Leemos bastante, investigamos diariamente en muchos portales ,observamos alimentos deshidratados por diversas técnicas en almacenes de superficies ,revisamos su composición y tabla nutricional ,los consumimos y en la mayoría de los casos vaya que decepción, en algunos casos porque el sabor no es el que esperamos, porque encontramos estructuras cauchosas,en otras muy dulces, muy arenosas, muy desmenuzables ,en fin sus características físicas muchas veces no coinciden con lo leído ,su sabor mucho menos y en el peor de los casos su composición no es la que la tabla nos enseña.
De cien productos deshidratados por la técnica de Liofilización encontramos de buena calidad menos del treinta por ciento debido a muchísimos factores de los que podemos mencionar varios:
Una mala Materia Prima:
De este punto podemos extender un tomo completo pero una mala materia prima incide bastante porque si de ella debemos conservar sabor olor y composición y partimos de algo de mala calidad el resultado final será por supuesto de algo muy defectuoso.
Dentro de este mismo punto si escogemos para la elaboración de snacks de frutas ,material de excesiva madurez o de una microbiología exacerbada de manera lógica obtendremos defectos al final de la producción, porque al retirar el agua la concentración de azúcar se eleva y en el caso de la microbiología alta a pesar que la técnica implica la utilización de ultravacío y temperaturas extremas ,los microorganismos se inactivan y se lisan ,pero en los recuentos aparecen así se encuentren muertos en la matriz final de producto terminado.
Mala Congelación:
La congelación es vital dentro de la producción de alimentos Liofilizados,para realizar la tarea de sublimar requerimos de manera obligatoria que nuestra materia prima se encuentre completamente congelada,eso quiere decir que llegue a un punto mínimo de frío que congele cada uno de los componentes de la materia prima o sustancia en cuestión,lo que implica bajar a temperaturas que logren formar hielo en todas sus estructuras para que se dé el paso de sólido en este caso hielo a vapor ,sin experimentar dentro de nuestro equipo de Liofilización el estado líquido que daña nuestro producto que será de gran valor económico,pero peor aún ,al congelar mal las materias primas podremos incurrir en el daño parcial o permanente de nuestro equipo debido a que posterior a la sublimación se atrae el vapor obtenido a un shelf o condensador por la ayuda de una bomba especial de ultravacío ,la cual al halar agua en estado líquido esta no se direcciona hacia el condensador sino que se va hacia la bomba mezclándose con el aceite especial de esta ,causando problemas en nuestro costoso equipo.
Mala calidad del aire de la planta.
A pesar que nuestro equipo funciona al vacío y debería ser por ende garantía de seguridad para la obtención de un buen producto final esto no es del todo cierto.
Nuestra planta de alimentos debe tener unos mínimos estándares de calidad de aire a fin de realizar las labores culturales amparados bajo un aire limpio, que tampoco es sinónimo de calidad de producto sino tenemos a nuestro personal ,completamente entrenado en manejo de alimentos para lograr a través de un compromiso y un enorme sentido de pertenencia el manejo aséptico de todas y cada una de las áreas de nuestra planta en especial la de transformación a producto liofilizado o área blanca ,donde tendremos una mejor calidad de aire ,para el caso específico de la presurización del equipo una vez el producto se encuentre terminado.
De poco sirve trabajar con materia prima de buena calidad, proveniente de proveedores entrenados, con personal idóneo, responsable, Si la calidad del aire final para llenar la cámara de liofilización para abrir el equipo se encuentra sin filtrar, o se encuentra filtrada pero el aire se encuentra húmedo.
Nuestro producto es altamente higroscópico eso indica que se encuentra tan seco que debe recuperar esta humedad a como dé lugar, y si esta viene a través del aire que mantenemos dentro de nuestra área blanca o el área de empaque, habremos perdido tristemente un día completo de trabajo.
Es Ideal seguir como en toda empresa de alimentos estas directrices a fin de lograr alcanzar lo máximo esperado.
10 MANDAMIENTOS DE LAS BUENAS PRACTICAS DE MANUFACTURA
1- ESCRIBIRAS TODOS LOS PROCEDIMIENTOS Y NORMAS
2- SEGUIRAS LOS PROCEDIMIENTOS ESCRITOS
3- DOCUMENTARAS EL TRABAJO CON LOS REGISTROS CORRESPONDIENTES
4- VALIDARAS LOS PROCEDIMIENTOS
5 -DISEÑARAS Y CONSTRUIRAS LAS INSTALACIONES Y EQUIPOS ADECUADOS
6- DARAS MANTENIMIENTO A LAS INSTALACIONES Y EQUIPOS
7- SERAS COMPETENTE COMO RESULTADO DE EDUCACIÓN ADIESTRAMIENTO Y EXPERIENCIAS
8- MANTENDRAS LIMPIAS LAS INSTALACIONES Y EQUIPOS
9- CONTROLARAS LA CALIDAD
10- FORMARAS Y EXAMINARAS AL PERSONAL PARA EL CUMPLIMIENTO DE LO ANTERIOR.
