Las nuevas tecnologías y su impacto sobre la producción granaría
En este documento se describen someramente las tecnologías más relevantes que están impactando sobre el proceso de producción de los principales cultivos agrícolas de la República Argentina y, en muchos casos, también sobre toda la cadena agroalimentaria, incluyendo a las plantas de acopio, receptoras de los granos producidos.
El artículo pretende incentivar el análisis de los cambios que se avecinan o de los que ya están en progreso para que los diversos actores involucrados, en particular los responsables de los acopios, consideren la necesidad de adecuar este eslabón relacionado con la recepción primaria de la producción de granos.
A comienzos del siglo XX, la agricultura suministraba alimentos para una población mundial del orden de los 1.200 millones de personas mientras que hoy lo hace para cerca de 6.000 millones. Dada la tasa de crecimiento en el mundo (hoy de 60 millones/año), para el 2.020 se espera una población cercana a los 8.000 millones. Algunas proyecciones indican que deber incrementarse la producción mundial de más, soja y trigo en alrededor de 700 millones de toneladas para el citado año 2.020. Paradojalmente, la renombrada globalización, implica también la especialización. En efecto, cada vez es más fuerte la corriente de compradores demandantes de productos con especificaciones particulares y Argentina no puede permanecer ajena a ello. Deberemos prepararnos para producir lo que cada "nicho" mundial de mercado está dispuesto a pagar. Seguramente ya no habrá
A un solo masz, una sola soja, un solo trigo: Como deber manejarse cada producción?, Que controles se exigieron para cada una?, Que características particulares se solicitaron para cada producto?, Cuales serán los niveles de calidad requeridos? La velocidad de los cambios hace necesario estar atentos a las consecuencias que los mismos pueden originar en el manejo pos cosecha de la producción, incluyendo la logística de recepción, el acopio, el transporte, los tratamientos de cada producto, el servicio que se le ofrece al cliente, etc.
Las nuevas tecnologías en el sector agrario y medio rural
En una jornada de trabajo en Ciudad Real la organización ha resaltado la necesidad de que el sector aproveche todas las oportunidades de desarrollo posibles y dentro de ellas las nuevas tecnologías que son ya, pero van a ser más aun, una pieza clave para el desarrollo de cualquier sector, también del agrario y del medio rural en su conjunto
Los agricultores y ganaderos y el medio rural, como buena parte de los sectores en la sociedad actual, tienen su futuro ligado a las nuevas tecnologías; tanto para la aplicación de las políticas actuales como, cada vez en mayor grado, en el desarrollo de las que vengan, va a ser imprescindible conocer y manejar las denominadas Tecnologías de Información y Comunicación (TIC).
“De la misma forma que nadie se plantea hoy volver a labrar con mulas, y el tractor se convirtió hace décadas en maquinaria imprescindible en la explotación, las nuevas tecnologías que ya se usan de forma generalizada para conocer la evolución de los mercados y hacer operaciones de compraventa o acceder al SYGPAC en la en la gestión de la PAC actual y en la aplicación de la nueva PAC van a ser cada vez más necesarias para todo, en un inmediato futuro.
Muchas de las tareas de los agricultores ganaderos y de las Organizaciones del medio rural requerirán de las Nuevas Tecnología; Tales como orientar las producciones de las explotaciones, intercambiar experiencias entre agricultores, dirigirse a los consumidores, ahorrar energía, regar de forma más eficiente, o simplemente para influir como colectivos en el devenir de las sociedades futuras y en las decisiones que se toman sobre el sector agrario y el medio rural; todas estas tareas requerirán de las TIC
La Unión de uniones consciente de esa situación está poniendo en marcha redes rurales de conexión entre profesionales y que faciliten la comunicación y contribuyan a informar mejor a los agricultores de lo que pasa y a que la sociedad actual comprenda también la problemática del medio rural.
Todo esto en un contexto de crisis económica, financiera, energética y climática que implican la necesidad de dar respuestas territoriales y estatales más allá de la reivindicación, respuestas técnicas y argumentos convincentes, porque una vez más la propuesta de Reforma de la nueva PAC sobre el papel, brilla por la ambición de los objetivos que se propone, pero también vemos en la realidad la escasez medios para conseguirlos.
El sector agrario gracias al desarrollo tecnológico a conseguido simplificar todas las labores que requieren un gran gasto de gasoil, tiempo y desgaste para los tractores en una única máquina.
Esto a promovido un nuevo movimiento de siembra llamada “siembra directa” se trata de una técnica desarrollada principalmente en Alemania y Francia debido a las grandes extensiones de tierra y al escaso espacio temporal para realizar todas las labores de preparado de la tierra para la siembra, esto a provocado la invención de una nueva de máquina de siembra ya que se evitan todas las tareas anteriores a una siembra tradicional, ahorrando de este modo tiempo, gasoil y desgaste de la maquinaria.
