TecnologÃas emergentes en industria lÃ¡ctea

5/11/2018 TecnologÃ as emergentes en industria lÃ¡ctea - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/tecnologaas-emergentes-en-industria-lactea 1/852 [ Tecnología Láctea Latinoamericana Nº 64 ] 2010

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El envase es un elemen-to crítico en el manteni-

miento de la calidad, en elalmacenamiento, el transporte y la utilización

de los productos lácteos. Optimiza la conservación yfacilita su distribución, comercialización e ingeniería

operacional. También es importante en el costo, en lacomunicación con el consumidor y en la preservacióndel ambiente.

Las funciones básicas del envase son protección,retención, información y conveniencia (envase pasivo).Además de la función secundaria de ayudar en las ventasy promociones de marketing, los envases tienen la funciónprincipal de preservar y mantener el producto lácteo ino-cuo hasta su consumo. Por otro lado, los productos lácte-os pueden ser preservados en forma diferenciada en fun-ción de su envase específico, debido a la influencia delmismo en la vida de anaquel y en la conservación de lacalidad e inocuidad (Brody et al ., 2001).

Los envases pasivos pueden estar asociados conalguna otra función, por ejemplo a través de la modifica-ción de su atmósfera interna. En las última décadas diver-sas nuevas funciones están siendo agregadas en las tec-nologías de envasado, incluyendo los envases con atmós-fera modificada, los envases comestibles y los envasesactivos, que a su vez pueden ser clasificados en envasescon sistemas antimicrobianos, envases con secuestrantesde oxígeno y envases inteligentes.

Envases activosLos envases activos pueden ser definidos como aquellosque tienen otras funciones además de simplemente

ofrecer una barrera al ambiente externo. No deben serconfundidos con los “envases inteligentes”, pues éstostienen la función de comunicar al consumidor las pro-piedades presentes en el alimento, o registros de su his-toria (temperatura, etc.). Diversos mecanismos puedenser utilizados para evitar cambios indeseables en los

productos lácteos, incluyendo (pero no limitados a) lospresentados en el Cuadro 1. Entre los compuestos quepueden ser usados para que un envase tenga algunapropiedad activa se puede incluir la sílica gel, la cal vir-gen y los polioles para la absorción de humedad; zeoli-tos para absorción de gases orgánicos; y el autocalenta-miento o autoenfriamiento del envase (y del alimento)por una reacción exotérmica o endotérmica en unsegundo compartimiento del envase, entre otros.

En muchos casos, como por ejemplo en elqueso rallado, la simple remoción del oxígeno por vacío–o su sustitución por nitrógeno- puede no evitar el proble-ma del deterioro por microorganismos aerobios. La posibleexistencia de bolsones de aire en el interior del productodespués de la exposición alvacío, o después desu sustitución pornitrógeno, siem-pre ocurre y esdifícil de evitar.

Utilización de tecnologías emergentesen la industria láctea.

Innovaciones y tendenciasCarvalho, A. F.1, Brandão, S.C.C.2

1Departamento de Tecnologia de Alimentos - Universidade Federal de Viçosa. Brasil. [email protected] de Tecnologia de Alimentos de Viçosa – Brasil. [email protected]

Este trabajo presenta un resumen de la actualidad y de las perspec-

tivas de aplicación de algunas tecnologías emergentes en la indus-

trialización de leche. Específicamente serán abordados los siguientes

temas: nuevas tecnologías en el envasado de productos lácteos; ozo-

nización; radiación ultravioleta; calentamiento óhmico; alta presiónhidrostática y campo eléctrico pulsante.

Las funciones del envase

pasivo son protección,retención, información y

conveniencia


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Envases con sistemas anti-

microbianos. Pueden impe-dir o inhibir la multiplica-ción de microorganismos y

de esa manera aumentar lavida de anaquel de un ali-mento (Han, 2003a).Diversos compuestos pue-den ser utilizados comoantimicrobianos –o tienenpotencial para ser adsorbi-dos de alguna manera en elenvase- como por ejemploácidos orgánicos (acético,

benzoico, láctico, málico, sórbico, succínico y tartárico)

