Expertos del IRTA, Instituto de investigación de la Generalitat de Catalunya, nos hablan en este artículo de la tomografía computerizada, una tecnología que se ha revelado como una herramienta de gran potencial para la caracterización y optimización de algunos procesos alimentarios...La hipertensión arterial es un trastorno causado en parte por un consumo excesivo de sal y, en algún caso, puede ser considerado como un factor de riesgo para el desarrollo de alguna enfermedad cardiovascular y cerebrovascular. A fin de reducir su incidencia en la población española, el Ministerio de Salud y Política Social acaba de poner en marcha la campaña “Menos sal es más salud”, llegando a un acuerdo con la industria alimentaria y las comunidades autónomas con el objetivo de poner “a punto de sal” los productos cárnicos y lácteos, así como otros productos industriales. Existen diferentes tecnologías que ya son empleadas en el ámbito de la industria cárnica con el propósito de producir alimentos con un contenido de sal reducido. De entre ellas, en los últimos años, destaca el empleo de la tomografía computerizada (TC)...
A pesar de haber sido concebida para el diagnóstico médico, ésta se ha revelado como una herramienta de gran potencial para la caracterización y optimización de ciertos procesos alimentarios. Esta técnica no destructiva permite, por ejemplo, evaluar cualitativa y cuantitativamente tanto la difusión como la distribución de la sal a lo largo del proceso de elaboración del jamón curado. El control de este proceso es muy importante puesto que un exceso de sal puede generar un gusto excesivamente salado mientras que una deficiencia puede producir defectos de textura o bien un aumento de los riesgos microbiológicos. Con un consumo anual per cápita de 4.97 kg/persona (según datos de 2008), dicho producto ocupa un lugar fundamental en la dieta de los españoles y, por tanto, es de sumo interés para la industria de nuestro país.
Fundamentos de la tecnología
La TC se basa en la propiedad de obtener imágenes de rayos X que, emitidos por una fuente interna al equipo, pierden parte de su energía al atravesar tejidos biológicos. El nivel de atenuación detectado depende de la densidad de cada tejido examinado y su efecto se ve reflejado en un mayor o menor contraste de las imágenes obtenidas.
La captura de imágenes mediante TC se divide en tres fases: adquisición de los datos, reconstrucción y visualización de la imagen. Durante la adquisición, una vez han atravesado el objeto de estudio los rayos X son recolectados por unos detectores alineados con la fuente de emisión. Gracias al movimiento helicoidal del sistema fuente-detector alrededor del objeto, el equipo permite obtener los valores de la atenuación de los rayos X provocada por la presencia del cuerpo examinado, procesando múltiples imágenes tomadas desde todos los ángulos (360º). La fase de reconstrucción de estas imágenes, finalmente, se basa en el uso de un algoritmo específico que utiliza los valores de atenuación recogidos por los detectores, transformando los datos en imágenes digitales para su visualización final.
Aplicación de la tecnología TC en la industria alimentaria
En el caso específico de los alimentos, varios autores han utilizado la TC para evaluar, por ejemplo, la distribución de grasa en salmón o para medir el porcentaje de magro en canales de cerdo. Asimismo, se ha aplicado esta técnica para estudios tanto en la carne como en el pescado, a fin de mapear la concentración en sal de la pieza escaneada puesto que las regiones más “saladas” se manifiestan con más contraste que el resto debido a su mayor densidad. Puesto que los constituyentes mayoritarios de dicho mineral (los iones de Sodio y Cloruro) son más densos que otros de la carne (Carbono, Hidrógeno, Nitrógeno y Oxígeno), las regiones con más concentración de sal aparecen con más contraste en las imágenes de TC.
Caracterización del proceso de elaboración del jamón curado
Una de las aplicaciones de la tecnología TC en este ámbito es la de poder evaluar desde un punto de vista cualitativo el efecto que muchos factores o modificaciones pueden tener en la absorción, difusión y distribución de la sal durante la producción de jamón curado. Desde la fase de salazón hasta la de reposo y de secado, las imágenes tomográficas muestran un aumento del contraste con el tiempo debido tanto a la penetración progresiva de la sal en el producto como a la disminución del contenido de agua. Éstas por un lado evidencian cómo el espesor de grasa subcutánea puede influir en la distribución de la sal en la pieza y por otro muestran que es responsable de la retracción sufrida por la misma a lo largo de todo el proceso de elaboración debido a la pérdida de agua.