Con esta máquina además de un gran ahorro se produce un gran incremento en la producción del cereal, estos resultados son notables a partir del quinto año del uso de esta técnica ya que la tierra se aclimata a este modo de siembra, al no arar la tierra las bacterias producen un mayor enriquecimiento de la tierra.
Esta máquina consta de una tolva con una capacidad que oscila de los 2000kg a los 3200kg, con una anchura de trabajo desde los 3metros hasta los 6 metros, para el uso de esta maquinaria se requiere un tractor según la anchura de trabajo con una potencia entre los 105(cv) y los 400(cv) ya que el peso de esta máquina oscila entre los 7000kg y los 11000kg, en el transporte esta máquina acepta una velocidad hasta los 60km/h y una velocidad de trabajo entre 8-15km/h.
Esta máquina está compuesta por dos cuerpos, el primer cuerpo consta de una alineación de discos que abren la tierra y un segundo cuerpo conectado a la tolva con un circuito de tubos distribuidores de la simiente que introduce el grano a la tierra debido a que se encuentran unos discos con un pequeño Angulo que abren la tierra y cae la semilla en un pequeño surco.
El precio de una maquina según la marca puede ser variado concretamente en la marca Kuhn el precio según la anchura de trabajo oscila desde los 50000€ y los 120000€.
En mi opinión se trata de una inversión bastante cara ya que el precio de esta maquinaria es muy elevado pero se trata de una innovación que aumenta la producción y reducen los costes de producción, en mi caso tengo una máquina de este tipo y se trata de un gran avance y ahorro de tiempo y dinero y se incrementa notablemente la producción.
Grado en tecnología de las industrias agrarias y alimentarias
El presente título pretende formar egresados con algunas de las competencias presentes en las titulaciones a extinguir del título de Ingeniería Técnica Agrícola, esp. Industrias Agrarias y Alimentarias (Plan 1999) y de la Licenciatura de Ciencia y Tecnología de los alimentos, al tomar de ambos la parte correspondiente a la Tecnología Alimentaria, y lo complementa con un mayor peso en gestión y organización del empresas. Es por ello que el presente título no reclama atribuciones profesionales reguladas por la Ley 12/1986, de 1 de abril, sobre regulación de las atribuciones profesionales de los Arquitectos e Ingenieros Técnicos.
El presente título consta de tres especialidades u orientaciones:
a. Industrias Lácteas.
b. Enología.
c. Calidad Alimentaria.
Centro responsable
El centro responsable del título de Grado en Tecnología de las Industrias Agrarias y Alimentarias, en lo que a la adscripción administrativa se refiere, es la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola (EUIT Agrícola), si bien se imparte en la modalidad de intercentros de manera compartida con la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos, conforme a la “Normativa Reguladora de Planes de Estudio Intercentros de la UPM”
Centros en los que se imparte el título
El título se imparte, principalmente, en la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola, si bien las prácticas de algunas asignaturas se imparten en los laboratorios e instalaciones de la Escuela Técnica superior de Ingenieros Agrónomos.
Curso académico en el que se implantó
El título de Grado en Tecnología de las Industrias Agrarias y Alimentarias ha tenido una implantación progresiva desde el curso académico 2010/2011, curso en el que se empezó a impartir primer curso.
Tipo de enseñanza
El tipo de enseñanza es presencial, si bien en la actualidad la mayoría de las asignaturas en la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola utilizan plataformas de “b-learning”, como Moodle.
Número total de créditos europeos
El título de Grado en Tecnología de las Industrias Agrarias y Alimentarias consta de 240 ECTS distribuidos en ocho semestres de 30 ECTS cada uno, los cuáles, a su vez, se agrupan en cuatro cursos.
Número mínimo de créditos europeos de matrícula por estudiante y periodo lectivo
Conforme a la normativa de acceso y matriculación para el curso académico 2013-2014, los estudiantes que se matriculen por primera vez de primer curso y el resto de los alumnos realizarán una matrícula semestral. No obstante, atendiendo a lo recomendado en el R.D. 1393/2007, se permitirá, para atender los casos de estudiantes con necesidades educativas especiales, dos itinerarios diferentes, lo que no implicará la duplicación de la docencia, sino tan sólo la recomendación a los estudiantes a tiempo parciales o con necesidades especiales de ritmos de matriculación diferente.
Normas de permanencia
De acuerdo a la normativa de permanencia aprobada por el Consejo de Gobierno de la UPM, “el estudiante que se matricule por primera vez en el primer curso de estudios de Grado que se imparten en la Universidad Politécnica de Madrid, para poder continuar los mismos, tendrá que aprobar al menos 6 créditos europeos de materias obligadas del primer curso de la titulación a la que aspira". No obstante lo anterior, el alumno que no apruebe en su primer curso los referidos 6 créditos europeos, podrá elegir según conviniese a sus intereses, entre varias opciones que pueden consultarse en Normativa
La necesidad de que el sector aproveche todas
las oportunidades de desarrollo posible y dentro de ellas las nuevas
tecnologías que son clave para el desarrollo de cualquier sector, como el
agrario y el rural. Para así poder progresar más.
