DANIEL PAZ

RAUL POLO

El desarrollo de nuevas tecnologías en la Industria Alimentaria con la

finalidad de obtener alimentos mínimamente procesados a la vez que

seguros y que conserven sus cualidades nutricionales y organolépticas,

está permitiendo alargar la vida útil de muchos productos y satisfacer los

gustos del consumidor.

La aparición de productos mínimamente procesados está asociada a

cambios en los hábitos de consumo. Son productos que presentan un

valor añadido y una alta calidad nutritiva y sensorial, que generalmente se

consumen crudos o con un tratamiento térmico suave. Por este motivo,

resulta imprescindible conocer el efecto de las distintas tecnologías de

conservación en su calidad.

Los mayores avances en este campo se han conseguido con el desarrollo

de sistemas físicos, que afectan la viabilidad de los microorganismos, sin

un incremento sustancial de la temperatura del alimento. Estos métodos

“no térmicos” no afectan, o lo hacen mínimamente a las características

nutritivas y sensoriales de los alimentos.

En 1881, Jacques y Pierre Curie publicaron los

resultados obtenidos al experimentar la aplicación de un

campo eléctrico.

Entre 1912 y 1918 hundimiento del titanic y

guerra mundial, L. F. Richardson, sugirió la utilización

de ecos ultrasónicos para detectar objetos sumergidos.

En 1917, Paul Langevin y Chilowsky produjeron el

primer generador piezoeléctrico de Ultrasonido ,aparato

fue utilizado para estudiar el fondo marino, como una

sonda ultrasónica para medir profundidad.

En 1929, Sergei Sokolov, científico ruso,

propuso el uso del Ultrasonido ,para

detectar grietas en metal, y también para

microscopía.

La inactivación microbiana por ultrasonidos

fue observada por primera vez en 1929 por

Harvey and Loomis.

Un ultrasonido es una onda acústica o

sonora cuya frecuencia está por

encima del espectro audible del oído

humano (aproximadamente 20.000

Hz).

Implica ondas con baja amplitud de propagación y

utiliza niveles de potencia muy bajos (<1Wcm-2)

que no causan alteraciones físicas ni químicas en

el material sobre el cual actúan por lo cual son

conocidas como no destructivas.

Ultrasonido de alta intensidad y, contrariamente a la

primera, utiliza niveles de potencia más altos (en el rango

de 10-1000Wcm-2) que generan intensos gradientes de

presión, temperatura y corte dentro del material sobre el

cual actúan y por lo tanto alteran su estructura y

reactividad química. Este provoca el fenómeno de

cavitación, principio en cual se basa su uso en la industria

alimentaria.

• ELEMENTO PRIMARIO

O TRANSFORMADOR:

Convierte la señal eléctrica

del elemento secundario

en energía mecánica,

haciendo vibrar el medio

circundante y provocando

ondas de presión a altas

frecuencias

• ELEMENTO SECUNDARIO:

Es elemento que

proporciona la señal fácil

de generar (eléctrica,

magnética etc.)

FUENTE ELECTRICA ENERGIA DE SONIDO TRANSDUCTOR

TRANSDUCTORES

CONDUCIDOS POR

LIQUIDOS

TRANSDUCTORES

DE MAGNETO

RIGIDO

TRANSDUCTORES

PIZOELECTRICOS

VELOCIDAD DE ONDA: Velocidad

con la que viaja una onda de

ultrasonido a través de un material

(alimento)

COEFICIENTE DE ATENUACION:

Medida de la disminución en la

amplitud de una onda de ultrasonido

al viajar por un medio

IMPEDANCIA ACUSTICA:

Relación entre la porción de onda

reflejada y la porción de onda

transmitida cuando la onda incide en

la interfaz de dos materiales

diferentes.

• Varían de acuerdo a las

propiedades físicas del

material expuesto.

• Dependen de la densidad, el

modulo de elasticidad,

temperatura del medio,

frecuencia de la onda

Proceso de Oxidación.

Reacciones Enzimáticas.

Esterilización.

Emulsificación

Extracción de azucares y proteínas

Productos Cárnicos, fabricación de jamones

Cristalización.

Desgasificar líquidos viscosos

Filtración, facilita la separación de partículas

Secado Acústico.

Prolongadas exposiciones a ultrasonido de alta

intensidad han demostrado inhibir la acción

catalítica de algunas enzimas como la

peroxidasa y la pepsina, quizás debido a la

desnaturalización de las proteínas por efecto de

la cavitación. Se previene el obscurecimiento

prematuro, los malos olores y sabores

El efecto conservador de los ultrasonidos esta asociado a los fenómenos

de CAVITACIÓN

Una vez la burbuja tiene un

tamaño considerable, su

desplazamiento a través del

medio, la desplaza a otro lugar

de mayor presión siendo en este

punto donde la burbuja

instantáneamente implota,

produciendo presiones de unas

500 atm y unos 5.000 ºC de

temperatura.

Continuos choques micro - mecánicos creados por la continua formación y

ruptura de burbujas microscópicas.

La implosión supone la liberación de toda la energía acumulada,

ocasionando incrementos de temperatura instantáneos y focales, que se

disipan sin que supongan una elevación sustancial de la temperatura del

líquido tratado.

En las burbujas se alcanzan temperaturas de 5000ºc y presiones de 50 MPa

Los cambios drásticos de presión y temperatura ocasionan un estrés físico a

las paredes celulares de los microorganismos, esto produce su lisis.

Los microorganismos Gram (+) son mas resistentes ya que poseen

pared celular mas gruesa

Los microorganismos esporulados (Bacillus cereus) presentan

mayor resistencia a la aplicación de ultrasonidos, pero al realizar una

termosonicacion mantiene una buena cavitación, y logra eliminarlos.

El daño microbiológico al aplicar diferentes amplitudes de

onda va a depender de factores críticos como:

• Tiempo de contacto con el microorganismo

• Tipo de microorganismos

• Cantidad y composición del alimento

• Temperatura durante el tratamiento

La presencia de materiales extraños como pedazos

de metal, vidrio o madera son problemas frecuentes

en la industria de alimentos. La impedancia acústica

de dichos materiales es mucho más alta que la de la

mayoría de los componentes de un material

alimenticio y por lo tanto la presencia de un material

extraño podría ser determinada fácilmente mediante

mediciones acústicas.

No altera la calidad nutricional, ni

organoléptica

Reducción de energía del agua ligada

Se le pueden sumar otras tecnologías en

el proceso como, calor o altas presiones

Solo es aplicable en productos que tengan una

fase liquida, ya que este medio proporciona el

medio adecuado para la cavitación.

Altos costos por su utilización.

El ultrasonido genera mucho calor, por lo que

requiere de un buen control de temperatura.

• Innovaciones en el procesado de alimentos Tecnologías no térmicas:

AM Herrero+, MD Romero de Avila Departamento de Nutrición,

Bromatología y Tecnología de los Alimentos. Facultad de Veterinaria.

Universidad ComplutensE

• http://www.slideshare.net/dicoello/conservacion-de-alimentos-por-

pulsos-luminosos-y-sonidos

• http://www.hielscher.com/es/technolo.htm

• http://www.hielscher.com/es/emulsify_01.htm

•http://www.unipaz.edu.co/escuelaiai/Pagina%20web%20IAI/CD%20Publi

caci%C3%B3n/2do%20Congreso%20de%20Desarrollo%20Agroindustrial

%20pdf/ULTRASONIDO%20ESTABILIZACI%C3%93N%20-

GERARDO%20GONZALEZ.pdf