Efecto de la aplicación de pulsos eléctricos de alta intensidad de campo sobre enzimas y vitaminas en leche

Resumen

En l'actualitat, el mètode més utilitzat per a la pasteurització d'aliments es l'aplicació decalor, encara que en aquestes darreres dècades estan sorgint tecnologies alternatives, entreles quals cal destacar l'ús dels polsos elèctrics d'alta intensitat de camp (PEAIC).En llet, s'ha vist que amb l'aplicació d'aquesta tècnica es poden aconseguir alts nivellsd'inactivació microbiana, encara que igual que en altres productes, hi ha pocs estudis sobrel'efecte que produeixen en enzims i components minoritaris. En aquest treball, s'ha estudiatl'efecte dels PEAIC en una lipasa i una proteasa produides per dos bacteris psicròtrofs,Pseudomonas fluorescens i Bacillus subtilis, respectivament, en llet o solució modeld'ultrafiltrat de llet (SMUL). A més, s'ha estudiat l'efecte dels PEAIC en diversesvitamines tant hidrosolubles como liposolubles; per així, avaluar 1' efectivitat d'aquestatècnica en la inactivació d'enzims i el grau d'alteració que provoca en el valor nutricionalde la llet.En primer lloc, es van elegir i validar els mètodes que s'utilitzarien per quantificar lesactivitats d'ambdós enzims i el contingut en vitamines, observant-se que en tots els casos,els mètodes van resultar fiables pel seu ús previst.La llet o la SMUL amb la lipasa o proteasa es van processar mitjançant PEAIC o calor,observant-se que amb PEAIC es va poder reduir en un elevat percentatge l'activitatd'aquests enzims termoresistents, encara que l'efectivitat del tractament depèn de lescaracterístiques del medi, les condicions de processat i de les característiques de l'equip detractament.La lipasa de Pseudomonas fluorescens suspesa en SMUL va resultar resistent alstractaments tèrmics de pasteurizació, mentre que quan es va sotmetre a un tractamentmitjançant PEAIC per tandes o en fluxe continu, l'activitat va disminuir amb l'augment dela intensitat de camp (16.4-37.3 kV/cm) i el nombre de polsos (fins a 80 polsos). Eltractament per tandes va ser molt més efectiu que el continu, ja que aplicant densitats d'energia similars (504.97 y 424.36 kJ/1) l'activitat es va reduir un 62.1% i un 13%,respectivament.La proteasa de Bacillus subtilis va resultar molt més resistent que la lipasa estudiada alstractaments mitjançant PEAIC, tant en SMUL com en llet desnatada, ja que després d'aplicar fins a 500 kJ/1 en tres equips diferents es va observar poca efectivitat en lainactivació de la proteasa tant en el procés en tandes com en el continu. Per aconseguir unainactivació considerable de l'enzim es van requerir tractaments de densitats d' energiasuperiors a 6000 kJ/1. L'activitat de l'enzim suspès en SMUL o en llet (desnatada i sencera)es va reduir amb 1' increment de la duració del tractament (fins a 895.8 (is), la intensitat decamp (19.7-35.5 kV/cm), la densitat d'energia (fins a 6786.8 kJ/1) i la freqüència (66.66-111.11 Hz). El medi en que els tractaments van resultar més efectius va ser la lletdesnatada, on es va aconseguir una inactivació del 81.1% després d'un tractament de6559.8 kJ/1 a 111.11 Hz. Al pasteuritzar les mostres tèrmicamente es va observar uncomportament similar, ja que en condicions de pasteurización alta (75°C-15 s) l'enzim varesultar molt més sensible en llet desnatada que en SMUL.En ambdós casos, la reducció de l'activitat enzimàtica es va poder relacionar mitjançantdiversos models matemàtics respecte a la densitat d'energia, temps de tractament i/ointensitat de camp.L'efecte dels PEAIC en les vitamines (tiamina, riboflavina, àcid ascorbic, colecalciferol itocoferol) en llet i SMUL, es va estudiar aplicant tractaments de fins a 400 (is a intensitatsde camp de 18.3 a 27.1 kV/cm. L'efecte també es va comparar amb el resultant d'aplicardiversos tractaments tèrmics. A excepció de l'àcid ascorbic, en cap cas es va produirpèrdues significatives del contingut en vitamines. La llet va retenir major quantitat d'àcidascorbic després d'un tractament de 400 |j.s a 22.6 kV/cm (93.4%) que després d'aplicarprocessos tèrmics de pasteurització baixa (49.7%) o alta (86.7%). La disminució delcontingut en àcid ascorbic va seguir una tendència de tipus exponencial en ambdós tipus detractament (PEAIC i calor). També es va observar que la retenció de vitamina després d'aplicar el tractament mitjançant PEAIC va ser més alta en llet que en SMUL, demostrant-seun efecte protector dels components naturals de la llet.En aquest treball s'ha provat que els PEAIC poden ser una bona alternativa al tractamenttèrmic per la conservación de llet; ja que amb aquesta tècnica es poden aconseguir nivellsalts d'inactivació d'enzims indesitjables sense causar grans alteracions en el contingut envitamines.