Calentamiento ohmico-electroporación

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Según (Villamiel, Mar; Instituto de Fermentaciones Industrial; Consejo Superior de Investigaciones, 2006) nos indica que “la velocidad de calentamiento es directamente proporcional a la intensidad del campo eléctrico y a la conductividad eléctrica del alimento y a la conductividad eléctrica del alimento y los alimentos deben ser conductores pero no tanto.”

CAMPOS ELECTRICOS PULSADOS

Existen dos mecanismos de acción de los CEP en la inactivación de microorganismos la rotura eléctrica de la membrana y la electroporación.

Según (Barrado, 2010) “La aplicación de series de pulsos de alto voltaje y corta duración rompe las membranas celulares de formas vegetativas de microorganismos en medios líquidos por agrandar poros existentes (electroporación) o bien por la rotura eléctrica de la membrana celular.”

En su texto (Barrado, 2010) expresa “se producen poros que afectan a la funcionalidad de la membrana modificando los flujos de solutos y la regulación osmótica. Las membranas tratadas con CEP se convierten en permeables por electroporación a agua y pequeñas moléculas lo que aumenta la presión osmótica interior.”

ELECTROPORACION

“La electroporación es un pulso eléctrico de alto voltaje que se utiliza para inducir un estado eficaz de poración en una membrana.” (ADAC, 2010)

Para (Fernandez-Molina, Barbosa-Cánovas, & Swanson, 2001) la electroporación “Es un fenómeno que desestabiliza temporalmente la capa lipídica y las proteínas de la membrana celular al ser sometidas a campos eléctricos pulsantes de alto voltaje.” Y su objetivo es la eliminación de microorganismos.

Según (Fernandez-Molina, Barbosa-Cánovas, & Swanson, 2001)”El plasma de las membranas celulares hace permeable a pequeñas moléculas, después de haber sido expuesto a un campo eléctrico, y la permeabilidad causa hinchazón y una eventual ruptura de la membrana celular”.

Fig. Electroporación de una membrana celular mostrando zonas de hinchamiento, lisis e inactivación celular

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“El principal efecto de los campos eléctricos es en la membrana celular, por lo tanto, causa permeabilidad debido a la compresión y formación de poros en esta.” (Calderón-Miranda, San Martín González, Barbosa-Cánovas, & Swanson, 1999)

Ademas (González Sosa, 2011) dice que “Al aplicar una intensidad determinada de campo eléctrico, se produce una diferencia de potencial entre ambos lados de la membrana (potencial transmembrana), que provoca una deformación o destrucción de la pared celular”.

Cuando el diferencial de potencial alcanza un valor determinado, el cual depende del tipo de microorganismos, da lugar a la formación de poros en la pared, por lo tanto facilita la permeabilización de la membrana. Los poros formados pueden ser reversibles o irreversibles, según si se excede o no un determinado umbral de campo eléctrico.

“Los efectos tienen descargas eléctricas de gran intensidad de campo, sobre suspensión de microorganismos, en una solución electrolítica entre dos electrodos” (González Sosa, 2011) y ocasionan:

Destrucción mecánica de la membrana celular de los microorganismos, cuando se aplican descargas eléctricas de pulsos cortos.

Electrolisis de sustancias, dependiendo de la composición de la solución electrolítica, y del material del electrodo.

Calor producido por el efecto joule. Está demostrado que este calor no es el responsable de la destrucción de los microorganismos. Es la diferencia de potencial a ambos lados de la membrana la que produce esta ruptura aunque sí favorece el proceso de destrucción.

La ventaja de la electroporación es que es una técnica eficaz en la inactivación de microorganismos en los alimentos. (González Sosa, 2011) Nos dice que “en la electroporación el alimento mantiene todos sus nutrientes y sus características organolépticas mientras que por medio de los otros métodos estas se pierden”.

ELECTROPORACION REVERSIBLE

La electroporación reversible es cuando la célula tiene la capacidad de regenerar el número poros debido a su baja formación en la membrana, consiguiendo así la permeabilización temporal de la membrana, sin causar la muerte celular.

ELECTROPORACION IRREVERSIBLE

La electroporación irreversible que, al contrario con la reversible, ocurre cuando el número de poros formados en la membrana por unidad de tiempo