La conservacin de los alimentos es una batalla constante contra los microorganismos que alteran los alimentos o que los hacen inseguros. A pesar de las tecnologas disponibles, la industria alimentaria investiga cada vez ms con la finalidad de modificar, o incluso sustituir, las tcnicas de conservacin tradicionales (tratamientos trmicos intensos, salado, acidificacin, deshidratacin y conservacin qumica) por nuevas tecnologas.

Las tcnicas de inactivacin microbiana han sido las ms estudiadas, especialmente en la ltima dcada. Algunas de las ms destacadas son la radiacin ionizante, HHP, PEF, homogeneizacin por alta presin, descontaminacin por radiacin ultravioleta, lser de alta intensidad, ultrasonidos o los campos magnticos. De entre ellos, han tenido especial fortuna la alta presin y el campo elctrico pulsado, ya que no requieren la aplicacin de calor, son tratamientos relativamente econmicos, especialmente cuando se puede trabajar en continuo y con volmenes adecuados de producto, y no producen problemas de residuos peligrosos.

Campo elctrico pulsadoLa tecnologa basada en el campo elctrico pulsado (PEF, en sus siglas inglesas) es tambin un tratamiento en el que no se produce un calentamiento de los alimentos y busca inactivar grandes cantidades de microorganismos. Esto implica una reduccin de la actividad biolgica en el producto con el consiguiente incremento en la vida comercial del producto.El PEF se basa en colocar el producto entre un set de electrodos que envuelven una cmara de tratamiento. Cuando se introduce el alimento en esa cmara, se le suministran pulsos elctricos de elevado voltaje, lo que produce una rotura en la pared y la membrana de las clulas microbianas. No obstante, slo se pueden tratar en la actualidad alimentos lquidos. Este sistema no se encuentra con facilidad en la industria, debido quizs a lo relativamente reciente de su aplicabilidad. Por el momento an est en fase experimental.

A pesar del elevado costo de las instalaciones, este proceso ofrece un gran potencial en el tratamiento de la leche. Permite un alimento con caractersticas sensoriales y nutricionales semejante al producto original, podra constituir una alternativa a la pasterizacin tradicional.

Segn los resultados de los estudios llevados a cabo hasta el momento, la principal ventaja de la utilizacin de PEF para el tratamiento de la leche reside en la efectiva inactivacin microbiana que se obtiene, a nivel de pasterizacin, con un escaso incremento en la temperatura. As se dispone de un producto apto para el consumo, con buena calidad nutricional y sensorial, similar a la del alimento fresco. Una ventaja adicional de esta tcnica es la escasa formacin de depsitos, en comparacin con un proceso de pasterizacin tradicional.

FUNDAMENTOS BSICOS El tratamiento con PEF implica la aplicacin durante tiempos cortos (2-300 microsegundos) de pulsos elctricos de alta intensidad. Esta tecnologa est basada en la capacidad que tienen los alimentos fluidos para conducir electricidad por su elevado contenido en agua y nutrientes. Durante el tratamiento con PEF la energa, almacenada en un condensador, se descarga en pulsos de alta intensidad muy rpidos a una cmara de tratamiento, que es donde se encuentra confinado el alimento. Aunque inicialmente el proceso se realizaba en cmaras estticas, hoyen da existen equipos aptos para tratamientos en flujo continuo.

Otros factores que inciden en la inactivacin microbiana son la temperatura inicial del alimento, la concentracin inicial de las bacterias, as como su tamao, especie y estado de crecimiento, siendo ms susceptibles las que estn en desarrollo que las de las fases estacionaria y de latencia.Por lo que se refiere al efecto de los PEF sobre los enzimas, se necesitan en general tratamientos ms intensos que los que se precisan para las clulas vegetativas.

