Alimentaria Integral es una revista mensual electrónica educativa sin fines de lucro y de difusión de información tecnológica, comercial y de mercados para la industria alimentaria mexicana que se distribuye gratuitamente a los líderes de las compañías y entidades del sector.
R E V I S T A M E N S U A L D I G I T A L
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Febrero 2018
INFORMACIÓN DE ACTUALIDAD
Reportajes y noticias relevantes
para la Industria Alimentaria
Mexicana
NÚMEROS DEL MERCADO
Indicadores actuales del entorno
económico nacional e industrial
TECNOLOGÍA ALIMENTARIA
editorialcastelum.com
Efectos del plasma frío en la
calidad de los alimentos: una
revisión
INFORMACIÓN
DE ACTUALIDAD
NÚMEROS DEL
MERCADO
TECNOLOGÍA
ALIMENTARIA
PÁG. 6
IR A LA SECCIÓN
México y Unión Europea
fortalecen comercio
agroalimentario
Con botana nutritiva se busca
disminuir consumo de productos
chatarra
El tequila está en ¡crisis!
PÁG. 14
IR A LA SECCIÓN
Información Oportuna sobre la
Actividad Industrial en México -
Diciembre 2017
Índice Nacional de Precios al
Consumidor - Enero 2017
PÁG. 19
IR A LA SECCIÓN
Efectos del plasma frío en la
calidad de los alimentos: una
revisión
Alimentaria Integral es una revista mensual electrónica educativa sin
fines de lucro y de difusión de información tecnológica, comercial y de
mercados para la industria alimentaria mexicana que se distribuye
gratuitamente a los líderes de las compañías y entidades del sector.
Año 6, número 10. Febrero 2018.
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6
INFORMACIÓN
DE ACTUALIDAD
Pág. 7
Pág. 8
Pág. 9
México y Unión Europea fortalecen comercio agroalimentario
Con botana nutritiva se busca disminuir consumo de productos chatarra
El tequila está en ¡crisis!
7
INFORMACIÓN
DE ACTUALIDAD
MÉXICO Y UNIÓN EUROPEA FORTALECEN
COMERCIO AGROALIMENTARIO
Fuente: Notimex TV - 1/02/2018
IR A FUENTE
México y la Unión Europa fortalecen la cooperación,
inversión e intercambio comercial en materia agroalimentaria,
al avanzar en los acuerdos con Bélgica, informó
la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural,
Pesca y Alimentación (Sagarpa).
De manera paralela a los trabajos de revisión y modernización
del Tratado de Libre Comercio entre la Unión
Europea y México (TLCUEM), proceso que seguirá la próxima
semana, la dependencia federal y la embajada de
Bélgica en México realizaron una reunión de trabajo.
En dicho encuentro, indicó la Sagarpa, las dos partes
manifestaron su interés para mejorar los mecanismos destinados
a ampliar los proyectos de inversión en el sector
agrícola y pecuario, la cooperación técnica en temas de
diagnóstico, planeación y manejo de suelos y agroclimas.
También se hizo énfasis en los avances protocolarios fito y
zoosantarios para el comercio de frutas (manzana, pera y
plátano), cárnicos (cerdo y res) y hortalizas y, de manera
especial, el aguacate mexicano en un paquete atendido
de manera bilateral.
El coordinador general de Asuntos Internacionales de la
Sagarpa, Raúl Urteaga Trani, reiteró que estas acciones se
desarrollan en paralelo con los trabajos del TLCUEM y
reflejan avances significativos, que serán un referente
mundial de la voluntad política y comercial de la defensa
de un comercio libre en favor de todas las naciones participantes.
El embajador de Bélgica en México, Antonie Evrard, aseveró
que existe voluntad política de los integrantes en el
acuerdo global de México y la Unión Europea para que
todos salgan beneficiados, en particular en los acuerdos
bilaterales para ampliar proyectos de inversión y el
comercio de productos agrícolas y pecuarios de alta
calidad.
Subrayó que México es clave en el intercambio comercial
agroalimentario con su país, pues mantienen una amplia
INFORMACIÓN
DE ACTUALIDAD
8
diversidad de productos y crecimiento en el sector, lo que
lo ubican como uno de los primeros países en producción
y exportación de alimentos.
CON BOTANA NUTRITIVA SE BUSCA DISMINUIR
CONSUMO DE PRODUCTOS CHATARRA
Fuente: Comunicación Social IPN - 3/02/2018
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Motivados por ayudar a disminuir el consumo de productos
chatarra y tomando en consideración el alto índice de
obesidad infantil en México, estudiantes del Instituto
Politécnico Nacional (IPN) elaboraron una botana a base
de frutas y verduras, enriquecida con proteína de pescado
dirigida a la población entre cinco y 15 años de edad.
Los alumnos de la Escuela Nacional de Ciencias
Biológicas (ENCB) mencionaron la necesidad de poner al
alcance de los niños productos que ayuden a saciar el
apetito entre comidas y al mismo tiempo contribuyan a
mejorar la nutrición.
Los politécnicos Eugenia Samantha Hidalgo Gutiérrez,
Paola Vianey García González y Víctor Fernando García
Álvarez elaboraron cuatro formulaciones: papazanahoria,
papa-elote, uva-manzana y naranja-mango,
ya que de acuerdo con una encuesta que aplicaron a
niños entre cinco y 15 años, son las frutas y verduras por las
que tienen mayor preferencia.
La botana es horneada y se prepara en la planta piloto de
frutas de la ENCB, por lo que a diferencia de los productos
comerciales está libre de grasa, pero posee la textura
crujiente de esos productos, lo cual influyó en que tuviera
buena aceptación, de acuerdo con las pruebas sensoriales
que realizaron los estudiantes.
Explicaron que las cuatro formulaciones contienen vitaminas
y minerales, también tienen proteínas que provienen
de una pasta, preparada con carne de pescado de bajo
valor comercial, a la cual dan un tratamiento especial
para que el sabor no sea detectable al paladar.
Los jóvenes politécnicos consideraron que este producto
tiene alto potencial comercial, por ello además de inscribir
el proyecto en el Centro de Incubación de Empresas
de Base Tecnológica (CIEBT) del IPN, buscarán los meca-
9
INFORMACIÓN
DE ACTUALIDAD
nismos para hacer llegar el producto a la población infantil
mediante algún programa gubernamental.
El nuevo producto fue elaborado conforme a las normas
oficiales vigentes y con apego a las buenas prácticas de
seguridad e higiene. “Diseñamos y preparamos la botana
pensando en la salud de los niños, por eso tenemos
mucho interés en que nos puedan brindar apoyo para
que se produzca a mayor escala y de ese modo beneficiar
a ese sector de la población”, concluyeron.
EL TEQUILA ESTÁ EN ¡CRISIS!
Fuente: El Mañana - 10/02/2018
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El tequila atraviesa por una creciente crisis, afectando al
corazón de la industria tequilera, según el Consejo
Regulador del Tequila (CRT) y la Cámara Nacional de la
Industria del Tequila (CNIT).
Esto debido a la escasez del agave tequilana o mejor
conocido como agave azul que es la materia prima para
hacer esta bebida alcohólica, y a la alta demanda por
parte de los consumidores.
Y es que tan sólo para abastecer la demanda de este año
se necesitan 42 millones de agaves azules, y sólo se sembraron
17.7 millones de plantas desde 2011, estas cifras
demuestran lo lejos que se está de poder abastecer a las
140 empresas productoras de tequila registradas.
Para que una planta de agave pueda ser utilizada en la
producción de tequila, se requieren más de siete años; sin
embargo, la actual crisis obligó a los productores a utilizar
agaves jóvenes que producen menos tequila y hacen
que se necesiten más plantas.
