Tecnología de vallas para alimentos más seguros y frescos

El procesamiento excesivo de los productos (por ejemplo, en productos cárnicos) puede causar pérdidas de sabor, textura y, en última instancia, de beneficios. La tecnología Hurdle (también conocida como técnicas combinadas o tecnología barrera) es una valiosa herramienta en la lucha contra el sobreprocesado. Combina distintos factores o técnicas de conservación para lograr una conservación suave pero fiable.

Trabajar juntos por la seguridad alimentaria

La tecnología de obstáculos combina deliberadamente técnicas de conservación nuevas y existentes para establecer una serie de factores de conservación que los microorganismos son incapaces de superar. Estos obstáculos pueden incluir la temperatura, la actividad del agua, la acidez, el potencial redox, los conservantes, los organismos competitivos, las vitaminas, los nutrientes, etc.

Cómo funcionan los obstáculos

Para prosperar y multiplicarse, los microorganismos necesitan mantener la homeostasis, es decir, un entorno interno estable y equilibrado. Los obstáculos intentan perturbar uno o más mecanismos de homeostasis, haciendo que los microbios se vuelvan inactivos o incluso mueran. Los mejores obstáculos se combinan para alterar simultáneamente varios mecanismos de homeostasis. Este enfoque multiobjetivo es más eficaz que el enfoque único y permite la aplicación de obstáculos de menor intensidad.

La siguiente figura muestra cómo los obstáculos actúan conjuntamente para limitar el crecimiento microbiano.

La figura 1 muestra varios ejemplos de procesos combinados. Cada una de las ilustraciones muestra, mediante líneas de puntos y flechas, si los procesos son eficaces o no para detener el crecimiento microbiano. En el número 3, por ejemplo, la temperatura por sí sola no era un control eficaz, pero la actividad del agua más la temperatura se combinaron para impedir el crecimiento de microorganismos. En el ejemplo 4, los obstáculos no fueron suficientes para impedir el crecimiento microbiano. En este caso, habría sido necesario aumentar el obstáculo de la temperatura mediante refrigeración.

Cooperación o competencia

También hay que tener en cuenta el efecto de los obstáculos entre sí. A veces, un segundo agente simplemente aumenta la eficacia del primero. A veces los agentes actúan de forma sinérgica, haciendo que su efecto combinado sea aún mayor. Sin embargo, un agente también puede antagonizar o afectar negativamente a la eficacia del otro, contrarrestando parcial o totalmente la eficacia de uno o ambos agentes. Estos efectos deben investigarse cuidadosamente antes de utilizar agentes combinados.

La actividad acuática como obstáculo

La actividad del agua (_aw) es uno de los obstáculos más útiles, tanto por sí solo como en combinación con otro obstáculo. Existen actividades del agua específicas por debajo de las cuales no pueden crecer determinados microbios y una actividad del agua por debajo de la cual no prolifera ningún microbio. Estos límites de crecimiento microbiano se aplican a todos los tipos de alimentos y, de hecho, a todos los productos porosos.

Actividad del agua y pH: obstáculos sinérgicos

La actividad del agua y el pH actúan de forma sinérgica, lo que permite controlar el crecimiento microbiano en un grado que no es posible utilizando uno de estos factores por separado. Este efecto sinérgico forma parte de la definición de alimentos potencialmente peligrosos de la FDA.

La Tabla A puede utilizarse para determinar si un alimento tratado térmicamente y envasado es un alimento potencialmente peligroso (PHF), no PHF o requiere evaluación del producto. Los alimentos deben cumplir los requisitos de cocción de la sección 3-401.11 del Código Alimentario (sin cocciones parciales) para eliminar los patógenos vegetativos. Los patógenos formadores de esporas son los únicos peligros biológicos preocupantes que quedan. Los alimentos se envasan para evitar la recontaminación. Por lo tanto, se puede tolerar con seguridad un pH y una actividad del agua más elevados.

