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Pulsos eléctricos de alta tensión para conservación de alimentos

"Siempre parece imposible, hasta que se hace"

(Nelson Mandela)




Pulsos eléctricos de alta tensión para Conservación de alimentos



El sistema de procesado por campos eléctricos pulsados de alta intensidad es un sistema eléctrico simple consiste en una fuente de alto voltaje, un banco de condensadores, interruptores y cámara de tratamiento. El tipo de disposición de electrodos influye en la inactivación microbiana, se observa que es importante prevenir la rotura dieléctrica de los alimentos, aquellos que sean susceptibles de presentar rotura dieléctrica no son adecuados para este tratamiento, por esto primordialmente los alimentos líquidos se adecuan a estos tipos de tratamiento, o aquellos con pequeñas partículas, cuyo tamaño sea menor que la región de tratamiento.

Por lo que los alimentos sólidos que contiene burbujas de aire no son adecuados para un procesado con campo eléctricos debido a las potenciales rupturas dieléctricas en las burbujas. La conservación de alimentos busca la inactivación de microorganismos de acción patógena y degradante sobre los mismos. Este es el punto común con la esterilización médica, permitiendo el estudio de la viabilidad en la aplicación de técnicas de conservación de alimentos como técnicas de esterilización médica.






Nuestros alimentos son de origen biológico y es precisamente esta naturaleza la causa del desarrollo de una serie de trasformaciones que no solo modifican sus características originales, sino que llegan a producir su deterioro. Para la prevención del deterioro de los tejidos animales y vegetales se presenta una difícil tarea, con doble cometido, se debe no solo conservar el alimento para su uso sino también excluir de él las otras fuerzas naturales que lo degradan. Los cambios que se pueden producir en los alimentos son de origen bioquímico no microbiano ó cambios microbianos, siendo las causas: físicas, químicas o enzimáticas; interviniendo en el deterioro de los alimentos simultáneamente. En la conservación de alimentos se apuesta generalmente a la inactivación o control de los microorganismos, que son los principales factores de descomposición. Ahora el hecho de detener la multiplicación de microorganismos no necesariamente evita su descomposición.

En el desarrollo de flora microbiana influyen determinados factores de la composición del alimento como ser: Potencial de Hidrógeno (pH), Actividad de Agua (Aw), Potencial de Oxido – Reducción (Redox), entre otras substancias inhibidoras, y moléculas que poseen un poder bacteriostático y/o bactericida. La temperatura, es uno de los mas importantes por su incidencia en el crecimiento de los microorganismos.



Los procedimientos de conservación de alimentos buscan prevenir o retrasar esa actividad microbiana o descomposición de los alimentos, destruyendo o inactivando sus enzimas, previendo y retardando las reacciones puramente químicas, impidiendo la oxidación utilizando antioxidantes. Además, prevenir las lesiones debidas a insectos, roedores (causas mecánicas). Los métodos no térmicos de conservación de alimentos están bajo investigación evaluando su potencial como un proceso alternativo o complementario a los métodos tradicionales de conservación de alimentos.

Tradicionalmente la mayoría de los alimentos conservados son procesados térmicamente sometiendo al alimento a temperaturas elevadas. Durante este tiempo de tratamiento se trasmite gran energía al alimento, la misma puede provocar reacciones indeseables, como la formación de subproductos. Durante el procesado no térmico, la temperatura del alimento se mantiene por debajo de la temperatura que normalmente se utiliza en el procesado térmico y se espera que durante el procesado no térmico las vitaminas, nutrientes esenciales y aromas no experimenten cambios o que los mismos sean mínimos, estos procedimientos emplean menos energía que los térmicos. Técnicas que se emplean son la alta presión hidrostática, campos magnéticos oscilantes, campos de alta intensidad de pulsos eléctricos, pulsos lumínicos intensos, irradiación, aditivos químicos – bioquímicos y tecnología de barreras.








Los campos pulsados pueden inactivar microorganismos y enzimas, esto se da lugar cuando se excede cierto umbral de intensidad del campo eléctrico externo que induce una diferencia de potencial eléctrico a través de la membrana celular conocido como potencial trasmembrana. Cuando el mismo alcanza un valor critico, tiene lugar la electroporación o formación de poros en la membrana celular. La permeabilidad de la membrana celular aumenta, esto es reversible si la fuerza del campo eléctrico externo es igual o excede ligeramente a un valor crítico.

El potencial trasmembrana depende de cada microorganismo y enzima, así como del medio en el que los microorganismos o enzimas están presentes. El sistema de procesado utilizando campos eléctricos pulsados de alta tensión consiste en cierto número de componentes, incluyendo la fuente de potencia, banco de condensadores, interruptor, cámara de tratamiento, medición de voltaje, temperatura, corriente, y por último equipo de envasado aséptico. La fuente de potencia se utiliza para cargar el banco de condensadores y un interruptor se emplea para la descarga de la energía almacenada en el banco a través del alimento en la cámara de tratamiento.






El alimento puede estar en una cámara estática o se puede bombear a través de una cámara continua. La cámara de tratamiento estática puede ser adecuada para laboratorio, mientras que a escala industrial se emplea la cámara continua. El alimento una vez tratado es envasado empleando envasado aséptico, luego se almacena a temperatura de refrigeración. Uno de los componentes importantes y complicado en el sistema de procesado es la cámara de tratamiento, existiendo diversos diseños de las mismas tanto estáticas como continuas. Si bien existen variadas formas de diseño de estas cámaras para el procesado del alimento solo comentaremos que se componen de un recinto en el cual se puede o no permitir la circulación del alimento, cámara continua y estática respectivamente. Su geometría, tanto de electrodos como de la cámara es variada, la misma incide en el campo eléctrico que se desarrolla en su interior como también el procedimiento de conservación que imponen. El tema es vasto e impone todavía numerosos pruebas y desarrollos industriales en todos los tipos de alimentos conservados.






"SOMOS LO QUE HACEMOS REPETIDAMENTE. EXCELENCIA, POR LO TANTO, NO ES UN ACTO SINO UN HÁBITO"

ARISTOTELES




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