Tecnologías en los alimentos.

Tecnología de los alimentos, aplicación de las ciencias físicas, químicas y biológicas al procesado y conservación de los alimentos, y al desarrollo de nuevos y mejores productos alimentarios. La tecnología de alimentos se ocupa desde la composición, las propiedades y el comportamiento de los alimentos en el lugar de su producción hasta su calidad para el consumo en el lugar de venta. Los alimentos son una materia compleja desde el punto de vista químico y biológico. La tecnología de los alimentos es una ciencia multidisciplinaria que recurre a la química, la bioquímica, la física, la ingeniería de procesos y la gestión industrial. Los científicos y técnicos en alimentos son responsables de que éstos sean sanos, nutritivos y tengan la calidad exigida por el consumidor. Todos necesitamos comer, de modo que siempre seguirá existiendo demanda de tecnología alimentaria.

En la industria alimentaria, se producen gran cantidad y diversidad de productos alimentarios para su distribución y venta, a menudo en distintos países. Sería imposible, y en ocasiones destructivo, comprobar todos y cada uno de los productos elaborados para asegurarse de que cumplen todos los requerimientos de seguridad y calidad. En lugar de ello, el técnico aplica programas de garantía de calidad para asegurarse de que los productos alimentarios cumplan los requisitos necesarios, y se ajusten a la legislación alimentaria en vigor. La garantía de calidad se basa en el uso de sistemas de análisis aleatorio en puntos críticos de control. En éstos, el material que se está procesando y el proceso en sí deben ser conocidos para identificar los riesgos asociados con cada paso para así definir los puntos críticos de control. Es en estos pasos donde se controla el producto para garantizar la eliminación o reducción suficiente de los diferentes riesgos. Por ejemplo, la leche, alimento rico en proteínas, es nutritiva tanto para el ser humano como para ciertos microorganismos, y es un medio en el cual éstos pueden estar presentes. Algunos microorganismos son inocuos, mientras que otros pueden producir enfermedades como la tuberculosis. No obstante, las bacterias patógenas mueren por acción del calor, de modo que, por ley, es obligado calentarla a 63° C durante 30 minutos como parte del proceso de pasteurización, así llamado en honor al famoso biólogo francés Louis Pasteur. Se sabe que los huevos pueden ser portadores del microorganismo Salmonella asociado a las intoxicaciones alimentarias, por lo que los huevos preparados en casa deben cocinarse muy bien. La escala y riesgo de contaminación en la industria alimentaria, donde se juntan muchos huevos para obtener huevo batido como ingrediente, hacen que éste sea un punto crítico de control, y los huevos deban ser pasteurizados por obligación legal.

En este caso, para impedir que el huevo adquiera un color tostado durante el tratamiento por calor, se emplea la enzima glucosa oxidasa para eliminar la glucosa libre, y se utiliza una temperatura más baja en la pasteurización. Se trata de un interesante ejemplo de la aplicación de la tecnología de alimentos, ya que se emplean la química alimentaria, la bioquímica, la física y la microbiología de los alimentos para garantizar la seguridad y calidad de un ingrediente importante y nutritivo.

Son muchos los alimentos que se conservan aplicando calor o mediante deshidratación; el técnico responsable estudia, por tanto, los principios de la transferencia del calor y la masa. La tecnología alimentaria implica, pues, la comprensión y aplicación de multitud de operaciones, incluyendo la reducción del tamaño de las partículas y su mezcla.

No todos los microorganismos presentes en los alimentos son dañinos ni deterioran la comida. Uno de los primeros usos de la biotecnología fue su aplicación a los alimentos para la obtención de productos fermentados. Estos son alimentos en los que microorganismos, como las bacterias del ácido láctico o algunas levaduras y mohos, se añaden a los alimentos o se favorece su crecimiento en ellos con el fin de que sus enzimas los modifiquen y den lugar a nuevos productos y sabores. Los ejemplos más conocidos son: el vino, elaborado por la acción de levaduras sobre el jugo de uva, el yogur y algunos quesos, que se elaboran por fermentación de la leche gracias a la acción de las bacterias del ácido láctico, y los mohos, empleados en algunos quesos curados, como el Camembert.

