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Conservación de Alimentos por
Alta Presión
“Aunque la eficacia de este método
(presurización) se conoce desde
h a c e m u c h o ti e m p o , e s h a s ta e n l a
a c tu a l i d a d q u e s e h a a l c a n z a d o e l
desarrollo tecnológico necesario
para su comercialización”
Por: Lic. David Pineda
Técnico Sectorial
Inventa Alimentos y Bebidas
Día a día crece la demanda de los consumidores por
alimentos poco procesados y con características
organolépticas originales. Por otra parte, el continuo
interés de la industria alimentaria en el combate de
microorganismos patógenos y el alargamiento de la
vida útil de los productos, ha potenciado la
investigación y desarrollo de procedimientos no
térmicos de conservación de Alimentos como es la
conservación de alimentos por alta presión
Hidrostática (APH), también conocida como
pascalización, presurización o simplemente alta
presión.
Aunque la eficacia de este método se conoce desde
hace mucho tiempo, es hasta en la actualidad que se
ha alcanzado el desarrollo tecnológico necesario para
su comercialización1.
La primera investigación
de aplicación de altas
presiones en un Alimento
(“El efecto de la presión en
la preservación de la
leche”) fue desarrollada
por Bert Holmes Hite en
(1899) en el cual se intentó
esterilizar leche mediante
presurización y demostró
la
reducción
de
microorganismos por altas
presiones.
Equipo de APH en el siglo XIX
(fuente : www.hiperbaric.com)
Sin embargo, no es hasta
la década de los 80
cuando se empieza a estudiar con mayor intensidad
la relación entre la alta presión hidrostática y sus
efectos en los alimentos. Los estudios sobre matrices
alimentarias inician en la Universidad de Delaware,
USA en 1982 y en 1986 se realizan estudios similares
en la Universidad de Kyoto, Japón, de donde surgirá
el lanzamiento al mercado de los primeros alimentos
presurizados en 1990 (zumos y derivados de frutas)
por la compañía “Meidi-Ya-Food Co”.
Sistema de presurización
Hoy en día se conocen 3 procesos básicos de
presurización, los cuales son: Presión Isostática en
Frío (PIF), Presión Isostática Templada (PIT), Presión
Isostática en Caliente (PIC).
Aunque la presión Isostática en Frío (PIF) ha sido
utilizada inicialmente en la industria de los metales,
grafito y plástico, es está técnica la que actualmente
promete mayores aplicaciones en el área de los
alimentos2.
En la industria alimentaria generalmente el medio de
presurización utilizado es agua potable, con un
pequeño porcentaje de aceite como lubricante y
anticorrosivo, las presiones utilizadas varían entre
300 a 900 MPa y el tiempo puede variar entre 5-30
minutos y se opera a temperatura ambiente.
Método de presurización
La alta presión puede ser alcanzada por distintos
métodos, sin embargo, éste es de compresión
indirecta, el de mayor importancia a nivel industrial.
En este método se usa un intensificador de alta
presión para bombear el medio presurizante desde un
depósito hacia la cámara de presurización, hasta
alcanzar la presión adecuada.
El alimento debe ser colocado en un recipiente
plástico estéril el cual debe ser flexible y deformable,
capaz de tolerar reducciones de volúmenes de hasta
un 15%3, se recomienda la utilización de películas de
alcoholes polivinílicos (PVOH) y copolimeros de
alcohol de etileno y vinílo (EVOH).
2
1
Téllez-Luis et al, ALTAGA, 2001
Téllez-Luis et al, ALTAGA, 2001
Herreo,Romero de Avila, REV MED UNIV NAVARRA/VOL 50,
2006
3
Diagrama de Operación de una unidad de APH
(fuente:www.hiperbaric.com)
Efecto sobre los microorganismos.
Proceso de Presurización
Introducción del alimento en recipiente plástico estéril
El efecto de las APH sobre los microorganismos
depende de diferentes factores como la temperatura,
tiempo y presión de exposición, además del tipo de
alimento y microorganismos involucrados.
Se introduce el alimento a la cámara de presurización
Los efectos sobre los microorganismos, pueden
resumirse en los siguientes puntos:
La cámara de presurización es cerrada y llenada con el
medio de transmisión de presión generalmente agua
• Cambios de tipo morfológicos en las células
vegetativas: Alargamientos de células, separación de
la membrana celular, modificación del núcleo y
organelos, liberación de constituyentes intracelulares
entre otros.