en quesos; conservantes (sorbato y benzoato) en quesosy yogurt; bacteriocinas (nisina, pediocina, subtilina y lac-ticina) en quesos; ácidos grasos (láurico y palmitoleico);agentes quelantes (lactoferrina, EDTA y citrato) en quesosy alimentos infantiles; enzimas (lisozima, glucosa-oxida-sa y lactoperoxidasa) en quesos y leche infantil; metales(plata, cobre y circonio); antibióticos (natamicina) enquesos; fungicida (benomil, imazalil y dióxido de azufre)en quesos; gas sanitizante (ozono, dióxido de cloro ymonóxido de carbono); fenoles (catequina, cresol, hidro-

quinona); extractos de plantas (uva) en quesos;secuestrantes de oxígeno (carbonato ferrosos, hierrometálico) en quesos; y probióticos en quesos y yogurt,entre otros (Han, 2003b). Todos estos compuestos

deben ser de grado alimenticio si van a ser consumi-dos junto con el alimento. En el caso de sistemas anti-microbianos que quedan inmobilizados en el envase, oen forma de gases, y que no son recomendables paraser ingeridos, es importante determinar si hay migra-ción hacia los alimentos.

El desarrollo de nuevas tecnologías en envasescon sistemas antimicrobianos efectivos, inclusive aque-llas que utilizan agentes antimicrobianos de origenvegetal, debe ser incentivado para alcanzar objetivoscon gran potencial de aplicación a corto plazo en la

industria de lácteos. La ciclodextrina, por ejemplo, es unnuevo material que está siendo evaluado para su inclu-sión en envases como agente antiséptico y conservante(Astray et al., 2009). El uso de filme coextrusado conpolietileno de alta densidad (adicionado de dióxido detitanio), etileno vinil alcohol y una capa de polietilenode baja densidad con antioxidantes hidroxianisol buti-lado (1,5%) y alfa-tocoferol (4%) mejoró la degradaciónde la vitamina A cuando se comparó con otros filmes(Restrepo et al ., 2009).

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El filme libera un agente anti-

microbiano sobre la superfi-

cie del producto, protegiendo

alimentos como queso, car-

nes y pescado



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Envases con secuestrantes

de oxígeno. Diversos pro-ductos lácteos puedenmejorar su conservaciónutilizando un envase consecuestrante de oxígeno,como por ejemplo la lecheen polvo, los alimentosinfantiles y los quesos debaja humedad, destacándo-

se el queso rallado. En cuan-to a los envases que tienen secuestradores de oxígeno,mantienen su concentración reducida por más tiempoque los envases que tienen barrera física, los que no tie-nen ninguna barrera tienen una concentración más ele-vada. El agente secuestrante de oxígeno puede estar ensachets, cajas, rótulos y trampas en el interior de losenvases. Presentaciones de compuestos de hierro (comoFreshmax™ o Freshcard™) en autoadhesivos aplicadosen interior del envase cerrado previenen la multiplica-ción de microorganismos aerobios y controlan reaccio-

nes de oxidación química y bioquímica. Al mantener laconcentración de oxígeno en el ambiente gaseoso inter-no del envase por debajo de 0,01%, ayudan a mantenerel valor nutritivo de los alimentos, evitan la multiplica-ción de microorganismos, el cambio de color, el cambiode sabor, la rancidez, y eliminan la necesidad de utilizarBHA, BHT, dióxido de azufre, sorbatos, benzoatos u otrosaditivos.

Envases inteligentes. Pueden ser definidos como aque-llos que “sienten” los cambios en el ambiente y losinforman al consumidor. Estos envases pueden ser cla-sificados en dos tipos: los que simplemente informan alconsumidor y los que interactúan con el consumidor(Rodrigues y Han, 2003). Contienen dispositivos que son

capaces de medir alguna condición importante para laconservación del producto (temperatura, tiempo, etc.) y,de alguna manera, transmitirán la historia de esa medi-ción al consumidor. Algunos de esos indicadores estánresumidos en el Cuadro 2, que incluye indicador devariación de temperatura en función del tiempo, indica-dores de presencia de oxígeno, de gas carbónico, demultiplicación de microorganismos, de presencia debacterias patógenas, de presencia de toxinas, entrediversas otras aplicaciones.

