Sistemas de Conservación de Alimentos: Irradiación, Altas Presiones, Control de Actividad de Agua (Aw) y Métodos Químicos
Irradiación
La irradiación es una tecnología no térmica basada en los efectos que produce la absorción de energía electromagnética en forma de radiaciones ionizantes (gamma, X o electrones) sobre los alimentos. La radilisis es el conjunto de efectos y fenómenos desencadenados por la radiación ionizante, y se expresa en Gray (Gy).
Objetivos:
- Destruir microorganismos.
- Inactivar o destruir parásitos.
- Esterilizar sin aumentar la temperatura.
- Inhibir la germinación de hortalizas.
- Mejorar propiedades tecnológicas.
Aplicaciones (según dosis):
- Dosis altas (>10 Gy): Equivalente a la esterilización por calor. No se deben sobrepasar los 15 Gy.
- Dosis media (1-10 Gy): Aumenta la vida útil de carnes, pescados, huevos, frutas y elimina microorganismos. En tejidos vegetales, se usan dosis de 2-7 Gy.
- Dosis bajas (<1 kGy): Inhiben la germinación en patatas, ajos, cebollas; eliminan larvas y retrasan la maduración de frutas.
Efectos sobre los alimentos:
- Agua: Alta capacidad oxidante.
- Hidratos de carbono (HC): Acortamiento de cadenas, degradación de almidón y celulosa, pérdida de rigidez de la pectina.
- Proteínas (P): Desnaturalización, formación de radicales.
- Lípidos (LIP): Oxidación de lípidos, rancidez.
- Vitaminas: Pérdida de vitaminas hidrosolubles (como la vitamina C).
Equipos:
- Isótopos de alta energía (Co60, Cs137): Requieren un recinto cerrado con una piscina de agua y una cinta sinfín alrededor de la piscina.
- Haz de electrones de alta energía: Requiere un acelerador o generador de electrones. Dosis de 5 kGy pueden ser letales para el personal.
Altas Presiones Hidrostáticas (APH)
Las altas presiones hidrostáticas son una tecnología no térmica que emplea la aplicación de presiones elevadas a los alimentos (hasta 1000 MPa). Se basa en dos principios:
- Proceso isostático: El alimento se sumerge en agua.
- Principio de Le Chatelier: Los fenómenos acompañados de una disminución de volumen son favorecidos por un aumento de presión, y viceversa.
Objetivos:
- Destruir, inactivar o reducir microorganismos.
- Inactivar enzimas.
- Estabilizar el producto.
Aplicaciones:
- Lácteos: Reducir la carga microbiana, aumentar el rendimiento quesero, acelerar la maduración, mejorar la textura y viscosidad.
- Carnes: Prolongar la vida útil, obtener geles, ablandamiento.
- Ovoproductos: Alternativa a la pasteurización.
- Frutas, zumos y vegetales: Estabilización, mejora de la textura, obtención de guacamole.
- Pescados: Apertura de conchas, extracción de carne, inactivación de microorganismos.
Equipos:
- Discontinuos: Vasija cilíndrica de acero inoxidable de pared gruesa donde se introduce el líquido transmisor de la presión.
- Semicontinuos: El alimento puede ser bombeado por conducciones hasta la cámara de presurización.
- Ultra alta presión: El alimento líquido se hace pasar por un espacio muy estrecho.
Conservación por Control de la Actividad de Agua (Aw)
La actividad de agua (Aw) se define como la relación entre la presión de vapor de una solución y la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura: Aw = p/p0.
Evaporación
En la evaporación, el agua de los alimentos se somete a ebullición.
Deshidratación
La deshidratación es la extracción deliberada y bajo condiciones controladas del agua de los alimentos, aplicando calor. El contenido acuoso resultante es inferior al 3%. El secado al sol es una forma tradicional de deshidratación.
Objetivos (de la evaporación y la deshidratación):
- Conservar por reducción de la Aw.
- Disminuir el peso y el volumen.
- Abaratar el transporte.
- Diversificar los productos.
Nota: La eliminación de agua es mucho mayor en la deshidratación.
Aplicaciones:
- Evaporación: Concentración de zumos, café.
- Deshidratación: Café, leche, pasta.
Efectos:
- Alto coste energético.
- Pérdida de aromas.
- Modificación de la textura.
- Cambios o pérdidas de color.
- Alteraciones variables del valor nutritivo.
Liofilización
La liofilización consiste en deshidratar un alimento congelándolo primero y sublimando el hielo después. Se trabaja al vacío y a temperaturas inferiores a 0°C.
Etapas:
- Congelación.
- Sublimación.
- Desorción secundaria.
Métodos Químicos
Los métodos químicos modifican el pH, cambian la concentración de solutos e involucran reacciones enzimáticas, químicas y bioquímicas.
Objetivos:
- Impedir la alteración microbiana.
- Prolongar la vida útil.
- Transformar los productos iniciales en otros.
- Mejorar las características organolépticas.
Salazón
La salazón utiliza sal (NaCl) para:
- Controlar la población microbiana.
- Potenciar el sabor.
- Inhibir o favorecer reacciones enzimáticas.
- Afectar a las propiedades de las proteínas.
- Extraer agua por ósmosis.
Ahumado
El ahumado es una mezcla de aire y gas (10%) con partículas de diverso tamaño dispersas en él (90%). La composición del humo depende de la madera empleada y de la forma de combustión.
Adobos, Marinados y Otros
Los adobos y marinados acidifican, disminuyendo el pH de los alimentos con vinagre o ácidos cítricos, lo que permite alargar la vida útil. Estos métodos:
- Inhiben el crecimiento de microorganismos.
- Inhiben reacciones enzimáticas.
- Ejercen efectos sinérgicos con otros tratamientos.
- Algunos presentan acción antioxidante.
Ejemplos de ácidos y conservantes utilizados:
- Ácido acético (vinagre).
- Acetatos y diacetatos.
- Ácido propiónico.
- Ácido sórbico y sorbatos.
- Ácido benzoico y benzoatos.
- Parabenos.
- Ácidos cítricos y lácticos.