Efecto de la radiación UV_C sobre la actividad microbiana en jugo de caña de azúcar (2024)
La producción de azúcar enfrenta retos importantes debido a impurezas que degradan la sacarosa y disminuyen la eficiencia del proceso, entre ellas la presencia de microorganismos. Para mitigar estos efectos se han utilizado métodos térmicos y químicos, sin embargo, la búsqueda de alternativas más sostenibles y limpias impulsa el interés en tecnologías como la radiación UV-C. En este estudio se determinó el efecto de la radiación UV-C, a longitud de onda de 254 nm, como alternativa de tratamiento no térmico, sobre la actividad microbiana en corrientes de proceso, jugo filtrado, retornos dulces y jugo claro, utilizando potencias de 5, 7 y 11W. Para determinar el impacto del tratamiento en variables como pH, brix, color, turbidez, ácido láctico y metabolitos, se realizaron pruebas de exposición en tiempos de 1 a 4 h, en un biorreactor batch con 8,5 L de muestra, con agitación constante de 400 rpm y adaptado con la lámpara germicida sumergible. También se realizó un montaje con 2,5 L de muestra en un equipo Shacker simulando las condiciones del biorreactor para comparar la eficiencia del tratamiento. La temperatura en retornos dulces fue de 35°C, mientras que en jugo claro y jugo filtrado fue de 50°C, el máximo tolerable por las lámparas. El tiempo de muestreo varió entre 8 a 30 min, en cada toma se extrajeron 150 mL, divididas en 3 tubos falcon de 50 mL y se refrigeraron a 30°C para las mediciones fisicoquímicas y a -80°C para las mediciones de metabolitos y ácidos orgánicos en HPLC. Los resultados muestran que el tratamiento con luz UV-C tiene efectos mínimos sobre el brix y color, sugiriendo que no altera las características fisicoquímicas del jugo. Se observó mayor variabilidad en mediciones relacionadas con la actividad microbiana como ácido láctico y manitol, especialmente en los tratamientos con la potencia más baja, 5W. Los análisis microbiológicos realizados, incluyendo electroforesis en gel de agarosa para evaluar el daño en el ADN de los microorganismos, evidenciaron decrecimiento en la concentración de ADN de las muestras, indicando que la radiación UV-C es efectiva en la reducción de la actividad microbiana. El estudio señala la necesidad de ajustar variables operativas como el volumen y turbidez, ya que son factores que limitan la penetración de la luz UV, alterando su eficiencia. La radiación UV-C es una tecnología prometedora para el control de la actividad microbiana, aunque se requieren más estudios para su aplicación a escala industrial.