Los dispositivos de envases inteligentes puedenser divididos en tres grupos: 1) indicadores externos, 2)indicadores internos, y 3) indicadores que aumentan laeficiencia y la efectividad de la información al consumidor(Coles et al ., 2003). Los indicadores a ser utilizados puedenser diversos. Por ejemplo, una tinta (colorante) termocró-nica sensible a la temperatura, que muda de blanco a azulcon la disminución de la temperatura. En este caso, cuan-do la temperatura del alimento estuvo entre 5 y 8ºC apa-rece la frase “Listo para Consumir” escrita en azul. Otrodispositivo puede mostrar una secuencia de colores inter-

medios hasta que el producto se deteriora.

Envases con atmósfera

modificada. Los envasespueden tener su atmósferainterna modificada o con-trolada, es decir que sontecnologías diferentes. Enel caso de la atmósferacontrolada, los gases (oxí-geno, nitrógeno, entre

otros, y sus mezclas) son continuamente monitoreadosy controlados, lo que ocurre generalmente en recipien-tes (contenedores) para transporte y en cámaras dealmacenamiento. La atmósfera modificada, por su parte,

Secuestrante de oxígeno

Queso en atmósfera

modificada



indica que los gases no son monitoreados continuamen-te después de su inserción dentro del envase. La aplica-ción del envasado en atmósfera modificada viene sien-do realizada desde hace mucho tiempo en diversos pro-ductos lácteos, destacándose en quesos, butter oil yleche en polvo.

En el caso de los quesos, ha sido utilizado vacío enel envase para protegerlos de la contaminación y de la mul-tiplicación de hongos y levaduras, así como de la pérdida dehumedad, pero esa tecnología tiene algunas desventajas enel caso de algunos tipos de queso, pues el envase puede serdifícil de abrir si el queso es blando. Generalmente los que-sos duros como el Cheddar son envasados en atmósfera con20-40% de dióxido de carbono y 60-80% de nitrógeno. Sinembargo, en el caso de quesos con levaduras el control esmás difícil, pues la eliminación completa del oxígeno puederesultar en la muerte de las levaduras.

El uso de atmósfera controlada en productos lác-teos aún es un gran campo para ser investigado. Por ejem-plo, en el caso de productos deshidratados (leche en polvo,

etc.), de productos con baja actividad de agua (quesos debaja humedad, entre otros) ciertamente esta técnicapuede aumentar la vida de anaquel (Restrepo et al ., 2009)

OzonizaciónLa industria de lácteos está utilizando el ozono paramejorar la vida de anaquel y la inocuidad de diversosproductos. Nuevos usos continúan siendo explorados(Seydin Greene y Seydin, 2004). El ozono tiene una fuer-te acción microbicida contra bacterias, hongos y leva-duras, que representan un gran problema en productos

lácteos. El uso de ozono fue aprobado por el USDA paradiversas aplicaciones y fue considerado GRAS en 2001para ser utilizado en agua. También está siendo usadoen otros países para sanitización de equipamientosindustriales en limpieza CIP. Cuando está asociado conotros agentes de sanitización, como el cloro activo,peróxido de hidrógeno y/o radiación ultravioleta, porejemplo, su eficacia antimicrobiana aumenta sensible-mente. Además de eso, el ozono es particularmente efi-caz en la destrucción de esporas, inclusive de Bacillus

stearothermophilus (Khadre y Yosef, 2001), cuya esporaes el microorganismo deteriorante más resistente al tra-tamiento de leche UHT.

Su uso aún es incipiente en la industria de lácte-os, pero su potencial es enorme en la medida de que susefectos tóxicos para las personas sean controlados. Elozono aplicado en concentración del 0,02% en la superfi-cie de quesos, por ejemplo, destruye esporas, acelera lamaduración y aumenta la vida de anaquel. También matainsectos en cámaras de quesos. La industria quesera yaestá utilizando con éxito la aspersión de ozono en cáma-ras de maduración (0,1 mg/m3), especialmente a la tarde,después del horario de trabajo, para que durante la nocheelimine la contaminación del aire y de las superficies,inclusive de los quesos todavía sin envasar en los prime-ros días de procesamiento. También puede ser utilizado encámaras de almacenamiento de manteca. Antes de quelos empleados retornen al día siguiente del tratamiento, elozono ya está degradado y no causa problemas de salud.Recientemente el ozono fue estudiado en Suiza para la

