El goteo: Mario González sobre el procesado de alimentos a alta presión

Sobre el invitado 

Mario González Angulo es el Director de Aplicaciones Alimentarias HPP en Hiperbaric High Pressure Technologies, donde se especializa en aplicaciones de Procesado por Altas Presiones (HPP) para la conservación de alimentos. Con un profundo conocimiento de esta tecnología de vanguardia, Mario trabaja en estrecha colaboración con los fabricantes de alimentos para optimizar la seguridad, prolongar la vida útil y mantener la integridad nutricional y sensorial de los productos. En este episodio, nos explica los fundamentos científicos de la HPP, su evolución histórica y su impacto transformador en la industria alimentaria. Desde mantener fresco el guacamole hasta inactivar los patógenos transmitidos por los alimentos, Mario arroja luz sobre los mecanismos moleculares que hacen que la HPP cambie las reglas del juego de la conservación de alimentos.

Transcripción

Zachary Cartwright :
¿Ha pensado alguna vez en aprovechar el poder de las profundidades oceánicas para conservar nuestros alimentos? Imagínese someter productos alimentarios a presiones de hasta 6.000 bares o 87.000 psi, lo que equivale a casi seis veces la profundidad de la fosa de las Marianas. Bienvenidos al goteo, donde mantenemos tu mente hidratada con algo de ciencia, música y un mantra. Soy su anfitrión Zachary Cartwright, científico jefe de alimentos en AQUALAB by Addium. En el episodio de hoy, vamos a aprender cómo el procesado por altas presiones, o HPP, sirve como tecnología no térmica para garantizar la seguridad alimentaria y preservar al mismo tiempo las cualidades nutricionales y sensoriales de los alimentos. Este proceso inactiva los patógenos alimentarios y los microorganismos alterantes, lo que permite la producción de alimentos seguros e incluso el desarrollo de nuevas categorías de alimentos. Mi invitado de hoy es Mario González, especialista en aplicaciones alimentarias de procesado por altas presiones de Hiperbaric en España. Hiperbaric es el principal fabricante mundial de equipos de procesado por altas presiones para la industria alimentaria. Durante su doctorado, su principal tema de investigación fue evaluar el potencial de la HPP para garantizar la seguridad del agua de coco cruda.

Zachary Cartwright :
Esto le permitió profundizar en las ventajas y las limitaciones de esta tecnología. Conozcamos juntos a Mario. Mario, muchas gracias por estar hoy aquí. ¿Qué es exactamente el procesado por altas presiones?

Mario Gonzalez Angulo :
Pues bien, el procesado por altas presiones, también conocido como HEP, es un método de conservación de alimentos no térmico que utiliza agua fría para generar presión hidrostática. Esta presión se aplica a los productos alimenticios en su envase final. Esto significa que se necesitan materiales de envasado flexibles, elásticos e impermeables. El nivel máximo de presión utilizado por la industria alimentaria es de 6.000 bares, o 87.000 psi si lo prefiere. Esto equivale a seis veces la presión en el fondo de la fosa de las Marianas, que es el punto más profundo del océano. Esta elevada presión hidrostática provoca la inactivación de los patógenos transmitidos por los alimentos y de los microorganismos alterantes. En realidad, la pasteurización hace lo mismo, pero requiere una combinación de tiempo y altas temperaturas. En cambio, la HPP logra este objetivo, pero con una combinación de presión y tiempo.

Mario Gonzalez Angulo :
Esto significa que la integridad nutricional y el sabor de los alimentos se mantienen porque el proceso tiene lugar a bajas temperaturas.

Zachary Cartwright :
Veo que se habla cada vez más de HPP en la industria alimentaria. ¿Desde cuándo se utiliza realmente en la industria alimentaria?

Mario González Angulo :
A su entender, la PVH es un proceso bastante novedoso. Yo diría que hay que retroceder en el tiempo. El primer trabajo de investigación sobre el potencial de la PVH para conservar alimentos se publicó en 1899. Estamos a finales del siglo XIX y, como usted sabe, la pasteurización térmica era todavía algo incipiente. Los investigadores describieron cómo la PVH prolonga la vida útil de la leche cruda. Sin embargo, la aplicación industrial de la PVH tuvo lugar en Japón a finales de los ochenta. De hecho, los Prodjumps fueron el primer producto HPP introducido en el mercado, pero no fue hasta mediados de los noventa. Digamos que se implantó a gran escala.

