Innovación tecnológica en la Industria Alimentaría Ing. Edy Barnett Mendoza Realidad de Hambre y Desnutrición en el mundo. En el mundo, unos 825 millones de personas están crónicamente malnutridas (FAO). Se calcula que en el año 2050, unos 6.000 millones de personas vivirán en países que hoy tienen déficit alimentario . A mediados del siglo pasado éramos autosuficientes en alimentos básicos, exportando algunos. En la actualidad importamos el 100%% de soya y de la cebada maltera, el 90% del trigo, el 60% del maíz amarillo duro y el 50% del aceite que requerimos, así como de lácteos y productos cárnicos . Expertos internacionales plantean que ya no habrá alimentos subvaluado debido a : . La demanda de países emergentes esta superando la oferta de alimentos .Cambios climáticos y problemas políticos como de Argentina viene afectando la producción de agroexportadores transnacionales. .Se viene orientando excedentes agrarios a la producción de biocombustibles para depender menos del petróleo. . Hay cada vez menos cantidad de gente a quedarse en el campo a producir alimentos. El Doctor James Beeland Rogers, experto de la economía alimentaria mundial, acaba d pronosticar “Los precios internacionales de los alimentos seguirán subiendo” acotando asimismo” Además deben de subir para que haya gente que lo produzca. Factores de descomposición de Alimentos Pérdida de apariencia Pérdida de textura Pérdida de sabor Pérdida de nutrimentos Contaminación con patógenos Contaminación con toxinas Contaminación química ¿QUÉ ES LA CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS? Comprende el procesamiento y conservación de los alimentos, mecanismos empleados para proteger a éstos contra los microbios y otros agentes responsables de su deterioro y prolongar su vida útil para permitir su futuro consumo manteniendo su aspecto, sabor y textura así como su valor nutritivo original. Mecanismos de Descomposición Actividad microbiológica: Putrefacción, Fermentación, Rancidez ACTIVIDAD FISICOQUÍMICA: Deshidratación Humectación Daño físico Decoloración ACTIVIDAD BIOQUÍMICA: Oxidación enzimática Sobre maduración INFESTACION Población de insectos Gorgojos Gusanos (larvas de moscas) Cisticercos La alimentación del futuro Frente a la escases de alimentos se vienen produciendo avances tecnológicos que permitirían no solo cubrir las demandas de alimentos en el futuro, sino cambiar completamente el enfoque de la alimentación en pocos años: Los nuevos alimentos. Se vine tratando conceptos como los alimentos funcionales y transgénicos, la nutrigenómica, y las nanotecnologías aplicadas a la producción y comercialización de alimentos. Gracias a las nuevas técnicas experimentales existe la posibilidad de usar alimentos de acuerdo a nuestra composición genética o de modificarlos para obtener solo ciertos nutrientes o de que en nuestro organismo se liberen solo ciertos principios activos, es hoy una realidad. Alimentos Funcionales “un alimento funcional es aquel que contiene un componente, nutriente o no nutriente, con efecto selectivo sobre una o varias funciones del organismo, con un efecto añadido por encima de su valor nutricional y cuyos efectos positivos justifican que pueda reivindicarse su carácter funcional o incluso saludable” . Entre algunos ejemplos de alimentos funcionales, destacan aquellos alimentos naturales que contienen ciertos minerales, vitaminas, ácidos grasos, fitoesteroles, fibra, sustancias antioxidantes, los alimentos modificados y enriquecidos en este tipo de sustancias y los probióticos como el yogurt . Se han descrito efectos beneficiosos del uso de estos alimentos en el crecimiento y desarrollo, metabolismo o utilización de nutrientes, defensa antioxidante, sistema cardiovascular, fisiología o funcionamiento intestinal y funciones psicológicas y conductuales. Nueva especie promisoria de Amazonas, Perú para el mundo: Plukenetia Huayllabambana Alimentos Transgénicos Alimentos que han sido manipulados genéticamente, eliminando o añadiendo genes, bien de la misma especie o de otras distintas. También se conocen como Organismos Modificados Genéticamente (OMG). Las modificaciones pueden incluir cambios en los genes del mismo organismo, como en el caso del primer tomate modificado que se cultivó, en el que se suprimió un gen responsable de su apariencia (color y sabor) y del tiempo de conservación o puede tratarse de un organismo transgénico que lleva el gen de otra especie, (un gen específico de un mamífero, por ejemplo, se introduce en el ADN de un cereal). Ambos ejemplos son de organismos modificados genéticamente, pero solo el segundo caso es un organismo transgénico . Nutrigenómica y nutrigenetica La nutrigenómica, es una ciencia que busca dotar de una explicación molecular al modo en que los productos químicos ingeridos por la dieta, pueden alterar el estado normal de salud, alterando la estructura de la información genética . 1) Bajo ciertas circunstancias y en algunos individuos, la dieta puede ser un factor de riesgo serio para desarrollar ciertas enfermedades. 2) Componentes moleculares de la dieta pueden actuar en el genoma humano, tanto directa como indirectamente alterando la estructura genética o su expresión. 3) El grado en el que la dieta influye en el equilibrio entre salud y enfermedad dependerá de la estructura genética individual. 