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El procesamiento a temperatura ultra alta ( UHT ), tratamiento térmico ultra o ultrapasteurización [ 1 ] es una tecnología de procesamiento de alimentos que esteriliza alimentos líquidos calentándolos por encima de 140 °C (284 °F) – la temperatura necesaria para matar las endosporas bacterianas – durante dos a cinco segundos. [ 2 ] El UHT se usa más comúnmente en la producción de leche, pero el proceso también se usa para jugos de frutas, crema, leche de soja, yogur, vino, sopas, miel y guisos. [ 3 ] La leche UHT se desarrolló por primera vez en la década de 1960 y se generalizó su disponibilidad para el consumo en la década de 1970. [ 4 ] El calor utilizado durante el proceso UHT puede causar el pardeamiento de Maillard y cambiar el sabor y el olor de los productos lácteos. [ 5 ] Un proceso alternativo es la pasteurización instantánea , en la que la leche se calienta a 72 °C (162 °F) durante al menos quince segundos.
La leche UHT envasada en un recipiente estéril tiene una vida útil típica sin refrigeración de seis a nueve meses. En cambio, la leche pasteurizada instantánea tiene una vida útil de aproximadamente dos semanas desde su procesamiento, o aproximadamente una semana desde su puesta a la venta. [ 6 ]
Historia
La técnica más comúnmente aplicada para proporcionar leche segura y estable a temperatura ambiente es el tratamiento térmico. El primer sistema que utilizaba calentamiento indirecto con flujo continuo ( 125 °C [257 °F] durante 6 min) se fabricó en 1893. En 1912, se patentó un método de calentamiento directo con flujo continuo que mezclaba vapor con leche a temperaturas de 130 a 140 °C (266 a 284 °F; 403 a 413 K) . Sin embargo, sin sistemas de envasado aséptico disponibles comercialmente para envasar y almacenar el producto, dicha tecnología no era muy útil por sí sola, y su desarrollo posterior se estancó hasta la década de 1950. En 1953, APV fue pionera en una tecnología de inyección de vapor, que consistía en la inyección directa de vapor a través de una boquilla especialmente diseñada que elevaba la temperatura del producto instantáneamente, bajo la marca Uperiser; la leche se envasaba en latas estériles. En la década de 1960, APV lanzó el primer sistema comercial de infusión de vapor bajo la marca Palarisator. [ 7 ] [ 8 ]
En 1952, en Suecia, Tetra Pak lanzó los envases de cartón tetraédricos . Lograron un gran éxito comercial en la década de 1960, tras avances tecnológicos que combinaron el ensamblaje de los envases con las tecnologías de envasado aséptico, seguido de una expansión internacional. En el procesamiento aséptico, el producto y el envase se esterilizan por separado y luego se combinan y sellan en una atmósfera estéril, a diferencia del enlatado, donde primero se combinan el producto y luego se esterilizan. [ 9 ]
En 1983, el Parlamento del Reino Unido aprobó la Ley de Importación de Leche de 1983 , tras una apelación exitosa ante el Tribunal de Justicia de la Unión Europea que impidió al gobierno prohibir la importación de leche UHT. [ 10 ]
En junio de 1993, Parmalat introdujo su leche UHT en Estados Unidos. [ 11 ] En el mercado estadounidense, los consumidores se muestran reacios a consumir leche que no se entrega refrigerada, lo que los lleva a comprarla con reticencia. Para contrarrestar esto, Parmalat vende su leche UHT en envases de estilo antiguo, que se venden innecesariamente en el pasillo de refrigerados. [ 6 ] La leche UHT también se utiliza para muchos productos lácteos.
En 2008, el gobierno del Reino Unido propuso producir nueve de cada diez unidades como UHT para 2020, [ 12 ] lo que creían que reduciría significativamente la necesidad de refrigeración y, por lo tanto, beneficiaría al medio ambiente al reducir las emisiones de gases de efecto invernadero . [ 13 ] Sin embargo, la industria láctea se opuso a esto y la propuesta fue abandonada.
