Generadores de ozono > Ozono en alimentos

INTRODUCCION

El abanico de posibilidades para el uso del ozono en la industria alimenticia y la agricultura, así como también en otros campos, se deben, mayormente, a su poder bactericida y germicida.

La utilización de estas propiedades hace al ozono adecuado para incrementar el tiempo de almacenamiento de alimentos perecederos en locales refrigerados. Al mismo tiempo, la inversión en este tipo de equipamiento y su costo operativo está en un nivel aceptable en relación a las dimensiones de las cámaras refrigeradas. Su aplicación elimina el riesgo de olores desagradables o restos de antisépticos usados en la preservación de alimentos.

El efecto sobre el metabolismo de los alimentos almacenados es donde el ozono prueba su efectividad.

A través del ozono el proceso de respiración de la fruta se acelera, acortando de esta forma su tiempo de maduración. Por otro lado, la fruta no se deteriora, ya que el ozono afecta sólo la superficie de la fruta, la cual contiene componentes difíciles de oxidar, en la mayoría de los casos. En el caso de una maduración mas rápida que la deseada, el etileno producido en dicho proceso afecta la fruta vecina e inicia una maduración más intensa.

Los signos externos de este proceso se traducen en la presencia de una coloración marrón en la piel, el ablandamiento de la pulpa, y finalmente su degradación. Este proceso es controlado por la presencia de ozono, debido a que el mismo oxida los productos del metabolismo creados al inicio, reduciendo entonces, la acción de realimentación sobre otras frutas. Más aún, promueve la cura de heridas en la fruta, y aumenta su resistencia a posteriores infecciones.

En el almacenamiento de frutas, se debe tomar recaudos, de modo que cada pieza guarde distancia entre si, si no esta empaquetada en receptáculos separados.

Esta precaución asegura una mejor ventilación. Al mismo tiempo, el ozono previene la formación de moho sobre las paredes de la cámara, materiales de packaging y en las cajas de madera; este moho, si bien no provoca ningún perjuicio, le da olor a la fruta.

En el ambiente de cámaras frigoríficas, la putrefacción por el moho azul se multiplica rápidamente, y su crecimiento no es retardado aún a temperaturas tan bajas como 0ºC.

Debido a la rápida descomposición del ozono, el personal puede ingresar a la cámara un breve tiempo después de detener la generación de ozono, sin riesgos para su salud. Esta característica sumada a la rápida desinfección después de reencender el equipo de ozono son de gran importancia, particularmente en el intercambio de los bienes almacenados.

BANANAS:

La banana intensifica su metabolismo en presencia de ozono solo si la concentración es alta.

FRUTILLAS:

Las frutillas son probablemente las que más colonias de moho desarrollan durante su almacenamiento.

Esta tendencia puede ser fácilmente eliminada mediante la aplicación de ozono a una concentración de entre 2 y 3 ppm., sin afectar su gusto.

De esta manera el tiempo de almacenamiento puede duplicarse.

NARANJAS:

Las naranjas son insensibles aún a relativamente altas concentraciones de ozono (40 ppm) en el lugar de almacenamiento. Su maduración es también retardada por la oxidación de etileno y otros productos del metabolismo, gracias al ozono.

MANZANAS:

Dependiendo de las especies, pueden detectarse disturbios biológicos durante el almacenamiento en el rango de 2 a 11 ppm de ozono. La experiencia demuestra que la mayoría de las especies no sufren deterioro, aún después del almacenamiento en frío durante cinco meses bajo una concentración de ozono de 2 ppm. En ciertas especies se observó una atenuación del sabor incrementando la concentración. La remoción del etileno generado provee un significativo aumento del tiempo de almacenamiento. La desactivación de los productos evanescentes del metabolismo también reducen la coloración marrón de la piel.

PERAS:

Para una especie investigada, no se observó ningún deterioro después de 17 días a 3 ppm de concentración de ozono y una temperatura de 5ºC. Bajo estas condiciones no se detectó ningún incremento en la tasa de respiración.

VEGETALES:

Similares ventajas a las obtenidas en la fruta se observan en los vegetales.
En Rusia, el coliflor, al igual que otros vegetales, son tratados exitosamente con ozono.

TOMATES:

Durante el almacenamiento, tienen lugar procesos que afectan significativamente el valor nutricional del tomate.

Los más importantes son los cambios en los complejos de carbohidratos, el contenido vitamínico y la respiración del tubérculo. En tomates ozonizados, el contenido de almidón y vitamina C se incrementa mientras que el contenido de azúcar disminuye.

La intensidad de respiración mostró solo un pequeño cambio sobre las muestras de referencia.

Se estableció que una exposición de 15 a 18 mg/m3 de ozono durante 6 a 10 horas detuvo totalmente el crecimiento de fitóftora.

