Ultra alta presión de homogenización como alternativa de pasteurización de productos lácteos fluidos

ULTRA ALTA PRESIÓN POR HOMOGENIZACIÓN COMO ALTERNATIVA DE PASTEURIZACIÓN DE PRODUCTOS LÁCTEOS FLUIDOS

Lic. David Pineda Técnico Sectorial Célula de Alimentos y Bebidas

Como ya se ha mencionado en numerosos artículos la tendencia a nivel mundial en el tema de alimentos es la obtención de productos con características organolépticas lo más similares posibles al producto fresco, por lo que la mayor parte de investigaciones están enfocadas en el desarrollo de nuevas tecnologías de procesamiento y preservación que permitan mantener las características nutricionales así como la calidad e inocuidad del mismo con el mínimo de procesamiento posible.

siendo sustituidos por tecnologías alternativas que eviten pérdidas nutricionales y mantengan las características organolépticas de los alimentos. Entre estas tecnologías podemos mencionar los campos eléctricos pulsados, alta presión hidrostática, ultrasonidos etc. de los cuales hemos hablado en artículos anteriores. Una nueva tecnología que se ha desarrollado más recientemente es la de la ultra alta presión por homogenización (UHPH).

Los homogenizadores convencionales trabajan a presiones moderadas de (20-50) MPa y los cuales son comúnmente utilizados en la industria Estas tendencias hacen que cada vez alimentaria y la cual tiene especial más los procedimientos tradicionales interés en la industria láctea como son el tratamiento térmico vayan

utilizándola para reducir el tamaño del glóbulo graso, con el fin de incrementar la estabilidad de la emulsión y evitar el desnatado y la coalescencia durante el almacenamiento. La tecnología de UHPH se basa en los mismos principios que la homogenización tradicional con la gran diferencia que puede alcanzar presiones superiores a 200 MPa gracias al diseño de las válvulas y la utilización de nuevos materiales. Equipos de alta homogenización

presión

MA, USA), NANOJET (Haskel, USA), EMULSIFLEX ( Avestín,CANADA) y STANSTED (Stansted Fluid Power Ltd., Essex, UK).

Aunque cada uno de los equipos mencionados anteriormente tiene sus propios diseños y cuentan con especificaciones propias a nivel general, en cualquier válvula de homogenización, el fluido pasa por medio de presión a través de una sección convergente llamado espacio de de la válvula y luego se expande.

Actualmente existen varios equipos de alta presión de homogenización que alcanzan presiones hasta de 150 MPa, sin embargo los equipos considerados de ultra alta presión de homogenización (UHPH) deben alcanzar presiones superiores a los 200 MPa, entre los homogenizadores comercializados actualmente con la capacidad de alcanzar estas presiones podemos mencionar: MICROFLUIDIZER (Microfluidics International corporations, NEWTON,

Un equipo de UHPH está constituido por un par de intensificadores que actúan con ayuda de una bomba de alta presión ensamblados a una válvula especialmente diseñada para resistir altas presiones, además puede tener la posibilidad de una segunda válvula de homogenización a presiones reducidas y dos intercambiadores de calor uno al inicio para precalentar la leche a la temperatura deseada y uno al final del circuito con la finalidad de refrigerar rápidamente la leche y minimizar la retención de temperatura. .

Aunque la tecnología de UHPH es considerada una alternativa a los procesos de tratamiento térmico, durante el proceso de alta presión se produce un incremento marcado del producto debido al incremento de presión que ocurre en el intensificador y la tubería que se encuentra antes de entrar a la válvula que generan una compresión del fluido y a las fuerzas que es sometido el fluido al pasar por la válvula de alta presión y a la conversión de energía cinética a energía térmica. Mecanismo de acción de la UHPH sobre los microorganismos Hasta el momento existen controversias sobre los factores que actúan en la destrucción microbiana en el proceso de UHPH, sin embargo se sabe que durante el proceso se da un incremento de la velocidad de flujo, generando una repentina pérdida de presión. De esta manera las células experimentan una serie de fuerzas y se rompen a través de la interacción con el fluido y las paredes de la válvula. Entre los posibles procesos físicos involucrados con la ruptura de las células se encuentran fuerzas de corte y de torsión, turbulencia y cavitación (Middelberg 1995) así como las ondas de choque resultantes de la explosión de burbujas de gas durante la aplicación de UHPH (Shirgaonkar, 1998), el incremento de temperatura alcanzado por el producto después de pasar por la válvula también puede tener un efecto en la destrucción microbiana. (Hayes et. al. 2005).

Entre los factores que afectan la inactivación microbiana en el tratamiento con UHPH podemos mencionar. • Tipo de microorganismo (Forma y composición de la pared microbiana) • Temperatura de entrada del producto • Tipo de matriz • Nivel de presión • Carga inicial de microorganismos Efecto sobre el color de la leche En la leche se ha observado aumento en la claridad, causados por efectos en el glóbulo graso y las caseínas, sin embargo en otros productos como leche de soya se ha observado una apariencia ligeramente más oscura comparada con leche de soya UHT, en jugo de manzana no se produce cambio de color como se produce al ser pasteurizado debido al efecto térmico. En comparación con tratamientos térmicos tradicionales la UHPH es un tratamiento con efecto térmico moderado o a temperatura controlada, lo que permite la conservación de la calidad nutricional y sensorial del producto original, por lo tanto la UHPH puede ser una propuesta como método alternativo a la pasteurización de productos lácteos ya que permite reducir o eliminar microorganismos responsables del deterioro del alimento, alterando mínimamente moléculas pequeñas

relacionadas con la calidad sensorial y nutricional.

Homogenizador de alta presión