Tecnología
El procesamiento a temperaturas ultra altas se realiza en plantas de producción complejas, que llevan a cabo varias etapas de procesamiento y envasado de alimentos de forma automática y sucesiva: [ 14 ]
- Calentamiento instantáneo
- Enfriamiento instantáneo
- Homogeneización
- Envasado aséptico
En la etapa de calentamiento, el líquido tratado se precalienta primero a una temperatura no crítica ( 70–80 °C [158–176 °F] para la leche) y luego se calienta rápidamente a la temperatura requerida por el proceso. Existen dos tipos de tecnologías de calentamiento: directo , donde el producto se pone en contacto directo con el vapor caliente, e indirecto , donde el producto y el medio de calentamiento permanecen separados por las superficies de contacto del equipo. Los principales objetivos del diseño, tanto desde el punto de vista de la calidad del producto como de la eficiencia, son mantener la alta temperatura del producto durante el menor tiempo posible y asegurar que la temperatura se distribuya uniformemente. [ 14 ] [ 15 ]
Sistemas de calefacción directa
Los sistemas directos tienen la ventaja de que el producto se mantiene a alta temperatura durante un período de tiempo más corto, reduciendo así el daño térmico para productos sensibles como la leche. Hay dos grupos de sistemas directos: [ 15 ]
- El sistema de inyección consiste en inyectar vapor a alta presión en el líquido. Permite un calentamiento y enfriamiento rápidos, pero solo es adecuado para algunos productos. Dado que el producto entra en contacto con la boquilla caliente, existe la posibilidad de sobrecalentamiento localizado.
- El proceso de infusión consiste en bombear el líquido a través de una boquilla hacia una cámara con vapor a alta presión y concentración relativamente baja, lo que proporciona una gran superficie de contacto. Este método permite un calentamiento y enfriamiento casi instantáneos y una distribución uniforme de la temperatura, evitando el sobrecalentamiento localizado. Es adecuado para líquidos de baja y alta viscosidad .
Sistemas de calefacción indirecta
En los sistemas indirectos, el producto se calienta mediante un intercambiador de calor sólido similar a los utilizados para la pasteurización. Sin embargo, a medida que se aplican temperaturas más altas, es necesario emplear presiones más altas para evitar la ebullición. [ 14 ] Existen tres tipos de intercambiadores en uso: [ 15 ]
- Intercambiadores de placas,
- Intercambiadores tubulares
- Intercambiadores de superficie rascada.
Para una mayor eficiencia, se utiliza agua o vapor a presión como medio para calentar los intercambiadores, junto con una unidad de regeneración que permite la reutilización del medio y el ahorro de energía. [ 14 ]
Enfriamiento instantáneo
Tras el calentamiento, el producto caliente se introduce en un tubo de retención y luego en una cámara de vacío , donde pierde temperatura repentinamente y se vaporiza. Este proceso, denominado enfriamiento instantáneo , reduce el riesgo de daños térmicos, inactiva los microorganismos termófilos debido a la caída brusca de la temperatura, elimina parte o la totalidad del exceso de agua obtenido por contacto con el vapor y elimina algunos de los compuestos volátiles que afectan negativamente la calidad del producto. La velocidad de enfriamiento y la cantidad de agua eliminada están determinadas por el nivel de vacío, que debe calibrarse con precisión. [ 14 ]
Homogeneización
La homogeneización forma parte del proceso específico para la leche. Se trata de un tratamiento mecánico que reduce el tamaño y aumenta la cantidad y la superficie total de los glóbulos de grasa. Esto disminuye la tendencia de la leche a formar nata en la superficie y, al entrar en contacto con los envases, mejora su estabilidad y la hace más apetecible para los consumidores. [ 16 ]
