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Campos magnéticos oscilantes y pulsos luminosos

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Noemi Enguídanos

on 5 December 2013

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Transcript of Campos magnéticos oscilantes y pulsos luminosos

Métodos no térmicos de conservación
Temperatura
pH
Fuerza iónica
Resistividad del alimento (mayor de 10-25 ohms-cm)
Situación de los microorganismos
Identificación futura
Identificar patógenos resistentes
Establecer efectos inactivación microbiana
Estudiar cinéticas de construcción
Determinar mecanismo de acción
Determinar factores críticos del proceso
Campos magnéticos de alta intensidad
Image by Tom Mooring
Campos magnéticos oscilantes
y pulsos luminosos

Envasar herméticamente los alimentos en envases de plástico sellados y someterlas de 1-100 pulsos con una frecuencia de 50 a 500 kHz y temperatura de 0 a 50°C para un tiempo total de exposición que varía entre 25 y 100 ms.
Propiedades nutricionales y organolépticas prácticamente intactas
Necesidades energéticas reducidas
Evita la contaminación postproceso (tratamiento una vez envasado)
Campos magnéticos
Dos tipos:
Estáticos Homogéneos
Oscilatorios Heterogéneos
Temperaturas bajas (< 50ºC)
Inactivación de microoganismos
Alimentos frescos o mínimamente procesados
Ejemplos: irradiación, altas presiones hidrostáticas, ultrasonidos,
campos magnéticos
,
pulsos luminosos
, etc.
Campos magnéticos oscilantes (OMF)
Aplicados en forma de pulsos, la intensidad disminuye con el tiempo (~ 10% inicial)
Campos magnéticos de alta intensidad
Influencias campos magnéticos sobre:
-Microorganismos
-Tejidos y membranas
-Células malignas
-Reacciones enzimáticas

Aplicaciones en la conservación de alimentos
:
-Factores a considerar
-Descripción del proceso
-Ventajas
-Limitaciones
Identificación futura
Conclusiones
Conclusiones
Mejoran la calidad y aumentan la vida útil de alimentos pasteurizados.
Escasos estudios que validen la tecnología utilizada
TESLA (T)
: unidad de densidad de flujo magnético del Sistema Internacional de Unidades (físico Nikola Tesla, 1960)
1T= 1 Wb/m2 (Weber)= 104 G (Gauss)
-
Tesla
más utilizada en áreas académicas y de investigación.
-
Gauss
más utilizada en la industria y por los fabricantes


Circuito de bobina Magneform serie 7.000
: almacena energía en banco de condensadores
Microorganismos
CEM:
Afectan a migración, crecimiento y reproducción
Causan cambios en síntesis de ADN, orientación biomoléculas y alteración flujo de iones

Resultado neto:
modificación
en la velocidad de reproducción celular
Ruptura de enlaces covalentes
por ensamblaje colectivo de dipolos
Inactivación de microorganismos de deterioro de alimentos con campos magnéticos
Efecto de los OMF en diversos microorganismos
Tejidos y membranas
Células malignas
Reacciones enzimáticas
Las membranas biológicas exhiben una fuerte orientación en un campo magnético
La orientación depende de la anisotropía global. Ejemplo: proteínas asociadas a la membrana
Los campos OMF reducen la
concentración de células
malignas en tejido animal
Los tumores dismuyen
de tamaño
No ejercen ningún efecto en las velocidades de reacciones catalizadas por enzimas
Aumento espiralidad y puentes de H estabilizan a la proteína
Factores a considerar
Descripción del proceso
Ventajas
Limitaciones
No requiere preparación especial del alimento
Poco estudiado
Falta información acerca de la inactivación y resistencia de patógenos
Validar el proceso como seguro para alimentos
Aumento vida comercial de salchichas, carne picada, hortalizas (plátanos, tomates, patatas, etc.)
Superficie de alimentos y materiales de envasado expuestos de 1 a 20 pulsos lumínicos. Tª < 50ºCa 100ºC
Efectos antimicrobianos luz UV generados por sistemas doble enlace C-C conjugados de proteínas y ácidos nucleicos
Utilizados también en:
-Industria cosmética
-Efluentes de agua procesada ` parcailmente procesada
-Aire y otros gases
...
Generación de pulsos
luminosos
Campos magnéticos oscilantes
y pulsos luminosos

