El documento describe diferentes tecnologías no térmicas para la esterilización de bebidas. Estas incluyen la alta presión hidrostática, ultrasonidos, irradiación, campos eléctricos pulsantes de alta intensidad, campos magnéticos oscilantes, pulsos de luz y la homogenización mediante ultra alta presión. Esta última tecnología se describe en mayor detalle, explicando cómo funciona el proceso, sus ventajas sobre otros métodos y sus aplicaciones en fluidos como la leche y los zumos de fruta.

1. NUEVAS TECNOLOGÍAS NO
TÉRMICAS PARA LA
ESTERILIZACIÓN DE BEBIDAS

2. 
TRATAMIENTOS TÉRMICOS
◦ PASTEURIZACIÓN
◦ ESTERILIZACIÓN

TRATAMIENTOS NO TÉRMICOS
◦ ALTA PRESIÓN HIDROSTÁTICA
◦ ULTRASONIDOS
◦ IRRADIACIÓN
◦ CAMPOS ELÉCTRICOS PULSANTES DE ALTA INTENSIDAD (CEPAI)
◦ CAMPOS MAGNÉTICOS OSCILANTES (CMO)
◦ PULSOS DE LUZ (PL)
◦ HOMOGENEIZACIÓN MEDIANTE ULTRA ALTA PRESIÓN (UHPH)

3. 
PASTEURIZACIÓN

ESTERILIZACIÓN

4. PASTEURIZACIÓN

Tratamiento térmico relativamente suave (menos de 100 ºC)

Aplicable sobre todo a líquidos



Implica inactivación enzimática, destrucción de microorganismos
(patógenos pero no alterantes)
Pérdidas nutricionales y sensoriales
Es necesario combinarla con otros tratamientos (refrigeración,
envasado hermético o aséptico, etc.) para garantizar la
conservación del producto

5. ESTERILIZACIÓN

Aplicación de calor a temperaturas superiores a 115-120 ºC

Destrucción total de todos los microorganismos viables
(patógenos y alterantes) y sus esporas, e inactivación enzimática

Proporciona una vida útil superior a 6 meses sin refrigeración

Implica pérdidas nutricionales y sensoriales


Elevado coste de los equipos y complejidad de la planta de
esterilizado. Da problemas con alimentos sólidos y piezas
grandes
Ejemplos: UHT (Ultra High Temperature), Uperización,
intercambiadores de calor…

6. 
ALTA PRESIÓN HIDROSTÁTICA

ULTRASONIDOS

IRRADIACIÓN

CAMPOS ELÉCTRICOS PULSANTES DE ALTA INTENSIDAD (CEPAI)

CAMPOS MAGNÉTICOS OSCILANTES (CMO)

PULSOS DE LUZ (PL)

HOMOGENEIZACIÓN MEDIANTE ULTRA ALTA PRESIÓN (UHPH)

7. ALTA PRESIÓN HIDROSTÁTICA




Se basa en someter un producto a elevados niveles de presión
hidrostática (100-1000 Mpa) durante varios minutos.
Se denominan hidrostáticas debido a que el medio que suele
usarse para transmitir la presión es el agua
Puede aplicarse a un alimento líquido o a cualquier producto
envasado sumergido en un fluido de presurización
Inconvenientes: trabaja en discontinuo y aunque reduce la
carga microbiana, no consigue la esterilidad comercial (el
producto ha de mantenerse refrigerado)

8. ULTRASONIDOS





Ondas acústicas inaudibles (frecuencia superior a 20kHz).
Las ondas ultrasónicas más eficaces para la conservación de
alimentos son las de baja frecuencia y alta intensidad.
Eficaz en la descontaminación de vegetales crudos y de huevos
enteros sumergidos en medios líquidos.
Efecto limitado sobre los agentes alterantes de los alimentos
Debe combinarse con otras técnicas de conservación como la
Termosonicación: ultrasonido +Tª <100 ºC; o Manosonicación:
ultrasonidos +P <600MPa).