Como podemos ver la nueva aplicación de tecnología
que impactan en la producción agrícola se está volviendo cada
vez más importante ya que la aplicación de estas mejora y optimiza el
proceso de los principales productos agrícolas. A través del tiempo
se ve la necesidad de incrementar nuevas tecnologías para un
mejor desarrollo y por eso han dado un lugar muy importantes
para los productos y productores agrícolas.
Nuevas tecnologías alimentarias: el procesamiento de alimentos por razones de seguridad, conveniencia y sabor.
La salazón y el secado son dos de los primeros métodos utilizados para transformar alimentos con el fin de preservar su frescura y mejorar su sabor. Con el paso de los años, las técnicas de procesamiento de alimentos han mejorado sustancialmente, lo que ha permitido perfeccionar el abastecimiento alimentario al prolongar la duración de los artículos, evitar que éstos se echen a perder y aumentar la variedad de los productos disponibles. Éste es el primero de una serie de artículos que Food Today va a dedicar a las nuevas tecnologías y su contribución a una provisión de alimentos más eficaz.
Extrusión: nuevas formas y texturas
Determinados alimentos como algunos productos de aperitivo, cereales, golosinas e incluso algunas comidas para animales se producen gracias a un método de procesamiento conocido como extrusión. Ésta consiste básicamente en comprimir los alimentos hasta conseguir una masa semisólida, que después se pasa por una pequeña abertura, que permite obtener una gran variedad de texturas, formas y colores a partir de un ingrediente inicial. Este procedimiento ha dado lugar a productos con formas y texturas desconocidas hasta ahora. La extrusión puede servir para dar forma y, en ocasiones, cocinar ingredientes crudos y convertirlos en productos acabados.
La máquina extrusora consiste en una fuente de energía, que acciona el tornillo principal, un alimentador para dosificar los ingredientes crudos y una espiga que rodea al tornillo. Este último empuja los ingredientes hacia una abertura con una forma determinada, la boquilla, que determinará la forma del producto. La extrusión puede realizarse a elevadas temperaturas y presiones, o simplemente aplicarse para dar forma a los alimentos, sin cocinarlos.
Uno de los beneficios derivados del uso de este procedimiento en la producción de alimentos está relacionado con la conservación de los mismos. La extrusión permite controlar la cantidad de agua contenida en los ingredientes, de la que dependen la aparición de microbios y la consiguiente putrefacción de los alimentos. Por lo tanto, es una técnica muy útil para producir productos alimentarios con una humedad óptima y duraderos, que cada vez se emplea más para obtener toda una serie de productos como aperitivos, algunos cereales de desayuno, golosinas y comida para animales.
Productos nuevos y originales
Los productos de aperitivo son uno de los sectores de la industria alimentaria que más ha crecido recientemente; en este campo, la extrusión ya se ha establecido como método para obtener productos nuevos y originales. La mayoría de los cereales pueden someterse a este proceso, así como los productos a base de cereales como el pan, los cereales de desayuno, y los pasteles. La extrusión también puede emplearse para producir alimentos para animales.
Una aplicación de la extrusión que resulta especialmente prometedora es el procesamiento de carne artificial. Éste consiste en procesar y secar harina de soja hasta obtener una sustancia con una textura esponjosa que se sazona de forma que su sabor sea parecido al de la carne. A las semillas de soja se les quita la cáscara y se extrae su aceite antes de molerlas para obtener harina. Después, la harina se mezcla con agua para eliminar los hidratos de carbono solubles, y se extrusiona la masa resultante. Durante el proceso, la soja calentada pasa de una zona de alta presión a otra de presión reducida a través de la boquilla, lo que produce la expansión de la proteína de la soja. A continuación, se somete a deshidratación y puede cortarse en trozos o molerse para producir grageas. Con las técnicas de extrusión es posible producir sustitutos de la carne de buena calidad a partir de soja o de la mico-proteínas (proteínas obtenidas a partir de hongos). La proteína de soja también se emplea para elaborar alimentos funcionales con el objetivo de aprovechar sus propiedades beneficiosas.
Este procedimiento se ha usado en la preparación de raciones alimentarias para el ejército y para rutas, en la de alimentos destinados a satisfacer necesidades dietéticas especiales, y en la de la comida que se distribuye durante situaciones de desastre o hambrunas. Incluso se ha propuesto como candidato para la instalación de un sistema de procesamiento de alimentos en Marte. La aplicación de la extrusión para elaborar alimentos innovadores garantiza un futuro muy prometedor a la producción alimentaria.
