las altas presiones en la industria cárnica
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2015
ALTAS PRESIONES EN LA INDUSTRIA CARNICA
FACULTAD DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU
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TECNOLOGIA DE ALIMNETOS I
ING. MSc. NILTON ROJAS GUERRA
LAS ALTAS PRESIONES EN LA INDUSTRIA CRNICA
HISTORIA:
El estudio de los efectos de las altas presiones en el rea de los alimentos se
establece desde el siglo pasado. En 1899 Bert Hite diseo y construyo una unidad
de alta presin para tratar leche y algunos productos crnicos. La maquina
elaborada por Hite poda alcanzar presiones de 667MPa en la leche por 10 minutos
a temperatura ambiente se redujo la carga bacteriana de 107 clulas/mL a 101-102
clulas/mL de leche. As mismo hizo pruebas aplicando 530MPaa carne por una hora
a temperatura de 52C,la carne no presento actividad microbiana durante tres
semanas de almacenamiento. Bridgman 1914 estudio el efecto de altas presiones en
la clara de huevo, demostrando que la desnaturalizacin proteica de la clara se
alcanza de manera irreversible a partir de los 300MPa.En este mismo ao Hite
estudio el efecto de las altas presiones en frutas (peras-duraznos) y vegetales,
observando que estos eran conservados por 5 aos despus de haber aplicado el
tratamiento de latas presiones en un rango de 400 a 820 Mapa . (FARR,1990)
Aunque el potencial de la tecnologa de altas presiones se conoce desde el siglo
diecinueve, su aplicacin se reconoci ampliamente hasta el siglo veinte. El mayor
crecimiento en las investigaciones de altas presiones se dio en Estados Unidos en
1982 en la universidad de Delaware. En 1986, en Japn presento gran inters en
dicha tecnologa y en abril de 1990 surge el primer producto pasteurizado ala
venta. La compaa japonesa Meidi-ya Food Co, introduce al mercado mermeladas
de fresa y frambuesa, manzana y kiwi, las cuales fueron esterilizadas nicamente
con altas presiones. Afnales de 1995 ya eran siete las compaas que
comercializaban productos tratados con esta tecnologa.(HUAYASI,1997)
En la actualidad, el uso de altas presiones como tcnica de conversin de alimentos
a ganado mpetu en varia partes del mundo como alternativa a los mtodos trmicos
tradicionales; ya que las altas presiones tienen poco efecto en el sabor, olor, y
valor nutrimental del alimento, adems de que mantienen la calidad del alimento
como de los productos frescos. Actualmente algunos delos productos alimenticios
procesados por altas presiones que se comercializan son mermeladas, jaleas, tos
elaborados a base de pescado.
Altas presiones, una alternativa
Para conservar alimentos
Las nuevas tecnologas basadas en altas presiones hidrostticas se han convertido
en una alternativa a los tratamientos tradicionales de conservacin de alimentos.
Gracias al procesado por altas presiones como el que desarrolla NC Hyperbaric, la
industria alimentaria tiene la posibilidad de introducir en el mercado productos
ms naturales, frescos y seguros.
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La conservacin de los alimentos ha sido uno de los principales quebraderos de
cabeza del ser humano a lo largo de la historia. Tcnicas como el secado, salado,
ahumado, escabechado, fermentado, cocido o congelado, han acompaado al hombre
en su incesante bsqueda por prolongar la vida til de los alimentos. Sin embargo,
no fue hasta principios del siglo XIX cuando comenzaron a establecerse las bases
cientficas apropiadas para su conservacin. Desde entonces, la investigacin y
mejora de la tecnologa han ido evolucionando hasta desarrollar soluciones como el
procesado por altas presiones (HPP). "Se trata de una tcnica de proceso en fro
que consiste en someter al alimento, previamente sellado en su envase final
flexible, a altos niveles de presin hidrosttica durante unos minutos y de forma
unnime. De esta manera, el alimento se aplasta sin resultar deformado, ya que se
aplica la misma presin en todaslas direcciones", explica Francisco Purroy, director
tcnico de ventas de NC Hyperbaric. Esta compaa, situada en Burgos, al norte de
Espaa, es una referencia internacional de primer orden en la fabricacin de
equipos industriales de HPP .