Ahora bien existen dos tipos de liofilizados como lo menciona el Dr Jennings qepd Director de la Sociedad Internacional de Liofilización: Las Sopas y Los Cocteles.
La Sopas son aquellas materias primas con mayor cantidad de sólidos solubles muchas veces en forma de matriz sólida ,las cuales deberán congelarse muy bien a fin de cubrir todos sus componentes y los cocteles los cuales normalmente no poseen matriz sólida sino se presentan como un líquido con algunos sólidos internos que deberán ser concentrados y preservados por la aplicación de la técnica; dicho esto nos encontramos con diferentes materias primas a liofilizar y no debemos jamás realizar el mismo protocolo para ellas porque los errores a incurrir serán bastantes.
Además en toda deshidratación y mejor aún en Liofilización podemos llegar a:
INFLUENCIA DE LA DESHIDRATACIÓN SOBRE:
A) Proteínas: El valor proteico de las proteínas deshidratadas depende del método de secado. Y a que las exposiciones prolongadas a altas temperaturas las hace menos digeribles, pero las desnaturaliza y hay pérdida de su funcionalidad.
B) Microorganismos: Al disminuir la humedad de un alimento y el Aw (Actividad acuosa) por debajo de 0,8 evita el desarrollo de microorganismos pero puede haber presencia de esporas.
C) El aumento en las temperaturas favorece la oxidación de grasas y por tanto aumenta la rancidez por lo que generalmente se agregan antioxidantes
D) Carbohidratos, el principal deterioro (obscurecimiento) se presenta en frutas y hortalizas debido a las reacciones de Maillard y Caramelización. Los tejidos animales
Al no tener grandes cantidades de hidratos de carbono no presentan gran deterioro. Sobre todo las carnes. En cambio el huevo y la leche o los productos elaborados a base de estos presentan una coloración debido a la reacción de Maillard y Caramelización. El valor biológico no cambia.
Esto en el caso de otras técnicas
En el caso específico de la Liofilización al realizarse al vacío podemos evitar oxidación de materias primas, dicha técnica tiene una ventaja enorme porque en sí el equipo en su interior modifica la atmósfera ,controlando deterioros de materiales de valor agregado alto pero altamente delicados, por tanto La liofilización puede ser definida como un proceso de estabilización en el cual el material primero es congelado y entonces la concentración del solvente, comúnmente el agua, es reducida mediante sublimación y desorpción, a niveles que no sostendrán más el crecimiento biológico o las reacciones químicas.
Ahora volviendo a las sopas y los cocteles requerimos como paso fundamental en la liofilización de alimentos hacer una formulación, en ella sabremos cómo se congela, cuanto sólido debe esperarse al final, en sí el manejo individual de cada materia prima. La formulación del producto es quizás el paso más importante en el proceso de liofilización. La naturaleza, tiempo y gasto del proceso de liofilización son directamente dependientes de la naturaleza química y física de la formulación. Aunque la formulación representa el paso individual mas importante en el proceso de liofilización, su impacto sobre el proceso de secado y sobre la naturaleza del producto final no es frecuentemente bien entendido.
Por ello retomando sopas y cocteles tenemos:
Las sopas son formulaciones que pueden ser liofilizadas fácilmente para producir una pastilla porosa con estabilidad a largo plazo, que tiene el mismo volumen de la formulación congelada
Los cócteles, sin embargo, son formulaciones con las cuales hay grandes dificultades para producir un producto liofilizado estable. A fin de liofilizar el producto para que una vez seco sea auto-sostenible, los sólidos totales en la formulación generalmente no deben ser inferiores al 2%. En formulaciones en las que los sólidos están por debajo del 2%, la pastilla liofilizada puede desbaratarse durante el proceso de secado y, en casos conocidos, incluso salirse del contenedor.
La Liofilización de una formulación estará basada en sus propiedades térmicas. Estas propiedades térmicas son dependientes de la composición de la formulación. Se ha conocido que incluso pequeños cambios en la composición de la formulación como resultado de ajustes en el pH, tienen un impacto significativo en las propiedades térmicas. Por eso es aconsejable caracterizar la formulación por sus propiedades físicas, ópticas o eléctricas.
