Conservacion de alimentos por Pulsos luminosos y sonido

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  • 1. PULSOS LUMINOSOS Y SONIDOIntegrantes: Diana Coello Gabriela Guevara Yuleen Hidalgo Danny Tagle
  • 2.  El espectro de luz utilizado incluye longitudes de onda desde el ultravioleta lejano (200nm) hasta la región del infrarrojo cercano (1100nm). La distribución del espectro es un 25% ultravioleta, 45% luz visible y 30% infrarrojo. La intensidad de los pulsos varía entre 0.01 y 50 J/cm2. La duración de cada pulso es de 200-300 ms y la frecuencia es de 1 a 20 s-1. Este tratamiento produce cambios fotoquímicos y fototérmicos.
  • 3. La luz visible se localiza en el espectroelectromagnético a longitudes de onda entre 400 y 750nm
  • 4. Energía eléctrica de baja intensidades tomada de una fuente primara.Rápidamente liberada y convertidaen pulsos eléctricos de altaintensidad, los cuales son después,Convertidos en pulsos luminosos dealta intensidad y finalmente sonEnviados a la muestra objetivo.
  • 5. Coeficiente de extinción: si superficie permite o no el paso de energíaa interior (material opaco o transparente)F: KJ/m2
  • 6. • En general el efecto de pulsos de luz1 sobre alimentos produce aumentos muy pequeños de temperatura que en algunos casos se han cuantificado de 5 ºC2 • Efectivo en alimentos ricos en hidratos de carbono como las frutas y vegetales. • Respecto a las propiedades nutricionales de los alimentos no se ha3 descrito nunca que exista una desnaturalización de proteínas por tratamientos con pulsos de luz, ni es probable que produzca termodegradación de las vitaminas.
  • 7. • Su efecto solo es superficial lo cual no ayudaría a conservar totalmente a un1 determinado alimento. • Esta tecnología ha demostrado no ser eficaz en alimentos ricos en grasas o proteínas, ni contra L.Monocytogenes, P.Phosphoreus o2 C.Lambica. • La distancia de la fuente de pulsos luminosos ha demostrado ser uno de los inconvenientes3 mayores de esta tecnología
  • 8. Los experimentos diseñados para evaluarla reparación enzimática del DNA usandoluz pulsada han demostrado que esta noocurre después del tratamiento con luzpulsada. La magnitud de este dañocausado por la luz pulsada también podríaser muy masivo para que los mecanismosde reparación sean efectivos. Esconcebible que la reparación del DNA en síse desactiva así como algunas funcionesenzimáticas.
  • 9. EnzimasSe ha demostrado que el tratamiento conpulsos luminosos es efectivo para reducirsignificativamente la actividad de una granparte de las enzimas como lasoxidoreductasas, hidrolasas, lipasas,isomerasas, proteinasas que estánpresentes en algunas frutas vegetales,carnes, pescados y mariscos, pero solo enuna superficie de 0,1 mm de profundidad. Propiedades nutricionales Estudios realizados por Dunn en salchichas señalan que no hay diferencia nutricional entre la salchicha expuesta a un tratamiento de 300 Kj/m2 de pulsos luminosos con luz blanca y uno sin tratamiento alguno. Lo único significativo fue la pérdida de riboflavina en las salchichas mientras que en pescado carne de res y pollo no fue significativa la pérdida.
  • 10. Filetes y porciones de carne y pescado, gambas, carnes de pollo y salchichas. Se utiliza también para pasteurización de líquidos transparentes y alimentos envasados en materiales transparentes.oEsterilización de envases para envasado asépticooEsterilización de equiposoEliminación de microorganismos de alimentos líquidosoReducción de la flora de la superficie de los alimentos sólidoscomo carne, pescado, pan, platos preparados etc.oInactivación de enzimas responsables de pardeamiento
  • 11.  La luz UV es una emisión de energía que se propaga a través del espacio y de los materiales, y consiste en exponer con esta radiación al alimento a tratar durante un tiempo determinado. De los tres tipos de luz UV la UVC es la que tiene poder germicida. (Aprox. 260 nm) Los rayos UV se crean con unas lámparas de mercurio a baja presión, de aspecto similar a los tubos fluorescentes, pero con emisión de UV.
