Alta presión hidrostática y equipos utilizados para la preservación de alimentos

Las altas presiones hidrostáticas (APH) son un método emergente, que cada vez más empresas usan para preservar alimentos. Su aplicación comercial principal es la pasteurización en frío. Reciben ese nombre por usar agua como medio de transmisión de presión. Implica someter los alimentos a altas presiones. Al aumentar la presión disminuye el volumen del agua, por ejemplo, a presión de 100 MPa y a 22 °C el volumen disminuye en un 4%.

¿Qué es la tecnología de alta presión hidrostática para alimentos?

Los sistemas de alta presión hidrostática, están basados en la aplicación de presiones entre 100 y 900 MPa durante breves lapsos a productos envasados que serán envasados bajo refrigeración. La tecnología comercial más común es la pasteurización fría, que necesita presiones mayores que 300 MPa, además disminuye microorganismos alteradores, inactiva algunas enzimas y elimina patógenos vegetativos, como Salmonella. Todo ello sin alterar sustancialmente las propiedades nutricionales y sensoriales de los alimentos.

A diferencia de los sistemas convencionales, la tecnología APH, que depende de importantes bombas de alta presión, duplica o triplica el periodo desde la elaboración hasta el vencimiento de los alimentos. Su rasgo más notable es que deja inalterable su frescura. También puede aplicarse para desarrollar nuevos productos (por ejemplo, bajos en grasas, sal, entre otros) y para mejorar los procesos convencionales del sector (como tiernizado o marinado de carnes, maduración de quesos, entre otros).

Hay en el mercado de los países desarrollados distintos productos procesados con los sistemas de alta presión hidrostática, como mermeladas, jamón cocido o curado, jugos de frutas, mariscos, pescados, salsas, guacamole, aderezos, entre otros. Es importante mencionar que, si bien los costos de inversión aún son muy altos, consumen menos energía que los sistemas convencionales de procesamiento térmico, por tal motivo, los productos sometidos a altas presiones son muy competitivos a nivel global.

Equipos usados en la alta presión hidrostática

Un sistema está conformado básicamente por un generador de presión (bomba hidráulica y ventajosos multiplicadores de presión), una cámara de presurización (cilindro de acero de alta resistencia) y dispositivos de control de temperatura. Según los productos que se tratarán, se utilizan dos tipos de equipos:

  • Discontinuos para líquidos o productos sólidos previamente envasados.
  • Semicontinuos para líquidos sin envasar.

La alta presión es una buena opción para atmósfera al vacío o modificada. Con respecto al tipo discontinuo, se trata de un cilindro que alberga agua potable en su interior. Para el tratamiento, primero se introduce en el cilindro el producto previamente envasado. Se consigue una relación de volumen hasta de 75%. Al realizar la carga, dos bombas de alta presión inyectan líquido en el cilindro hasta llegar a la presión deseada (comúnmente, hasta 6,000 kg/cm2).

La presión es mantenida por varios minutos y, posteriormente, se pasa a la descompresión. Para regular la temperatura durante el tratamiento, puede incluir un sistema específico en el cilindro. Es importante que los envases sean flexibles a temperatura ambiental. El volumen de líquido disminuye 11.5% aproximadamente. Se cierra el envase con sello térmico para garantizar su estanqueidad.

Todo el envase debe estar ocupado por el producto, ya que las bolsas de aire disminuyen considerablemente la efectividad del proceso. Usualmente se utilizan dos cámaras que funcionan de forma intermitente. A medida que una es presurizada, la otra es vaciada y vuelve a cargarse con envases. De esta manera, se obtienen producciones horarias de hasta 4,000 kg.

Con respecto al tipo semicontinuo, se utiliza en productos líquidos y se aplica presión de forma directa mediante un pistón móvil. Los equipos en él presentan mejor rendimiento volumétrico y aprovechan mejor la energía usada. Tiene un ligero inconveniente y es su alto costo inicial. Si se utilizan máquinas con cilindros de alto volumen, disminuye considerablemente el coste por volumen de alimento tratado.

Ahora bien, los efectos pueden clasificarse en tres según la temperatura utilizada:

  • Pa en frío. Los materiales en polvo son colocados en un molde elastómero y sometidos a presiones que varían entre 50 a 600 MPa y en un intervalo de media hora a temperatura ambiental.
  • PA templada. Las temperaturas oscilan entre 20 y 200 °C.
  • PA caliente. Se utiliza un gas como fluido presurizado y temperaturas de hasta 2,000 °C. Esta clasificación no es conveniente para la alimentación.

Con respecto a los efectos según la presión, son:

  • Hasta 20 0 MPa. Alteración de la membrana de microorganismos y de las propiedades físicas de las proteínas. Influye sobre la cinética enzimática.
  • Hasta 300 MPa. Los microorganismos mueren y la inactivación enzimática es irreversible.
  • Hasta 400 MPa. Las proteínas se desnaturalizan y los almidones gelifican.
  • Hasta 500 o 600 MPa. Se inactivan enzimas y eliminan las esporas bacterianas.

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