La mecnica para procesar alimentos a altas presiones es relativamente sencilla.
Una vez preparados y envasados los productos se cargan en contenedores de
plstico en la vasija de la mquina, que es la que aguanta la presin del agua. Estas
vasijas estn formadas por dos cilindros, de acero inoxidable en el interior, y de
acero aleado de alta resistencia en el exterior, bobinados con hasta 300Km para
darle fiabilidad y durabilidad a la cmara de proceso.
Cuando est todo listo, se comienza a bombear agua dentro la cmara,
introduciendo un 15% ms de litros hasta alcanzar 6.000 bares. De esta manera, al
empujar ms agua dentro de la vasija las molculas se acercan entre s y el volumen
de los alimentos se reduce. "Es como si se sumergiese el alimento en un ocano que
tuviese 60 kilmetros
El aumento de esperanza de vida no es un secreto, si tenemos en cuenta la
innovacin alimentaria. La ltima es la alta presurizacin por agua en alimentos ya
envasados, el procesado atrmico. Es una pasteurizacin en fro, que extiende la
vida til de los alimentos, mantiene los antioxidantes, los compuestos
antimutagnicos termosensibles, sin necesidad de aditivos-conservantes, ni
congelacin. A 4 C las carnes pueden durar dos meses.
Esa presin que se ejerce sobre los alimentos permite preservar al mximo los
ingredientes y caractersticas de los productos frescos. As, un consumidor
madrileo puede comerse un bogavante del Ro San Lorenzo (Canad) con la misma
textura que cuando fue pescado. O bien degustar un zumo de frutas envasado sin
que pierda prcticamente sus vitaminas y propiedades originales.
Se trata de un proceso similar al de la pasteurizacin no trmica en fro, pero con
la diferencia de que las propiedades del alimento se modifican menos que mediante
los tratamientos tradicionales de conservacin. Adems se respetan los valores
nutricionales, funcionales y organolpticos del producto fresco. Con presiones
superiores a 4.000 bares a temperaturas de refrigeracin (entre 4 C y 10 C) o
ambiente se inactiva la flora vegetativa presente en los productos y aumenta su
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seguridad y duracin. Al mismo tiempo se destruyen microorganismos presentes en
los alimentos como la Listeria o la Salmonella.
Carmelo Hermoso de Mendoza(2011)
Bsicamente se trata de aplastar los microorganismos, aunque algunos resisten, por
ejemplo, las esporas. La aplicacin de las altas presiones (AP) a los alimentos no es
un proceso nuevo, pues ya en 1899 Hite las utiliz pata conservar la leche. Luego
vinieron las frutas y cereales (Giddingsy Weakly, Hite, 1914), pero no fue hasta
1990, cuando apareci en Japn la primera empresa pionera en AP en alimentacin,
Meidi-ya, ofreciendo mermeladas, jaleas de fruta y salsas vegetales, envasadas y
procesadas en fro. En la actualidad esta tecnologa es mundialmente reconocida y
en constante crecimiento. Fabricar una bomba de AP, de hasta 600MPa, hoy da no
es un problema.
Fig.1. Procesador de envases de carne, tratada por altas presiones. Gentileza de
Hyperbaric, Burgos.
En febrero 2011 en esta revista, Azti-Tecnalia mostr su procesador de altas
presiones de 55 litros, Hiperbaric, y sus buenos resultados. Aqu ampliamos el
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tema, y nos apartamos totalmente del tratamiento trmico, que Azti-Tecnalia
llaman 'Esterilizacin trmica asistida por presin'.
Las altas temperaturas provocan cambios altamente indeseables como la
destruccin de nutrientes esenciales, la prdida de propiedades sensoriales y la
disminucin de compuestos considerados beneficiosos para la salud, como son los
antioxidantes. Las carnes loncheadas es la aplicacin ms clara de las AP, porque el
proceso desde el corte de carne hasta el corte de rebanadas, su manejo mecnico
y por operadores hasta el envasado son un riesgo de contaminacin del producto
por contacto con maquinarias, operadores y medio ambiente industrial. Tambin las
carnes crudas procesadas por ahumado en fro o en caliente, es un tratamiento
incapaz de eliminar los patgenos presentes en forma natural en la materia prima.
