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Aplicación de la tecnología
emergente de altas presiones
en alimentación
Entrevistamos a J. Antonio Torres, profesor de la Universidad
Estatal de Oregón en Estados Unidos, que nos habla sobre la
tecnología de altas presiones y sus aplicaciones en el sector
alimentario…
J. Antonio Torres trabaja en el Grupo de Ingeniería de
Procesos Alimentarios del Departamento de Ciencia y Tecnología
de los alimentos de la Universidad Estatal de Oregón en
Estados Unidos. Doctorado en Ingeniería de los Alimentos por
el Instituto tecnológico de Massachusetts, cursó también un
Master en Microbiología de los Alimentos y obtuvo el grado de
licenciatura en Matemáticas e Ingeniería Industrial y Química
en la Universidad Católica de Santiago de Chile.
Antonio ha trabajado en la OSU (Oregon State University) desde
1985, donde su investigación, centrada en las tecnologías
alimentarias tanto convencionales como alternativas y la
utilización de biopolímeros en los alimentos, ha dado como
resultado de más de 120 publicaciones. En la actualidad,
realiza alrededor de unas 20 presentaciones al año en los
Estados Unidos, Europa y América Latina. Actualmente, la
mayoría de sus investigaciones se centran en las altas
presiones hidrostáticas (HPP de sus siglas en inglés, High
Pressure Processing), y en los tratamientos térmicos asistidos
por altas presiones (PATP, de sus siglas en inglés, PressureAssisted Thermal Processing), y en particular, en la cinética
de las reacciones químicas que se producen en los alimentos a
altas temperaturas y altas presiones.
¿Cuáles son las principales características y efectos de la
aplicación de la tecnología de altas presiones en el ámbito de
la alimentación?
La industria ha hecho grandes inversiones en un gran número de
instalaciones para el procesamiento de los alimentos
utilizando tecnologías basadas en tratamientos térmicos.
Aunque su fiabilidad y eficacia son ampliamente reconocidas,
las altas temperaturas empleadas en estas tecnologías provocan
cambios altamente indeseables como la destrucción de
nutrientes esenciales, la pérdida de propiedades sensoriales,
y la disminución de compuestos considerados beneficiosos para
la salud como son los antioxidantes.
En las dos últimas décadas, se han desarrollado nuevas
tecnologías como alternativa a los procesos convencionales de
conservación de alimentos por la aplicación de calor. Entre
ellas, sólo los procesos basados en la alta presión
hidrostática (APH) se encuentran ampliamente comercializados.
La amplia difusión de la tecnología APH se debe a que sin
afectar la calidad de los alimentos puede inactivar enzimas y
microorganismos, incluso aquellos patógenos de alto riesgo
para el consumidor como Listeria monocytogenes y Escherichia
coli serotipo O157:H7.
¿Cuál está siendo la penetración de esta tecnología en la
industria alimentaria? ¿Y en qué tipo de productos está
demostrando mejores resultados?
La tecnología de altas presiones, también conocida por las
siglas en inglés HPT (High Pressure Treatment) o HPP (High
Pressure Processing) se utilizó por primera vez en Estados
Unidos a finales del siglo XIX en leche (670 MPa, 10 min),
consiguiéndose 5-6 reducciones logarítmicas de la carga
microbiana sin aplicar calor.
La comercialización de este descubrimiento se demoró casi un
siglo debido a la falta de unidades comerciales apropiadas
para el procesado de alimentos, es decir, equipos capaces de
operar hasta un millón de ciclos con una mínima interrupción
para reparaciones y mantenimiento. Esta limitación se superó a
finales de la década de los ochenta, lo que trajo al mercado
el primer producto APH: un zumo de frutas en Japón. En las
últimas dos décadas se han establecido importantes programas
de investigación sobre esta tecnología en Japón, Europa,
América Latina y Estados Unidos. En las aplicaciones
comerciales se utilizan generalmente presiones que oscilan
entre 300 y 700 MPa durante 3-5 minutos a temperatura ambiente
o preferiblemente de refrigeración.
El efecto de la alta presión hidrostática, a diferencia de lo
que ocurre en los procesos térmicos y otras tecnologías de
conservación, es casi instantáneo y uniforme en todo el
alimento. Por ende, el diseño del proceso es independiente de
la geometría y tamaño del producto, así como del equipo de
tratamiento, por lo que el escalado a nivel comercial de los
efectos observados en unidades de laboratorio y planta piloto
es extremadamente simple y seguro. Esta característica es
también importante cuando es necesario renovar equipos, se
adquieren equipos de dimensiones mayores, o se cambia el
volumen y geometría del envase. Ninguno de estos cambios
afecta al tiempo y presión seleccionado para el proceso. Estas
ventajas en la implementación comercial de los procesos APH
son razones importantes por las cuales esta tecnología ha
llegado en poco tiempo al consumidor con una amplia variedad
de productos. El crecimiento exponencial durante las últimas
dos décadas del número de instalaciones APH en el mundo, así
como el incremento en casi 10 veces del volumen de trabajo de
las instalaciones en operación, se debe al interés comercial
en estos productos. En Estados Unidos operan más de la mitad
de los equipos APH mientras que en España el número de
unidades en operación comercial es de al menos 12. Cabe hacer
notar que la empresa española, NC Hyperbaric construyó a lo
menos dos tercios de las unidades en operación en países
europeos (www.nchyperbaric.com).
