UTIIIZRCION DE lOSTRRTRMIENTOS PORfilTA PRESTON PRRALR CONSERVACION

DE RIIMENTOSBUENAVENTURA GUAMIS

DepoftomenL de PoLologio i de Produccib Animols,UniversiLoL AuLbnomo de Borcelono

A creciente demanda de productos identicos a los ^^^frescos»pero con garantias sanitarias suficientes y a ser posible de pro-longada conservation, esta influyendo en el desarrollo de lasindustrial procesadoras de alimentos. Una de sus consecuen-cias es la reduction de los tratamientos termicos sustituyendo-los por tecnicas de conservation que no tengan los inconve-nientes que estos presentan.

En la decada de los 90 asistimos a loscambios que se van produciendo incorpo-rando nuevos sistemas o adaptando otrosque aunque ya eran conocidos se han hechoviables gracias al desarrollo tecnologico ac-tual.

Los nuevos procesos tienden a utilizartratamientos de conservation no termicostales como Campos magneticos o electricos,radiaci6n por microondas, ionization, pulsosluminicos, altas presiones isobaricas, ultraso-nidos y aplicacion de agentes quimicos comoel dioxido de carbono, polimeros policatio-nicos y enzimas liticos (Mertens y Knorr,1992).

Ya en 1899, Hite investigo los efectos dealts presion sobre la leche, pero la imposibi-lidad tecnica de trabajar a nivel industrial

resto interes en dicho tratamiento. Cali unsiglo mas tarde, y gracias a los avances reali-zados por la industria ceramica y rnetalurgi-ca en la utilization de tecnicas deg alts pre-sion durante los anossetenta y ochenta, seha abierto la posibili-dad de tratar los ali-mentos por este meto-do a nivel industrial(Hoover y col. 1989).

Asi, a partir de un

multiproyecto subven-

cionado por el gobier-

no japones en 1989 yapoyado por las prin-

cipales empresas dealimentation japone-

A partir de unmultiproyecto

subvencionado porel gobierno japonesen 9989 se impulso

el desarrollo deproductos tratadospor alta presion.

TECH

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sas, se impulse el desarrollo de productostratados por alts presion cuyo primer frutofue la comercializacion en abril de 1990 demermelada por parte de la empresa Meidi-ya (Grupe Mitsubishi). Esta iniciativa fue se-guida por la comercializacion de otros pro-ductos de diferentes empresas, apreciando-se por parte del publico un creciente interes,que quiere alimentos de alta calidad por en-cima de alimentos que hayan sufrido sobre-calentamientos o autoclavados.

Este publico valora las caracteristicas orga-nolepticas de los productos tratados por pre-sion, asociandolos a productos naturales canmuy poca transformacion (Hayashi, 1992).

En Europa la primera reunion cientificasobre alta presion se realizo en Montpellieren 1992, tras la cual'y can el apoyo de laUnion Europea, diferentes grupos de inves-tigadores se centraron a estudiar este siste-

ma de tratamiento ysus posibles aplicacio-nes en el mercado ali-mentario europeo. Enconcrete, en el Reino.Unido, se creo enagosto de 1992 unconsorcio formadopor dos industrias detransformacion de ali-mentos y un fabrican-

En Europala primera reunioncientifica sobre altapresion se realizoen Montpellier

en 1992.

to de equipos, para el desarrollo de la altapresion. En Francia, dos proyectos han im-pulsado el desarrollo: el primero es apoyadopor el Ministerio Frances de Investigation yTecnologia y reline diez grupos investigado-res. El segundo reline tres grandes transfor-madores de alimentos (Boin Grain, BSN, Per-nod-Ricard), can el objetivo de aplicar la altapresion a un reducido numero de alimentos(Chefftel, 1992).

EQUIPOS DE TRATAMIENTOY ENVASES

El tratamiento por alts presion se realizaen dos tipos de equipos en funcion del pro-ducto a tratar: normalmente se utiliza de ti-

po discontinue para productos solidos o Ii-

quidos ya envasados, y de tipo seminconti-nuo para liquidos no envasados.

Los equipos de alta presion discontinuesconsisten en un cilindro que contiene en suinterior agua potable.

El primer paso parael tratamiento consisteen introducir dentrodel cilindro el produc-to ya envasado, obte-niendose una relationde volumen de pro-ducto envasado res-pecto at volumen delcilindro de hasta el 75%. Una vez realizadala carga, un par debombas se encargande inyectar agua den-tro del cilindro hastaalcanzar la presionadecuada (habitual-mente hasta 6000kg/cmZ, manteniendola presion durante

El tratamientopor alta presion serealiza en dos tipos

de equipos enfuncion del

producto a tratar:normalmente seutiliza de tipo

discontinuo paraproductos solidos

o liquidos yaenvasados, y de

tipo semicontinuopara liquidosno envasados.

unos minutes (de 5 a 30 ), para pasar final-mente a la descompresion . El cilindro puedeIlevar un sistema para regular la temperatu-ra durante el tratamiento ( Byrne, 1993).

