SIMES

Máquina lavadora de baldes plásticos para la industria de alimentos

COMPONENTES DE ETAPAS DE LAVADO, ENJUAGUE Y SANITIZADO

Lavado: longitud aproximada de 1,2 m. Bomba centrifuga de 5,5 HP, trabajando en recirculación. Filtro dual plano en la aspiración de la bomba y filtro de línea en la impulsión. Filtro de canasto para retención de trozos grandes y/o elementos extraños. Flotante mecánico para asegurar nivel de agua. Aproximado 35 picos de proyección de acero inoxidable AISI 304. Tapa de inspección superior. No incluye dosificador del agente de limpieza. Enjuague: longitud aproximada de 1,0 m. Bomba centrifuga de 4 HP, trabajando en recirculación. Filtro dual plano en la aspiración de la bomba y filtro de línea en la impulsión. Flotante mecánico para asegurar nivel de agua. Aproximado 35 picos de proyección de acero inoxidable AISI 304. Tapa de inspección superior.

SIMES S.A. es una empresa santafesina dedicada desde hace cinco décadas al diseño y fabricación de máquinas y equipos para las industrias procesadoras de alimentos. El crecimiento alcanzado a través de los años y su performance exportadora la han llevado a invertir en una nueva planta en la localidad de Monte Vera, que estará terminada en breve tiempo. Su diseño tiene en cuenta los futuros crecimientos, lo que permitirá a SIMES trabajar con mayor comodidad y continuar su expansión, incorporando nuevas maquinarias y tecnología. En esta oportunidad presenta su lavadora de baldes plásticos con capacidad de hasta 300 unidades por hora.

DETALLES CONSTRUCTIVOS

Cuerpo de la máquina: se encuentra sobre las cubas de recirculación de cada etapa. Construido totalmente en acero inoxidable AISI 304 de 2 mm de espesor, con terminación exterior 2B. Transportador: compuesto por cadena de acero inoxidable AISI 304, accionada por motorreductor de 1 HP, opcional velocidad variable. Cañerías: totalmente en acero inoxidable AISI 304, de fácil desarme para realizar tareas de limpieza. Calentamiento: por vapor directo o por serpentín para circulación de agua caliente. Tablero eléctrico: incorporado en la máquina (opcional exterior a la máquina), construido en acero inoxidable AISI 304, medidores y controladores de temperatura, llave seccionadora, arrancador suave y guardamotor, comandos en 24V.

ALIMENTACIÓN

Energía eléctrica: CAT 380 V - 50 Hz. Aproximado 8 Kw. -Tensión de comando: 24 VCA. Agua potable: 300/600 l/h - 1 a 3 bar - diámetro ¾" (según condiciones de funcionamiento). Vapor de agua: 3 a 4 bar. UD. BSP de ½”. No incluye válvula reductora de presión (si se calienta por vapor). Agua caliente a 85/90 ºC a presión de 2 Bar (si se calienta por agua caliente). Desagüe: se provee con válvula mariposa en cada cuba (2”).

DIMENSIONES GENERALES

Largo total: 3,7 m; ancho 1,2 m; altura 1,6 m. Dimensiones baldes: alto = 286 mm; diámetro = 235 mm. Dimensiones tapas: alto = 15 mm; diámetro = 235 mm (en bastidor de seis unidades). Referencial a confirmar según características y dimensiones reales.

MÁS INFORMACIÓN:

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La próxima gran transformación

En forma paradójica, el progreso económico es tanto la causa como la solución a la crisis climática.

Para evitar el peligroso cambio climático, el Acuerdo de París tiene como objetivo limitar el calentamiento global a 1,5°C este siglo. Esto significa que las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) deben reducirse en aproximadamente un 50% para 2030 y llegar a cero neto para 2050. La forma más realista en que las economías modernas pueden lograr este objetivo sin reducir los niveles de vida en los países más ricos y sin reducir el desarrollo en más pobreses modernizándose aún más, aprovechando la innovación humana, el ingenio y el espíritu empresarial para avanzar en tecnologías bajas en carbono y utilizar los recursos del planeta de manera más sostenible.

Los avances dramáticos en la automatización, el transporte y la industrialización, todos impulsados por combustibles fósiles, han impulsado el crecimiento exponencial de la economía global en los últimos dos siglos y medio, lo que ha resultado en un aumento de los estándares de vida, una mayor movilidad y un mejor bienestar material para una población mundial en rápido crecimiento. De manera importante, la revolución industrial fue también una revolución energética (Wrigley, 2010). Al descubrir cómo convertir los combustibles fósiles en energía mecánica, comenzando con la máquina de vapor, la humanidad desbloqueó suministros de energía aparentemente ilimitados para impulsar el crecimiento económico y el desarrollo también aparentemente ilimitados.

Pero el crecimiento cada vez mayor también ha liberado a la atmósfera cantidades cada vez mayores de gases con efecto invernadero (GEI) que atrapan el calor (procedentes de la generación de electricidad, el transporte, la industria, la agricultura y la deforestación), lo que a su vez ha contribuido al calentamiento del planeta y a su impacto climático y ambiental negativo. Casi las tres cuartas partes de las emisiones globales de GEI provienen del consumo de energía; otro 18,4% de la agricultura, la silvicultura y el uso de la tierra; 5,2% de procesos industriales, y 3,2% de los residuos (Ritchie, Roser y Rosado, 2020). Mientras el mundo siga dependiendo de las tecnologías con alto contenido de carbono, el aumento de la producción económica conducirá casi inevitablemente a un aumento de las emisiones de GEI.

Sin embargo, si bien el progreso tecnológico y económico ha “alimentado” la crisis climática, también es indispensable para mitigarla y superarla. Reemplazar los combustibles fósiles por energías renovables (solar, eólica y geotérmica, entre otras) es esencial para evitar y reducir las emisiones de GEI, al igual que los pasos para descarbonizar el transporte, la producción de acero, la fabricación de cemento y la agricultura, y para hacer que los ecosistemas económicos sean menos derrochadores y más eficientes en recursos en general. La adaptación a los efectos adversos del cambio climático también requerirá soluciones tecnológicas, desde el desarrollo de cultivos resistentes a la sequía y suministros de agua resilientes hasta la construcción de defensas contra inundaciones, la mejora del pronóstico del tiempo y el establecimiento de sistemas de alerta temprana (UNFCCC, 2016a). Dado que ya existen muchas tecnologías bajas en carbono, desde paneles solares y automóviles eléctricos hasta granjas verticales y hornos de arco eléctrico, el desafío es aumentar su producción y despliegue.

Un importante estudio sostiene que dos tercios de las economías, incluidos los principales emisores como Estados Unidos, la Unión Europea y China, podrían reducir sus emisiones de GEI en un 80% para 2030 y lograr la neutralidad de carbono para 2050, mediante la adopción masiva de la electrificación basada en tecnologías eólicas, hidroeléctricas y solares ya existentes (Jacobson et al., 2017). Incluso tecnologías más avanzadas, como el hidrógeno verde o la captura y el almacenamiento directos de carbono en el aire, también están avanzando rápidamente. Luego están las innumerables tecnologías climáticas "suaves" (procesamiento de datos, intercambio de información, capacitación y educación) que son más fáciles de adoptar y que serán igualmente críticas para cambiar las economías hacia alternativas bajas en carbono.

También es importante centrarse no sólo en qué tecnologías se necesitan, sino también en cómo se utilizan. Durante mucho tiempo se ha reconocido que sólo mediante el uso de nuevas tecnologías aprendemos a optimizar y explotar todo su potencial (Arrow, 1962). Esta dinámica de “aprender haciendo” puede tomar tiempo (David, 2002). De la misma manera que tomó décadas para que la invención de la dínamo se tradujera en electrificación masiva, podría llevar años desarrollar todo el potencial de la energía solar o la agricultura de carbono. Por lo tanto, tiene sentido ampliar las tecnologías nuevas, limpias y bajas en carbono ahora, incluso si los costos de inversión iniciales son altos, ya que la expansión de la capacidad desde el principio puede fomentar el uso, mejorar el rendimiento, reducir los precios y, en última instancia, hacer que las tecnologías renovables sean más atractivas y competitivas. Darse cuenta del potencial de una innovación a menudo también depende de casarla con otra innovación (Harford, 2017). Así como la explosión de Internet después de mediados de la década de 1980 dependió de innovaciones paralelas en telecomunicaciones satelitales y de fibra óptica, los vehículos eléctricos ahora están preparados para revolucionar el transporte de energía limpia porque se están beneficiando de otros avances tecnológicos, incluida la producción en masa de baterías de litio asequible, el despliegue de redes de recarga de vehículos eléctricos y una mayor disponibilidad de energías renovables. Por el contrario, la ausencia de tecnologías sinérgicas puede retrasar o bloquear significativamente el progreso económico.

