Algunas cosas sobre tecnología de los alimentos

Archivo para junio, 2008

Dieta y Salud Dental

La aparición de las caries se debe al ácido producido por la bacteria Streptoccus mutans que se desarrolla en la placa dental, formando una mezcla pegajosa de residuos alimenticios, polisacáridos bacterianos y bacterias. Estas bacterias producen ácido a partir de los azúcares. Cuando el valor del pH desciende de 5.2 por producción de ácidos, empieza la desmineralización de los dientes, se producen agujeros en la capa externa de esmalte duro. Las capas más internas de dentina, que son blandas, quedan expuestas libremente al exterior, permitiendo que se produzcan progresos internos de las caries.
En algunas ciudades se agrega fluoruro al agua para evitar el desarrollo de las caries. En otros lugares, existe oposición a la adición de fluoruro al agua por considerarse que representa una medicación masiva sin el consentimiento individual de los consumidores. También existe preocupación sobre la seguridad a largo plazo del consumo prolongado de fluoruro, es muy difícil probar sin ninguna duda que no hay aumento de riesgo de cáncer. Como no están aclarados estos puntos, la mayoría de los dentífricos contienen fluoruro para combatir la aparición de caries.
Los zumos de frutas, al igual que otras bebidas y refrescos que llevan ácidos, suman dos de los ingredientes que mayor perjuicio provocan en los dientes: el propio ácido y los azúcares. Estas bebidas pueden ser ácidas tanto por la composición natural de sus ingredientes básicos, como los zumos de cítricos, como por los aditivos añadidos acidificantes o acidulantes, como el ácido cítrico, el ácido ascórbico o el ácido fosfórico, habituales en las bebidas refrescantes, y este último en las de cola.
Las últimas investigaciones en tecnología alimentaria sugieren la adición de calcio a los zumos ácidos y a las bebidas refrescantes, no como nutriente elemental en el desarrollo óseo o dental, sino porque sirve para neutralizar la acidez y reducir su impacto nocivo sobre la placa dental. y, así, prevenir las caries
Los niños son quienes más costumbre tienen de tomar zumos de frutas y bebidas refrescantes en cualquier momento del día. Y es sabida la fuerte relación que se da entre el consumo de bebidas ácidas y la erosión dental. Los azúcares de estas bebidas se degradan fácilmente por la acción de la enzima alfa amilasa de la saliva y de bacterias presentes de manera natural en la boca, y se convierten en compuestos más sencillos que aumentan la acidez de la cavidad bucal.
Las bebidas refrescantes sin azúcar que llevan edulcorantes sin calorías, siguen jugando un papel importante en el deterioro dental, ya que siguen siendo ácidas. Añadir calcio u otros agentes alcalinos a las bebidas ácidas neutraliza su efecto perjudicial.
Sin embargo, la industria alimentaria del sector, por el momento, parece que sigue la tendencia opuesta, ya que es frecuente la adición de aditivos acidificantes o acidulantes (cítrico, ascórbico y fosfórico) a las bebidas refrescantes.
Parece ser que el desgaste del esmalte no sólo se debe al tipo de bebida o alimento que se consuma, también influyen determinados hábitos a la hora de comer, además de la higiene bucal. En este sentido, y como prevención, se recomienda tomar las bebidas durante las comidas, porque neutraliza su acidez. Además, es aconsejable acostumbrarse a beber con pajita porque de esta manera el líquido está menos en contacto con los dientes.
Asimismo, no resulta conveniente tomar este tipo de bebidas por la noche: la saliva es un factor importante en la protección de los dientes ya que neutraliza el efecto de los ácidos y por la noche se produce en mucha menos cantidad. Por otra parte, independientemente del momento del día en que se tomen, un buen hábito es cepillarse los dientes seguidamente, o en su defecto, consumir chicles sin azúcar que estimulen la producción y el flujo de saliva.