Mario Gonzalez Angulo :
Las industrias del aguacate y la carne impulsaron el crecimiento exponencial de hdp. Así que, en general, podemos decir que el hdp existe desde hace 30 años.

Zachary Cartwright :
Y usted mencionó que hay algunos tipos diferentes de productos que se utilizan. Guacamole, quizás diferentes carnes. Estoy familiarizado con HPP en alimentos para mascotas. ¿En qué otros productos ha visto que se ha introducido?

Mario Gonzalez Angulo :
Sí, la HPP es una tecnología muy versátil. Actualmente se utiliza como paso letal o post letal para el control de patógenos en una amplia gama de productos. Produce batidos, carnes cocidas y curadas, guacamole, como he dicho antes, dips, salsas, platos preparados, comida para bebés o incluso comida para mascotas. Así que ya ves, muchos tipos diferentes de productos alimenticios pueden ser procesados con esta tecnología. Así que estos productos tienen una vida útil significativamente más larga debido a la activación de microorganismos de deterioro, así como patógenos transmitidos por los alimentos. Así conseguimos ambas cosas, vida útil y seguridad alimentaria.

Zachary Cartwright :
Y para todos estos alimentos diferentes que ha mencionado, ¿cuáles son algunas de las características de esos alimentos que determinarán lo bien que va a funcionar la HPP para inactivar estos microorganismos?

Mario González Angulo :
Sí. Simplificando, prestamos atención a dos características fisicoquímicas del alimento, que son el ph y la actividad del agua. Así que estos dos parámetros determinarán el grado de inactivación microbiana. Por ejemplo, se necesita una elevada actividad del agua para una transmisión eficaz de la presión, y en lo que respecta al ph, existe una clara sinergia entre los valores bajos de ph y el hvp. Esto significa que la reducción logarítmica microbiana sería mayor en un zumo de frutas que en una carne cocida, porque el ph del zumo de frutas es más bajo que el del producto cárnico cocido. Pero el hvp es adecuado para ambos productos. Es decir, sólo para el ph. Díganos el alcance de esta reducción.

Zachary Cartwright :
Y en lo que respecta a la actividad acuática, ¿qué valor intenta mantener por encima para que sea lo más eficaz posible?

Mario Gonzalez Angulo :
Sí, así que un valor óptimo de actividad del agua debería estar entre 0,97 y uno. Y supongo que tenemos suerte porque la mayoría de los productos están dentro de este rango.

Zachary Cartwright :
¿Por qué se centra en utilizar la actividad del agua y no un valor de contenido de humedad?

Mario Gonzalez Angulo :
Sí, porque la actividad del agua nos da más información. Creo que este parámetro se refiere a la cantidad de agua que está disponible para las reacciones bioquímicas. De hecho necesitamos agua disponible para esta transmisión de presión. Así que hemos observado que los productos alimenticios con una actividad del agua inferior a 0,96 ya ofrecen a los microorganismos cierta protección contra el hvp. Esto se debe a que el agua es necesaria para esta transmisión de presión. Y sin agua, las interacciones moleculares dentro de los biopolímeros, como las proteínas o los fosfolípidos, permanecen estables. Así que las estructuras biológicas de los microorganismos que contienen estos biopolímeros permanecerán estables e intactas. Así que la presión no hace nada a estas moléculas.

Zachary Cartwright :
Y tal vez usted puede tocar en eso un poco más. ¿Qué hace realmente la HPP a nivel molecular? ¿Realmente rompe enlaces moleculares, o de qué estamos hablando aquí?

Mario González Angulo :
Más o menos. Digamos que la HP funciona según el principio de Le Chatelier. Este principio sugiere que cuando la presión aumenta, el sistema reduce su volumen para contrarrestar este cambio inducido por la presión y restablecer el equilibrio. Por ejemplo, la distancia de trabajo entre enlaces covalentes moleculares ya no puede reducirse. Por tanto, la presión no rompe este tipo de interacciones fuertes porque el volumen no puede cambiar. De hecho, ésta es la razón por la que se mantiene la calidad en los productos alimentarios, porque los compuestos nutritivos, los compuestos de sabor, son moléculas diminutas que dentro de su estructura sólo tienen enlaces covalentes. En cambio, la presión sí rompe las interacciones moleculares débiles, como las interacciones hidrofóbicas o electrostáticas. Las proteínas, los fosfolípidos, se estabilizan gracias a este tipo de enlaces.

Mario Gonzalez Angulo :
Así que como resultado, los microorganismos son inactivados por HCP, porque el objetivo primario de HVP es la membrana celular de estos microorganismos, y hay muchas proteínas y fosfolípidos allí.