No necesita de tratamientos adicionales
Respeta las propiedades del alimento
No produce alteracines en la calidad sensorial
Destruye esporas
Pulsos intensos y de corta duración (1 a 20 pulsos por segundo)
Esterilización o reducción de la población microbiana
Eliminación desinfectantes y conservantes químicos
Espectro de luz utilizado: desde UV a infrarrojo cercano
Generación de pulsos luminosos
Equipo
Tipos
-Luz blanca
-Luz ultravioleta
Ventajas
Desventajas
Aplicaciones
Conclusiones
Conclusiones
Alternativa a la desinfección de materiales de envasado
No afectan a la retención de nutrientes (poco estudiado)
El calor generado en el proceso es mínimo
Los microorganismo se inactivan por combinación de mecanismos fotoquímicos y fototérmicos
Equipo
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:
Cámara: 150x100x170 cm.
4 puntos de actuación. (Focos lumínicos).
Versátil para programar el número de flashes por unidad de tiempo.
Superficie para la colocación de la muestra: 20 cm x 30 cm.
Ausencia de residuos en el proceso.





TIPOS:
Aparato de envasado aséptico
Aparato de llenado de producto
Aparato utilizado en la esterilización de productos susceptibles de bombeo (como agua y zumos de frutas)
Ventajas
Noemi P. Enguídanos
Bibliografía
Barbosa-Cánovas, G.V. et al. “Conservación no térmica de alimentos”. Editorial Acribia, S.A., Zaragoza (España). 1999, p.139-159
Calderón-Miranda, M.L. et al. “Métodos no térmicos para procesamiento de alimentos variables e inactivación microbiana”. Braz. J. Food Technol., Campinas, 1 (1,2), p. 3-11
http://es.scribd.com/doc/94147407/Campos-Magneticos-Oscilatorios
http://www.publitec.com/system/noticias.php?id_prod=175
http://www.slideshare.net/dianagalun/tecnologas-emergentes-campos-magnticos-oscilantes

http://www.slideshare.net/dicoello/conservacion-de-alimentos-por-pulsos-luminosos-y-sonidos
http://www.alimentosargentinos.gov.ar/contenido/sectores/tecnologia/ficha_02_ultravioleta.pdf
Nicodemo, C. et al. ”Ensayo de aplicación de pulsos luminosos en el control de microorganismos aerobios mesófilos en leche fresca”. Red internacional de ciencia y tecnología. 2008 http:/
www.cienciaperu.org/48-eci2007i/ciencias-agrarias/115-ensayo-de-aplicacion-de-pulsos-luminosos-en-el-control-de-microorganismos-aerobios-mesofilos-en-leche-fresca.html
http://www.usmp.edu.pe/vision2012_lima/SEMINARIOS/seminarios/Nuevas_tecnologias.pdf

Pulsos luminosos
Objetivo
: inactivación de microorganismos incluyendo esporas bacterianas y fúngicas.
Pulsos de luz intensa o destellos generados por lámparas de gas inerte (xenón o kriptón)
Luz transmitida:
25% UV 30% infrarroja
45% visible
Interruptor: descarga la energía lumínica
Frecuencias de destello: dependiente del proceso o línea de envasado
Sistema de tratamiento de alimentos con pulsos lumínicos intensos
Teoría
basada en la penetración de la luz a través del producto de acuerdo con la ecuación:


Alimentos esterilizados mediantes pulsos luminosos
Tipos de luz
Luz blanca:
-Tratamiento limitado a la superficie del producto
-Para pasteurización de líquidos transparentes y alimentos envasados con materiales transparentes
-Produce cambios fototérmicos (aumentos de Tª)
Luz ultravioleta:
-Tratamiento limitado a la superficie del producto
-Para pasteurización de líquidos transparentes y
alimentos envasados con materiales transparentes
-En alimento ricos en grasas se piensa en un posible
enranciamiento oxidativo por radicales libres
-Produce cambios fotoquímicos (modificación
ADN, síntesis de proteínas y mitosis células de
microorganismos)
Desventajas
Efecto sólo superficial
Tecnología no eficaz en alimentos ricos en grasas
o proteínas
Aplicaciones
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