Tecnologia Emergentes

La humanidad necesita alimentos como parte intrínseca de su mecanismo biológico y, a medida que el conocimiento va avanzando, vamos profundizando en los detalles: la nutrición, la funcionalidad, la seguridad alimentaria y la calidad en todos los aspectos (higiénica, sensorial, etc.).

Si queremos que esto sea posible y que las disponibilidades sigan la curva de población, hay que disponer de tecnología. La seguridad y la calidad de vida comienzan con una buena alimentación. Es incongruente creer en la aplicación de los avances de la ciencia en los ámbitos de las comunicaciones, las energías, la astrofísica, la medicina, etc., y beneficiarse de ellos y, en cambio, no hacerlo cuando se trata de alimentación.[1]

Entre los retos más importantes de la industria alimentaria se encuentran la conservación y el procesamiento de alimentos. Con el desarrollo de las técnicas avanzadas de producción de alimentos, posiblemente el reto ya no sea sólo la elaboración de alimentos, sino la forma de conservarlos con el fin de alargar su vida útil sin que se dañen sus características nutricionales y organolépticas, al tiempo que el proceso global resulta más eficiente energéticamente, gracias a las bajas temperaturas empleadas.

Como se ha dicho, el hecho de que no sólo la vida útil de los alimentos sino también su calidad sean importantes para los consumidores ha hecho evolucionar el concepto de conservación de los alimentos, con la utilización de métodos no térmicos. Estos métodos se están desarrollando con el fin de eliminar o, como mínimo, minimizar la degradación de la calidad de los alimentos derivada del proceso térmico. Con el procesado no térmico, se espera que las vitaminas, los nutrientes esenciales y aromas de los alimentos no experimenten cambios o bien que éstos sean mínimos.

Los alimentos se pueden procesar no térmicamente utilizando alta presión hidrostática, pulsos eléctricos de alta intensidad de campo, irradiación, pulsos lumínicos, campos magnéticos oscilantes o aditivos químicos y bioquímicos, entre otros. Los tres primeros sistemas, que se tratan en este libro, se perfilan como los de mayor interés.

De hecho, la mayoría de técnicas de conservación de los alimentos se basan en la destrucción o prevención del desarrollo de microorganismos, utilizando los factores que más influyen en su desarrollo y supervivencia, como son la temperatura, la actividad del agua, pH, los sustratos disponibles, la presencia o ausencia de oxígeno, la concentración de los principales solutos presentes o, incluso, los conservantes de tipo químico.

El uso de factores inhibidores combinados presenta una ventaja fundamental ya que permite hacer una utilización más suave o una aplicación menos extrema de una aplicación concreta. A cambio, se aplica una combinación de varios factores de conservación, u obstáculos, que, si bien por separado resultarían insuficientes frente a los microorganismos presentes, juntos conforman una estabilidad microbiana que garantiza la seguridad del alimento.

No hay que olvidar que el deterioro y la contaminación de los alimentos por parte de los microorganismos es un problema importante en todo el mundo, aunque exista una amplia gama de técnicas de conservación. Los métodos de conservación de alimentos que se tratan en esta lección parecerían ser viables a un mediano plazo, sobre todo a la hora de incorporar sistemas de conservación combinados.

Por ejemplo, la aplicación de alta presión hidrostática (APH) se puede utilizar para reducir la agresividad de otros factores que se utilizan tradicionalmente para la conservación de alimentos, como el tratamiento térmico. Es decir, combinar altas presiones con un tratamiento térmico suave presenta un potencial enorme. También se ha comprobado que el efecto antimicrobiano de las altas presiones se puede incrementar con calor, un pH bajo, dióxido de carbono, ácidos orgánicos, ultrasonidos, radiaciones ionizantes y bacteriocinas (como, por ejemplo, la nisina).

También los pulsos eléctricos de alta intensidad pueden ser adecuados, si se combinan con otros factores, como el pH, la temperatura y los agentes antimicrobianos.

En cualquier caso, la aplicación de métodos de conservación combinados que permita la obtención de productos de características similares al alimento original tiene como requisito previo esencial la reducción de la contaminación. Resulta necesaria la aplicación del sistema de análisis de peligros y puntos críticos de control (Haccp o APPCC) para garantizar la seguridad de los alimentos.

Por otra parte, la industria agroalimentaria está investigando las mejores técnicas de separación con el fin de obtener extractos naturales de gran pureza, que son utilizados en una gran variedad de aplicaciones.

Las tecnologías actuales para la obtención de extractos alimentarios utilizan generalmente disolventes orgánicos, que comportan un riesgo debido a su poder inflamable y a los residuos que generan.

Por este motivo, se están desarrollando nuevas tecnologías, más respetuosas con el medio ambiente, que no presentan ningún riesgo para la salud y que garantizan una calidad superior de los productos.

La extracción con CO2 supercrítico, está plenamente consolidada a escala comercial para la extracción del lúpulo en la elaboración de cerveza, la obtención de aromas y sabores de especias y hierbas aromáticas y de café y té sin cafeína.

Además, existen varios procesos en fase de expansión, como la obtención de bebidas sin alcohol, de productos de origen animal sin colesterol y de aceites de semillas.

Tecnología de membranas.

Las membranas de permeabilidad selectiva, es decir, las que sólo dejan pasar a través suyo determinadas moléculas, presentan sin duda un gran interés para la industria alimentaria. Algunas de las membranas disponibles separan las moléculas de agua del resto de componentes de los alimentos líquidos, con lo que se consigue una concentración de estos componentes. Otras membranas pueden separar moléculas por tamaño, consiguiéndose al mismo tiempo concentración y fraccionamiento.

Estos procesos de membrana ofrecen muchas ventajas respecto a otras técnicas de concentración más tradicionales. La principal ventaja reside en que la calidad del producto en general se mantiene, ya que se trabaja a bajas temperaturas y no hay interface vapor-líquido que origine pérdidas de aromas.

Además, las separaciones por membranas presentan, en general, exigencias energéticas reducidas, bajos costos de funcionamiento, poca necesidad de espacio y una gran flexibilidad de operación. Aun así, las membranas tienen tendencia a ensuciarse a medida que el producto se concentra y se incrementa la viscosidad, lo cual limita las

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