Luz ultravioleta en la conservación de alimentos Parte I
Ing. Laura Domínguez - Téc. Magali Parzanese
Los distintos métodos de conservación de alimentos pretenden incrementar la vida útil de los productos durante su almacenamiento, idealmente, aplicando técnicas que logren impedir alteraciones microbiológicas pero manteniendo la calidad.
La eficacia de estos métodos depende principalmente del cuidado de la higiene durante su producción, siendo su objetivo disminuir la carga microbiana y evitar su desarrollo. Para tal fin muchos productos son tratados térmicamente, técnica que muchas veces modifica las características, tanto sensoriales (textura, sabor y color), como nutricionales (pérdidas de vitaminas, principalmente) del alimento.
Debido a estos efectos adversos del tratamiento a altas temperaturas, se encuentran en desarrollo procesos no térmicos de conservación, también denominados tecnologías suaves. Son poco agresivos y tienen la ventaja de ofrecer productos semejantes a los frescos y por lo tanto acorde con las demandas actuales del mercado, pero sin perder sus garantías en materia de inocuidad.
Hace varios años se están investigando los efectos de la luz sobre bacterias y otros organismos, lo que comenzó a partir del concepto del daño celular causado por la incidencia de la radiación solar sobre organismos vivos. Posteriormente se estudió el efecto producido por radiaciones monocromáticas del espectro ultravioleta (UV).
Las aplicaciones de este método comenzaron alrededor de 1901 cuando se logró producir luz artificialmente. Esta técnica se emplea para desinfectar aire, agua y superficies de materiales con posible contaminación biológica (virus, bacterias, esporas, mohos, levaduras). En la industria de alimentos se utiliza para desinfectar por ejemplo cintas transportadoras, láminas y tapas de cierre, envases; como también superficies de algunos alimentos sólidos entre los que se pueden mencionar frutas, verduras, pescados y líquidos como jugos y agua. Asimismo se emplea en acuicultura por ejemplo para protección del flujo y de la recirculación en acuarios de agua dulce o salada.
En la actualidad el sistema más utilizado es continuo. Se compone de emisores de radiación encendidos en forma permanente que aplican luz UV sobre productos líquidos o sólidos. El principal uso de la técnica es el tratamiento de agua.
APLICACIONES EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS
La radiación UV se utiliza en diferentes sectores de la industria de alimentos, debido al efecto nocivo que causa sobre el ADN de muchos microorganismos. Asimismo, es elegida por tratarse de un proceso que no altera las propiedades organolépticas de los productos y reduce el uso de sustancias químicas. Se emplea para la preservación de alimentos líquidos y sólidos, pero en estos últimos su aplicación es efectiva a nivel superficial.
Alimentos líquidos
La radiación UV se utiliza para desinfectar agua, ya sea para ser comercializada como tal o en la industria de bebidas. Asimismo se emplea para desinfectar agua de proceso, por ejemplo en transporte de peces a criaderos, en la desinfección del agua que resulta de la depuración de moluscos; ya que no deja residuos químicos que puedan afectar la vida de los animales, asegurando una elevada reducción de microorganismos, sin alterar olor, color o pH. También, se utiliza para desinfectar y aumentar la vida útil de jugos de frutas y verduras.
Cabe destacar que el poder de penetración disminuye cuando se tratan líquidos que no son transparentes y/o con sólidos en suspensión. Los líquidos con buena transmitancia1 de luz no presentan inconvenientes en el tratamiento con radiación UV, la baja transmitancia está asociada a la concentración inicial de microorganismos, partículas en suspensión, color y composición del producto. El agua por ser un líquido transparente tiene el mayor índice de transmisividad2. Vale resaltar que el poder germicida de la radiación disminuye al aumentar la distancia desde la fuente de luz. Por esto, el tiempo de exposición, la dosis y el perfil de flujo son clave para lograr la reducción microbiana necesaria.
Como ejemplo se puede mencionar que la penetración de luz UV en jugos es de aproximadamente 1mm para obtener una absorción del 90% (Sizer y Balasubramaniam,
1999). En estos alimentos es muy importante asegurar un flujo turbulento a fin de lograr una mayor eficiencia de contacto de la radiación con el producto.
Alimentos sólidos
Al aplicar radiación UV en frutas y vegetales, adicionalmente a la reducción de la carga microbiana inicial en la superficie, se produce un fenómeno denominado efecto hormético (Stevens et al., 1997, 1999). Dicho efecto puede mejorar la resistencia al ataque de ciertos microorganismos como mohos y levaduras, ya que puede estimular la producción de fenilialanina amonia-liasa que induce la formación de compuestos fenólicos (fitoalexinas), tóxicos para ellos.
Se pueden tratar distintos tipos de carne (pescado, pollo, carne bovina), antes de su refrigeración, con luz UV en la superficie para reducir la carga microbiana en dos o tres ciclos logarítmicos (dependiendo de la dosis aplicada), lo que puede aumentar varios días su vida útil. No obstante, es posible que se generen sustancias iniciadoras de la oxidación del alimento por lo que pueden modificarse las características organolépticas del producto.
Por esto, hace un tiempo se comenzó a investigar su aplicación en forma pulsada. Este método se basa en la utilización de flashes o pulsos de luz intensa sobre el producto, de manera que se libera energía rápidamente a la superficie del producto.
El escaso tiempo de exposición limita la formación de estos componentes, lo que evitaría dichas modificaciones químicas indeseables.
Existen diversos alimentos en los que el tratamiento con radiación UV podría ser especialmente interesante. Uno de ellos son las especias, que en general poseen elevada contaminación en origen, lo que puede provocar que la mayor parte de la carga de microorganismos en un alimento especiado provenga de éstas y no del alimento fresco. Otro grupo con potencial es el de las harinas y cereales, donde la luz UV podría reducir la carga microbiana, especialmente, la descontaminación de patógenos como Bacillus cereus.
