10 December, 2024 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

Desarrollan biosensores para alimentos libres de microorganismos

Saltillo, Coahuila.  (Agencia Informativa Conacyt).-Científicos del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos (DCTA), de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN), desarrollan biosensores que inactivarán microorganismos dañinos en alimentos, además de que permitirán el monitoreo y control de las temperaturas durante su proceso, para conservar y garantizar al máximo su calidad nutrimental.

Los biosensores aplicados a los procesos térmicos en alimentos son dispositivos sencillos y de bajo costo que presentan una dependencia al tiempo y temperatura e indican un cambio irreversible. Además tienen la capacidad de inactivar los microorganismos o enzimas indeseables en los alimentos, lo que permite evaluar un proceso alimenticio sin emplear contaminantes.

Indicadores de tiempo-temperatura

Los procesos térmicos en los alimentos se basan en la aplicación de calor durante un tiempo determinado para la destrucción de los microorganismos patógenos que puedan existir en el producto, y prevenir el desarrollo de aquellos que puedan causar un deterioro en el mismo.

El monitoreo y control de las temperaturas de almacenamiento y proceso de los alimentos es imprescindible, debido a que un proceso con exceso de calor puede reducir la calidad del producto y sus propiedades nutrimentales, aunque asegure su inocuidad, es decir, que el alimento no dañará la salud del consumidor.

Los procesos térmicos en alimentos o la elaboración de alimentos requieren suficiente calor para desactivar el desarrollo de microorganismos y, de manera paralela a este proceso, se llevan a cabo cambios en características nutricionales y sensoriales de los alimentos.

“La optimización de las operaciones en el procesamiento de alimentos se enfoca en alcanzar el objetivo del proceso térmico, que es pasteurizar o esterilizar, mientras se minimiza el daño a los nutrimentos y componentes sensoriales. Esto se logra mediante el mejor control de los tiempos de calentamiento y la optimización de sus perfiles”, explicó el doctor Armando Robledo Olivo, profesor investigador del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos y candidato del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).

1 BiosensoresLos biosensores aplicados a los procesos térmicos en alimentos también son conocidos como integradores o indicadores tiempo-temperatura (TTI, por sus siglas en inglés), son dispositivos sencillos y de bajo costo que presentan una dependencia al tiempo y temperatura e indican un cambio irreversible. Además tienen la capacidad de inactivar los microorganismos o enzimas indeseables en los alimentos, lo que permite evaluar un proceso alimenticio sin emplear contaminantes.

“Este tipo de sensores tiene un uso muy relevante, porque nos pueden dar una idea de qué está pasando con el alimento durante los procesos térmicos. Es muy importante el diseño de nuevos alimentos con algunos aditamentos que puedan prevenir o dar mayor información sobre el producto dentro de la industria del alimento”, comentó el doctor Mario Alberto Cruz Hernández, jefe del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos de la UAAAN.

Pasteurización y esterilización

De acuerdo con los investigadores, el diseño de los procesos térmicos de pasteurización y esterilización requiere un extenso entendimiento de los métodos del proceso, del calentamiento del producto y el impacto en el deterioro de los alimentos atribuible a un patógeno, un organismo resistente al calor o una enzima que pueda afectar la calidad de los alimentos.

“La importancia de los integradores tiempo-temperatura o biosensores es que se puede realizar una evaluación en el lugar, tanto del contenido microbiano como del contenido vitamínico, utilizando modelos matemáticos mediante la función del integrador tiempo-temperatura”, señaló el doctor Robledo Olivo.

Además, de manera alternativa, el proceso térmico puede ser evaluado con el uso de estos integradores o biosensores como un indicador de la seguridad y la calidad de los procesos en alimentos.

Enzimas encapsuladas

El científico Robledo Olivo indicó que la innovación en estos biosensores recae en el uso de enzimas provenientes de microorganismos termófilos o termotolerantes en este tipo de compuestos. Estas enzimas tienen la capacidad de poder evaluar tiempos largos e incluso temperaturas elevadas en la esterilización.

Los biosensores o integradores tiempo-temperatura se componen de dos materiales principales. El contenedor que es un material polimérico, plástico; y el contenido, que en este caso son enzimas. En estos sensores se encapsula la enzima dentro del contenedor, su tamaño y forma deben simular algún alimento, ya sea de forma esférica, como son los chícharos, o de forma cilíndrica semejante a los frijoles, pueden ser cuadros simulando carne cortada, etcétera.

