Tercer Milenio

La Universidad de Zaragoza aplica pulsos eléctricos de alto voltaje para inactivar anisakis y Toxoplasma gondii en alimentos

Esta nueva tecnología de procesado no térmico de los alimentos contra parásitos zoonóticos es considerada respetuosa con el medio ambiente.

La doctoranda Vanesa Abad, preparando una muestra de pescado para aplicar un tratamiento de pulsos eléctricos de alto voltaje.
La doctoranda Vanesa Abad, preparando una muestra de pescado para aplicar un tratamiento de pulsos eléctricos de alto voltaje.
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Los parásitos zoonóticos alimentarios como anisakis y toxoplasma se han convertido en un reto para la seguridad alimentaria. Hasta un 36% del pescado capturado está infectado por anisakis y, en los rumiantes, se eleva hasta el 38,8% la parasitación por Toxoplasma gondii. Esto hace que su presencia en los alimentos sea alta. Desde la Universidad de Zaragoza, en colaboración con empresas, se trabaja para inactivarlos mediante una nueva tecnología de pulsos eléctricos de alto voltaje.

Para abordar el problema de seguridad alimentaria que suponen los parásitos zoonóticos, el proyecto ‘PARAFree’ utiliza una nueva tecnología de procesado no térmico de los alimentos, considerada respetuosa con el medio ambiente: los Pulsos Eléctricos de Alto Voltaje (PEAV). 

Un sistema que permite destruir el anisakis y el toxoplasma en el propio alimento, aunque sería aplicable incluso en los residuos con el fin de cortar el ciclo biológico del parásito, así como aquellos que se generan en el procesado de productos derivados de carne y pescado y que también suponen un consumo energético y económico importante. Los resultados del trabajo realizado hasta el momento muestran niveles de inactivación del 100% de larvas L3 de anisakis en solución salina y en músculo de pescado y se ha probado ya tanto a escala de laboratorio como de planta piloto. En el caso de toxoplasma, su investigación está en un grado de desarrollo menor.

En este estudio participa un equipo de investigación multidisciplinar que une el mundo académico y el mundo empresarial, y que acaba de recibir el premio a la Innovación de la Cátedra Samca de Desarrollo Tecnológico de Aragón. Este trabajo está coordinado por Ignacio Álvarez Lanzarote y Guillermo Cebrián Auré, profesores de la Universidad de Zaragoza e investigadores del Instituto Agroalimentario de Aragón (IA2). Ambos dirigen un equipo de docentes e investigadores, entre los que figuran miembros del IA2, del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A), un profesor de la Universidad de Colombia y una técnico de la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria. En total, 18 profesionales de tres grandes áreas, ciencias, ingeniería y biomédica, lo que permite trabajar en tecnología de los alimentos, mecánica de medios continuos y teoría de estructuras y electrónica de potencia, así como nutrición, bromatología y sanidad animal.

El proyecto

  • El proyecto ‘PARAFree’, ya finalizado, ha sido financiado por el Gobierno de Aragón y respaldado económicamente por las empresas Scanfisk Seafood, Naturuel (Grupo Tervalis) y la alemana Elea.
  • Financiación 140.000 euros.
  • Duración Dos años.
  • Antecedentes La investigación sobre el uso de los pulsos eléctricos de alto voltaje para la inactivación de anisakis la inició el grupo de investigación de A03_23R-Nuevas Tecnologías de Procesado de los Alimentos (Neotec) en el año 2020 de la mano de la empresa Scanfisk Seafood S.L., valorando el potencial de esta y otras tecnologías no térmicas para la destrucción del parásito. Por el momento, solo dos grupos en el mundo trabajan en ello, uno en Japón y el otro es Neotec.

¿Qué son los pulsos eléctricos de alto voltaje?

Los pulsos de alto voltaje (en el rango de los kilovoltios) y corta duración (unos pocos microsegundos) se aplica de forma intermitente a un producto, sólido o líquido, situado entre dos electrodos. Los requerimientos energéticos son bajos debido a que, aunque se apliquen voltajes de miles de voltios, los tiempos de aplicación de los tratamientos son de la millonésima parte de un segundo.

El voltaje aplicado entre dos electrodos donde se coloca el producto a tratar (zumo, uvas, patatas, vino...) genera un campo eléctrico que si es lo suficientemente intenso, provoca un fenómeno denominado electroporación, sin apenas modificar la temperatura del producto que se trata. La electroporación provoca un incremento de la permeabilidad de las envolturas celulares como consecuencia de la formación de poros en la membrana citoplasmática de las células.

¿Ya se procesan alimentos con esta tecnología?

Desde hace unos años, han aparecido en el mercado distintos alimentos procesados por pulsos eléctricos de alto voltaje. Sus principales aplicaciones son la pasteurización de zumos de frutas y el tratamiento de patatas para la fabricación de patatas congeladas para freír.

En el procesado de zumos de frutas, los equipos industriales tienen una capacidad de hasta 1.500 litros/hora. El tratamiento prolonga el tiempo de conservación en refrigeración de los zumos hasta tres semanas, garantizando su calidad sanitaria, con unas propiedades sensoriales y nutritivas similares a las de un zumo recién obtenido.

En el campo de la elaboración de patatas congeladas para freír, los equipos industriales tienen una capacidad de hasta 50 toneladas/hora. La electroporación de las células de las patatas las ablanda, reduciendo costes energéticos en el proceso de cortado, provoca que se produzcan menos mermas por rotura de las piezas de patata cortadas durante su manipulación y se reduce el consumo de aceite en el proceso de prefritura previo a la congelación.

Recientemente, la tecnología se ha aprobado a nivel mundial para aplicarla en la elaboración de vinos tintos y así mejorar la extracción de los polifenoles de la piel de la uva con el fin de acortar los tiempos de maceración. Se está investigando como un sistema nuevo de estabilización microbiológica de los vinos antes de su embotellado.

¿En qué otros campos se aplica?

Los poros provocados por los pulsos eléctricos de alto voltaje en las membranas celulares pueden ser reversibles o irreversibles

La electroporación reversible mantiene vivas las células tratadas, ya que se aplican tratamientos de tan baja intensidad que abren poros en la membrana celular que se vuelven a cerrar una vez que cesa el tratamiento. Es por ello que la electroporación reversible se utiliza en el campo de la biología molecular para poder acceder al citoplasma de la célula con objeto de introducir o extraer ‘in vivo’ oligonucleótidos, plásmidos, anticuerpos, etc. Además, es un método novedoso en medicina tanto humana como veterinaria para introducir medicamentos dentro de células tumorales (electroquimioterapia).

Cuando los tratamientos son más intensos, la electroporación es irreversible, haciendo que los poros se mantengan abiertos tras el tratamiento, lo que provoca la muerte de la célula. Esta electroporación irreversible se está investigando como técnica para la destrucción directa de células tumorales, lo que se conoce como electroablación.

Ignacio Álvarez Catedrático de Tecnología de los Alimentos, Universidad de Zaragoza

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