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Conservacion de alimentos por Pulsos de Luz

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Freddy Gonzalez

on 14 July 2013

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Transcript of Conservacion de alimentos por Pulsos de Luz

Conservación de alimentos por Pulsos de Luz
Pulsos de Luz
Método innovador para la purificación y esterilización se alimentos por medio del uso de flashes de luz de muy alta potencia y corta duración emitidos por una lámpara de gas inerte. Se convierten pulsos eléctricos de alta potencia y corta duración en pulsos de radiación también de corta duración y alto poder, la radiación envuelve el espectro ultravioleta, el visible y el infrarrojo.
Reseña historica
El efecto bactericida de la radiación ultravioleta, fue descubierto por Gates en 1928
Desde 1970 se han desarrollado varios dispositivos de Pulsos de Luz
A finales de los 70's en Japon se conmenzo a usar esta tecnica para la inactivacion microbiologica
Luego fue patentada la tecnología y surgieron diversos dispositivos para varias aplicaciones.
Luego de 1996 se incrementaron las investigaciones por la aprobación de la FDA (Fodd and Droug Administration) del uso de esta tecnología para la producción, procesamiento y manipulación de alimentos y sus recomendaciones a cerca de ciertas condiciones para su uso.


Usos de los pulsos de luz
Elaboración de semiconductores y DVDs, cosmetología, dermatología y tratamientos médicos (tratamientos de la piel, remosión de vellos y terapias vasculares), descontaminación y esterilización de instrumentos médicos u odontológicos, dispositivos, paquetes, superficies o atmósferas de laboratorios hospitales y cualquier ambiente que requiera un alto grado de limpieza.

En la industria de alimentos

Esterilizar sanitizar o reducir cargas microbianas en alimentos y materiales de empaques para alimentos, así como también superficies, ambientes, plantas dispositivos y medios (agua, aire) envueltos en el procesamiento de alimentos. (Da-Wen Sun 2005)
Ejemplo
Principio del proceso
Las radiaciones electromagnéticas son emitidas y propagadas por una serie de ondas que difieren en longitud de onda, frecuencia y energía.
El termino luz son las radiaciones cuyo rango de longitud de onda esta alrededor de 180 a 1100 nm, que incluye rayos ultravioletas (180 – 400 nm), luz visible (400 – 700 nm) y rayos infrarrojos (700 – 1100 nm).
Cuando una radiación de energía Eo golpea la superficie de un material, parte de esta energía rE0, r (coeficiente de reflexión del material) es reflejada por la superficie, parte de ella es absorbida por las capas del material a través de las cuales la penetra y parte de la energía es transmitida a las capas internas (Da-Wen Sun 2005)
Equipos y funcionamiento
PurePulse Technologies Inc.
El espectro generado es parecido a la luz solar a nivel del mar pero 20.000 veces mas intenso durante un solo pulso, la duración de cada flash es de menos de 1 milisegundo y puede proporcionar varios pulsos por segundo de ser necesario.
Se ha probado con un amplio rango de microorganismos, incluyendo bacterias es estado vegetativo y esporulado, hongos, virus y protozoarios
(Barbosa et al 2008).

Variaciones:
Blowers
Lecho fluidizado
Aplicaciones
Inactivación de microorganismos patógenos o deteriorativos en la industria de los alimentos, UV-C es el espectro mas importante para la inactivación. (Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella Enteriditis, Pseudomonas aureginosa y Saccharomyces cerevisiae (5-6 log cfu))
Incremento de la seguridad microbiana en alimentos listos para comer. (Listeria monocytogenes y Salmonella enterica serovar Typhimurium) salchichón y lomo seco 1,5 a 1,8 cfu/cm2 (Gómez et al. 2007).
Aplicaciones
Descontaminación del pollo crudo empacado (transparente). (Campylobacter, Escherichia coli, y Salmonella Enteritidis)
En medio líquido a 30 segundos de exposición hay una completa inactivación
Superficies de empaques inoculadas <5 seg (3.56, 4.69 y 4.60 log de cfu/cm2) >5 seg completa inactivacion
1.22, 1.69 y 1.27 log cfu/cm2 para la piel de pollo empacada (Haughton et al. 2011 )