  • 12.  Se usa un sistema de tubos concéntricos con una lámpara UV, contenedores para los líquidos, tubos de plástico o tuberías sanitarias, sistemas de refrigeración y bombas. Una lámpara ultravioleta recubierta con una revestimiento hecha de cuarzo puede colocarse dentro de un sistema concéntrico. El líquido fluirá a través de la parte anular. La lámpara UV-C que se encuentra en el centro del sistema proporcionara la cantidad de luz requerida para la desinfección.
  • 13.  No produce residuos químicos, subproductos o radiación. Es un proceso seco y frio que requiere muy poco mantenimiento, tiene bajo costo ya que no necesita energía como un tratamiento medio. En alimentos frescos puede estimular la producción de fenilialanina amonia-liasa (PAL) que induce la formación de fitoalexinas (compuestos fenólicos), que pueden mejorar la resistencia de frutas y vegetales de microorganismos. Los líquidos que tienen alta transmitancia de luz se pueden tratar fácilmente con radiación UV-C. Se puede someter a procesos de higienización y pasteurización a los alimentos sensibles al calor con cambios mínimos en sus propiedades organolépticas pareciéndose más al producto sin tratar, pero aportando la seguridad alimentaria, sin añadir otros conservantes.
  • 14.  La luz UV-C solo penetra a una profundidad muy pequeña en la superficie de líquidos que no sean agua. Aumentar la cantidad de sólidos reducirá la intensidad de penetración de radiación UV-C; las partículas grandes suspendidas también podrían bloquear la incidencia de luz en la carga microbiana. Los líquidos con baja transmitancia, la cual se asocia con materiales con partículas o compuestos orgánicos, pueden presentar dificultades. La población microbiana inicial, partículas y materia orgánica son factores asociados con transmitancia baja de radiación UV-C. Las pequeñas partículas en el liquido pueden reducir la penetración de UV y el efecto germicida de UV puede reducirse enormemente.
  • 15.  La radiación absorbida por DNA puede detener el crecimiento celular y producir la muerte celular. La luz UV-C que absorbe el DNA causa un cambio físico de electrones que provoca la ruptura de los enlaces del DNA, retrasar la reproducción o muerte celular. El efecto obtenido es que la transcripción y replica del DNA se bloquean, comprometiendo a las funciones celulares y eventualmente produciendo la muerte celular.
  • 16.  UV-C se ha aplicado para reducir la carga microbiana de varios tipos de microorganismos en algunos alimentos líquidos. La luz UV-C también se aplica en frutas frescas, vegetales y raíces antes de almacenarse para cumplir dos objetivos. Uno es el de reducir la carga microbiana inicial en la superficie del producto y el otro es el de inducir la resistencia del huésped a los microorganismos. Se pueden tratar varios tipos de carne con UV-C en la superficie para reducir la carga microbiana antes de su refrigeración. La carne fresca irradiada con luz UV-C reduce la carga microbiana en dos o tres ciclos log, dependiendo de la dosis. Al incrementar la dosis, la reducción microbiana mejora
  • 17.  Los infrarrojos se pueden categorizar en: infrarrojo cercano (0,78-1,1 µm) infrarrojo medio (1,1-15 µm) infrarrojo lejano (15-100 µm) Es una radiación electromagnética emitida por los objetos calientes(elemento calentador) que golpea la superficie de un cuerpo más frío (pieza de trabajo), es absorbida y convertida en energía calorífica. Se irradia desde la fuente en líneas rectas y no se convierte en energía calorífica hasta que es absorbida por la pieza de trabajo
  • 18.  La velocidad de intercambio calórico de esta radiación depende de: 1 -La temperatura en la superficie de los productos calientes y de los que reciben la radiación. 2 - Las características de la superficie de ambos materiales 3 - La forma de ambos objetos La cantidad de energía absorbida viene dado por los componentes del alimento. La longitud de onda de la radiación infrarroja se halla determinada por la temperatura de la fuente de radiación. Cuanto más elevada es la temperatura, más corta es la longitud de onda de la radiación y mayor su capacidad de penetración.
  • 19.  Al absorber la radiación infrarroja, el contenido energético de la sustancia aumenta, ocurren transiciones en los movimientos vibracionales y rotacionales de las moléculas lo que lleva consiguió la muerte de microorganismo por estas temperaturas.EQUIPO
  • 20.  Rostizado, horneado y asado. Por ejemplo el horneado de bísquets. La principal aplicación comercial que tiene la radiación infrarroja es la desecación de alimentos de bajo contenido en agua como cortezas de pan, harina, pasta. Identificación de microorganismos Ondas infrarrojas reduce la cantidad de bacterias en la superficie de la carne cocida.