Esto además provoca que se produzca un tequila menos
puro y se cree una espiral descendente que agudice la
crisis.
“Están usando plantas de cuatro años porque no hay
otras. Puedo garantizarlo porque los he vendido”.Marco
Polo Magdaleno. Cultivador en Guanajuato
Oferta y demanda…
El tequila se vende en todo el mundo, lo mismo se comer-
INFORMACIÓN
DE ACTUALIDAD
10
cializa en Tokio, que en Nueva York, Brasil,
Venezuela o Colombia, y aunque esto
pareciese una buena noticia, en realidad
trae efectos negativos ya que al haber una
alta demanda, ésta no puede ser satisfecha
porque no se cuenta con suficientes
agaves azules y eso hace que las pocas
plantas que existen se hagan mucho más
caras, provocando que el precio de la
bebida se incremente y su calidad baje.
Actualmente el precio del agave azul es
de 22 pesos por kilo, es decir seis veces más
que en 2016, cuando costaba 3.85 pesos el
kilo.
“No tiene sentido que el tequila sea una
bebida barata porque el agave requiere
una gran inversión”. Luis Velasco, presidente
de CNIT.
Esta “crisis de éxito” en la industria tequilera,
podría provocar que sea imposible
competir con otros destilados como el
vodka y el whisky.
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14
NÚMEROS DEL
MERCADO
Pág. 16
Pág. 17
Información Oportuna sobre la Actividad Industrial en México - Noviembre 2017
Índice Nacional de Precios al Consumidor - Diciembre 2017
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NÚMEROS DEL
MERCADO
16
INFORMACIÓN OPORTUNA SOBRE LA
ACTIVIDAD INDUSTRIAL EN MÉXICO
DATOS DE DICIEMBRE 2017 - PUBLICADO
EL 9 DE FEBRERO 2018
FUENTE: INEGI
El INEGI informa que la Producción Industrial del país aumentó 0.9%
en términos reales durante diciembre del año pasado respecto a la
del mes previo, con base en cifras desestacionalizadas.
Por componentes, la Construcción creció 3.7% y las Industrias manufactureras
0.1%; en tanto que la Generación, transmisión y distribución
de energía eléctrica, suministro de agua y de gas por ductos al
consumidor final cayó (-)4% y la
Minería (-)0.5% en el último mes de
2017 frente al mes inmediato anterior.
En su comparación anual, la
Producción Industrial presentó un
incremento de 0.1% en el mes de referencia.
Por sectores de actividad
económica, la Construcción se elevó
3.1% y las Industrias manufactureras
1.2%; mientras que la Minería descendió
(-)7.6% y la Generación, transmisión
y distribución de energía eléctrica,
suministro de agua y de gas por
ductos al consumidor final (-)1.6% en
diciembre de 2017 con relación a
igual mes de 2016.
17
NÚMEROS DEL
MERCADO
ÍNDICE NACIONAL DE
PRECIOS AL CONSUMIDOR
DATOS DE ENERO 2017 - PUBLICADO
EL 8 DE FEBRERO 2018
FUENTE: INEGI
El Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) informa que para
enero de 2018 el Índice Nacional de Precios al Consumidor (INPC) presentó
un crecimiento mensual de 0.53 por ciento, así como una tasa de inflación
anual de 5.55 por ciento. En el mismo periodo de 2017 los datos fueron de
1.70 por ciento mensual y de 4.72 por ciento anual.
El índice de precios subyacente mostró un incremento de 0.28 por ciento
mensual y una variación anual de 4.56
por ciento; por su parte, el índice de
precios no subyacente registró un
aumento de 1.24 por ciento mensual y
una tasa anual de 8.44 por ciento.
Al interior del índice de precios subyacente,
los precios de las mercancías
subieron 0.56 por ciento y los de los
servicios 0.04 por ciento mensual.
Dentro del índice de precios no subyacente,
el subíndice de los productos
agropecuarios reportó un alza
mensual de 0.03 por ciento y el de los
energéticos y tarifas autorizadas por
el gobierno de 1.97 por ciento.
19
TECNOLOGÍA
ALIMENTARIA
EFECTOS DEL PLASMA
FRÍO EN LA CALIDAD
DE LOS ALIMENTOS:
UNA REVISIÓN
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
20
Efectos del plasma frío en la calidad de los
alimentos: una revisión
Resumen
La tecnología de plasma frío (CP) ha demostrado ser muy efectiva como una herramienta alternativa
para la descontaminación de alimentos y la extensión de la vida útil. El impacto del CP en la calidad de
los alimentos es crucial para su aceptación como una tecnología alternativa de procesamiento de
alimentos. Debido a la naturaleza no térmica, los tratamientos de CP han mostrado un impacto nulo o
mínimo en los atributos físicos, químicos, nutricionales y sensoriales de diversos productos. Esta revisión
también discute los impactos negativos y las limitaciones planteadas por la tecnología CP para
productos alimenticios. Los estudios limitados sobre interacciones de especies de CP con componentes
de alimentos a nivel molecular ofrecen oportunidades de investigación en el futuro. También destaca la
necesidad de estudios de optimización para mitigar los impactos negativos en las propiedades visuales,
químicas, nutricionales y funcionales de los productos alimenticios. La versatilidad de diseño, la
naturaleza no térmica, económica y ecológica del CP ofrece ventajas únicas sobre las tecnologías de
procesamiento tradicionales. Sin embargo, el procesamiento del CP todavía está en su forma naciente
y necesita más investigación para alcanzar su potencial.
Documento Original:
Pankaj, S.K.; Wan, Z.; Keener, K.M. Effects of Cold Plasma on Food Quality: A Review.
Foods 2018, 7(1), 4; doi:10.3390/foods7010004
Artículo publicado para fines educativos y de difusión según la licencia Open Access Iniciative del
documento original. Tablas y gráficos adaptados del archivo original.
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
22
INTRODUCCIÓN
Durante la última década, el plasma frío (CP) ha ganado un gran interés para su uso como una tecnología no térmica
para el procesamiento de alimentos. La novedad de esta tecnología radica en su naturaleza no térmica, económica,
versátil y ecológica.
Las aplicaciones de PC para las industrias alimentarias se han demostrado para la descontaminación de alimentos [1],
inactivación de enzimas [2], eliminación de toxinas [3], modificaciones del envasado de alimentos [4] y tratamiento de
aguas residuales [5]. Particularmente para el procesamiento de alimentos, el CP ha demostrado ser eficaz contra los
principales microorganismos patógenos transmitidos por los alimentos como Escherichia coli [6], Salmonella typhimurium
[7], Staphylococcus aureus [8] y Listeria monocytogenes [9].
La calidad, tanto en términos de características objetivas del producto como de la percepción subjetiva del consumidor,
es un factor esencial para el éxito de cualquier producto alimenticio [10]. El procesamiento térmico de los alimentos
ha estado en uso durante más de dos siglos y sigue siendo la principal técnica de procesamiento de alimentos utilizada
en las industrias alimentarias [11].
El uso de calor severo conduce a efectos indeseables tales como cambios de color, textura, pérdida de nutrientes, etc.,
lo que motiva a los investigadores a explorar alternativas no térmicas para el procesamiento de alimentos. El CP es una
de las tecnologías no térmicas que ha demostrado un potencial significativo en este sentido. La inactivación de
microorganismos patógenos y de deterioro podría resultar en productos alimenticios inocuos y mínimamente procesados
con una vida útil prolongada. Sin embargo, la mayoría de las investigaciones publicadas se han centrado en la
descontaminación microbiana, con estudios limitados sobre el impacto del procesamiento de del PC en los atributos
de calidad. El objetivo de esta revisión es proporcionar una breve descripción de la tecnología de CP y el procesamiento
de plasma para las industrias alimentarias y analizar el impacto del procesamiento de PC en los atributos de calidad
de diversos productos alimenticios.
