Nuevas tecnologías en la conservación de alimentos

Autor: Admisión UTEM|
Conoce las tecnologías de conservación de alimentos más importantes en el campo ingenieril y químico. Un invaluable aporte a la sociedad.

Durante los últimos años  los consumidores se han inclinado por una alimentación saludable, fresca, segura y con una larga vida útil conservando sus cualidades organolépticas, considerando los beneficios que derivan de ello. Por eso, ingenieros y científicos han propuesto tecnologías y métodos de conservación de alimentos que logren cumplir con las expectativas y eficiencia que el mercado demanda. Toma nota de algunas de las más importantes:

1. Bioconservación de los alimentos o bacteriófagos (fagos) como amigos en el procesamiento de alimentos


Fig.1. Bio-control de patógenos contaminantes de alimentos. Fuente: Phages as Friends and enemies in food processing (2018).

Si bien los bacteriófagos o fagos son reconocidos como la entidad biológica más abundante del planeta, y usualmente reconocidos como una amenaza para la salud humana, ellos también pueden ser considerados unos aliados contra aquellas bacterias patógenas que representan un persistente peligro para la contaminación de los alimentos, siempre bajo condiciones controladas en manejo, control y especificidad proteica.

Así, se trata de una promisoria tecnología para el específico control y preservación de alimentos creada en el campo de la Ingeniería en Biotecnología y que buscaría la disminución y/o reemplazo en el uso de antibióticos comúnmente presentes en la industria alimenticia como vía de control bacteriano. 

En líneas generales, consiste en la exposición controlada del producto alimenticio a un “cocktail” de fagos previamente establecidos y muy específicos para la bacteria patógena a eliminar (Fig.1) – por ejemplo, Listeria monocytogenes ó Staphylococcus aureus – provocando su disminución a niveles seguros para el consumidor. Como consecuencia, se consigue el grado de inocuidad alimenticia deseada, garantizando, además, la conservación de los nutrientes en los alimentos al no ser tratado por las tecnologías convencionales de procesamiento, ejemplo, calor. 

2. Nube de plasma: Tecnología no térmica

Fig.2. Tratamiento con plasma en frío de almendras. Se visualiza en a) imágenes en tiempo real de plasma, y en b) fotografía en alta velocidad mostrando arco de plasma individual. Fuente: Cold plasma decontamination of foods (2012).

La tecnología de ionización de plasma en frío pertenece a la categoría de tecnologías de preservación de alimentos que no involucran la exposición del alimento a altas temperaturas, recurriendo a otros tipos de energía obtenidas a partir de gases reactivos (O2, N2, Ar, H2, CF4) y electricidad. El modo primario de acción es debido a la luz UV y a productos químicos reactivos, por ejemplo, la rotura de estructuras intramoleculares e intra-atómicas generaría electrones libres y iones.  

Aquí, la conservación de los nutrientes en los alimentos -especialmente de productos con bajo contenido de agua- se obtiene al exponer directamente los productos señalados a una explosión de plasma frío (Fig.2). En consecuencia, una mezcla de gases bajo específicas proporciones y condiciones operacionales producirían la reducción de aquellas bacterias patógenas contaminantes presentes en la superficie del alimento. 

Esta tecnología supone un importante avance en el ámbito de la Ingeniería en Industria Alimentaria, orientada -en gran medida- a gestionar de manera óptima los procesos de producción asociados a la conservación e inocuidad de los alimentos.

3. Explosión azul: Foto-inactivación por luz ultravioleta azul 

Fig.3. Representación del efecto a nivel celular en bacterias por foto-inactivación por luz ultravioleta azul. Fuente: Antimicrobial blue light: a drug-free approach for inactivating pathogenic microbes (2018).

Desde el campo de la Ingeniería Química también se han hecho importantes aportes a la conservación de los alimentos, y la explosión azul es uno de ellos.

Como una emergente tecnología en la conservación de alimentos, este método de inactivación utiliza fotosensibilizadores exógenos, tales como el azul de metileno el cual en presencia de oxígeno cambia su estado de excitación al ser expuesto a diferentes longitudes de onda de luz. Como consecuencia de lo anterior, se generan especies reactivas de oxígeno, tales como oxígeno singlete y radicales hidroxilos, conllevando al daño celular e inactivación de microorganismos causantes de deterioro (Fig.3). 

4. Bomba atómica para microorganismos

Esta novedosa tecnología para la conservación de los alimentos, muy relacionada con la Química Industrial, consiste en aplicar radiación de alta energía (radiación ionizante) a los productos (carne,  frutas, verduras y especias) con el fin de romper el ADN de las bacterias y eliminarlas. Todo, sin comprometer aroma o sabor. 

5. Micro Rayos

La esterilización térmica también es parte de los más eficaces métodos de conservación de alimentos. A diferencia de los tratamientos de esterilización en autoclaves, se pueden utilizar las microondas para lograr una disminución de los microorganismos o eliminar microorganismos específicos como pueden ser los patógenos. Los productos son sometidos a la acción de estas ondas electromagnéticas, que provocan calentamiento en forma muy rápida, consiguiendo un efecto similar a la pasteurización en un tiempo muy corto y, en la mayoría de los productos sin alterar características organolépticas. La mayor aplicación ha sido en productos líquidos o semilíquidos como leche, jugo, salsas.

Tecnología muy útil en el campo de la Ingeniería en Administración Agroindustrial, donde se vela por el desarrollo sostenible en el sector agroindustrial, buscando siempre métodos de alta eficacia y siempre velando por mantener la integridad de los alimentos.

 

Los métodos de conservación de alimentos pueden ser determinantes a la hora de reducir el desperdicio de forma significativa, lo cual contribuye a la seguridad alimentaria y desarrollo sostenible. Además, son invaluables en tiempos de crisis. Por ejemplo, en situaciones como la cuarentena es imprescindible tener en casa comida de calidad en perfectas condiciones de frescura y sabor. 

Los avances científicos -como los anteriores- son determinantes para el desarrollo de las sociedades en diversos ámbitos. Prueba de ello, a propósito de la cuarentena, es el inédito y relevante estudio científico que logró secuenciar el genoma completo de los 4 primeros casos de COVID-19 en Chile, en el que participaron ex estudiantes de Ingeniería en Biotecnología de la UTEM. A nivel epidemiólogo, esto es un enorme avance porque la “vigilancia de esto permitiría identificar posibles mutaciones que hagan al virus más o menos virulento”.

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