Por ejemplo, la falta de soluciones tecnológicas asequibles y eficientes para almacenamiento de energía a gran escala y a largo plazo (un desafío que surge de la naturaleza intermitente de algunas tecnologías de energía con bajas emisiones de carbono, como la energía solar y eólica) es una pieza clave que falta en el rompecabezas de las energías renovables. Esta pieza necesita ser “descubierta” si las energías renovables quieren convertirse en un reemplazo confiable para los combustibles fósiles en todo el mundo. Este proceso positivo de interacción tecnológica, fertilización cruzada e innovación que se refuerza mutuamente tiene lugar a nivel mundial, no sólo a nivel de empresa. El hecho de que las células fotovoltaicas (PV), que convierten la energía solar en electricidad, sean cada vez más asequibles y estén disponibles es el resultado de innovaciones de apoyo mutuo en varios continentes, incluidas las inversiones estadounidenses en investigación y desarrollo (I+D) de células PV en la década de 1960 y 70, las políticas europeas para la instalación de paneles solares domésticos en las décadas de 1990 y 2000, y los esfuerzos chinos para mejorar y escalar la producción después de 2011 (IEA, 2022a).

La cooperación tecnológica, la competencia y la fertilización cruzada no sólo estimulan la innovación, también fomentan la necesaria difusión tecnológica. Muchos países en desarrollo tienen un abundante potencial de energía renovable que podría llevar al acceso de tecnologías e infraestructura bajas en carbono (IRENA, 2022). Esto está empezando a suceder. Kenia ya es líder mundial en la cantidad de sistemas de paneles solares instalados por persona, mientras que el 90% de la electricidad de Nepal proviene de la energía hidroeléctrica. La energía renovable generada localmente permite a los países en desarrollo y menos adelantados sortear muchas de las dificultades logísticas y los altos costos que implica la transmisión y distribución de energía de combustibles fósiles, mejorando su acceso a la ener-

gía y su autosuficiencia. Llevar energía limpia a los 759 millones de personas en el mundo en desarrollo que aún carecen de acceso a la electricidad no sólo estimularía el crecimiento económico y la creación de empleo y reduciría la pobreza, sino que también mejoraría los servicios esenciales, como la atención médica, la educación e Internet.

El cambio hacia la agricultura baja en carbono, especialmente las técnicas de agricultura climáticamente inteligente que se centran en cultivos intercalados, rotación de cultivos, agrosilvicultura y una mejor gestión del agua, puede traer beneficios similares a los agricultores de los países en desarrollo en términos de productividad mejorada, mayor resiliencia, menos deforestación y menor dependencia de fertilizantes y combustibles (Brakarz, 2020).

En resumen, la difusión de tecnologías bajas en carbono puede proporcionar a los países más pobres las herramientas esenciales que necesitan tanto para limitar las emisiones de GEI como para acelerar su desarrollo. Lograr una transición compartida y “justa” hacia una economía global baja en carbono no es sólo lo correcto: también es del interés de todos. El cambio climático no se detendrá si sólo las economías ricas tienen acceso a tecnologías bajas en carbono, mientras que las economías pobres siguen dependiendo de las centrales eléctricas alimentadas con combustibles fósiles y los motores de combustión interna. Dado que todos se ven afectados por el cambio climático, todos tienen interés en garantizar que las herramientas y los recursos tecnológicos para reducir las emisiones estén disponibles en la mayor medida posible.

Las economías ricas también pueden beneficiarse del desarrollo tecnológico en los países más pobres. Un ejemplo sorprendente de la colaboración tecnológica Norte-Sur es el plan para suministrar electricidad desde los parques eólicos y solares de Marruecos a los consumidores del RU a través de un cable submarino de 3.800 km, el cable más largo del mundo de este tipo. Cuando se complete en 2030, se espera que el proyecto de energía Xlinks Marruecos-Reino Unido entregue energía limpia y de bajo costo a más de 7 millones de hogares del RU, lo que representa el 8% de las necesidades de electricidad de ese país (Hook, 2021). De hecho, la transición a una economía global baja en carbono creará enormes oportunidades de inversión, empleo y crecimiento, no sólo costos de ajuste, para los países desarrollados y en desarrollo por igual. Por ejemplo, la inversión global en la transición energética baja en carbono, en sectores que van desde la generación de energía, el almacenamiento de energía y los vehículos eléctricos hasta los materiales sostenibles, la eficiencia eléctrica y la captura de carbono, ya totalizó US$ 1.3 billones

en 2021, duplicando la inversión de US$ 655 mil millones en 2017 (IEA, 2022b). Para reducir las emisiones de GEI a cero neto para 2050, la inversión acumulada en energía renovable debería alcanzar los US$ 131 billones durante los próximos 30 años (McKinsey & Company, 2022).

Del mismo modo, se están abriendo oportunidades de inversión masivas en las industrias del acero, el cemento, la agricultura, la silvicultura y la gestión de residuos a medida que cambian a tecnologías y procesos bajos en carbono. La construcción de industrias e infraestructura bajas en carbono no sólo requerirá nuevas inversiones y equipos, también requerirá nuevos trabajadores y habilidades. Cambiar a energía limpia, por ejemplo, podría generar 14 millones de nuevos empleos directos y 16 millones de empleos adicionales en sectores relacionados con la energía a nivel mundial para 2030 (IEA, 2021). En definitiva, la transición a una economía baja en carbono supondrá la construcción de una nueva economía. La buena noticia es que las tecnologías bajas en carbono se están expandiendo, y a un ritmo más rápido de lo que muchos predijeron (Naam, 2020)2. Por ejemplo, las energías renovables representaron el 11% de la energía primaria mundial y el 30% de la generación de electricidad en 2021 (AIE, 2022b). A pesar de los cuellos de botella en la cadena de suministro, el aumento de los precios de las materias primas y las crecientes tensiones geopolíticas, la Agencia Internacional de Energía (AIE) proyecta que las energías renovables están en camino de representar casi el 95% del aumento de la capacidad energética mundial hasta 2026, con la energía solar por sí sola proporcionando más de la mitad de ese aumento. La AIE espera que la cantidad de capacidad renovable agregada entre 2021 y 2026 sea un 50% más alta que entre 2015 y 2020, e incluso estos pronósticos optimistas pueden subestimar la velocidad y la escala de la transición.

La mala noticia es que, aunque la capacidad global de energía renovable está creciendo rápidamente, la demanda total global de energía está creciendo casi con la misma rapidez, por lo que el consumo de combustibles fósiles continúa aumentando (Figura 1). Casi el 80% de la energía mundial todavía se genera quemando combustibles fósiles, en particular petróleo, carbón y gas, en parte porque el suministro de energía renovable necesita ser aumentado y en parte porque el consumo de combustibles fósiles todavía está sujeto a una fuerte dependencia de la trayectoria debido a trabas tecnológicas, de infraestructura, institucionales y de comportamiento.

Figura 1 – Los combustibles fósiles continúan dominando las fuentes de energía a pesar del incremento del uso de las energías renovables.

Las emisiones mundiales de carbono relacionadas con la energía aumentaron un 6% en 2021, hasta los 36.300 millones de toneladas, su nivel más alto hasta la fecha y un 65% más que en 1990 (AIE, 2022c). La AIE estima que el ritmo actual de crecimiento de la capacidad de energía renovable deberá duplicarse durante la próxima década para que la economía mundial se mantenga en el camino hacia las emisiones netas cero para mediados de siglo.

Otros sectores también enfrentan el desafío de acelerar el cambio hacia tecnologías y prácticas bajas en carbono. El desafío es especialmente dificultoso en la agricultura, en comparación con la generación de energía o el transporte, por ejemplo, porque las tecnologías de reducción de emisiones son más amorfas y el sector es más difuso, lo que requiere cambios en la forma en que más de dos mil millones de personas cultivan la tierra y en cómo comen otros miles de millones (McKinsey & Compañía, 2020). Al mismo tiempo, el desafío se intensifica debido a la vulnerabilidad única de la agricultura al cambio climático, incluidos los fenómenos meteorológicos extremos, las sequías frecuentes y las especies y plagas invasoras, y debido a la creciente necesidad de alimentos para una población mundial en expansión.

APROVECHANDO EL PODER TRANSFORMADOR DEL COMERCIO

¿Qué papel jugará el comercio en la transición hacia una economía global baja en carbono? En el pasado, el comercio ha sido parte del problema, contribuyendo al cambio climático tanto directamente, al generar mayores emisiones de transporte (transporte marítimo, flete aéreo, camiones y ferrocarril), como indirectamente, al ayudar a impulsar un crecimiento global intensivo en carbono. Pero en el futuro, con las políticas adecuadas, el comercio puede ser una parte importante de la solución. El comercio puede aumentar el acceso de los países a bienes, servicios y equipos de capital con menos emisiones, y puede ayudar a difundir tecnologías y conocimientos críticos. Puede reducir los costos de los productos ambientales fomentando la eficiencia, las economías de escala y el aprendizaje práctico. Quizás lo más importante es que puede estimular la innovación al abrir nuevas oportunidades de mercado para exportaciones e inversiones bajas en carbono y al incentivar a los empresarios y las industrias a competir para aprovecharlas.

Si la producción con bajas emisiones de carbono alcanza el punto en que supera en precio y rendimiento a la producción con altas emisiones de car-

bono (porque los costos ambientales se internalizan en la producción con altas emisiones de carbono a través de impuestos y otras políticas o porque los avances tecnológicos por sí solos hacen que las alternativas bajas en carbono sean más baratas y mejores) entonces las fuerzas del mercado impulsarán la transición y el progreso se acelerará. Esto ya está sucediendo. Los avances científicos, los procesos de producción más eficientes y la creciente demanda mundial, todo respaldado por el comercio mundial abierto, han impulsado una asombrosa reducción en el precio y una mejora en el rendimiento de las tecnologías bajas en carbono (Figura 2). El precio de la energía solar, por ejemplo, ha caído casi un 90% desde 2010, mientras que la eficiencia de los paneles solares se ha duplicado desde 1980. Solo el año pasado, el costo de la electricidad procedente de la energía eólica terrestre se redujo un 15% y de la eólica marina en un 13%. El precio de las baterías de litio se ha desplomado en un 97% desde 1990, mientras que su densidad de energía casi se ha triplicado en sólo diez años.