El color, gusto y consistencia de los tubérculos no cambió durante este proceso.

CARNE:

Se encontraron satisfactorias dos exposiciones diarias de ozono de 2 horas cada una con un contenido de hasta 6 ppm de ozono en aire. La aplicación de ozono probó ser particularmente beneficiosa en el proceso de ablandamiento de carnes. Durante el ablandamiento, la carne de vaca fresca es mantenida de 42 a 44 horas en un espacio cerrado a una temperatura de 20ºC y humedad relativa del 85%. El proceso de ablandamiento consiste en la acción digestiva causada por enzimas presentes naturalmente en la carne, que suavizan y aflojan los músculos y el tejido conectivo. El mismo proceso puede tomar hasta 20 días a una temperatura de 6ºC.

El efecto acelerador del ablandamiento mediante el incremento de la temperatura provee un campo fértil a la multiplicación de bacterias infecciosas y esporas de naturaleza perjudicial.

El tratamiento con ozono provoca la destrucción de estos organismos superficiales dañinos.

Algunos estudios demuestran que a concentraciones de 0.1ppm y humedad relativa del 60 a 90% retardan el crecimiento de bacterias, si bien no brinda esterilización total. La acción germicida del ozono es restringida solo a la superficie de la carne. El moho presente en forma de esporas puede ser destruido solo si es atacado con altas concentraciones de ozono.

El tiempo de almacenamiento de la carne puede ser incrementado entre un 30 a 40% si se mantiene en una atmósfera con 10 a 20 mg/m3 de ozono ambiental y la saturación microbiana sobre su superficie no es mayor a 103 bacterias/cm2. Se ha investigado detalladamente la vida de las carnes de vaca, ternera, cordero, cerdo, pollo y conejo.

En el caso de las variedades de carne almacenadas en una atmósfera normal, se produjo una significativa contaminación microbiana después de los primeros siete días. Aplicando ozono el mismo nivel de contaminación se registró recién después de catorce días bajo idénticas condiciones.

Puede establecerse que, en una atmósfera refrigerada y en la presencia de ozono, se reduce la proliferación de familias de pseudomonas, esporas, salmonella y estafilococos.

No obstante, si la contaminación inicial es muy grande el ozono no ejerce ningún efecto sobre la flora microbiana superficial.

Así, si bien el ozono falla en producir un expreso efecto antiséptico sobre las carnes almacenadas, aún hace la atmósfera de lugares refrigerados mas pura y saludable.

QUESOS:

Los experimentos realizados aplicando ozono durante el proceso de maduración y almacenamiento de queso fueron exitosos. Las esporas creadas sobre la superficie del queso durante el período de maduración fueron destruidas y el tiempo de almacenamiento pudo incrementarse a 11 semanas aplicando ozono en pequeñas concentraciones (0,02ppm), a 15ºC y una humedad relativa de 80 a 85%.
Los experimentos llevados a cabo con queso cheddar permitieron eliminar olores presentes en los cuartos de almacenamiento gracias a la acción oxidante del ozono.

HUEVOS:

El ozono ha sido satisfactorio en el almacenamiento de huevos.

Desde el final de los años 30 en adelante más del 80% de las cámaras refrigeradas en Estados Unidos fueron equipadas con generadores de ozono para incrementar el tiempo de almacenamiento de los huevos.

BEBIDAS:

El tratamiento con ozono acelera el añejamiento del vino, evita su turbiedad y refina su bouquet, el cual es retenido por más tiempo. El tiempo de almacenamiento de la leche, jugos embotellados y bebidas sin alcohol mejoran con el ozono a través de la supresión de su agriedad.

Independientemente del suministro de agua municipal, grandes cantidades de agua embotellada son distribuidas a lo largo de todo el mundo.

La esterilización del agua requerida para la producción de bebidas es un tema significativo debido al aumento de la demanda de agua de buena calidad.

Para la producción a escala industrial de bebidas el principal requerimiento es la mantención de su esterilidad durante el período de 4 a 8 semanas entre el embotellado y su consumo.

El tratamiento con ozono ha probado ser el método más eficiente para la esterilización superando los procesos convencionales, como son la irradiación ultravioleta, la cloración, tratamiento con iones de plata, y filtrado. Mas aún, presenta ventajas en el costo operativo.

Una de las bebidas mas consumida es el agua mineral embotellada. Sin embargo, en muchos casos, contiene hierro y manganeso. En los métodos tradicionales para la reducción de estos componentes, el contenido natural de Dióxido de Carbono se reduce mucho.

Usar ozono para eliminar hierro y manganeso tiene la ventaja de su total oxidación con la retención simultánea de la alta concentración de Dióxido de Carbono disuelto.