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TECNOLOGÍA
CÁRNICA
24
FÍSICA Y FUENTES DEL PLASMA
El plasma es un estado de gas ionizado casi neutro compuesto
de iones, electrones libres, átomos y moléculas en
sus estados fundamentales o excitados con una carga
neta neutra [12]. Basado en el equilibrio térmico, el plasma
puede clasificarse como plasma térmico y de baja
temperatura. En el plasma térmico, todas las especies
existen en un equilibrio termodinámico (por ejemplo, plasma
de arco, temperatura de los electrones temperatura
de las especies más pesadas 10,000 K) mientras que en
la otra clase las temperaturas de todas las especies son las
mismas en las áreas localizadas del plasma. El plasma a
baja temperatura se puede subdividir en plasma térmico
(plasma de cuasiequilibrio), que se encuentra en un estado
de equilibrio térmico local, y el plasma no térmico
(plasma en ausencia de equilibrio), donde las especies se
encuentran en estado de no equilibrio térmico (p. descargas,
temperatura del electrón 10,000-100,000 K, temperatura
de la especie más pesada 300-1000 K) [2]. El plasma
no térmico, donde los electrones y las especies más
pesadas se encuentran en un equilibrio térmico no permanente,
se denomina plasma frío en esta revisión.
Dependiendo de las condiciones de presión, el plasma
www.enmex.com.mx
(52)55 5565 5999
(52)55 5565 9223
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
26
también puede clasificarse como plasma a alta presión, presión atmosférica y baja presión. En el plasma a presión
atmosférica, el plasma se genera a la presión atmosférica normal, eliminando la necesidad de cámaras de reacción
costosas para mantener la presión.
El plasma puede generarse utilizando cualquier tipo de energía que pueda ionizar los gases, como la radiación eléctrica,
térmica, óptica (luz ultravioleta), radiactiva (radiación gamma) y radiación electromagnética de rayos X. Sin
embargo, los campos eléctricos o electromagnéticos son ampliamente utilizados para la generación de CP [13]. La
versatilidad de las fuentes de generación CP ofrece diseños únicos que son compatibles con los equipos actuales de la
industria alimentaria. Con respecto al procesamiento de alimentos, la descarga de barrera dieléctrica y el plasma de
chorro se usan con mayor frecuencia (Figura 1). Los dispositivos de descarga de barrera dieléctrica (DBD) constan de
dos electrodos de metal, donde al menos uno de estos electrodos está cubierto con una barrera dieléctrica. Las barreras
dieléctricas actúan como material estabilizador, evitan cualquier transición de arco y ayudan a crear una gran cantidad
de microdescargas para tratamientos homogéneos. Los dispositivos de chorro de plasma consisten en dos electrodos
concéntricos, donde el electrodo interno está típicamente conectado a una potencia de radiofrecuencia a
alta frecuencia que causa la ionización del gas de trabajo, que sale de la boquilla y da una apariencia de "chorro". Más
detalles de estos sistemas están disponibles en otros sitios[14, 15, 16].
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
28
Figura 1. Diagrama esquemático de (a) descarga de barrera dieléctrica;
(b) sistema de chorro de plasma. Adaptado de [13].
Placa
dieléctrica
Electrodo
Electrodo
Entrada
de gas
Descarga
de Plasma
Electrodo
Chorro o
hilo de plasma
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
30
Sin embargo, en este punto, vale la pena mencionar el
modo de procesamiento de plasma "en paquete", que ha
demostrado un gran potencial para la industria de procesamiento
de alimentos [2].
En este modo, los alimentos envasados se colocan entre
los electrodos para ionizar el gas de los espacios vacíos
para generar especies reactivas. Las ventajas de este
modo de procesamiento son la escalabilidad fácil en un
sistema continuo, la eficacia antimicrobiana mejorada y
la prevención de la contaminación cruzada.
Desde una perspectiva de procesamiento de alimentos,
la fuente del plasma, el diseño de electrodos, la presión, el
voltaje, el tiempo de tratamiento, la distancia entre electrodos
y el gas reactivo juegan todos papeles importantes
en la determinación de la especiación de gas, la concentración
de especies reactivas, las características de descarga
y la eficiencia general del proceso. Es importante
mencionar que las diferencias en varios sistemas también
presentan un gran desafío para que los investigadores
comparen e interpreten los resultados publicados en diferentes
configuraciones experimentales.
31
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
Tabla 1. Resumen de los efectos del procesamiento del plasma frío
en la calidad de los productos alimenticios.
Muestra
Plasma
Observación de Calidad
Observación
microbiana
Referencia
Jugo
de
Naranja
DBD, Aire/MA65
(65% O2, 30%
CO2, 5% N2), 90
kV, 30–120 s
Ÿ Sin cambio significativo en Brix o pH
Ÿ La vit.C se redujo un 22% en aire
Ÿ La Actividad de PME se redujo un 74% en aire y un 82% en
Ma65
Ÿ La diferencia máxima del color total es menor a 1.2
Ÿ Sin cambio significativo en Brix o pH
Ÿ Reducción de
Salmonella
enterica
10
Ÿ Hasta 5 log
[18]
Ÿ La vit.C se redujo un 22% en aire
Jugo de
Naranja
prebiótico
DBD, 70 kV (50
Hz), 15–60 s
Ÿ La Actividad de PME se redujo un 74% en aire y un 82% en
Ma65
Ÿ La diferencia máxima del color total es menor a 1.2
Ÿ Degradación de oligosacaridos en el jugo
Ÿ Disminución pH
Ÿ NA
[19]
Jugo de
anacarado
PE-100, 80 kHz, N2,
10–50 mL/min,
5–15 min, 30 kPa
Ÿ Incremento en valor L* y ligera reducción en el croma y el
ángulo de tono
Ÿ Disminución en el contenido fenólico total y la capacidad
antioxidante en algunos casos
Ÿ Disminución de la vitamina C a mayor velocidad de flujo
Ÿ Incrementó en el contenido de sacarosa mientras que el
contenido de fructosa y glucosa disminuyó
Ÿ Un tratamiento más prolongado promovió un mayor contenido
de polifenol y flavonoides totales
Ÿ NA
[20]
32
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
Tabla 1. ...Continuación...
Muestra
Plasma
Observación de Calidad
Observación
microbiana
Referencia
Jugo de
uva
blanca
Jugo de
granada
DBD, 60 Hz, 80 kV,
1–4 min, air
Chorro de Plasma, 25
kHz, Ar, 0.75–1.25
dm3/min, 3–7 min
Ÿ Sin cambio significativo en pH, acidez ni conductividad
eléctrica del jugo
Ÿ Un aumento en el pardeamiento no enzimático con una
diferencia de color total mínima
Ÿ Disminución de fenoles totales, flavonoides totales, eliminación
de radicales libres DPPH y capacidad antioxidante
Ÿ Incremento en el contenido total de flavonoles
Ÿ Incremento en contenido total de antocianina
Ÿ Sin diferencias visuales en el color
ŸReducción
de Saccharomy
ces
cerevisiae de 7.4
log10CFU/mL a
80 kV por4 min
Ÿ NA
[21]
[22]
Rábanos
Plasma en
microondas, 2.45
GHz, 900 W, 669 Pa,
1–20 min, N2, 1 L/min
Ÿ Sin cambio en color, actividad de agua, concentración de
ácido ascórbico ni actividad antioxidante
Ÿ Menor contenido de humedad durante el almacenamiento
ŸReducción de Salmonella
10
typhimurium de 2.6 log
10
ŸReducción de 0.8 log de
mesófilos aerobios totales
[23]
Arándano
DBD, 50 Hz, 60–80
kV, 0–5 min, aire
Ÿ Disminución de la firmeza, fenoles totales, flavonoides y
antocianinas en el tratamiento prolongado con plasma frío en
el nivel de voltaje más alto
Ÿ Aumento significativo en el sólido soluble total
Ÿ Sin cambios significativos en la acidez y el color (excepto el
oscurecimiento de la fruta a 80kv durante 5 minutos)
Ÿ NA
[24]
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
33
Tabla 1. ...Continuación...