Figura 2 – El precio de las energías renovables ha caído en los últimos diez años,

Incluso sectores más desafiantes, como la producción de acero, lograron reducir el uso de energía a la mitad entre 1975 y 2015, y las reducciones continúan, debido a los avances tecnológicos y al cambio de los altos hornos tradicionales a los hornos de arco eléctrico (IEA, 2020). Como resultado de estas mejoras dramáticas en precio y rendimiento, las tecnologías bajas en carbono se están volviendo más competitivas económicamente, no sólo como alternativas más sostenibles. Por ejemplo, casi dos tercios de las nuevas plantas de energía eólica y solar del mundo pueden generar electricidad a un precio más económico que las nuevas plantas de carbón más baratas del mundo (IEA, 2022a; OMC e IRENA, 2021). El impulsor fundamental de este cambio son las mejoras en la tecnología y la producción, que a su vez están siendo impulsadas por fuertes efectos de aprendizaje práctico. A medida que el mundo mejora en la construcción, instalación y uso de paneles solares, por ejemplo, el precio cae y la tecnología mejora. Se ha estimado que cada vez que se duplica la cantidad de paneles solares instalados, su precio cae otro 30 a 40% (Naam, 2020). Al ayudar a crear un mercado global competitivo, dinámico e integrado para la energía solar y otras tecnologías limpias, el comercio desempeña un papel central en el respaldo y la aceleración

de este proceso. Es significativo que entre 2010 y 2020 aumentaron las exportaciones de paneles solares y sus precios cayeron fuertemente (Figura 3).

Pero la contribución del comercio a una transición justa con bajas emisiones de carbono podría fortalecerse y mejorarse. Un paso positivo sería fortalecer las cadenas de suministro y reducir las medidas que distorsionan el comercio de bienes, servicios y tecnologías inocuos para el clima. La apertura del comercio ampliaría el acceso global, aumentaría la competencia y reduciría los precios, lo que facilitaría y abarataría la transición hacia las economías alternativas de energía, movilidad y producción con bajas emisiones de carbono. Por el contrario, al dificultar la importa-

ción de tecnologías ambientales clave, por ejemplo, elevando los aranceles o imponiendo restricciones, el cambio de una economía alta en carbono a una baja en carbono sólo se ralentizará e impedirá. Otro tema clave es la interfaz entre el comercio y los subsidios ambientales y otras medidas de apoyo. Un número creciente de países utiliza subsidios para alentar a los productores a inventar, adoptar y desplegar tecnologías bajas en carbono, o para alentar a los consumidores a comprar productos y servicios sostenibles. Si están bien focalizados y no son discriminatorios, los subsidios ambientales pueden desempeñar un papel positivo en la ampliación de nuevas tecnologías y hacer que los productos amigables con el clima sean más asequibles. Los incentivos gubernamentales para aislar casas, instalar paneles solares o comprar vehículos eléctricos son ejemplos cada vez más comunes. Pero los subsidios también pueden usarse para apoyar la producción y el consumo intensivos en carbono, lo que empeora aún más la crisis climática. En el caso de los subsidios a los combustibles fósiles, que ascendieron a US$ 440.000 millones en 2021 (IEA, 2022d), muchos gobiernos se encuentran en la posición contradictoria de alentar a las industrias del petróleo, el gas y el carbón incluso cuando las desalientan con impuestos y regulaciones sobre el carbono. Además, los subsidios pueden afectar negativamente a otros socios comerciales al distorsionar los mercados o impulsar injustamente las exportaciones. El desafío es encontrar un equilibrio óptimo entre maximizar los efectos indirectos positivos de las medidas de apoyo ambiental, tanto a nivel nacional como mundial, y minimizar los negativos.

Uno de los temas más desafiantes es la relación entre el comercio y el precio de las emisiones. Los subsidios ambientales y los precios de las emisiones son esencialmente los lados opuestos de la misma moneda. El primero hace que las compras respetuosas con el medio ambiente sean más baratas, mientras que el segundo hace que las que dañan el medio ambiente sean más caras, todo con el objetivo de persuadir a las empresas y los consumidores para que cambien a alternativas menos intensivas en carbono.

Lo ideal sería que hubiera un acuerdo global sobre los precios de las emisiones de carbono. En cambio, se han adoptado cerca de 70 iniciativas separadas de fijación de precios del carbono en 46 jurisdicciones nacionales en todo el mundo, lo que corre el riesgo de crear un mosaico de diferentes sistemas, tasas impositivas, productos cubiertos y procedimientos de certificación. Como resultado, a los países con altos impuestos al carbono les preocupa que sus industrias se desplacen a países con impuestos bajos o sin impuestos al carbono, es decir, preocupaciones de "fuga de carbono". Por el contrario, los países que no tienen impuestos sobre el carbono se preocupan de que sus exportaciones queden excluidas injustamente de los países que imponen impuestos sobre el carbono, es decir, preocupaciones de "proteccionismo oculto". Aunque las normas de la OMC, especialmente las relativas al trato nacional, permiten ajustes de impuestos en la frontera, ajustar los impuestos por el carbono podría resultar mucho más complejo que ajustarlos por el alcohol, por ejemplo. El desafío es encontrar una combinación de políticas que equilibre la necesidad de desalentar las emisiones de carbono con la necesidad de fomentar el comercio para apoyar una transición baja en carbono.

Podría decirse que la forma más importante en que el comercio puede contribuir a una transición “justa” hacia una economía global baja en carbono es ayudando a expandir, difundir y compartir el progreso tecnológico. La economía mundial actual es un sistema cada vez más interdependiente, y el cambio climático es el problema de acción colectiva más desafiante que jamás haya enfrentado. No es realista, por no decir injusto, esperar que los países más pobres tomen las mismas medidas para reducir las emisiones de carbono que los países avanzados si carecen de los recursos tecnológicos y financieros para hacerlo. De hecho, esto se reconoce explícitamente en el concepto central de “responsabilidades comunes pero diferenciadas” establecido en el Acuerdo de París. El mundo desarrollado tiene un interés directo en ayudar al mundo en desarrollo a fabricar, implementar y mantener tecnologías bajas en carbono, aunque sólo sea porque ningún país puede resolver la crisis climática por sí solo. La cooperación comercial es clave para impulsar esta transformación global; la fragmentación del comercio invariablemente lo retrasaría.

EXTRAÍDO DE:

Climate change and international trade. World Trade Report 2022. WTO.

Valorización de subproductos: el orujo de uva como ingrediente funcional

Jofre Carla Micaela; Campderrós Mercedes Edith; Rinaldoni Ana Noelia

Instituto de Investigaciones en Tecnología Química (INTEQUI)-CONICET. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia - Universidad Nacional de San Luis. San Luis, Argentina. carlamicaelajofre@gmail.com

RESUMEN

En la actualidad existe una tendencia mundial hacia la búsqueda de procesos sostenibles y modelos de producción y consumo que permitan disminuir la contaminación mediante el mantenimiento en uso el mayor tiempo posible de productos y materiales, así como la reutilización de los subproductos como nuevas materias que reingresan a la cadena de producción. El orujo es el principal subproducto de la industria vitivinícola. Está compuesto por piel, semillas y pulpa que corresponden al 25% del peso total de la uva. Esta mezcla conserva un elevado contenido de fibra y compuestos fenólicos que han demostrado poseer efectos beneficiosos sobre la salud humana, como antioxidantes, antiinflamatorios y cardioprotectores. Debido a esto, el objetivo de este trabajo fue la obtención de un polvo tipo harina a partir del secado de orujo de uva mediante liofilización y su posterior aplicación en formulaciones alimenticias, específicamente galletas rellenas libres de gluten. Se evaluó la efectividad de diferentes hidrocoloides para mejorar los procesos de congelación y secado. Tanto el orujo como las galletas, fueron analizados en sus características físicas y químicas. Además, se realizó un análisis sensorial para evaluar la aceptabilidad de las galletas. El proceso de liofilización permitió disminuir entre un 84-86% el contenido de humedad con respecto al orujo húmedo. El agregado de hidrocoloides permitió la obtención de polvos de orujo con mayor contenido de proteínas, fibra y cenizas y menor actividad de agua con respecto al orujo sin agregados. Por otro lado, las galletas rellenas presentaron mayor contenido de proteína, grasas y fibras con respecto a las galletas control, con alta aceptabilidad.

INTRODUCCIÓN

La sostenibilidad es un tema de la agenda mundial desde hace ya varios años. Un claro ejemplo de esto es la “Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible” aprobada por la Organización de las Naciones Unidas en la cumbre mundial realizada en New York en 2015. En esta agenda se plantearon 17 objetivos y 169 metas a cumplir a partir del 2016 hasta 2030 con el fin de erradicar el hambre, proteger el planeta y asegurar la prosperidad (Transformar nuestro mundo: la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible, Naciones Unidas, 2015). El objetivo 12 de dicha agenda -mediante la meta 12.5- remarca la importancia de reducir la generación de desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclado y reutilización.