Aun sin tener en cuenta los microbios, AP sirve para conservar las caractersticas
sensoriales del producto fresco, un zumo.
Fig.2. Procesador de 55 litros de AZTI-Tecnalia.
El inters de poder ensayar las AP en una planta piloto est en el hecho de que no
todos los productos responden igual al procedimiento. Las AP tienen efectos
diferentes sobre la estructura de los productos, los microorganismos o las
caractersticas sensoriales, sin afectar apenas a su contenido nutricional. Las AP
se pueden utilizar en combinacin con otras tcnicas, como las atmsferas
controladas, o la congelacin. Tambin existen las AP con pulsos elctricos. En
Espaa el Instituto del Fro es autoridad en la materia, Pilar Cano. La vida til
aumenta hasta 3-10 veces frente al mismo producto sin AP. No se aprecia sabor a
fermento, debido a la ausencia de levaduras, mohos, o bacterias cido lcteas. Sin
conservantes.
Los alimentos tambin se pueden conservar por congelacin a -4 C o -18 C. Pero el
consumo energtico es de 80 kcal/kg. Adems el agua congelada aumenta en
volumen el 9%, el alimento pierde calidad por varios conceptos. Recurrir a la
congelacin para exportar alimentos es econmicamente inaceptable.
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Los enlaces qumicos
La alta presin no afecta a los enlaces fuertes, (covalentes) de las protenas, pero
s provoca la rotura o creacin de enlaces dbiles (puentes de hidrgeno fuerzas
Van der Waals) en funcin de la reordenacin espacial de la protena, que tiende a
cambiar de forma, para reducir su volumen. Esto se traduce en un efecto distinto
para cada protena y para cada tipo de tratamiento (presin, tiempo y
temperatura).
En caso de producirse la gelificacin de protenas (ovoalbmina, protenas sricas
de la leche), se observa que estos geles tienen una textura diferente de los
productos por calor; son ms brillantes, suaves, blandos y elsticos que los
conseguidos por calor. Asimismo mantienen mejor el color y el sabor original. En los
estudios realizados sobre las grasas, especialmente sobre las de origen lctico, se
puede observar su cristalizacin al ser tratadas a 2.000-3.000 kg/cm2 y a
temperatura ambiente.
Fig.3. Procesador Hiperbaric de AP con capacidad de 420 litros. El dimetro del
cilindro de presin es de 38 cm.
En general ni las vitaminas, ni los azcares simples son afectados por el
tratamiento. Respecto a los almidones, gelatinizan al ser tratados con presin, pero
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con caractersticas diferentes de los tratados por calor. Los grnulos de almidn
no son disueltos, sino que solo aumentan de tamao. Aun as son muy digestibles a
enzimas amilolticos como la alfa amilasa. Para los diabticos se obtiene con AP
gelatinas y purs, sin necesidad de aadir ni azcares, ni almidones. En el caso de
los vegetales la gelificacin se produce a partir de sus propios polisacridos.
El Instituto del Fro ha comparado qu efectos tienen las AP sobre la vitamina C y
el cido ascrbico en el zumo de naranja. Su investigacin muestra que hay mayor
biodisponibilidad de vitamina, tratado con AP, en combinacin con pulsos elctricos,
frente a los tratamientos convencionales, como la pasteurizacin.
AP sobre microorganismos
Produce cambios de tipo morfolgico en las clulas vegetativas, compresin de gas
en las vacuolas, alargamiento de las clulas y formacin de filamentos, separacin
de la membrana celular de la pared celular, contraccin del citoesqueleto,
modificacin de los ncleos y de los orgnulos intracelulares, coagulacin de la
proteina citoplasmtica y liberacin de constituyentes intracelulares fuera de la
clula. Provoca cambios genticos y bioqumicos, en la microflora fermentativa,
inactiva enzimas involucradas en la replicacin y transcripcin del ADN. Las AP
inactivan los microorganismos por interrupcin de sus funciones celulares.
Inactivan patgenos de alto riesgo para el consumidor como Listeria
monocytogenes (600 MPa, 20 C, reduccin en 10 exp.4/ g, en 3 minutos),
Salmonella, Cryptosporidium y Escherichia coli serotipo 0157:H7, en frutas y
verduras.