Espesantes de Alimentos Industriales

Agar-agar, alginina, carragenano, colágeno, almidón de maíz, pectina y gelatina son, junto con la goma guar, algunos de los principales aditivos alimentarios que se utilizan como espesantes en la industria alimentaria. En la UE forman parte de la serie 400, que denomina la categoría de espesantes, emulsionantes y gelificantes. Como los distintos nombres indican, las funciones de estos aditivos pueden ser varias.

Son sustancias que favorecen la formación de una emulsión, o una mezcla de sustancias como el aceite y el agua, y evitan que los alimentos se separen en distintas capas o fases. También pueden actuar como estabilizantes de un alimento, es decir, como conservadores de la estructura del alimento. Por último, espesan y dan consistencia a los alimentos.

Los espesantes o gelificantes también se denominan «mejoradores de las propiedades sensoriales», y funcionan como macromoléculas que se disuelven y dispersan en el agua fácilmente, lo que hace que aumente la viscosidad. Pectinas en confituras, jaleas y mermeladas; goma guar para helados y salsas o lecitina en margarinas, pastelería y chocolatería son algunos de los principales usos de este tipo de aditivos.

La goma guar es de origen natural, se obtiene de la leguminosa «Cyamopsis tetragaonoloba» y, por su gran fuerza de atracción con el agua, tiene la capacidad de aumentar la viscosidad de los alimentos o de espesarlos. De hecho, se trata de un producto muy viscoso incluso en concentraciones muy pequeñas. Además, es neutro al gusto, por lo que resulta apropiado en numerosos ingredientes ya que no altera muchas de las características sensoriales de los alimentos. En grandes cantidades, tiene una percepción harinosa y, en la mayoría de los casos, su porcentaje de uso no sobrepasa el 1%. Se suele utilizar en alimentos como productos lácteos, de panadería e incluso como tratamiento para agua potable. Este aditivo se incluye en la lista que el Codex Alimentarius tiene para los aditivos que pueden utilizarse en alimentos bajo condiciones de buenas prácticas de fabricación.

En octubre de 2007, las autoridades sanitarias de la Unión Europea detectaron altos niveles de dioxinas y pentaclorofenol (fungicida) en algunos lotes de aditivos alimentarios que contenían goma guar contaminada procedente de la India, país exportador de casi el 80% de la goma guar en todo el mundo. La Comisión Europea trasladó un equipo inspector al país para determinar el origen de la contaminación y tomar las medidas de control necesarias.

Combatir a la Salmonella

La salmonelosis es una zoonosis (enfermedad que puede transmitirse de animales a personas) que afecta a los humanos en todo el mundo y que produce trastornos intestinales que pueden ser especialmente graves en ancianos y niños, provocando la muerte. La intoxicación por salmonella puede producir una deshidratación grave y, a veces, conlleva el ingreso de los afectados en centros hospitalarios, sobre todo niños y ancianos.

Los productos a través de los que se puede contraer más frecuentemente salmonella son carne (sobre todo de pollo), pescado, huevos, lácteos y sus derivados, sobre todo crudos. El contagio de la salmonella a las personas podría evitarse gracias a un producto vegetal totalmente natural que se añade al pienso de los animales portadores de la enfermedad carne (sobre todo de pollo), pescado, huevos, lácteos y sus derivados, sobre todo crudos.

El Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA) de la Generalitat de Cataluña y la empresa ITPSA ha desarrollado el producto denominado «Salmosan» y que se ha patentado a nivel mundial con el objetivo de combatir la salmonella. “Salmosan” se añade al pienso de los animales y resuelve con eficacia el problema de los portadores de salmonella en las explotaciones, con lo que se evita la transmisión de la bacteria a los alimentos derivados. La salmonella cero es imposible, por lo que las investigaciones se han dirigido a impedir que se adhiera en el intestino de los animales y que estos, en situaciones de estrés, desarrollen la enfermedad y la puedan transmitir a posteri. Este producto totalmente vegetal, que se obtiene mediante un tratamiento tecnológico de fraccionamiento, evita que la bacteria de la salmonella se adhiera al tracto intestinal mediante metabolitos (sustancia producida en el transcurso de las reacciones metabólicas). Este producto es preventivo en origen, por lo que supone poder controlar esta enfermedad muy de cerca. La reducción en origen de animales portadores de salmonella se puede traducir en una mejora de la seguridad alimentaria de los productos obtenidos, como carnes, huevos y leche e indirectamente a los humanos.