Por otro lado, según el informe de la FAO 2019, alrededor del 14% de la producción alimentaria mundial se pierde después de recolectarse y antes

de llegar al nivel minorista. En dicho informe, no sólo se recalca la atención actual que se está prestando a la pérdida y desperdicio de alimentos, sino que además indica los beneficios obtenidos a partir de su reducción, como por ejemplo, la disminución de los costos de producción, el aumento de la eficiencia del sistema alimentario, la mejora de la seguridad alimentaria y la nutrición, y la contribución a la sostenibilidad del medioambiente.

El orujo es el principal subproducto de la industria vitivinícola. Está constituido por la pulpa, piel y semillas de la uva luego de su prensado. El orujo conserva un elevado contenido de compuestos fenólicos y fibra, que pueden otorgar beneficios a la salud debido a su actividad antioxidante, antimicrobiana, anti-inflamatoria y la prevención de enfermedades como la obesidad, cáncer de color y estreñimiento. En la actualidad, sólo una porción de este residuo es utilizado para alimentación animal, fertilizante y elaboración de bebidas alcohólicas y extracción de compuestos de interés, como aceite de semilla.

En Latinoamérica, según la Organización Internacional de la Viña y el Vino (OIV, 2021), los principales productores de vino son Chile, Argentina y Brasil, si bien no existe un índice sobre la producción total de orujo, se estima que corresponde al 20-30% del peso total de la uva.

Debido a ésto, los objetivos de este trabajo fueron la obtención de harina de orujo mediante su secado por liofilización y su posterior aplicación en galletas rellenas libres de gluten. En este sentido, se contribuye además a generar alternativas saludables para la gran proporción de personas que experimentan algún tipo de alergia a las proteínas del gluten.

MATERIALES Y MÉTODOS Materias primas

Se utilizaron uvas de la variedad Cabernet Sauvignon (Figura 1) donadas por la empresa Sol Puntano S.A, San Luis, Argentina. Las uvas fueron seleccionadas, lavadas y despalilladas manualmente. El orujo fue obtenido mediante la trituración de la fruta utilizando un extractor de jugo comercial, obteniéndose dos productos: el jugo y el residuo sólido que se denomina orujo.

Elaboración de harina de orujo de uva

El orujo obtenido se secó por liofilización (Figura 2), empleando un liofilizador (RIFICOR, Argentina). La liofilización es un método de conservación que elimina el agua presente en los materiales mediante un proceso de congelación y sublimación a baja presión y temperatura. En frutas, el elevado contenido de azúcares y ácidos presentes y su alta higroscopicidad, hace necesario la incorporación de hidrocoloides de alto peso molecular para aportar estabilidad contra la adsorción de agua, antiaglomerantes y encapsulantes de los componentes responsables del flavor. Se liofilizaron muestras de orujo de uva sin agregados (HO), orujo con goma arábiga al 16% p/p (HOGA) (Benlloch-Tinoco y col., 2012), orujo con maltodextrina al 15% p/p (HOM) (Perez Coello y col., 2006) y orujo con goma brea al 16% p/p (HOGB). La goma arábiga y la maltodextrina utilizadas se adquirieron comercialmente. La goma brea nativa fue proporcionada por el Área de Bosques Nativos del Ministerio del Ambiente Provincial (San Luis, Argentina) y purificada en el laboratorio siguiendo la metodología descrita en Clapassón y col. (2020). El proceso constó de dos etapas de congelación, primero a -20 ºC y luego a -40 ºC, debido a los altos contenidos de azúcares que bajan el punto de congelación, y finalmente la liofilización durante 72 h a temperatura ambiente y presión de 40 mmHg. Las muestras se molieron con un molinillo y se envasaron en bolsas selladas herméticamente.

Figura 2- Orujos de uva en liofilizador

Elaboración de galletas rellenas sin gluten con harina de orujo de uva (Figura 3)

Para la elaboración de 250 g de masa de galleta se utilizaron los siguientes ingredientes: 175 g de harina de yuca, 50 g de manteca, 75 g de azúcar, 50 g de

Figura 3 – Diagrama de flujo del proceso de elaboración huevo, 0,40 g de polvo de hornear y 0,8 g de esencia de vainilla. Todos los ingredientes fueron libres de TACC adquiridos en un mercado local. Se desarrollaron tres formulaciones, reemplazando la harina de yuca por harina de orujo con goma brea en proporciones crecientes: 10% p/p (10 HOGB), 15% p/p (15 HOGB) y 20% p/p (20 HOGB). En primer lugar, se realizó el cremado de la manteca con el azúcar en una batidora durante 30 s a velocidad media. Luego, se agregó el huevo y la esencia de vainilla y se batió por dos min más. Finalmente, se agregaron los secos y se mezcló por 2 min a velocidad media. Una vez lista, se dejó reposar la masa durante 30 min en la heladera. Posteriormente, se estiró a 1 cm de espesor, se cortó con un cortador circular y se horneó a 180±1 C° durante 15 min. Para el relleno, se preparó un almíbar con 154,8 g de azúcar, 17,2 g de harina de orujo y 20 ml de agua hasta una temperatura de 118 ± 2°C. Por otro lado, se batieron 86 g de claras de huevo a punto de nieve. Cuando el almíbar alcanzó la temperatura deseada, sin dejar de batir, se añadió en forma de hilo sobre las claras batidas a nieve, y se continuó batiendo hasta alcanzar temperatura ambiente. Una vez frío, se añadieron 6 g de gelatina hidratada en 20 ml de agua. Las galletas se rellenaron y se cubrieron los bordes con coco rallado. Una vez listas, se colocaron en la heladera durante 25 min cubiertas con film plástico para solidificar adecuadamente el relleno (Figura 4).

Caracterización de la harina de orujo de uva y galletas rellenas

Los orujos y las galletas fueron analizados física y químicamente. Todas las determinaciones se realizaron por duplicado. El contenido de humedad y sólidos totales se determinó por un método gravimétrico (AOAC 920.151), cenizas por incineración (AOAC 940.26), contenido de proteína total por Método Kjedahl utilizando un Bloque Digestor de 6 Plazas (Selecta S.A, España) y un destilador Kjedahl semiautomático con un factor de conversión de 6,25 (AOAC 920.152), fibra bruta por diferencia de peso luego de tratamiento con soluciones de ácido sulfúrico e hidróxido de sodio y posterior incineración del residuo (AOAC 962.09), contenido de grasa por Soxhlet (AOAC 31.4.02), actividad de agua usando un equipo Aqualab, y carbohidratos por diferencia.

Análisis sensorial

Se realizó un análisis sensorial para evaluar la aceptabilidad de las galletas. Se seleccionaron al azar 56 consumidores quienes evaluaron la preferencia global en cuanto al color, textura y sabor de las galletas y las puntuaron en una escala hedónica del 1 al 10, donde 1 corresponde a “Me disgusta mucho” y 10 “Me gusta mucho”. Las galletas se codificaron con un número de tres dígitos y se ordenaron al azar en las bandejas. El análisis se realizó únicamente con galletas con harina de orujo debido a las diferencias de color y textura con las galletas control.

Análisis estadístico

Los datos obtenidos fueron evaluados estadísticamente a través de la prueba de rangos múltiples utilizando la prueba de Tukey-Kramer asumiendo una P <0.05 (SAS 1989) utilizando el software “Statgraphics 18X64”.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Harina de orujo de uva

En la tabla 1 se observan los resultados fisicoquímicos obtenidos para el orujo húmedo y los orujos liofilizados con y sin adición de hidrocoloides. La liofilización disminuyó el contenido de humedad entre un 84-86% y redujo hasta la mitad la actividad del agua para el orujo sin hidrocoloides y valores aún menores para el resto de los orujos, obteniéndose así productos más estables y con mayor vida útil. Comparado con los resultados obtenidos por Cilli y col. (2019) para orujo de uva secado en horno con circulación de aire forzado a 40 °C durante 72 h y posteriormente irradiado, el orujo liofilizado presentó menor contenido de humedad y actividad de agua. Por otro lado, se considera que el proceso de liofilización retiene niveles más altos de compuestos bioactivos en comparación con el secado en horno (Tseng y Zhao, 2012). El orujo liofilizado presentó una diferencia estadísticamente significativa en el contenido de sólidos totales, cenizas, proteínas y fibra con respecto al orujo húmedo.

La adición de hidrocoloides mejoró el perfil fisicoquímico de las harinas de orujo, observándose un aumento en el contenido de cenizas y fibra y una disminución en la actividad de agua y carbohidratos, mientras que en el contenido de grasa no se observaron diferencias significativas. El contenido de carbohidratos presentó valores entre 60-65% con una disminución entre 5-12% con respecto a HO. Los principales hidratos de carbono son los monosacáridos, concretamente la fructosa y la glucosa, que son azúcares naturales presentes en la fruta.

El HOGA y HOM presentaron mayor contenido de cenizas que el orujo sin adición debido al aporte de minerales, principalmente calcio, potasio y sodio. Por otro lado, la máxima concentración de proteína se observó en HOGB con un valor de 8,57 ± 0,5, esto se debe a que la goma brea posee un contenido de proteínas del 8% en su composición, a diferencia del resto de los hidrocoloides que poseen aproximadamente un 1% (Clapassón y col. 2020). Con respecto al contenido de fibra, la adición de estos hidrocoloides incrementó su contenido entre un 30-62% p/p en relación a HO.