Por supuesto, para acabar con los microorganismos hay otros mtodos, como la
radiacin ultravioleta y la radiacin solar, pero su eliminacin es parcial.
Las disminuciones de los recuentos bacterianos son similares, o incluso, superiores,
a las causadas por el tratamiento trmico.
En el caso de las esporas, stas quedan inactivadas a presin de 1000 MPa. Las
bacterias necesitan bastante menos: las bacterias gram positivas entre 400 y 600
MPa, y las bacterias gram negativas, como levaduras y mohos, a presiones
inferiores. Los virus son muy resistentes, pero esa fuerza depende del tipo de
virus. La inactivacin puede ser irreversible, o no, razn por la cual es importante
determinar el tratamiento y la duracin de ste, en funcin de cada producto. La
Alta Presin Dinmica consigue la inactivacin de microorganismos y el
ablandamiento de algunos tejidos, como la carne. El incremento de presin se
consigue en un tiempo del orden de milsimas de segundo, como resultado de una
explosin, que genera una onda de choque (Onda de choque hidrodinmica), a ms
de 100 MPa.
Qu presin hace falta para aplastar una bacteria? La mayora de microrganismos
patgenos o de alteracin del alimento (E.Coli, Listeria, Salmonella, lactobacilos,
levaduras, mohos y virus) pueden ser inactivados por AP. Sufren la rotura de las
paredes celulares y la interrupcin de muchas funciones vitales de las clulas. El
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nivel de inactivacin depende del tipo de microrganismo, la fase de crecimiento
durante el cual sufre las AP, la presin aplicada y su tiempo de presin, la
composicin del alimento (verduras carnes), temperatura, pH y actividad del agua.
Antifngico
Las AP son el mejor antifngico conocido. Un aditivo normal del alimento es toda
sustancia que tiene la capacidad de evitar el crecimiento de algunos hongos, o
incluso provocar su muerte. As evitamos la fermentacin del alimento. En farmacia
hay muchos antifngicos. Las AP eliminan a todos los hongos, no las emplearemos
con la uva, porque no fermentara, y no tendramos vino. Las AP no eliminan a la
Candida Albicans, que tenemos en el estmago y en el tubo digestivo, y por
fermentacin digiere los azcares. Hay fermentaciones que causan enfermedades
en el ser humano.
Esterilizacin
Es la eliminacin de toda forma de vida, lo que se lleva a cabo por medios fsicos,
por ejemplo: filtracin, o por muerte de los organismos, por radiaciones, calor,
productos qumicos u otra va. Distinguimos entre Desinfeccin y Asepsia.
Desinfeccin se aplica a la destruccin por cualquier va de organismos vivos que
puedan causar dao. La Asepsia es el cultivo de microorganismos en el laboratorio,
llevada a cabo aspticamente, como en muchas fermentaciones industriales.
Pasteurizacin es el recurso al calor para la destruccin de microorganismos. En la
leche consiste en calentarla a 62 C, mantenerla a esa temperatura durante 30
minutos y luego enfriarla lo ms rpidamente posible. Destruye slo una parte de
los microorganismos. No todos.
Hay tres tipos de esterilizacin: (A) Destruccin total.(B) Inactivacin y (C)
Eliminacin por medios fsicos.
La destruccin total es un mtodo violento, se recurre a una llama, o a poderosos
agentes oxidantes. La inactivacin significa la eliminacin de microorganismos, sin
desintegracin de las clulas. Hay muchas maneras de lograr la inactivacin:
calentamiento seco o hmedo, radiaciones continuas o pulsadas, o por agentes
qumicos. El calor hmedo, generalmente en forma de vapor a baja presin en
autoclave, con presiones de 1 a 3 atmsferas. La esterilizacin por calor hmedo
est caracterizada por una reaccin cintica de primer orden. Pero necesita una
aclaracin: la velocidad de muerte no admite la disminucin de organismos a cero,
porque si el nmero de organismos es cero, el tiempo T de calentamiento debera
ser infinito. En la prctica, sin tiempo infinito, logramos la probabilidad de 1/1000
de supervivencia, es suficiente.
