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Procesado para la conservación de alimentos

Las plantas son una fuente adecuada de nutrientes y otros compuestos bioactivos, pero se ven muy afectadas por los métodos de conservación térmicos. Por su parte, el procesado por alta presión (HPP) conserva las propiedades saludables de los vegetales. Este y otros beneficios se presentan en una reciente publicación en la que ha colaborado activamente la Dra. Carole Tonello, vicepresidenta de Desarrollo de Negocio de Hiperbaric. En esta entrada de blog presentamos los resultados de este estudio y los próximos pasos que se pueden llevar a cabo.


 

Las frutas y verduras son fuente de nutrientes y otros compuestos bioactivos. Sin embargo, una vez procesados ​​(pelados, cortados o exprimidos), los productos resultantes se vuelven muy perecederos. Este hecho requiere la aplicación de métodos de procesamiento para mantener la seguridad alimentaria y extender la vida útil de estos productos. Tradicionalmente, la pasteurización térmica se ha asentado como el principal método de conservación de zumos, batidos o purés. Sin embargo, este método induce pérdidas nutricionales y funcionales, así como cambios indeseables de color y sabor.

Debido a la cada vez mayor demanda de alimentos mínimamente procesados, las tecnologías de conservación no térmicas, como el procesado por alta presión (HPP), están ganando popularidad. Dado que HPP no rompe los enlaces covalentes, es la tecnología más adecuada para conservar moléculas sensibles al calor, como vitaminas y otros compuestos bioactivos. Esto convierte a HPP en la tecnología de conservación no térmica más implementada para preservar los atributos relacionados con la calidad del producto, al mismo tiempo que garantiza la seguridad alimentaria.

El compromiso de Hiperbaric con la divulgación y la comunicación científica

Como líder mundial en tecnología HPP y comunicador incansable de sus ventajas para una alimentación natural, saludable y segura, Hiperbaric colabora con su HPP Academia Network con el objetivo de dar a conocer la tecnología HPP.

El resultado más reciente de este esfuerzo de difusión es la publicación de un artículo titulado «High Pressure Processing Applications in Plant Foods» en la revista de libre acceso «Foods». En este caso ha colaborado activamente la Dra. Carole Tonello, Vicepresidenta de Desarrollo de Negocio de Hiperbaric, compartiendo su visión y conocimiento del entorno industrial de alta presión.

Figura 1. Portada del artículo ‘High Pressure Processing Applications in Plant Foods’ publicado en ‘Foods’

Conservación de compuestos bioactivos con HPP

Los beneficios saludables y nutricionales procedentes de las plantas están directamente relacionados con su contenido de compuestos asociados al color, que se clasifican en tres grupos principales: clorofilas, flavonoides y carotenoides. Las siguientes líneas resumen cómo HPP puede mejorar su conservación y mayor biodisponibilidad de cada pigmento:

Figura 2. Espectro esquemático de colores de frutas y verduras ricas en pigmentos (Chen, C., 2015).

Clorofilas

Las clorofilas son los pigmentos mayoritarios de los vegetales verdes, que se encuentran en estructuras complejas en las células de las plantas. Una vez que las células se dañan, liberan este y otros compuestos. Las clorofilas son muy inestables y cambian de color rápidamente a verde oliva y marrón. Casi cualquier intervención en el procesamiento de alimentos o incluso el almacenamiento provoca cierto deterioro de los pigmentos de clorofila, y esta reacción es catalizada por el calor. Por esta razón, los guisantes, las judías, las espinacas y otras verduras que tienden a perder sus colores verdes brillantes al calentarse, pueden protegerse en gran medida mediante la aplicación de la tecnología HPP.

Wang et al., (2012) demostraron que incluso condiciones HPP intensas (6000 bar/87 000 psi durante 25 min) previenen eficazmente la degradación de la clorofila (Figura 3) y retrasan el pardeamiento enzimático del puré de espinacas. El tratamiento HPP retuvo mejor el color verde fresco original de las espinacas en comparación con la pasteurización por calor convencional (100 ºC/212 ºF durante 1 min).

Gráfico 1. Concentración de clorofilas a y b en puré de espinacas sin procesar (fresco), después de HPP (6000 bar/87,000 psi por 25 min) y después de pasteurización térmica (HT, 100 ºC/212 ºF por 1 min). Extraído de Wang et al., (2012).

Flavonoides

Los flavonoides son pigmentos solubles en agua comúnmente presentes en frutas y verduras. Este grupo incluye las antocianinas moradas, azules y rojas de las uvas, bayas, ciruelas y cerezas; las antoxantinas amarillas de frutas y verduras de color claro como la manzana, la cebolla, la patata y la coliflor; y las catequinas y leucoantocianinas incoloras que se encuentran en las manzanas, las uvas, el té y otros tejidos vegetales.

Las antocianinas son inestables y se ven afectadas por los cambios de pH, la oxidación y las altas temperaturas. El potencial de HPP no solo para preservar, sino también para aumentar la concentración de estos compuestos fue demostrado por Morata et al., (2021). Los investigadores utilizaron esta tecnología no térmica para mejorar la extracción de este flavonoide de las uvas y el jugo de uva (Figura 4), aumentando en un 80 % la tasa de extracción en comparación con los controles sin procesar.

Figura 3. Forma externa y apariencia de uvas de control y presurizadas (200 MPa, 10 min), y detalles de la estructura interna que muestran pulpa y semillas coloreadas en uvas procesadas con HPP (Morata et al., 2021).

Carotenoides

Los carotenoides son un grupo de compuestos principalmente solubles en lípidos responsables de muchos de los colores amarillo, naranja y rojo de los productos vegetales y animales. Algunos de estos compuestos pertenecen al grupo de la vitamina A. Aunque la vitamina A solo se encuentra en materiales animales, los carotenoides actúan como precursores.

Por ejemplo, Cilla et al., (2020) evaluaron la concentración de compuestos bioactivos de un zumo de clementina HPP (400 MPa / 40 ºC / 1 min) después de una digestión gastrointestinal in vitro simulada. Las concentraciones de carotenoides totales y otros compuestos antioxidantes fueron mayores en el zumo tratado con HPP que en el no tratado; mostrando una mejor estabilidad y bioaccesibilidad de estos compuestos.

Próximos pasos en la investigación

La tecnología HPP también tiene algunas limitaciones relacionadas con la vida útil de los productos hortícolas, especialmente aquellos con un pH elevado (pH > 4,6). La vida útil se puede acortar significativamente por la actividad de enzimas endógenas deteriorantes, el crecimiento de microorganismos responsables del deterioro resistentes a la presión y otras reacciones no enzimáticas (generalmente oxidativas). Esto motiva el trabajo de Hiperbaric en colaboración con el Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) en el desarrollo de un contenedor aislado para Procesado Térmico por Alta Presión (HPTP). Al combinar alta presión y temperatura moderada (mucho menos calor en comparación con las tecnologías convencionales de conservación de alimentos), es posible lograr un efecto sinérgico contra algunas enzimas endógenas y esporas bacterianas resistentes.

Contacta con nosotros si deseas obtener más información sobre este u otros temas relacionados con la tecnología HPP. Nuestros especialistas estarán encantados de atenderte personalmente.

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