El envasado sin microbios

A presión atmosférica normal a partir de 0 °C el agua comienza a convertirse en hielo hacia la cristalización completa. Aproximadamente el 80% del peso de la carne corresponde al agua, y ésta pasa a hielo al extraer el calor latente de congelación (80 kcal/g). Dado que el agua en los alimentos no es pura, sino que está formada por una solución de sales, azúcares y proteínas solubles, además de un complejo de moléculas proteicas, que están en suspensión coloidal, su punto de congelación es más bajo. Este descenso es proporcional al nivel de concentración de los elementos disueltos. Los alimentos más comunes se congelan entre 0 y -4 °C. Es la zona de la máxima formación de cristales.

Producir la cristalización requiere la existencia de alguna partícula, o sal insoluble, que actúa como núcleo de cristalización. A bajas temperaturas se producen muchos agregados cristalinos, y el tamaño de los cristales es menor. A temperatura más alta, la nucleación es lenta, los núcleos cristalinos son pocos, y los cristales son grandes.

Son preferibles los 'chilled foods' con baja proporción de amilosa. El almidón está formado por cadenas lineales de glucosa, llamadas amilosa, y por estructuras ramificadas complejas, llamadas amilopectina. Los gránulos de almidón en suspensión fría tienden a hincharse, reteniendo agua, y a una cierta temperatura gelatinizan espesando el líquido. Cuando este gel se deja reposar, las cadenas lineales de amilosa se agregan como si cristalizaran, y liberan parte del agua, previamente retenida en su estructura, en un proceso llamado sinéresis. El arroz tiene una propoción de amilosa del 16%, el maíz del 24%. En cambio el sorgo y la tapioca no contienen amilosa.

La temperatura de -18 °C es un nivel adecuado y seguro para conservar los alimentos. Los microorganismos no pueden crecer a esa temperatura, y la acción de las enzimas es muy lenta.

La refrigeración penetra en el alimento a distintas velocidades –lenta, media y rápida–:

• Lenta: menos de 1 cm/h, el congelador doméstico.
• Media: 1-5 cm/h en un túnel de aire frio a -40 °C.
• Rápida: más de 5 cm/h por inmersión en nitrógeno líquido.

Enfriamiento rápido

A continuación de cocinar el ‘chilled food’, un enfriamiento eficaz, intenso, es crítico para lograr la calidad y seguridad del alimento. Los valores de enfriamiento y la higiene de los abatidores dependerán de si el envase primario del producto tiene lugar antes o después del enfriamiento. El tiempo utilizado para bajar la temperatura desde 60 hasta 5 °C debe ser lo más corto posible, no más de 4 horas, para minimizar los riesgos de germinación de esporas. Las consecuencias de enfriar son la deshidratación y el aumento de la concentración de solutos en los espacios líquidos del alimento. El paso de agua a hielo comporta un aumento de volumen cercano al 9%, los alimentos más ricos en agua son los que más se expanden, y necesitan un envase poco ajustado.

En cuanto a productos líquidos el enfriamiento se tiene que hacer antes de envasar, utilizando intercambiadores de calor, y cualquier contaminación en esta etapa será envasada junto con el producto.

Cuando éste se enfría dentro del envase, las dimensiones y forma de éste pueden limitar la velocidad de enfriamiento. La capacidad de las líneas de enfriamiento de envases y sus posibilidades de intercambio de temperatura controlan la tasa de enfriamiento. La utilización de un aire demasiado frío puede congelar la superficie de los envases, y en la textura provocará daños. Las bandejas de 8 cm de espesor deben enfriarse por debajo de los 10 °C en 2,5 horas. Las bandejas que tienen un grosor de 1-4 cm se pueden enfriar con más intensidad a 3 °C o menos y en sólo 90 minutos.

Quemadura por frío

Ocurre cuando entra aire caliente en los ‘chilled foods’. La única fuente de humedad disponible en el refrigerador es el hielo contenido en los alimentos. El aire caliente toma la humedad de los alimentos, protegidos deficientemente, y los deseca superficialmente. El aire caliente produce la sublimación, el paso del hielo a vapor, sin pasar por el estado líquido. La quemadura por frío causa una merma de la calidad organoléptica del alimento. En la conservación del alimento el envase impermeable es importante, porque es capaz de reducir entre 4 y 20 veces la pérdida de agua.

Hay alimentos refrigerados, con una caducidad ampliada, una vida útil de unos 42 días. Han sido cocinados al vacío. Otros han sido pasteurizados a 90 °C durante 10 minutos, con unas características de 3,5% de sal, pH máximo de 5, y una actividad del agua menor de 0,97. Las esporas son capaces de crecer en condiciones de refrigeración. En esta fase la mayor contaminación procede de Listeria. Generalmente la supervivencia de microorganismos es mayor en los ‘chilled food’s, que a temperatura congelada (-30 °C), pero puede inhibirse la producción de toxinas.

