El uso del Ozono en la industria de los alimentos

El uso del Ozono en la industria de los alimentos. En 1785 el científico holandés Von Marum sometió oxígeno puro y aire atmosférico a intensas descargas eléctricas, obteniendo una reduc­ción de los volúmenes de los gases. Estas descargas provocaban reac­ciones químicas que daban como producto un gas de olor punzante característico al que describió cien­tíficamente. Fue el primero que de­finió al Ozono, aunque sin darle esta denominación.

Medio siglo más tarde, en 1840, Christian Schonbein continuó con los experimentos del holandés, de­signando al fluido investigado “ozo­no”, término que proviene del grie­go “ozein” cuyo significado es “oler”.

Debido a su inestabilidad y elevado poder oxidante, el Ozono actúa rápi­damente rompiendo dobles enlaces y anillos aromáticos, por lo que se lo utiliza como agente desinfectan­te en distintas aplicaciones, par­ticularmente en el tratamiento de aguas y en la desinfección de aire en distintos tipos de ambientes ce­rrados (posee acción microbicida y desodorizante).

El O3 (Ozono) es una alótropo del oxígeno termodinámicamente ines­table, formado por tres moléculas de este elemento; su energía libre estándar de formación (ΔG°f) es positiva, por lo que el proceso de descomposición en moléculas de oxígeno diatómicas (O2) es espon­táneo. En medicina se lo utiliza para desinfectar quirófanos y otras salas y para el tratamiento de dis­tintas patologías (ozonoterapia), ya que posee numerosos efectos bené­ficos para el metabolismo y la salud.

En la industria de los alimentos se usa como desinfectante de superfi­cies que se encuentren en contacto con alimentos, así como en la con­servación, desinfección y desodori­zación, entre otras.

molécula-de-Ozono-El-Portal-del-Chacinado

Generalidades sobre el Ozono

La concentración de Ozono en aire es de 0,000002% en volumen. Su formación en la atmósfera, especí­ficamente en la troposfera, se inicia cuando las moléculas diatómicas de oxígeno se separan en átomos libres altamente reactivos debido a la acción de la radiación ultravioleta. Estos átomos luego colisionan con otras moléculas de oxígeno, dando como resultado moléculas de Ozono.

Debido a su gran inestabilidad el Ozono se descompone rápidamente en oxígeno diatómico, cumpliendo así su principal función: actuar como filtro de las Luz UV-B, radia­ciones de alta energía provenientes del sol, conocidas por ser biológica­mente nocivas.

A temperatura ambiente el Ozono es un gas azulado y de olor acre característico que puede resultar irritante. Además, es trece veces más soluble en agua que el oxígeno. Debido a su alto potencial de oxi­dación (2,07 V) es uno de los oxi­dantes más fuertes que se conocen: puede oxidar hierro, manganeso y otros metales pesados.

Esta característica otorga al Ozo­no una capacidad de desinfección muy superior a la del cloro y otros desinfectantes comunes. En la si­guiente tabla pueden observarse varios ejemplos que lo demuestran, ya que remueve el 99% de los or­ganismos patógenos (de cualquier grupo) con el menor valor de CT (concentración de desinfectante por tiempo de contacto).

Mecanismo de acción

La acción microbicida del Ozono se debe a su capacidad de oxi­dar componentes celulares vita­les de muchos microorganismos. El principal punto de acción son los constituyentes de la superficie celular. Dependiendo del tipo de microorganismo, la pared celular está formada por distintos compo­nentes, en las bacterias se consti­tuye de peptidoglicano, entre las arqueobacterias se presentan dis­tintas composiciones químicas, incluyendo glicoproteínas, pseudo­peptidoglicano o polisacáridos.

El Ozono actúa sobre todos ellos oxidándolos y generando otros compuestos que ya no forman la pared celular, por lo cual se incre­menta la permeabilidad y puede ocasionar la lisis celular. Además una vez que penetró la célula, el Ozono daña los constituyentes de los ácidos nucleicos (ARN y ADN); como consecuencia, los microorga­nismos no son capaces de desarro­llar inmunidad al Ozono como sí lo hacen frente a otros agentes desin­fectantes.

Efectos sobre las bacterias

El Ozono ataca la pared celular de las bacterias, e inhibe además su actividad enzimática al actuar sobre los grupos sulfhídrilos en ciertas enzimas. A partir de este momento la bacteria pierde su capacidad de degradar azúcares y producir gases. El deshidrogenado de glucosa fos­fato-6 es afectado del mismo modo que el sistema enzimático. La muerte de la bacteria puede ser de­bido a los cambios en la permeabi­lidad celular, posiblemente seguido de una lisis celular.

Efectos sobre los virus

Los virus son microorganismos ace­lulares, compuestos solamente de ácido nucleico y una proteína que lo encierra llamada cápside. El Ozono actúa rompiendo esta cápsula viral, dejando el ácido nucleico despro­tegido. Es probable además que el Ozono modifique los sitios de la cápsula viral que el virus utiliza para fijarse a la superficie de las células.

Aplicaciones en la industria de los alimentos

En 1997 la U.S. Food and Drug Administration (FDA) reconoció al ozono como GRAS (Generally Recognized As Safe) para su utili­zación en contacto con alimentos, y en 2001 dio su fallo definitivo, aprobando la normativa del uso de Ozono como aditivo de alimentos, durante su procesamiento o alma­cenamiento.