Muestra
Plasma
Observación de Calidad
Observación
microbiana
Referencia
Arándano
Chorro de Plasma, 47
kHz, 549 W, aire, 4–7 pie
cúbico/min, 7.5 cm,
Ÿ Reducciones significativas en firmeza, olor y antocianinas en
tiempos de tratamiento más altos
ŸReducción de recuento
total en placa de 2 log10
[25]
Fresas
DBD, 60 kV, 50 Hz, aire, 5
min, exposición indirecta
Ÿ Sin cambios significativos en el color, la firmeza ni la tasa de
respiración
ŸReducción de 2 log10 en la
microflora de base (bacterias
mesófilas aeróbias, levaduras y mohos)
[26]
Fresas
Mandarina
Kiwi
Manzanas
Golden
DBD, 60 kV, 50 Hz, 65%
O2 + 16% N2+ 19% CO2 y
90% N2+ 10% O2, 5 min,
Plasma en microondas,
2.45 GHz, 900 W, 1 L/min,
0.7 kPa, N2, He, N2 +
O2(4:1), 10 min
DBD, 15 kV, 10–20
min
Plasma de deslizamiento
de arco, 60 Hz, aire,
10–40 L/min, 1–3 min
Ÿ Las fresas en alta mezcla de oxígeno mostraron una mayor
firmeza con tasas de respiración similares
Ÿ Se observaron algunos cambios en los valores de L* y a*
Ÿ Mayor contenido fenólico total y actividad antioxidante
Ÿ Sin cambios significativos en la generaciónde e CO2, en la
pérdida de peso, sólidos solubles, acidez, pH, ácido ascórbico
ni color
Ÿ Retención de color mejorada y reducción en la formación de
áreas oscuras durante el almacenamiento
Ÿ Sin cambios significativos en el color, dureza, vitamina C y
actividad antioxidante
Ÿ Un tratamiento más prolongado aumenta el contenido de
sólidos solubles
Ÿ Disminución del 15% de clorofíla en el día 0, sin diferencia en el
día 4
Ÿ Sin cambios en color y textura
ŸReducción de ~3.0 log10
de microorganismos en
ambas mezclas de gas
ŸInhibición significativa
de Penicillium italicum (84%
de reducción en la
incidencia de enfermedad)
Ÿ NA
ŸReducción de~3.5 log10
en Salmonella y E.
coli O157:H7
[27]
[28]
[29]
[30]
34
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
Tabla 1. ...Continuación...
Muestra
Plasma
Observación de Calidad
Observación
microbiana
Referencia
Manzana
(Pink Lady )
Melón
Tomates
Cherry
Rebanadas
frutas y
verduras
frescas
DBD, 12.7 kHz, 150 W,
aire, 30, 120 min
DBD, 15 kV, 12.5 kHz, aire,
30, 60 min
DBD, 100 kV, 150 s, aire
Micro-chorro de
plasma, 30 mA,
500 V, 1–8 min
Ÿ Reducción de hasta 10% en el contenido de antioxidantes y
capacidad antioxidante
Ÿ Sin diferencia significativa en el contenido fenólico total pero
disminución significativa en el índice fenólico total
Ÿ Sin cambios en la acidez, contenido de sólidos solubles,
materia seca, color y textura
Ÿ Reducción de17% y 7% en las actividades de peroxidasa y PME
respectivamente
Ÿ No hay diferencia significativa en color, firmeza, pH o sólidos
solubles totales
Ÿ Pérdida de humedad menor a 5% en las tres muestras después
de 8 minutos de tratamiento
Ÿ Cambio mínimo en la diferencia de color total
Ÿ Reducción de 3.6%, 3.2%y 2.8% de vitamina C en rebanadas
de pepino, zanahoria y pera respectivamente
Ÿ NA
ŸReducción de 3.4y 2 En
bacterias mesófilas y ácido
lácticas respectivamente
ŸReducción de >5 y 3.5 log10
UFC/muestra en E. coli
y Listeria innocua
ŸReducción de hasta 3.5
log10 UFC/muestra en
microflora de deterioro
(mesófilos, levaduras y moho)
ŸInactivación del 90%, 60%
40% de Salmonella en
rebanadas de pepino,
zanahoria y pera
respectivamente
[31]
[32]
[33]
[34]
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
35
Tabla 1. ...Continuación...
Muestra
Plasma
Observación de Calidad
Observación
microbiana
Referencia
Escarola
roja
Escarola roja
(radicchio)
DBD, 19.15 V, 3.15 A, 15
min, agua desionizada
DBD, 15 kV, 12.5 kHz,
15–30 min, aire, 1.5
m/s
Ÿ Sin efectos perjudiciales para el color, frescura y
textura
Ÿ El olor y la aceptabilidad general disminuyeron
ligeramente durante el almacenamiento
Ÿ Sin efectos significativos sobre la actividad
antioxidante y la apariencia externa
Ÿ Reducción de >4 log10 UFC/cm2 de
Listeria monocytogenes y >5 log10
de VTEC (E. coli)
ŸReducción de 1.35log10 NMP/cm2
de E. coli O158:H7
ŸReducción de 2.2 log10 UFC/cm2 de L.
monocytogenes
[35]
[36]
Lechuga
romana
DBD, 42.6 kV, 1.5 A, 10
min, aire
Ÿ Sin cambio significativo en la morfología de la
superficie, color, tasa de respiración y pérdida de
peso
ŸReducción de 0.4–0.8 log10 UFC/g de
E. coliO157:H7 en las muestras de hojas
en las configuraciones de 1, 3 y 5 capas
ŸReducción de 1.1 log10 UFC/g en
montón apilado de 7 capas
[37]
Productos
frescos
Plasma frío a presión
atmosférica, 3.95–12.83
kV, 60 Hz, Ar, 0.5–10 min
Ÿ Sin cambios significativos en el color en ninguna
muestra
ŸReducción de 0.5, 1.7 y 1.5 log10 de E.
coli in zanahoria, tomate y lechuga
[6]
Lechuga
de Cordero
Chorro de plasma,
7.12 MHz, 35 W, Ar,
20.000 sccm, 40 s
Ÿ Fuerte reducción de ácidos fenólicos y flavonoides
Ÿ Bajos niveles de mono y polifenoles en la hoja
después del tratamiento
Ÿ Erosión significativa de la epidermis superior en la
superficie de las hojas
ŸNA
[38]
36
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
Tabla 1. ...Continuación...