“pasteurización en frío” de leche (El Amin, 2007).El ozono también puede ser usado para trata-

miento de agua que estará en contacto directo con ali-mentos. La aplicación de ozono en el ambiente interno demáquinas de envasado de lácteos (como yogurt y lechegelificada, entre otros) tiene también un gran potencialpara evitar la contaminación ambiental, garantizando suvida de anaquel. Incluso puede ser utilizado en las pro-piedades rurales para tratamiento de agua, higienizaciónde equipos e higiene ambiental, pudiendo también seraplicado para el pre-dipping y el pos-dipping de pezones,

pues no ataca los tejidos de la ubre.El ozono es producido in situ, en equipamien-

tos relativamente baratos y que utilizan poca electrici-dad. Para la generación de ozono, el aire es forzado através de una corona altamente energizada. Hay quetener cuidado con el uso del ozono, pues es un gas tóxi-co a una concentración superior a 0,1 ppm, los efectosmás pronunciados son edema pulmonar y hemorragia,por lo que deben ubicarse señales de alarma en los loca-les donde la ozonización fue aplicada.




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Tratamiento de líquidos conradiación ultravioletaUltravioleta (UV) es la faja del espectro electromagnéti-co que se ubica entre la visible y los rayos X. La faja delongitud de onda de la radiación UV es de 200 a 315 nm,que presenta un gran efecto bactericida, con un pico en265 nm. En esas longitudes de onda, la radiación UV penetra en la membrana celular, causa dimerizaciones y

destruye el ADN, impidiendo la multiplicación de lasbacterias y matándolas (Figura 1).

Existen dos tipos de radiación UV: la producida porlámparas de baja presión interna y la producida por lámpa-ras de media presión. Las de baja presión son casi monocro-máticas, emitiendo principalmente en la longitud de onda de254 nm, en tanto que las de media presión son policromáti-cas y emiten en la faja de 185 a 400 nm. Las lámparas demedia presión son las mejores para la industria láctea, puesson más eficientes, siendo necesario un menor número totalque en el caso de las de baja presión para realizar una ope-

ración determinada. Además de eso, la emisión de radiación

de las lámparas de baja presión es muy dependiente de latemperatura de operación, lo que limita la temperatura dellíquido que está siendo tratado, en tanto que la emisión delas lámparas de media presión no depende de la temperatu-ra. Asimismo, las lámparas de baja presión permiten quesean continuamente limpiadas mecánicamente durante laoperación, con líquidos que forman depósitos en su superfi-cie, como es el caso de la leche, lo que no es posible de hacercon lámparas de baja presión. Las lámparas de media presiónrequieren muy poco mantenimiento, y su reposición debeocurrir cada seis a nueve meses, dependiendo del uso.

Un sistema típico de tratamiento UV industrialpara líquidos consiste de una lámpara UV montada enun recipiente de cuarzo, fijado en un cilindro de aceroinoxidable (Figura 2). El líquido a ser tratado entra enforma continua por un lado de la tubuladura, pasa a lolargo de la lámpara y sale por el otro lado. Cualquiertipo de líquido puede ser tratado, incluyendo agua,soluciones acuosas y leche.

La radiación UV tiene diversas aplicaciones en laindustria de lácteos, incluyendo el tratamiento del agua aser usada como ingrediente de productos, del agua que vaa entrar en contacto directo con productos, e incluso parala recuperación de agua industrial para pre-enjuague o lim-pieza CIP. Investigaciones recientes demuestran que lamuerte de las bacterias en la leche tratada con radiación UV es de 3 a 5 ciclos logarítmicos (3D a 5D), lo que es muy infe-rior a los 15D de la pasteurización de leche para Coxiella

burnetti . Matak et al. (2005) encontraron que la radiaciónUV redujo la población de Listeria monocytogenes en 5

ciclos logarítmicos en leche de cabras. La radia-ción UV pulsante presentó resultados un pocomejores que la radiación continua (Krishnamurtyet al., 2004), pero aún insuficientes para ser com-parados con la pasteurización tradicional.