Uso mundial
La leche UHT ha tenido un gran éxito en gran parte de Europa, donde siete de cada diez personas la consumen regularmente en todo el continente. [ 17 ] En países con un clima más cálido, como España, se prefiere la leche UHT debido al alto costo del transporte refrigerado y a la ineficiencia de las cámaras frigoríficas. [ 18 ] La leche UHT es menos popular en el norte de Europa y Escandinavia, particularmente en Dinamarca, Finlandia, Noruega, Suecia, los países bálticos, el Reino Unido e Irlanda. También es menos popular en Grecia, donde la leche fresca pasteurizada es la más consumida, debido a la legislación y las actitudes sociales. [ 19 ]
Si bien la mayor parte de la leche común que se vende en Estados Unidos está pasteurizada, una proporción significativa de la leche orgánica que se vende en EE. UU. recibe tratamiento UHT (la leche orgánica se produce en menos lugares y, por lo tanto, pasa más tiempo en la cadena de suministro y podría echarse a perder antes o poco después de su venta si se pasteuriza). [ 6 ]
Efectos sobre la calidad
Leche
La leche UHT contiene la misma cantidad de calorías y calcio que la leche pasteurizada . Puede producirse cierta pérdida de vitamina B12 , vitamina C (de la cual la leche no es una fuente significativa) y tiamina en la leche UHT. [ 21 ] La leche UHT contiene1 μg de folato por100 g , mientras que la leche pasteurizada contiene9 μg . [ 4 ]
La estructura proteica de la leche UHT es diferente a la de la leche pasteurizada , lo que impide que se separe en la elaboración del queso. [ 22 ]
Dos estudios publicados a finales del siglo XX demostraron que el tratamiento UHT provoca que las proteínas de la leche se desplieguen y aplanen, y que los grupos sulfhidrilo (SH) que antes estaban "ocultos" y que normalmente se encuentran enmascarados en la proteína natural, hacen que el paladar humano perciba sabores extremadamente cocidos o quemados. Un estudio redujo el contenido de tioles inmovilizando la sulfhidrilo oxidasa en leche desnatada calentada con UHT y reportó, tras la oxidación enzimática , una mejora en el sabor. [ 5 ] Dos autores estadounidenses añadieron el compuesto flavonoide epicatequina a la leche antes de calentarla y reportaron una reducción parcial de los aromas generados térmicamente. [ 23 ]
Véase también
Referencias
- ↑ "CFR - Código de Regulaciones Federales, Título 21" . FDA . 1 de abril de 2016. Archivado del original el 16 de enero de 2005.
- ↑ "Introducción | Ciencia de los Alimentos" . Universidad de Guelph. Archivado del original el 22 de marzo de 2021. Consultado el 17 de marzo de 2019 .
- ↑ "Procesamiento UHT" . Universidad de Guelph , Departamento de Ciencia y Tecnología Láctea. Archivado del original el 12 de enero de 2008. Consultado el 7 de enero de 2008 .
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- ^ "Udio trajnog mlijeka veći od 70%" (en croata). Zagreb: Ja Trgovac. 8 de septiembre de 2009. Archivado desde el original el 9 de septiembre de 2010 . Consultado el 5 de marzo de 2010 .
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- ↑ Colahan-Sederstrom, PM; Peterson, DG (2005). "Inhibición de un compuesto aromático clave generado durante el procesamiento a temperaturas ultraaltas de la leche bovina mediante la adición de epicatequina". Journal of Agricultural and Food Chemistry . 53 (2): 398– 402. doi : 10.1021/jf0487248 . PMID 15656679 .
Enlaces externos
- Leche en caja: Perdiendo la botella en Wayback Machine (archivado el 2 de abril de 2017) De: Cosa interesante del día
- Conservación de alimentos
- Leche
- Alimentos pasteurizados
- Historia de la agricultura en el Reino Unido
- Salud y seguridad en la agricultura
- Derecho alimentario