El empleo de la TC además permite dar una estimación cualitativa del efecto del proceso de congelado/descongelado, poniendo de manifiesto que la difusión de sal es más rápida en un jamón previamente congelado y descongelado que en uno fresco. El proceso de descongelado favorece así la penetración de la sal en el interior y el transporte de agua hacia el exterior, un fenómeno observable precisamente gracias a las imágenes tomadas mediante la tecnología TC.
Optimización del proceso de curación en jamones mediante TC
Otra ventaja de la tomografía computerizada en el campo de la producción de jamón curado es la cuantificación del contenido de sal y agua (método no invasivo). Gracias al desarrollo de modelos de predicción de ambos componentes mediante un análisis de regresión, es posible estudiar la evolución del contenido de sal y de agua en jamones durante todo el proceso de producción.
Además, las imágenes tomográficas permiten definir la duración de la fase de reposo dependiendo de la calidad de la carne, y de esta manera determinar el momento en que las piezas pueden someterse a temperaturas más elevadas, evitando una proteólisis excesiva, el deterioro del producto ó el crecimiento de patógenos. El objetivo de este cambio en el tiempo de reposo es el de evitar texturas pastosas del producto final debidas tanto a una distribución heterogénea como a una cantidad insuficiente de sal en el interior del producto. Este tipo de optimización de las etapas de salado, reposo y secado durante la producción de jamón curado es de vital importancia para obtener un contenido de sal idóneo que permita una buena conservación y seguridad del producto. El rediseño del proceso, a su vez, puede ayudar a definir las mejores condiciones ambientales (temperatura y humedad) para su producción eliminando, por ejemplo, los problemas de encostrado.
Actualmente algunas empresas del sector cárnico están empleando la tomografía computerizada a fin de optimizar el proceso de elaboración de sus productos, pues asegurar la producción de jamones sin defectos supone a largo plazo un beneficio importante para la industria. Gracias al asesoramiento del Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA), éstas pueden poner a disposición de los consumidores productos que contribuyen a una alimentación sana.
Finalmente, cabe destacar que la aplicación de la tecnología TC y los conocimientos actuales aplicados al sector cárnico podrían extenderse a otros productos alimentarios.
A pesar de haber sido concebida para el diagnóstico médico, ésta se ha revelado como una herramienta de gran potencial para la caracterización y optimización de ciertos procesos alimentarios. Esta técnica no destructiva permite, por ejemplo, evaluar cualitativa y cuantitativamente tanto la difusión como la distribución de la sal a lo largo del proceso de elaboración del jamón curado. El control de este proceso es muy importante puesto que un exceso de sal puede generar un gusto excesivamente salado mientras que una deficiencia puede producir defectos de textura o bien un aumento de los riesgos microbiológicos. Con un consumo anual per cápita de 4.97 kg/persona (según datos de 2008), dicho producto ocupa un lugar fundamental en la dieta de los españoles y, por tanto, es de sumo interés para la industria de nuestro país.
Fundamentos de la tecnología
La TC se basa en la propiedad de obtener imágenes de rayos X que, emitidos por una fuente interna al equipo, pierden parte de su energía al atravesar tejidos biológicos. El nivel de atenuación detectado depende de la densidad de cada tejido examinado y su efecto se ve reflejado en un mayor o menor contraste de las imágenes obtenidas.
La captura de imágenes mediante TC se divide en tres fases: adquisición de los datos, reconstrucción y visualización de la imagen. Durante la adquisición, una vez han atravesado el objeto de estudio los rayos X son recolectados por unos detectores alineados con la fuente de emisión. Gracias al movimiento helicoidal del sistema fuente-detector alrededor del objeto, el equipo permite obtener los valores de la atenuación de los rayos X provocada por la presencia del cuerpo examinado, procesando múltiples imágenes tomadas desde todos los ángulos (360º). La fase de reconstrucción de estas imágenes, finalmente, se basa en el uso de un algoritmo específico que utiliza los valores de atenuación recogidos por los detectores, transformando los datos en imágenes digitales para su visualización final.