La Tabla B puede utilizarse para determinar si un alimento que no ha sido tratado térmicamente o que ha sido tratado térmicamente pero no envasado es PHF, No-PHF, o Requiere Evaluación del Producto. Los alimentos no tratados térmicamente pueden contener células vegetativas y esporas patógenas. Los alimentos tratados térmicamente pero no envasados pueden volver a contaminarse. Los valores de pH considerados en la Tabla B deben incluir 4,2 porque Staphylococcus aureus puede crecer a ese nivel.

pH límites de crecimiento microbiano

Al igual que la actividad del agua, el pH limita el crecimiento de determinados microorganismos de formas bien definidas. Todos los organismos prefieren un pH neutro, pero la mayoría pueden crecer en entornos más ácidos, y la mayor parte del crecimiento microbiano se detiene a un pH de 5. Aunque 4,6 solía considerarse el límite para todo crecimiento microbiano, hay unos pocos microorganismos que pueden tolerar un pH tan bajo como 4,2.

El pH suele controlarse añadiendo ácido, como vinagre, ácido láctico, ácido cítrico o zumo de frutas, directamente al producto. También puede reducirse añadiendo ingredientes naturalmente ácidos, como tomates, o mediante fermentación, que utiliza ácido láctico producido por una bacteria específica para reducir el pH e impedir el crecimiento de otros microorganismos.

En la siguiente tabla, puede ver cómo la actividad del agua y el pH de varios alimentos comunes trabajan juntos para controlar el crecimiento microbiano. Las conservas de fresa tienen una actividad de agua muy alta, pero el ácido cítrico hace que el pH sea lo suficientemente bajo como para impedir el crecimiento microbiano. La mostaza también tiene un pH muy bajo y una elevada actividad acuosa. Estos dos productos se conservan por el pH, no por la actividad del agua. En cambio, el sirope de arce se conserva por su baja actividad acuosa. El azúcar del sirope es un humectante que mantiene baja la actividad del agua.

La mayonesa tiene una actividad acuosa muy alta, pero el vinagre mantiene su pH en 4,1. El pH bajo significa que no favorecerá el crecimiento microbiano. El pH bajo significa que no favorece el crecimiento microbiano. Sin embargo, por su alto contenido en aceite, es susceptible a la oxidación lipídica. La mayonesa se refrigera, no para evitar el crecimiento microbiano, sino la ranciedad. Curiosamente, no existe una relación directa entre la actividad del agua y el pH. Cuando se añade ácido a un producto para bajar su pH, el impacto sobre la actividad del agua es mínimo.

Embutido fermentado: obstáculos en el trabajo

Las salchichas fermentadas tipo salami son estables a temperatura ambiente durante periodos prolongados. En las distintas fases del proceso de maduración es importante una secuencia de obstáculos. Los primeros obstáculos son la sal y el nitrato, que inhiben muchas de las bacterias presentes. Otras bacterias se multiplican en esta fase, consumen oxígeno y provocan un descenso del potencial redox, que inhibe a los organismos aerobios y favorece la selección de bacterias lácticas. Estas bacterias proliferan, provocan la acidificación del producto y aumentan el obstáculo del pH. Durante el largo proceso de maduración del salami, los obstáculos iniciales se debilitan. El nitrito se agota. Disminuye el número de bacterias lácticas. El potencial redox y el pH aumentan. Sin embargo, a medida que el salami se seca, la actividad del agua se convierte en el principal obstáculo y preserva el embutido. El proceso de curación debe gestionarse cuidadosamente cuando se producen salchichas fermentadas.

Una lista creciente de obstáculos

Se han identificado unos 50 obstáculos diferentes en la conservación de alimentos. Aparte de los más importantes y utilizados, como la temperatura, el pH y la actividad del agua, hay muchas otras opciones potencialmente valiosas. Algunos ejemplos son la presión ultra alta, la mano-termosonicación, la inactivación fotodinámica, el envasado en atmósfera modificada, los recubrimientos comestibles, el etanol, los productos de la reacción de Maillard y las bacteriocinas.