Los envases utilizados deben ser flexibles( a 4000 kg/cmZ y temperatura ambiente, elvolumen del agua se reduce en un 11,5 %), ycerrados can sello termite, el cual garantizala estanqueidad en estas condiciones. El pro-ducto debe ocupar todo el envase pues lapresencia de bolsas de aire, reduce significa-tivamente la eficacia del tratamiento (Mer-tens, 1993 b).

Los equipos de tipo semincontinuo tie-nen mejor rendimiento volumetrico y mejoraprovechamiento de la energia utilizada,can el inconveniente de un coste initial ma-yor. En general los castes derivados de laconstruction de la maquina son bastante al-tos debido a la falta de mercado . El costepor volumen de alimento tratado disminuyeen gran medida al utilizar maquinas can ci-lindros de elevado volumen.

Este nuevo sistema de tratamiento puedetomarse por «ecologico», pues minimiza elagua necesaria para tratar los alimentos, li-mitando asi la creation de efluentes conta-minantes.

EFECTOS DE LA ALTA PRESIONSOBRE LOS COMPONENTESDE LOS ALIMENTOS

Se han realizado estudios de los efectosde las altas presiones sobre los componentes

ME TECH

La altra presionno afecta los

enlaces fuertes(enlaces covalentes)de las proteinas,pero si provoca

la rotura o creationde enlaces debiles

(puentes dehidrogeno,Fuerzas de

Vander Waals).

de los alimentos, su in-cidencia sobre micro-organismos y enzimasy modificaciones quese producen a nivelnutritional y organo-leptico (Cheftel, 1992).

En general, sepuede afirmar que laalta presion no afectalos enlaces fuertes (en-laces covalentes) delas proteinas, pero siprovoca la rotura ocreation de enlacesdebiles (puentes de hi-drogeno, Fuerzas de

Vander Waals), en funcion de la reordena-cion espacial de la proteina, que tiende acambiar de forma para reducir su volumen.Esto se traduce en un efecto distinto paracada proteina, y segun para cada tipo detratamiento (presion, tiempo y temperaturadel tratamiento) (Cheftel, 1991).

Asimismo, se han realizado estudios so-bre el efecto de la alta presion en las protei-nas y en las grasas.

En el caso de las enzimas, este cambioconformational se traduce en una activationo inactivation, que tiene como factor de es-pecial importancia el origen del enzima. A

En el caso delos enzimas,este cambio

conformationalse traduce en

una activation oinactivation, quetiene como factor

de especialimportanciael origen

del enzima.

este respecto, estudiosrealizados sobre poli-fenoloxidasas vegeta-tes corroboran las im-portantes variacionesde actividad para unmismo tratamiento Be-gun el tipo de plantade la cual proceden.En el caso de producir-se la gelificacion deproteinas (ovoalbumi-na, proteinas sericasde la leche), se obser-va que estos geles tie-nen una textura dife-rente de los produci-dos por calor: son masbrillantes, suaves, blan-

dos y elasticos que los conseguidos por calor.Asimismo, mantienen mejor el color y sabororiginal.

En los estudios realizados sobre las gra-sas, especialmente sobre las de origen lacti-co, se puede observar su cristalizacion al sertratadas (2000-3000 kg/cmz, temperatureambiente). En general ni las vitaminas ni los

azucares simples son afectados por el trata-miento. Respecto a los almidones, gelatini-zan al ser tratados con presion, pero con ca-racteristicas diferentes de los tratados porcalor: los granulos de almidon no son disuel-tos sino que solo aumentan de tamano. Aunasi, son muy digestibles a enzimas amiloliti-cos como la alfa-amilasa.

EFECTO DE LA ALTA PRESTONSOME LOS MICROORGANISMS

Se han realizado numerosos estudios so-bre los efectos de las altas presiones sobrelos microorganismos y la viabilidad celular.Asi se han observado alteraciones morfolo-gicas, como compresion de vacuolas gaseo-sas y alargamiento celular, tambien ha sidoconstatado que aparece un espacio entrepared y membrana celular. La membrana ce-lular es muy sensible a la presion y el volu-men de la doble capa de la membrana cons-tituida por fosfolipidos y proteinas disminu-ye a medida que la presion aumenta. Tam-bien disminuye la fluidez de los fosfolipidosde la membrana. Las modificaciones resul-tantes de la permeabilidad celular afecta alos intercambios salinos y respiratorios y pro-vocan la muerte de ciertos microorganismosmas rapidamente que la provocada porinactivation de enzimas o la inhibition desintesis de proteinas (Cheftel, 1991).

Las altas presiones pueden ser utilizadaspara extraer o separar proteinas o enzimasintracelulares microbianos.