Eliminar las esporas es lo ms difcil. Espora es una semilla, una clula reproductora
generalmente haploide y unicelular, que soporta la supervivencia por largo tiempo
en condiciones adversas. La temperatura a partir de la cual se produce la
destruccin de la espora es de 100-120 C, luego viene el enfriamiento. El proceso
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completo tarda unos 30 minutos. Para no degradar el nutriente del medio, la
esterilizacin debe ser lo ms corta posible, de hecho en fermentadora industrial
se evita sobrepasar los 9 minutos a 120 C.
La espora produce un nuevo organismo al dividirse por mitosis sin fusin con otra
clula, produciendo un gametocito pluricelular. La espora es un elemento
importante de la microflora en los ciclos vitales biolgicos de las plantas, los
hongos y las algas. Las esporas se pueden clasificar segn su funcin, estructura,
origen del ciclo vital, o por su movilidad. El trmino tambin puede referirse a la
etapa inactiva de algunas bacterias, lo que se denomina ms correctamente,
endoesporas, y no son esporas en el sentido considerado aqu. La mayora de los
hongos producen esporas; los que no lo hacen se denominan hongos asporgenos.
Alta Presin hidrosttica
Se llama as, porque el medio de transmitir la presin es el agua. El proceso
consiste en someter el alimento a presiones que van de 100 a 1000 MPa, de forma
contnua durante varios minutos. Como es obvio, cuando aumenta la presin ocurre
una disminucin de volumen en el agua, aunque no muy pronunciado. Por ejemplo: a
22 C y presin de 100 Mpa la reduccin del volumen es del 4%. La presin se
transmite a todos los puntos del alimento por igual, por lo que siguiendo este
tratamiento evitamos la formacin de zonas sobretratadas y la deformacin del
producto. La Ley de Pascal nos dice que la presin es la misma en todos los puntos
del alimento.
Alta Presin post envasado
El recurso al calor para esterilizar, pasteurizar, afecta no a la seguridad, pero s a
la calidad del alimento, y por ello preferimos las AP. Se presupone el conocimiento
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de la cintica de la inactivacin versus presin, tiempo de proceso y el tiempo de
vida en el anaquel de cada alimento. Es fundamental para optimizar los costes del
proceso y garantizar la seguridad y calidad sensorial, que atraiga y fidelice al
consumidor. Se aplica la AP cuando ya est envasado el alimento, as se evita la
posible contaminacin en la maniobra de envasar. No solo las verduras, sino tambin
los productos crnicos (jamn cocido, platos preparados, mortadela, embutidos
fermentados, salchichas, etc) se someten a las AP, y con ello mantienen el sabor
fresco y las propiedades sensoriales durante una vida extendida a muchas semanas,
sin riesgo de patgenos
Las AP no slo afectan a los microbios, sino tambin a las enzimas, protenas,
carbohidratos, y grasas. Las enzimas pueden degradar los alimentos. Se pueden
inactivar mediante la modificacin de la superficie de interaccin substrato-
enzima, modificando o anulando su funcionalidad. As se evitan prdidas de calidad
del producto, y se garantiza su estabilidad de propiedades, color, textura, etc.
Las AP causan cambios en las transiciones de fase y se usan para el ablandamiento
de tejidos, decoloracin de la hemoglobina e inactivacin de toxinas en la carne
animal. Las protenas sufren tambin ligeros cambios de estructura, por
deformaciones y fragmentacin de su estructura. Algunos carbohidratos pueden
gelificar en fro, cuando son sometidos a las AP. El nivel y tipo de gelificacin
depende de la naturaleza del carbohidrato, as como de la presin aplicada. Esta
funcionalidad se usa en la formacin de geles, o en la creacin de nuevas texturas.
Las AP forman geles de pescado, carne, huevo y leche. Al tratar la leche se
observa una disminucin de su blancura, debida a cambios en la conformacin de las
casenas. Al producir geles a partir de la leche tratada, stos tienen mayor rigidez,
hasta 8 veces, y aumenta la fuerza de rotura, hasta 5 veces.