Dioxinas en Alimentación

Las dioxinas, o DDPCs, son una familia de aproximadamente 219 diferentes sustancias químicas tóxicas, todas ellas con características similares pero diferente potencial. La gran mayoría son compuestos que se originan como subproductos resultantes de distintos procesos de combustión. Pasan al medio ambiente con relativa facilidad, al liberarse en el aire son transportadas largas distancias y sedimentan; cuando se liberan de aguas de desecho, algunas se evaporan en el aire, aunque la mayoría también sedimentan. Por tanto, son compuestos que entran fácilmente en nuestro entorno y, en consecuencia, en la cadena alimenticia de los animales.

El ser humano puede estar expuesto a dioxinas de distintas maneras. La más común es por el consumo de alimentos, principalmente carne, productos lácteos y grasas. El contacto de la piel con pesticidas o herbicidas comporta también intoxicación y los lugares cerca de vertederos de residuos no controlados que contengan dioxinas o cerca de incineradoras que liberan la sustancia pueden ser también peligrosos.

Al ser sustancias difícilmente solubles en agua y fácilmente en grasas, los alimentos suelen estar más contaminados y las dioxinas tienden a acumularse en el tejido adiposo. En las plantas pueden encontrarse dioxinas procedentes de las cenizas originadas por combustión de sustancias. Una vez forman parte de la planta, los animales las ingieren y las dioxinas son absorbidas y almacenadas en la grasa del animal. Posteriormente, la vía de salida más habitual es a través de la leche. Lo mismo pasa en nuestro organismo, las dioxinas que se ingieren mediante alimentos son almacenadas en la grasa corporal donde pueden permanecer largos periodos de tiempo.

La leche es la principal fuente de dioxinas de nuestra dieta, englobando de igual manera sus derivados. La carne y sus derivados siguen a la leche en cantidad de dioxinas; los aceites y las grasas se encuentran en tercera posición; les sigue el pescado, con una disminuida cantidad y, finalmente los huevos, cuya cantidad de dioxinas es significativamente menor. Los vegetales, por su parte, no contienen apenas dioxinas, normalmente las cantidades presentes están muy por debajo de la cantidad máxima admisible. En el ámbito doméstico, los consumidores que deseen minimizar cualquier posible exposición a las dioxinas deberían consumir una dieta baja en grasas, equilibrada y con una amplia variedad de alimentos. Sin embargo, es importante resaltar que no hay motivo para alarmarse por los posibles problemas que puedan conllevar las dioxinas para la salud, ya que para notar los efectos más tóxicos y nocivos se tendrían que ingerir elevadas cantidades de comida.

Distintas organizaciones oficiales están desarrollando investigaciones para conseguir evitar la producción y transmisión de dioxinas a la cadena alimenticia.

Resveratrol, Antioxidante Beneficioso.

El resveratrol, aunque cueste pronunciarlo, es un antioxidante con efectos antienvejecimiento. En un estudio con ratones se ha observado que bajas dosis de esta sustancia protegen el corazón de los trastornos propios de la edad.El trabajo pone de manifiesto que introducir un vaso de vino o un suplemento de resveratrol en la dieta a partir de la mediana edad es tan eficaz para evitar los daños del envejecimiento en el corazón como llevar una alimentación con restricciones en la ingesta de grasas y calorías». Respecto a los efectos del resveratrol en el tejido muscular y el cerebro no fueron tan llamativos como en el caso del corazón, pero también ayuda a mantenerlos en forma. En el caso del tejido muscular, tanto el compuesto antioxidante del vino como la dieta de restricción calórica previenen el 26% de las alteraciones genéticas que favorecen el envejecimiento, mientras que en el caso del cerebro los porcentajes son del 13% y el 19%, respectivamente. A diferencia de la dieta restrictiva, el resveratrol no contribuye a una pérdida de peso.