También es importante su aplicación en aquellos productos que no poseen en su proceso
alguna etapa de reducción de microorganismos, como el tratamiento térmico.
Vale recordar que a pesar de ser una tecnología aplicable a muchos alimentos, es necesario tener en cuenta la composición de estos productos, ya que se requieren dosis distintas de radiación UV según la matriz (composición química y ordenamiento estructural) propia del alimento. Por esto, sería importante realizar ensayos de laboratorio de rutina, a fin de evaluar la eficacia de la técnica.
Hace varios años se están investigando los efectos de la luz sobre bacterias y otros organismos, lo que comenzó a partir del concepto del daño celular causado por la incidencia de la radiación solar sobre organismos vivos. Posteriormente se estudió el efecto producido por radiaciones monocromáticas del espectro ultravioleta (UV).
Las aplicaciones de este método comenzaron alrededor de 1901 cuando se logró producir luz artificialmente. Esta técnica se emplea para desinfectar aire, agua y superficies de materiales con posible contaminación biológica (virus, bacterias, esporas, mohos, levaduras). En la industria de alimentos se utiliza para desinfectar por ejemplo cintas transportadoras, láminas y tapas de cierre, envases; como también superficies de algunos alimentos sólidos entre los que se pueden mencionar frutas, verduras, pescados y líquidos como jugos y agua. Asimismo se emplea en acuicultura por ejemplo para protección del flujo y de la recirculación en acuarios de agua dulce o salada.
En la actualidad el sistema más utilizado es continuo. Se compone de emisores de radiación encendidos en forma permanente que aplican luz UV sobre productos líquidos o sólidos. El principal uso de la técnica es el tratamiento de agua.
APLICACIONES EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS
La radiación UV se utiliza en diferentes sectores de la industria de alimentos, debido al efecto nocivo que causa sobre el ADN de muchos microorganismos. Asimismo, es elegida por tratarse de un proceso que no altera las propiedades organolépticas de los productos y reduce el uso de sustancias químicas. Se emplea para la preservación de alimentos líquidos y sólidos, pero en estos últimos su aplicación es efectiva a nivel superficial.
Alimentos líquidos
La radiación UV se utiliza para desinfectar agua, ya sea para ser comercializada como tal o en la industria de bebidas. Asimismo se emplea para desinfectar agua de proceso, por ejemplo en transporte de peces a criaderos, en la desinfección del agua que resulta de la depuración de moluscos; ya que no deja residuos químicos que puedan afectar la vida de los animales, asegurando una elevada reducción de microorganismos, sin alterar olor, color o pH. También, se utiliza para desinfectar y aumentar la vida útil de jugos de frutas y verduras.
Cabe destacar que el poder de penetración disminuye cuando se tratan líquidos que no son transparentes y/o con sólidos en suspensión. Los líquidos con buena transmitancia1 de luz no presentan inconvenientes en el tratamiento con radiación UV, la baja transmitancia está asociada a la concentración inicial de microorganismos, partículas en suspensión, color y composición del producto. El agua por ser un líquido transparente tiene el mayor índice de transmisividad2. Vale resaltar que el poder germicida de la radiación disminuye al aumentar la distancia desde la fuente de luz. Por esto, el tiempo de exposición, la dosis y el perfil de flujo son clave para lograr la reducción microbiana necesaria.
Como ejemplo se puede mencionar que la penetración de luz UV en jugos es de aproximadamente 1mm para obtener una absorción del 90% (Sizer y Balasubramaniam,
1999). En estos alimentos es muy importante asegurar un flujo turbulento a fin de lograr una mayor eficiencia de contacto de la radiación con el producto.
Alimentos sólidos
Al aplicar radiación UV en frutas y vegetales, adicionalmente a la reducción de la carga microbiana inicial en la superficie, se produce un fenómeno denominado efecto hormético (Stevens et al., 1997, 1999). Dicho efecto puede mejorar la resistencia al ataque de ciertos microorganismos como mohos y levaduras, ya que puede estimular la producción de fenilialanina amonia-liasa que induce la formación de compuestos fenólicos (fitoalexinas), tóxicos para ellos.
Se pueden tratar distintos tipos de carne (pescado, pollo, carne bovina), antes de su refrigeración, con luz UV en la superficie para reducir la carga microbiana en dos o tres ciclos logarítmicos (dependiendo de la dosis aplicada), lo que puede aumentar varios días su vida útil. No obstante, es posible que se generen sustancias iniciadoras de la oxidación del alimento por lo que pueden modificarse las características organolépticas del producto.
Por esto, hace un tiempo se comenzó a investigar su aplicación en forma pulsada. Este método se basa en la utilización de flashes o pulsos de luz intensa sobre el producto, de manera que se libera energía rápidamente a la superficie del producto.
El escaso tiempo de exposición limita la formación de estos componentes, lo que evitaría dichas modificaciones químicas indeseables.
Existen diversos alimentos en los que el tratamiento con radiación UV podría ser especialmente interesante. Uno de ellos son las especias, que en general poseen elevada contaminación en origen, lo que puede provocar que la mayor parte de la carga de microorganismos en un alimento especiado provenga de éstas y no del alimento fresco. Otro grupo con potencial es el de las harinas y cereales, donde la luz UV podría reducir la carga microbiana, especialmente, la descontaminación de patógenos como Bacillus cereus.
También es importante su aplicación en aquellos productos que no poseen en su proceso
alguna etapa de reducción de microorganismos, como el tratamiento térmico.
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