Muestra
Plasma
Observación de Calidad
Observación
microbiana
Referencia
Almendra
sin pelar
Descarga de barrera
coplana superficial
difusa, 20 kV, 15 kHz,
Aire, O2, N2, CO2 90%
Ÿ El tratamiento de plasma con aire y N2 dio como
resultado un oscurecimiento en el color de la
superficie de la almendra sin pelar
ŸReducción de >5.0, 4.8, 2.3, 3.0 y 2.0 log10
en Salmonella Enteritidis PT30 La reducción
fue observada para plasma en aire, O2,
CO2, CO2 + Ar y N2 respectivamente
[39]
Lenteja
negra
Plasma radio
frecuencia, 2 Pa, aire
(0.15 mbar), 13.56 MHz,
30–50 W, 5–15 min
Ÿ Grabado superficial e hidrolización de la superficie
Ÿ Disminución de la dureza, tiempo de cocción,
cenizas y contenido de humedad
ŸNA
[40]
Arroz
integral
Arroz
integral
Plasma de radiofrecuencia,
air (0.15 mbar), 13.56
MHz, 40–50 W, 5–10 min
DBD, 15 kHz, 250 W, aire,
5–20 min
Ÿ Disminución de tiempo de cocción, masticabilidad,
ángulo de contacto y contenido de humedad
Ÿ Mayor grado de gelatinización
Ÿ Aumento en la captación de agua, valor L e índice
de blancura
Ÿ Disminución de pH y dureza
Ÿ Aumento en L* y disminución en los valores a* y b*
ŸNA
ŸEstudios de miroorganismos: Bacillus
cereus, Bacillus subtilis, E.coli O157:H7 y
bacterias aerobias totales
Ÿ20 min de tratamiento de plasma resultó
en reducción bacteriana
aproximadamente de 2.30 log10UFC/g
[41]
[42]
Granos
Plasma frío a baja
presión , 1 kHz, 20
kV, 500 mTorr, 300
Ÿ Ligero cambio en el contenido de humedad de
leguminosas y trigo
Ÿ No hubo diferencia significativa en remojo ,
rendimiento y tiempo de cocción de las legumbres
Ÿ Sin cambios en el contenido de gluten húmedo,
índice de gluten y sedimentación en el trigo
ŸReducción de 3 log10
de Aspergillus spp. y Penicillumspp.
Después de 15 min de tratamiento en
SF6
[43]
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
37
Muestra
Harina de trigo
refinada
Harina de trigo
(blanda y dura)
Almidón
de arroz
Cebolla
en polvo
Plasma
DBD plasma, 1–2.5 kV,
50 Hz, 1–5 min
DBD, 60–70 kV,
5–10 min, aire
Plasma de
radiofrecuencia, 13.5
MHz, 40–60 W, 0.15 mbar,
aire, 5–10 min
Plasma de microonda ,
170 and 250 m Wm−2, 2.45
GHz, 400–900 W, 10–40
min, 0.7 kPa, He, 1 L/min
Tabla 1. ...Continuación...
Observación de Calidad
Ÿ No se observó cambio significativo en el color en
harina de trigo refinada
Ÿ Un aumento en el tiempo pico, integral pico,
módulo elástico, módulo viscoso, resistencia de la
masa y tiempo óptimo de mezclado
Ÿ No existe variación significativa en tans para ambas
harinas
Ÿ Disminución en el contenido de amilosa, turbidez,
temperatura de gelatinización, tendencia a la
retrogradación, grado de hidrólisis del almidón y
temperatura de pegado.
Ÿ Aumento en la lixiviación de amilosa, pegado,
viscosidades finales, índice de absorción de agua,
solubilidad, poder de hinchamiento y sinéresis
Ÿ Sin efecto en color, actividad antioxidante y
concentración de quercetina.
Observación
microbiana
ŸIncremento significativo en Tribolium
castaneum(Herbst).
ŸNA
ŸNA
ŸReducción de 2.1 log10esporas/cm2, 1.6
log10esporas/cm2y 1.9 UFC/cm2
def Bacillus cereus, A. brasiliensisspore, y E.
coli O157:H7, respectivamente
Referencia
[44]
[45]
[46]
[47]
Tocino
Plasma a presión
atmosférica, 75–125
W, 13.56 MHz, 60 s
and 90 s, He (10 lpm)
y He + O2 (10 lpm y
10 sccm)
Ÿ Aumento del valor L*
Ÿ Sin carga en pH
Ÿ Valores de TBARS menores al día 0, mientras
que después de 7 días de almacenamiento,
las muestras tratadas con plasma tuvieron
mayor valor de TBARS que el control.
ŸPatógenos estudiados: L.monocytogenes; E.
coliand S. typhimurium
ŸEl plasma en helio reduce patógenos en rango 1-
2log 10
ŸLa mezcla de oxígeno/helio muestra una
reducción de patógenos en un rango de 2-3log10
ŸReducción de recuento total aerobio de 4.53
log10 UFC/g
[48]
38
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
Tabla 1. ...Continuación...
Muestra
Plasma
Observación de Calidad
Observación
microbiana
Referencia
Cerdo
fresco
y congelado
Cerdo
fresco
Chorro de plasmat,
Aire, 20 kV, 58 kHz, 1.5
amp,0–120 s
Plasma de microonda,
aire, 5–10 min, 2.45 GHz,
1.2 kW, 20 slm
Ÿ Sin cambio significativo en valores de peróxido de
nitrógeno básico volátil ni TBARS
Ÿ Sin impacto significativo en las características
sensoriales del cerdo congelado
Ÿ Cambios significativos en color de ambos,
congelado y fresco
Ÿ Incrementó valor a* y disminuyeron los valores b*
de la carne de cerdo
Ÿ Diferencias en reflactancia y fluoresencia
Ÿ Cambios significativos en pH
ŸReducción de 1.5 log10de E. coli O157:H7
Ÿ>1.0 log10 unidades de Listeria
monocytogenes
ŸEl recuento de aerobios disponibles
permanció entre 102 y 103UFC/g durante
el periodo de almacenamiento de 20 días
[49]
[50]
Ÿ Sin efecto significativo en textura,y valores L* b*
Ÿ Disminución en valores a* después de 5 minutos de
exposición
Ÿ Oxidación de lípidos significativa después de 10
minutos de exposición
Ÿ Sin cambio en los parámetros sensoriales, excepto
en el gusto, que fue influenciado negativamente
Ÿ Disminución de los valores de pH y L*, sin cambios
en los valores a* y b*
Ÿ Mayor oxidación de lípidos en plasma de oxígeno
con helio
Ÿ Reducciones significativas en los parámetros de
calidad sensorial (apariencia, color, olor,
aceptabilidad)
Cerdo y
res frescos
Lomo
de cerdo
Thin-layer DBD
plasma, 1–10 min, 100
W, N2 + O2
DBD, He o He +
0.3% O2, 5–10 min,
3 kV, 30 kHz, 10 slm
ŸReducción de hasta 2.7 log10UFC/g
de Listeria monocytogenes, E. coli O157:H7
y Salmonella tryphimuriumin en cerdo y
carne
ŸReduccipon de hasta 0.55 log10 de E.
coli en plasma de helio y helio-oxígeno
ŸReducción de hasta 0.59 log10 deL.
Monocytogenes en plasma de helio y
helio-oxígeno
[51]
[52]
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
39
Muestra
Carne
seca
Cerdo
Cerdo
crudo
Cerdo
molido
Filetes
frescos
de caballa
Plasma
RF plasma, Ar, 20,000
sccm, 200 W, 0–10 min
Plasma a baja
presión, 0–10 min, He,
20 kPa
Plasma jet, 7 kV, 25
kHz, 600 W, 1.67 ×
10−4 m3/s, 60 min
DBD, 70–80 kV, 50 Hz,
aire, 1–5 min
Tabla 1. ...Continuación...
Observación de Calidad
Ÿ Sin cambios significativos en color y pH
Ÿ Sin diferencias significativasen color y pH
Ÿ Cambios significativos en la diferencia de color total, el
ángulo de tono y el croma.
