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Bioencapsulación y Altas presiones hidrostaticas (APH) nuevas tecnología en conservación de la carne

Bioencapsulación Tecnología en conservación de la carne

Resumen

El proceso de fermentación se ha usado como método de conservación de la carne. Con el fin de eliminar la variación entre lotes del proceso de fermentación deben ser normalizados. Esto, combinado con los problemas asociados con patógenos emergentes como Escherichia coli enterohemorrágica ha dado lugar a un nuevo examen del proceso de producción de carne fermentada con el fin de garantizar la producción de una gran calidad y de producto seguro. la tecnología de encapsulación se puede aplicar a las fermentaciones de carne con los objetivos de mejorar los métodos actuales de conservación y en el desarrollo de nuevos métodos para combatir el problema de enfermedades emergentes y re-emergentes patógenos. la tecnología de encapsulación ha demostrado ser beneficioso en la producción de carnes fermentadas por tanto directos como indirectos acidificación. la acidificación indirecta se produce después de la adición de un cultivo iniciador a la carne y la tecnología de encapsulación se ha observado para aumentar su actividad en su adición a la carne. El éxito de la encapsulación parece estar basada en algún tipo de organización espacial que implica a la protección) yb) de liberación controlada. La creación de un microambiente, que establece las condiciones deseadas o poblaciones y los sistemas de regulación física, se minimice el efecto de las fluctuaciones en el macroambiente y protege las células de la competencia, la depredación y lisis. Entrega vigilada del microambiente ayudar a las células a adaptarse a las condiciones macroambientales nuevo y luego suelte las células adaptadas en las condiciones reguladas. acidulantes encapsulado ya están en uso en los Estados Unidos y su uso va en aumento en Europa. Problemas tales como la decoloración y la falta de unión asociados a la acidificación directa puede ser superado por encapsulación, que permite que el tiempo y el ritmo de liberación de ácido para ser controlado. patógenos emergentes son ahora difíciles los obstáculos a los antibióticos presentes en los productos cárnicos fermentados. Esto ha llevado a las investigaciones sobre la mejora de la seguridad de los procesos de fabricación existentes para las carnes fermentadas. Las bacteriocinas son agentes antimicrobianos, que son producidos naturalmente por bacterias del ácido láctico. Sin embargo, la falta de efectividad respecto a las bacterias Gram-negativas y su reducción de la actividad en los productos cárnicos ha excluido de su uso hasta ahora. La combinación de bacteriocinas, la nisina ejemplo, con otros factores de estrés aumenta su actividad hacia los patógenos Gram-negativos. La encapsulación en geles de polímero facilita la optimización de las condiciones para la producción de nisina situ y permite la liberación controlada de bacteriocinas en el macroambiente. Por lo tanto, esta tecnología tiene el potencial de facilitar el uso de bacteriocinas producidas por bacterias del ácido láctico en los productos cárnicos como medio de superación de los problemas potenciales asociados con los patógenos emergentes. [1]



Altas Presiones

La aplicación de altas presiones (entre 100 – 1000 MPa) a los alimentos ha despertado en los últimos años un enorme interés.

Actualmente, existen dos procedimientos: la presión dinámica, todavía no utilizado a nivel industrial y la presión estática, que es la que hoy tiene aplicación práctica. En la alta presión dinámica el incremento de presión se origina en

un tiempo muy corto (milésimas de segundo) como consecuencia de una explosión que genera una onda de choque (> 100 MPa), denominada onda de choque hidrodinámica. Esta tecnología consigue la inactivación de microorganismos y el ablandamiento de ciertos tejidos, como carne, por ruptura de la estructura celular (1). Este procedimiento (Hydrodyne

Process, HDP) se encuentra en fase de estudio y desarrollo. La aplicación de alta presión estática se basa en someter a un producto a elevados niveles de presión hidrostática (100-1000 MPa) de forma continua durante un cierto tiempo (varios minutos). A este tipo de tecnología se la denomina comúnmente altas presiones hidrostáticas(High Pressure Processing, HP) (1).

La utilización de altas presiones hidrostáticas se rige, fundamentalmente por dos principios: a) Le Chatelier, enuncia que cualquier fenómeno (reacciones químicas, cambios moleculares, etc.), que va acompañado de disminución de volumen sufre un incremento al aumentar la presión, y viceversa y b) la ley de Pascal, según la cual una presión externa aplicada a un fl uido confi nado se transmite de forma uniforme e instantánea en todas las direcciones. De acuerdo con este último principio, esta tecnología puede aplicarse directamente a alimentos líquidos o a cualquier producto envasado sumergidos en un fl uido de presurización (de baja compresibilidad). La presión aplicada al sistema permitiría un tratamiento isostático y uniforme independientemente del tamaño, forma y volumen del material procesado. Cuando los alimentos se tratan en su envase, éste debe ser flexible y deformable (ha de tolerar reducciones de volumen de hasta un 15%).