9. IRRADIACIÓN
 Tratamiento en el que los alimentos se exponen a la acción de
radiaciones ionizantes durante un cierto tiempo.


Tipos de fuentes de radiación ionizante aceptado en alimentos:
◦ Radiación gamma
◦ Rayos X
◦ Electrones acelerados.
Tipos tratamientos:
◦ dosis baja (< 1 kGy), retarda procesos biológicos (maduración y
senescencia) en frutas frescas y hortalizas.
◦ dosis media (< 10 kGy), reduce microorganismos patógenos y
alterantes de diferentes alimentos.
◦ dosis alta (>10 kGy), para la esterilización comercial debe combinarse
con tratamientos térmicos suaves.

Inconveniente: Alta afectación sensorial del alimento.

10. CAMPOS ELÉCTRICOS
PULSANTES DE ALTA INTENSIDAD (CEPAI)

El tratamiento se aplica en forma de pulsos cortos, de 1 a 10 mseg,
que dan lugar a una diferencia de potencial en la membrana de los
microorganismos, originando la formación de poros irreversibles.

Al alterar la membrana celular de los microorganismos provocan la
destrucción de la célula afectada.

Los alimentos más idóneos para este tratamiento son: leche, huevo
líquido, zumos de frutas y concentrados, sopas y extractos de carne.

Uso limitado a productos bombeables, conductores de electricidad y
exentos de microorganismos esporulados.

No tienen efecto sobre las enzimas

11. CAMPOS MAGNÉTICOS OSCILANTES
(CMO)

El alimento, envasado en un material plástico, se somete a un campo
magnético oscilante, alcanzando temperaturas entre 0 y 50ºC.

Inhibe el crecimiento y reproducción de microorganismos, de un
mínimo de 2 ciclos logarítmicos.

El efecto conservador se debe a la ruptura de las moléculas de ADN y
de ciertas proteínas y a la rotura de enlaces covalentes en moléculas
con dipolos magnéticos.

Aplicable a zumos, mermeladas, frutos en soluciones azucaradas,
derivados cárnicos, etc.

Inconveniente: los alimentos tratados deben tener una resistividad
eléctrica elevada y el envase utilizado no puede ser metálico

12. PULSOS DE LUZ (PL)


Se aplican pulsos de luz blanca de alta intensidad sobre la superficie
de un producto. La distribución del espectro es un 25% ultravioleta,
45% luz visible y 30% infrarrojo.
Inducen reacciones fotoquímicas (modificaciones del ADN) y
fototérmicas (incremento de la temperatura momentáneo en la
superficie tratada).

Causa la muerte de gran cantidad de microorganismos
(particularmente en productos enlatados).

Productos tratados, con resultados satisfactorios, son filetes y
porciones de carne y pescado, gambas, carne de pollo y salchichas.

Inconveniente: el tratamiento está limitado a la superficie de los
productos

13. HOMOGENEIZACIÓN
MEDIANTE ULTRA ALTA PRESIÓN
(UHPH)

14. UHPH




Un fluido es obligado a pasar a través de una válvula de de un
de un estrecho espacio (válvula)
durante aproximadamente
0,2 segundos.
Es un proceso continuo.
Sigue el principio convencional de homogeneización pero a
presiones mucho más elevadas (100-350 Mpa)
La alta presión aplicada al fluido genera fuerzas de impacto,
cavitación, turbulencia y cizalla, que combinadas producen
inactivación microbiana.

15. LINEA COMPLETA UHPH

16. UHPH: Ventajas

Esteriliza bebidas y alimentos líquidos

Homogeneiza y estabiliza los alimentos tratados

Emulsiona


Evita el daño térmico, por lo que preserva las propiedades
organolépticas y nutricionales del producto
Permite prescindir de conservantes y aditivos.

