Ultrasonicación: Una tecnología que mejora los alimentos

Escrito por Cuauhtémoc F. Pineda-Muñoz y Laura Conde-Báez

¿Qué beneficios nos brinda la ultrasonicación?
Para contestar esta pregunta, es necesario saber que ya utilizamos esta tecnología en nuestras
casas y que, muy probablemente, su uso se incremente, ya que, actualmente, es usada para
mejorar diferentes procesos y características de algunos alimentos. En este artículo te
mencionamos, principalmente, aquellos relacionados con los lácteos. Por ejemplo, la
ultrasonicación se ocupa para mejorar la calidad de la leche fresca, el queso, la mantequilla, el
helado, entre otros, ¿lo sabías?
La ultrasonicación combinada con calor consigue el control de algunas bacterias, las
cuales pueden contaminar y deteriorar los productos lácteos, causar enfermedades o
intoxicación. Con esto se consigue incrementar la durabilidad, seguridad e inocuidad de los
alimentos de forma segura. Se ha demostrado que la ultrasonicación puede modificar la
textura y el sabor de algunos alimentos, lo que abre el mercado para personas que les
desagradan los lácteos en sus presentaciones más tradicionales. Incluso, con esta tecnología,
se pueden generar nuevos alimentos, más ricos y saludables, generando un área para la
innovación y generación de productos con valor agregado, sin que estos se pueden considerar
como comida ultra procesada.
En los procesos de la industria de los alimentos, la ultrasonicación permite reducir
costos, simplificar procesos, reducir tiempos de preparación y gastos en el consumo de
electricidad o de otro tipo de combustibles. Por ejemplo, en el caso de la filtración de la leche
para obtener aditivos saludables, se mejora el proceso industrial, ya que se reduce su
viscosidad, distribuyendo homogéneamente compuestos como los glóbulos grasos, grumos que
se forman en la leche por la grasa.
En bebidas, como las fermentadas y las que contienen proteína, la ultrasonicación puede
incrementar los niveles de antioxidantes y los compuestos bioactivos. Los antioxidantes
se relacionan con la prevención y el retraso del daño en algunos tipos de células, mientras que
los compuestos bioactivos aportan beneficios a la salud más allá de la nutrición. Por otro lado,
mejora las propiedades tecnológicas y funcionales de los productos lácteos y sus
componentes, así como las propiedades fisicoquímicas y funcionales de los productos lácteos,
como la emulsificación y la producción de yogurt y de bebidas fermentables.
Estas mejoras se deben principalmente al hecho de que la ultrasonicación puede
ocasionar implosiones, un tipo de explosión en que se libera una gran cantidad de energía en
una fracción de segundo.

Sin embargo, la diferencia se encuentra en que una explosión es
desde dentro de lo que explota hacía afuera, mientras que la implosión sucede al revés, el
objeto estalla hacia adentro, ocasionado por una fuerte presión que hace que el objeto que
implosiona reduzca violentamente su tamaño en un instante.

El uso de las implosiones en alimentos
Con el avance de la tecnología de los alimentos, en particular con la ultrasonicación, es
sabido que puede aplicarse en alimentos como fuente de energía. Esta energía sirve para
disminuir el tamaño de ciertos compuestos y/o mejorar la distribución de sus componentes. Por
ejemplo, se puede mejorar la estabilidad de productos lácteos como las cremas y las
emulsiones, es decir, la combinación de dos líquidos que normalmente no se mezclan entre sí,
en este caso es el agua y la grasa de la leche. Con esta energía es posible transformar la forma
y función de las proteínas, acelerando bajo determinadas condiciones su acción. Esto permite
incrementar el tiempo de caducidad de los alimentos sin el uso de conservadores, lo que
beneficia tanto al consumidor, como al productor. Con diversas investigaciones, se ha
determinado que los cambios en la estructura de las proteínas permiten que estas se rompan y
liberen sus componentes como los péptidos y otros compuestos bioactivos.
Lo anterior, mejora las propiedades funcionales, reológicas y las de textura en un
alimento. Las funcionales se refieren, por ejemplo, a la capacidad de solubilización,
coagulación de las sustancias o la formación de geles y/o espumas, mientras que las
reológicas se relacionan al estudio de la deformación y el fluir de la materia, un ejemplo, es la
viscosidad.
El ultrasonido induce cambios químicos y físicos que, bajo ciertas condiciones, pueden
generar compuestos que logran transformarse fácilmente en vapores o gases y que se
relacionan con la modificación de sabor, olor y en la aceptación general de los productos
lácteos.


¿Por qué el sonido crea implosiones?
Al ultrasonido lo definimos en la ciencia como una onda de sonido de alta frecuencia,
imposible de oír por el oído humano. Bajo el agua, o cualquier otro líquido, estas ondas de
sonido presionan y jalan, por así decirlo, al fluido una y otra vez de manera constante. Es como
si comprimieran y estiraran una esponja con las manos. Decimos que es de alta frecuencia
porque esta operación se realiza de 20 mil a 100 mil veces por segundo, provocando en el
líquido la formación de muchas burbujas de gas diminutas, de 2 a 3 mm, las cuales crecen y se
aplastan una y otra vez, cada vez absorben energía hasta que ya no puede más y termina por
estallar de forma violenta (implosión).
Esta implosión libera la energía almacenada, la cual es capaz de cambiar el medio
donde se desarrolla, hasta el punto de modificar la estructura de la materia a escalas macro,
micro y nano. Se ha determinado, experimentalmente y con mucha precisión, que esta micro
implosión alcanza temperaturas cercanas a la de la superficie del sol, así como presiones
mayores al estar debajo de cinco mil metros de agua.
Además, bajo estas condiciones extremas de temperatura y presión, surgen otros
fenómenos importantes, como la generación de elevadas fuerzas cortantes y efectos físicos y
químicos como corrientes del fluido a alta velocidad, agitación, micro disparos a 720 km/h,
ondas de choque, la generación de compuestos químicos muy reactivos, como ácidos y bases,
entre otros, capaces de transformar químicamente la materia.
Cuauhtémoc F. Pineda-Muñoz. Profesor en la Universidad Autónoma de Guerrero,
Preparatoria 12, San Isidro, Tierra Colorada. Guerrero, México.
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Laura Conde-Báez. Profesora en la Universidad Politécnica de Pachuca. Pachuca,
Hidalgo.
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