En cuanto a tipo de productos, y así mismo como al tamaño de
las empresas que han adoptado esta tecnología, no existe
ninguna preferencia. Ha sido utilizada en productos cárnicos,
vegetales, frutas, zumos, mariscos y pescados y las empresas
pueden ser grandes trasnacionales como la división Oscar Mayer
de Kraft Foods o PYMES interesadas en un producto nicho tal
como la empresa Frubaca en Portugal.
Aparte de con el objetivo de la conservación de los productos,
¿qué otras aplicaciones tiene la tecnología?
Las razones por las que una empresa puede decidir adoptar esta
tecnología, y tenga éxito en el mercado, son muy diversas pero
entre las principales se pueden mencionar las siguientes. La
principal razón puede ser probablemente la eliminación de un
riesgo de seguridad alimentaria es probablemente la principal
razón. Un ejemplo son las carnes loncheadas, ya que el proceso
desde el corte de rebanadas, su manejo mecánico y por
operadores, hasta el envasado, son un riesgo de contaminación
del producto por contacto con maquinarias, operadores y el
medio ambiente. Otro ejemplo es el tratamiento de carnes
crudas procesadas por ahumado en frío o en caliente,
tratamientos que no son capaces de eliminar los patógenos
presentes en forma natural en la materia prima.
Por otra parte, se puede utilizar para conservar las
características sensoriales del producto fresco (como sería el
caso de una salsa con componentes frescos o el de un zumo), o
para retener compuestos funcionales de alto valor en el
mercado, como son los antioxidantes naturales de un alimento.
Finalmente, otra de las aplicaciones se basa en lograr efectos
que no son posibles con otras tecnologías, como lo es el
procesamiento de langostas y otros mariscos sin utilizar
calor. Al desnaturalizar las proteínas logra efectos únicos
como es la remoción de la carne de una langosta o la apertura
sin esfuerzo mecanico de una ostra o una almeja.
¿Con qué trámites legales se encuentran los productos tratados
por la tecnología de altas presiones en el ámbito europeo?
Los tratamientos de alta presión hidrostática están en el
mercado en una situación algo vaga, ya que hay productos que
estaban en el mercado antes de la implantación de la
legislación relativa a los “novel food”, y otros que se han
tenido que lanzar demostrando que no tienen efectos negativos.
¿Cuáles son los principales retos a afrontar para mejorar la
tecnología?
Desde mi punto de vista uno de los retos es encontrar
empresarios visionarios para encontrar aplicaciones nuevas y
no
sencillamente
convencionalmente.
reemplazar
Cuando
se
productos
obtenidos
utilizan
tecnologías
convencionales, e incluso cuando se desarrolla solo una
extensión de un producto existente, no siempre se logra
encontrar un producto que responda a las necesidades del
consumidor. Otro, es mejorar la capacitación técnica de las
empresas en los principios fundamentales de una nueva
tecnología, lo que implica la necesidad de que los
investigadores sean capaces de traducir y transmitir su
conocimiento de forma efectiva.
Por último, es necesario desarrollar la tecnología de procesos
térmicos asistidos por alta presión (PTAP) para obtener
productos que no requieran de refrigeración durante su
distribución y almacenamiento. Los productos tratados por la
tecnología de altas presiones presentes hoy en el mercado
necesitan de refrigeración, pH <4.5 o actividad de agua
reducida para evitar la germinación de las esporas
bacterianas. La inactivación de esporas bacterianas por una
combinación de alta presión y temperatura permitirá utilizar
procesos térmicos a menor temperatura, menor tiempo o una
combinación de ambos. Por ello, los efectos de degradación
térmica de la calidad serán menores a los observados en
procesos térmicos convencionales.
Además, en el diseño de tratamientos PTAP se debe considerar
que la temperatura del fluido del contenedor de alta presión,
y también la del alimento a procesar, aumenta y disminuye casi
instantáneamente durante su compresión y descompresión,
respectivamente.
La transferencia de resultados experimentales a las plantas
comerciales tendrá una complejidad mucho mayor que el de la
propia tecnología de altas presiones, por lo que es necesario
el apoyo a la industria de investigadores especializados y de
centros tecnológicos que faciliten a la industria de alimentos
la incorporación de estas nuevas tecnologías, y por ende
promuevan la seguridad y calidad de los productos para el
consumidor.
Más información: Tecnología de Altas Presiones