Tecnología de los alimentos, aplicación de las ciencias físicas, químicas y biológicas al procesado y conservación de los alimentos, y al desarrollo de nuevos y mejores productos alimentarios. La tecnología de alimentos se ocupa desde la composición, las propiedades y el comportamiento de los alimentos en el lugar de su producción hasta su calidad para el consumo en el lugar de venta. Los alimentos son una materia compleja desde el punto de vista químico y biológico. La tecnología de los alimentos es una ciencia multidisciplinaria que recurre a la química, la bioquímica, la física, la ingeniería de procesos y la gestión industrial. Los científicos y técnicos en alimentos son responsables de que éstos sean sanos, nutritivos y tengan la calidad exigida por el consumidor. Todos necesitamos comer, de modo que siempre seguirá existiendo demanda de tecnología alimentaria.
En la industria alimentaria, se producen gran cantidad y diversidad de productos alimentarios para su distribución y venta, a menudo en distintos países. Sería imposible, y en ocasiones destructivo, comprobar todos y cada uno de los productos elaborados para asegurarse de que cumplen todos los requerimientos de seguridad y calidad. En lugar de ello, el técnico aplica programas de garantía de calidad para asegurarse de que los productos alimentarios cumplan los requisitos necesarios, y se ajusten a la legislación alimentaria en vigor. La garantía de calidad se basa en el uso de sistemas de análisis aleatorio en puntos críticos de control. En éstos, el material que se está procesando y el proceso en sí deben ser conocidos para identificar los riesgos asociados con cada paso para así definir los puntos críticos de control. Es en estos pasos donde se controla el producto para garantizar la eliminación o reducción suficiente de los diferentes riesgos. Por ejemplo, la leche, alimento rico en proteínas, es nutritiva tanto para el ser humano como para ciertos microorganismos, y es un medio en el cual éstos pueden estar presentes. Algunos microorganismos son inocuos, mientras que otros pueden producir enfermedades como la tuberculosis. No obstante, las bacterias patógenas mueren por acción del calor, de modo que, por ley, es obligado calentarla a 63° C durante 30 minutos como parte del proceso de pasteurización, así llamado en honor al famoso biólogo francés Louis Pasteur. Se sabe que los huevos pueden ser portadores del microorganismo Salmonella asociado a las intoxicaciones alimentarias, por lo que los huevos preparados en casa deben cocinarse muy bien. La escala y riesgo de contaminación en la industria alimentaria, donde se juntan muchos huevos para obtener huevo batido como ingrediente, hacen que éste sea un punto crítico de control, y los huevos deban ser pasteurizados por obligación legal.
En este caso, para impedir que el huevo adquiera un color tostado durante el tratamiento por calor, se emplea la enzima glucosa oxidasa para eliminar la glucosa libre, y se utiliza una temperatura más baja en la pasteurización. Se trata de un interesante ejemplo de la aplicación de la tecnología de alimentos, ya que se emplean la química alimentaria, la bioquímica, la física y la microbiología de los alimentos para garantizar la seguridad y calidad de un ingrediente importante y nutritivo.
Son muchos los alimentos que se conservan aplicando calor o mediante deshidratación; el técnico responsable estudia, por tanto, los principios de la transferencia del calor y la masa. La tecnología alimentaria implica, pues, la comprensión y aplicación de multitud de operaciones, incluyendo la reducción del tamaño de las partículas y su mezcla.
No todos los microorganismos presentes en los alimentos son dañinos ni deterioran la comida. Uno de los primeros usos de la biotecnología fue su aplicación a los alimentos para la obtención de productos fermentados. Estos son alimentos en los que microorganismos, como las bacterias del ácido láctico o algunas levaduras y mohos, se añaden a los alimentos o se favorece su crecimiento en ellos con el fin de que sus enzimas los modifiquen y den lugar a nuevos productos y sabores. Los ejemplos más conocidos son: el vino, elaborado por la acción de levaduras sobre el jugo de uva, el yogur y algunos quesos, que se elaboran por fermentación de la leche gracias a la acción de las bacterias del ácido láctico, y los mohos, empleados en algunos quesos curados, como el Camembert.
Marco referencial
Desde la más remota antigüedad, el hombre descubrió cómo moler trigo entre dos piedras para obtener harina. Mucho tiempo después, en Hungría, se descubrió la molienda con rodillos, que se usa para obtener buena parte de la harina refinada de nuestros días. Con la harina, agua y otros ingredientes se hace una pasta que se amasa y, tras fermentar, se cuece en hornos para obtener una gran variedad de panes, un alimento básico. La producción a gran escala de hogazas de pan depende de las propiedades del gluten, una proteína presente en el trigo y, en menor medida, en el centeno. El gluten es lo que da a la masa su peculiar elasticidad, permitiendo que se expanda durante la cocción. Se aplicó la misma técnica al maíz, al trigo y al arroz para obtener cereales, que hoy se consumen en todo el mundo como alimento ideal y conveniente para la primera comida del día, ya que no requieren preparación alguna en el hogar.
