REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA DE DIFUSIVIDAD EN ALIMENTOS

OBJETIVOS:

• Realizar una revisión bibliográfica acerca de procesos de difusión molecular en alimentos.
• Analizar de qué manera se puede mejorar la ciencia de los alimentos a partir de procesos de difusión molecular.
• Comprender la manera cómo influyen los procesos de difusión molecular en matrices alimentarias y las diferentes variables o parámetros que contribuyen a mejorar su efectividad.

INTRODUCCIÓN:

En la industria de los alimentos siempre se ha buscado ofrecer al consumidor unos productos alimentico en óptimas condiciones, que cumpla con el objetivo principal de aportar nutrientes, energía y sobre todo el de generar algún valor agregado sobre el consumidor.

Años atrás las técnicas de conservación y almacenamiento de los alimentos no eran muy estudiadas por lo que siempre eran utilizadas los mismas métodos, el hombre se ha encargado con el paso de los años de investigar y cambiar el estigma de los métodos de conservación, ya que siempre por facilidad se usaban técnicas invasivas que podían bien servir y cumplir con su tarea de conservar pero también podían incurrir en cambios poco agradables en los alimentos. Por esto mismo las investigaciones han observado que los nuevos tratamientos no invasivos resultan ser muy viables a la hora de tratar los alimentos y que contribuyen no solo a favorecer los procesos de conservación si no también en mejorar las cualidades sensoriales de los productos.

Múltiples estudios se han realizado con el paso de los años para tratar de comprender el comportamiento del proceso de difusividad, especialmente en la ciencia de los alimentos, donde toma gran importancia ya que con este se puede llegar a conocer factores relevantes para procesos de elaboración y distribución de alimentos como por ejemplo en el tiempo de conservación o la forma como puede difundirse un ingrediente dentro de otro; a su vez muchos de estos estudios han sido enfocados en el comportamiento difusivo de sales y gases en matrices alimentarias muy apetecidas en el mercado, entre estas se encuentran las matrices cárnicas y los alimentos procesados.

ANÁLISIS:

 En el artículo para la “Medición de la solubilidad del CO2 en productos alimenticios sólidos con diferentes densidades” se  decidió por   usar una técnica que resulta ser económica y fácil de manejar ya que el propósito principal del articulo era ver de qué manera se comportaba la difusividad del CO2 en relación con la composición química de la matriz alimentaria; para esto se procedió a usar tres tipos de matrices alimentarias, cada una con una composición diferente es decir, se eligió jamón cocido debido a su alto contenido de proteínas, mantequilla por su composición lipídica y por último queso fundido el cual tiene contenido graso y agua.

La distribución del CO2 en el alimento fue medida mediante una titulación química lo que arrojaba como resultado la solubilidad que este compuesto tenía en el alimento comprobándose que era más soluble en los alimentos menos densos por lo tanto era más soluble en el queso fundido, seguido de la mantequilla y por último en el jamón cocido siendo 2.09 mol/kg Pa, 3.52 mol/kg Pa y 3.81 mol/kg Pa  respectivamente. Por otra parte  se pudo notar que a medida que la densidad es mayor, la difusividad del CO2 disminuye, es decir, para el caso de los tres alimentos evaluados la difusividad menor la obtuvo el jamón cocido con un valor 0.57109 m2/s, seguida de la mantequilla que registró 0.88109 m2/s y por último el queso fundido con 1.42109 m2/s. [1]

Otra metodología no invasiva usada para evaluar la difusión de O2 (DO2) en matrices líquidas, viscosas y sólidas consistía en medir de la presión del oxígeno en el alimento la cual demostró ser esencial para medir DO2 en matrices de alimentos sólidos donde los métodos invasivos generalmente fallan. Se utilizó con éxito para obtener DO2 de jamón cocido y queso procesado. El DO2 también se evaluó en función de la temperatura (de 5 a 30 ◦ C) y de la viscosidad en matrices basadas en lípidos. [2]

Estos resultados han permitido determinar la energía de activación de la difusión y han revelado que el aumento de la viscosidad de las matrices lipídicas ensayadas no afectaron sus valores de DO2.

Estos estudios son de gran interés en el área de la industria de los alimentos ya que el aire que se encuentra en el espacio de cabeza es sustituido por una mezcla de gases buscando de esta manera conservar el alimento por más tiempo. El dióxido de carbono (CO2) es el más utilizado por sus propiedades bacteriostáticas; Sin embargo, la cantidad inicial de CO2 añadido en el espacio permanece constante con el tiempo y luego se difundirá dentro el alimento que antes estaba libre de este compuesto.

Entre las aplicaciones más destacadas que tiene el uso del estudio de la difusión molecular en alimentos se tiene el estudio del comportamiento de las sales en productos de la industria cárnica por esto se hace una recopilación de algunos métodos usados para cuantificar esta difusión en carne de cerdo, vacuno y pollo.

“Difusión de NaCl en la carne estudiada por 1 H+ y 23 Na+ por resonancia magnética”

El efecto de la difusividad en alimentos fue investigado para un troza de carne estandarizado en una solución de salmuera, analizando todo su proceso de curado y  la manera como influía este mismo proceso en la difusividad de la sal dentro de la carne, para esto se usó un protón y sodio magnético para que de esta manera se pudiera visualizar mediante imágenes de resonancia magnética todo el proceso de difusión. A su vez se pudo observar que el proceso de curado ocasiona un reestructuramiento del tejido muscular permitiendo de esta manera una mayor difusión de la sal en la carne.

Un experimento suplementario demostró que el comportamiento de difusión del cloruro de sodio en regiones de carne con tejido conectivo (grasa) es distinto a la difusión en otras regiones de la carne.

Los mapas de coeficiente de difusión aparente (ADC) mostraron que en las microestructuras de carne curada con salmuera de NaCl al 20% (p / p) la dirección principal de la fibra muscular el ADC disminuyó más cuando la difusión se daba en sentido perpendicular a éstas, mientras que se daba en mayor proporción cuando la difusión se daba de manera paralela a la fibras musculares de la carne. El proceso de curado indujo un encogimiento en la carne en la dirección de las fibras musculares en lugar de la reducción en su longitud y produciendo a su vez  un endurecimiento de las estructuras transversales.

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