La tecnología de alta presión en frío (HPP) demuestra su eficacia como tecnología no térmica para producir zumo de naranja seguro y de alta calidad. Un estudio completo de 12 semanas, “The effect of high pressure processing on the microbial, physical and chemical properties of Valencia and Navel orange juice” de Bull et al. (2004), ofrece información clave sobre cómo se comporta el HPP en diferentes variedades de naranja.
Hallazgos clave de la investigación
Investigadores de Food Science Australia llevaron a cabo una extensa comparación entre zumos de naranja Valencia y Navel procesados por altas presiones, pasteurizados térmicamente y frescos. El equipo procesó los zumos a 600 MPa durante 60 segundos a 20°C y supervisó los parámetros de calidad durante todo el almacenamiento en refrigeración.
Seguridad microbiológica y vida útil
HPP redujo las cargas microbianas a niveles no detectables inmediatamente después del procesado y logró al menos una reducción de 7 log de Salmonella spp., superando el estándar de seguridad de 5 log requerido para zumos. Al conservarse a 4°C, el zumo tratado por HPP permaneció microbiológicamente estable durante 12 semanas, con recuentos por debajo de los límites de detección durante las primeras 4 semanas y manteniéndose por debajo de 2 log cfu/ml durante todo el estudio.
El zumo de Navel (pH 3,7) mostró una estabilidad microbiológica superior a la del zumo de Valencia (pH 4,3), demostrando que un pH más bajo mejora la eficacia del HPP en la inactivación microbiana.
El factor crítico del pH
Uno de los hallazgos más importantes del estudio estuvo relacionado con la pectin metil esterasa (PME), la enzima responsable de la pérdida de turbidez. La reducción de la actividad residual de PME por HPP demostró ser altamente dependiente del pH:
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A pH 3,6 o inferior, HPP redujo la actividad de PME en 2–5 minutos a 600 MPa.
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A medida que el pH superaba 4,0, la PME permaneció activa incluso después de 15 minutos de tratamiento.
Los investigadores siguieron la evolución de las naranjas durante la temporada de cosecha y descubrieron que el pH natural aumenta de 3,6 al inicio de la temporada a 4,1 al final, afectando directamente las necesidades de procesado.
Conservación de calidad y nutrientes
El ácido L-ascórbico (vitamina C) se mantuvo por encima de los niveles necesarios para proporcionar el 100% de la ingesta diaria recomendada en una ración estándar durante al menos 8–12 semanas. El betacaroteno permaneció estable durante todo el almacenamiento. Las propiedades físicas y químicas, incluyendo °Brix, viscosidad, acidez titulable y color, no mostraron diferencias significativas entre el zumo tratado por HPP y el zumo fresco.
El estudio concluyó que el zumo de naranja tratado por HPP es “comparable al zumo fresco en contenido nutricional y en todos los indicadores de calidad, pero con una estabilidad microbiológica significativamente superior y una vida útil refrigerada prolongada.”
Buenas prácticas: recomendaciones de Hiperbaric
Basándonos en esta base científica y en nuestra experiencia comercial, Hiperbaric recomienda el siguiente enfoque sistemático para la producción de zumo de naranja mediante HPP:
Selección de materia prima
Elegir variedades adecuadas
- Recomendadas: Valencia Late, Hamlin, Midnight, Barberina, Powell
- A evitar: Navel (su alto contenido en limonina genera amargor)
Optimizar el momento de cosecha
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Coordinar con los proveedores para cosechar cuando la concentración de limonina sea más baja.
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Hay que tener en cuenta la variación estacional del pH. Las frutas de inicio de temporada suelen tener pH más bajo, lo que mejora tanto la inactivación microbiana como el control de la PME.
Utilizar solo zumo fresco
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Procesar únicamente zumo recién exprimido.
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Evitar congelarlo o someterlo a tratamientos térmicos previos al HPP.
Extracción del zumo y embotellado
Métodos de extracción suaves
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Minimizar la incorporación de tejido de mesocarpio (parte blanca).
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El mesocarpio es rico en limonina; HPP puede extraerla de fragmentos de tejido, aumentando el amargor.
Controlar los niveles de limonina
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Objetivo: < 3 ppm en el zumo final.
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Zumos con > 6 ppm carecen de interés comercial.
Seleccionar un envase adecuado
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Uso de botellas de PET con baja capacidad de absorción.
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El PET tipo Mylar® es habitual para zumo de naranja.
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Un buen envase ayuda a preservar la vitamina C durante el almacenamiento.
Parámetros para el tratamiento por altas presiones
Controlar la calidad antes del HPP
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Mantener recuentos aerobios totales < 10⁴ cfu/ml antes del procesado.
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Una materia prima de alta calidad permite condiciones de procesado más suaves.
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Una carga microbiana inicial baja prolonga significativamente la vida útil.
Gestionar la temperatura
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Mantener el zumo por debajo de 6°C desde la extracción hasta el HPP.
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Un zumo frío minimiza el calentamiento adiabático.
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Temperaturas más bajas reducen la oxidación y preservan el ácido ascórbico.
Aplicar HPP inmediatamente tras la extracción
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Procesar el zumo lo antes posible.
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El procesado en envase minimiza riesgos de recontaminación.
Validar las condiciones adecuadas de presión
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Evitar procesar a 6.000 bar.
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Validar las condiciones más suaves posibles que garanticen la vida útil deseada.
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La investigación valida 4.000–6.000 bar (400–600 MPa) durante 60 segundos como efectivo.
Considerar el impacto del pH
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Conocer el pH del zumo y su variación estacional.
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Un pH más bajo mejora la inactivación microbiana y el control de PME.
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En mercados donde los consumidores aceptan la separación natural, la inactivación de PME puede no ser crítica.
Conclusión
El estudio de Bull et al. ofrece una validación sólida de que el HPP proporciona 12 semanas de estabilidad microbiológica en refrigeración, supera los requisitos de reducción de patógenos y preserva las cualidades nutricionales y sensoriales del zumo fresco, todo bajo condiciones de procesado comercialmente viables.
El éxito en la producción de zumo de naranja mediante HPP requiere un enfoque integral: selección estratégica de variedades, conocimiento del momento de cosecha, extracción suave, control de calidad previo, procesado inmediato en frío con parámetros validados y envases adecuados. Cuando todo ello se alinea, el resultado es un zumo premium con características de producto fresco y una vida útil prolongada.
Referencia:
Bull, M.K., Zerdin, K., Howe, E., Goicoechea, D., Paramanandhan, P., Stockman, R., Sellahewa, J., Szabo, E.A., Johnson, R.L., & Stewart, C.M. (2004). The effect of high-pressure processing on the microbial, physical, and chemical properties of Valencia and Navel orange juice. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 5, 135–149.
