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Nuevas tecnologias aplicadas a frutos procesados
 

Nuevas tecnologias aplicadas a frutos procesados

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Décimo segunda clase del laboratorio de Frutas y Hortalizas de la carrera de Ingeniería en Alimentos de la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

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    Nuevas tecnologias aplicadas a frutos procesados Nuevas tecnologias aplicadas a frutos procesados Document Transcript

    • 26/02/2010 NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA CONSERVACIÓN DE PRODUCTOS VEGETALES Dra. Ma. Andrea Trejo Márquez TECNOLOGÍAS EMERGENTES Las tecnologías emergentes son métodos no térmicos de conservación de alimentos, siendo un proceso alternativo o complementario a los métodos tradicionales de conservación de alimentos. Estas nuevas tecnologías ofrecen nuevas alternativas en el procesamiento de alimentos, tales como: las altas presiones para la conservación de alimentos, aplicación de campos de alta intensidad de pulsos eléctricos, pulsos lumínicos e irradiación 1
    • 26/02/2010 ALTAS PRESIONES Fundamento • Sometimiento del producto a una elevada presión hidrostática (400 - 900 MPa ó 4.000 – 9.000 atm), desde minutos hasta algunas horas. Fluido transmisor: agua. Productos • Zumos, leche, yogur, zumos de frutas, especias, carnes, productos pesqueros. En alimentos, sólidos o semisólidos, los equipos son aún discontinuos. 2
    • 26/02/2010 Conserva y aumenta la luminosidad y el color rojo/ verde Físicos Mantenimiento de aromas y sabor Inhibición de la reacción de Maillard Carbohidratos transición sol- gel de polisacáridos Químicos Vitaminas Resistentes a la presión Efecto en Agua Disminución de volumen Parámetros Disminución de la disolución de solutos POD Bioquímicos Inactivación de enzimas PPO LOX PME Microbiológicos Cambios biológico-morfológico, membrana y pared celular Efectos en los microorganismos Tipos de microorganismos barófilos, barófobos, eubáricos Cambios morfológicos: membrana Inactivación microbiana Bacterias gram - los microorganismos mas sensibles Levaduras, mohos y gram + tratamientos más intensos Bacterias esporuladas muy resistentes , temperatura (65ºC) 3
    • 26/02/2010 Ventajas • Transmisión casi instantánea de la presión a todos los puntos del alimento. • Destrucción de microorganismos. Combinación con temperatura y ciclos de presión. • Inactivación enzimática. • Mantenimiento de vitaminas, aromas y sabor. • Producto entero. • Puede modificar la textura y/o funcionalidad del alimento. Limitaciones: • Alto coste. • Paredes de la cámara de presión. Materiales de alta resistencia. • Los envases han de ser estancos y flexibles. • Desarrollado a escala piloto. Equipos: • Para productos envasados: • Cámara de presión vertical u horizontal. • Tiempos de apertura largos (>1 min) • Cruces de producto (carga y descarga por la misma abertura.) 4
    • 26/02/2010 Para líquidos: • Sistemas semi-continuos • Transferencia desde la cámara de alta presión a tanque de llenado aséptico Pasta de aguacate método de conservación tradicional Aguacate Recepción 2º-10ºC Preenfriamiento Agua fría Fruta dañada Selección Materiales extraños Agua Limpieza 15ppm cloro. Retiro de cáscara Despulpado y hueso Sal, cebolla, ajo, Mezclado 1 agua 100-200 mg de 600 MPa Altas presiones Mezclado 2 ácido ~1 min. /litro por ascórbico Envasado 2-4ºC Almacenado 5
    • 26/02/2010 Legislación • Reglamento CE no 258/ 97, de 27 Enero de 1997 sobre nuevos alimentos y nuevos ingredientes alimentarios. • Los preparados pasteurizados a base de frutas, son los únicos productos tratados por altas presiones que están regulados en Europa por una normativa específica (Decisión de la Comisión de 23 mayo de 2001 6
    • 26/02/2010 Fundamento: Aplicación de pulsos eléctricos de microsegundos de alta intensidad de campo eléctrico (104 V) en alimentos colocados entre dos electrodos. El equipo incluye un generador de alto voltaje, una cámara de tratamiento, un sistema de refrigeración y un equipo de envasado aséptico, además de los sistemas de control (osciloscopio...) Productos: • Fluidos viscosos y homogéneos. • Partículas pequeñas (<1cm). • Se puede operar por lotes o en continuo en las mismas instalaciones con pequeñas modificaciones. • Zumos, leche, yogurt, huevo líquido, crema de guisantes. 7