Ÿ Disminución de la capacidad de reducción férrica
después de 14 días de almacenamiento
Ÿ Aumento del 3% en ácidos grasos poliinsaturados
durante el almacenamiento
Ÿ No se observaron procesos oxidativos
Ÿ Aumento en el contenido de nitritos 0.64 de 60.50 mg/kg
Ÿ No hubo diferencia con el control en hemocroma
nitrosil, color, nitrito residual, textura, oxidación de lípidos
y oxidación de proteínas
Ÿ Puntuación más alta en sabor y aceptabilidad general
Ÿ Sin cambios en el pH, el color (excepto la disminución en
el valor de L*), el contenido de grasa y humedad
Ÿ Mayor ácido oléico y eicosapentaenoico en muestras
tratadas con plasma
Ÿ Oxidación primaria significativa (PV y Dienes)
Ÿ No hay diferencia significativa en los valores de TBARS
Ÿ Disminución de T21 (red miofibrilar densa) con aumento
de T22 (agua extramiofibrilar)
Observación
microbiana
ŸReducción de 1.8 log10 en S. aureus
después de 8 minutos de tratamiento
ŸReducción de hasta 3 log10UFC/cm2 de
bacterias psicrótrofas, levaduras y moho
ŸNA
ŸSin enfecto en recuento anaerobio
total
ŸSin reducción significativa en el
conteo de mesófilos aerobios
ŸReducción significativa en bacterias
psicrotróficas, ácido lácticas y
Pseudomonas
Referencia
[8]
[53]
[54]
[55]
[56]
40
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
CALIDAD FÍSICA
El CP generalmente se considera como una herramienta
para tratamientos superficiales. De hecho, el CP ha sido
utilizado por las industrias de polímeros y envases durante
décadas para la modificación de la superficie y la funcionalización
de polímeros [17]. Sin embargo, durante el
procesamiento de los alimentos, los productos alimenticios
pueden colocarse en un campo eléctrico fuerte y
están sujetos a numerosas especies de gases reactivos
que podrían afectar los atributos de calidad física, como
el color y la textura, que se analizarán en la siguiente sección.
En la Tabla 1 se presenta un resumen de los efectos
del PC en los productos alimenticios.
Color
El color de los productos alimenticios es un atributo importante
que tiene un efecto directo sobre la percepción del
consumidor y, por lo tanto, el éxito de cualquier producto.
El color de los productos alimenticios se debe principalmente
a la presencia de pigmentos (naturales o sintéticos)
y reacciones químicas (enzimáticas o no enzimáticas).
Cualquier cambio indeseable en el color de los productos
alimenticios debido a la técnica de procesamien-
to será un gran obstáculo para su aceptabilidad.
Se han informado diversos efectos de los tratamientos de
CP en el color de las frutas y verduras frescas según la gravedad
de las condiciones de tratamiento. Varios investigadores
informaron que no hubo una pérdida significativa
de color después de los tratamientos con CP en fresas,
manzanas, kiwis, tomates cherry, lechugas y zanahorias
[6,26,29,30,33]. Algunos investigadores informaron cambios
menores después de los tratamientos con CP [27,34].
En algunos casos, como el arándano, Sarangapani,
O'Toole, Cullen y Bourke [24] y Lacombe, Niemira, Gurtler,
Fan, Sites, Boyd y Chen [25] informaron pérdida de color
en tiempos de tratamiento más altos. Del mismo modo, la
diferencia de color total después del tratamiento con CP
de los jugos de frutas también se encontró mínima y no
perceptible a simple vista [18,22]. Amini et al. [57] también
observaron la pérdida de calidad para el azafrán después
de aumentar el voltaje de entrada y la adición de
oxígeno en el gas de trabajo. Los cambios en el color
podrían deberse a la degradación parcial de los pigmentos
como la clorofila y la antocianina, como se informó en
algunos estudios [25,29]. En general, estos resultados
demuestran que el procesamiento del CP tiene un efecto
mínimo sobre el color de los productos alimenticios len
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
41
tiempos de tratamiento más bajos. El tipo de producto
(entero o cortado, sólido o líquido), los parámetros de
tratamiento de plasma (voltaje de entrada, tiempo,
potencia, gas de trabajo) y las condiciones de almacenamiento
son algunos de los factores críticos que afectan el
color.
También se informó que el procesamiento del CP dio lugar
a ciertos efectos deseables en el color de algunos productos
alimenticios. Thirumdas, Saragapani, Ajinkya,
Deshmukh y Annapure [41] han informado un aumento en
el índice de brillo y blancura del arroz integral después del
tratamiento con plasma. En otro estudio, Yong et al. [58]
han utilizado CP en la fabricación de carne seca de cerdo
sin agregar nitrito de sodio. Usaron parámetros de procesamiento
de plasma específicos para lograr un color /
enrojecimiento similar en carne de cerdo sin usar ningún
aditivo químico de nitrito. Estos estudios amplían el área
actual de investigación para el desarrollo de nuevos productos
con tecnología CP, que será natural y libre de aditivos
químicos.
Textura
Muchos de los estudios informados sugieren la retención
de la textura de los productos alimenticios después del
procesamiento del CP. En el caso de las frutas y hortalizas
frescas, no se observaron diferencias significativas después
del tratamiento con CP en la fresa, la manzana, los
melones y los tomates cherry [26,30,32,33]. Sin embargo,
se informó una disminución de la firmeza después del tratamiento
con CP en los arándanos [24,25].
El ablandamiento de los arándanos se atribuyó al daño
mecánico debido a las altas tasas de flujo de aire del chorro
de plasma y al aumento de la temperatura durante el
tratamiento. En otro estudio sobre tratamientos del CP de
fresa en envasado en atmósfera modificada, se encontró
que la retención de firmeza era mejor en un ambiente con
alto oxígeno (65% de O2 + 16% de N2 + 19% de CO2) que
en un ambiente rico en nitrógeno (90% de N2 + 10% O2)
[27]. Este estudio demuestra que el gas de plasma es un
factor importante que influye en la firmeza de los productos
tratados. Similar aumento de la retención de textura
en ambientes de alta atmósfera de oxígeno y tratamientos
de ozono también se han reportado en la literatura
[59,60]. Sugirieron que la mayor retención de la firmeza se
debe a la reducción en la velocidad de maduración
como una respuesta de estrés a la atmósfera de oxígeno
elevado. El tratamiento con CP de granos y legumbres dio
42
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
Hay varios estudios informados en los que se ha demostrado
que el tratamiento con CP cambia el pH de los productos
alimenticios [19,42]. Los cambios de pH y acidez después
del tratamiento con plasma se atribuyeron principalmente
a la interacción de los gases reactivos en plasma
con la humedad presente en los productos alimenticios.
En los productos alimenticios sólidos, las especies de plascomo
resultado una disminución de la dureza y la masticabilidad
[40,41,42]. Estos grupos también informaron una
disminución en el tiempo de remojo / cocción de los productos
tratados con plasma, que se consideró deseable
para las industrias. En otro estudio sobre el tratamiento con
PC en harina de trigo, Misra, Kaur, Tiwari, Kaur, Singh y
Cullen [45] informaron un aumento en el pico integral, el
módulo elástico, el módulo viscoso y la resistencia de la
masa. También informaron el efecto del CP en la estructura
secundaria de las proteínas de la harina. Estos estudios
destacan el potencial de la tecnología del CP en el procesamiento
de ingredientes alimentarios para propiedades
viscoelásticas hechas a medida.
CALIDAD QUÍMICA
La química plasmática es una ciencia compleja que involucra
a numerosas especies en una miríada de reacciones
químicas que ocurren en diferentes escalas de tiempo
[13]. Por ejemplo, el plasma de aire involucra más de 75
especies químicas diferentes en casi 500 reacciones químicas,
lo que hace que sea más complejo comprender su
interacción con los componentes de los alimentos. Sin
embargo, las especies reactivas al plasma se consideran
el factor principal para todos los cambios observados en
los atributos de calidad química de los productos tratados,
que se analizan en las siguientes secciones. Vale la
pena señalar que las especies reactivas al plasma dependen
en gran medida del gas utilizado para la generación
de plasma, por lo que este es uno de los factores más
importantes para los cambios químicos.
pH y acidez
El pH y la acidez son un atributo de calidad estrechamente
regulado en la mayoría de los productos alimenticios
procesados. Cualquier cambio drástico podría provocar
un impacto indeseable en el sabor, la textura y la vida útil
de los alimentos. Sin embargo, en el caso de las frutas y
hortalizas frescas, existen variaciones significativas debido
a las diferencias en las prácticas de cultivo, diferencias
varietales, parámetros ambientales, etc.