Finalmente, la actividad de agua (aw) de los orujos liofilizados con hidrocoloides presentó valores incluso inferiores a HO. Esto puede deberse a la capacidad de estos compuestos para reducir el apelmazamiento, lo que permitiría una mejor liofilización. Este comportamiento está de acuerdo con lo observado por Pérez Coello y col. (2006) para obtener orujo deshidratado. Además, estos autores determinaron que el rango de actividad del agua que correspondía a una adecuada conservación del orujo se encontraba entre 0,14 y 0,25. Tanto HOM como HOGB presentaron valores dentro de ese rango: 0,16 ± 0,04 y 0,13 ± 0,02, respectivamente, mientras que para HOGA fue: 0,09 ± 0,01. Debido al mayor aporte de proteínas y fibra y la baja actividad de agua por parte de la HOGB, se decidió utilizar esta harina para la elaboración de galletas rellenas libres de gluten.

Tabla 1 - Caracterización fisicoquímica del orujo y las harinas obtenidas por liofilización.

Determinación Orujo Húmedo HO HOGA HOM HOGB Humedad (%p/p) 69,96±0,59a 9,83±0,67b 11 ±0,14c 10,70±0,10b,c 11,23±0,20c Sólidos totales(%p/p) 30,04±0,59a 90,17±0,67b 89,00±0,14c 89,30±0,08b,c 88,77±0,20c Cenizas (%p/p) 0,85±0,12a 5,76±0,06b 6,54±0,29d 7,51±0,14c 5,91±0,16b Proteínas (%p/p) 3,59±0,5a 6,39±0,5b 5,25±0,5c 5,6±0,5b,c 8,57±0,5d Grasas (%p/p) 2,45±0,5a 2,51±0,5b 2,75±0,5a 2,8±0,5a,b 2,95±0,5a,b Fibra cruda (%p/p) 5,47 ±0,7a 6,90±0,4b 8,99±0,4c 8,97±0,11c 11,16±0,38d Carbohidratos(%p/p) 17,68 68,61 65,47 64,42 60,18 Actividad de agua 0,40±0,02a 0,20 ±0,01b 0,09±0,01d 0,16±0,04c 0,13±0,02c

Todos los valores son medias con desviación estándar (�� = 3). Diferentes letras dentro de la misma columna difieren significativamente entre sí (��< 0.05).

Galletas rellenas

En la Figura 5 se muestran los resultados de la caracterización de las galletas. En general, se pudo observar un aumento en el contenido de grasa y fibra y una disminución en el contenido de carbohidratos con respecto a las galletas control.

En cuanto al contenido de humedad y sólidos totales, solo las galletas 20% HOGB mostraron diferencias a la galleta control con una disminución en la humedad y un aumento en sólidos. Esta disminución en el contenido de humedad se puede atribuir al aumento en la absorción de agua de la masa debido a la adición de fibra, lo que también aumenta la dureza del producto final.

No se observó ninguna tendencia en cuanto al contenido de cenizas, pero esto puede deberse a la variabilidad del orujo. En cuanto al contenido de proteínas, no se observaron diferencias significativas en las formulaciones 10 y 15 HOGB con respecto a las galletas control mientras que las galletas 20 HOGB aumentaron en un 43% su contenido proteico. Por otro lado, el contenido de grasa aumentó con respecto a la galleta control debido principalmente al aporte de lípidos por parte de las semillas presentes en el orujo. El principal beneficio de la harina de orujo es la fibra, aumentando el contenido de este componente respecto a las galletas control. El relleno presentó un 46,5±0,39 de humedad, 53,5±0,39 de sólidos totales, 0,52±0,3 de cenizas, 6,96±0,5 de proteínas, 0,1 ±0,04 de grasa, 0,5 ±0,38 de fibra cruda y 45,42% de carbohidratos. La adición de relleno permitió mejorar el perfil nutricional de las galletas aportando principalmente más fibra y proteína

Resultados del análisis sensorial

La Figura 6 muestra los resultados del análisis sensorial expresado en porcentajes de aceptación global en función de las puntuaciones medias obtenidas para cada galleta. Las galletas presentaron un alto grado de aceptación global, por encima de 6,8 en una escala del 1 al 10, y una preferencia poco diferenciada. La galleta más aceptada fue 15 HOGB con un porcentaje del 36% y una puntuación de 8. Las galletas 10 y 20 HOGB obtuvieron una puntuación de aceptación de 7,5 y 6,8 con un porcentaje del 34% y 30%, respectivamente.

Figura 6 - Resultados análisis sensorial

30%

34%

36%

10% FPGB 15% FPGB 20% FPGB

Figura 5 - Caracterización fisicoquímica de galletas SIN TACC con orujo de uva

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Galleta Control 10 HOGB 15 HOGB 20 HOGB

CONCLUSIONES

El uso de hidrocoloides como goma arábiga, maltodextrina y goma brea mejoró el desempeño del proceso de liofilización, obteniéndose así productos con menor actividad de agua y mejores perfiles nutricionales. Principalmente, el orujo con goma brea presentó un marcado incremento en el contenido de proteínas (34%) y fibra (62%) con respecto al liofilizado sin agregados. La adición de harina de orujo con goma brea permitió obtener galletas rellenas con mayor contenido de proteína, grasa y fibra. La galleta de mayor aceptación, 15 HOGB, no presentó diferencias significativas con la galleta control en cuanto a contenido de sólidos totales, humedad y proteína, pero sí aumentó el contenido de grasa y fibra, con menor contenido de carbohidratos que la galleta control. El agregado de relleno aumentó el contenido de fibra y proteínas sin un aporte considerable de grasas, mejorando aún más el perfil nutricional de las galletas. Es importante destacar que son libres de gluten, por lo que resultan una opción para personas con celiaquía, donde el mayor aporte de fibra constituye una prerrogativa adicional. Por tanto, el uso de estas harinas en formulaciones destinadas a la alimentación constituye una excelente oportunidad para aprovechar un desecho y aportar valor agregado a la industria vitivinícola.

AGRADECIMIENTOS

Las autoras agradecen a Sol Puntano S.A. por la materia prima que nos permitió realizar este trabajo.

BIBLIOGRAFÍA Benlloch-Tinoco, M., Moraga, G., Camacho, M.M.,

and Martínez-Navarrete, N. (2012). Combined Drying Technologies for High-Quality Kiwifruit Powder Production. Food and Bioprocess Technology 6, 35443553.

Cilli, L.P, Contini, L., Sinnecker, P., Santos Lopes, P., Andréo, M., Neiva, C., Nascimento, M.S., Yoshida, C.,

and Venturini, A.C. (2019). Effects of grape pomace flour on quality parameters of salmon Burger. Food Processing and Preservation 44.

Clapassón, P.; Merino, N.B., Campderrós, M.E., Pirán

Arce, M.F., and Rinaldoni, A. N. (2020). Assessment of brea gum as an additive in the development of a gluten-free bread. FoodMeasurement and Characterization 14, 1665–1670. FAO. 2019. El estado mundial de la agricultura y la alimentación. Progresos en la lucha contra la pérdida y el desperdicio de alimentos. Roma. Naciones Unidas, Asamblea General “Transformar nuestro mundo: la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible” (2015). Organización Internacional de la Viña y el Vino, Base de Datos. Disponible en: https://www.oiv.int/es/whatwe-do/data-discovery-report?oiv

Perez Coello, M.S, Díaz Maroto, M.C., and De Torres

Sánchez-Simon, C. (2006). Dehydrated grape must and atomization procedure to obtain it. Patents WO2007074196A1. Tseng, A., and Zhao Y. (2012). Effect of Different Drying Methods and Storage Time on the Retention of Bioactive Compounds and Antibacterial Activity of Wine Grape Pomace (Pinot Noir and Merlot). FoodScience 77, 192.

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Funciones y aplicaciones prácticas de la trehalosa

Mariano Dapia – Flair S.R.L.

La trehalosa es un disacárido que está produciendo un significativo impacto en el área de la ciencia de los alimentos como un ingrediente multifuncional. Se ha tornado un componente importante del procesamiento de los alimentos, especialmente en los rubros de panificados, bebidas, alimentos congelados y deshidratados. De la mano con los avances tecnológicos, está haciendo posible la elaboración de alimentos inocuos, confiables y deliciosos, en línea con una nutrición más saludable.

La trehalosa es un tipo de azúcar que se encuentra naturalmente en muchos alimentos conocidos, como miel, levaduras, cerveza y algunos tipos de hongos. Se trata de un disacárido no-reductor formado por un enlace α,α-1, 1-glucosídico entre dos unidades de glucosa (Figura 1). Su estructura cristalina hidratada se conforma por dos moléculas de agua unidas a una molécula de trehalosa dentro del cristal. La trehalosa es degradada en dos moléculas de glucosa por la trehalasa, una enzima presente en el intestino delgado. Su digestión aporta 4 kcal/g, que es equivalente a la energía de la sacarosa.

