Aplicación del ultrasonido en el procesamiento de alimentos

Ing. Bertha Díaz de Nicolás

Consultora independiente

La humanidad necesita alimentos como parte intrínseca de su mecanismo biológico, así que la actual demanda de alimentos mínimamente procesados que sean seguros, que conserven las características nutricionales y respeten las exigencias medioambientales, justifica el desarrollo de tecnologías para la conservación y tratamiento de alimentos. Esta evolución y desarrollo obligan a las industrias alimentarias a adaptarse a nuevas técnicas de producción y a la demanda de nuevos productos en el mercado.

El ser humano ha desarrollado técnicas y métodos para la conservación o mejora de los alimentos, siempre buscando las opciones más adecuadas para la conservación de sus características nutrimentales, sensoriales (color, olor y sabor), incluso visuales. Las tecnologías convencionales para la conservación de alimentos se basan en tratamientos térmicos, es decir, tratamientos que utilizan calor, y que en ocasiones pueden causar la degradación de la calidad; frente a esto, los productos procesados con tecnologías no térmicas, como lo es el ultrasonido, tienen una clara ventaja.

El ultrasonido (US) es una técnica novedosa usada en la industria alimentaria, con una serie de beneficios sobre los procesos tradicionales, como la reducción de tiempos de proceso, mejora en los atributos de calidad, no altera las principales características del alimento, reduce riesgos químicos y físicos, y se considera una tecnología verde al ser sustentable, debido a que emplea menos tiempo, agua y energía. 

La aplicación de la técnica de ultrasonido en los alimentos comenzó después de la Segunda Guerra Mundial. Para los 60 los usos industriales fueron aceptados. Recientemente, la mayoría de las técnicas que aplican ultrasonido no son invasivas.

Dentro de las definiciones de lo que es el ultrasonido se encuentra la de Hoover (2000), que indica que es una forma de energía que viaja en ondas de sonido igual o mayor a 2000 vibraciones por segundo. Y, según Mason (1990), es todo sonido con frecuencia más allá de lo que el oído humano puede percibir.

El ultrasonido basa su técnica en el efecto de la cavitación, que no es más que la ruptura de las paredes de las burbujas de aire que surgen por las mismas ondas generadas a través de un equipo conocido como “baño ultrasónico”. Estas burbujas, a cierta presión y temperatura, logran penetrar y romper la membrana plasmática de algún microorganismo presente en el alimento, o bien, un atrapamiento violento y repentino de bacterias a través de la explosión de las burbujas.

Usos del ultrasonido en el procesamiento de alimentos

La aplicación de US para la extracción de diferentes tipos de compuestos en alimentos como frutas, verduras, hierbas, semillas de oleaginosas y microorganismos, se ha corroborado en diferentes estudios. Las frutas y verduras son frecuentemente utilizadas para la extracción de varias moléculas de interés (metabolitos secundarios), tales como antioxidantes, pigmentos, lípidos, fitoquímicos, sabores, fragancias y aromas, destinados a aplicaciones directas o indirectas en los alimentos, industrias farmacéuticas y cosméticas.

Por ejemplo, las semillas de plantas oleaginosas que son un recurso renovable disponible en todo el mundo, como soya, girasol, linaza, o de frutas (nueces, almendras, semillas de papaya, frutas sin cáscara) al someterlas al ultrasonido, es posible obtener glicerinas, ácidos grasos libres, pigmentos, aceites comestibles y antioxidantes. Además, con la aplicación de esta técnica los microorganismos, tales como bacterias, levaduras, hongos y microalgas son capaces de producir pigmentos, antioxidantes, polisacáridos (un tipo de azúcar), ácidos y lípidos empleados para aplicaciones alimentarias.

Otros usos del ultrasonido en los alimentos

Dentro de la diversidad de aplicaciones en las que se puede aprovechar la tecnología del US, están:

• Extracción de la proteína de la soya. 
• En productos cárnicos sirve para abrir la miofibrilla de la carne, la cual libera una parte pegajosa que es la que une a la carne y esto provoca un aumento en la fuerza del producto o alimento; al abrir estas microfibrillas se produce un ablandamiento de la carne haciéndola más suave.
• En la clarificación de vinos se usa para eliminar las partículas en suspensión propias del proceso fermentativo de las uvas, como levaduras y bacterias que otorgan a los vinos esa apariencia turbia y opaca. Con la ayuda del ultrasonido se obtienen vinos más limpios, agradables a la vista del consumidor.
• En alimentos congelados, con la técnica del ultrasonido, los cristales provocados por el congelamiento no se incrustan en el producto o alimento.
• Las emulsiones generadas por ultrasonido son más estables, ya que las gotas obtenidas son más pequeñas comparadas con los productos con emulsión tradicional, esto lo podemos observar en la producción de salsa de tomate y mayonesa.
• En la extracción de la pulpa del jugo de manzana.
• En el control de calidad de vegetales y frutas.
• En la detección de adulteración de miel.
• En el procesamiento de quesos, aceites de cocina y productos de cereales.
• Para la eliminación de contaminantes en vegetales crudos y huevos.
• Contribuye a la inactivación de bacterias presentes en la leche.
• Prolongación de vida de anaquel de semillas como cacahuates.
• Mejora la textura y color de productos de panadería.
• Aumenta la velocidad de secado del bacalao.
• Se utiliza para determinar el contenido de azúcares en bebidas frutales.
• Se usa para identificar la calidad de margarinas, cremas, mantequillas y helados.
• Controla la cristalización de grasas en alimentos como chocolate, margarinas, cremas, mantequillas y helados.
• En la esterilización de mermeladas y huevo líquido.

El uso del ultrasonido es producto del desarrollo de la tecnología y ciencia de los alimentos que nos permite tener mejores alimentos y más seguros al alcance de nuestra mano.

Bibliografía:

Robles-Ozuna, L.E. y Ochoa-Martínez, L.A. Ultrasonido y sus aplicaciones en el procesamiento de alimentos. Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha. 2012.Campo Vera, Yesenia y Gélvez Ordoñez, V.M. Ultrasonido en el procesamiento de alimentos. Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial. Vol.16 N°1. Enero-junio, 201