MARCO REFERENCIAL

Desde la más remota antigüedad, el hombre descubrió cómo moler trigo entre dos piedras para obtener harina. Mucho tiempo después, en Hungría, se descubrió la molienda con rodillos, que se usa para obtener buena parte de la harina refinada de nuestros días. Con la harina, agua y otros ingredientes se hace una pasta que se amasa y, tras fermentar, se cuece en hornos para obtener una gran variedad de panes, un alimento básico. La producción a gran escala de hogazas de pan depende de las propiedades del gluten, una proteína presente en el trigo y, en menor medida, en el centeno. El gluten es lo que da a la masa su peculiar elasticidad, permitiendo que se expanda durante la cocción. Se aplicó la misma técnica al maíz, al trigo y al arroz para obtener cereales, que hoy se consumen en todo el mundo como alimento ideal y conveniente para la primera comida del día, ya que no requieren preparación alguna en el hogar.

La combinación de los conocimientos del panadero, la experiencia del ingeniero alimentario y un empaquetado adecuado permitieron la producción comercial de otro conocido alimento hecho a base de cereales, las galletas. Éstas se hornean hasta que su contenido en humedad alcanza un mínimo determinado, y en un envasado hermético se pueden conservar muchos meses.

Sólo en el transcurso del último medio siglo, tras los trabajos del estadounidense Clarence Birdseye, ha llegado al mercado otro éxito de la tecnología alimentaria: el uso de la congelación rápida para producir toda una gama de productos congelados. En la congelación rápida se forman muchos pequeños cristales de hielo, que sólo producen daños menores a la estructura celular cuando la comida se descongela. La congelación rápida ha aumentado la disponibilidad, por ejemplo, de pescados y verduras, y de modo notable de guisantes verdes o chícharos congelados, que resultan más tiernos y dulces que los que atraviesan frescos en sus vainas las cadenas de comercialización hasta llegar al consumidor. Si los guisantes y otras verduras se congelaran directamente, las enzimas presentes en ellos producirían un lento deterioro en su color y sabor, incluso a temperaturas bajas. Para impedir que esto ocurra, se usa el blanqueo en agua caliente (80-90 °C), o al vapor, para destruir la actividad enzimática. La tecnología de la congelación comercial rápida ha multiplicado la disponibilidad de los valiosos nutrientes propios de estos alimentos.

Otro éxito de la tecnología alimentaria fue el helado. Este popular producto, que tiene miles de años de antigüedad, se produce a partir de una emulsión de un aceite en agua, que se desestabiliza en parte durante la congelación produciendo un cierto grado de agregación de las grasas, lo que a su vez contribuye a que la textura del producto sea más suave. Hoy en día, se usan emulsionantes y estabilizantes para impedir que parte de la fase acuosa se congele, lo que evita que se produzca una textura granulosa. La liofilización o secado por congelación es un proceso útil en el que se congelan los alimentos y a continuación se les somete a la acción del vacío, con lo que el hielo se convierte directamente en vapor (sublimación). Este proceso se usa cuando su precio queda justificado por los beneficios que aporta en lo que se refiere a la conservación del sabor y la comodidad de uso del producto, como por ejemplo, en el caso del café instantáneo.

 IMPLICACIONES DE LA TECNOLOGÍA ALIMENTARIA

La tecnología alimentaria no implica sólo el estudio del procesado de alimentos y sus aplicaciones, sino también el estudio de cómo el procesado y la composición de los alimentos afectan a sus características organolépticas (sabor, textura, aroma y color). En los últimos tiempos somos muy conscientes de hasta qué punto es necesaria una dieta sana y equilibrada (véase Líneas nutricionales). Los técnicos alimentarios han dedicado mucho tiempo al desarrollo de una amplia gama de productos bajos en grasas que se puedan untar. Éstos son emulsiones de aceite en agua que, si se mantienen a baja temperatura, tienen la textura de la mantequilla pero son más fáciles de untar en el pan. Como consumidores podemos escoger entre una variedad cada vez mayor de aceites y mantequillas vegetales capaces de satisfacer nuestras necesidades de ácidos grasos esenciales sin aportar un exceso de grasa a la dieta.