4) Algunos genes regulados por la dieta son propensos a jugar un papel en el establecimiento, incidencia y progresión de las enfermedades crónicas. Nutrigenética, que analiza la respuesta de la estructura genética particular del individuo a ciertos nutrientes . Nanotecnologías Otras tecnologías emergentes que van a tener impacto en un futuro son las llamadas nanotecnologías que consisten en la manipulación de la materia a escala del nanómetro. En el área de industrialización es posible controlar el empacado y control de calidad de los productos, produciendo cambios de color por temperatura o radiación, cambios al expirar el producto, entre otros. Así ya se han obtenido alimentos empacados que cambian de color cuando la comida que contienen se daña, alertando a los fabricantes durante el proceso de fabricación y, en última instancia, al consumidor final. Necesidad de nuevas tecnologías en la moderna industria alimentaria Actualmente los tratamientos térmicos por calor (pasteurización esterilización) son los únicos que operan por inactivación y que se usan de forma mayoritaria en la industria alimentaria, permitiendo la obtención de alimentos estables y seguros, afectando de alguna forma sus propiedades organolépticas y nutricionales. Las investigaciones en la industria alimentaria están orientadas a reemplazar las técnicas de conservación tradicionales por nuevas técnicas que se adapten al tipo de alimentos demandado: de alta calidad, nutritivos , naturales, seguros pero poco procesados, libres de conservantes, de gran vida útil y fáciles de preparar. Procesado de alimentos con alta presión hidrostática Se exponen los alimentos a altas presiones (100-1000 MPa) minutos. por Los m.o se pueden inactivar cuando se les expone a factores que alteran su estructura celular o funciones fisiológicas El tratamiento tiene efecto significativo sobre levaduras y bacterias, sin embargo las esporas pueden presentar resistencia El equipamiento industrial utilizado actualmente es en forma discontinua para productos solidos, viscosos; se puede procesar alimentos líquidos en forma semi-continua (1-4 tn /hora). Procesado por extrusión La extrusión es una técnica de procesado de masas que trabaja a baja humedad (10-40%) Permite trabajar a altas temperaturas durante cortos periodos de tiempo (proceso HTST) de 30 a 120 segundos y temperatura de 100 A 180°c. Es una técnica de procesado térmico rápido que se adapta a pasteurizaciones o esterilizaciones. La eliminación de microorganismos se debe al efecto combinado de temperatura, deshidratación y variación abrupta de presión La extrusión al ser un proceso HTST produce baja degradación de componentes nutricionales Deshidratación por fluidos supercríticos La deshidratación tradicional de alimentos implica cambios bioquímicos (encogimiento, color arma sabor) que afectan la calidad . La EFSC no produce estos inconvenientes ya que no existe transición de la fase liquida a la fase vapor durante el proceso de secado. Si además se utiliza CO2 como solvente SC no es necesario calentar el alimento por encima de la t° ambiente. La deshidratación no es una esterilización y se debe de mantener las condiciones de actividad de agua reducidas durante todo el tiempo con un empaque adecuado. Los aromas que se arrastran con el agua pueden ser recuperados y reincorporados al alimento. En la actualidad existen plantas a nivel laboratorio y presenta elevado coste energético. Calentamiento por microondas Permiten estabilizar el alimento por tratamiento térmico Históricamente se ha utilizado las microondas en el calentamiento de alimentos, por lo que es lógica su utilización en pasteurización e incluso esterilización. Las microondas van a generar calor en el interior del alimento a una determinada profundidad por transferencia de la energía del campo electromagnético. Las microondas producen un tipo de calentamiento que se denomina volumétrico por que no se produce del exterior al interior, sino que se produce en todo el volumen del alimento Radiaciones ionizantes Son aquellas que poseen la suficiente energía como para romper enlaces de moléculas y átomos transformándolos en iones por eliminación de electrones. Cuenta con aprobación de organismos internacionales como la OMS y FAO. Esta permitida en 41 países en alimentos. Posibilidad de tratar alimentos envasados, efectiva contra formas vegetativas y de resistencia, conservación de propiedades nutricionales y organolépticas, cambios fisico-quimicos reducidos, tiempos cortos de procesado. Equipos: Los aceleradores de electrones emiten rayos Beta, el proceso es rápido y eficaz, siendo fácil el control de la dosis. Proceso limpio no conlleva productos químicos, ni tóxicos ni radioactivos, no contamina Campos eléctricos pulsados de alta intensidad El campo eléctrico se aplica a alimentos fluidos en forma de pulsos cortos con una duración del pulso en el intervalo entre unos pocos microsegundos y milisegundos. Los alimentos se pueden procesar a temperatura ambiente o bajo temperaturas de refrigeración Los campos eléctricos pulsados pueden inactivar microorganismos y enzimas. Aplicación de pulsos lumínicos El método de conservación supone la utilización de pulsos intensos y de corta duración del amplio espectro de luz “blanca”. La tecnología d pulsos lumínicos es aplicable mayoritariamente en la esterilización o reducción de la población microbiana en la superficie de los materiales de envase, en el equipo de envasado y procesado. Los pulsos lumínicos se pueden utilizar para reducir o eliminar la necesidad de desinfectantes y conservantes químicos. GRACIAS