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ALIMENTACIÓN HOY EN DÍA 07/2009

La liofilización añade valor a productos de gran calidad

Food TodayExisten pruebas de que la liofilización ya se utilizaba para conservar alimentos en tiempos de los antiguos incas. Hoy en día, esta tecnología se utiliza comercialmente para aumentar la vida útil de los alimentos, manteniendo el sabor y la calidad nutricional de una amplia gama de productos como el café, las especias o las comidas especiales para montaña.
La población inca que antiguamente habitaba Perú ya sabía que la liofilización de los alimentos funcionaba bien. Las patatas y otros cultivos que almacenaban en lo alto de las montañas, por encima del Machu Picchu duraban más que otros alimentos y además eran ligeros, por lo que resultaba más fácil transportarlos. Los incas aprovechaban el clima de la montaña (con temperaturas nocturnas por debajo de 0ºC) y la reducida presión atmosférica debida a la altura para que se congelaran los alimentos y se evaporaran lentamente el hielo y agua que tenían en su interior.1
 
Alimentos sólidos y medicamentos
 
La liofilización, que consiste en el secado por congelación, empezó a utilizarse como técnica comercial a finales de los años 30. Originalmente, se utilizó para conservar el plasma sanguíneo sin necesidad de refrigeración y para producir café instantáneo. Desde entonces, esta técnica se ha aplicado a la conservación de cientos de tipos diferentes de alimentos y medicamentos.1
 
La liofilización que se utiliza actualmente requiere el uso de un aparato especial: el secador por congelación. Este aparato está formado por una cámara grande para congelar el producto y una bomba de vacío que elimina la humedad. El tratamiento consta de cuatro pasos: 1) La congelación, que proporciona las condiciones necesarias para el secado a temperaturas bajas; 2) la aplicación de vacío, para que el agua o el solvente presente en el producto se evapore sin pasar a estado líquido (Ej. Sublimación); 3) la aplicación de calor, para acelerar la sublimación y 4) la condensación, para eliminar el solvente evaporado de la cámara de vacío volviendo a convertirlo en sólido.1,2
 
Como el proceso de congelación es rápido, sólo se forman pequeños cristales de hielo. Si la congelación fuera más lenta, se obtendrían cristales de hielo de tamaño mucho mayor que podrían dañar la estructura del producto al penetrar a través de las paredes de las células. En la etapa de vacío, la escasa presión evita que los productos congelados se derritan. El vacío acelera la siguiente etapa del proceso, la de secado primario.3 En esta etapa, el hielo presente en el producto se transforma directamente en vapor de agua, un proceso llamado sublimación. Esto garantiza que la estructura del producto permanezca intacta.3 Durante la primera fase de secado se elimina aproximadamente el 95% del agua del producto. En la segunda fase de secado, que a veces se realiza a una temperatura superior, también se extrae el agua que está ligada a las proteínas y carbohidratos en el interior del producto.1-3
 
Gran calidad
 
La liofilización puede reducir enormemente el contenido de humedad de un producto, hasta el 1-4%, lo que evita que se desarrollen bacterias y mohos, y que las enzimas provoquen reacciones químicas que deterioren el producto. Los productos liofilizados tienen una vida útil prolongada.  En un envase sellado protegido de la humedad, la luz y el oxígeno pueden almacenarse a temperatura ambiente durante varios años.1,2
 
Tras su rehidratación, los productos liofilizados pueden mejorar en sabor, textura y  apariencia en comparación con otras técnicas de conservación.1,2 Por ejemplo, el secado al aire de las frutas hace que se encojan, algo que no ocurre con la liofilización.
 
En comparación con los productos secados al aire o por pulverización, los  productos liofilizados pueden rehidratarse rápidamente ya que el proceso produce poros microscópicos. Los poros son creados por el hielo que desaparece durante la sublimación.1-3
 
Sin embargo, la liofilización también tiene desventajas. Es entre  4 y 8 veces más cara que otras técnicas, como el secado por aire caliente o por pulverización, y consume de 2 a 5 veces más energía. Además, como la liofilización es un proceso por lotes, requiere bastante manipulación y los tiempos de secado son considerablemente más largos que los de otros métodos.2 También puede haber problemas de ranciedad oxidativa debido al bajo contenido de humedad. Por ello, en algunos de estos productos, como los productos cárnicos, puede ser necesario añadir antioxidantes. Por estas razones, la liofilización sólo se ha empleado para productos en los que la calidad es extremadamente importante, como los nutracéuticos, vacunas, antibióticos, café instantáneo, verduras, hierbas y especias, comidas especiales para la montaña, frutas para cereales de desayuno, comidas para astronautas, sopas instantáneas de calidad, productos químicos de gran valor y pigmentos.1-3,5
 
Reducir los costes
 
La industria alimentaria está investigando cómo aumentar el número de aplicaciones de forma rentable. Por ejemplo, se ha desarrollado un enfoque denominado liofilización activa que reduce el tiempo de manipulación y secado. También hay novedades en relación con la liofilización en condiciones atmosféricas en lugar de al vacío, lo que supone un ahorro de energía. Otra investigación se centra en la combinación del pre-secado convencional con la liofilización para el paso final de secado. Esto reduce el tiempo de secado y el uso de energía.2,4,6
 
Referencias
  1. Phase Technologies Inc. (1999). Lyophilization: Introduction and Basic Principles. Jennings TA.
  2. Ratti C (2001). Hot air and freeze drying of high-value foods: a review. Journal of Food Engineering 49:311-9
  3. Oetjen GW, Haseley P (2004). Freeze Drying. Wiley-VCH.
  4. TNO-report V 8441 (2009). Behoud waardevolle natuurlijke inhoudsstoffen met innovatieve (vries) droogprocessen. Auteurs : Van Deventer H. and Oostrom W.
  5. Chan EWC et al. (2008). Effects of different drying methods on the antioxidant properties of leaves and tea of ginger species. Food Chemistry 1:166-72
  6. Nawirska A et al. (2009). Drying kinetics and quality parameters of pumpkin slices dehydrated using different methods. Journal of Food Engineering 1:14-20
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Fecha de la última actualización 23/04/2014
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