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:
• ELEMENTO SECUNDARIO:
Convierte la señal eléctrica del elemento secundario en energía mecánica, haciendo vibrar el medio circundante y provocando ondas de presión a altas frecuencias
Es elemento que proporciona la señal fácil de generar (eléctrica, magnética etc.)
FUENTE ELECTRICA
TRANSDUCTORES CONDUCIDOS POR LIQUIDOS
TRANSDUCTOR
TRANSDUCTORES DE MAGNETO RIGIDO
ENERGIA DE SONIDO
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 organoléptica
la
calidad
nutricional,
ni
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-porpulsos-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%20GERARDO%20GONZALEZ.pdf