Tecnología emergente: Campo de pulsos eléctricos (PEF) para el tratamiento de alimentos y su efecto en el contenido de antioxidantes
RESUMEN
Los métodos de conservación de alimentos no-térmicos han generado un considerable interés en la industria alimentaria como potencial alternativo a los métodos tradicionales de procesamiento. Uno de los métodos no-térmicos más estudiados es el de campos eléctricos pulsados o PEF (Pulsed Electric Fields). La aplicación de PEF en el procesamiento de alimentos permite limitar la exposición a altas temperaturas y reducir la necesidad de aditivos alimentarios. En PEF, se expone al alimento a pulsos eléctricos generando poros en la membrana celular, este fenómeno se le conoce como electroporación. La electroporación promueve la inactivación de organismos patógenos, reduce la actividad enzimática, favorece la transferencia de masa, mantención de color, sabor y contenido de compuestos antioxidantes, mejora la eficiencia en el procesamiento de alimentos y mantiene de cualidades organolépticas que son atractivas tanto para el consumidor como también para la industria. Los antioxidantes son sustancias capaces de proteger a las células de los radicales libres. La acción de los antioxidantes es de interés tanto del punto de vista sanitario, como industrial. Existe abundante evidencia que asocia el consumo de antioxidantes como factor protector ante enfermedades. Por otro lado, los antioxidantes cumplen un rol importante en la duración de los alimentos ya que actúan como conservantes, prolongando su vida útil. La utilización de PEF, respecto a otras tecnologías para el procesamiento de alimentos, ha demostrado un aumento en la extracción, menor pérdida por temperatura y una mayor disponibilidad de compuestos de interés, incluidos antioxidantes.
INTRODUCCIÓN
Durante las últimas décadas se han realizado considerables esfuerzos en la investigación para el desarrollo de tecnologías de procesamiento no-térmico de alimentos1, las cuales han demostrado mejorar diferentes operaciones unitarias en la industria alimentaria proporcionando procesos más sostenibles y ecológicos, además de otorgar productos de mejor calidad y que cumplen con los estándares de inocuidad alimentaria2.
Las tecnologías de procesamiento no-térmico son una alternativa al procesamiento clásico de los alimentos como: esterilización de alimentos y extracción de compuestos, los cuales están basados en la exposición a altas temperaturas. De estas nuevas tecnologías las más comúnmente utilizadas son: Ultrasonido (US), procesamiento por altas presiones (HPP), luz ultravioleta (UV), irradiación (IR) y campos eléctricos pulsados (PEF), entre otros3.
PEF es actualmente una de las tecnologías de procesamiento de alimentos no térmicas más populares, es un método alternativo de pretratamiento de matrices alimentarias4,5, con un gran potencial de inactivación microbiana, extensión de vida útil, y preservación de propiedades nutricionales, sensoriales y compuestos asociados al sabor6. El efecto de PEF está mediado por su tiempo de procesamiento ultracorto, la permeabilización que genera en la membrana de las células en las matrices alimentarias y la ausencia de exposición del alimento a altas temperaturas7, lo que resulta en una mejor calidad del producto obtenido debido a que los compuestos más sensibles no son sometidos a procesos que puedan dañarlos.
Los antioxidantes son sustancias capaces de proteger a las células del daño causado por radicales libres. Los radicales libres son moléculas inestables generadas por el proceso de oxidación durante el metabolismo normal de sistemas bióticos. Existe abundante evidencia que señala la actividad de los radicales libres como responsable del desarrollo de enfermedades degenerativas8, como cáncer, cardiopatías, ateroesclerosis, demencia senil, diabetes mellitus tipo 2 (DM2) e insulinorresistencia (IR), como así también, se ha descrito el rol protector de los compuestos antioxidantes antes dichas enfermedades9,10. Así también, los antioxidantes cumplen un rol importante en la vida útil de los alimentos, ya que actúan como conservantes, impidiendo la oxidación, una etapa obligatoria en la putrefacción. Los antioxidantes son uno de los tipos de conservantes o preservantes usados por la industria alimentaria, los cuales presentan bajos niveles de toxicidad y tienen mejor aceptabilidad por parte de los consumidores, ya que los reconocen como beneficiosos par su salud y por tanto, los perciben como inocuos, a diferencia de los ocurre con otros aditivos alimentarios. En esta revisión se presenta una actualización del estado del arte de la tecnología emergente PEF, otorgando información de las variables inherentes del proceso, su efecto sobre la mejora en la extracción de ciertos compuestos bioactivos propios de diversas matrices alimentarias, con especial énfasis en los compuestos con actividad antioxidante11.
En esta revisión se presenta una actualización del estado del arte de la tecnología emergente PEF, otorgando información de las variables inherentes del proceso, su efecto sobre la mejora en la extracción de ciertos compuestos bioactivos propios de diversas matrices alimentarias, con especial énfasis en los compuestos con actividad antioxidante.
1Departamento de Ciencia de los Alimentos y Tecnología Química, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Universidad de Chile. Santiago, Chile.
2Programa de Magister en Ciencias de los Alimentos, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Universidad de Chile. Santiago, Chile.
3Programa de Magister en Alimentos, mención en Gestión, Calidad e Inocuidad de los Alimentos, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Universidad de Chile. Santiago, Chile.
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