miércoles, 31 de julio de 2013

LA LIOFILIZACIÓN ANDINA

La deshidratación o eliminación del agua es una de las principales formas de solucionar un antiguo e importante problema del hombre: la conservación de alimentos y productos biológicos. La gran mayoría de las reacciones químicas relacionadas con la vida y que originan la descomposición de los alimentos se producen en medio acuoso y, reduciendo la cantidad y actividad del agua, se retardan las reacciones, pudiendo llegar a detenerlas totalmente.

El uso del calor para eliminar el agua de un alimento no es adecuado por la gran cantidad de energía calorífica que requiere vaporizar agua y por los efectos que se producen en el alimento: se descomponen algunos compuestos y se vaporizan otros, perdiéndose parte de los nutrientes, sabor y consistencia.

La liofilización es una técnica que permite realizar la deshidratación al vacío y en frío. Se basa en un fenómeno observado en las altas montañas: el hielo se evapora sin pasar por el estado líquido (se sublima). El desecado de un alimento por sublimación del agua que contiene, tiene la virtud de mantener al máximo sus propiedades organolépticas y nutritivas. El producto obtenido se llama "liófilo" (del griego lio: solvente; y philo: amante o afinidad) que significa "que ama las disoluciones", indicando la facilidad con que puede volverse a hidratar y recuperar su estado original.


En 1928 se descubrió la penicilina pero fracasaron todos los intentos por aislarla del medio acuoso en que se encontraba, porque durante el proceso se perdía la actividad antibiótica (ver Tema 15 de AQV). Su aislamiento se logró mediante la liofilización (técnica novedosa en ese entonces) y recién en 1943 pudo ser industrializada y usada en gran escala. Alrededor de 1960, comenzó a liofilizarse una gran variedad de productos, se fabricaron alimentos para montañistas, astronautas, militares y luego productos farmacéuticos.

La liofilización consiste en introducir el producto a tratar en una cámara hermética y hacerle rápidamente el vacío, lo que provoca una disminución de la temperatura y el congelamiento del agua contenida en el material. Luego se calienta suavemente, manteniendo el vacío, para que el hielo “sublime”.

Las sustancias volátiles o termosensibles (que le otorgan el sabor y olor al alimento) no son afectadas por el proceso, ya que se trabaja a temperaturas y presiones reducidas. Lo más importante es que el porcentaje de humedad del producto final es tan bajo que goza de elevada estabilidad microbiológica y no requiere de refrigeración ni aditivos para su conservación. Como se puede extraer más del 95% del agua del material, se logra también una gran economía en el transporte, ya que se puede cargar mayor cantidad de alimentos sin necesidad de refrigeración.

Al finalizar el proceso, el alimento se convierte en una estructura rígida que conserva la forma y el volumen pero su peso es reducido y, por su fragilidad, requiere ser protegido de una inadecuada manipulación. Al rehidratarlo recuperara la textura, aroma, sabor y características originales.

En la actualidad, se liofilizan alimentos (sopas, café, frutas, verduras, carnes), gran variedad de hierbas aromáticas (eneldo, perejil, etc.). También se utiliza para conservar plasma, sueros, hormonas, leche materna y productos farmacéuticos (antibióticos, vacunas, enzimas, vitaminas, antídotos, etc.). Su única desventaja es que es un proceso caro, por la costosa maquinaria y la mano de obra utilizadas. También se está usando en gastronomía para lograr productos de una apariencia, textura y sabores nunca antes logrados.


Se considera que la liofilización tiene sus orígenes en las zonas andinas del Imperio Inca (a más de 4000 m.s.n.m.), donde las noches son muy frías y el aire es muy seco y enrarecido (la presión atmosférica es baja, lo que equivale a un poco de vacío). Los pobladores de esas zonas elaboran un producto llamado "chuño" que es la papa deshidratada. Las papas, de preferencia pequeñas, son dejadas a la intemperie para que se congelen por las bajas temperaturas de la noche. Al día siguiente, el sol y el viento seco producen la sublimación del agua y al aplastar las papas se extrae más agua. Este proceso de congelación-descongelación-aplastamiento se repite hasta obtener el producto seco.

BIBLIOGRAFÍA
http://www.imchef.org/que-es-la-liofilizacion/

Q.F. JUAN JOSÉ LEÓN CAM <jjleon@lamolina.edu.pe>
Departamento de Química. U. Nacional Agraria La Molina. PERÚ.

martes, 16 de julio de 2013

LA ENFERMEDAD 'X' DE LOS PAVOS

La contaminación de alimentos más frecuente se debe a la presencia de hongos y bacterias que producen compuestos tóxicos para el hombre y los animales. Las micotoxinas son sustancias producidas por varios centenares de especies de hongos o mohos consideradas de alto riesgo para la salud por su toxicidad y su resistencia al calor (termoestables). Las principales micotoxinas son producidas por hongos de los géneros Aspergillus, Fusarium y Penicilliun.

