Alternativas para la pasteurización y esterilización

Los métodos de conservación que impiden el crecimiento microbiano en los alimentos incluyen la refrigeración y congelación, reducción de actividad de agua, acidificación, adición de conservadores, y adición o extracción de gases (oxígeno o dióxido de carbono).

Sin embargo, de las muchas técnicas sólo la esterilización y pasteurización se basan en la eliminación o reducción de los patógenos más resistentes que son de preocupación para la salud pública y la micro flora de descomposición.

La esterilización térmica con ayuda de presión (PATS, por sus siglas en inglés), pasteurización termal con ayuda de microondas (MATS), campos eléctricos pulsantes (PEF), radiación y luz.

La definición de esterilización es basada en el concepto de esterilidad comercial o estabilidad de anaquel. El lineamiento 21 CFR 113.3 (e) de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de Estados Unidos, define a la esterilidad comercial como la condición a ser alcanzada por la aplicación de calor, la cual rinde al alimento libre de microorganismos capaces de reproducirse en el alimento bajo condiciones normales sin refrigeración  de almacenamiento y distribución, y microorganismos viables (incluyendo esporas) de significancia para la salud pública.

En otras palabras, los alimentos estables en anaquel son formulados y/o procesados para ser distribuidos y mercadeados al consumidor bajo condiciones ambientales sobre su vida de anaquel sin la necesidad de refrigeración antes de abrirse. Otro elemento importante para el concepto de esterilidad comercial es que una vez que el producto es producido, éste debe de estar en un envase y debe ser manejado de tal manera que se prevenga la re contaminación del producto.

El rápido incremento de la temperatura durante la compresión y la baja de la temperatura durante la descompresión es un beneficio único de la tecnología para producir productos de calidad superior. Mientras que aún no existen comercialmente  alimentos procesados con PATS de vida de anaquel estable disponibles en el mercado, la tecnología tiene la posibilidad de brindar una ruta para procesos novedosos para productos como sopas, guisados, puré de papas, que verían una severa pérdida en calidad por el método de procesamiento termal tradicional.

En 2011, la FDA de Estados Unidos aprobó otro procesamiento novedoso de esterilización usando 915 MHz de energía por microondas llamado Proceso de Esterilización Térmica con Ayuda de Microondas (MATS, por sus siglas en inglés). Como se reportó, la tecnología sumerge los alimentos envasados en agua caliente presurizada mientras que simultáneamente los calienta con microondas a una frecuencia de 915 MHz. Esta combinación elimina los microorganismos patógenos y los de descomposición en solo 5 a  minutos y produce alimentos inocuos con una calidad mucho más alta que los productos listos para consumo convencionalmente procesados.

A la empresa estadounidense Wornick Foods, un fabricante de alimentos convenientes y soluciones de alimentos a petición del cliente, le fue otorgado una subvención de Ohio Third Frontier para establecer un Centro de Investigación y Desarrollo de MATS en su establecimiento en Cincinnati, Ohio, en donde otras empresas de productos para el consumidor pueden probar el proceso MATS. Otra tecnología que puede ser usada para propósitos de esterilización de alimentos es el calentamiento óhmico. En la tecnología de calentamiento óhmico, la electricidad pasa a través del alimento para calentarlo, resultando en una distribución de temperatura rápida y uniforme.

En combinación con el envase aséptico, el calentamiento óhmico es una alternativa viable para el procesamiento de alimentos con partículas tales como sopas o productos de fruta o vegetales enlatados. El término de “pasteurización” se define como el proceso de tratamiento medianamente térmico para significativamente reducir o matar el número de microorganismos patógenos o de descomposición.

La definición de un proceso de pasteurización tradicional se apoyaba sólo en el tratamiento térmico y es alcanzada por exposición del alimento al calor por un cierto período de tiempo. A diferencia de la esterilización, después de la pasteurización el alimento no es libre de microorganismos puesto que el tratamiento térmico no es lo suficientemente severo como para matar las esporas resistentes al calor que pueden sobrevivir el proceso y estar presentes en el alimento. Entonces, otras formas adicionales de conservación, como la refrigeración (por ejemplo, la leche), atmósfera modificada (por ejemplo, carne y quesos envasados al vacío), adición de conservadores antimicrobianos o una combinación de las técnicas referidas, son requeridos para la estabilización de los productos durante la distribución.

Las excepciones son algunos alimentos procesados que poseen constituyentes o ingredientes que actúan como antimicrobianos bajo ciertas condiciones, y no permiten el crecimiento microbiano: por ejemplo, los alimentos fermentados que contienen alcohol (por ejemplo: vino, cerveza) refrescos carbonatados (por ejemplo, sodas), alimentos dulces que presentan bajos niveles de aw < 0.65 ó SS > 70 Brix (por ejemplo: miel de abeja, jamones, jaleas, frutas secas, concentrados de frutas), o alimentos salados (por ejemplo: pescado o carne salada).

Recientemente la pasteurización fue redefinida como “cualquier proceso (no sólo térmico), tratamiento, o combinación, que se aplica a los alimentos para reducir los microorganismos más resistentes de significancia para la salud pública a un nivel que no sea probable que presenten un riesgo para la salud pública bajo condiciones normales de distribución y almacenamiento” (NACMCF, 2006) Los tratamientos de cocción, vapor y agua caliente, procesamiento con microondas, calor óhmico/inductivo, alta presión hidrostática (HPP), radiación ultravioleta, irradiación, campos eléctricos con pulsaciones, pulsaciones de luz, procesamiento infrarrojo, plasma no térmica, campos magnéticos oscilantes, ultrasonido y filtración han sido revisados. Sin embargo, la eficacia de las tecnologías de procesamiento novedosas en términos de inactivación de esporas e inactivación de enzimas endógenas de descomposición es limitada.

Hasta ahora no hay prácticas y métodos bien establecidos para la mayoría de las tecnologías novedosas que pueden ser usadas en las operaciones de pasteurización. En 2011, la Asociación Norteamericana de Procesadores de Carne sometió una petición pidiendo que el Servicio de Inocuidad e Inspección de Alimentos (FSIS, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos y el Servicio Canadiense de Inspección de Alimentos permitieran que el término “pasteurizado” pudiese ser usado en las etiquetas de ciertas categorías de productos cárnicos. Los peticionarios creen que el término “pasteurizado” describe mejor a los productos cárnicos a los consumidores. Basado en la creciente evidencia científica y la rápida comercialización, la HPP es uno de los ejemplos de tecnologías alternativas que pueden ser usadas para pasteurización en envase para controlar la contaminación post proceso.

El ejemplo son las tortas de carne de bovino para hamburguesa de la empresa estadounidense Cargill, que son envasadas al vacío en paquetes de plástico y tratadas con HPP. El calentamiento infrarrojo de superficie es otro método alternativo que puede ser efectivamente usado para propósitos de pasteurización que se es conveniente para productos pre-cocidos listos para consumo (RTE, por sus siglas en inglés) y salchichas.

La esterilización y la pasteurización son también importantes para los ingredientes secos que son usados por los procesadores de carne,  pueden ser combinadas. Los haces de electrones de dosis bajas y las tecnologías con base de luz han demostrado ser efectivas contra organismos patógenos para estas aplicaciones.