La conservacin de alimentos busca la inactivacin de microorganismos de accin patgena y degradante sobre alimentos. Este es el punto comn con la esterilizacin mdica, permitiendo el estudio de la viabilidad en la aplicacin de tcnicas de conservacin de alimentos como tcnicas de esterilizacin mdica.En la conservacin de alimentos se apuesta generalmente a la inactivacin o control de los microorganismos, que son los principales factores de descomposicin. Ahora el hecho de detener la multiplicacin de microorganismos no necesariamente evita su descomposicin. En el desarrollo de flora microbiana influyen determinados factores de la composicin del alimento como ser: Potencial de Hidrgeno (PH), Necesidad de agua, Potencial de Oxido Reduccin este influye en el tipo de micoorganismo que se puede desarrollar en funcin de sus exigencias en oxigeno y/o toxicidad, Sustancias inhibidoras, son molculas que poseen un poder bacteriosttico y/o bactericida, Temperatura, es uno de los mas importantes por su incidencia en el crecimiento de los micoorganismos. Los procedimientos de conservacin de alimentos buscan: Prevenir o retrasar: Actividad microbiana. Descomposicin de los alimentos, destruyendo o inactivando sus enzimas, previendo y retardando las reacciones puramente qumicas, impidiendo la oxidacin utilizando antioxidantes. Prevenir las lesiones debidas a insectos, roedores, causas mecnicas . B. Tecnologas emergentes en la conservacin de alimentos Los mtodos no trmicos de conservacin de alimentos estn bajo investigacin evaluando su potencial como un proceso alternativo o complementario a los mtodos tradicionales de conservacin de alimentos. Tradicionalmente la mayora de los alimentos conservados son procesados trmicamente sometiendo al alimento a temperaturas elevadas, durante este tiempo de tratamiento se trasmite gran energa al alimento, la misma puede provocar reacciones indeseables, como la formacin de subproductos. Durante el procesado no trmico, la temperatura del alimento se mantiene por debajo de la temperatura que normalmente se utiliza en el procesado trmico y se espera que durante el procesado no trmico las vitaminas, nutrientes esenciales y aromas no experimenten cambios o que los mismos sean mnimos, estos procedimientos emplean menos energa que los trmicos. Tcnicas que se emplean son la alta presin hidrosttica, campos magnticos oscilantes, campos de alta intensidad de pulsos elctricos, pulsos lumnicos intensos, irradiacin, aditivos qumicos bioqumicos y tecnologa de barreras . C. Campos elctricos pulsados de alta intensidad, principio de accionLos campos pulsados pueden inactivar microoganismos y enzimas, esto se da lugar cuando se excede cierto umbral de intensidad del campo elctrico externo que induce un diferencia de potencial elctrico a travs de la membrana celular conocido como potencial trasmembrana. Cuando el mismo alcanza un valor critico, tiene lugar la eletroporacin o formacin de poros en la membrana celular. La permeabilidad de la membrana celular aumenta, esto es reversible si la fuerza del campo elctrico externo es igual o excede ligeramente a un valor crtico. El potencial transmembrana depende de cada microorganismo y enzima as como del medio en el que los microorganismos o enzimas estn presentes . D. Sistemas de procesado con campos elctricos pulsados de alta intensidad El sistema de procesado utilizando campos elctricos pulsados de alta tensin consiste en cierto nmero de componentes, incluyendo la fuente de potencia, banco de condensadores, interruptor, cmara de tratamiento, medicin de voltaje, temperatura, corriente, y por ltimo equipo de envasado asptico, La fuente de potencia se utiliza para cargar el banco de condensadores y un interruptor se emplea para la descarga de la energa almacenada en el banco a travs del alimento en la cmara de tratamiento. El alimento puede estar en una cmara esttica o se puede bombear a travs de una cmara continua. La cmara de tratamiento esttica puede ser adecuada para laboratorio, mientras que a escala industrial se emplea la cmara continua. El alimento una vez tratado es envasado empleando envasado asptico, luego se almacena a temperatura de refrigeracin. Uno de los componentes importantes y complicado en el sistema de procesado es la cmara de tratamiento, existiendo