Trabajos anteriores habían indicado que altas dosis de resveratrol podían alargar la esperanza de vida y reducir la mortalidad prematura en algunos invertebrados. Sin embargo, el efecto positivo de esta sustancia es muy eficaz incluso a bajas dosis.

Es necesario que se realicen más ensayos clínicos para confirmar la importancia de estos descubrimientos. La enfermedad cardiaca relacionada con el envejecimiento es una de las causas de muerte más común entre las personas de avanzada edad, por lo que este hallazgo podría generar una importante y nueva aproximación para mejorar la calidad de vida de estos individuos..

Publicidad: Cuidado

Casi parece imposible comprar en un supermercado leche que sólo tenga leche, sin omegas, sin fibra, sin calcio añadido, sin tonalin; ni yogures sin vidalim, ni zumos sin vitaminas esenciales, sin antioxidantes, ni galletas que no sean bajas en grasa, altas en fibra, ricas en oleosan, pobres en colesterol. Hay productos con activos plus, con L casei inmunitas o bifidus activo. Como en una lista de tapas cantada a la andaluza, hay alimentos cardiosaludables, buenos para el riñón, mejores para los huesos y superiores para las defensas.

Algunos alimentos se encarecen más de un 100% porque en el envase hay un reclamo publicitario de ese estilo. A pesar de entender poco o nada de lo que cuenta el bote, las campañas publicitarias llaman la atención poderosamente y el consumidor lo compra aunque sea más caro. ¡Hasta hay maquinillas de afeitar enriquecidas en vitamina E!

Necesitamos 52 sustancias para sobrevivir y todas ellas están en los alimentos. Si llevamos una dieta variada obtendremos esos 52 componentes y además de forma equilibrada. Hay parte de la población, como niños, mayores, embarazadas, atletas, que quizá necesitan algo que no pueden tomar y entonces pueden recurrir a alimentos enriquecidos o fortificados.

También se asocian en la publicidad a cierto prestigio social, a consumidores de élite, y eso funciona. Respecto a las familias que los consumen, en realidad, son las de clases más humildes, «porque lo caro hoy en día es consumir productos frescos recién cocinados. El tiempo es vital. No creo que las familias le den esos productos a sus hijos porque sientan que no están haciendo por ellos lo que deben, simplemente es una cuestión de tiempo; el trabajo no permite comer cinco frutas al día y hay productos que le ofrecen esa posibilidad en un bote pequeño que se bebe de un trago .Así pues, lo caro es llevar una dieta sana. Para eso se requiere cultura y dinero. Cuanto menos haya de ambas, más calan los mensajes

Hambruna

El secretario general de la ONU, Ban Ki Moon, dijo que se debe duplicar la producción de alimentos para 2030, en la apertura de la cumbre de seguridad alimentaria que se inició este martes en Roma, Italia.

La cumbre busca encontrar soluciones coordinadas a la crisis de alimentos. Se analizan los efectos del alza del precio de los productos agrícolas y del cambio climático en la seguridad alimentaria e intentará coordinar una primera respuesta mundial a esa problemática.

El anfitrión de la conferencia, la Organización de Naciones Unidas para los Alimentos y la Agricultura (FAO, por sus siglas en inglés), advirtió a los países industrializados que podría ocurrir una catástrofe a menos que aumenten su producción, eliminen barreras y lleven la comida a donde más se necesita. Se cree que la reciente crisis global ha empujado a 100 millones de personas al hambre.

La mayor parte del incremento de la producción de maíz el año pasado se dirigió a fabricar combustibles como el etanol, en vez de dirigirse al sector alimentario.