    • 26/02/2010 Ventajas: • Tratamiento a baja temperatura. • Posibilidad de trabajo en continuo. • Alta eficiencia energética. • Destrucción de microorganismos • Inactivación de enzimas • Limitaciones: • Tamaño de partícula. • Necesidad de desarrollo en sistemas de control, intensidades mayores. • Desconocimiento de efectos sobre algunos alimentos. Físicos Mantenían los componentes del sabor original en un 87% Sabores, aromas y colores naturales permanecen intactos Carbohidratos sin cambios antes y después del tratamiento Efecto en Químicos Vitaminas no se ven afectadas Parámetros Bioquímicos Inactivación de enzimas resultados dispares PME en jugo Microbiológicos Poros en las membranas celulares permeabilidad pérdida contenido celular 8
    • 26/02/2010 Efectos sobre los alimentos Inactivación microbiana ruptura dieléctrica diferencia de potencial entre las membranas (potencial transmembrana) electroporación Factores Temperatura pH Fuerza iónica Situación de los microorganismos Legislación • Reglamento CE no 258/ 97, de 27 de Enero de 1997 sobre nuevos alimentos y nuevos ingredientes alimentarios. 9
    • 26/02/2010 Proceso de jugo de naranja conservado por calor Naranjas Recepción Fruta dañada Selección Limpieza Agua, 5 min, en cepillos giratorios Por tamaños Clasificación Extracción Jugo Restos de corteza Tamizado Centrifugación Campos eléctricos Pasterización 35kV.cm-1 110ºC a 3 seg. Envasado PULSOS LUMINOSOS 10
    • 26/02/2010 PULSOS LUMINOSOS • Se aplican flashes de corta duración de luz blanca a razón de 1 a 20 pulsos/s. • A temperatura ambiente • Se pueden aplicar a alimentos envasados si el material es suficientemente transparente al espectro de la luz aplicada. . Sistema para el tratamiento de alimentos con pulsos luminoso PULSOS LUMINOSOS • El espectro de luz utilizada va desde UV hasta infrarrojo. • Esterilización en superficie de materiales de envasado. UV UV UV VISIBLE INFRARROJO C B A • Sustituto de desinfectantes Espectro de luz del sistema químicos. Pure Bright (200 - 1000 nm) 11
    • 26/02/2010 PULSOS LUMINOSOS • Tratamiento superficial de productos de bollería. • Prevención del ennegrecimiento de camarones. • Esterilización del agua. • Control de enfermedades en productos vegetales. PULSOS LUMINOSOS Ventajas Inactiva microorganismos Calor generado mínimo Inactiva enzimas como la polifenoloxidasa Tiene efectos antimicrobianos y es eficaz contra unas bacterias patógenas como E.coli, salmonella, listeria. Controla enfermedades causadas por hongos Aumenta su vida útil de productos frescos 12
    • 26/02/2010 Pulsos Luminosos Físicos Pequeños cambios en color Pocos estudios en parámetros físicos Efecto en Químicos no afecta retención de nutrientes parámetros pocos estudios detallados Bioquímicos Inactivación de enzimas PPO jitomate E. Coli Microbiológicos Inactivación de m.o patógenos Salmonella Listeria Pulsos Luminosos • Proceso de pulsos luminosos 13
    • 26/02/2010 Pulsos Luminosos Proceso de jitomate para exportación en fresco Jitomate Recepción Preenfriamiento 2º-10ºC, Agua fría Limpieza Agua clorada menos de 2 ppm Jitomates cloro residual deteriorados Selección Color y tamaño Clasificación Encerado Cera de candelilla 8 destellos de luz Pulsos luminosos de fluencia 1-2 J/cm2 Empacado Cajas de cartón 25kg Almacenamiento 14 a 16ºC 7 a 14 días 14
    • 26/02/2010 IRRADIACIÓN IRRADIACIÓN Fundamento: Radiaciones gamma (procedente de cobalto 60) incidiendo sobre el alimento. Someter al producto a un haz de electrones para romper enlaces químicos (radiolisis ). 15
    • 26/02/2010 IRRADIACIÓN Fundamento: Radiación ionizante Una emanación de fotones desplaza electrones de las moléculas sobre las que incide. Gran poder de penetración y acción letal debida a su liberación a nivel celular Es altamente letal IRRADIACIÓN Haz de Electrones 16