“Un punto frío es el lugar donde no se aplica el calor para llevar a cabo la pasteurización o esterilización en cuanto a su tiempo y temperatura. Estos biosensores los colocamos dentro del proceso de pasteurización, ya sea en una lata o dentro de un contenedor para comida precocida, y estos dispositivos nos van a permitir encontrar algunos puntos fríos dentro de la lata o dentro del proceso del alimento”, detalló el doctor Robledo Olivo.

Los biosensores se basan principalmente en la cuantificación de la actividad enzimática o la entalpía residual antes del tratamiento y después del tratamiento. Se hace una comparación completa antes de iniciar el proceso para observar qué porcentaje se pierde durante el proceso, esto se correlaciona con los modelos matemáticos y permite interpretar si hay o no inactivación de un microorganismo.

“Se ha evaluado el uso de diversas enzimas para ser aplicadas como biosensores. Con estas enzimas estudiamos los tiempos de inactivación enzimática en diversos procesos térmicos, principalmente en procesos de pasteurización, utilizando calentamiento convencional, la aplicación directa de calor y aplicamos tecnologías alternativas como pulsos eléctricos moderados, mejor conocido como procesamiento óhmico”, puntualizó Robledo Olivo.

Actualmente, en el DCTA desarrollan la investigación en jugos de granada y de frambuesa para evaluar la inactivación de compuestos nutricionales.

Vinculación con la industria

Dentro del proyecto, los científicos del DCTA contemplan fortalecer la aplicación de los biosensores aplicando tecnologías alternativas que se perfilan a reemplazar diversos métodos convencionales.

“Más adelante quisiéramos entrar de lleno a las tecnologías alternativas, aplicando estos biosensores o conjugando estos biosensores con la aplicación de los pulsos eléctricos moderados u otras tecnologías, para ver sus posibles efectos y tener los modelos matemáticos que predigan la utilización de estas tecnologías”, indicó el doctor Robledo Olivo.

1 Dr. Armando Robledo Olivo1416Dr. Armando Robledo Olivo.Otra vertiente que puede tomar la investigación a futuro es el uso de polímeros que permitan una mejor conducción de calor para la optimización del proceso térmico.

“Desarrollaremos algunas combinaciones de polietileno o polipropileno principalmente, tal vez con algunos compuestos biodegradables como el almidón o el quitosano con características que nos permitan tener otras cualidades para una mejor conducción de calor, más rápida y que ayude a estimular los procesos térmicos en alimentos”, agregó Robledo Olivo.

En el mediano y largo plazo, los especialistas del DCTA contemplan la vinculación de este trabajo con productores de la región y el sector industrial a través de diversos proyectos.

“La visión del departamento y el deber ser de la universidad siempre ha sido tratar de vincularnos con las empresas y, principalmente, con productores de servicios básicos de alimentos. Entonces, la mayoría de los proyectos que se desarrollan en el departamento van enfocados en una vinculación”, señaló el doctor Cruz Hernández.

Los científicos buscarán sentar las bases a nivel laboratorio y, posteriormente, aplicarlas a nivel industrial. Dentro de los productos esperados en este proyecto, destacan la formación de recursos humanos altamente especializados, principalmente a nivel licenciatura.

“Estamos iniciando esta línea de investigación, se están sumando cada vez más tesistas con el interés de desarrollar este tipo de tecnologías y también tenemos contacto con empresas del ramo de los jugos para una posible aplicación de estos biosensores. Estamos abiertos a más participaciones con instituciones o empresas”, añadió Robledo Olivo.

Para finalizar, el doctor Cruz Hernández aseveró que esta investigación cuenta con gran potencial de aplicación en diversas áreas, principalmente en el sector alimentario.