Tomate Seco Contra el Cáncer de Próstata

El cáncer de próstata es una de las principales causas de muerte por cáncer en hombres. Los tomates deshidratados podrían ayudar a prevenir el cáncer de próstata, afirma un estudio publicado en BBC Ciencia.

Científicos de la Universidad de Missouri creen que un compuesto llamado FruHis, que es un carbohidrato orgánico presente en los productos de tomate deshidratado, ejerce un efecto de protección, según investigaciones realizadas con ratas.

El procesamiento de muchas plantas comestibles con calentamiento, pulverización, mezclado o disecado aumenta dramáticamente su valor nutricional, incluido su potencial como protector de cáncer

Al parecer el mayor efecto protector de los tomates surge al rehidratar el tomate en polvo para convertirlo en pasta de tomate.

Según los investigadores, el FruHis en forma concentrada protege contra los daños al ADN que se sabe pueden causar cáncer.

Y cuando este compuesto se combina con el licopeno, el pigmento natural que hace a los tomates rojos, el FruHis logró detener el crecimiento de células cancerosas en más de 98% del tiempo.

Antes de este estudio se creía que los efectos protectores del tomate se debían al ácido ascórbico, los carotenoides, o los compuestos fenólicos. Pero el FruHis quizás es un novedoso tipo de antioxidante, y como revela el estudio, combinado con el licopeno podría ser potencialmente un tratamiento antitumoral, y no sólo una estrategia preventiva.

Y todavía es demasiado pronto para sacar conclusiones claras sobre el potencial de los productos de tomate para reducir el riesgo de cáncer de próstata.



Bacteriocinas

Las bacteriocinas son proteínas o péptidos producidos por algunas bacterias y que poseen actividad antimicrobiana, letal o inhibidora, frente a grupos bacterianos estrechamente relacionados con los que las producen. Su naturaleza química permite que puedan ser consideradas conservadores naturales. Su síntesis se produce, generalmente, cuando las bacterias que las sintetizan se encuentran en situaciones de estrés. Como es habitual en las rutas metabólicas de los microorganismos, la síntesis de las bacteriocinas también depende del ecosistema, pH, potencial de óxido-reducción Eh, cantidad de nutrientes, fase de crecimiento, temperatura, oxígeno disponible.

Aunque las bacteriocinas se pueden sintetizar por levaduras, bacterias Gram-positivas y Gram-negativas, son las producidas por las bacterias ácido lácticas las que han recibido mayor atención porque, además de conservar a los alimentos, provienen de un grupo bacteriano, por excelencia, saludable.

Se han aislado e identificado cientos de compuestos como bacteriocinas, si bien, solo parte de ellos se han estudiado como posibles bactericidas o bacteriostáticos. Las décadas de los 80 y 90 han sido muy prolíficas en este campo.

Se han dividido en dos grandes grupos o clases: Clase I o lantibióticos y Clase II que son pequeños péptidos estables al calor y no poseen lantionina. Las bacteriocinas de la Clase II son las más abundantes y las que presentan mayor posibilidad de aplicación como conservadores de todo tipo de alimentos.

En general, las aplicaciones de las bacteriocinas dependen de su especificidad y características de actividad según el medio en que se encuentran: pH, solubilidad, fuerza iónica del alimento y temperatura, sobre todo. No todas se comportan igual en un mismo medio.

Algunas tienen ventajas aplicables en la industria: las “lactococcinas” tienen aplicaciones tecnológicas, además de bactericidas, por la proteolísis que desarrollan con la liberación de sus enzimas intracelulares. En el caso de los quesos madurados tipo Cheddar se ha observado que la mayor proteolísis, con la consiguiente liberación de aminoácidos, disminuye el sabor amargo que producen los péptidos hidrofóbicos y, por tanto, tienen mejor aroma, así como, mejor textura en menor tiempo, ahorrando económicamente el proceso.

