Una investigación garantiza la conservación de los alimentos, sea cuál fuere el proceso de producción

La tecnología de los alimentos evoluciona. Y lo hace con el propósito de optimizar procesos existentes. Dentro de estos últimos, uno de los métodos de conservación más empleados es el tratamiento térmico que recibe un alimento en términos de seguridad y calidad. Algo “esencial” para Lola López, investigadora de la Universidad Politécnica de Cartagena, y autora de la tesis doctoral ‘Validación física y biológica de un reactor prototipo para la industria alimentaria’, Sobresaliente Cum Laude. A esta cuantificación del tratamiento térmico se le llama validación del proceso, y consiste en evaluar si el tratamiento térmico ha sido aplicado correctamente mediante métodos que permitan obtener datos cuantitativos en relación a su intensidad.

En la actualidad, se utilizan dos métodos para evaluar el impacto del tratamiento térmico. Por un lado, el método in situ consiste en la evaluación de uno o varios índices de calidad y seguridad del alimento, antes y después del tratamiento térmico. Y por otro lado, los métodos físico-matemáticos, que mediante el registro de la temperatura del alimento durante su esterilización, a través de sondas de temperatura colocadas en el alimento, permiten calcular el factor de esterilización de ese alimento que garantiza la seguridad de éste, tal y como explica la investigadora, quien, además, repasa puntos fuertes y flacos de ambos métodos. “Mientras que el primero consume mucho tiempo, el segundo requiere el registro continuo de la temperatura del alimento durante su tratamiento, lo cual en determinados equipos es difícil y en otros imposible. Para superar estas limitaciones son numerosos los autores que proponen como alternativa los integradores tiempo-temperatura (ITT´s)”. Y de ahí el objetivo de su tesis: desarrollar una metodología de validación biológica del tratamiento térmico de alimentos, basada en el empleo de ITTs, y aplicable a equipos industriales.

La investigación dio pie al desarrollo de unos sensores que garantizan la conservación correcta de los alimentos en equipos donde no es posible el registro continuo de la temperatura durante todo el proceso. Se evalúa el tratamiento térmico idóneo de los alimentos ácidos, como por ejemplo el zumo de mandarina, de naranja o los purés de fruta, por citar algunos, como las cremas de verdura y otros alimentos de baja acidez. “Para la validación del tratamiento térmico aplicado a alimentos ácidos se ha desarrollado unos ITTs con un determinado microorganismo, 'Alicyclobacillus acidoterrestris', y para la validación del tratamiento térmico alimentos de baja acidez se han creado otros ITTs con otro tipo de microorganismo, 'Bacillus sporothermodurans'”.

Otro punto de interés es el sinfín de aplicaciones de estos sensores o ITT’S, especialmente indicados para la cuantificación de los tratamientos térmicos aplicados en aquellos equipos donde es inviable el registro continuo de la temperatura del producto durante el procesado. “Por ejemplo, intercambiadores de calor de superficie rascada, equipos de altas presiones o microondas para aplicación de nuevas tecnologías de procesado”, añade López.

Proceso de elaboración de los Itts o integradores tiempo-temperatura. La imagen, en concreto, corresponde a la fase de agitación.

En el cálculo del factor de esterilización que ha recibido un producto, se utilizan métodos físico-matemáticos. Sin embargo, no siempre es posible el registro directo del perfil de tiempo-temperatura del producto bajo ciertas condiciones de procesado, (procesos continuos, nuevas tecnologías, calentamiento óhmico, microondas, etc.). “Como alternativa a estos métodos, en esta tesis se han desarrollado, los sensores llamados integradores tiempo-temperatura (ITT's) que consisten en un pequeño artificio con una matriz o soporte portadora de un elemento sensor que experimenta unos cambios irreversibles, precisos, fáciles de medir, dependientes del tratamiento térmico, permitiendo cuantificar el factor de esterilización alcanzado en el producto”.

Dentro de los diferentes tipos de ITTs existentes, los de la tesis son microbiológicos. El elemento sensor son esporas bacterianas de concentración y termorresistencia conocidas que permiten la validación de tratamientos térmicos. “Esto se debe a que los microorganismos son excelentes indicadores del nivel de letalidad alcanzado tras un proceso de esterilización, debido a la cinética de destrucción cuando se someten a un tratamiento térmico”. La diferencia entre la concentración inicial y final de los microorganismos presentes en ITT's tras la aplicación del tratamiento térmico en el producto, nos permite conocer el factor de esterilización alcanzado en el producto, y de esta forma garantizar la seguridad alimentaria de éste.

Hasta la fecha, se han realizado una serie de ensayos en el Centro Tecnológico Nacional de la Conserva, lo que ha permitido llegar a una conclusión: que la validación de los tratamientos térmicos con los integradores tiempo temperatura desarrollados ponen de manifiesto la conveniencia de llevar a cabo la validación de los tratamientos térmicos que se aplican en la industria alimentaria, especialmente cuando la medida de la temperatura en el interior de los equipos es incierta. En la actualidad, el CTC ya ha puesto al servicio de las empresas, tanto fabricantes de maquinaria como procesadores de alimentos, una técnica fiable, reproducible y económica para la validación de equipos y procesos industriales.

Los procesos de esterilización industrial demandan un alto consumo de energía y agua, lo que origina una cantidad ingente de emisiones de agentes contaminantes como CO₂. Se requiere pues la optimización del proceso con el propósito de disminuir el consumo energético y las emisiones. “La técnica que esta tesis ha desarrollado permite la cuantificación del impacto del tratamiento térmico que ha recibido un alimento en términos de seguridad y calidad, así como la optimización y control del proceso”.