Nuestra dieta no se compone tan sólo de los tres principales nutrientes, grasas, hidratos de carbono y proteínas, sino también de toda una variedad de micronutrientes esenciales en forma de fibra dietética, minerales y vitaminas (véase Nutrición humana). Para conservar la salud y la vitalidad requerimos toda una serie de micronutrientes, en cantidades suficientes pero no excesivas, junto con la ausencia, o minimización, de componentes tóxicos en los alimentos, bien sean de origen natural o contaminantes. Los técnicos alimentarios japoneses han abierto el camino a la producción de toda una serie de alimentos funcionales, en los que estos micronutrientes se aportan en productos específicos, como las bebidas deportivas. También en Japón hay gran interés por la aplicación de presiones elevadas, de miles de atmósferas, a los alimentos, como proceso de conservación alternativo al calor, por ejemplo en el envasado.

Otro campo donde la tecnología alimentaria se ha mantenido activa es en la aplicación del frío, sólo o en combinación con atmósferas modificadas, para aumentar la calidad de conservación o la duración en exposición de los alimentos. Si se reduce el contenido de oxígeno de la atmósfera y se incrementa el de dióxido de carbono, es posible reducir la tasa de respiración de los alimentos vegetales. Esta utilización de atmósferas controladas o modificadas ha permitido mantener en buen estado frutas, por ejemplo manzanas, que después han sido 

consumidas como frescas muchos meses más tarde, a veces, al otro lado del mundo.

La tecnología alimentaria es también consciente del papel crucial que desempeña el empaquetado de los productos. Los sistemas modernos no sólo ofrecen un recipiente cómodo y atractivo, sino que, en caso de estar adecuadamente sellado y en el supuesto de que esté fabricado con los materiales apropiados, actúa como barrera para, por ejemplo, conservar la leche fresca de alta calidad y larga duración durante varios meses, mantener el pan libre de mohos durante semanas o mantener el color rojo brillante de la carne de vacuno durante muchos días.

La tecnología alimentaria es una actividad científica internacional e interdisciplinaria que puede estudiarse como carrera, con su correspondiente titulación, en ciertas universidades del mundo. Los licenciados trabajan con minoristas y fabricantes de alimentos en el desarrollo de nuevos productos, y se encargan de garantizar la seguridad y calidad de los alimentos producidos. Otros científicos y técnicos de la alimentación trabajan en institutos de investigación, universidades o grandes empresas, mientras que algunas de éstas trabajan para organismos internacionales y agencias y laboratorios controlados por los gobiernos, cuyo objetivo es garantizar que los productos alimentarios que consumimos sean nutritivos y seguros, y podamos disfrutar de ellos sin preocupación alguna.

http://www.aiu.edu/publications/student/spanish/TECNOLOG%C3%8DA%20DE%20LOS%20ALIMENTOS.html

http://www.saludalia.com/Uploads/saludalia.com/ImagenesGrandes/aditivos.jpg

Nuevas tecnologías en la conservación de alimentos

En los próximos años es muy probable que se consigan nuevos alimentos que procedan de tratamientos innovadores

Las nuevas tecnologías permiten obtener alimentos frescos y naturales durante más tiempo

La conservación de los alimentos es una batalla constante contra los microorganismos que alteran los alimentos o que los hacen inseguros. A pesar de las tecnologías disponibles, la industria alimentaria investiga cada vez más con la finalidad de modificar, o incluso sustituir, las técnicas de conservación tradicionales (tratamientos térmicos intensos, salado, acidificación, deshidratación y conservación química) por nuevas tecnologías.

La aplicación de nuevas tecnologías en el ámbito de la conservación de alimentos pretende dar respuesta al incremento de la demanda, por parte de los consumidores, de alimentos con aromas más parecidos a los frescos o naturales, más nutritivos y fáciles de manipular.

Las tecnologías más estudiadas en la actualidad se basan en el empleo de sistemas de destrucción o inactivación bacteriana sin necesidad de emplear un tratamiento térmico intenso, como la Alta Presión Hidrostática (HHP, son sus siglas inglesas) y el Campo Eléctrico Pulsado (PEF), así como todos aquellos sistemas de envasado y modificación de la atmósfera gaseosa y otras varias.

No obstante, y a pesar de todos los esfuerzos en términos de investigación y de inversiones, se está implementando, de forma generalizada en la obtención de nuevos productos, un número reducido de estas tecnologías.