Muchas industrias ya habían comenzado a investigar las aplicaciones de este gas, e incluso las habían puesto en práctica. Por esto, actualmente existen proce­sos de limpieza y desinfección, así como técnicas de conservación, en los más diversos sectores alimen­tarios que incluyen al ozono, los cuales son sumamente efectivos y presentan importantes ventajas

Ozono en cámaras frigo­ríficas

La conservación en cámaras frigo­ríficas de productos perecederos tales como carnes, pescado, ve­getales, lácteos, etc. está amplia­mente difundida en la industria. La desventaja de estos equipos es que hacen necesario utilizar proce­sos secundarios dirigidos a evitar el desarrollo de microorganismos re­sistentes a las bajas temperaturas y la generación de malos olores en el interior de las cámaras.

Entre los sistemas que apoyan la acción del frío pueden citarse la radiación ultravioleta, el carbón activado, los compuestos de amo­nio cuaternario, aldehído fórmico, permanganato potásico, etc. Todos ellos producen residuos tóxicos, por lo que no pueden entrar en contacto directo con los alimentos. Por esta razón, actualmente se pre­fiere la utilización de Ozono como alternativa a los anteriores, debido principalmente a su baja toxicidad, a sus propiedades como desinfec­tante y desodorizante y a la escasez de residuos al finalizar el proceso.

Aunque depende de las condicio­nes de temperatura y humedad y del tipo de producto a conservar, la dosis de aplicación de Ozono en cámaras frigoríficas varía de 0,6 a 1,6 mg / m³. Es posible afirmar que la ozonización cumple cuatro objetivos esenciales que aseguran una correcta conservación de los alimentos, tanto en cámaras frigo­ríficas como en locales de manipu­lación, conservación y distribución:

1.-Mantiene la limpieza y desinfec­ción del ambiente.

2.-Evita o disminuye la pérdida de peso de los alimentos durante su almacenamiento.

3.-Desodoriza completamente el ambiente, impidiendo la trans­misión de olores de un alimento a otro.

4.-Favorece la conservación de los alimentos por un período de tiempo mayor.

Ozono en la industria cárnica y pesquera

Es sabido que todas aquellas indus­trias o establecimientos en los que se procesan, almacenan o comer­cializan carnes o pescados, cuen­tan indispensablemente con equi­pos de frío para la congelación y/o conservación de los productos. Sin embargo muchos de los microorga­nismos que permanecen inactivos dentro de las cámaras frigoríficas, se reestablecen una vez que alcan­zan la temperatura ambiente.

El Ozono destruye bacterias, mo­hos, esporas y todos aquellos mi­croorganismos que se incorporan. Es sabido que todas aquellas indus­trias o establecimientos en los que se procesan, almacenan o comer­cializan carnes o pescados, cuen­tan indispensablemente con equi­pos de frío para la congelación y/o conservación de los productos. Sin embargo muchos de los microorga­nismos que permanecen inactivos dentro de las cámaras frigoríficas, se reestablecen una vez que alcan­zan la temperatura ambiente.

El Ozono destruye bacterias, mo­hos, esporas y todos aquellos mi­croorganismos que se incorporan a la carne durante las distintas eta­pas de producción, obteniéndose de esta manera alimentos inocuos sin importar la temperatura a la que se encuentren. Para esto es imprescindible que el tratamiento se inicie con la primera etapa de producción, es decir en el matade­ro, ya que los microorganismos que pueden alterar la calidad del pro­ducto se adhieren a él durante su manipulación (la masa muscular de cualquier animal sano no contiene microorganismos).

Con la incorporación de pequeñas concentraciones de Ozono a la at­mósfera del lugar donde se procesan o almacenan los productos cárnicos (se recomienda una dosificación de 2 a 3 p.p.m. en el proceso de con­gelación, siendo suficiente 1 p.p.m. durante la conservación), se logra:

1.-Conseguir una carne más tierna, debido a que el ozono estimula la acción digestiva de las enzimas.

2.-Asegurar la inocuidad de los pro­ductos cárnicos.

3.-Aumentar considerablemente el tiempo de almacenamiento, lo que extiende la vida útil de car­nes y pescados.

4.-Disminuir significativamente las pérdidas de peso.

5.-Mejorar el aspecto visual del pro­ducto.

6.-Suprimir olores desagradables dentro de las cámaras frigoríficas.

Es interesante observar las diferen­cias que se presentan al comparar carne conservada en atmósfera ozo­nizada, con otra sin ozonizar en la tabla a continuación.

diferencias-al comparar-carne-conservada-en-atmósfera ozonizada-y-sin-ozonizar-El-Portal-del-Chacinado

Al momento de utilizar el tratamien­to con ozono se debe tener en cuen­ta que si se desea obtener un mejor resultado debe aplicarse en todas las etapas de producción. Se reco­mienda contar, tanto en el matadero como en los lugares de fracciona­miento, transporte, almacenamiento y comercialización, con una atmós­fera que contenga las concentracio­nes de ozono correctas, dependien­do de la temperatura, humedad y producto a tratar.

Ventajas y desventajas del Ozono con fines de inocuidad en alimentos

VENTAJAS

  • Necesita menor concentración y tiempo de contacto que otros desinfectantes para lograr el mismo resultado que estos.
  • Su acción es independiente del pH de agua (a niveles de pH entre 6 y 9).
  • Los microorganismos no desarrollan resistencia frente a él.
  • Los tratamientos de desinfección con ozono carecen por completo de impacto ambiental.
  • Oxida hierro y manganeso, lo cual permite remover color.
  • No existe riesgo de sobre-dosificación.
  • No requiere el manejo de productos químicos.
  • No produce subproductos halogenados, excepto en agua con alto contenido de bromo.

DESVENTAJAS

  • Generación in situ.
  • En presencia de bromatos, aldehídos o cetonas produce subproductos.
  • Requiere una gran cantidad de energía para su producción.
  • Su acción es poco prolongada.

Fuente: El Portal del Chacinado

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