Cuando tratamos carne fresca, observamos la prdida de color rojo, la coagulacin
de las protenas y el aumento de digestibilidad de la tripsina. Estos cambios se
realizan sin modificacin del sabor. Tambin puede ser un eficaz sistema de
tenderizacin, cuando se tratan las muestras a 1500 kg/cm2. Los geles a base de
pescado tienen las mismas caractersticas diferenciadoras que los geles de huevo,
o protenas sricas de la leche. Las ostras pueden tratarse a 300-400 kg/cm2, sin
perder el gusto, ni el olor y sin una deformacin significativa. En zumos el
tratamiento es eficaz para conseguir la inactivacin de microbios capaces de
crecer en medio cido, pero no activa totalmente la pectinestearasa, lo cual reduce
la vida til del producto.
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Fig.5. Los sistemas de conservacin en uso no permiten la exportacin de carnes y
pescados. Lonja de Pesca de Vilanova i la Geltr.
Gran parte de las substancias responsables del sabor, pero tambin las vitaminas y
los minerales, presentes en los alimentos, tienen un peso molecular bajo, y no se
ven afectados por las AP. No solo hay que inactivar a los microorganismos, sino
tambin preservar al mismo tiempo el valor nutricional, el olor original, la
apariencia y un sabor autntico fresco, y bajo contenido, o nulo, de aditivos, bajos
en sal, sin grasas ni adicin de colorantes.
La mayora de los envases utilizados son aptos para las AP, porque son flexibles,
aceptan la compresin del producto. Para el envasado se usa el vaco, o las
atmsferas modificadas con reducido espacio. Las AP aportan a la carne cocida o
loncheada la capacidad de extensin del rea de venta, la exportacin, incluso en
pases que exigen la ausencia de Listeria monocytogenes en crnicos ready to eat
(listos para el consumo inmediato), en productos crudos fermentados y en crudos
curados.
El efecto de la AP es casi instantneo y uniforme. El diseo del proceso es
independiente de la geometra y tamao del producto, por lo que el escalado a nivel
comercial de los efectos observados en laboratorios es simple y seguro. Con AP se
logran aplicaciones que no son posibles con otras tecnologas: el procesamiento de
langostas y otros mariscos sin utilizar calor. Al desnaturalizar las protenas AP
logra efectos nicos, como es la remocin de la carne de una langosta, o la apertura
sin esfuerzo mecnico de una ostra o de una almeja. La vida del producto es de 2
meses, como mnimo, con refrigeracin a 4 C.
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Los equipos
Los de alta presin hidrosttica estn formados fundamentalmente por una cmara
de presurizacin, (un cilindro de acero de elevada resistencia), un generador de
presin (bomba hidrulica y sistema multiplicador de presin) y un sistema de
control de temperatura. En funcin del producto a tratar se usan dos tipos de
equipos: tipo discontinuo para productos slidos o lquidos ya envasados, y tipo
semicontinuo para lquidos no envasados. La AP es adecuada para atmsfera
modificada, o al vaco. El trabajo en discontinuo consiste en un cilindro que
contiene en su interior agua potable. El primer paso para el tratamiento consiste
en introducir dentro del cilindro el producto ya envasado. Se obtiene una relacin
de volumen de hasta el 75%. Una vez realizada la carga, un par de bombas se
encargan de inyectar agua dentro del cilindro hasta alcanzar la presin adecuada,
habitualmente hasta 6.000 kg/cm2. La presin se mantiene durante unos minutos,
para pasar finalmente a la descompresin. El cilindro puede llevar un sistema para
regular la temperatura durante el tratamiento. Los envases utilizados deben ser
flexibles a temperatura ambiente. El volumen de agua se reduce en un 11,5%. El
envase se cierra con sello trmico, el cual garantiza la estanqueidad en estas
condiciones. El producto debe ocupar todo el envase, pues la presencia de bolsas de
aire reduce significativamente la eficacia del tratamiento. Es normal el uso de dos
cmaras funcionando intermitentemente, mientras una se presuriza, la otra se
vaca, y se vuelve a cargar con envases. Se logra una produccin horaria de hasta
4.000 kg.