Zachary Cartwright :
¿Significa eso que el valor biológico de las proteínas y los aminoácidos que todavía queremos consumir y obtener ese valor nutricional, no estamos perdiendo ese valor a esas proteínas? ¿Es cierto?

Mario Gonzalez Angulo :
Sí, eso es correcto. La alteración de estas interacciones débiles y moleculares no está relacionada con el valor biológico. El valor biológico de las proteínas viene dado por los aminoácidos, y la estructura primaria de las proteínas no se pierde, porque el enlace peptídico entre aminoácidos es en realidad una interacción covalente, y el HCP no rompe las interacciones covalentes. Es sólo la estructura tridimensional de las proteínas la que se pierde con el proceso.

Zachary Cartwright :
¿Significa eso que las enzimas, que son un tipo de proteína o muy importantes para la producción de alimentos, también se ven afectadas? Y si es así, ¿es esto preocupante para ese producto final? ¿O las enzimas acabarán recuperando su estructura terciaria o cuaternaria y podrán funcionar?

Mario Gonzalez Angulo :
Así que, sí, las enzimas son proteínas especiales porque catalizan reacciones químicas. Como has dicho, la funcionalidad de una enzima está ligada a su estructura. Así que como el VPH rompe la estructura tridimensional de las proteínas, la actividad enzimática se verá afectada. Sin embargo, la HPP no inactiva completamente las enzimas. Incluso es posible, como usted ha dicho, que después del proceso, estas proteínas se reorganicen y recuperen su estructura original, por lo que siguen funcionando. Por ejemplo, por eso la pulpa del zumo de fruta se deposita en el fondo de la botella, porque no estamos inactivando la pectina metil esterasa, que es la enzima que rompe las pectinas. También por eso han surgido nuevas categorías de alimentos. Pensemos en la pasta de aguacate o el guacamole.

Mario Gonzalez Angulo :
Son buenos ejemplos porque el hvp reduce drásticamente la actividad de la polifenoloxidasa, que es la enzima que provoca el pardeamiento de estos productos.

Zachary Cartwright :
Y en lo que respecta a los microorganismos, ¿puede el HpP eliminar realmente todos los microorganismos? ¿Hace que los productos finales sean completamente estériles? ¿Pueden seguir existiendo algunos microorganismos?

Mario González Angulo :
No. La PVH no es una técnica de esterilización. Por ejemplo, los mohos y las levaduras, se pueden inactivar completamente, pero aún quedan algunas especies bacterianas resistentes a la presión que al final estropearán el producto. Por ejemplo, las bacterias lácticas son bastante resistentes a la hvp, por lo que algunas especies seguirán vivas. Además, las esporas bacterianas tampoco se inactivan, y esto es preocupante en alimentos poco ácidos. Por baja acidez, me refiero a alimentos con un ph inferior a 4,6, porque tenemos algunos intérpretes patógenos que realmente pueden crecer por encima de este valor de ph. Así que para esos productos alimenticios se necesitan controles adicionales. La HP no es la solución para controlarlos.

Zachary Cartwright :
¿Puede la HPP hacer que ciertos microorganismos adopten su forma de espora porque está añadiendo presión o está cambiando ese entorno de tal manera que el microorganismo entra en este modo de supervivencia y luego forma una espora? ¿Se ha realizado alguna investigación al respecto?

Mario Gonzalez Angulo :
Muy buena pregunta. Creo que no hay investigaciones al respecto, pero no creo que la HcP fuerce esta transición entre la formación vegetativa y la deportiva, porque la HP es muy rápida para que una bacteria se transforme en espora unidad de tiempo. Así que creo que lo más probable es que HTP esté matando las bacterias regenerativas y no esté induciendo el proceso de espirulación.

Zachary Cartwright :
Ahora, usted trabaja en la aplicación de HPP a muchos tipos diferentes de alimentos y aplicaciones. Tengo entendido que su tesis doctoral también incluía el procesado por altas presiones y que estudió el agua de coco cruda. ¿Qué puede decirnos de sus investigaciones y proyectos y de lo que descubrió en ellos?