La formulación del producto es quizás el paso más importante en el proceso de Liofilización
Existen Muchas formulaciones, pero entre ellas hay que hacer énfasis en:
1 formulaciones que pueden ser liofilizadas fácilmente para producir una pastilla porosa con estabilidad a largo plazo, que tiene el mismo volumen de la formulación congelada
2 Otras formulaciones con las cuales hay grandes dificultades para producir un producto liofilizado estable donde la concentración del principio activo es mínima y el soporte de pastilla (matriz) porosa es mínimo es muy complicado de lograr ser reproducibles.
La cantidad del ingrediente activo de una fórmula puede variar desde tener varios gramos o tener milésimos de gramo donde se complica la obtención de un producto final, aunque la cantidad del ingrediente activo no implica que el proceso sea reproducible. (Jennings seminario de Liofilización 1993)
Algunos fórmulas farmacéuticas y de diagnóstico requieren de un acondicionamiento previo que les brindará una estabilización para la obtención de un buen producto final, En el caso de la Liofilización de organismos vivos puede llevar a la desnaturalización y destrucción de la muestra.
Para evitar los daños se introducen en la formulación sustancias de mediano peso molecular de carácter orgánico como por ejemplo el alcoholes y sacáridos que evitan que las presiones osmóticas dañinas que se generan durante la congelación destruyan la fórmula.
Igual para proporcionar estabilidad a la fórmula se pueden introducir compuestos inorgánicos cuya aplicación debe ser cuidadosa porque puede alterar el punto eutéctico de la fórmula a Liofilizar.
Cuando liofilizamos en viales y permitimos una desecación excesiva y el producto final aún en cámara puede desbordarse de los recipientes donde se encuentra, pudiéndose arrastrar ingredientes activos al interior del tubo del vacío, perdiéndose la proporción de la formulación.
En otros casos como el que nos ocupa que es el de la sábila Los sólidos totales pueden ser incrementados mediante la adición de agentes de relleno no reactivos que hagan volumen.
El primer paso del proceso de liofilización es establecer una formulación reproducible, es decir, en la cual exista un control cuidadoso sobre la composición química y las concentraciones de los constituyentes activos e inactivos .Para llevar a cabo la Liofilización requerimos equipos materiales y accesorios, además recipientes adecuados para las necesidades del proceso.
Si es a granel se requieren bandejas de acero inoxidable
Si es en dosis unitarias se requieren envases especialmente de vidrio de liofilización grado X , ocuros en caso que el producto reacciones con la luz o transparentes en los que no, tapones de liofilización, agrafes y máquina selladora de estos .
Ahora bien como la mejor liofilización es la que presenta una excelente congelación en sus materias primas, por ello:
Es importante realizar un estudio exhaustivo de la congelación, debido a que los cristales de hielo formados serán luego sublimados, quedando poros del tamaño del cristal removido, lo que influye en el aspecto del producto final.
Además lo poros van directamente relacionados con la velocidad de sublimación, a mayor tamaño de poro mayor sublimación y a mayor tamaño de poro mejor rehidratación del producto final. Y debemos después de una excelente congelación previa a una muy buena formulación obtener una curva de Liofilización, que en principio será lograda a través del ensayo y error ,pero que con el paso de las producciones logremos reducir tiempo dado que este es dinero. Así:
La Curva de Liofilización
Es la representación gráfica del conjunto de fenómenos que se desarrolla en el interior del liofilizador al desecar un determinado producto, reflejando los cambios físicos que sufre el producto y las modificaciones de los diferentes parámetros, que pueden ser regulados por el operador. Las curvas de liofilización varían según el producto a desarrollar, el aparato utilizado y el tratamiento especial que debe ser aplicado a cada producto. Únicamente de forma experimental, puede llegarse a obtener la curva ideal de liofilización para un determinado producto, a fin de obtener un liofilizado en óptimas condiciones.
Densidad, PH y cien factores físicos influyen en la Liofilización de alimentos. Si le dejamos esto a los expertos debido a que la Liofilización básicamente es la integración de dos ingenierías, la de frío y la de vacío podremos concentrarnos en el mercado que es bastante amplio para abarcar además por la innumerable cantidad de productos que podemos llegar a obtener a través de la aplicación de la técnica.
El mercado exige cada vez mejores productos y ellos son de lejos los Liofilizados, que elaborándolos con calidad tendrán vida útil de dos años sin cuidados especiales de almacenamiento y con todas sus propiedades.
Fuente Natural Freeze Drying SAS
Seminario de Liofilización Dr Jennings
Dr Jorge Rivera
Consultor experto en Liofilización de Intota Experts No. 725998
Líder de Liofilización de CIMA INDUSTRIES INC División de Alimentos LIOFILIZADOS
Skype:liofilizaciononline1