La trehalosa no es una molécula rara y se encuentra presente en forma natural alrededor nuestro y en grandes cantidades. Se ha confirmado que la trehalosa está contenida en una gran cantidad de hongos comestibles y es la que permite la reconstitución de hongos disecados tales como los shiitake. La trehalosa se encuentra en las levaduras deshidratadas, representando el 12% en peso seco de la levadura de cerveza. Por esta razón la levadura de cerveza en polvo puede ser preservada sin perder su actividad fermentativa. Los productos fermentados -incluyendo la cerveza y el vino- contienen trehalosa. Ingerimos trehalosa en nuestra vida cotidiana aun sin saberlo. La presentación comercial TREHA™ (Nagase & Co. Ltd.) es un polvo blanco cristalino con una alta pureza del 98%, cuyo poder edulcorante es 38% con respecto a la sacarosa (solución al 5%). Una solución acuosa de trehalosa se percibe aproximadamente la mitad de dulce respecto de una solución con sacarosa con el contenido equivalente de azúcar. Por ello, una combinación de TREHA™ y sacarosa permite reducir el dulzor manteniendo el mismo contenido de azúcares. También es posible combinar TREHA™ con stevia y otros edulcorantes intensivos, logrando una completa edulcoración, sin retrogusto metálico y menor contenido calórico.

Figura 1 – Cristal de trehalosa y fórmula estructural de la trehalosa

SOLUBILIDAD

A bajas temperaturas, TREHA™ tiene una capacidad de disolución menor que la sacarosa. En la medida en que aumenta la temperatura, la solubilidad de la trehalosa se incrementa, llegando a alcanzar el mismo grado de solubilidad que la sacarosa a 80°C y excediendo el de la sacarosa a temperaturas mayores (Figura 2). La solubilidad es un punto clave en una gran cantidad de aplicaciones.

Figura 2 – Solubilidad de la trehalosa (TREHATM) vs sacarosa

TOLERANCIA AL CALOR Y AL pH

La sacarosa al calentarse o exponerse a medios ácidos se degrada en glucosa y fructosa. Por esta razón, en geles ácidos (ej. mermeladas) la sinéresis puede ocurrir rápidamente. Debido a que la TREHA™ es estable en medio ácido y con calor, aun colocándose en el mismo medio, los métodos de procesamiento que no se pueden realizar con sacarosa pasan a ser posibles con trehalosa (Figura 3).

Figura 3 – Comparación de la tolerancia al calor y a medios ácidos de la trehalosa y sacarosa

HIGROSCOPICIDAD

TREHA™ es un disacárido estable que no absorbe humedad incluso en ambientes con hasta 90% de humedad relativa (Figura 4).

Figura 4 – Curva de higroscopicidad de trehalosa vs otros azúcares

TREHALOSA Y REACCIÓN DE MAILLARD

Con el nombre de reacción de Maillard se designa a un conjunto muy complejo de reacciones químicas que generan la producción de melanoidinas coloreadas que van desde el amarillo claro hasta el color café muy oscuro e incluso el negro, además de compuestos aromáticos. Para que las transformaciones tengan lugar, son necesarios un azúcar reductor (cetosa o aldosa) y un grupo amino libre, proveniente de un aminoácido o una proteína. La reacción de Maillard puede ocurrir durante el calentamiento de los alimentos o durante el almacenamiento prolongado. En la figura 5 se ilustra la presencia o ausencia de un grupo reductor en algunos de los azúcares de grado alimenticio más utilizados. Monosacáridos como la glucosa y la fructosa siempre tienen un extremo reductor, mientras que la sacarosa y la trehalosa, siendo disacáridos, son azúcares no-reductores.

El grado de degradación por ácido y calor difiere según el azúcar que se trate. La trehalosa y maltosa raramente se degradan bajo las condiciones usuales del procesamiento de alimentos, mientras que la sacarosa tiende a degradarse fácilmente. Con esa degradación, la sacarosa se escinde en glucosa y en fructosa, que sí producen la reacción de Maillard, oscurecimiento o también llamado “browningeffect”. La reacción de Maillard trae algunos efectos

A una temperatura de 20ºC, la sacarosa es fácilmente disuelta hasta un 67% de su cantidad mientras que TREHATM sólo se disuelve en un 40%. A 80ºC la solubilidad de TREHATM y la sacarosa se igualan, disolviéndose en un 78%.

El ratio residual de soluciones al 30% de TREHATM y sacarosa calentadas a 100ºC por 30 minutos bajo cada diferentes condiciones de pH. TREATM no es degradada cuando es calentada bajo condiciones ácidas. Después de exponer la TREHATM a diferentes condiciones de humedad a una temperatura de 25ºC, su contenido de agua fue medido. No absorbe agua incluso hasta condiciones de 90% de humedad relativa.

Figura 5 – Ubicación de grupos reductores en algunos azúcares de grado alimenticio

negativos en alimentos, como ser la disminución del valor nutritivo y la alteración de las características organolépticas, al verse implicados aminoácidos esenciales y vitaminas tales como la K y C. Algunos productos resultantes de la reacción son potencialmente tóxicos, como las melanoidinas (a altas concentraciones) y las pirazinas que poseen capacidad mutagénica en ciertas condiciones de temperatura, al contribuir a la producción de otras sustancias tóxicas cancerígenas, como las nitrosaminas.

FUNCIONES DE LA TREHALOSA EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS

Hay varias e importantes funciones que la trehalosa puede llevar adelante en diferentes aplicaciones en la industria alimentaria. Según las últimas investigaciones realizadas por organismos e institutos de investigación independientes, la trehalosa actúa en: 1) Inhibición de la retrogradación del almidón. 2) Inhibición de la coagulación en preparaciones basadas en huevo. 3) Estabilidad de la espuma en merengues. 4) Inhibición de la degradación de lípidos. 5) Retención de humedad. 6) Preservación de sabores y calidad del alimento después del calentamiento y otros procesos de manufactura. 7) Protección de la estructura del alimento durante el congelado. 8) Reducción del dulzor. 9) Fijación de colores naturales de frutas y vegetales. 10) Cristalización eficiente y estable. 11) Alta temperatura de transición vítrea. 1) Inhibición de la retrogradación del almidón La inhibición de la retrogradación del almidón es clave para asegurar la calidad del sabor de muchos productos panificados y de repostería. Cuando se dejan, por ejemplo, tortas, budines o madalenas expuestas al aire a temperatura ambiente por un periodo de tiempo prolongado se tornan duras y secas. Este es el resultado de la retrogradación del almidón. Una manera común y efectiva para inhibir este fenómeno y mantener al almidón completamente gelatinizado es retener la humedad mediante el uso de altas concentraciones de azúcar (Figura 6). Sin embargo, si se necesita reducir la concentración de azúcar, el producto se endurece más rápido. Por eso la industria de los alimentos está en continua búsqueda de algún tipo de azúcar que tenga la mayor habilidad para retener humedad y así reducir la retrogradación del almidón. La trehalosa es el azúcar con propiedades funcionales que más efectivamente inhibe la retrogradación del almidón (Figura 7). Cuando la trehalosa es utilizada combinada con sacarosa en panificados inhibe efectivamente la retrogradación de almidón al mantener la humedad de los productos. Otra propiedad importante de la trehalosa es su habilidad para generar puentes de hidrógeno con las moléculas del almidón, lo cual inhibe la cristalización de las moléculas del mismo, también favoreciendo la reducción del proceso de retrogradación.

2) Inhibición de la coagulación en preparaciones basadas en huevo La trehalosa mantiene la estructura original de las proteínas e inhibe la coagulación. Cuando la treha-

Figura 7 – Retrogradación del almidón observada en varios azúcares.

Se piensa que la retrogradación del almidón está relacionada con la asociación de moléculas de tipo amiláceo mediante puentes de hidrógeno por consecuencia de la deshidratación. En diferentes grados, los azúcares retienen humedad dentro del almidón gelatinizado, impidiendo el desarrollo de puentes de hidrógeno e inhibiendo la retrogradación.

losa es añadida a una mezcla cremosa tal como flan o crème brûlée, la mezcla coagula a una velocidad menor durante la cocción. Esto resulta en una textura más cremosa sin gránulos o burbujas de aire. Cuanto más trehalosa se añada a los huevos, más lenta es la coagulación, lo cual se evidencia en la prueba realizada en huevos. Cuando se comparan las muestras a mismo tiempo transcurrido, la muestra control coagula más rápido que los huevos que contienen un 10% de trehalosa. Como los productos que contienen huevo tienen que soportar una esterilización basada en calor, se debe considerar con cuidado el uso de azúcares. La trehalosa ayuda los huevos a mantener la consistencia cremosa durante la cocción por periodos de tiempo más largos, lo cual permite un correcto tratamiento térmico. La trehalosa protege a las proteínas del calor mediante el reemplazo de moléculas de agua, inhibiendo la desnaturalización irreversible de las uniones entre proteínas. La trehalosa actúa de una manera similar cuando las proteínas son expuestas a congelamiento o secado.

3) Estabilidad de espumas Los merengues que contienen trehalosa presentan burbujas de aire estabilizadas, lo que permite a mantener una textura suave y suelta, al tiempo que un buen volumen en el producto. Este es otro de los resultados de la inhibición de la desnaturalización de proteínas. La estabilidad de espuma también se puede obtener por adición de trehalosa en los hue-

vos batidos y yemas de huevo cuando se elabora crema de manteca. El proceso de batido conlleva una desnaturalización de proteínas mediante un alineamiento de las moléculas. La textura del merengue cambia mucho según la cantidad de azúcares que se añadan, la temperatura del proceso y la velocidad del batido. La trehalosa inhibe el proceso de desnaturalización que genera exudación de agua o pérdida de aire en merengue, incluso cuando está sobrebatido. El merengue puede ser también batido con harina sin perder su volumen. Esta es una propiedad positiva para panificados que incluyen un alto contenido de grasas o que requieren un mezclado completo con harina.

