Estudio de reducción de carga microbiana inicial de leche cruda entera aplicando pulsos eléctricos de alto voltaje

Abstract

Se trabajó con muestras de leche cruda entera, obtenidas en las mismas condiciones que ésta llega a las plantas procesadores de lácteos y al consumidor final (densidad promedio de 1030 kg/m3; acidez titulable como ácido láctico 0,23%; materia grasa 3,7%) Para el presente estudio se construyó y calibró un equipo prototipo generador de pulsos eléctricos de onda cuadrada que consta de una placa electrónica generadora de pulsos eléctricos de bajo voltaje (8, 10, 12V) y que por medio de inducción magnética – eléctrica (auto-transformador de energía eléctrica o bobina) la energía eléctrica de voltios es amplificada a kilovoltios (8, 10, 12kV). Que a diferencia de equipos encontrados en bibliografía, donde los pulsos eléctricos son obtenidos a partir de grandes transformadores eléctricos costoso y de difícil acceso. Para el presente estudio se diseñó y construyó una cámara de tratamiento tipo estática o batch, que consta con dos electrodos circulares de aluminio macizo de 2 pulgadas de diámetro y un soporte de PVC circular, con una separación de electrodos de 3mm. La energía eléctrica (8, 10, 12kV) al atravesar el espacio entre los electrodos forma el llamado campo eléctrico (resultado del voltaje empleado [kV], dividido para el espacio entre los electrodos [cm] de la cámara de tratamiento), así 8[kV]26.67 [kV/cm]; 10[kV]33.33 [kV/cm]; 12[kV]40[kV/cm]. En el presente trabajo se colocó un líquido eléctricamente apto para conducir energía eléctrica (por contenido de iones y minerales como el caso de leche cruda entera), entre dos electrodos separados 3mm y se hizo circular un número determinado de pulsaciones eléctricas (250, 400, 500n) de alto voltaje (8, 10, 12kV), formándose en el intercepto de las muestras de leche cruda entera un campo eléctrico (26.67, 33.33, 40[kV/cm]), esto genera en los microorganismos (coliformes totales) una deformación mecánica en la membrana citoplasmática (formación de poros) por el desequilibrio de potencial trans-membrana y finalmente se produce descompensación osmótica de sólidos entre el interior de la célula y el medio que los rodea. En éste trabajo la combinación de tres niveles de pulsación eléctrica (250, 400, 500n; ancho de pulso 1ms), y tres niveles de voltaje (8, 10, 12[kV]), provocó un descenso parcial en la carga microbiana inicial (N0=5.0*106 ufc/ml; N=1,4*104 ufc/ml), obteniéndose dos reducciones logarítmicas. Además no se detectó ningún incremento de temperatura en las muestras de leche cruda entera tratadas con pulsos eléctricos. Con las características de proceso del mejor tratamiento a2b2 (E=12kV, Ep=40 kV/cm, 500n, ancho de pulso 1ms, 2000mA, 500Hz, tiempo total de tratamiento 0.5s, distancia entre placas 3mm, V= 6.08ml, a temperatura ambiente 20°C), aplicado a muestras de leche cruda entera se realizaron experimentos con la combinación de bajas temperaturas (tecnología de barreras), obteniéndose un incremento de eficiencia del tratamiento (N0=5.0*106 ufc/ml; N=3.0*102 ufc/ml; T°C=2), así con ésta variante se consigue 4 reducciones logarítmicas. Después del análisis sensorial los catadores no detectaron ningún cambio significativo en las propiedades organolépticas del producto tratado.