléctricos Pulsos de luz Ultrasonidos Plasma frio Campos magnéticos Tecnologias no termicas no convencionales

1.1. Irradiación. En 1904 Prescott observo el efecto de los rayos gamma del radio sobre hongos, levaduras, bacilos, etc. La irradiación de cualquier tipo de alimento hasta una dosis de 10 kGy no presenta riesgo para la salud humana. No plantea especiales problemas nutricionales y microbiológicos.

Definición. Bald-Garmedia, 2000. Radiaciones gamma (procedente de cobalto 60) o bien rayos X de energia inferior a 5 MeV, o bien de un haz de electrones acelerados de menos de 10 MeV incidiendo sobre el alimento. Técnica complementaria a los metodos clasicos de aplicación.

Fundamento Se considera como un método de conservación de alimentos que permite alcanzar una esterilización en frio y se puede aplicar a alimentos refrigerados como congelados, para evitar el desarrollo de sabores anormales Aplica radiaciones ionizantes a un alimento con la finalidad de mejorar su estabilidad durante los prolongados periodos de almacenamiento Consiste en exponer el producto a la acción de las radiaciones ionizantes durante un cierto lapso, que es proporcional a la cantidad de energía que deseemos que el alimento absorba. Esta cantidad de energía por unidad de masa de producto se define como dosis, que es la absorción de un Joule de energia por kilo de masa irradiada.

Tipos de Irradiacion Irradiación no ionizante Irradiación ionizante Tipos de irradiación ionizante.

Rayos Gamma 60Co y 137Cs Longitud de onda muy corta (similar a UV y microondas). Los productos y envases irradiados no se vuelven radioactivos. Los rayos gamma penetran el envase y el producto pasando a través de él, sin dejar residuo alguno. La cantidad de energía que permanece en el producto es insignificante y se retiene en forma de calor (1- 2 grados de temperatura)

Cantidad de energía por unidad de masa de producto Dosis Cantidad de energía por unidad de masa de producto 1 Gray(Gy) 1 J/kg = Dosis Baja (hasta 1 kGy): demorar los procesos fisiológicos (maduración y senescencia de frutas frescas y vegetales) y para controlar insectos y parásitos .   Dosis Media (hasta 10 kGy):  reducir los MO´s patógenos y descomponedores de distintos alimentos; reducir los tiempos de cocción de vegetales deshidratados; y para extender la vida en anaquel de varios alimentos.    Dosis Alta ( > a 10 kGy): Esterilización de carne, pollo, mariscos y pescados, e inactivar enzimas, y para la desinfección de ciertos alimentos o ingredientes.

Alteración cromosomita celular, que se refleja en la imposibilidad de la división celular y la reproducción.

1.2. Altas presiones hidrostaticas. Fundamento: Sometimiento del producto a una alta presion hidrostatica (400-900 Mpa o 4000-9000 atm), desde minutos hasta algunas horas. Fluido transmisor. Agua. Tambien se llama pasteurizacion hiperbárica, consiste en introducir los productos a tratar envasados previamente en recipientes hermeticos y flexibles, en una camara llena de agua y someterlos a alta presion hidrostatica durante unos minutos.

Se basa en dos principios: Altas presiones: 100-1000 Mpa. Asegura el nivel de los productos (sabor, color, vitaminas, componentes biologicos activos). Se basa en dos principios: La presión se transmite de manera uniforme e instantánea Principio de Le Chatelier (todo fenomeno que va acompañado de una disminucion de volumen se ve favorecido por la presion y viceversa)

Efecto sobre microorganismos. La alta presión induce cambios en los sistemas biologico-morfologico, bioquímicos y genéticos, así como cambios en la membrana y pared celular de los MO. Las bacterias Gram negativas se inactivan a una presión menor que las Gram positivas.

La resistencia de los MO a las presiones varia considerablemente y depende de: Tipo de MO (familia, especie y cepa) Fase de crecimiento en la que se encuentre Temperatura pH Presión Tiempo de tratamiento Composición del medio.

1.3. Pulsos Eléctricos Fundamento: Aplicación de pulsos eléctricos de microsegundos de alta intensidad de campo eléctrico (10^4 V) en alimentos colocados entre dos electrodos. Es una nueva tecnología para la inactivación de MO y enzimas que se lleva a cabo a temperatura ambiente o de refrigeración.

Efecto sobre los MO Las membranas celulares desarrollan poros permanentes o temporales, según las condiciones de tratamiento. Estos poros aumentan a permeabilidad de la membrana, permitiendo la perdida del contenido celular o la entrada del medio que rodea a la celula. Causando la muerte celular.

1.4. Pulsos Luminosos Fundamento: Es un tratamiento no térmico basado en destellos intensos de luz blanca, radiación no ionizante, que tiene efecto letal sobre los microorganismos. Bajo tiempo de exposición (menor alteración química y sensorial del producto). Puede ser aplicada sobre el producto envasado.

Definición Pulsos de luz blanca, con fines propios de una esterilización a base de haces de luz con un espectro de longitudes de onda que incluye desde el ultravioleta hasta el infrarrojo próximo. Se usan tiempos cortos (una decima y una micra de segundo) y mucha intensidad (de 1 a 20 flashes por segundo)

Los productos alimentarios se pueden desinfectar con pulsos luminosos después de que se hayan colocado en materiales de envasado que sean lo suficientemente transparentes al espectro de tratamiento. El material envasado debe transmitir al menos el 10-15% de la energía lumínica en un intervalo de longitud de onda de tratamiento predeterminado de menos de 320 nm.

1.5. Ultrasonido Los ultrasonidos pueden definirse como ondas acústicas inaudibles de una frecuencia superior a 20 kHz. Para la conservación de los alimentos, son más eficaces las ondas ultrasónicas de baja frecuencia (18-100 kHz; λ=145mm) y alta intensidad (10-1000 W/cm2).

Las microburbujas formadas por el ultrasonido alcanzan un tamaño crítico implosionan o colapsan violentamente para volver al tamaño original. La implosión ocasiona incrementos de temperatura instantáneos y focales, que se disipan sin que supongan una elevación sustancial de la temperatura del líquido tratado. Sin embargo, la energía liberada, así como el choque mecánico asociadas al fenómeno de implosión, afectan la estructura de las células situadas en el microentorno

1.6. Campos Magnéticos Oscilantes Su uso para la inactivación de MO tiene el potencial de pasteurizar alimentos con una mejora en la calidad y en la vida de anaquel, comparando con los procesos convencionales.

La exposición a los campos magnéticos causa estimulación o inhibición en el crecimiento y reproducción de los MO. Pulsos de intensidad de 5 a 10 tesla (T) y frecuencia de 5 a 500 kHz se aplican para reducir el numero de MO en dos ciclos logarítmicos.

Mecanismo de inactivación. Un campo magnético oscilante débil puede debilitar los enlaces entre iones y proteínas. Muchas proteínas vitales para un metabolismo saludable contienen iones. El sitio de interacción del campo magnético es el tejido de la célula.

Con diferentes oscilaciones y ensamblaje colectivo de dipolos se obtiene suficiente activación local que puede resultar en la ruptura de los enlaces covalentes de la molécula de ADN y por consiguiente en la inactivación de los microorganismos