La combinación de los conocimientos del panadero, la experiencia del ingeniero alimentario y un empaquetado adecuado permitieron la producción comercial de otro conocido alimento hecho a base de cereales, las galletas. Éstas se hornean hasta que su contenido en humedad alcanza un mínimo determinado, y en un envasado hermético se pueden conservar muchos meses.
Sólo en el transcurso del último medio siglo, tras los trabajos del estadounidense Clarence Birdseye, ha llegado al mercado otro éxito de la tecnología alimentaria: el uso de la congelación rápida para producir toda una gama de productos congelados. En la congelación rápida se forman muchos pequeños cristales de hielo, que sólo producen daños menores a la estructura celular cuando la comida se descongela. La congelación rápida ha aumentado la disponibilidad, por ejemplo, de pescados y verduras, y de modo notable de guisantes verdes o chícharos congelados, que resultan más tiernos y dulces que los que atraviesan frescos en sus vainas las cadenas de comercialización hasta llegar al consumidor. Si los guisantes y otras verduras se congelaran directamente, las enzimas presentes en ellos producirían un lento deterioro en su color y sabor, incluso a temperaturas bajas. Para impedir que esto ocurra, se usa el blanqueo en agua caliente (80-90 °C), o al vapor, para destruir la actividad enzimática. La tecnología de la congelación comercial rápida ha multiplicado la disponibilidad de los valiosos nutrientes propios de estos alimentos.
Otro éxito de la tecnología alimentaria fue el helado. Este popular producto, que tiene miles de años de antigüedad, se produce a partir de una emulsión de un aceite en agua, que se desestabiliza en parte durante la congelación produciendo un cierto grado de agregación de las grasas, lo que a su vez contribuye a que la textura del producto sea más suave. Hoy en día, se usan emulsionantes y estabilizantes para impedir que parte de la fase acuosa se congele, lo que evita que se produzca una textura granulosa. La liofilización o secado por congelación es un proceso útil en el que se congelan los alimentos y a continuación se les somete a la acción del vacío, con lo que el hielo se convierte directamente en vapor (sublimación). Este proceso se usa cuando su precio queda justificado por los beneficios que aporta en lo que se refiere a la conservación del sabor y la comodidad de uso del producto, como por ejemplo, en el caso del café instantáneo.
Implicaciones de la tecnología alimentaria
La tecnología alimentaria no implica sólo el estudio del procesado de alimentos y sus aplicaciones, sino también el estudio de cómo el procesado y la composición de los alimentos afectan a sus características organolépticas (sabor, textura, aroma y color). En los últimos tiempos somos muy conscientes de hasta qué punto es necesaria una dieta sana y equilibrada (véase Líneas nutricionales). Los técnicos alimentarios han dedicado mucho tiempo al desarrollo de una amplia gama de productos bajos en grasas que se puedan untar. Éstos son emulsiones de aceite en agua que, si se mantienen a baja temperatura, tienen la textura de la mantequilla pero son más fáciles de untar en el pan. Como consumidores podemos escoger entre una variedad cada vez mayor de aceites y mantequillas vegetales capaces de satisfacer nuestras necesidades de ácidos grasos esenciales sin aportar un exceso de grasa a la dieta.
Nuestra dieta no se compone tan sólo de los tres principales nutrientes, grasas, hidratos de carbono y proteínas, sino también de toda una variedad de micronutrientes esenciales en forma de fibra dietética, minerales y vitaminas (véase Nutrición humana). Para conservar la salud y la vitalidad requerimos toda una serie de micronutrientes, en cantidades suficientes pero no excesivas, junto con la ausencia, o minimización, de componentes tóxicos en los alimentos, bien sean de origen natural o contaminantes. Los técnicos alimentarios japoneses han abierto el camino a la producción de toda una serie de alimentos funcionales, en los que estos micronutrientes se aportan en productos específicos, como las bebidas deportivas. También en Japón hay gran interés por la aplicación de presiones elevadas, de miles de atmósferas, a los alimentos, como proceso de conservación alternativo al calor, por ejemplo en el envasado.
Otro campo donde la tecnología alimentaria se ha mantenido activa es en la aplicación del frío, sólo o en combinación con atmósferas modificadas, para aumentar la calidad de conservación o la duración en exposición de los alimentos. Si se reduce el contenido de oxígeno de la atmósfera y se incrementa el de dióxido de carbono, es posible reducir la tasa de respiración de los alimentos vegetales. Esta utilización de atmósferas controladas o modificadas ha permitido mantener en buen estado frutas, por ejemplo manzanas, que después han sido
consumidas como frescas muchos meses más tarde, a veces, al otro lado del mundo.