diversos diseo de las mismas tanto estticas como continuas El sistema de procesado por campos elctricos pulsados de alta intensidad es un sistema elctrico simple consiste en una fuente de alto voltaje, un banco de condensadores, interruptores y cmara de tratamiento. El tipo de disposicin de electrodos influye en la inactivacin microbiana, se observa que es importante prevenir la rotura dielctrica de los alimentos, aquellos que sean susceptibles de presentar rotura dielctrica no son adecuados para este tratamiento, por esto primordialmente los alimentos lquidos se adecuan a estos tipos de tratamiento, o aquellos con pequeas partculas, cuyo tamao sea menor que la regin de tratamiento. Por lo que los alimentos slidos que contiene burbujas de aire no son adecuados para un procesado con campo elctricos debido a las potenciales rupturas dielctricas en las burbujas_______La aplicacin de nuevas tecnologas en la conservacin de alimentos pretende dar espuestas a las demandas de los consumidores en obtener productos ms nutritivos, con aromas y sabores ms parecidos a los naturales. Las tcnicas ms estudiadas son las que se basan en la destruccin o inactivacin de microorganismos sin necesidad de tratamientos trmicos intensos. Entre las tcnicas estudiadas que ms xito han tenido se encuentran la alta presin hidrosttica (HHP), de la cual se brindo el concepto en un artculo anterior y los campos elctricos pulsados (PEF). ORIGEN El origen de esta tcnica se encuentra a principios del siglo XX con los investigadores Beattie y Lewis (1924), quienes comprobaron el efecto letal de las descargas elctricas sobre microorganismos al aplicar sobre un alimento un voltaje de 3000 - 4000V. Pero fue a finales de 1960, cuando Doevenspeck describe por primera vez los efectos de campos elctricos pulsados de alto voltaje en microorganismos, y finalmente en 1967 y 1968, Sale y Hamilton, realizaron los primeros experimentos para la destruccin de distintos tipos de microorganismos aplicando campos elctricos homogneos de alto voltaje.FUNDAMENTOS Los fundamentos de esta tcnica se basan en la propiedad que tienen los alimentos fluidos de ser El tratamiento puede ser realizado a temperatura ambiente o de refrigeracin y los tiempos de aplicacin de las descargas se encuentran en el orden de los microsegundos. La fuerza del campo elctrico depende de la diferencia de potencial de los electrodos los cuales se encuentran en el rango de 1-100kV/cm. El campo elctrico es producido acumulando energa en un banco de condensadores y dscargndolo sbitamente, con frecuencias entre 1-100Hz en uno de los electrodos, el segundo electrodo est conectado a tierra lo que garantiza la diferencia de potencial adecuada. MECANISMO DE ACCIN El mecanismo de accin se basa en la destruccin de la pared celular cuando se aplica una intensidad de campo elctrico, debido a la diferencia de potencial entre ambos lados de la membrana. Cuando esta diferencia de potencial (potencial transmembrana) alcanza un valor crtico se da la electroporacin, formacin de poros en la pared celular que trae como consecuencias perdida de su integridad, incremento de la permeabilidad y destruccin de la clula. El potencial transmembrana depende de cada microorganismo, as como del medio en que los microorganismos estn presentes. EFECTOS SOBRE LOS ALIMENTOS Debido a la capacidad de los alimentos de conducir electricidad estos actan como una resistencia. Los principales efectos observados sobre los alimentos son: -Electrlisis de sustancias, dependiendo de la composicin de los alimentos y del material del electrodo. -Calor producido por el efecto Joule, lo cual propicia la destruccin de los microorganismos Debido al tiempo utilizado en esta tcnica estos efectos son mnimos, sin embargo, el diseo de los equipos utilizados est encaminado para evitar dichos efectos. EQUIPO El equipo utilizado es un sistema elctrico simple que consiste en una fuente de alto voltaje, un banco de condensadores, un interruptor y una cmara de tratamiento.La cmara de tratamiento es uno de los componentes ms complejos e importantes del sistema, ya que debe de impedir un aumento de temperatura en el alimento as como la electrlisis del mismo. La cmara debe estar hecha de materiales fciles de limpiar y no debe tener interaccin con los alimentos.