Escherichia coli y Listeria monocytogenes sobre salmón crudo
Fluencia de 5,6 J/cm2, el voltaje de la lámpara de luz UV en 3800 V y 3 pulsos por segundo (Ozer y Demirci 2006)
Principios del proceso
La energía E(x) de la luz transmitida una distancia x debajo de la superficie del cuerpo del material decrece con x de acuerdo con la ley de Lambert-Beer.

donde alphaαes el coeficiente de extinción, el cual mide la transparencia u opacidad de un cuerpo. La mayoría de los sólidos son opacos y no son capaces de absorber energía y es así para muchos alimentos, la intensidad de la luz decrece rápidamente mientras penetra en el cuerpo. La energía Ed absorbida por una capa de profundidad d debajo de la distancia x es:

La energía de la luz absorbida es generalmente disipada como calor, lo cual resulta en un incremento de calor igual a:


(Da-Wen Sun 2005)
Otras aplicaciones
Tratamiento de lesiones en la piel como la rosácea, que puede causar serias desfiguraciones faciales y complicaciones con los globos oculares

Se vario el espectro del pulso de luz desde 515 a 1200 nm con pulsos entre 4.3 y 6.5 milisegundos y la energía entre 35 a 35 J/cm2. Se trataron 508 pacientes con edad promedio de 44.2 años, duración de 1.92 años. El éxito promedio del tratamiento estuvo cercano al 77.8% (Schroeter et al 2005)

Solo 4 personas de los 508 pacientes reincidieron en la enfermedad
Referencias
Da-Wen Sun “Emerging Technologies for Food Processing ” ELSERVIER Academic Press. Food Science and Technology, International Series. Chapter 11, High Intensity Pulsed Light Technology. 2005 Pages 279 – 293
Barbosa G.V., Schaffner D.W., Pierson M.D., Zhang Q.H. “Pulsed Light Technology” Journal of Food Science, Supplement. Kinetics of Microbial Inactivation for Alternative Food Processing Technologies (2008) 82 – 85
Gómez V. M., Ragaert P., Debevere J. and Devlieghere F. “Pulsed light for food decontamination: a review” Trends in Food Science & Technology 18 (2007) 464 – 473

Oms G., Martín O. and Soliva R. “Pulsed Light Treatments for Food Preservation. A Review” Food Bioprocess Technol (2010) volume 3 13–23.

Ganan M., Hierro E., Xavier F. Hospital, Barroso E., Fernández M. “Use of pulsed light to increase the safety of ready-to-eat cured meat products” Food Control 32 (2013) 512 – 517
Haughton P. N., Lyng J. G., Morgan D. J., Cronin D. A., Fanning S., and Whyte P. “Efficacy of High-Intensity Pulsed Light for the Microbiological Decontamination of Chicken, Associated Packaging, and Contact Surfaces” Foodborne Pathogens and Disease Volume 8, Number 1, (2011) 109 – 117

Ozer N. P. and Demirci A. “Inactivation of Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes inoculated on raw salmon fillets by pulsed UV-light treatment” International Journal of Food Science and Technology 2006, 41, 354–360

Chan-Ick Cheigh , Mi-Hyun Park , Myong-Soo Chung , Jung-Kue Shin , Young-Seo Park. “Comparison of intense pulsed light- and ultraviolet (UVC)-induced cell damage in Listeria monocytogenes and Escherichia coli O157:H7” Food Control 25 (2012) 654 - 659

Schroeter C. A., Haaf-Von Below S., And Neumann H. A.M., “Effective Treatment of Rosacea Using Intense Pulsed Light Systems” Dermatol Surg 2005 volume 31 number 10 1285- 1289
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