  • 21.  El rápido calentamiento de la superficie de los alimentos retiene en su interior, tanto la humedad, como los compuestos aromáticos. La utilización de tecnología con infrarrojo es versátil, fácil y produce ahorro de energía La tecnología de pasteurización está disponible para los procesadores en forma de un equipo que es fácil de instalar y se ajusta a la mayoría de las líneas de operación con cambios mínimos.
  • 22.  La utilización de energía infrarrojo se ve limitada por las características del alimento tales como el grosor del alimento, la rugosidad y forma Se puede presentar una cocción en el exterior de los alimentos pero en el interior se pueden presentar crudos
  • 23. Los ultrasonidos pueden definirse como ondas acústicas inaudibles de unafrecuencia superior a 20 kHz.De acuerdo a los intervalos de frecuencia de sonido utilizados en el ultrasonido sedivide básicamente en: Ultrasonido de diagnóstico o de alta frecuencia (2-10 MHz) Ultrasonido de poder o de baja frecuencia (20-100 kHz) Para la conservación de los alimentos, son más eficaces las ondas ultrasónicas de baja frecuencia (20-100 kHz; =145mm) y alta intensidad (10-1000 W/cm2).
  • 24. Toda la tecnología actual ultrasónica proviene del aprovechamiento de dospropiedades que poseen ciertos materiales: la piezoelectricidad y lamagnetoestricción.El ultrasonido es generado por una corriente eléctrica que es transformadaa energía de sonido por medio de diferentes tipos de transductores; existentres tipos de transductores ultrasónicos principales: Transductores conducidos por líquidos Transductores de magneto rígido o magnetoestrictivos Transductores pizoeléctricosEl uso de los ultrasonidos en los ambientes fluidos es bien conocido porcausar una serie de efectos físicos, así como los efectos químicos.Estos efectos se deben principalmente al fenómeno conocido comocavitación.
  • 25. Cavitación:Consiste en la formación, crecimiento e implosión de diminutas burbujasde gas en el líquido cuando las ondas de ultrasonidos pasan a través deél. Además el colapso de burbujas produce extremos incrementos detemperatura (5000ºC) y presión (500 MPa) en puntos localizados.Los choques micro-mecánicos creados por la continua formación yruptura de burbujas microscópicas inducidas por presiones,interrumpen componentes estructurales y funcionales celulares hasta elpunto de lisis (muerte) de la célula. Gram-positivas – Gram-negativas Esporuladas – Vegetativas Aerobias – Anaerobias
  • 26. Es probable que el ultrasonido reduzca la resistencia al calor de losmicroorganismos por daños físicos a las estructuras celulares, causadaspor cambios extremos de presión, y la interrupción de las moléculas deproteína celular. Esto los hace más sensibles a la desnaturalización por elcalor.Los efectos del ultrasonido en las proteínas de la carne producen en lostejidos de la carne tenderisación tras una exposición prolongada, y laexposición de proteínas miofibrilares que, en los productos cárnicos,mejora la capacidad de retención de agua, terneza y cohesividad.
  • 27. Aplicaciones Mecánicas TermoultrasonicaciónCristalización de grasas, azúcares, etc. Aplicación de ultrasonidosDesgasificación y tratamientos térmicosDestrucción de espumas suaves (50 -60 ºC).Extracción de sabores y oloresFiltración y secado ManosonicaciónCongelación Combinación conMezcla y homogenización incrementos de presiónTenderización de carnes (< 600 Mpa) ManotermosonicaciónAplicaciones químicas y bioquímicas Las tres estrategias deAcción bactericida forma conjunta.Modificación del crecimiento celularAlteración de la actividad enzimáticaEsterilización de equipos
  • 28. El proceso de deshidratación frente a la deshidratación convencional mediante airecaliente tenemos un menor deterioro de la calidad y frente a la liofilización un menorcoste económico.En alimentos ricos en sales y proteínas, como es el caso de la leche, esparticularmente útil ya que se reduce la formación de depósitos y se mejora lacalidad de la leche tratadaEsta técnica cuenta con la ventaja que se le pueden sumar otras tecnologíasdurante el tratamiento como el calor y la aplicación de presiones mayores haciendoasí más efectivo el proceso de inactivación. Aplicable solo en alimentos que contengan una fase líquida. Por si solo tiene un efecto escaso sobre enzimas y microorganismos, por lo que la mayoría de sus usos en la industria es mediante su combinación con calor o presión.