“El futuro del proyecto, en lo que hemos visto hasta ahora, tiene gran relevancia en el desarrollo de nuevos productos y nuevos procesos, porque habrá necesidad de trabajar sobre la evaluación de estos productos o procesos y ver cómo funciona el biosensor. Van a salir diferentes aplicaciones, ahora estamos iniciando con estas, pero buscaremos más”.

arroba14010contacto 1• Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos, UAAAN
webconacyt icon 1610 www.dcta-uaaan.mx/
telico2 01 (844) 411 0200 ext. 2009

•Dr. Armando Robledo Olivo
Profesor investigador del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos, UAAAN
 corrico dos  
[email protected]
 corrico dos  [email protected]

•Dr. Mario Alberto Cruz Hernández
Jefe del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos, UAAAN
 corrico dos  
[email protected]

AUTOR: Felipe Sánchez Banda

 

FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT

Comparte tu opinión sobre este artículo

Comentarios

Related Posts

Buscan salvar vidas con aplicaciones espaciales

30 marzo, 2017

30 marzo, 2017

Por Tania Robles San Luis Potosí, San Luis Potosí. (Agencia Informativa Conacyt).- La aplicación de nuevas tecnologías, específicamente de índole espacial,...

Científicos del CICESE diseñan dron para detección de plagas

28 julio, 2016

28 julio, 2016

AUTOR: Claudia Karina Gómez Cancino FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Tepic, Nayarit. (Agencia Informativa Conacyt).- El doctor en informática por la Universidad Politécnica de...

Celebra Premio Nacional de Ciencia y Tecnología en Alimentos 40 años de impulso científico

8 mayo, 2016

8 mayo, 2016

FUENTE: AGENCIA ID A fin de conmemorar su trayectoria abre la convocatoria 2016 y lanza una nueva categoría: “Investigación en alimentos...

Bioinsecticida politécnico podría evitar pérdidas en cosechas de cítricos

3 abril, 2017

3 abril, 2017

INSTITUTO POLÍTECNICO NACIONAL COMUNICADO DE PRENSA C-229 Ciudad de México, a 22 de marzo de 2017 Fue elaborado a partir...

Ganador de ExpoCiencias en ceremonia de premios Nobel

26 febrero, 2017

26 febrero, 2017

Por Dalia Patiño González Tehuacán, Puebla.  (Agencia Informativa Conacyt).- Yair Rodríguez López, de 18 años, originario de la comunidad de Tepanco...

Salvan a recién nacidos del sufrimiento fetal con tecnología mexicana

17 abril, 2018

17 abril, 2018

El dispositivo avisa a la mujer cuando monitorear su vientre, guarda en su memoria el resultado para después enviar la...

Diseñan casco mexicano para astronautas y pilotos

4 julio, 2016

4 julio, 2016

AUTOR: Tania Robles FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- Las condiciones físicas a que se somete un ser...

Nutrilete: un sistema web para consultas de nutrición

27 julio, 2018

27 julio, 2018

Por Érika Rodríguez Zacatecas, Zacatecas. (Agencia Informativa Conacyt).- “La última vez que visité a mi nutrióloga, tardó cerca de una...

Ándalo, auxiliar en la movilidad de ciegos

8 septiembre, 2017

8 septiembre, 2017

Por Dalia Patiño González Puebla, Puebla.  (Agencia Informativa Conacyt).- Usar la tecnología con un fin social es la propuesta de seis...

Tecnología RFID para optimizar líneas de producción

20 enero, 2017

20 enero, 2017

Aguascalientes, Aguascalientes.  (Agencia Informativa Conacyt).- Alfonso Correa Medina, estudiante de la maestría en informática y tecnologías computacionales en la Universidad Autónoma...

Desarrollan botanas y bebidas saludables

2 febrero, 2017

2 febrero, 2017

Santiago de Querétaro, Querétaro.  (Agencia Informativa Conacyt).- Estudiantes de la carrera de químico en alimentos de la Facultad de Química de...

COGNOS UNAM, el catálogo que comunica a la industria los desarrollos transferibles

1 agosto, 2016

1 agosto, 2016

FUENTE: AGENCIA ID   Es avanzada herramienta de la máxima casa de estudios que notifica logros tecnológicos y de innovación disponibles...

Albergará Campus Party 2016 el hackatón más grande del mundo

11 marzo, 2016

11 marzo, 2016

AUTOR: Jorge Armando Bonilla FUENTE:  AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Ciudad de México. 10 de marzo de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Con algunas innovaciones...

Más de 10 años de vida al paciente diabético que se somete a cirugía bariátrica

3 enero, 2019

3 enero, 2019

Sin embargo, la intervención debe ser realizada por especialistas certificados, pues en ello puede estar en riesgo la vida La...

La Casa de Hidalgo invita a sus alumnos de Arquitectura a participar en concurso internacional de diseño

12 agosto, 2017

12 agosto, 2017

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx La convocatoria fue emitida por la Universidad de...