4) Inhibición de la degradación de lípidos Las medialunas de manteca y los profiteroles contienen un alto contenido de lípidos, fundamental para el sabor del producto. Cuando estos productos son expuestos al calor o permanecen almacenados por largos periodos, el aroma puede tornarse rancio como consecuencia de la descomposición de grasas y aceites. Entre los varios tipos de moléculas que son afectadas por la degradación de lípidos, los ácidos grasos no saturados son los más susceptibles, debido a sus dobles enlaces que se pueden oxidar fácilmente. Cuando los dobles enlaces se rompen, se liberan sustancias aldehídicas volátiles que causan la desagradable sensación rancia.

En general, las medialunas de manteca mantienen la frescura por un considerable periodo de tiempo debido a su alto contenido de azúcar. De forma opuesta, los profiteroles con bajo contenido de azúcar necesitan ser almacenados con antioxidantes para prevenir las off-notes. El contenido de azúcar previene la permeabilidad del oxígeno e inhibe el proceso de oxidación. Al reducir el contenido de azúcar para cumplir con las expectativas con respecto al grado de dulzura, ocurre un incremento de la degradación de lípidos. En estos casos, la trehalosa puede ser útil para reducir la dulzura del producto al tiempo que se mantiene un contenido de azúcar que permite su estabilidad.

Las soluciones de sacarosa se transforman en un estado vítreo mediante un proceso que ocurre cuando el contenido de agua disminuye por calentamiento. La sacarosa en estado vítreo actúa como una barrera que evita el contacto de las grasas y los aceites con el oxígeno del ambiente. La trehalosa, tal como la sacarosa, participa de un proceso de vitrificacion similar en solución acuosa. La diferencia es que el proceso comienza a mayor grado de humedad con respecto a la sacarosa. Cuando la trehalosa pasa al estado vítreo resiste la absorción de humedad de manera más efectiva que la sacarosa, lo cual contribuye a estabilizar el contenido de humedad de los productos. De esta manera, la trehalosa es aún más efectiva en la inhibición de la oxidación de aceites y grasas.

La manteca libera notas de “fresco” y “aromático” activadas por un grado de oxidación apropiado, lo cual es un aspecto importante del horneado. La trehalosa podría inhibir el proceso de oxidación de la manteca y reducir su apetitoso aroma. Esto podría parecer algo no deseable para productos panificados, sin embargo, justo antes del horneado, el contenido graso comienza a oxidarse (degradación) lo que resulta en la producción de off-notes asociadas a la rancidez a lo largo de la vida útil del producto. La trehalosa demora la oxidación de grasas y mantiene la frescura del producto (Figura 8). Los métodos comunes para prevenir la degradación en los productos se focalizaron principalmente en el uso de empaques con baja permeabilidad de oxígeno, o el uso de agentes antioxidantes. Mediante el uso de trehalosa es posible mitigar el proceso de oxidación sin utilizar métodos costosos.

5) Retención de humedad Mantener una humedad controlada es fundamental para la calidad de los productos terminados porque la frescura y la humedad son factores clave para la buena percepción sensorial. Es bien conocido que la crema batida libera agua cuando se coloca en el freezer. Se ha demostrado que la trehalosa incrementa la estabilidad de los productos refrigerados basados en crema batida cuando es utilizada sola o en combinación con sacarosa en dosis del 10% o más. La trehalosa también proporciona estabilidad en el congelamiento de la crema batida, manteniendo

Las muestras de medialunas de manteca, después de preparadas fueron colocadas en bolsas de polietileno y conservadas durante cuatro semanas a 25ºC- Se realizó un panel de 10 individuos entrenados que evaluaron las muestras antes y después del almacenamiento, haciendo una escala de 1 a 100 en cada parámetro analizado. Fue notoria la diferencia en la percepción del aroma luego del almacenamiento en favor de las muestras con trehalosa.

incluso su aspecto original después del proceso de congelado-descongelado.

La humedad de los productos de pastelería es influenciada por la concentración de azúcares y por la propiedad de los mismos de retener agua. Por eso es que la transparencia en geles ácidos se incrementa en proporción directa con la concentración de azúcares. En relación a la retención de agua, la trehalosa es superior a otros azúcares tales como la sacarosa o monosacáridos, en mismas concentraciones, otorgando mayor transparencia al producto.

Una propiedad llamativa de la trehalosa es la forma en que interactúa con el agua. Su estructura explica la llamativa afinidad por el agua. Primeramente, los grupos -OH en la molécula de la trehalosa tienen una orientación hidrofilica ecuatorial. En segundo lugar, el enlace α,α-1, 1-glucosídico que conecta las dos moléculas de glucosa es rígido. Y tercero, la conformación que toma en solución acuosa es consistente, lo que crea una capa de hidratación muy estable con mayor afinidad por las moléculas de agua que cualquier otro azúcar (Figura 9). La estructura de la trehalosa también explica su muy particular viscosidad.

La propiedad de retener agua de la trehalosa inhibe la pérdida de agua en masas y cremas durante su preparación. También previene el endurecimiento y resecado de productos terminados. Cuando sólo se utiliza sacarosa, los productos que contienen valores de humedad de entre 20 y 30% desarrollan manchas blancas en la superficie (sugar bloom) debido a la cristalización. Sin embargo, reemplazar parte de la sacarosa por trehalosa puede reducir significativamente el problema. Es decir, la trehalosa mejora tanto la vida útil como la calidad de los productos.

6) Preservación de sabores y de la calidad del producto después de procesos térmicos y otros La trehalosa inhibe las off-notes que aparecen a causa de la temperatura y otros procesos de manufactura de los productos alimenticios. Fruta y leche son buenos ejemplos. Cuando la trehalosa es añadida a productos que contienen purés de fruta, la frescura y los aromas y colores naturales pueden ser preservados. El uso de trehalosa en gelatinas y mermeladas hechas por la reducción del puré de frutas permite mantener el sabor de la fruta fresca y la apariencia natural de los colores de los ingredientes. El color y sabor de la mermelada y la salsa de frutas están relacionadas con el contenido de humedad en el producto. Se pueden crear colores intensos y vibrantes como así también sabores con “long-lasting” mediante el control del contenido de humedad y el uso de un azúcar con alta capacidad de retención de agua y óptima concentración. La habilidad de la trehalosa para mantener la frescura está relacionada con su propiedad de retención de agua y su moderada dulzura.

Durante el proceso de calentamiento aparece una cantidad significativa de “off-notes”, y es bien conocido que el sabor y el aroma de las confituras y productos de repostería que contienen cacao o chocolate en su formulación son especialmente susceptibles a cambios después del calentamiento. Sin

Figura 9 – Interacciones moleculares entre la trehalosa y el agua

embargo, cuando la trehalosa es añadida previamente al calentamiento, los aromas desagradables se minimizan en forma significativa (Figura 10). Esto funciona de forma muy efectiva para el glaseado de chocolate. Ésta es la razón por la cual las confituras y productos de repostería que contienen chocolate performan mejor cuando se añade trehalosa.

También la trehalosa inhibe las notas desagradables en leche y en crema cuando son sometidos a tratamientos térmicos. Esto también se puede aplicar a las off-notes de la crema almacenada en refrigerador o freezer, que provienen de la degradación de lípidos durante el almacenamiento. La trehalosa permite incorporar lácteos a las confituras sin perder sus sabores naturales. En forma similar, la nota proveniente del huevo cocido y las off-notes de huevo en polvo pueden ser mitigadas con el uso de trehalosa. La trehalosa también potencia las notas frescas lácteas en flan y en la crème brulée, mejorando el perfil del sabor del producto.

Puede ser benéfica también la adición de trehalosa a otros ingredientes cuyos sabores sean fácilmente afectados por el calor, como es el caso de la leche de soja y de los vegetales. Cuando se incorporan vegetales a productos panificados, se sugiere añadir trehalosa en el agua de blanqueo. Esto permite mantener sus colores y sabores originales en el producto final.

7) Protección de la estructura del alimento durante el congelado Cuando la trehalosa es utilizada en helados y sorbe-

Debido a la tendencia actual de los consumidores por productos bajos en azúcar, está siendo cada vez más habitual preparar crema batida con 8% de azúcares o menos. Sin embargo, al comparar una muestra con 6% de sacarosa con otra con 12% de azúcares (6% de sacarosa y 6% de trehalosa). La mezcla con sacarosa libera agua después de algunas horas y la que contiene sacarosa y trehalosa es estable a lo largo del tiempo sin pérdida visible de agua.

tes, el producto exhibe una sensación más cremosa, de más fácil cuchareo, incluso después de ser retirado del congelador, manteniendo su forma por mucho tiempo después de haber sido servido a temperatura ambiente. Asimismo, los postres helados que contienen masa, crema o mousse cuando pueden ser cortados de manera más sencilla con un cuchillo debido a la menor formación de cristales de hielo se les incorpora trehalosa a la composición. Esta característica se fundamenta en que en una solución de trehalosa se forman cristales más pequeños y más redondeados comparados con una solución de sacarosa en las mismas concentraciones (Figura 10). Además, la trehalosa inhibe la formación de los cristales después del proceso de congelado. En vez de tornarse completamente dura y congelada, la solución de trehalosa forma una fina textura congelada que se compone de pequeños cristales de hielo incluso a temperaturas menores a los -20°C, lo que contribuye a su baja velocidad de derretimiento al colocarse a temperatura ambiente (Figura 11).

