Tratamiento combinado de ultrasonido y ozono, tecnologías sinérgicas

Las frutas y verduras proporcionan vitaminas, minerales, fibra dietética etc. que previenen muchas dolencias y regulan la inmunidad del organismo para resistir enfermedades. 

Sin embargo, pueden contaminarse fácilmente con diversos microorganismos patógenos para los humanos y transmitirse al ingerirlas, incluidos Escherichia coli, Salmonella, Staphylococcus aureus y Listeria monocytogene, lo cual es una preocupación urgente de salud pública, ya que pueden provocar brotes de enfermedades. 

Además, hongos causantes de deterioro como Botrytis, Penicillium, Aspergillus, Alternaria, Colletotrichum y Rhizopus, entre otros, colonizan fácilmente, ya sea en el cultivo, en la recolección o durante el proceso de almacenamiento, envasado, distribución y comercialización. 

Tecnologías para garantizar calidad y seguridad

Por lo tanto, desarrollar una tecnología antimicrobiana eficiente es crucial para garantizar la calidad y seguridad de las frutas y verduras.

El desarrollo y la aplicación de métodos eficaces de conservación de los alimentos vegetales siempre ha sido una preocupación. A menudo se usan tratamientos térmicos que tienen la capacidad de inactivar los microorganismos patógenos. Pero las elevadas temperaturas inducen múltiples modificaciones físico-químicas que conducen a cambios sensoriales, nutricionales y de textura de los vegetales afectando negativamente a su calidad y seguridad.

Tecnologías no térmicas que incluyen ultrasonido, alta presión, luz pulsada, irradiación UV, campo eléctrico pulsado y plasma frío juegan un papel importante en la preservación microbiana de los alimentos con las importantes ventajas de reducir el tiempo de procesamiento y sin la alteración de los valores nutricionales y la calidad organoléptica de los alimentos.

Ultrasonido, una tecnología no térmica

Entre estas tecnologías no térmicas, el ultrasonido tiene ventajas únicas, como muy bajo costo, respeto al medio ambiente y alta eficiencia.

El  ultrasonido está constituido por  una serie de ondas mecánicas, generalmente longitudinales, cuya frecuencia está por encima de la capacidad de audición del oído humano. Normalmente, implica ciclos de compresión y expansión. Las moléculas se unen mediante presión positiva y la expansión crea cavidades debido a la presión negativa generada que supera la resistencia a la tracción del líquido. 

Longitudes de onda del ultrasonido

El ultrasonido tiene un efecto de cavitación formado por burbujas en el medio líquido, lo que resulta en una cierta cantidad de gas que puede provocar cambios estructurales y funcionales en las células de los microorganismos, debido a la ruptura de enlaces moleculares de compuestos constituyentes de las paredes celulares haciéndolos más susceptibles a la inactivación. Los equipos de ultrasonido operan con frecuencias más elevadas de 20 kHz.

El ozono, efecto esterilizante sinérgico

Sin embargo, el tratamiento único con ultrasonido no siempre es satisfactoriamente eficaz para inactivar los microorganismos. La combinación con gases como ozono (O3) tiene un buen efecto esterilizante sinérgico, lo que puede acelerar el proceso de tratamiento de esterilización y reducir la generación de residuos químicos y sustancias tóxicas. 

El O3 posee un alto potencial de oxidación (2,07 eV) y su descomposición genera especies reactivas de oxígeno (ROS) responsables por el efecto antimicrobiano.

Los excelentes resultados germicidas del tratamiento con ultrasonido y O3 han sido confirmados recientemente por varios estudios. Por ejemplo, esta combinación después del tratamiento por 15 minutos, reduce hasta un 99% la contaminación con E. coli. 

Fuente

Shen, Q. J.; Sun, J.; Pan, J. N.; Zheng, X.; Zhong, J. J.; Zhou, W. W. (2024). Ultrasound-synergized gas in ensuring the sterilization and physicochemical quality of fruit and vegetables: A review. Postharvest Biology and Technology, 209: 112705.

Imágenes

https://es.wikipedia.org/wiki/Ultrasonido  Acceso el 12/03/2024.

https://rioclarosupermercado.com.br/quem-somos/frutas-verduras-frescas-aracaju/  Acceso el 12/03/2024.