Hay varios bacilos grampositivos esporógenos que producen intoxicaciones, transmitidas por alimentos.

- Listeria monocytogenes, bacilo grampositivo, utiliza los alimentos, principalmente carne de cerdo, para transmitir una enfermedad que no tiene parangón: listeriosis. En las personas produce hemolisis en los eritrocitos de la sangre, con resultado de muerte. Cuando el bacilo se obtiene por via oral, coloniza el tracto intestinal, y de ahí invade los demás tejidos.

- Salmonella es un bacilo gramnegativo, que desde los alimentos produce gastroenteritis. Causa infección superficial del intestino, invade los ganglios linfáticos, el hígado, el bazo y la vesícula biliar. Nos referimos a S.Thyphi, S.Parathyphi A y S.Parathyphi C.. Causan la fiebre tifoidea y paratifoidea, que son las más graves de todas las enfermedades producidas por salmonellas. La fiebre tifoidea es la que tiene un periodo de incubación más largo, produce la temperatura corporal más elevada, y el índice de mortalidad más alto. S.Thyphi puede ser aislada en la sangre, y a veces en la orina de las víctimas. Los huevos, la carne de ave y los productos lácteos son los alimentos que con mayor frecuencia vehiculan la salmonelosis humana.

- Shigella pertenece a las enterobacterias. Produce una disentería bacilar clásica. Los alimentos vehiculadores predominantes son el marisco y el pollo. Shigella crece en el epitelio intestinal superficial. Invade las células epiteliales: sangre, moco.

- Escherichia coli produce gastroenteritis (diarrea no sanguinolenca) con alimentos crudos o cocidos. Sus cepas forman 5 grupos. Afectan a todo tipo de alimentos: pastel de crema, amasijos de patata, bollos de crema y pescado desangrado. La enterotoxina termolábil y termoestable causan hipersecreción en el intestino delgado. En las personas que comieron queso blando madurado (brie) el índice de mortalidad fue del 93%.

- Campylobacter jejuni es un bacilo retorcido en espiral, es la causa más frecuente de diarrea aguda en personas, y se puede encontrar en la leche cruda no refrigerada. Crece en el intestino delgado. Es una bacteria termosensible, que es destruida por la temperatura de pasteurización.

- C.botulinum es un bacilo grampositivo, anaerobio y esporógeno, que causa el botulismo, y produce 7 tipos de toxinas en alimentos muy ácidos, por debajo del pH 4.5, no refrigerados. Algunas cepas de C.botulinum son capaces de crecer y de producir toxinas en alimentos envasados al vacío, pero no resisten el frío. La toxina es absorbida en el intestino delgado, bloquea la liberación de la acetilcolina en la unión neuromuscular. En las personas los síntomas consisten en náuseas, vómito, cansancio, cefalalgia, finalmente paro respiratorio y muerte.

- Clostridium perfringens produce exotoxinas de 5 tipos, que causan gastroenteritis. C.perfringens crece en los animales de matadero, no refrigerados, y con un tratamiento térmico, pasteurización, insuficiente. No ha destruido las endoesporas termorresistentes. Esas endoesporas germinan y crecen. Se trata de un bacilo esporógeno con una temperatura óptima de crecimiento entre 37 y 45 °C. En el chilled food con refrigeración insuficiente la intoxicación alimentaria es una enterotoxina (una proteína específica de las esporas). La toxina produce necrosis epitelial en el colon. La enteritis necrótica debida a la toxina C del C.perfringens aporta un índice de mortalidad del 35-40%.

Citemos últimamente a las altas presiones, como paso previo a la refrigeración. La pasteurización hiperbárica (PH) es un método de eliminación de microorganismos, que consiste en someter a los alimentos a un alto grado de presión hidrostática, entre 4.000 y 6.000 bares (600 MPa) durante unos minutos. Usa el agua como medio transmisor de presión hidrostática. El agua causa la rotura de las paredes celulares e interrumpe muchas de las funciones vitales de las células del microbio. Es una pasteurización que inactiva los microorganismos bacterias, levaduras y hongos, presentes en el alimento, respetando sus propiedades organolépticas, y confiriendo al producto una elevada calidad sensorial y nutricional, a la vez que mantiene la frescura original y alarga la vida de anaquel del producto. Los dos elementos son la presión y el tiempo de actuación de ella. Es la pasteurización no térmica, que se realiza generalmente a temperaturas entre 5 y 12 °C. A continuación hay que refrigerar, para mantener la inactivación de microorganismos y enzimas.