La tecnología de ultrasonidos, desarrollada durante la primera guerra mundial para la detección de los submarinos, cuenta hoy con variadas aplicaciones en alimentos. La combinación de ultrasonidos con calor o presión, inactiva microorganismos y enzimas especialmente resistentes al calor. Los ultrasonidos de alta intensidad se han venido utilizando para limpieza de equipos, desgasificado de líquidos, homogeneización, inducción de reacciones de oxidación/reducción, extracción de enzimas y proteínas, inducción de la nucleación durante la cristalización, entre otras aplicaciones. Hasta el momento se han desarrollado equipos a escala semi-industrial e industrial encaminadas a la eliminación de espumas y deshidratación de vegetales.
La mayoría de las investigaciones se han encaminado a la combinación de los ultrasonidos con calor (termosonicación), presión (manosonicación) o ambos (manotermosonicación), encontrándose un efecto aditivo o sinérgico, dependiendo de cada caso. Estas combinaciones han resultado ser muy útiles en la inactivación de microorganismos y enzimas especialmente resistentes al calor. La manosonicación y la manotermosonicación pueden ser particularmente eficaces en la pasterización y esterilización de mermeladas, salmueras o huevo líquido, y para la descontaminación de vegetales crudos.
Recientemente se desarrolló un sistema de ultrasonidos que permitía llevar a cabo inactivaciones eficaces de microorganismos tales como Pseudomonas fluorescens y Streptococcus thermophilus en sistemas modelos. Mediante este proceso se lograba no sólo la pasterización de la leche sin efectos adversos sobre proteínas y enzimas nativas de la leche, sino también la homogeneización simultánea de la misma. Además, una ventaja añadida de este sistema es que la temperatura de la pared de la cámara de tratamiento es inferior a la del alimento. En alimentos ricos en sales y proteínas, como es el caso de la leche, es particularmente útil ya que se reduce la formación de depósitos y se mejora la calidad de la leche tratada. Posteriormente se desarrolló una planta piloto mediante ultrasonidos para llevar a cabo tratamientos de la leche utilizando la combinación de ultrasonidos con un moderado tratamiento térmico. Se han realizado estudios sobre la aplicación de la manotermosonicación al procesado de leche y zumo de naranja y se ha observado que, en general, la calidad nutritiva de estos alimentos no se ve significativamente afectada. Este mismo proceso se ha empleado en el tratamiento de leche destinada a la elaboración de yogur, comprobándose que los yogures obtenidos presentaban una adecuada consistencia y viscosidad.
Dado que las ondas acústicas favorecen la transferencia de masa, reducen la energía del agua ligada y mejoran la difusión, otra de las aplicaciones importantes de los ultrasonidos como técnica de conservación es la deshidratación de alimentos. Los primeros estudios se llevaron a cabo en combinación con aire caliente, pero los mejores resultados se obtuvieron aplicando la vibración ultrasónica en contacto directo con el alimento y en combinación con una presión estática. Este proceso llegó a desarrollarse a escala industrial. Se trata de un método que es de dos a tres veces más rápido que con el aire caliente, mediante el cual se llegan a deshidratar vegetales hasta un 99% sin modificaciones en la calidad. Las ventajas de este proceso de deshidratación frente a la deshidratación convencional mediante aire caliente serían un menor deterioro de la calidad y frente a la liofilización un menor coste económico.
PERSPECTIVAS FUTURAS
Aunque el tratamiento con ultrasonidos resulta un método eficaz en tecnología de los alimentos es difícil que constituyan por sí mismos una tecnología de conservación debido al escaso efecto de las ondas sobre los microorganismos y enzimas. Sin embargo, parece que, y según los resultados obtenidos hasta el momento, cuando se combinan los ultrasonidos con temperatura y/o presión pueden llegar a ser una tecnología alternativa a los tratamientos térmicos convencionales.
Para que esto sea posible es necesario seguir profundizando en el estudio de los factores clave del diseño de los equipos y su posterior escalado, así como sobre el efecto de esta tecnología en los componentes de los alimentos. Por otro lado, los conocimientos existentes parecen indicar que la deshidratación mediante ultrasonidos posee numerosas aplicaciones potenciales en el campo de la tecnología de los alimentos.
Fuente: MAR VILLAMIEL
Instituto de Fermentaciones Industriales
Consejo Superior de Investigaciones Científicas