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
43
ma reaccionan con el agua superficial, formando compuestos
ácidos solo en la superficie, mientras que en los
productos líquidos los efectos son más pronunciados.
Oehmigen et al. [61] informaron la formación de ácido
nítrico inducido por especies reactivas de nitrógeno,
como NO, como la razón para la acidificación en los tratamientos
con plasma de aire. Sin embargo, muchos
investigadores también informaron que no hay efecto de
pH de los tratamientos de CP en productos alimenticios
con capacidad de amortiguación [18,21].
Estos resultados indican que los efectos del plasma en el
pH de las matrices alimentarias complejas se ven afectados
por varios factores como la capacidad de amortiguación,
la actividad fisiológica de los tejidos vivos y la posibilidad
de que el líquido que emana de los tejidos dañados
en la superficie elimine los ácidos en la superficie [62].
Proteína y enzimas
El efecto de la PC sobre la proteína y las enzimas en los
sistemas alimentarios del modelo alimentario se ha revisado
recientemente [2]. Los efectos de CP en diversas enzimas
alimentarias se resumen en la Tabla 2. Los mecanismos
de desnaturalización de proteínas por PC podrían
deberse a la interacción de especies reactivas con aminoácidos
en plasma [63] y a la estructura secundaria debido
a la pérdida del hélice α y la lámina β [64]. Factores
como el tipo de proteína / enzima, el tipo de plasma, el
gas reactivo, los parámetros de procesamiento, el volumen
de muestra y los medios enzimáticos desempeñan un
papel importante en la desnaturalización de proteínas y la
inactivación enzimática por PC.
Aunque la inactivación enzimática podría servir como
una herramienta importante para las industrias alimentarias,
se deben abordar algunos desafíos tales como parámetros
de procesamiento optimizados, una mejor comprensión
de los mecanismos de inactivación y los efectos
protectores de los diferentes componentes de los alimentos
[65].
Los efectos del PC en la proteína muscular se estudiaron
en la caballa fresca, donde dio como resultado una disminución
en el agua inmovilizada ubicada en la red miofibrilar
de alta densidad proteica [56]. Otro estudio sobre la
harina de trigo también sugirió cambios en la estructura
de la proteína debido a la oxidación de los grupos sulfhidrilo
y la formación de enlaces disulfuro, lo que afecta sus
propiedades estructurales y funcionales.
44
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
Tabla 2. Efectos del plasma frío sobre las enzimas en los alimentos. Adaptado de [2], con permiso.
Enzima
Producto
alimentario
Plasma
Resultados
Referencia
Polifenol
oxidasa
Manzanas recien
cortadas
DBD, 15 kV, 12.7 kHz, 10–30
min, Aire, 1.5 m/s
Ÿ Disminución lineal de la actividad con el
tiempo de tratamiento. Actividad residual
de 88%, 68% y 42% después de 10, 20 y 30
minutos de tratamiento
[66]
Polifenol
oxidasa
Manzanas recien
cortadas
DBD, 150 W, 15 + 15, 30 +
30 min, Air, 1.5 m/s
Ÿ Reducción notable del oscurecimiento
superficial pero no proporcional al tiempo
de tratamiento Efectos variables sobre la
actividad PPO Efecto fueron estrictamente
cultivar dependen
[67]
Peroxidasa
Melón recién
cortado
DBD, 15 kV, 12.5 kHz, 15 +
15, 30 + 30 min, Aire
Ÿ La actividad residual fue del 91% y 82%
después de 15 + 15 y 30 + 30 min de
tratamiento, respectivamente
[32]
Pectín metil
esterasa
Melón recién
cortado
DBD, 15 kV, 12.5 kHz, 15 +
15, 30 + 30 min, Aire
Ÿ El tratamiento de 15 + 15 min fue ineficaz.
La actividad residual fue del 94% después
de 30 + 30 min de tratamiento.
[32]
Superóxido
dismutasa
Setas (Agaricus
bisporus)
Chorro de plasma, 18 kV,
10 kHz, 98% Ar + 2% O2, 5
L/min
Ÿ La actividad de SOD fue mayor en setas
tratados con plasma durante el
almacenamiento
[68]
SOD: Superóxido dismutasa; PPO: Polifenol oxidasa.
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
45
Hidratos de carbono
Los carbohidratos juegan un papel importante en la definición
y el mantenimiento de la calidad de los diferentes
productos alimenticios. El tratamiento con CP del jugo de
anacardo resultó en la degradación de todos los azúcares
reductores, como la fructosa y la glucosa, y la sacarosa
no reductora [20]. También informaron un aumento en
el contenido de sacarosa después de una larga exposición
a PC, que atribuyeron a la degradación de los oligosacáridos
con un alto grado de polimerización. También
se informó una disminución similar en la fructosa, aumento
en la sacarosa y degradación de oligosacáridos con un
alto grado de polimerización después del tratamiento
con CP del jugo de naranja prebiótico [19]. Los estudios
sugieren que la ozonólisis es la principal vía de degradación
causando la escisión de los enlaces glucósidos, lo
que lleva a la despolimerización de la macromolécula y la
oxidación de grupos funcionales para formar compuestos
carbonilo y carboxilo, lactonas, hidroperóxidos y CO2
[19,69].
El efecto del PC sobre los polisacáridos se ha centrado
principalmente en el almidón de las legumbres y los productos
de cereales. Sarangapani, Devi, Thirumdas,
Trimukhe, Deshmukh y Annapure [40] informaron un
aumento en la tasa de absorción de agua en gramo
negro, que atribuyeron al grabado superficial y al aumento
de los sitios de unión al agua debido a la fragmentación
del almidón y la proteína por plasma especie reactiva El
mismo grupo también informó una disminución en el tiempo
de cocción del arroz integral, lo que indica la incorporación
de grupos polares entre las moléculas de almidón
[41]. También informaron un aumento en el grado de gelatinización
después del tratamiento con plasma. En otro
estudio sobre almidón de arroz, Thirumdas, Trimukhe,
Deshmukh y Annapure [46] informaron una disminución
en el contenido de amilosa, la temperatura de gelatinización,
la temperatura de pegado, la tendencia a la retrogradación
y el grado de hidrólisis. En general, se puede
concluir que el tratamiento de CP conduce a la despolimerización
y la reticulación del almidón que afecta sus
propiedades estructurales, funcionales y reológicas.
Vitaminas
La sensibilidad de las vitaminas a las diferentes técnicas
de procesamiento es esencial para preservar las propiedades
nutricionales de los productos alimenticios. Si bien
algunas vitaminas, como la riboflavina (B2), la piridoxina
46
TECNOLOGÍA
CÁRNICA
(B6) y la biotina, por lo general son estables, otras, como la
tiamina (B1) y las vitaminas A, C y E, son relativamente
lábiles [70]. La mayoría de los estudios informados sobre el
tratamiento con CP de los productos alimenticios se han
centrado únicamente en la estabilidad de la vitamina C
(ácido ascórbico). La mayoría de los estudios sobre el
tratamiento con CP de las frutas y verduras enteras no han
reportado una reducción significativa en el contenido de
ácido ascórbico después del tratamiento con plasma.
Ramazzina, Berardinelli, Rizzi, Tappi, Ragni, Sacchetti y
Rocculi [29], Oh, Song y Min [23] y Song et al. [71] informaron
que no hay un efecto significativo sobre el ácido
ascórbico en kiwis, rábano y lechuga, respectivamente.
