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Rayos X en la industria alimentaria

La tomografía computerizada permite el control no destructivo de un producto a lo largo de todo el proceso de elaboración

  • Autor: Por MAITE PELAYO
  • Última actualización: 7 de abril de 2010
Imagen: Samuel Moreno

La tomografía computerizada (TC) está basada en la pérdida de energía de los rayos X que atraviesan tejidos de densidades diferentes. Las múltiples radiografías del alimento procesadas por ordenador permiten obtener imágenes muy detalladas de secciones o "rodajas" del producto analizado. Esto permite estudiar las estructuras y texturas internas de diferentes alimentos como frutas en distintos estados de maduración o formación de agujeros en los quesos. También posibilita estudiar la evolución de un alimento a lo largo del tiempo o su evolución frente a la aplicación de distintos tratamientos. Con el uso de la TC se obtienen imágenes computerizadas en una escala de grises en las que, por ejemplo, se distinguen el magro, la carne y los huesos de un producto cárnico como un jamón, así como la difusión de la sal en el proceso de maduración de la pieza, ya que esta técnica también permite visualizar la sal añadida a un producto gracias a su distinta densidad. De esta manera, se controla todo el proceso y se evitan sorpresas sin que sea necesaria la destrucción, aunque sea parcial, del producto, ya que se trata de un tratamiento no invasivo.

Las aplicaciones de la tomografía computerizada en la industria alimentaria son muy numerosas: diseño y desarrollo de nuevos procesos, control y optimización de productos cárnicos y pescados curados en sal, clasificación de canales y piezas según su contenido graso, control de procesos de secado y maduración en diferentes sectores (cárnicos, pescado, frutas, quesos...), calidad de frutas y su maduración, control de procesos de congelación/descongelación, estudio de la formación de anomalías en el interior del producto... A través de esta técnica el alimento se vuelve transparente al ojo que lo controla y permite realizar, en todo momento, un exhaustivo seguimiento de su proceso de producción.

Aplicación en porcino

Con la tomografía computerizada es posible evaluar la calidad de la canal y determinar parámetros como su composición y sus cortes

Una de las aplicaciones industriales de la TC es determinar la composición de canales porcinas. Debido a que la grasa, el magro y el hueso tienen densidades diferentes, esta tecnología permite obtener imágenes en escala de grises en las que se pueden distinguir los diferentes tejidos de la canal. De esta manera, es posible estudiar la composición de la canal y de sus diferentes cortes con la evaluación y caracterización de su estructura. A partir de estas imágenes se obtienen datos tan relevantes para el fabricante como cantidad y distribución del magro y la grasa, espesor de esta última respecto al músculo en las diferentes zonas, así como los volúmenes de los distintos cortes. Con estos datos será posible evaluar la calidad de la canal y determinar diferentes parámetros como su composición y sus cortes, y la grasa intermuscular.

Las imágenes obtenidas se pueden tratar directamente mediante un software específico o bien mediante técnicas estadísticas avanzadas, e incluso, combinar ambos sistemas obteniendo así los parámetros deseados. Otra de las aplicaciones de la TC en este sector porcino es la calibración de los equipos automáticos de clasificación de las canales. Con esta tecnología, además de valorar la calidad de las canales, se optimiza la cadena de producción para un posterior procesado adecuado a sus características.

Rayos X en jamón

Una de las grandes aplicaciones se encuentra en la elaboración del jamón curado. Esta tecnología permite, gracias a la diferente atenuación de los rayos X, obtener imágenes de tejidos según su diferente contenido de sal añadida. De esta manera, se puede visualizar la difusión de la sal a través del magro gracias a su mayor densidad, por lo que la TC resulta útil como herramienta de estudio y optimización de los procesos de salado y secado del jamón curado. Dentro de sus aplicaciones destaca el estudio de los factores que afectan al proceso de salado, la optimización de los procesos de salado, reposo y secado, el control de la seguridad alimentaria y la calidad de productos con contenido de sal reducida así como la evaluación de la calidad del producto final en todos los casos.

Imagen: deramaenrama

Los contenidos de sal y agua en el jamón curado, así como la actividad del agua (aw), es decir, la cantidad disponible para el crecimiento de microorganismos y para que se puedan llevar a cabo diferentes reacciones químicas, se pueden predecir durante todo el proceso con el uso de modelos de predicción que se elaboran con rayos X en dos bandas de energía diferentes, obteniéndose estimaciones con porcentajes de error muy bajos. La predicción de estos parámetros permite determinar si se han alcanzado las concentraciones mínimas en las zonas críticas centrales con el objetivo de evitar, a lo largo de todo el proceso, la posible sucesión de problemas, tanto organolépticos (alteraciones de sabor, olor...) como microbiológicos que pudieran poner en peligro la calidad y seguridad alimentaria del jamón curado.

La TC también resulta eficaz para optimizar los procesos de elaboración de jamones curados en los casos de reducción de sal, tan en línea con los requerimientos actuales. El Ministerio de Sanidad y Consumo, a través de la Estrategia para la Nutrición, Actividad Física y Prevención de la Obesidad (NAOS), ha instado a las industrias del sector alimentario a desarrollar productos más saludables que contribuyan a una dieta sana y equilibrada. Entre sus recomendaciones está la de reducir el contenido de sal en los diferentes productos con el propósito de disminuir en la población la ingesta diaria de sodio. Pero la reducción en el jamón no es sencilla, ya que ésta también juega un importante papel tecnológico en su elaboración. De ahí la importancia de disponer de una herramienta que permita realizar un fiel seguimiento de los procesos de elaboración en estos casos.

Gracias a que es un procedimiento no invasivo, la TC también puede aplicarse de forma directa en animales vivos para realizar estudios de mejora genética, curvas de crecimiento, estudios sobre la deposición de la grasa según la alimentación, la raza, el sexo o la edad, entre otros. Una interesante aplicación tecnológica que ayudará a la industria alimentaria a optimizar procesos para conseguir productos seguros y de máxima calidad.

ESCÁNER EN ALIMENTOS

La tomografía computarizada (TC) o tomografía axial computerizada (TAC), también llamada escáner, nació como un procedimiento de diagnóstico médico que utiliza la tecnología de rayos X asistida por un ordenador para crear múltiples imágenes transversales del cuerpo ("tomos" significa corte o sección) que, en su conjunto, proporcionan una detallada imagen en 3D. Entre los usos sanitarios de la TC se incluye la exploración de huesos fracturados, patologías tumorales, coágulos de sangre y signos de enfermedad cardiaca, así como búsqueda de hemorragias internas. Ahora, esta nueva aplicación de la TC se suma a las tecnologías emergentes en la industria alimentaria con el fin de visualizar mediante sistemas no destructivos ni invasivos el interior de los alimentos y controlar su calidad y seguridad en todo su proceso de producción.

Los rayos X se habían utilizado con anterioridad en alimentación para visualizar el interior de producto envasado (detección de fallos en el envasado) y la detección de impurezas y residuos contaminantes como restos de espinasen pescados procesados, residuos de cascarillas de los cereales o caracoles en los vegetales, así como la posible presencia de metales. También se han utilizado para comprobar la integridad de los envases y determinar la existencia de pequeñas irregularidades en los cierres de latas y bolsas. Por otro lado, las radiaciones ionizantes de rayos X constituyen un tratamiento físico para la conservación de alimentos al eliminar los microorganismos presentes y alargar la vida útil del producto.




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