17. UHPH: Aplicaciones
FLUIDOS
Leche
Licuados Vegetales
Zumos de frutas
• Leche de soja
• Leche de almendra
• Zumo de naranja
• Zumo de manzana
• Mosto

18. UHPH: Efectos sobre fluidos
Reducción de tamaño de
partícula
Mayor estabilidad del producto
Destrucción microbiana e
inactivación de enzimas
Preservación del alimento
Extensión de su vida útil

19. UHPH:
Destrucción microorganismos
(a)
(b)
Microscopía electrónica de
transmisión
Listeria monocytogenes inoculada
en PBS (0.01 M, pH 7.2)
(a) Células no tratadas
(b, c, d) Celulas tratadas a 100,
200 and 300 MPa at 25ºC
(Vachon et al., 2002)
(c)
(d)

20. UHPH:
Indicador de daño térmico
Hidroximetilfurfural en zumo de manzana (HMF)
2,5
HMF (mg/L)
2,0
1,5
1,0
0,5
20…
4º C
0,0
Ctrl
Past
100 MPa
200 MPa
300 MPa
Ph D Thesis: Suárez, 2011

21. UHPH:
Efectos sobre zumo manzana
ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO
Ph D Thesis: Suárez, 2011

22. UHPH:
Efectos sobre zumo manzana
ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO
Ph D Thesis: Suárez, 2011

23. UHPH:
Efectos sobre zumo manzana
ACTIVIDAD DE LA POLIFENOLOXIDASA (PPO)
100%
80%
60%
40%
20%
20º C
4º C
0%
Control Past
100
MPa
200
MPa
300
MPa
Ph D Thesis: Velázquez, 2011

24. UHT VS UHPH
UHT
UHPH
Tratamiento térmico del producto
Menor daño térmico
Necesita al menos 1-2 s. de exposición térmica
Sólo 0.2 segundos de exposición térmica
Estabilización con aditivos
Reducción o supresión total aditivos
Proceso basado en calor
Proceso mucho más efectivo basado en tratamientos combinados
Mayor consumo energético
Menor consumo energético
Sin posibilidad de micro encapsulación
Es posible micro encapsular
Alimentos delicados se desestabilizan
Estabiliza alimentos delicados
Afecta el color
Mantiene el color
Esteriliza
Esteriliza
Vida útil 6-9 meses a Tº ambiente
Vida útil 6-9 meses a Tº ambiente

26. PERFIL DE LA EMPRESA
Ypsicon es una empresa de base
tecnológica dedicada al
Diseño
Desarrollo
Fabricación
La actividad de Ypsicon se centra en:
• Diseño y fabricación de equipos para el
procesado y llenado de bebidas
• Adaptación de los equipos a las
necesidades específicas del cliente
• Servicio técnico
De equipos para la
industria alimentaria

27. NUEVAS TECNOLOGIAS PATENTADAS POR YPSICON
Homogeneización
mediante ultraalta presión
(UHPH)
Llenado aséptico
mediante luz
ultravioleta

28. PROTOTIPO UHPH:
SISTEMA 15 L/H 400 MPa

29. PROTOTIPO UHPH:
SISTEMA 100 L/H 400 MPa

30. MÁQUINA COMERCIAL UHPH: 100 L/H 400 MPa

31. MÁQUINA COMERCIAL UHPH: 100 L/H 400 MPa

32. TECNOLOGÍA DE LLENADO
ASÉPTICO MEDIANTE UVC
• Llenado aséptico no
químico (aplicación de luz
UVC)
• Reducción de coste
(elimina la necesidad de
usar productos químicos)
• Bajo consumo energético
• Incremento de la higiene y
seguridad alimentaria
• Fácil uso y mantenimiento

33. TECNOLOGÍA DE LLENADO
ASÉPTICO MEDIANTE UVC
• Llenado aséptico
• Compatible con botellas de
PET de distintos formatos
• Esterilidad mediante UVC y
aire micro filtrado
• Diámetro mínimo del
cuello de la botella: 32 mm
• Diámetro máximo del
cuello de la botella: 115
mm
• Llenado intermitente