El alimento es sometido a alta presión por un tiempo
determinado (depende del tipo de alimento y temperatura
del proceso)
Descompresión de la cámara y extracción del alimento.
También, existen equipos de funcionamiento
discontinuo y semicontinuo, no obstante los más
utilizados en la industria son los de funcionamiento
semicontinuo.
• Modificaciones
Bioquímicas
y
Genéticas:
inactivación de enzimas involucradas en los procesos
de replicación del ADN.
El
mayor
grado de
inactivación
de
los
microorganismos se alcanza en la fase logarítmica de
crecimiento.
En general la sensibilidad de los microorganismos a
las altas presiones presenta el siguiente orden: Gram
negativas>hongos
y
levaduras>Gram-positivos>
Esporas>virus.
La inactivación de los microorganismos por la APH
puede ser debida a la permeabilización de la
membrana celular, desnaturalización de proteínas e
inactivación de enzimas esenciales para el
desarrollo4.
4
Pothakamury et al, Chem. Eng. Progress, Marzo 1995
• Los zumos de cítricos (exceptuando el pomelo)
adquiere un factor fresco sin pérdida de vitamina C y
su vida útil es de 17 meses.
Listeria monocytogenes antes (izquierda ) y después (derecha )
de APH (fuente: www.hiperbaric.com)
Como sistema de conservación se han conseguido
resultados similares a la pasteurización térmica en
diversos productos, a presiones de 400-500MPa
durante varios minutos, sin embargo aún no existe
información de umbral de esterilización para muchas
matrices de alimentos.
Calidad
organoléptica de
alimentos
presurizados
En
cuanto
a
las
características
organoléptica y el valor
nutritivo
de
los
alimentos se puede
decir que en condiciones habituales de APH, no se
afectan los enlaces covalentes de las moléculas por
lo que no se afecta el aroma ni la calidad nutricional
de los alimentos, a pesar de esto, si se pueden
producir modificaciones en el color, apariencia y
textura aunque estos efectos varían de un alimento a
otro.
Entre los efectos que se han podido observar se
encuentran:
• Tanto colores como sabores y olores, no se ven
afectados por la APH. Sin embargo debido al
aumento de la actividad de la polifenoloxidasa
algunas 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.
Equipo de APH Hiperbaric/55HT de la empresa NC hiperbaric (fuente:
www.hiperbaric.com)
Aplicación del APH
Debido a las ventajas y características del proceso
de presurización este tiene muchas aplicaciones
en la mayoría orientado a la conservación de los
alimentos entre las que se pueden citar:
Aunque en la mayoría de los casos las
características organolépticas de los alimentos se
mejoran o no se ven afectados, existen algunos
alimentos que se ven afectados de forma
inadecuada para su comercialización (Téllez-Luis et
al, ALTAGA, 2001).
El efecto del APH en las características
organolépticas de un alimento va a depender de
diferentes factores durante su procesamiento (tipo de
alimento, condiciones de presurización etc.) por lo
que no es posible generalizar sus efectos y debe ser
estudiado antes de su comercialización.
Ventajas de la APH
• Debido a que la presión se transmite de forma
uniforme
e
instantánea
no
se
producen
deformaciones en los alimentos.
• Pasteurización manteniendo las propiedades
nutricionales y organolépticas del alimento.
• Inactivación o activación de enzimas para acelerar o
retardar procesos de maduración o fermentación de
los alimentos.
• Modificación de la estructura: ablandamientos de
texturas, inactivación de algunas toxinas.
• Extracción de componentes alimentarios (pectinas,
pigmentos)
• Agregación de sólidos o polvos alimentarios para
elaborarlos en forma de barras, cubos o tabletas.
• Inhibición del pardeamiento no enzimático.
• Las
moléculas
de
bajo
peso
molecular
(responsables del aroma y el color) y compuestos
termolábiles como vitaminas no se ven alterados.
• Inhibición del pardeamiento no enzimático.
• El procedimiento no produce residuos.
• La adición de aditivos alimentarios es innecesaria.
• Genera la aparición de propiedades funcionales en
algunos alimentos.
• Se requiere poco gasto energético.
Por: Lic. David Pineda/Técnico Sectorial
Célula de Alimentos y Bebidas
Edición: Licda. Flor Merlos/Productora de Contenidos
Dirección de Innovación y Desarrollo Tecnológico
Ministerio de Economía