    • 26/02/2010 IRRADIACIÓN • Productos: Su unidad es el Gray (Gy), que es la absorción de un Joule de energía por kilo de masa irradiada • Todos (en alimentos ricos en ácidos grasos poli-insaturados puede originar peróxidos). • Plantas de servicio de tratamiento. • Instalaciones propias. Irradiación Físicos Sabor, color, gusto degradación incompleta de clorofila Agua + Radicales hidroxilo celulosa Químicos Carbohidratos degradación pérdida de textura pectina almidón Efecto en parámetros Vitaminas degradación E y B1 Bioquímicos Inhibe la actividad enzimática polifenoloxidasa E. coli Microbiológicos Destruye patógenos Salmonella Listeria 17
    • 26/02/2010 Irradiación Efectos en microorganismos Alteración cromosómica y celular Imposibilidad de la división celular y reproducción. Los ácidos nucleicos, los cuales contienen información esencial para el crecimiento IRRADIACIÓN Aplicaciones: • Diferentes autorizaciones según país. • Especias. • Carne de pollo (salmonella) • Patatas, cebollas, ajo. • Carne de vacuno (E. coli H0157) EEUU Figuras comparativas de • Copos de cereales dos hortalizas tratadas con irradiación y sin irradiación 18
    • 26/02/2010 IRRADIACIÓN Ventajas: • Aumento de la temperatura inapreciable. • No hay pérdidas de nutrientes. • Destrucción microbiana e inactivación enzimática. • Aplicaciones fitosanitarias. • No deja residuos. • No se modifican los constituyentes. • Alta penetración en envases. • Tratamiento de palets. IRRADIACIÓN • Limitaciones • Mala imagen. • Coste. • Posible Enranciamiento grasas. • Malos sabores. • Dosis varían entre 0,075 y 10 kGy según producto. • (Directivas 1999/2/CE y 1999/3/CE) • 19
    • 26/02/2010 Irradiación Legislación Código de prácticas del CODEX REV. 1-2003. para el tratamiento de los alimentos irradiados. Unión Europea: Directiva 1999/2/CE aspectos generales y técnicos de la ejecución del proceso de irradiación, el etiquetado de los productos alimenticios irradiados Directiva 1999/3/CE, establecimiento de una lista de comunitaria de alimentos e ingredientes alimentarios autorizados para el tratamiento con radiaciones ionizantes. NOM-033-SSA1-1993, Bienes y servicios. Irradiación de alimentos Establece dosis permitidas para la irradiación de alimentos, materias primas y aditivos alimentarios Controla y regula los alimentos, materias primas y aditivos alimentarios, por medio de dosis permitidas. NOM-O22. Diario de la federación diciembre 2006. características y especificaciones para el inicio de funcionamiento y certificación de tratamientos fitosanitarios en vegetales, sus productos y subproductos de importación, exportación o de movilización nacional. • Mango para exportación tratamiento con calor Recepción Preenfriamiento 2º-10ºC Agua fría Eliminación de Selección y daños clasificación Color, Peso, Tamaño 15ppm cloro Limpieza Agua Tratamiento 46°C 65min térmico Irradiación Agua 0.5-1KGy Enfriamiento Agua 21°C, 30 min. Encerado Cera de candelilla 1.7% Empacado 20
    • 26/02/2010 Propuesta Tecnológica Ventajas Limitaciones Conserva por tiempo más amplio al Puede causar ablandamiento en fruto productos frescos Descontamina al fruto de bacterias El costo de la planta es alto patógenas Controla la maduración y la Rechazo social senescencia No produce residuos tóxicos como algunos plaguicidas Controla la infestación de insectos como la mosca de la fruta Inhibe algunos procesos bioquímicos como la actividad enzimático retrasando la maduración CAMPOS MAGNÉTICOS 21
    • 26/02/2010 CAMPOS MAGNÉTICOS Fundamento • Los campos magnéticos pueden ser estáticos u oscilantes. • Los estáticos presentan una intensidad magnética constante con el tiempo y la dirección del campo. • Los oscilantes se aplica en forma de pulsos, invirtiendo la carga y la intensidad con el tiempo. CAMPOS MAGNÉTICOS Fundamento • El tratamiento consiste en someter el alimento envasado a 1 a 100 pulsos en un campo magnético oscilante con una frecuencia entre 5 y 500 kHz a temperatura de 0 a 5°C, con un tiempo de exposición de 25 us a 10 ms. 22
    • 26/02/2010 CAMPOS MAGNÉTICOS Productos • Todos los alimentos. Ventajas • Aplicables a alimentos envasados. • Inactivación de microorganismos. • Aplicable a superficie e interior de alimentos sólidos. • No hay pérdidas de nutrientes ni cambios sensoriales: baja temperatura. CAMPOS MAGNÉTICOS Limitaciones: • Poco estudiado. • Desarrollo e implantación a largo plazo. 23
    • 26/02/2010 GRACIAS 24