Se conocen como "aflatoxinas" a las toxinas producidas por los mohos del género Aspergillusespecialmente por algunas cepas de Aspergillus flavus y por casi todas las de Aspergillus parasiticus. Estos hongos se encuentran en el suelo y las aflatoxinas que producen pueden contaminar los alimentos en el campo de cultivo (antes o después de la cosecha) y durante su transporte y  almacenamiento si no se hacen en condiciones adecuadas.

El término “aflatoxina” fue acuñado en Inglaterra en 1960 cuando unos 100 mil polluelos de pavos murieron a causa de una enfermedad desconocida que se denominó “Enfermedad ‘X’ de los pavos”, que también ataca a patos y faisanes. La investigación reveló que la torta de maní, procedente de Brasil y usada en su alimentación, tenía aflatoxinas de Aspergillus flavus.



El crecimiento y desarrollo de hongos se favorecen cuando la temperatura y actividad de agua son elevados. El rango de temperaturas que favorece la producción de aflatoxinas es de 11ºC a 35ºC. El óptimo es 22ºC y 80-90% de humedad relativa. Los daños físicos (golpes), los ataques de insectos y roedores facilitan la invasión de los hongos en los productos almacenados.

Se han identificado más de 20 aflatoxinas, pero las principales son cuatro: aflatoxina B1 (AFB1), aflatoxina B2 (AFB2), aflatoxina G1 (AFG1) y aflatoxina G2 (AFG2). Las letras B y G indican su fluorescencia azul (“blue”) o verde amarillenta (“green”) cuando al son expuestas a la luz ultravioleta (de 365 nm de longitud de onda). También son de gran importancia los productos de su metabolismo: la aflatoxina M1 (AFM1) producida cuando se metaboliza AFB1 y luego se elimina en la leche de las hembras de mamíferos que han ingerido pienso contaminado con AFB1 (la M es de “milk”) y la aflatoxina M2 (AFM2) producto del metabolismo de AFB2. Por ello, AFM1 y AFM2 aparecen en la leche, la orina y las heces. Las aflatoxinas tienen estructuras similares y forman un grupo de compuestos naturales heterocíclicos y altamente oxigenados.

Las aflatoxinas son potentes tóxicos, producen daño hepático y renal, cáncer, malformaciones congénitas (teratogénesis) y otros daños. La AFB1 es la más tóxica y, desde 1988, la Organización Mundial de la Salud (OMS) la clasifica como “carcinógeno” y la AFM1 como “posiblemente cancerígena” para el hombre, siendo los niños el grupo más vulnerable. La leche materna puede contener AFM1 y el bebé sufrir intoxicaciones. La Agencia Internacional para la Investigación en Cáncer (IARC) clasificó a las aflatoxinas en el GRUPO 1 como “sustancias (o mezclas) con alto poder cancerígeno en humanos”.

Las aflotoxinas resisten la molienda, lavado y procesamiento de los alimentos y, al ser termoestables, no las afecta el calor. Solamente el tostado de los frutos secos destruye una pequeña parte de ellas. Son responsables de muchas intoxicaciones humanas masivas y, combinadas con otros factores, de la elevada tasa de cáncer hepático observado en algunas zonas del mundo.

Aunque pueden encontrarse en muchos productos agrícolas, los mayores casos de contaminación se han producido en semillas de algodón y maíz, en cacahuetes (maní), nueces, avellanas y otros frutos secos, también en leche y sus derivados y en especias. Las condiciones climáticas de las zonas tropicales favorecen la formación de aflatoxinas, pero también pueden producirse en zonas más templadas. El maíz es probablemente el producto de mayor preocupación mundial, ya que crece en climas favorables al desarrollo de hongos. Los piensos a base de maíz y semilla de algodón, usados en raciones de vacas lecheras, pueden dar leche y productos contaminados con AFM1.


Es recomendable adquirir los alimentos de fuentes responsables, conocidas y que se pueda comprobar su frescura y adecuada manipulación. Además, la preparación y conservación de los alimentos deben hacerse con buenas prácticas de higiene y manipulación para evitar su contaminación ya que, una vez que se desarrolla el hongo, sus toxinas no serán destruidas por la cocción ni la refrigeración. No se recomienda guardar granos y frutos secos durante largos períodos y se deben almacenar en ambientes secos y fríos (el freezer).

BIBLIOGRAFÍA
www.minsal.gob.cl/portal/.../72fd6274dad8792ee04001011f0109e4.pdf

Q.F. JUAN JOSÉ LEÓN CAM <jjleon@lamolina.edu.pe>
Departamento de Química. Universidad Nac. Agraria La Molina. PERÚ.