La trehalosa incrementa la estabilidad de los alimentos durante el congelamiento mediante la minimización del daño en su estructura y de la deshidratación en la superficie. También y contribuye a la preservación de los sabores y texturas originales. Otra ventaja de la trehalosa es que incrementa la concentración del azúcar sin incrementar sustancialmente la dulzura. A medida que aumenta la concentración de azúcares en una solución acuosa, el punto de congelamiento y el volumen de la misma

Figura 10 – Formación de cristales de hielo en soluciones de trehalosa y de sacarosa

En una solución de sacarosa los cristales de hielo son grandes y puntiagudos, y aumentan su tamaño durante el almacenamiento en frío, lo cual daña a los alimentos. Por otra parte, los cristales de hielo en una solución de trehalosa permanecen pequeños y redondeados, y además no continúan creciendo durante el congelamiento, lo que minimiza el daño de los alimentos.

disminuyen. Cuando la concentración de trehalosa se incrementa, el daño por congelamiento puede ser inhibido aún de forma más efectiva.

La trehalosa es uno de los azúcares más efectivos para incrementar la estabilidad en alimentos congelados, que se han convertido en una parte importante de la dieta moderna. Los avances en alimentos congelados ampliaron las posibilidades de los pequeños productores para comercializar sus productos a distancias mayores. La trehalosa ha hecho posible que se puedan congelar productos que originalmente no fueron diseñados para ese fin. Esto habilita a implementar métodos de producción más efectivos, incluyendo procesos de congelado-descongelado, los que permiten flexibilidad en el planeamiento de la producción. Además, el uso de trehalosa potencia las oportunidades para crear productos novedosos que tengan la ventaja de mantener la calidad durante el congelamiento.

8) Reducción del dulzor La trehalosa tiene un poder edulcorante del 38% respecto a la sacarosa (5% en solución), lo que permite incrementar los grados brix sin aumentar la dulzura. Esta característica ha llamado mucho la atención en la industria de los alimentos debido al desafío que representa reducir el dulzor de los productos.

La alta concentración de azúcar incrementa la estabilidad física del merengue y también facilita la inocuidad al hacer que el merengue sea resistente al desarrollo de microorganismos. Como fue descripto en párrafos anteriores, el contenido de azúcar está íntimamente relacionado con las propiedades físicas de confituras. Los intentos por reducir la dulzura mediante la disminución del contenido de azúcares generan un alto impacto en las propiedades físicas. Mantener el contenido de azúcar al tiempo que se reduce la dulzura es una parte vital en la producción de confituras y la trehalosa puede jugar un rol importante en este propósito.

Como los azúcares tienen un impacto significativo en las propiedades físicas de confituras, se hace sumamente importante tener una comprensión acabada de sus funciones y características para usarlos de forma efectiva en las formulaciones. El uso ineficiente de azúcares puede generar problemas en la producción y en el control de calidad de los productos. También puede impactar negativamente en el perfil de sabor y en la vida útil del producto. Otros azúcares de bajo poder edulcorante, como la maltosa por ejemplo, han estado disponibles comercialmente por muchos años antes de la aparición de la trehalosa. Sin embargo, no tuvieron una amplia aceptación debido a su “after taste” no deseable. El bajo dulzor de la trehalosa permite un agradable sensación en boca y un regusto limpio que pueden mejorar el perfil sensorial de confituras, principalmente cuando son ricas en grasas y en sabor.

9) Fijación de colores naturales en frutas y vegetales Cuando las frutas tales como duraznos, manzanas y bananas son peladas, cortadas y mantenidas bajo refrigeración, la superficie se decolora como un resultado de la oxidación. Este proceso químico que se

Figura 11 – Velocidad de derretimiento de helado de chocolate en base a leche con y sin trehalosa

llama “pardeamiento enzimático”, ocurre por acción de la enzima polifenol-oxidasa. Se puede mitigar este fenómeno remojando las láminas de frutas en una solución de trehalosa o enpolvando trehalosa en la superficie. Las paltas y manzanas peladas tienden a oxidarse menos cuando son expuestas al aire después de haber sido remojadas en una solución al 10-15% de trehalosa. El uso de trehalosa permite mantener una apariencia apetitosa en frutas y vegetales al fijar sus colores naturales y al otorgarles mayor estabilidad. Esta función está fundamentada en la capacidad de retención de humedad de la trehalosa, lo que protege el tejido vegetal.

Se utiliza sal o jugo de limón para inhibir el oscurecimiento, pero esto trae la desventaja de modificar el perfil sensorial el alimento. La trehalosa es moderadamente dulce y se une a los sabores de la fruta y los vegetales. Además de ser más efectiva que la sal o el jugo de limón para inhibir el oscurecimiento enzimático, también tiene la propiedad de mantener la textura original.

Además de ser utilizable en frutas frescas, se puede incorporar trehalosa en jaleas, mermeladas y compotas de frutas. Al tratar con trehalosa las frutas, previamente al calentamiento, el producto se mantiene más jugoso y conserva mejor su forma y textura original, del mismo modo que favorece la conservación del dulzor natural. Al añadir trehalosa antes y durante el tratamiento térmico se intensifican sus beneficios. Es interesante el uso de trehalosa para pre-tratar hierbas tales como el perejil y la menta. Las hierbas permanecen frescas por un periodo mayor después de haber sido tratadas con una solución acuosa con baja concentración de trehalosa (al 0,5%) durante 10 a 30 minutos y luego refrigeradas dentro de bolsas plásticas. La trehalosa se usa con frecuencia para tratar vegetales frescos. Exponer a los vegetales a una solución acuosa de trehalosa al 3% durante 30 minutos inhibe la decoloración, deformación y deshidratación. La mejora se evidencia fácilmente en “sticks” de vegetales, ya que la trehalosa previene la deformación de su estructura y los hace más atractivos, manteniendo la textura crujiente de los vegetales recién cortados.

10) Cristalización eficiente y estable Una de las razones por las que la sacarosa se convirtió en el azúcar más común para confituras reside en sus propiedades físicas que le permiten existir en forma de jarabe, en estado semicristalino y en estado vítreo. Estos tres estados se interconvierten y ajustan cuando es necesario, haciéndola muy adecuada para producir confituras. Cuando se sobresatura una solución de sacarosa a baja temperatura, rápidamente comienza a cristalizar y a presentar el estado semicristalino. Cuando una solución de sacarosa hierve y pierde contenido de agua y luego es enfriada rápidamente, se convierte en una estructura vítrea transparente.

Figura 12 – Dureza de caramelos preparados a diferentes temperaturas con trehalosa, sacarosa y maltitol.

Todas las muestras fueron calentadas a diferentes temperaturas y luego enfriadas y mantenidas a temperatura ambiente por un día. Las muestras de trehalosa comenzaron a transformarse en el estado vítreo más rápido que cualquiera de los otros azúcares.

La trehalosa tiene una propiedad de transición similar, pero los grados brix y la temperatura óptima para que ocurra esto definen condiciones diferentes al caso de la sacarosa. La propiedad distintiva de la trehalosa en relación a otros azúcares es que se torna altamente estable tanto en el estado semicristalino como en el estado vítreo. Además las soluciones de trehalosa exhiben características únicas, como una cristalización potenciada a altos niveles de humedad y propiedades de alta transición vitrea en porcentajes de humedad iguales o menores a 8%. Tanto la sacarosa como la trehalosa tienen la propiedad de desarrollar cristales más rápidamente que otros azúcares. Esto es ideal para hacer recubrimientos y glasés. Lo que distingue a la trehalosa respecto a la sacarosa en este tipo de aplicaciones es que los glaseados que contienen trehalosa se secan más rápido, lo que hace a la producción más eficiente y el glasé permanece por más tiempo estable. El glasé presenta un regusto más limpio que no afecta al perfil sensorial del producto. La trehalosa es el único azúcar que permite otorgar todas estas características al glasé. Es importante notar, sin embargo, que el glasé puede tornarse más granulado o sólido debido a su cristalización característica. 11) Alta temperatura de transición vítrea La trehalosa tiene una alta temperatura de transicion vitrea que confiere estabilidad a los recubrimientos azucarados y a los caramelos. La trehalosa en solución puede pasar al estado vítreo cuando el contenido de humedad se reduce hasta una concentración determinada. Esta transformación se denomina “vitrificación” y se caracteriza por una condición física de alta estabilidad en estado sólido sin cristalización y sin fundirse a causa de un bajo movimiento molecular. La trehalosa es conocida por su alta temperatura de transición vítrea. Cuando una solución de trehalosa es hervida y pierde contenido de agua, la vitrificación se desarrolla a una menor temperatura respecto a la sacarosa y otro tipo de azúcares y se torna más estable y sólida (Figura 12). Esta propiedad puede usarse con efectividad para producir chips de frutas o nueces caramelizadas, porque la vitrificación ocurre incluso en un horno caliente a 80°C y con un adecuado control de humedad.

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