Es especialmente importante la evacuación de los gases del interior para evitar que su compresión reduzca la efi cacia de la presurización. Los equipos de alta presión hidrostática empleados en el procesado de alimentos están formados, fundamentalmente, por una cámara de presurización (cilíndrica de acero de elevada resistencia), un generador de la presión (generalmente un sistema de bombeo constituido por una bomba hidráulica y un sistema multiplicador de presión) y un sistema de control de temperatura. En la actualidad existen equipos de funcionamiento discontinuo (los más utilizados) y semicontinuos. En los primeros, los alimentos (líquidos o sólidos) envasados se colocan en el interior de la cámara de presurización. El sistema de bombeo irá sustituyendo el aire de la cámara por el fl uido de presurización hasta su total llenado y posteriormente, incrementará la presión hasta los niveles establecidos. Una vez alcanzada la presión deseada, una válvula que cierre el circuito, permitirá su mantenimiento, sin necesidad de aporte adicional de energía, el tiempo estipulado. Los sistemas semicontinuos pueden utilizarse para tratar productos líquidos no envasados. En este caso, es habitual, que la presión se comunique al producto de manera directa a través de un pistón móvil. Una vez presurizado el producto se envasa asépticamente. El efecto de las altas presiones hidrostáticas puede resumirse en los siguientes puntos: disminución de la síntesis de ADN, aumento de la permeabilidad de las membranas celulares, desnaturalización de biopolímeros y proteínas, incluida inactivación de enzimas, por cambios en la estructura intramolecular (>300 MPa). Estos hechos, pueden afectar, en mayor o menor grado, la viabilidad de los icroorganismos y otros agentes alterantes así como modifi car los componentes de los alimentos y cambiar las características organolépticas de los mismos (1,2). La sensibilidad de los microorganismos a la aplicación de alta presión hidrostática (barosensibilidad) depende de múltiples factores, siendo objeto de múltiples investigaciones. En cuanto a los efectos en los componentes y características de los alimentos, en las condiciones habituales de procesado, no se afectan enlaces covalentes y puede decirse que no se alteran los aromas ni el valor nutritivo de los alimentos. Sin embargo, si que se pueden producir cambios de color y de apariencia, y modifi caciones en los atributos de textura, aunque los efectos varían de unos alimentos a otros. Aunque inicialmente la aplicación de altas presiones hidrostáticas se realizó, fundamentalmente, con fi nes de conservación, diversas investigaciones han puesto en evidencia su enorme potencial de transformación en la elaboración de diversos productos. Como sistema de conservación, se han conseguido resultados equivalentes a una pasterización térmica en diversos productos con tratamientos de 400 – 500 MPa, durante varios minutos. Sin embargo, el umbral de esterilización no está bien defi nido en muchos casos. Se han probado distintas estrategias para incrementar la efi cacia, así se han ensayado procesos combinados de presurización (> 400 MPa) con tratamientos térmicos suaves (esterilización a baja temperatura) y/o agentes como bacteriocinas (lisozima, nisina) y lactoferrina. En el mercado pueden encontrase productos presurizados como mermeladas (primeros comercializados a partir de 1990 en Japón), zumos, jaleas, concentrados y purés de frutas, postres (en países como Japón, USA, Alemania), patés (por ejemplo en Francia), productos lácteos (en Reino Unido), derivados cárnicos curados y cocidos loncheados y preparados listos para su consumo (en España). En diversas investigaciones se ha comprobado su efi cacia en la prevención de intoxicaciones por V. parahaemolyticus en la comercialización de ostras, favoreciéndose además su apertura y potenciando el sabor. En ovoproductos, permiten el control de Salmonella spp, sin afectación de sus propiedades funcionales. En la actualidad, se está investigando el efecto de altas presiones en equipos de homogenización que permiten el tratamiento de líquidos a presiones superiores a los 700 MPa, con elevado efecto conservador. Con fi nes distintos a la conservación, la aplicación de altas presiones hidrostáticas permite obtener distintos tipos de geles de pescado, carne, huevo y leche. Así mismo, esta tecnología acelera la difusión de solutos en diversos alimentos, la solubilización de gases y los procesos de extracción. La posibilidad de utilizar altas presiones para mantener alimentos a temperaturas inferiores a 0 ºC en estado de líquido (a 207,5 MPa, el agua permanece liquida a temperaturas de -22ºC) o para inducir una congelación y descongelación ultra-rápida constituye un nuevo y prometedor campo de estudio y aplicación en la Industria Alimentaria. En la actualidad, se utilizan fundamentalmente dos procedimientos de congelación a alta presión (asistida por presión y por cambio brusco de presión), el más extendido consiste esencialmente en una rápida descompresión de 1000 a 200 MPa a una temperatura de –10 ó –20°C (3). De esta forma se promueve la formación de microcristales de hielo menos lesivos para la estructura del alimento. [2]
Dibujo 1: Equipo de APH [3]

 
Bibliografia:
 
[1] Cahill S. M., Upton M. E.  and Mcloughlin A. J. Bioencapsulation Technology in Meat Preservation . Department of Industrial Microbiology, Ardmore House, University College Dublin, National University of Ireland, Belfield, Dublin 4, Ireland. [On line] [Citado 26 abr 2010i] Disponible en:
 
[2] AM Herrero, MD Romero de Avila. Innovaciones en el procesado de alimentos: Tecnologías no térmicas. Departamento de Nutrición, Bromatología y Tecnología de los Alimentos. Facultad de Veterinaria. Universidad Complutense. [On line] [Citado 26 abr 2010i] Disponible en:
 


[3] Dibujo 1: Equipo de APH. [On line] [Citado 26 abr 2010i] Disponible en:
http://1.bp.blogspot.com/_8tqnuNitRPA/SdYsMet3PvI/AAAAAAAAA00/NN-7dBhkHNk/s400/alta+presion+hidrostatica.jpg
 

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