El tipo semicontinuo se usa con alimentos lquidos, y la presin se aplica
directamente a travs de un pistn mvil. Los equipos de semicontinuo tienen mejor
rendimiento volumtrico y mejor aprovechamiento de la energa utilizada, con el
inconveniente de un coste inicial mayor. El coste por volumen de alimento tratado
disminuye en gran medida al utilizar mquinas con cilindros de elevado volumen. El
coste por kg de producto es de 0,1-0,15 euros, costes de inversin y operacin
incluidos. El coste de un equipo pequeo de procesado asciende a 500.000 euros,
datos de 2008.
Los efectos segn la presin son:
Hasta 200 MPa: Influencia sobre la cintica enzimtica. Modificacin de las
propiedades fsicas de las protenas. Alteracin de la membrana de los
microorganismos.
Hasta 300 MPa: Inactivacin enzimtica irreversible. Muerte de los
microorganismos.
Hasta 400 MPa: Gelificacin de los almidones. Desnaturalizacin de las
protenas.
Hasta 500-600 MPa: Muerte de las esporas bacterianas. Inactivacin las
enzimas.
Segn la temperatura hay 3 procesos distintos:
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Presin hidrosttica en frio. Los materiales en polvo se colocan en un molde
elastmero, y se someten a presiones entre 50 y 600 MPa un tiempo de
hasta 30 minutos a temperatura ambiente.
Presin hidrosttica templada, con temperaturas entre 20 y 200 C.
Presin hidrosttica caliente, con temperaturas de hasta 2.000 C. El fluido
presurizante es un gas. Un mtodo no apto para alimentacin.
Procesos trmicos asistidos por Alta Presin (PTAP)
Parece que es un retroceso al sistema convencional de proceso por calor, nada de
eso. Se trata de obtener productos que no requieran de refrigeracin durante su
distribucin y almacenamiento. Los productos actuales de las AP necesitan
refrigeracin, pH menor de 4,5, o actividad de agua reducida, para evitar la
germinacin de las esporas bacterianas. La inactivacin de estas esporas por una
combinacin de AP y temperatura permitir utilizar procesos trmicos a menor
temperatura, menor tiempo, o una combinacin de ambos. Los efectos de
degradacin trmica sern mnimos.
La Universidad Autnoma de Barcelona tiene el centro CERPTA, del Dr
Buenaventura Guamis, que combina las AP dinmicas y homogenizacin, diferente
de las altas presiones hidrostticas. Estas solo pasteurizan los alimentos, pero se
han de conservan con refrigeracin. El Dr. B.Guamis combina diferentes efectos de
presin, mecnicos y de temperatura, para esterilizar el producto y estabilizarlo.
Esto permite conservar el producto ms de dos meses a temperatura ambiente
fresca, no en verano.
Ventajas del procesado de alimentos por altas presiones
Tradicionalmente se han utilizado mtodos trmicos en la conservacin de los
alimentos. Para adaptarse a las necesidades del consumidor del siglo XXI, las
industrias alimentarias necesitan apostar por las nuevas tecnologas atrmicas de
higienizacin.
La tecnologa de procesado de alimentos por alta presin permite:
Reducir drsticamente la flora microbiana contaminante.
Destruir patgenos (Listeria, Escherichia coli, Salmonella, etc. pero no
el Clostridium botulinum).
Prolongar la vida til del producto.
Mejorar la calidad sanitaria.
Mantiene las caractersticas organolpticas y nutricionales de los productos
estabilizados.
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REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS
Carmelo Hermoso de Mendoza, Altas presiones, una alternativa para
conservar alimentos, Artculo publicado en julio de 2011. Disponible en :
file:///D:/Downloads/Espa%C3%B1a_technology_for_life.pdf
Las altas presiones, Pascual Bolufer, Instituto Qumico de Sarri,
28/05/2012. Disponible en:
http://www.interempresas.net/Alimentaria/Articulos/80511-Las-altas-
presiones.html
Guamis, B., Cruz, N. Ultra high presure homogenization of soymilk. Food
research international, 40, 725-732.2007.
Pereda, J. Effects of ultra high presure homogenization on microbial and
physicochemical shelf life of milk. Journal of Dairy Science 90, 1081-1093.
2007.
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lia/hernandez_g_il/cap
itulo3.pdf