Reinemann et al. (2006) demostraron queun sistema moderno de radiación ultravioleta(PureUV), utilizando tres intensidades de radiación(472J/L, 930J/L, y 1472J/L) redujo la población demesófilos, de bacterias psicrotróficas, de coliformesy de bacterias termodúricas de leche en un máxi-

mo de 3 ciclos logarítmicos. Los análisis sensorialesindicaron que el exceso de radiación UV afectaba elsabor de la leche. Los autores incluyeron comoposibles aplicaciones del sistema de radiación UV altratamiento de leche para terneros para disminuirla transmisión de enfermedades; al tratamiento deleche cruda para reducir la población de contami-nantes; la reducción de bacterias no susceptibles atratamientos térmicos; la reducción de psicrotrófi-cos en leche enfriada almacenada por largos perí-odos; la reducción de bacterias para mejorar la

calidad de leche en los casos donde el suministrode energía no es confiable y el costo de la refrige-ración en la propiedad rural es prohibitivo.

Figura 1 - Dimerización de timinas en moléculas de ADN

causada por la radiación UV

Equipo para tratamiento de

líquidos con luz UV

Figura 2 – Esquema de sistema típico para tratamiento UV



Houck et al. (2006) evaluaron el sistema PureUV paratratamiento de suero y de salmuera y reportaron unareducción de población de hasta 7 ciclos logarítmicosen suero cuando era irradiado con 1244 J/l.

En el caso de la salmuera la reducción fue dehasta 5 ciclos logarítmicos cuando se irradió con 235 J/l.Altic et al . (2007) estudiaron el efecto de la radiación UV (1000 J/l) en Mycobacterium avium ssbsp. paratuberculo-sis en leche y encontraron que este microorganismo es másresistente a la radiación UV que otras bacterias de la leche.

Concluyeron que la radiación UV no es una alternativa via-ble para la pasteurización, pues produce una reducciónmáxima de 4 ciclos logarítmicos en la población deMycobacterium avium subsp. paratuberculosis en leche.

Calentamiento óhmicoEl calentamiento óhmico consiste en el pasode corriente eléctrica de alto voltaje directa-mente a través del alimento. Esa corrienteeléctrica causa calentamiento debido a laresistencia que ofrece a su paso el propio ali-mento (Goulliex y Pain, 2004). El tiempo decalentamiento es cerca de 100 veces menorque el calentamiento térmico (conducción yconvección) y gasta 70% menos de energíatotal. Sin embargo, la energía utilizada es laeléctrica, que cuesta más que la energíagenerada por quema de combustibles en unacaldera para producir vapor.

El equipamiento usado para realizar elcalentamiento óhmico puede ser un tubo denailon (material neutro) con dos electrodos ensus extremidades (Figura 3). Los tubos son lle-nados con el alimento que va a ser tratadoantes de conectar la electricidad a los electro-dos. La conductividad eléctrica del alimentocontrola el paso de la electricidad. Si esdemasiado alta (>10 Siemens/min) no calien-ta el alimento. Si es muy baja (<0,01 S/m), laelectricidad no pasa. El calentamiento óhmicoproduce calentamiento uniforme y no quemael alimento. La carne tiene una conductividadeléctrica entre 1 y 7 S/m, en tanto que la salaumenta la conductividad eléctrica y la grasala disminuye.

La letalidad del calentamiento

óhmico es solamente térmica, o sea sola-mente el calor generado por la conductividad eléctri-ca es el que destruye la capacidad de multiplicaciónde los microorganismos. No existe un efecto letaldebido a la electricidad en sí. Asimismo, el “puntofrío” del alimento por calentamiento óhmico estálocalizado en un punto diferente al “punto frío” delcalentamiento tradicional, lo que puede ser una granventaja en algunos casos. Una gran diferencia delcalentamiento óhmico es que es muy rápido, quedebe ser seguido por un enfriamiento rápido luego

del tratamiento (retención). Un sistema continuopara tratamiento óhmico para productos líquidos conenfriamiento rápido se presenta en la Figura 4.


Figura 3 – Esquema de sistema para calentamiento óhmico

Figura 4 – Sistema continuo para calentamiento óhmico de

alimentos líquidos seguido por enfriamiento rápido



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El calentamiento óhmico está recomendado solamenteen el caso de algunos alimentos especiales, cuando elcalentamiento tradicional causa algún problema, comopor ejemplo en el caso de pasteurización de huevo (nocausa coagulación), de jugo de naranja (no cambia elsabor); de cerveza común (mantiene el sabor original delchopp) y de jamón (no causa un tratamiento excesivo enlos extremos).

