Hace algunas décadas, este blog hubiera contenido en el título palabras como “enlatado”, “envasado”, “esterilización por calor” o “conservación”. Sin embargo, con el paso de los años, el procesamiento de alimentos tratados térmicamente ha evolucionado tanto, que hoy en día ocupamos el término “proceso térmico” en general, para la determinación de las condiciones de calentamiento requeridas para
producir alimentos microbiológicamente seguros de aceptable calidad alimentaria. El término “empaque” también ha variado enormemente, incluyendo latas, envases de vidrio, contenedores de plástico semi rígido, pouches, laminados, entre otros.
Los alimentos se calientan por varias razones, siendo las principales para inactivar patógenos o microorganismos deteriorativos, otras razones incluyen la inactivación de enzimas. Por ejemplo, los alimentos también pueden modificar sus características organolépticas y volverse inaceptables debido a reacciones catalizadas por enzimas, ejemplos de ello son el pardeamiento de la fruta por las polifenol oxidasas y los cambios de sabor que resultan de la lipasa y la actividad proteolítica. El proceso de calentar un alimento también inducirá cambios o reacciones químicas, como gelatinización del almidón, desnaturalización de proteínas o pardeamiento, lo que a su vez afectará las características sensoriales, como el color, el sabor y la textura, ventajosa o adversamente (Lewis, M. 2000)
Para un tratamiento térmico es necesario definir la palabra “proceso”, usualmente en ingeniería, proceso se utiliza en el sentido genérico como una secuencia de eventos requeridos para obtener un resultado. En la jerga de los tratamientos térmicos, la palabra proceso se refiere específicamente a las condiciones de tiempo y temperatura necesarios para obtener alimentos con esterilidad comercial.
Por esterilidad comercial, según el 21 CFR 113.3 (e), nos referimos a la condición al
canzada de alimentos procesados térmicamente mediante la aplicación de calor que libera al alimento de:
1. Microorganismos capaces de reproducirse en el alimento en condiciones normales de almacenamiento y distribución sin refrigeración; y
2. Microorganismos viables (incluidas las esporas) de importancia para la salud pública, que deja el alimento libre de microorganismos capaces de reproducirse en el alimento en condiciones normales de almacenamiento y distribución no refrigeradas.
Los procesos térmicos varían considerablemente en su intensidad, desde procesos leves como la pasteurización hasta procesos más severos como esterilización en envases sellados o productos en sistemas de flujo continúo tratados a muy elevadas temperaturas. Sin embargo, todos estos procesos tienen un elemento en común: el calentamiento. Para poder lograr una reducción microbiana aceptable en un alimento sometido a un proceso térmico es necesario suministrar o aplicar calor, mediante una transferencia para lograr alcanzar las temperaturas objetivo en el alimento tanto de calentamiento como de enfriamiento, mediante los fenómenos de transferencia de calor. Una vez establecidos los procesos de transferencia, que pueden ser conductivos, convectivos o de radiación, es necesario determinar a que temperatura y por cuanto tiempo someteremos a los alimentos en un proceso térmico.
Para poder realizar esta determinación, necesitamos conocer que tipo de microorganismo crecería en nuestro alimento en las condiciones de empaque deseado. Y esta determinación está directamente relacionada al valor de pH de un producto, ya que los microorganismos que pueden crecer en productos acidificados y productos de baja acidez son muy diferentes. La determinación del valor de referencia de pH se generó a partir del valor de pH límite al cual las esporas de Clostridium botulinum, un patógeno seleccionado por la alta resistencia de sus esporas a tratamientos térmicos severos, no pueden eclosionar. Este valor de pH, de 4.6, representa la línea divisora sobre la cual agruparemos a alimentos de baja acidez (pH > 4.6), donde pueden eclosionar esporas de C. botulinum y donde su conservación dependerá únicamente de la relación tiempo-temperatura establecidas para el proceso y alimentos naturalmente ácidos o acidificados (pH<4.6), donde el controlador o regulador del crecimiento del patógeno bacteriano C. botulinum es el medio ácido y la relación tiempo-temperatura se utiliza únicamente para eliminar microorganismos deteriorativos.
Una vez que conocemos sobre que rango de pH se encuentra nuestro producto, es necesario identificar el microorganismo patógeno de mayor resistencia térmica y conocer cual es el valor de letalidad o tiempo de muerte térmica requerido para lograr la menor probabilidad de ocurrencia.
patógeno de referencia, C. botulinum, ha sido ampliamente estudiado, y en 1922, Etsy y Mayer lograron inocular una concentración máxima de 10^12 esporas de C. botulinum en suspensión y encontraron que procesando a una temperatura de 121.1 ºC la población de C. botulinum se reducía a una espora sobreviviente después de 2.78 min. En 1938, Townsed corrigió este valor, obteniendo un tiempo de reducción microbiana de 2.45 min. El valor de reducción del número de microorganismos tuvo que ser planteado en un gráfico semilogarítmico, donde la reducción de un ciclo logarítmico fue dibujándose respecto al tiempo de proceso. El tiempo de proceso total, es identificado como el tiempo de muerte térmica, o valor de letalidad de un proceso a 121.1 ºC para C. botulinum, donde se obtienen 12 reducciones logarítimicas de la población bacteriana. Al final, encontramos que el tiempo que tarda una suspensión de microorganismos en reducir su población en un 90% o un ciclo logarítmico, se conoce como valor de reducción decimal o valor “D”, para C. botulinum, en este caso, el proceso completo de muerte térmica es la reducción de 12 D. Esto se conoce como “Bot cook”.
El tiempo de muerte térmica se conoce también como valor “F”, entonces, podríamos identificar que F es un factor del valor D según la siguiente relación: F=D log(N0/N). Si el valor F al que se hace referencia es a una temperatura de 121.1 ºC y un valor “z” (lo veremos en otra entrada del blog) de 10 ºC para C. botulinum, entonces el valor F se conoce como “Fo”.
Si quieres conocer más sobre tratamientos térmicos visita nuestro canal de
Sialico Food Safety en la entrada “Principios de Tratamientos Térmicos”, suscríbete a nuestro canal y aprende con tutoriales y webinars relacionados a la industria de alimentos.
Comments