Tecnologías de inactivación

Las técnicas de inactivación microbiana han sido las más estudiadas, especialmente en la última década. Algunas de las más destacadas son la radiación ionizante, HHP, PEF, homogeneización por alta presión, descontaminación por radiación ultravioleta, láser de alta intensidad, ultrasonidos o los campos magnéticos. De entre ellos, han tenido especial fortuna la alta presión y el campo eléctrico pulsado, ya que no requieren la aplicación de calor, son tratamientos relativamente económicos, especialmente cuando se puede trabajar en continuo y con volúmenes adecuados de producto, y no producen problemas de residuos peligrosos.

Alta presión hidrostática

Algunas técnicas permiten incrementar la vida comercial de productos frescos después de su elaboración La técnica de alta presión hidrostática (HHP) se basa en el tratamiento de un producto por encima de 100 MPa, una elevada presión, que consigue afectar, especialmente, a las membranas celulares y a la estructura de algunas proteínas sensibles. La consecuencia es que se puede limitar el desarrollo microbiano y eliminar una parte significativa de las bacterias presentes en el producto.

Actualmente, los equipos que mayoritariamente se encuentran en el mercado son discontinuos, aunque es posible conseguir, a un precio elevado, algunos sistemas que empiezan a ofrecer la posibilidad de trabajar en continuo. Las capacidades de tratamiento suelen ir de 1 a 4 toneladas por hora con sistemas de elevada, con un coste estimado de entre 10 y 15 céntimos de euro por kilogramo de producto.

Se ha realizado una producción comercial de algunos alimentos como mermeladas de frutas, gelatinas, salsas, zumos, guacamole y jamón cocido, entre otros productos. Sin embargo, desde casi el principio se había considerado su aplicación para el tratamiento de leche y derivados. No obstante, más que en aplicaciones comerciales, se ha trabajado en el estudio científico de los tratamientos por alta presión para incrementar la vida comercial de algunos productos, después de su elaboración, como el queso de cabra, para reducir el tiempo de maduración de algunos quesos y para limitar la sobre-acidificación del yogur.

A pesar de todo, un punto que no ha sido estudiado con suficiente profundidad todavía es la aplicabilidad de este sistema a la leche para conseguir una reducción de su alergenicidad. Desde hace tiempo se está poniendo de manifiesto que la leche es uno de los alimentos que más fácilmente inducen a alergias en niños si se introduce pronto en la alimentación infantil. En este sentido, parece que la alta presión hidrostática puede afectar la estructura de la beta lactoglobulina, una de las proteínas más implicadas en el mecanismo de desarrollo de la alergia a la leche. Por tanto, un tratamiento complementario podría conseguir un producto significativamente más seguro.

Con este tratamiento se ha puesto demostrado que se consigue una reducción importante del recuento microbiano, aunque no está aún resuelto qué pasa con un grupo de bacterias, las denominadas viables no cultivables. Es decir, microorganismos que se ven dañados, que no pueden crecer pero que no han muerto. Éstos pueden activarse de nuevo, lo que supondría un peligro potencial, especialmente si el alimento no se mantiene en refrigeración.

Campo eléctrico pulsado

La tecnología basada en el campo eléctrico pulsado (PEF, en sus siglas inglesas) es también un tratamiento en el que no se produce un calentamiento de los alimentos y busca inactivar grandes cantidades de microorganismos. Esto implica una reducción de la actividad biológica en el producto con el consiguiente incremento en la vida comercial del producto.

El PEF se basa en colocar el producto entre un set de electrodos que envuelven una cámara de tratamiento. Cuando se introduce el alimento en esa cámara, se le suministran pulsos eléctricos de elevado voltaje, lo que produce una rotura en la pared y la membrana de las células microbianas. No obstante, sólo se pueden tratar en la actualidad alimentos líquidos. Este sistema no se encuentra con facilidad en la industria, debido quizás a lo relativamente reciente de su aplicabilidad. Por el momento aún está en fase experimental.

Generalmente, las bacterias Gram positivas son más resistentes, lo que inicialmente siempre se ha considerado como algo negativo, y especialmente las esporas de bacterias, que se muestran habitualmente como altamente resistentes. Estos datos no son especialmente buenos, sobre todo si tenemos en cuenta que son tratamientos que han salido al mercado con el interés de sustituir el calor, sin provocar modificaciones en los alimentos.

