Un sistema descontaminante sin compuestos químicos para frutas y verduras

A nivel mundial se puede observar un número creciente de brotes de enfermedades transmitidas por alimentos y asociadas, concretamente, al consumo de frutas y verduras «listas para consumir». Los tratamientos aplicados en la actualidad, como el lavado con cloro, suelen dejar un residuo químico y generar también aguas residuales. Existe una demanda creciente de métodos que permitan reducir la cantidad de compuestos químicos que se usan en este proceso, lo cual puede conseguir aplicando el sistema descontaminante creado en el seno del proyecto SAFEBAG, que es, a la vez, eficaz y ecológico.

El equipo de SAFEBAG, dotado con fondos del 7PM, está desarrollando un novedoso sistema de descontaminación en el propio envase con el que se reducirá la cantidad de compuestos químicos necesarios durante el lavado. Dicho sistema se fundamenta en un plasma atmosférico frío que se genera en el interior del envase alimentario sellado y que produce partículas con carga alta (radicales libres), las cuales perjudican o incluso destruyen las posibles bacterias. Algunas investigaciones anteriores ya han indicado que este plasma no térmico integrado en el envase (un gas energético ionizado) es capaz de reducir notablemente la carga microbiana de las frutas y verduras frescas.

SAFEBAG profundiza ahora en esos indicios y realiza nuevas investigaciones con las que incrementar al máximo las ventajas de esta tecnología. El equipo ha construido un prototipo en fase precompetitiva basado en plasma que ya está listo para ensayarse en instalaciones industriales para determinar su efectividad a la hora de descontaminar frutas y verduras frescas embolsadas.

El proyecto se encuentra en una frase crucial como es la de ensayo, y la Dra. Edurne Gastón Estanga, responsable de tecnología alimentaria en IRIS (España) y coordinadora de SAFEBAG, cuenta a la revista research*eu cuáles son los elementos innovadores de esta tecnología y lo que vendrá después de recibir la aprobación por parte de la industria.

¿Cuáles son los objetivos principales del proyecto?

El proyecto tiene el objetivo general de desarrollar un prototipo precompetitivo de un proceso novedoso con el que reducir la carga microbiana en productos frescos envasados. El proceso se basa en la tecnología del plasma atmosférico frío, garantiza la seguridad alimentaria y prolonga la vida útil del producto sin alterar su calidad ni su perfil nutricional.

Para cumplir esa meta se fijaron cinco objetivos. En primer lugar, nos propusimos utilizar una instalación experimental de plasma a escala de laboratorio para optimizar los parámetros del proceso de plasma, con los fines de alcanzar una eficacia antimicrobiana máxima y conservar la calidad y el valor nutricional del producto. El segundo objetivo consistía en describir la descarga del plasma físico y correlacionarla con la eficacia antimicrobiana a fin de comprender con mayor precisión los entresijos del proceso. En tercer lugar, debíamos ampliar la escala del proceso hasta un nivel precompetitivo, esto es, diseñar y construir un prototipo de unidad industrial. Los últimos dos objetivos eran validar el rendimiento del prototipo en la industria de los productos frescos y demostrar la viabilidad del prototipo.

¿Por qué es tan importante mejorar los métodos para la descontaminación de verduras?

El cloro es uno de los esterilizadores de más eficacia y su uso está generalizado en el sector de los productos frescos. Pese a la estricta normativa de seguridad e higiene durante el procesado, en todo el mundo se siguen produciendo brotes de enfermedades transmitidas por alimentos, y en concreto por frutas y verduras «listas para consumir». Es frecuente que surjan riesgos nuevos por cambios en las características de los microorganismos relevantes y también del entorno. Reforzar la seguridad de estos productos es de suma importancia para poder proteger al consumidor, máxime a la vista del consumo cada vez mayor de productos frescos envasados.

¿Qué innovaciones y novedades aporta el método del proyecto a la descontaminación?

Ya es innovador el mero hecho de usar plasma atmosférico frío con fines de conservación de alimentos. Es una tecnología que se ha sumado recientemente a la lista de procesos no térmicos aplicables a los alimentos. El método de SAFEBAG también es novedoso porque el plasma se genera dentro del envase sellado que contiene el producto, lo cual supone un tratamiento rápido que elimina el riesgo de que se produzca una contaminación con posterioridad al procesado. SAFEBAG es una tecnología de lavado en seco, no térmico y sin compuestos químicos que, además, es compatible con la producción en serie y el envasado en atmósfera modificada.

¿Cómo funciona exactamente la descontaminación con plasma?

El plasma (denominado el cuarto estado de la materia) es un gas energizado por electricidad cuyas moléculas constituyentes se disgregan y liberan electrones, radicales, iones positivos y negativos y cuantos de radiación electromagnética, si bien algunas moléculas pueden permanecer neutras. Hay varias clases de plasma, según las condiciones en las que se generen. SAFEBAG utiliza plasma atmosférico (es decir, casi a temperatura ambiente) frío y aplica el método de descarga de barrera dieléctrica. Cada envase alimentario se trata colocándolo entre dos electrodos de alta tensión. El proceso de alta tensión aplicado ioniza el gas dentro del campo eléctrico, incluido el gas contenido en el interior del envase. Esta mezcla de especies activas es lo que produce el efecto antimicrobiano. Las especies reactivas interactúan con la superficie alimentaria alterando la estructura de la superficie celular. Ello provoca la liberación de componentes celulares, lo que afecta a la integridad de las células. También podría producirse un daño al ADN, según el tipo de microorganismo. Poco después, el gas activo recupera su estabilidad, lo cual es un aspecto crucial. Así, en el producto no quedan residuos químicos.

Su propósito es alargar la vida útil y mantener el valor nutricional del producto. ¿En qué medida cumple el proyecto ese propósito?

Los trabajos realizados en el laboratorio han deparado resultados halagüeños en una serie de frutas y verduras frescas, como las espinacas, los tomates «cherry» y las fresas; concretamente, mayor vida útil y retención de parámetros clave de la calidad. En algunos productos frescos, los resultados han sido menos esperanzadores, por ejemplo, en los vegetales de hoja verde. En el sector se trabaja con tal diversidad de productos alimentarios, que no hay ningún método de tratamiento universal.

¿Qué etapas restan del proyecto? ¿Y a su conclusión?

Ya se ha construido el prototipo precompetitivo, que está listo para su validación en un entorno industrial, lo cual consiste en probar la tecnología en una gama amplia de productos y condiciones industriales. Los ensayos tendrán lugar en las instalaciones de socios de nuestro proyecto: Nature's Best (Irlanda) y Verdifresh (España). El control de la tecnología en condiciones cuasi-industriales es fundamental para que se pueda adoptar satisfactoriamente. Al término de los ensayos de validación industrial se dispondrá de nuevas recomendaciones de desarrollo y ajustes para la ampliación de la escala, y se tomarán las medidas correspondientes.

¿Cuándo calcula que podrá comercializarse este sistema?


Es muy pronto para predecirlo. Nos han llegado manifestaciones de interés desde un buen número de empresas de todo el mundo dedicadas al tratamiento de alimentos. Habrá que completar las pruebas con el prototipo en condiciones industriales y, seguidamente, crear una tecnología de nueva generación destinada a satisfacer las condiciones de procesamiento a escala comercial. Se prevé que todo ello pueda llevarse a cabo en un plazo de dos a tres años.