Mario Gonzalez Angulo :
Sí, es cierto. Durante mi doctorado, trabajé con agua de rockon, que en realidad es de bajo uso ácido. Tiene un ph en torno a 5,5. Este producto en realidad tiene un riesgo asociado a la bacteria formadora de esporas clostridium botulinum. Como el PVH no inactiva las esporas de esta bacteria, intenté comprender si las esporas podían crecer y producir la neurotoxina botulínica en el agua de coco. Fue todo un reto, porque trabajar con Clostridium waterline requiere mucho cuidado. De hecho, es bastante peligroso. Sin embargo, los principales hallazgos de mi trabajo sugieren que el Clostridium botulinum tiene dificultades para crecer en el agua de coco, pero la razón sigue siendo desconocida.

Mario Gonzalez Angulo :
Ojalá tuviera una respuesta, pero no he podido identificar la razón que impide que las esporas crezcan en el agua de coco. Lo más probable es que el agua de coco carezca de algunos nutrientes esenciales que la bacteria necesita para crecer. Pero no logré identificar esos nutrientes. Y es una pena, porque si llegamos a conocer los nutrientes que faltan en el agua, la industria alimentaria podría utilizarlos como control. Así que mientras la concentración de este nutriente en particular esté por debajo de un cierto nivel, el agua de coco sería segura, digamos, porque el clostridium necesita una mayor concentración de este nutriente. Pero sí, esto es difícil de identificar.

Zachary Cartwright :
Y de cara al futuro, ¿cuáles son algunos de los grupos de alimentos que, en su opinión, tienen más potencial para empezar a utilizar la HPP y que actualmente no utilizan realmente esta tecnología?

Mario González Angulo :
Productos lácteos, sin duda. No existen muchos ejemplos comerciales, pero esta categoría de productos se enfrenta a algunos retos que la HPP puede superar. Por ejemplo, la vida útil de un producto altamente perecedero, como el queso fresco, puede prolongarse con la HPP porque el proceso se aplica sobre el producto ya envasado, por lo que no hay contaminación cruzada después del proceso. Además, se pueden controlar la listeria, la salmonela y la E. Coli en quesos duros y semiduros. De este modo se evitarían las retiradas de productos y los brotes epidémicos.

Zachary Cartwright :
¿Ve potencial en otras industrias que podrían utilizar HPP? Sé que usted y yo trabajamos en la industria alimentaria, pero ¿ha visto otras industrias como la cosmética, la farmacéutica u otras en las que cree que esto podría ser beneficioso?

Mario Gonzalez Angulo :
Hay un enorme potencial en ambas industrias, la cosmética y la farmacéutica. La industria cosmética es muy interesante porque creo que nos preocupan más las cosas que se añaden a los cosméticos. Queremos que algunos de estos aditivos se eliminen de los cosméticos porque esos productos químicos, en realidad no sabemos lo que hacen, y la mayoría de ellos son en realidad antimicrobianos que necesitamos poner en los cosméticos para prevenir el crecimiento de mohos e incluso bacterias. Como he dicho, el HPP se aplica en el envase final del producto, por lo que se podrían eliminar esos compuestos antimicrobianos y aplicar en su lugar el HCP. Así que esta sería una buena manera de preservar el producto cosmético y eliminar estos compuestos químicos.

Zachary Cartwright :
Mi última pregunta se refiere al proceso. Las empresas que utilizan el procesado por altas presiones, ¿suelen transportar su producto a algún lugar o lo envían a una instalación cercana para su procesado? ¿O cada vez son más las empresas que utilizan esta tecnología en sus propias instalaciones? ¿Cómo es el proceso en sí?

Mario Gonzalez Angulo :
Sí, ambas opciones son posibles. Así que realmente depende del modelo de negocio y de las necesidades de las empresas alimentarias. Algunas empresas prefieren tenerlo todo bajo control. Optan por comprar una máquina, pero otras empresas, compran la máquina, pero ofrecen el servicio a otras empresas. Así que esto es lo que llamamos un procesamiento de peaje. Estos procesadores de peaje, no producen ningún alimento, pero sólo ofrecen el servicio a otras empresas. Y esta opción es ideal para las pequeñas empresas que no pueden permitirse una máquina propia. La mayoría de las empresas de transformación también se encargan de la logística para distribuir el producto.

Mario Gonzalez Angulo :
Así que ya ves que el HPP es bastante accesible de diferentes maneras.

Zachary Cartwright :
Genial. Gracias. Y cambiando un poco de marcha. Mario, ¿qué recomendación musical has traído hoy?

