Ante la creciente necesidad de alternativas para el procesamiento de alimentos que aporten mayores beneficios, investigadores de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ), de la BUAP, trabajan en la aplicación de tecnologías emergentes en productos lácteos y vegetales, con el fin de mejorar sus propiedades nutricionales y tecnológicas.

En esa dirección, experimentan con la aplicación de ultrasonido de potencia, utilizado para mejorar las características de comestibles como leche, vainilla, zanahoria, brócoli y coliflor, entre otros. Gracias a esta metodología, han conseguido alterar estructuralmente la leche, en particular algunas proteínas mayoritarias, lo que se ha reflejado en beneficios funcionales en derivados del lácteo.

Cuando se aplica el ultrasonido de potencia se desnaturalizan las proteínas contenidas en el suero de la leche, de modo que éstas puedan comenzar a asociarse con las caseínas. Al ligarse ambos prótidos, existe un cambio sustancial en sus propiedades, debido a que las proteínas de suero son altamente higroscópicas, lo que quiere decir que retienen una mayor cantidad de agua.

“Estos tratamientos tienen la característica de desarrollarse a través de procesos no térmicos; es decir, no dependen del calor como principal factor de conservación, pues se ha demostrado que en algunos casos la aplicación de esta energía puede modificar negativamente algunas propiedades funcionales, sensoriales y nutrimentales de los alimentos”, explicó Héctor Ruiz Espinosa, investigador y coordinador del Colegio de Ingeniería en Alimentos, de la FIQ.

Con regularidad, el ultrasonido se aplica junto con tratamientos térmicos de baja intensidad, como la pasteurización, lo cual se conoce como termosonicación. “Hemos procesado una amplia variedad de quesos, con particularidades específicas como menores niveles de grasas, mayor facilidad para fundirse, así como con mejores características de textura y rendimientos. Además, preparamos mezclas para helado que prescinden del uso de algunos aditivos sintéticos”, agregó.

Productos de origen vegetal

El investigador, quien es Maestro en Ciencia y Tecnología de Alimentos, por la Universidad Estatal de Ohio, Estados Unidos, y candidato a doctor en Ciencia de los Alimentos, por el Instituto Tecnológico de Veracruz, subrayó que el ultrasonido de potencia también lo han aplicado en vegetales, así como en desechos agroindustriales, con el fin de utilizarlos como una barrera que permita modular su actividad antioxidante.

“Diversos estudios han demostrado que las enfermedades crónico degenerativas como cáncer, osteoporosis y diabetes, entre otras, están relacionadas con procesos de oxidación celular, por lo que se considera que si un alimento es lo suficientemente rico en antioxidantes naturales, podría considerarse una alternativa para prevenir estos padecimientos. El ultrasonido lo aplicamos en este tipo de matrices vegetales para incrementar la cantidad de antioxidantes que se producen de forma natural, a través de tratamientos de muy baja intensidad”, señaló.

Aplicación del ultrasonido

El académico detalló que para modificar las propiedades nutrimentales de los lácteos utilizan un tipo de ultrasonido conocido como de sonda, junto con un recipiente enchaquetado que cuenta con un sistema de recirculación de enfriamiento para controlar la temperatura.

“La leche se introduce en el recipiente junto con la sonda, la cual está ensamblada al equipo encargado de generar el ultrasonido, que a su vez está conectado a la red eléctrica. Gracias a un transductor la energía, se convierte en vibraciones ultrasónicas encargadas de modificar las estructuras de componentes en alimentos, en particular los poliméricos”, expuso.

En el caso de productos sólidos como los vegetales, continuó, “se ponen en un recipiente con agua, junto con la sonda, de modo que las frecuencias de ultrasonido se transmiten hacia los alimentos a través del líquido”.

Para trabajar con estas tecnologías, los investigadores utilizan niveles de frecuencias ultrasónicas de 24 kilohertz, con una potencia teórica de 400 watts.

“El tiempo de exposición de los productos al tratamiento ultrasónico dependerá de las características de cada alimento. Hay algunos, como los vegetales que, debido a su matriz acuosa y la cantidad de carbohidratos que poseen, pueden someterse a sesiones de hasta 30 minutos, mientras que la leche no debe ser expuesta a más de 10 minutos, generalmente, ya que su estructura nutrimental es más compleja y existe mayor riesgo que se generen sabores desagradables, como resultado de procesos de oxidación”, refirió.

El cuerpo académico de Innovación en Tecnología para el Desarrollo de Productos Alimenticios, de la FIQ, en el que se ubica Héctor Ruiz Espinosa, continúa estudiando la magnitud de los cambios que se producen en las proteínas de los comestibles. Además, en esta tarea han establecido vínculos con investigadores de otras instituciones de educación superior y dependencias y unidades académicas de la BUAP, como el Centro Universitario de Vinculación y Transferencia de Tecnología y la Facultad de Ciencias Químicas.