Ayadi et al. (2004) evaluaron el efecto delcalentamiento óhmico en una unidad rectangular ycontinua de solución de sólidos de suero de leche, yreportaron que ocurrieron tres etapas. En la primera, eldepósito fue muy pequeño y no perjudicó el funciona-miento del calentador óhmico. En la segunda etapa, elespesor del depósito comenzó a aumentar, provocandoun aumento del consumo de electricidad y de la tempe-ratura del electrodo. En la tercera etapa, la temperatu-ra del electrodo y del depósito alcanzaron la temperatu-ra de ebullición del producto, causando sedimentación y

cambios en las condiciones de calentamiento óhmico.Ayadi et al. (2008) también reportaron que la ausenciade depósitos (fouling) en la superficie de los equipa-mientos usados en calentamiento óhmico depende delrégimen de flujo (número de Reynolds) y del comporta-miento reológico del fluido. Si hay depósitos en los elec-trodos aumenta la resistencia eléctrica y el calenta-miento localizado, lo que limita el tiempo de uso conti-nuo del calentador óhmico.

Icier (2009) estudió los efectos del calenta-miento óhmico en suero de leche reconstituido (de 8 a

24%), calentado a diversas temperaturas (hasta 80ºC).Encontró que el suero puede ser calentado satisfacto-riamente en las condiciones estudiadas usando diferen-tes gradientes de voltaje. Los efectos del calentamientoóhmico fueron diferentes a los efectos del calentamien-to convencional, en las mismas condiciones. Sin embar-go, no fueron estudiados los efectos en el comporta-miento físico-químico de las proteínas de suero. El usode calentamiento óhmico para pasteurización de sueropuede hacer que las proteínas tengan propiedades dife-rentes que las proteínas de suero pasteurizado por

calentamiento tradicional.En conclusión, el calentamiento óhmico puede

ser utilizado con éxito en algunos productos lácteos,especialmente en aquellos que causan grandes depósi-tos en la superficie de intercambio de calor en el proce-so convencional (con agua caliente). Entre esos produc-tos se pueden citar a la leche gelificada y al queso pro-cesado, entre otros. También puede ser utilizado paraesterilizar leche y otros productos lácteos, pero es pre-ciso hacer investigaciones más detalladas. Por otro lado,el costo de procesamiento y las ventajas del calenta-

miento óhmico también precisan ser comparados con elcalentamiento convencional de la leche y otros produc-tos lácteos.

Campo eléctrico pulsanteEl tratamiento de alimentos por pulsos eléctricos es unproceso no térmico donde el calentamiento óhmico notiene importancia en los efectos que causan los cambiosdeseables. Generalmente los equipamientos para pulsoseléctricos están compuestos de varias partes: una fuen-te de energía de alto voltaje; un capacitador para alma-cenar la energía; una cámara de tratamiento; unabomba para impulsar el alimento a través de la cámara;un dispositivo de enfriamiento; termopares para deter-minación de temperatura y un computador para contro-lar todas las operaciones.

La acción de los pulsos eléctricos en los ali-mentos ocurre por dos mecanismos principales: des-trucción mecánica de membranas y producción de radi-cales libres. La producción de calor es baja, al contrariode lo que sucede en el calentamiento óhmico. El efectoletal principal en bacterias es la ruptura eléctrica de sumembrana externa. Los efectos dependen del alimento,

de la intensidad de corriente eléctrica, de los pulsos, delas membranas y de los microorganismos. La ruptura dela membrana ocurre porque el campo eléctrico pulsan-te causa un aumento de la conductividad y de la perme-abilidad de la membrana celular, formando poros (fenó-meno denominado electroporación).

Esta tecnología es más utilizada en alimentoslíquidos, especialmente ácidos. La intensidad del campoeléctrico puede variar de 20.000 a 100.000 V/cm, con600 pulsos por segundo, por ejemplo. El uso de electri-cidad es muy bajo, cerca de mil veces menos que el sis-

tema por calentamiento óhmico. El tipo de pulso tam-bién puede variar, pudiendo ser exponencial, rectángu-lar o bipolar.

Martin et al. (1997) reportaron que la inactiva-ción de E. coli es menos efectiva en leche desnatada queen una suspensión de las bacterias en una solución tam-pón, expuestas al mismo tratamiento de campo eléctri-co pulsante. Reina et al. (1998) no observaron diferen-cias significativas en la inactivación de Listeria monocy-

togenes en leche entera, leche con 2% de grasa y lechedesnatada cuando fueron sometidas al mismo campo

eléctrico pulsante. Tampoco observaron cambios en elsabor de la leche luego del tratamiento.