La tecnología alimentaria es también consciente del papel crucial que desempeña el empaquetado de los productos. Los sistemas modernos no sólo ofrecen un recipiente cómodo y atractivo, sino que, en caso de estar adecuadamente sellado y en el supuesto de que esté fabricado con los materiales apropiados, actúa como barrera para, por ejemplo, conservar la leche fresca de alta calidad y larga duración durante varios meses, mantener el pan libre de mohos durante semanas o mantener el color rojo brillante de la carne de vacuno durante muchos días.
La tecnología alimentaria es una actividad científica internacional e interdisciplinaria que puede estudiarse como carrera, con su correspondiente titulación, en ciertas universidades del mundo. Los licenciados trabajan con minoristas y fabricantes de alimentos en el desarrollo de nuevos productos, y se encargan de garantizar la seguridad y calidad de los alimentos producidos. Otros científicos y técnicos de la alimentación trabajan en institutos de investigación, universidades o grandes empresas, mientras que algunas de éstas trabajan para organismos internacionales y agencias y laboratorios controlados por los gobiernos, cuyo objetivo es garantizar que los productos alimentarios que consumimos sean nutritivos y seguros, y podamos disfrutar de ellos sin preocupación alguna.
Nuevas tecnologías en la conservación de alimentos
La aplicación de nuevas tecnologías en el ámbito de la conservación de alimentos pretende dar respuesta al incremento de la demanda, por parte de los consumidores, de alimentos con aromas más parecidos a los frescos o naturales, más nutritivos y fáciles de manipular.
Las tecnologías más estudiadas en la actualidad se basan en el empleo de sistemas de destrucción o inactivación bacteriana sin necesidad de emplear un tratamiento térmico intenso, como la Alta Presión Hidrostática (HHP, son sus siglas inglesas) y el Campo Eléctrico Pulsado (PEF), así como todos aquellos sistemas de envasado y modificación de la atmósfera gaseosa y otras varias.
No obstante, y a pesar de todos los esfuerzos en términos de investigación y de inversiones, se está implementando, de forma generalizada en la obtención de nuevos productos, un número reducido de estas tecnologías.
Tecnologías de inactivación
Las técnicas de inactivación microbiana han sido las más estudiadas, especialmente en la última década. Algunas de las más destacadas son la radiación ionizante, HHP, PEF, homogeneización por alta presión, descontaminación por radiación ultravioleta, láser de alta intensidad, ultrasonidos o los campos magnéticos. De entre ellos, han tenido especial fortuna la alta presión y el campo eléctrico pulsado, ya que no requieren la aplicación de calor, son tratamientos relativamente económicos, especialmente cuando se puede trabajar en continuo y con volúmenes adecuados de producto, y no producen problemas de residuos peligrosos.
Alta presión hidrostática
Algunas técnicas permiten incrementar la vida comercial de productos frescos después de su elaboración La técnica de alta presión hidrostática (HHP) se basa en el tratamiento de un producto por encima de 100 MPa, una elevada presión, que consigue afectar, especialmente, a las membranas celulares y a la estructura de algunas proteínas sensibles. La consecuencia es que se puede limitar el desarrollo microbiano y eliminar una parte significativa de las bacterias presentes en el producto.
Actualmente, los equipos que mayoritariamente se encuentran en el mercado son discontinuos, aunque es posible conseguir, a un precio elevado, algunos sistemas que empiezan a ofrecer la posibilidad de trabajar en continuo. Las capacidades de tratamiento suelen ir de 1 a 4 toneladas por hora con sistemas de elevada, con un coste estimado de entre 10 y 15 céntimos de euro por kilogramo de producto.
Se ha realizado una producción comercial de algunos alimentos como mermeladas de frutas, gelatinas, salsas, zumos, guacamole y jamón cocido, entre otros productos. Sin embargo, desde casi el principio se había considerado su aplicación para el tratamiento de leche y derivados. No obstante, más que en aplicaciones comerciales, se ha trabajado en el estudio científico de los tratamientos por alta presión para incrementar la vida comercial de algunos productos, después de su elaboración, como el queso de cabra, para reducir el tiempo de maduración de algunos quesos y para limitar la sobre-acidificación del yogur.
A pesar de todo, un punto que no ha sido estudiado con suficiente profundidad todavía es la aplicabilidad de este sistema a la leche para conseguir una reducción de su alergenicidad. Desde hace tiempo se está poniendo de manifiesto que la leche es uno de los alimentos que más fácilmente inducen a alergias en niños si se introduce pronto en la alimentación infantil. En este sentido, parece que la alta presión hidrostática puede afectar la estructura de la beta lactoglobulina, una de las proteínas más implicadas en el mecanismo de desarrollo de la alergia a la leche. Por tanto, un tratamiento complementario podría conseguir un producto significativamente más seguro.