No obstante, es posible aplicarlo a alimentos que no requieran tratamientos especialmente intensos y en los que la microbiota Gram positiva sea la dominante, como por ejemplo la mayoría de los alimentos fermentados, como quesos, yogures, embutidos y productos cárnicos.

http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/ciencia-y-tecnologia/2005/07/06/18966.php

http://www.foroconsultivo.org.mx/home/images/stories/noticias/enero2014/alimentos.jpg

Nuevas tecnologías alimentarias: el procesamiento de alimentos por razones de seguridad, conveniencia y sabor

La salazón y el secado son dos de los primeros métodos utilizados para transformar alimentos con el fin de preservar su frescura y mejorar su sabor. Con el paso de los años, las técnicas de procesamiento de alimentos han mejorado sustancialmente, lo que ha permitido perfeccionar el abastecimiento alimentario al prolongar la duración de los artículos, evitar que éstos se echen a perder y aumentar la variedad de los productos disponibles. Éste es el primero de una serie de artículos que Food Today va a dedicar a las nuevas tecnologías y su contribución a una provisión de alimentos más eficaz.

Extrusión: nuevas formas y texturas 

Determinados alimentos como algunos productos de aperitivo, cereales, golosinas e incluso algunas comidas para animales se producen gracias a un método de procesamiento conocido como extrusión. Ésta consiste básicamente en comprimir los alimentos hasta conseguir una masa semisólida, que después se pasa por una pequeña abertura, que permite obtener una gran variedad de texturas, formas y colores a partir de un ingrediente inicial. Este procedimiento ha dado lugar a productos con formas y texturas desconocidas hasta ahora. La extrusión puede servir para dar forma y, en ocasiones, cocinar ingredientes crudos y convertirlos en productos acabados.

La máquina extrusora consiste en una fuente de energía, que acciona el tornillo principal, un alimentador para dosificar los ingredientes crudos y una espiga que rodea al tornillo. Este último empuja los ingredientes hacia una abertura con una forma determinada, la boquilla, que determinará la forma del producto. La extrusión puede realizarse a elevadas temperaturas y presiones, o simplemente aplicarse para dar forma a los alimentos, sin cocinarlos.

Uno de los beneficios derivados del uso de este procedimiento en la producción de alimentos está relacionado con la conservación de los mismos. La extrusión permite controlar la cantidad de agua contenida en los ingredientes, de la que dependen la aparición de microbios y la consiguiente putrefacción de los alimentos. Por lo tanto, es una técnica muy útil para producir productos alimentarios con una humedad óptima y duraderos, que cada vez se emplea más para obtener toda una serie de productos como aperitivos, algunos cereales de desayuno, golosinas y comida para animales.

Productos nuevos y originales

Los productos de aperitivo son uno de los sectores de la industria alimentaria que más ha crecido recientemente; en este campo, la extrusión ya se ha establecido como método para obtener productos nuevos y originales. La mayoría de los cereales pueden someterse a este proceso, así como los productos a base de cereales como el pan, los cereales de desayuno, y los pasteles. La extrusión también puede emplearse para producir alimentos para animales.

Una aplicación de la extrusión que resulta especialmente prometedora es el procesamiento de carne artificial. Éste consiste en procesar y secar harina de soja hasta obtener una sustancia con una textura esponjosa que se sazona de forma que su sabor sea parecido al de la carne. A las semillas de soja se les quita la cáscara y se extrae su aceite antes de molerlas para obtener harina. Después, la harina se mezcla con agua para eliminar los hidratos de carbono solubles, y se extrusiona la masa resultante. Durante el proceso, la soja calentada pasa de una zona de alta presión a otra de presión reducida a través de la boquilla, lo que produce la expansión de la proteína de la soja. A continuación, se somete a deshidratación y puede cortarse en trozos o molerse para producir grageas. Con las técnicas de extrusión es posible producir sustitutos de la carne de buena calidad a partir de soja o de la micoproteínas (proteínas obtenidas a partir de hongos). La proteína de soja también se emplea para elaborar alimentos funcionales con el objetivo de aprovechar sus propiedades beneficiosas.

