La investigación agroalimentaria es un campo dinámico y esencial para abordar los desafíos globales en seguridad alimentaria, nutrición y sostenibilidad. El 4º Taller de Investigación Agroalimentaria (WiA.15), celebrado en Cartagena, Murcia, España, fue un foro crucial para presentar y discutir los últimos avances en este ámbito. El evento, organizado por la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica (ETSIA) y la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT), contó con la asistencia de instituciones como el CEBAS-CSIC y el IMIDA, destacando la colaboración en programas de doctorado y la alta calidad de las presentaciones de los candidatos de doctorado y sus asesores.
Avances en la pasteurización de batidos de legumbres con alto contenido de carotenoides
Uno de los estudios presentados en el WiA.15 se centró en la optimización de la pasteurización de batidos, un producto homogéneo con alto contenido de carotenoides. La investigación fue realizada por M. Arjmandi, E. Aguayo, M. Otón y F. de diferentes instituciones, incluyendo la Universidad de Teherán y el Grupo de Postrecolección y Refrigeración del Dpto. de Ingeniería de Alimentos de la ETSIA-UPCT.
Objetivos y metodología
El objetivo principal fue evaluar los atributos de calidad, color y contenido de carotenoides en batidos de legumbres pasteurizados mediante diferentes métodos térmicos, incluyendo la pasteurización con microondas (MWP) y la pasteurización convencional (CP). La seguridad y la calidad de los alimentos son aspectos fundamentales en el procesamiento, y las pérdidas cualitativas deben minimizarse.
Para los experimentos, se prepararon batidos utilizando jugo de frutas, hielo y 0.3 g de sal marina. Se utilizó un horno microondas (MWO, Sairem Ibérica S.L.) para la pasteurización por microondas, y se seleccionaron varias combinaciones de tratamiento de MW. Los batidos estériles se calentaron en recipientes de vidrio bajo condiciones de 90°C durante 35 segundos. Después del tratamiento, se enfriaron inmediatamente a 5°C para su análisis.
Resultados clave
Los resultados mostraron que el tratamiento térmico tuvo efectos significativos en la composición del batido. Se observó un aumento en el contenido de carotenoides después de todos los tratamientos térmicos, siendo más pronunciado en las muestras MWP en comparación con la CP y los batidos no tratados (p<0.05). Este incremento del contenido de carotenoides en los batidos MWP fue de 12.93 ± 0.09 mg L-1, superando al producto fresco. Este hallazgo sugiere que la MWP no solo preserva, sino que puede mejorar la biodisponibilidad de los carotenoides al hacer el licopeno más accesible.
En cuanto al color, los cambios en la luminosidad (L*) fueron mínimos, lo cual es deseable para mantener la aceptabilidad del producto. La Figura 1 ilustra el efecto de los tratamientos térmicos en la L* del batido, mientras que la Figura 2 y 3 muestran el impacto en los carotenoides y el licopeno, respectivamente. Los datos indican que los métodos de pasteurización por microondas pueden ser más eficaces para mantener y potenciar el contenido de carotenoides en comparación con los métodos convencionales, lo que contribuye a la protección antioxidante del producto.
Implicaciones y referencias
Estos hallazgos son relevantes para la industria alimentaria, ya que la MWP ofrece una alternativa para mejorar la calidad nutricional de los batidos y otros productos homogéneos. La investigación citó trabajos previos que destacan el papel de los carotenoides en el color de los alimentos y la eficacia de la pasteurización por microondas para minimizar la degradación de compuestos volátiles, pigmentos y vitaminas [3, 4].
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Resistencia térmica de microorganismos y la tecnología de barreras en la industria alimentaria
Otro estudio presentado por J.P. Huertas, A. Esnoz y A. del Dpto. de Ingeniería de Alimentos de España, abordó la resistencia térmica de los microorganismos durante la manufacturación alimentaria. Los tratamientos térmicos son la técnica de conservación más utilizada en la industria alimentaria. Sin embargo, para asegurar la seguridad y estabilidad de los alimentos, es crucial entender cómo los microorganismos responden a estas condiciones.
Contexto y desafíos
La seguridad y la calidad alimentaria son las principales preocupaciones del procesamiento de alimentos. La contaminación post-procesamiento por microorganismos puede comprometer ambos aspectos. Aunque los tratamientos térmicos son efectivos, la resistencia de algunos microorganismos, como Cronobacter sakazakii, representa un desafío. Este microorganismo puede sobrevivir a altas temperaturas, lo que exige un estudio profundo de los mecanismos de termorresistencia, la tecnología de barreras y los genes involucrados en esta respuesta.
La tecnología de barreras y microbiología predictiva
La tecnología de barreras (hurdles) se basa en la aplicación combinada de varios factores de conservación (temperatura, pH, actividad de agua, antimicrobianos naturales) para inhibir el crecimiento microbiano. Esta estrategia permite reducir significativamente el tiempo de tratamiento térmico, manteniendo la calidad nutricional y organoléptica de los alimentos [4]. La microbiología predictiva, por su parte, permite determinar el comportamiento de los microorganismos de forma más real y estimar la inactivación, contribuyendo a la seguridad alimentaria y la estabilidad de los productos procesados.
Los estudios realizados con A. acidoterrestris, un microorganismo de deterioro en zumos de frutas, han demostrado que el tratamiento térmico a 95ºC es efectivo para controlar su germinación o crecimiento. Sin embargo, en el caso de C. sakazakii, se encontraron modelos de inactivación no lineales, lo que sugiere la necesidad de utilizar distribuciones Weibull para describir con precisión su resistencia térmica. Esto es crucial, ya que los modelos no lineales reflejan mejor la complejidad de la respuesta microbiana a la inactivación.
Mecanismos de termorresistencia
La estabilización de las proteínas celulares y la porina de la membrana externa (OmpL) son mecanismos clave en la termorresistencia de C. sakazakii. La investigación ha identificado genes asociados con la resistencia al calor, lo que abre nuevas vías para el desarrollo de estrategias más específicas y eficientes en la conservación de alimentos. Se ha demostrado que una cepa mutante de C. sakazakii con una mayor expresión de OmpL muestra una mayor resistencia al calor en comparación con el tipo salvaje. Estos hallazgos son fundamentales para optimizar los procesos térmicos y garantizar la seguridad de los productos alimenticios.
Aplicaciones prácticas y futuro
La combinación de la tecnología de barreras y la comprensión de los mecanismos genéticos de termorresistencia ofrece un escenario prometedor para la industria alimentaria. Esto permite el desarrollo de productos más seguros y estables, con un menor impacto en sus propiedades nutricionales. El uso de microbiología predictiva facilita la determinación precisa de las temperaturas y tiempos de tratamiento necesarios, evitando el sobreprocesamiento y mejorando la calidad general de los alimentos.