Con este tratamiento se ha puesto demostrado que se consigue una reducción importante del recuento microbiano, aunque no está aún resuelto qué pasa con un grupo de bacterias, las denominadas viables no cultivables. Es decir, microorganismos que se ven dañados, que no pueden crecer pero que no han muerto. Éstos pueden activarse de nuevo, lo que supondría un peligro potencial, especialmente si el alimento no se mantiene en refrigeración.
Campo eléctrico pulsado
La tecnología basada en el campo eléctrico pulsado (PEF, en sus siglas inglesas) es también un tratamiento en el que no se produce un calentamiento de los alimentos y busca inactivar grandes cantidades de microorganismos. Esto implica una reducción de la actividad biológica en el producto con el consiguiente incremento en la vida comercial del producto.
El PEF se basa en colocar el producto entre un set de electrodos que envuelven una cámara de tratamiento. Cuando se introduce el alimento en esa cámara, se le suministran pulsos eléctricos de elevado voltaje, lo que produce una rotura en la pared y la membrana de las células microbianas. No obstante, sólo se pueden tratar en la actualidad alimentos líquidos. Este sistema no se encuentra con facilidad en la industria, debido quizás a lo relativamente reciente de su aplicabilidad. Por el momento aún está en fase experimental.
Generalmente, las bacterias Gram positivas son más resistentes, lo que inicialmente siempre se ha considerado como algo negativo, y especialmente las esporas de bacterias, que se muestran habitualmente como altamente resistentes. Estos datos no son especialmente buenos, sobre todo si tenemos en cuenta que son tratamientos que han salido al mercado con el interés de sustituir el calor, sin provocar modificaciones en los alimentos.
No obstante, es posible aplicarlo a alimentos que no requieran tratamientos especialmente intensos y en los que la microbiota Gram positiva sea la dominante, como por ejemplo la mayoría de los alimentos fermentados, como quesos, yogures, embutidos y productos cárnicos.
Distintos procesos que no elevan la temperatura consiguen eliminar los patógenos de los productos sin que se vean alteradas sus cualidades organolépticas.
El crecimiento en la demanda de alimentos mínimamente procesados por parte del consumidor, ha impulsado entre muchas otras cosas, el desarrollo de nuevos métodos de conservación. Los procesos no térmicos, como la alta presión hidrostática, los ultrasonidos, campos magnéticos, campos oscilantes o destellos de luz blanca son algunos ejemplos de ello. Estos mecanismos pueden utilizarse para procesar el alimento sin que se vea afectada su calidad y, por tanto, manteniendo sus características organolépticas intactas. Aunque la eficacia de estos métodos se conoce desde hace tiempo, no ha sido hasta ahora cuando se han producido los mayores avances tecnológicos que han hecho posible su comercialización.
La aparición de productos mínimamente procesados está asociada a cambios en los hábitos de consumo: el cliente demanda comida de fácil preparación, mínimo tiempo de elaboración y máxima seguridad. Bajo estas premisas, la industria alimentaria ha desarrollado nuevas tecnologías que permiten el desarrollo de alimentos que, además de ser seguros, conservan sus cualidades nutricionales y organolépticas. Mediante estos mecanismos de conservación y transformación se obtiene un alimento que, generalmente, puede consumirse crudo o después de haber sido sometido a un tratamiento térmico suave. Se trata de alimentos con una elevada calidad, tanto nutritiva como sensorial, y a la vez con un mínimo procesado que garantiza unas propiedades organolépticas excelentes. Además, permite alargar su vida útil y satisfacer los gustos del consumidor.
Avances tecnológicos
Los mayores avances de estas nuevas tecnologías se han conseguido con el desarrollo de sistemas físicos que comprometen la viabilidad de los microorganismos, es decir, los elimina sin necesidad de que se produzca un aumento de la temperatura del alimento, y es que el hecho de someter los alimentos a altas temperaturas favorece la pérdida de valor nutricional y organoléptico. Estos métodos, llamados no térmicos, no afectan o lo hacen de forma muy leve, a las características nutritivas y sensoriales de los alimentos.
Los más destacados son los que utilizan las altas presiones, los ultrasonidos, la irradiación, los pulsos de campos eléctricos de alta intensidad, los campos magnéticos oscilantes y la luz blanca de alta intensidad. Para una mayor eficacia se utilizan procesos combinados en los que se aplican simultáneamente varios procedimientos. Esta simbiosis permite potenciar el efecto de cada uno de ellos y reducir el impacto adverso que puede ocasionar en los alimentos tratados.
Campos eléctricos de alta intensidad
Los campos eléctricos de alta intensidad que se utilizan se sitúan entre 20 y 60 kV/cm, y se aplica al alimento en forma de pulsos cortos que se ajustan teniendo en cuenta los distintos factores del alimento y de la microbiota contaminante. El efecto sobre los microorganismos se basa en la alteración o destrucción de su membrana celular dejándolos inactivos. Cuando se aplica una intensidad de campo eléctrico, se origina una diferencia de potencial entre ambos lados de la membrana del microorganismo y, cuando esta diferencia de potencial alcanza un valor crítico determinado, que varía en función del tipo de microorganismo, se origina la pérdida de su integridad, el incremento de la permeabilidad y finalmente la destrucción de la membrana del patógeno.