Mario Gonzalez Angulo :
Bueno, esta es quizás una pregunta difícil porque depende de mi estado de ánimo prefiero unas canciones u otras. Pero hoy me siento cómodo con una canción de Coldplay que se llama The Scientist. Era muy joven cuando escuché esta canción por primera vez, y la letra me pareció muy emotiva y profundamente significativa. Pensé que la canción estaba escrita para mí, y supongo que es una emoción común a esa edad. Y lo curioso es que convertirme en científico ni siquiera estaba entre mis planes. Pero ahora, como adulto, digamos que la canción me hace pensar en el tiempo que me he perdido de pasar con las personas que quiero debido a su dedicación a la ciencia o a asociaciones de voluntariado. Así que, sí, es difícil encontrar el equilibrio en esta canción.

Zachary Cartwright :
Sí, siempre es difícil encontrar el equilibrio. Y por eso también les pido a los invitados un mantra o un refrán o algo que utilicen para quizás traer algo más de equilibrio a su vida. ¿Qué mantra o cita o dicho trajiste contigo hoy?

Mario Gonzalez Angulo :
Tengo este en mente. Mejor luchar por algo que vivir para las matemáticas. Estamos aquí para algo, y estoy convencido de que la ciencia es el camino para progresar, para hacer de éste un mundo mejor. En lugar de llevar una vida rutinaria en la que la única motivación sea cobrar la nómina mensual, prefiero marcarme objetivos y dedicar tiempo y esfuerzo a conseguirlos. Y creo que seguir el método científico es una buena manera de fijarse metas teniendo en cuenta el desarrollo social. Así que esto me motiva. Creo que la vida rutinaria es egoísta porque centrarse sólo en los intereses personales obstaculiza el progreso de la sociedad.

Zachary Cartwright :
Bueno, Mario, no podría estar más de acuerdo. Y agradezco tu canción, tu mantra y tu tiempo de hoy. Yo mismo he aprendido mucho sobre HPP y para qué se puede utilizar y su potencial. Así que estamos deseando volver a verle en algún momento y ver qué otros nuevos productos y cosas ha encontrado en los que se pueda utilizar esta tecnología y ayudar a todo tipo de industrias. Muchas gracias por su presencia.

Mario Gonzalez Angulo :
Gracias Zach por la invitación.

Zachary Cartwright :
El episodio de hoy está patrocinado por Aqualab. En este episodio, discutimos el procesamiento de alta presión y cómo mantener una actividad del agua por encima de 0,97 es crucial para HPP para trabajar con eficacia. ¿Sabía que no todos los medidores de actividad del agua pueden leer con precisión por encima de 0,7 de actividad del agua? Esto se debe a que los distintos medidores de actividad del agua utilizan diferentes tipos de sensores para realizar la lectura. Mientras que algunos instrumentos utilizan métodos indirectos, como los sensores electrolíticos resistivos o los sensores de capacitancia, otros instrumentos utilizan métodos directos primarios, como los sensores de punto de rocío y los láseres de diodo sintonizables. Si está pensando en medir la actividad del agua de sus productos alimentarios, especialmente en el rango alto necesario para el procesamiento a alta presión, asegúrese de que está utilizando el tipo de sensor adecuado para su aplicación. En la descripción del podcast encontrará un enlace a una guía sobre medidores de la actividad del agua. La recomendación de canción de hoy ha sido enviada por Rudabey Dirakshanian, responsable de control de calidad de pally biscuits, en los Países Bajos. Shell cantará un poema escrito originalmente por Mirjan Farsad, que traducido al inglés significa BlackBerry eyes. Escuchémoslo.

Rudabey Dirakshanian :
Koshmi shotorangin kamun sal koshmi shodasto yo simon tesha yehoshkeletu dot nabotimishki olu tamishki kisatani vaye koshmi shotobo.

Zachary Cartwright :
Para terminar este episodio, te propongo otro mantra a modo de recordatorio. Un mantra puede ser una sílaba, una palabra o una frase que te repites a ti mismo para sentirte tranquilo, motivarte o expresar algo en lo que crees. El mantra de este episodio es Inspiro confianza y exhalo miedo. Voy a repetirlo tres veces y quizá puedas decírtelo a ti mismo o incluso en voz alta. Muy bien, aquí vamos. Inspiro confianza y exhalo miedo. Respiro confianza y exhalo miedo. Respiro confianza y exhalo miedo.

Zachary Cartwright :
Mientras tienes presente este mantra, también te reto a que pienses en lo que funciona bien en tu vida ahora mismo. ¿Y cómo vivirías tu vida de manera diferente si supieras que nadie te juzgaría? Muchas gracias por escuchar este episodio. Mi nombre es Zachary Cartwright y este ha sido otro episodio del goteo traído a usted por Aqualab. Manténganse hidratados y hasta la próxima.