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Tecnologías Emergentes y su Aplicación en Alimentos

Con el paso de los años, el cambio en el ritmo de vida y en los hábitos alimenticios, los conceptos de “procesamiento” y “conservación » han evolucionado y hoy en día se asocian a la innovación, calidad e inocuidad de los alimentos. Así, estos términos hoy en día se centran en garantizar no solamente la inocuidad, sino también los atributos de calidad tales como la apariencia fresca y los atributos nutritivos, funcionales y benéficos de los alimentos. La calidad está delimitada por la estabilidad microbiológica y la integridad física, determinando así la vida útil de dichos alimentos. Por este motivo, la aplicación de métodos de procesamiento y de conservación es necesaria para lograr estabilizar y mejorar la calidad de los alimentos e incrementar su vida útil.

Las técnicas de procesamiento y conservación pueden ser convencionales y emergentes. Las primeras, son habitualmente utilizadas en la industria de alimentos para procesar y conservar alimentos y pueden ser de tipo químico y físico. En los métodos convencionales químicos se utilizan sustancias químicas para realizar lavados, inmersiones o como aditivos conservadores, mientras que en los métodos convencionales físicos se aplican tratamientos térmicos, de enfriamiento-congelamiento y reducción de la actividad del agua. Aunque actualmente la mayoría de los productos alimenticios se procesan mediante dichas técnicas convencionales, estos métodos pueden provocar la degradación y pérdida de atributos sensoriales y fisicoquímicos como el color, el sabor y la textura, así como del contenido de nutrientes y compuestos bioactivos en los alimentos. Por lo tanto, estos métodos comienzan a ser reevaluados, reemplazados o incluso convertidos en tecnologías innovadoras con el objetivo principal de producir productos alimenticios seguros, saludables y atractivos.

En los últimos años se han estudiado y evaluado procesos emergentes, innovadores y energéticamente eficientes para asegurar la seguridad, calidad y retención de compuestos relacionados con la salud en las matrices alimentarias. Estas son tecnologías de tipo físico y se han clasificado en dos grupos: (1) térmicos (TT) como microondas (MW), radiofrecuencia (RF), infrarrojos (IR) y calentamiento óhmico (OH); y (2) no térmicos (NTT), como procesamiento de alta presión (HPP), ultrasonidos (US), pulsos eléctricos ​​(PEF), pulsos de luz y luz ultravioleta (PL y UV), radiación ionizante (IOR) y plasma frío (CP). Las tecnologías térmicas emergentes han mostrado excelentes resultados en la inactivación microbiana, mientras que los métodos no térmicos han demostrado una gran retención de los parámetros de calidad y contenido de compuestos bioactivos en diferentes alimentos. Sin embargo, la efectividad de esos procesos para inactivar microorganismos o enzimas y para mantener la calidad de los productos alimenticios está condicionada y depende de factores intrínsecos y extrínsecos propios de cada tecnología y matriz alimentaria, respectivamente.

Las TT se centran en conseguir un calentamiento rápido, ya sea por calentamiento volumétrico o eléctrico. Contrario a los procesos convencionales donde el calor se transfiere lentamente por convección, conducción o radiación desde el exterior hacia el interior de los alimentos y provocando un sobrecalentamiento, los métodos emergentes térmicos logran la temperatura adecuada en menos tiempo. El calentamiento por MW y RF se denomina calentamiento dieléctrico y proporciona un calentamiento volumétrico, el cual se genera dentro del material a través de la absorción de energía electromagnética del campo aplicado. Por otro lado, el método de OH utiliza la resistencia eléctrica de los alimentos para convertir directamente la electricidad en calor. Ambos, dieléctrico y óhmico, son métodos directos en los que se genera calor dentro del producto, mientras que el calentamiento por infrarrojos es un método indirecto en el que se aplica energía a la superficie de un alimento por radiación y luego se convierte en calor. Estos métodos son altamente eficientes, comparado con los métodos térmicos convencionales, y son actualmente aplicados en la industria alimentaria europea sobre todo para tratamiento térmico de salsas y productos vegetales molidos.

Por otro lado, las tecnologías emergentes no térmicas (NTT) han mostrado grandes resultados para producir productos alimenticios inocuos, frescos, convenientes, saludables y con altos niveles de compuestos bioactivos. Estos procedimientos han sido foco de atención debido a los excelentes resultados en la inactivación microbiana y enzimática, así como al mantenimiento de la calidad en diferentes productos alimenticios. Además, son métodos de alta eficiencia energética y, en consecuencia, han ganado interés industrial como opciones potenciales para el reemplazo de los sistemas de procesamiento térmico emergentes y convencionales no eficientes utilizados en la industria. Estas tecnologías comienzan a ser utilizadas y comercializadas en todo el mundo, siendo más notoria su implementación en industrias de los países del primer mundo. De entre estas tecnologías, las altas presiones es la más conocida e implementada para el tratamiento de cárnicos, alimentos vegetales solidos y líquidos y lácteos. Los ultrasonidos se utilizan como pretratamiento para liberar compuestos nutritivos o para acelerar otros procesos como deshidratación o secado. Actualmente, la tendencia apunta a la aplicación de pulsos de luz, pulsos eléctricos y plasma frío debido a su eficiencia energética, mejora de la calidad de los alimentos y facilidad de aplicación.

De este modo, las tecnologías emergentes han venido a revolucionar la industria alimentaria, innovando y produciendo alimentos mas sanos y funcionales para los consumidores, con un bajo costo energético y con una visión respetuosa con el medio ambiente.

Acerca del autor

Dr. C. Guillermo Valdivia-Nájar
CIBNOR

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