Aplicación de la tecnología TC en la industria alimentaria
En el caso específico de los alimentos, varios autores han utilizado la TC para evaluar, por ejemplo, la distribución de grasa en salmón o para medir el porcentaje de magro en canales de cerdo. Asimismo, se ha aplicado esta técnica para estudios tanto en la carne como en el pescado, a fin de mapear la concentración en sal de la pieza escaneada puesto que las regiones más “saladas” se manifiestan con más contraste que el resto debido a su mayor densidad. Puesto que los constituyentes mayoritarios de dicho mineral (los iones de Sodio y Cloruro) son más densos que otros de la carne (Carbono, Hidrógeno, Nitrógeno y Oxígeno), las regiones con más concentración de sal aparecen con más contraste en las imágenes de TC.
Caracterización del proceso de elaboración del jamón curado
Una de las aplicaciones de la tecnología TC en este ámbito es la de poder evaluar desde un punto de vista cualitativo el efecto que muchos factores o modificaciones pueden tener en la absorción, difusión y distribución de la sal durante la producción de jamón curado. Desde la fase de salazón hasta la de reposo y de secado, las imágenes tomográficas muestran un aumento del contraste con el tiempo debido tanto a la penetración progresiva de la sal en el producto como a la disminución del contenido de agua. Éstas por un lado evidencian cómo el espesor de grasa subcutánea puede influir en la distribución de la sal en la pieza y por otro muestran que es responsable de la retracción sufrida por la misma a lo largo de todo el proceso de elaboración debido a la pérdida de agua.
El empleo de la TC además permite dar una estimación cualitativa del efecto del proceso de congelado/descongelado, poniendo de manifiesto que la difusión de sal es más rápida en un jamón previamente congelado y descongelado que en uno fresco. El proceso de descongelado favorece así la penetración de la sal en el interior y el transporte de agua hacia el exterior, un fenómeno observable precisamente gracias a las imágenes tomadas mediante la tecnología TC.
Optimización del proceso de curación en jamones mediante TC
Otra ventaja de la tomografía computerizada en el campo de la producción de jamón curado es la cuantificación del contenido de sal y agua (método no invasivo). Gracias al desarrollo de modelos de predicción de ambos componentes mediante un análisis de regresión, es posible estudiar la evolución del contenido de sal y de agua en jamones durante todo el proceso de producción.
Además, las imágenes tomográficas permiten definir la duración de la fase de reposo dependiendo de la calidad de la carne, y de esta manera determinar el momento en que las piezas pueden someterse a temperaturas más elevadas, evitando una proteólisis excesiva, el deterioro del producto ó el crecimiento de patógenos. El objetivo de este cambio en el tiempo de reposo es el de evitar texturas pastosas del producto final debidas tanto a una distribución heterogénea como a una cantidad insuficiente de sal en el interior del producto. Este tipo de optimización de las etapas de salado, reposo y secado durante la producción de jamón curado es de vital importancia para obtener un contenido de sal idóneo que permita una buena conservación y seguridad del producto. El rediseño del proceso, a su vez, puede ayudar a definir las mejores condiciones ambientales (temperatura y humedad) para su producción eliminando, por ejemplo, los problemas de encostrado.
Actualmente algunas empresas del sector cárnico están empleando la tomografía computerizada a fin de optimizar el proceso de elaboración de sus productos, pues asegurar la producción de jamones sin defectos supone a largo plazo un beneficio importante para la industria. Gracias al asesoramiento del Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA), éstas pueden poner a disposición de los consumidores productos que contribuyen a una alimentación sana.
Finalmente, cabe destacar que la aplicación de la tecnología TC y los conocimientos actuales aplicados al sector cárnico podrían extenderse a otros productos alimentarios.
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