Esta técnica constituye una de las mejores alternativas a los métodos convencionales de pasteurización, su uso está limitado a productos capaces de conducir la electricidad y exentos de microorganismos esporulados, es decir, que produzcan esporas, como el Clostridium y el Bacillus. Los alimentos más idóneos para este tratamiento son la leche, los zumos de frutas, las sopas, los extractos de carne o el huevo líquido.
Ultrasonidos
Los ultrasonidos pueden definirse como ondas acústicas inaudibles de una frecuencia superior a 20 kHz. Pueden usarse para la conservación de los alimentos, acción para la que son más eficaces las ondas ultrasónicas de baja frecuencia (18-100 kHz) y alta intensidad (10-1000 W/cm2). El efecto conservador de los ultrasonidos está asociado a los fenómenos de cavitación gaseosa, que explica la formación de microburbujas en un medio líquido. La cavitación se produce en las regiones de un líquido en el que se producen ciclos de expansión y compresión de forma alterna.
Durante los ciclos de expansión los ultrasonidos provocan el crecimiento de las burbujas existentes en el medio o la formación de otras nuevas y, cuando éstas alcanzan un volumen al que no pueden absorber más energía, implosionan violentamente para volver al tamaño original. Esta acción supone la liberación de toda la energía acumulada, ocasionando incrementos de temperatura instantáneos que no suponen una elevación sustancial de la temperatura del líquido tratado. Sin embargo, la energía liberada sí afecta la estructura de las células situadas en el entorno.
Se ha demostrado que las formas esporuladas son tremendamente resistentes a la acción de los ultrasonidos (se requieren horas para su inactivación), mucho más que las formas vegetativas. Así, el efecto de los ultrasonidos sobre los patógenos en los alimentos es limitado y depende de múltiples factores. Por ello, la inactivación microbiana se produce como consecuencia de una mezcla, simultánea o alterna, con otras técnicas de conservación. Por ejemplo, la aplicación de ultrasonidos y tratamientos térmicos suaves (temperaturas inferiores a 100º C) conocida como termoultrasonicación o la combinación con incrementos de presión (inferior a 600 MPa) que se denomina manosonicación. O el uso de ambas a la vez, la manotermosonicación.
Sus usos en la industria alimentaria, particularmente la manosonicación y la manotermosonicación se encuentran en la esterilización de mermeladas, huevo líquido y, en general, para prolongar la vida útil de alimentos líquidos. Los ultrasonidos de forma aislada son eficaces en la descontaminación de vegetales crudos y de huevos enteros sumergidos en medios líquidos. A parte de la conservación, los ultrasonidos se han utilizado para el ablandamiento de carnes, en sistemas de emulsificación y homogenización así como en la limpieza de distintos equipos para el procesado de alimentos.
Pulsos de luz blanca
La aplicación de pulsos de luz blanca de alta intensidad es un tratamiento limitado a la superficie de los productos, es decir, puede utilizarse para la eliminación de microorganismos alterantes presentes en líquidos transparentes y alimentos envasados en materiales transparentes. El espectro de luz que se utiliza incluye longitudes de onda desde el ultravioleta hasta el infrarrojo. La intensidad de los pulsos varía entre 0,01 y 50 J/cm2 (aproximadamente unas 20.000 veces superior a la radiación solar sobre la tierra).
Este tratamiento provoca cambios fotoquímicos, es decir, modifica el ADN en las membranas celulares de los patógenos y fototérmicos, que producen un incremento de la temperatura momentáneo en la superficie tratada pero que, por la corta duración del pulso, no afecta a la temperatura global del producto. Los alimentos tratados mediante esta técnica pueden ser los filetes y porciones de carne, pescado, gambas, pollo o salchichas.
El procesado de los alimentos a requerido de muchos esfuerzos y conocimientos tantos científicos como materiales. Estos avances científicos ayudan a que los alimentos duren muchos mas, se eliminen gérmenes patógenos para mejorar la conservación. La conservación de los alimentos van desde la aplicación de altas presiones entre otros.
Los que mas ha impulsado a crear estas nuevas tecnologías para los alimentos son demandas por alimentos crudos o pocos procesados, ademas se dice que poner los alimentos a altas temperaturas mantiene mejor los nutrientes al máximo. Esto a ayudado mucho ya que al no haber tantos microbios en los alimentos habrá mucha seguridad al comerlos; siendo así también habrán menos enfermedades y nos dará mucha mejoría a toda la gente.
Estas también nos permiten crear materia prima de gran cantidad, estas nuevas tecnologías que se están usando para esto no alteran el sabor ni sus propiedades.