Este procedimiento se ha usado en la preparación de raciones alimentarias para el ejército y para rutas, en la de alimentos destinados a satisfacer necesidades dietéticas especiales, y en la de la comida que se distribuye durante situaciones de desastre o hambrunas. Incluso se ha propuesto como candidato para la instalación de un sistema de procesamiento de alimentos en Marte. La aplicación de la extrusión para elaborar alimentos innovadores garantiza un futuro muy prometedor a la producción alimentaria.

http://www.eufic.org/article/es/artid/nuevas-tecnologias-alimentarias-procesamiento/

http://elsemanario.com/wp-content/uploads/2015/09/1.png

Las nuevas tecnologías en la conservación de alimentos

Los avances científicos están permitiendo encontrar diferentes procesos no térmicos que consiguen, sin elevación de las temperaturas de los alimentos, la eliminación de gérmenes patógenos para mejorar la conservación. Las nuevas tecnologías en la conservación de alimentos van desde la aplicación de altas presiones, irradiación, ultrasonidos o la aplicación de campos electromagnéticos, entre otros.

Así, la mayor demanda de alimentos crudos o poco procesados, ha impulsado el uso de estos métodos, que además no alteran el color, sabor y textura. Pero otra ventaja añadida es que, al no someter los alimentos a bruscos cambios de temperatura, se consiguen mantener sus nutrientes al máximo, alargando la vida útil.

Entre estas nuevas técnicas, podemos citar la aplicación de campos eléctricos de alta intensidad, que generan cambios en las membranas celulares de los microorganismos patógenos, destruyéndolos. Esta sofisticada técnica es ideal, como alternativa a la pasteurización, en líquidos como la leche, huevo líquido, zumos de frutas, sopas y cremas y extractos de carne.

Los ultrasonidos son otra alternativa que genera microburbujas dentro del medio al que se aplica, que al destruirse generan gran cantidad de energía que destruye los agentes patógenos. Se utiliza sobre todo en la descontaminación de vegetales crudos, limpieza de equipos para el procesado de alimentos y, combinado con sistemas de presión, en la esterilización de mermeladas, huevo líquido y para prolongar la vida útil de cualquier líquido.

Otra novedosa técnica es la aplicación de pulsos de luz blanca de alta intensidad, que generan cambios en el ADN celular, destruyendo así los gérmenes patógenos en la superficie de alimentos. Genera algo de calor en la superficie, pero no lo suficiente para penetrar dentro del alimento, que se conserva intacto. Muy útil para carnes y pescado envasado, gambas, pollo y salchichas, por ejemplo.

Estas nuevas tecnologías en la conservación de alimentos nos permiten adquirir materias primas de gran calidad, sin alteraciones en sus cualidades organolépticas, con gran respeto del producto. Y desde el punto de vista del distribuidor y fabricante, permiten ofrecer productos frescos de calidad, alargando mucho la vida útil de dicho producto, y mejorando por tanto la rentabilidad.

http://www.directoalpaladar.com/tecnologias-de-conservacion/las-nuevas-tecnologias-en-la-conservacion-de-alimentos

http://www.azti.es/wp-content/uploads/2013/03/slider_nuevas_tecnologias1.jpg

Resumen personal de las tecnologías en los alimentos

Los alimentos son la fuente principal del sostenimiento de la vida en nuestro planeta, a medida que el mundo evoluciona con él también avanza la forma en que cultivamos nuestro planeta para obtener de él los alimentos necesarios para nuestro sostenimiento diario.Hoy en día los métodos y prácticas para obtener alimentos más grandes y más conservados se han implementado en muchos países del mundo, las nuevas tecnologías en la conservación de alimentos van desde la aplicación de altas presiones, irradiación, ultrasonidos o la aplicación de campos electromagnéticos, entre otros.La tecnología de alimentos es un campo de la ciencia que tiene un potencial inmenso para la ingeniería química pues en esta se aplican muchos conceptos de los cursos de operaciones unitarias.La industria alimentaria da cabida a la investigación científica, por lo que existe otro campo de acción para el ingeniero químico.

La industria alimentaria no consta solo de la calidad de los alimentos sino también de la calidad y resistencia de los empaques y etiquetados, para lo cual ya existe una tecnología bastante avanzada.