A pesar de que la conformacion de los

acidos nucleicos permanece estable a 10

Kbar (la estructura helicoidal del DNA de-

pende sobre todo de puentes de hidroge-

no), los fenomenos enzimaticos de replica-

tion del ADN, transcription del ARN y tra-

duccion en proteinas, son sensibles a la pre-

sion. La inhibition de la sintesis proteica pa-

rece que se debe a las perturbaciones que

afectan a la estructura

del ribosoma (subuni-

dad 30S), a la fijacion

de los ribosomas al

ARNm, a la fijacion del

aminoacil t-ARN y/o ala formation de los en-

laces peptidicos (Hoo-

ver y col., 1989).

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La resistencia de losmicroorganismosa la presion esmuy variable.

TECH m

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La resistencia de los microorganismos a lapresi6n es muy variable. Las celulas en faselogaritmica de crecimiento son las menos re-sistentes. Las esporas bacterianas son siem-pre mas resistentes que las celulas vegetati-vas y pueden sobrevivir a presiones de 10Kbares. La presion necesaria para provocarla destrucci6n progresiva de un microorga-nismo es siempre mas elevada que la queimpide su crecimiento (Butz y Ludwig, 1986).

La temperatura el pH y la composici6ndel medio influyen en la resistencia a la pre-sion (Butz y col., 1990).

Numerosos microorganismos puedenser destruidos a presiones comprendidasentre 1.5 y 4 Kbares y temperaturas entre25 y 60 °C, siendo la duracion del trata-miento entre 1 y 5 horas (Cheftel, 1991).

Se ha estudiado el efecto de las altas pre-siones sobre los virus comprobandose quealgunos se inactivan parcialmente (Brauck,1990; Carl y Ludwig, 1991).

En la actualidad se realizan o se han rea-lizado estudios sobre el efecto de la alta pre-sion en una gran variedad de alimentos,aunque desconocemos en realidad muchosaspectos de los cambios en la textura, color,carga microbiana o actividad enzimaticaque se producen en los alimentos al ser tra-tados.

Al tratar leche se observa una disminu-ci6n en su blancura debida a cambios en laconformaci6n de las caseinas. Asimismo, alproducir geles a partir de la leche tratada,estos tienen mayor rigidez (hasta 8 veces), yaumenta la fuerza de rotura (hasta 5 veces).Cuando tratamos carne fresca observamos laperdida de color rojo, la coagulaci6n de lasproteinas y el aumento de la digestibilidad ala tripsina. Estos cambios se realizan sin mo-dificaciones de sabor. Tambien puede ser uneficaz sistema de tenderizaci6n cuando setratan las muestras a 1500 kg/cmZ.

Los geles a base de pescado tienen lasmismas caracteristicas diferenciadoras quelos geles de huevo o proteinas sericas de laleche. Las ostras pueden tratarse a 300-400kg/cmZ sin perder el gusto ni olor y sin unadeformaci6n significativa.

En zumos, el tratamiento es eficaz paraconseguir la inactivaci6n de todos los micro-

APLICACIONES DE LA ALTAPRESTON EN LOS ALIMENTOS

organismos capaces de crecer en este medioacido, pero no inactiva totalmente la pecti-nestearasa, to cual reduce la vida util delproducto. En mermeladas tambien se consi-gue inactivar los microorganismos deteriora-dores sin alterar su gusto original.

Zumos y mermeladas son los productostratados por alta presion que mas se corner-cializaron en Jap6n, principalmente por lasempresas Meidi-Ya, Pokka corp. y WakayamaFood Ind. Actualmente tambien se comercia-lizan otros productos como frutos tropicalesen azucar o jam6n curado de vacuno. Meidi-Ya tuvo en 1992 unas ventas aproximadas de240 x 10(6) yens en este tipo de productos, ypreveia aumentarlas a 360 x 10(6) en 1993.En ese ano el precio de los productos trata-dos por alta presion era aproximadamente eldoble de los tratados por calor.

FUTURO

En el sector de la alimentation, la altapresion no es una alternativa global a lostratamientos por calor, pero puede ser ren-table en productos que tengan un alto valoranadido. Se preve su

aplicaci6n en produc-

tos que sufran impor-

tantes cambios en las

caracteristicas organo-

lepticas al ser tratados

por calor, o en las cua-

les las modificaciones

acaecidas at ser trata-

dos por alta presi6n

sean apreciadas positi-

vamente por el consu-

midor. Por poner un

ejemplo, podemos su-

poner que la alta pre-

si6n dificilmente subs-

tituira al tratamiento

En el sector dela alimentation,

la alta presion noes una alternativa

global a lostratamientos porcalor, pero puedeser rentable enproductos quetengan tin altovalor anadido.

UHT en el tratamiento de leches de consu-mo de larga duraci6n, pero podria ser unaalternativa de conservaci6n atipo foie-grass.

OTROS CAMBIOS

un producto

Por otra parte, la alta presi6n tambienpuede tener aplicaciones en el campo medi-

TECH

co y farmaceutico. Una de las aplicacionesprometedoras seria la conservacion de orga-nos bajo presion, pues at parecer se limita ladegradacion celular. Tambien hay interes por

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