El ozono también es usado en la industria láctea para evitar el corte de la leche.

Tal esterilización incrementa en gran medida el tiempo de almacenamiento.

En la industria de la cerveza, el ozono es usado ventajosamente para la desinfección de cañerías, filtros, botellas, etc. Si se registra la presencia de desechos fenólicos, el cloro se oxida convirtiéndose en clorofenol, lo que da un gusto y olor intolerable.

El ozono es tenido en cuenta por cerveceros y otros usuarios con procesos similares, debido a que es un biocida que no deja residuos persistentes ó tóxicos.

Los lugares de almacenamiento, depósitos y cámaras refrigeradas pueden ser desinfectadas, en la mayoría de los casos por el empleo de aire ozonizado.

Esto es independiente de la acción directa ejercida sobre los alimentos, la fruta, bebidas, etc., almacenados. Tal proceso, además de desinfectar, remueve o al menos enmascara los más frecuentes olores desagradables de los materiales de packaging, de modo que los productos mantengan su gusto original.

Sucede normalmente, que los productos almacenados son guardados en alojamientos separados, pero aún así, los olores son transmitidos de un lugar a otro, o entre productos, debido a fallas de estanqueidad o separación imperfecta, entre otras. La oxidación de los compuestos que producen olores en tales alojamientos crean una atmósfera que recrea condiciones de agradable aire puro. Para tal propósito, concentraciones de ozono tan bajas como 0,01 a 0,04 ppm son suficientes.

En túneles refrigerados, pasillos de ablandamiento y depósitos de carne, el ozono es generado empleando lámparas de esterilización especiales.

Las mismas están diseñadas para irradiar en un rango menor de 200 ppm de modo de obtener un efecto fotoquímico de producción de ozono.

En los comienzos, cuando se descubrió que las lámparas ultravioletas producían ozono, se hicieron muchos esfuerzos para restringir la formación del mismo.

Mas tarde, se descubrió que la presencia de ozono a concentraciones de hasta 0,1 ppm protege a los alimentos contra su degradación.

El incremento del tiempo de almacenamiento tiene el beneficio secundario de reducir olores.

CONCLUSIONES

Se estima que la industria de la alimentación utiliza aproximadamente de 20.000 a 40.000 millones de metros cúbicos de agua por día distribuido en agua de proceso, torres de enfriamiento, etc.

Algunas de las industrias están mas ligadas que otras al uso del agua, por ejemplo: fábricas de bebidas, azúcar, plantas procesadoras, empacadoras frutas y vegetales, granos, carne, producción diaria de grasas y aceites.

Debido a que la industria de la alimentación está fuertemente ligada a la salud pública, agencias como la FDA y USDA regulan la elección de químicos usados en el agua, o tratamientos de efluentes de estas industrias.

BENEFICIOS

En muchos casos el ozono es más seguro y más efectivo que otros tratamientos químicos, debido a que:

  • Elimina el peligro que ocasiona el manejo inseguro y el almacenamiento de químicos peligrosos.
  • Es más económico que otros productos químicos oxidantes.Aprobado por la FDA y USDA.
  • No tiene efecto residual, debido a su corto tiempo de vida medio.
  • Es el bactericida más eficiente que existe en el mercado, incluyendo al cloro y dióxido de cloro.
  • En el caso de bebidas mejora gusto y olor.
  • Reduce o elimina productos peligrosos incluyendo los THM's.
  • Su actividad Biocida sobre un amplio rango de pH.

COSTOS

Aunque se requiere un inversión inicial, una vez instalado, el costo operativo del ozono por kilogramo es menor que otros oxidantes convencionales como el cloro y peróxido de hidrógeno y mucho menor que el dióxido de cloro y permanganato.

Debido a sus propiedades el ozono cumple con requisitos necesarios como para aumentar el tiempo de almacenaje de los alimentos perecederos en las cámaras de refrigeración.

Su aplicación elimina el riesgo de dejar en estos alimentos los gustos u olores raros que dejan los antisépticos. Experiencias realizadas en el tema mostraron que las frutas y hortalizas no son deterioradas por el ozono, la razón fue que este solo tiene contacto con la superficie de los alimentos, la cual contiene compuestos difíciles de oxidar en la mayoría de los casos.

Durante su almacenaje el proceso de respiración de los alimentos es acelerado y por lo tanto este madura. En el caso de maduramiento rápido se produce Etileno, el cual afecta a los otros alimentos acelerando aún mas el proceso de maduración.

Los síntomas de esta reacción empiezan por poner la piel del alimento de color marrón, luego su cuerpo se empieza a ablandar y finalmente se pudre.

Este proceso es controlado por la presencia de ozono.