Sin embargo, se observó una reducción de hasta 4% en el
contenido de ácido ascórbico después del tratamiento
con plasma de frutas y verduras cortadas [34]. La reducción
en el ácido ascórbico también se observó después
del tratamiento con CP de jugo de naranja [18] y jugo de
anacardo [20]. La degradación del ácido ascórbico
podría atribuirse a la reacción con el ozono y otras especies
oxidantes del plasma durante el procesamiento. El
tipo de muestra (todo / corte), el tiempo de procesamiento
y el gas de plasma fueron factores críticos para la
degradación del ácido ascórbico. Sin embargo, es importante
enfatizar la necesidad de más estudios para anali-
zar los efectos del PC en otras vitaminas en los productos
alimenticios junto con el mecanismo de degradación.
Lípidos
La oxidación de los lípidos es una gran preocupación
para los alimentos musculares, lo que podría conducir a
cambios indeseables en el color, sabor, olor y vida útil. La
oxidación de lípidos es un proceso complejo que involucra
mecanismos de cadenas de radicales libres que forman
peróxidos de ácidos grasos u otros productos de
oxidación [72]. La sustancia reactiva al ácido tiobarbitúrico
(TBARS) y el valor del peróxido (PV) se emplean comúnmente
para medir la oxidación de los lípidos. Dado que a
menudo se considera que CP es un proceso de oxidación
avanzada, es esencial analizar su influencia sobre los lípidos
presentes en los alimentos musculares. No se observaron
efectos significativos sobre la oxidación de los lípidos
después del tratamiento con PC en carne de cerdo fresca
y congelada [49], carne seca [8] y carne de cerdo cruda
[54]. Sin embargo, Jayasena, Kim, Yong, Park, Kim, Choe y
Jo [51] informaron un aumento en la oxidación de lípidos
en cerdo fresco y carne después de tratarlo durante un
período prolongado de 10 minutos. También se informó un
aumento en la oxidación de lípidos en el lomo de cerdo,
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cuando se trató con un gas de plasma que contenía oxígeno.
Recientemente, Albertos, Martin-Diana, Cullen,
Tiwari, Ojha, Bourke, Álvarez y Rico [56] han informado que
el tratamiento con CP condujo a una oxidación lipídica
significativa en los filetes de caballa fresca. Observaron un
aumento en PV de 6.89 a 37.57 meq. oxígeno activo / kg
de lípidos y dienos de 1,42 a 5,56 mmol de hidroperóxidos /
kg de lípidos después del tratamiento con plasma a 80 kV
durante 5 minutos. También observaron una disminución
en el ácido oleico (C18: 1, n-9) y ácido eicosapentaenoico
(C20: 5, n-3) después de los tratamientos con plasma.
Recientemente, Sarangapani et al. [73] han demostrado
que la oxidación plasmática fría de los lípidos sigue el
mecanismo de Criegee. También identificaron productos
de oxidación típicos en matrices modelo de grasas lácteas
y cárnicas como ozónidos, aldehídos (hexanal, pentenal,
nonanal y nonenal) y ácidos carboxílicos (ácido 9-
oxononanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico),
junto con hidroperóxidos (especies de 9- y 13 -hidroperoxioctadecadienoilglicerol).
Los estudios disponibles sobre
los efectos del PC sobre los lípidos en diferentes productos
alimenticios son muy limitados. Sin embargo, con base en
los estudios informados, el tiempo de tratamiento y el gas
plasmático podrían considerarse factores críticos que
afectan la oxidación de los lípidos. Yepez y Keener [74]
reportaron recientemente una nueva aplicación de tratamiento
con CP. Mostraron el potencial del plasma de
hidrógeno para ser utilizado en la fabricación de aceite
de soja parcialmente hidrogenado sin ningún ácido graso
trans. La tecnología del CP ha demostrado ventajas únicas
sobre los procesos actuales de hidrogenación, ya que
puede realizarse a temperatura ambiente, a presión
atmosférica sin ningún catalizador. Aunque este enfoque
demuestra una alternativa a la hidrogenación catalítica
tradicional, se necesita más investigación para optimizar
el proceso de tratamiento y evaluar el rendimiento del
aceite parcialmente hidrogenado a partir de CP.
Actividad antioxidante
Aunque la actividad antioxidante no es un atributo de
calidad directa utilizado en las industrias alimentarias, es
un indicador cercano de varios polifenoles y flavonoides
presentes en los productos alimenticios. Los efectos antioxidantes
de los compuestos fenólicos podrían deberse a
sus propiedades redox, que incluyen posibles mecanismos
como la actividad de eliminación de radicales libres,
la actividad de quelación del metal de transición y la
capacidad de extinción de oxígeno singlete [75]. Las
actividades antioxidantes en los alimentos generalmente
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se analizan utilizando la actividad de eliminación de radicales
ácido 3-etil-benzotiazolin-6-sulfónico (ABTS), capacidad
de absorción de radicales libres de oxígeno
(ORAC), actividad de barrido 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo
(DPPH) y capacidad de reducción férrica del ensayo de
plasma (FRAP).
Los resultados informados sobre los efectos del tratamiento
con CP sobre los contenidos fenólicos de los productos
alimenticios tienen un amplio grado de variación. Se informó
una disminución en el total de fenoles en el zumo de
naranja [19], el zumo de uva blanca [21] y la lechuga de
cordero [38]. No se observó ningún efecto significativo en
las manzanas [31], pero también se informó un aumento
significativo en el jugo de manzana y de anacardo [20] y
los arándanos [24]. Estas diferencias en los estudios informados
ponen de relieve la investigación necesaria para
comprender mejor los efectos de la PC sobre los polifenoles
a nivel molecular.
No se informaron cambios significativos en la capacidad
antioxidante después del tratamiento con CP en los brotes
de rábano, los kiwis, la escarola roja y la cebolla en
polvo[23,29,36,47]. Algunos estudios han demostrado una
reducción en la actividad antioxidante después de los
tratamientos de CP en manzanas, jugo de uva blanca y
jugo de manzana de anacardo en una exposición prolongada
[20,21,31]. Almeida, Cavalcante, Cullen, Frias,
Bourke, Fernandes y Rodrigues [19] informaron una reducción
en la capacidad antioxidante del jugo de naranja
prebiótico después del modo directo de tratamiento con
plasma, mientras que los efectos insignificantes se informaron
cuando se trataron en modo indirecto. Estos estudios
muestran que el tipo de productos alimenticios, la
fuente de generación de plasma, el modo de exposición
y los parámetros de tratamiento son críticos para controlar
los efectos del PC sobre la actividad antioxidante de los
productos alimenticios.
CONCLUSIONES
El plasma frío es una novedosa tecnología no térmica que
ha demostrado un buen potencial para la descontaminación
de alimentos. Sin embargo, la mayor parte de la
investigación se centra principalmente en estudios de
inactivación microbiana, con un énfasis limitado en la
calidad de los alimentos. Se ha demostrado que el procesamiento
de plasma frío afecta los atributos de calidad de
los productos alimenticios durante el tratamiento y duran-
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te el almacenamiento. Presenta una oportunidad de
investigación para explorar más a fondo los efectos del
plasma frío en las propiedades fisicoquímicas y sensoriales
de los productos alimenticios a nivel molecular. Las diferencias
en los estudios informados demuestran la necesidad
de estudios mecanísticos para comprender la interacción
de las especies reactivas al plasma con los componentes
de los alimentos. También se requieren estudios
de optimización para evitar los impactos negativos en la
calidad, como la oxidación acelerada de los lípidos, la
pérdida de vitaminas y las características sensoriales. Se
requerirá la comprensión precisa de los mecanismos y el
control de los atributos de calidad para que la tecnología
de plasma frío desarrolle todo su potencial a escala
comercial.
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