Raso et al. (1998) observaron una reducción desolamente 2 ciclos logarítmicos en leche desnatada some-tida a tratamiento de campo eléctrico pulsante. Resultadossimilares fueron encontrados por Michalac et al. (2003)para Pseudomonas fluorescens , Lactococcus lactis yBacillus cereus en leche cruda y en leche UHT, usando unsistema continuo de campo eléctrico pulsante capaz deabastecer 35kV/cm, con 64 pulsos de onda bipolar por188µs, y flujo de 1 ml/s.

Smith et al. (2002) investigaron el efecto com-binado de precalentar leche hasta 52ºC, adición deagentes antimicrobianos y tratamiento por campo de



alta frecuencia en microorganismos contaminantesnaturales de la leche. El precalentamiento no presentóninguna influencia sobre la supervivencia de los micro-organismos. La leche cruda sometida al tratamientopresentó una reducción de sólo 1,3 ciclos logarítmicos.

Los antimicrobianos (lisozima y nisina) tampo-co presentaron un aumento significativo de los efectosdel tratamiento de campo eléctrico pulsante. El trata-miento cuya leche contenía lisozima redujo la poblaciónde microorganismos en 3,2 ciclos logarítmicos y el tra-tamiento cuya leche contenía nisina la redujo en 5,9ciclos logarítmicos. Esta reducción puede ser considera-da extremadamente baja cuando se la compara con elmínimo de 15 ciclos logarítmicos de reducción de unapoblación de Coxiella burnetti en leche pasteurizada enforma convencional. Beloso y Martinez (2004) resumie-ron el potencial de los efectos de campos eléctricos pul-santes en bacterias patógenas.

Alkhafaji y Farid (2008) estudiaron el efecto delcampo eléctrico pulsante en E. coli suspendida en leche

ultrafiltrada y encontraron valores de D inferiores al deltratamiento térmico y al del procesamiento con altapresión hidrostática. Jaeger, Menezes y Knorr (2009)estudiaron no homogeneidades, tales como la distribu-ción de campo eléctrico durante el tratamiento porpulso eléctrico, características de flujo y efectos de latemperatura en la inactivación de E. coli y de fosfatasaalcalina, y encontraron que el uso de una red mejorabala performance de tratamiento debido a una mejor tur-bulencia, causando disminución de temperatura, y tam-bién evitando picos de temperatura. La inserción de

mezcladores estáticos mejoró la distribución del campoeléctrico, aumentó la inactivación de bacterias y redujola desnaturalización de la fosfatasa alcalina.

En conclusión, el empleo de campo eléctrico pulsanteen la industria láctea todavía está en la fase inicial deinvestigación, no habiendo aplicaciones relevantes.Pero el potencial para algunas aplicaciones existe.Entre diversas investigaciones a ser realizadas, sedeben mejorar las condiciones de aplicación delcampo eléctrico, optimizar los electrodos (incluyendosu geometría), optimizar la distribución de la tempe-ratura del producto en la zona de tratamiento, y redu-cir la aglomeración de partículas y de microorganis-mos para optimizar el proceso.

Wan et al. (2009), en un artículo de revisión deliteratura llegaron a la conclusión de que a pesar de lagran cantidad de investigaciones realizadas en campoeléctrico pulsante, muchas cuestiones sobre el mecanis-mo involucrado en la inactivación de los microorganis-mos y la forma más eficiente de aplicación práctica aúncontinúan oscuras, con muchos estudios contradicto-rios. De esa manera, recomiendan que en el caso deaplicaciones industriales, el equipamiento seleccionado

y las condiciones de uso tienen que ser validados con elproducto y los microorganismos de interés.

ReferenciasLas referencias bibliográficas están publicadas en el libro“Atualidades e Perspectivas em Ciência e Tecnologia do Leite”, deCarvalho et al, Juiz de Fora, Templo Gráfica e Editora, 2009.Ejemplares de la publicación pueden ser obtenidos gratuitamen-te en la dirección:Pólo de Excelência do Leite e DerivadosRua Eugênio do Nascimenyto 610Dom Bosco – 36038 330 Juiz de Fora – MG

Disponíble en: excelencialeite.simi.org.br


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