Oferta tecnológica

Ingeniería Química Universidad Complutense de Madrid. ESTERILIZACIÓN





OFERTA DE TRANSFERENCIA DEL CONOCIMIENTO

GRUPO Y UNIVERSIDAD: Universidad Complutense de Madrid
Científico responsable: Lourdes Calvo Garrido
Departamento/sección: Ingeniería Química
Facultad /Centro: Facultad de Ciencias Químicas
e-mail: lcalvo@ucm.es
Teléfono: 913944185
Página web con información adicional: www.lidcoo.com

 

TÍTULO:

ESTERILIZACIÓN Y DESACTIVACIÓN ENZIMÁTICA DE PRODUCTOS SENSIBLES MEDIANTE CO2 SUPERCRÍTICO


Descripción:

El CO2 a alta presión es una operación alternativa de conservación.  Por un lado este fluido tiene bajos valores de viscosidad y coeficiente de difusión.  Su tensión superficial es igual a cero por lo que penetra muy bien en los materiales sólidos.  Por otro lado, aplicado a presiones entre 60 y 150 bar es eficaz para desactivar bacterias, hongos y virus tanto en forma vegetativa como esporulada, así como enzimas causantes del deterioro de productos sensibles.  El tratamiento no requiere temperaturas altas (para formas vegetativas y enzimas típicamente menos de 45ºC).  En formas esporuladas es necesario elevar la temperatura hasta 80-90ºC o aplicar el CO2 con pequeñas cantidades de aditivos.  En el caso de productos sólidos, es necesario aplicar el CO2 húmedo.  El tiempo de procesamiento es corto (<30 min) y el control y operación son sencillos.  El CO2 está disponible y tiene bajo coste.  Se trata de un disolvente “verde” que se encuentra en la atmósfera, en alimentos y bebidas y del cual no necesita fijarse ningún contenido mínimo en los productos tratados (disolvente GRAS), por lo que se puede emplear con toda seguridad.
Dependiendo del producto, se ha observado que en general las propiedades físico-químicas, sensoriales y organolépticas de los productos tratados son poco afectadas por el tratamiento.
Es aplicable a productos sensibles donde las otras técnicas de conservación no son eficaces o adecuadas: biomateriales, alimentos, materiales médicos, biopolímeros, productos farmacéuticos y cosméticos, materiales textiles (por ejemplo, hospitalarios o Equipos de Protección Individual), dispositivos electrónicos y ópticos, etc.


¿Cómo funciona? / ¿En qué consiste?:

El producto a tratar se dispone dentro de un recipiente de alta presión.  El CO2 presurizado y precalentado se pone en contacto con el producto por un tiempo determinado para lograr la reducción de la contaminación biológica deseada.  Después el recipiente se despresuriza.  El CO2 se elimina en forma de gas.  El producto estéril sin residuos de CO2 se recoge para posterior envasado. 

Esquema de un proceso de esterilización con CO2 supercrítico con recirculación del CO2.

Ventajas:

  • Los productos tratados podrían etiquetarse como “productos naturales”
  • Es aplicable a productos ácidos, tales como derivados de frutas o enlatados
  • Es posible el tratamiento en continuo para líquidos y continuo-simulado para sólidos
  • Permite acoplar proceso de esterilización con extracción y/o secado en una sola etapa

¿Dónde se ha desarrollado?:

La tecnología se ha desarrollado en el Depto. De Ingeniería Química de la UCM que incorpora personal con formación en ciencia y tecnología de alimentos, microbiología e ingeniería química.  Se ha validado en diferentes productos alimentarios y biomateriales.  También en la destrucción de agentes biológicos en ropa técnica y material optoelectrónico.

Y además:

El grupo dispone de tres instalaciones de distintos tamaños para llevar a cabo pruebas de concepto del procedimiento de esterilización con CO2 supercrítico en todo tipo de materiales, tanto sólidos como líquidos.  Además tenemos las instalaciones y las metodologías para hacer ensayos microbiológicos y para evaluar la calidad físico-química de los productos tratados.

El grupo también realiza pruebas e investigación en:

  • Extracción supercrítica
  • Formación de nanopartículas mediante extracción supercrítica de emulsiones

 

 

 

 


Knowledge Transfer Offer

GROUP/UNIVERSITY: Processes at Supercritical Fluids/ Universidad Complutense de Madrid
Contact Person: Lourdes Calvo Garrido
Department/Section : Chemical Engineering
School/Center: School of Chemical Science
e-mail: lcalvo@ucm.es
Phone: +34 91 3944185
Web: www.lidcoo.es

TITLE:

STERILIZATION AND ENZYME INACTIVATION IN SENSITIVE PRODUCTS BY SUPERCRITICAL CO2
Description:

The use of high pressure CO2 is an alternative conservation procedure. On the one hand, this fluid has low viscosity and diffusion coefficient. Its surface tension is zero so it penetrates very well in solid materials. On the other hand, applied at pressures between 60 and 150 bar is effective to inactivate bacteria, fungi and viruses in both vegetative and sporulated forms, and to inactivate spoilage enzymes in sensitive products. The treatment does not require high temperatures (for enzymes and vegetative forms typically less than 45 ºC). In sporulated forms, it is necessary to raise the temperature to 80-90 °C or applying small amounts of additives to the CO2. In the case of solid products, it is necessary to apply the CO2 wet. The processing time is short (<30 min) and the control and operation are simple. CO2 is readily available and has low cost. It is a "green" solvent that is in the atmosphere and does not need to set any minimum content in the treated products (GRAS solvent). Depending on the product, it has been observed that in general the physico-chemical, sensory and organoleptic properties of the treated products are unaffected by the treatment with high pressure CO2. It is applicable to sensitive products where other sterilization techniques are not effective or appropriate: biomaterials, food, medical materials, biopolymers, pharmaceuticals and cosmetics, textile materials (e.g., hospital or Personal Protective Equipment), electronic and optical devices, etc.

 

How does it work? /What is it about?:

The product to be treated is disposed within a high pressure vessel. The pressurized and preheated CO2 is contacted with the product for a given time to achieve the desired biological decontamination. The vessel is depressurized. CO2 is removed as gas. The sterile product is collected for subsequent packaging.


Scheme of a sterilization process with supercritical CO2 recirculation.

Advantages:

• The treated products could be labeled as "natural products"
• It is applicable to acid products such as canned foods or fruit derivatives
• It is possible the continuous treatment for liquids and continuous-simulated treatment for solids
• It is possible to fit together the sterilization to extraction and / or drying in one step

Where has it been developed?:

The technology has been developed at the Chemical Engineering Department of the UCM incorporating personnel trained in science and food technology, microbiology and chemical engineering. It has been validated in different food products and biomaterials. Is has been also tested in the destruction of biological agents in technical clothing and optoelectronic material.

And also:

The group has three high pressure installations of different sizes to conduct the sterilization process in all kinds of materials, both solid and liquid. We also have the facilities for microbiological tests and the techniques to evaluate the physical and chemical quality of the treated products.
The group also performs research on:
• Supercritical extraction
• Formation of nanoparticles by supercritical techniques



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