Las bacteriocinas se pueden introducir en un alimento de diferentes formas:

. En alimentos fermentados como metabolito de los microorganismos utilizados como fermentadores.

. Se pueden introducir como subproductos de la fermentación láctica (suero) en otros alimentos.

. Se pueden agregar purificadas y concentradas directamente en un alimento.

Para que las bacteriocinas se puedan aplicar en un alimento deben ser:

No tóxicas.

Estables y muy activas en ese producto.

Poseer un amplio espectro de actividad antibacteriana.

No otorgar aromas ni sabores extraños al producto.

No ser cara y que sea fácil su uso.

Nisina.

Es la bacteriocina más conocida y aplicada desde hace décadas en alimentación. Es un polipéptido sintetizado por Lactococcus lactis. Está incluída en la clase I de bacteriocinas, es decir, es un lantibiótico. Es muy eficaz como conservador frente a bacterias Gram-positivas. No es eficaz con las bacterias Gram-negativas. Es capaz de impedir el desarrollo de clostridios y bacilos, destruyendo la pared de la espora. La sensibilidad a la nisina varía de unas bacterias a otras. La dosis mínima de eficacia no es siempre la misma.

Desde 1981 está permitida en EEUU como conservador para prevenir el desarrollo y crecimiento de Clostridium botulinum y, por tanto la producción de la toxina botulínica, en la elaboración de quesos pasteurizados.

Las grandes ventajas que ofrece la nisina como conservador son:

– Resistencia térmica. Permite su aplicación a productos enlatados y conservados a altas temperaturas. Mediante la acción de la nisina, se reduce la temperatura de tratamiento, o bien, manteniendo la misma temperatura de tratamiento reduce la contaminación previa del alimento a procesar.

-Estable a pH bajo (menor de 6).

-Síntesis a lo largo de todo el ciclo de desarrollo del Lactococcus, no sólo en la fase exponencial, como otras bacteriocinas. Esto permite que, aunque haya terminado la fase de crecimiento de la población láctica, se siga sintetizando la nisina en los alimentos que se encuentren estas bacterias.

Tiene el inconveniente de que los alimentos ricos en grasa, ésta disminuye su eficacia. También debe tenerse en cuenta que, como las bacteriocinas son proteínas, no debe agregarse nisina a los alimentos que contengan enzimas proteolíticos o microorganismos que tengan estos enzimas. La nisina se puede destruir por la nisinasa de Bacillus cereus y por la quimotripsina.

Se ha comprobado que la nisina es eficaz frente a Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus y Listeria monocytogenes. La nisina está considerada como GRAS y se aplica a distintos alimentos. Las posibilidades del uso de la nisina como conservador natural ha permitido su empleo en la industria quesera, cárnica, de conservas por calor y tiene un gran futuro en la industria cervecera por inhibir durante la fermentación de la malta las bacterias Gram-positivas que inhiben a las levaduras fermentadoras y se adueñan del proceso. No obstante, sus aplicaciones, tienen que ser aprobadas por las legislaciones correspondientes. Actualmente, se comercializa bajo distintas marcas, empleándose para prevenir patógenos y alteraciones en distintos alimentos, según países.

Productos antimicrobianos producidos por las bacterias ácido lácticas (LAB).

Producto

Productor


Ácido láctico

Todas las BAL


Ácido acético

BAL heterofermentadoras

Peróxido de hidrógeno

Todas las LAB

Alcoholes

BAL heterofermentadoras

Dióxido de carbono

BAL heterofermentadors

Diacetilo

Lactococcus spp.

Reuterina

Lactobacillus reuteri

Bacteriocinas

Clase I de bacteriocinas

Nisina

Lactococcus lactis

Clase II de bacteriocinas

Sakacina P

Lactobacillus sake

Sakacina K

Lactobacillus sake

Curvacina A/ Sakacina A

Lactobacillus curvatus

Carnobacteriocina A

Carnobacterium piscicola

Pediocina

Pediococcus acidilactici

AcH/PA-1/SJ-1

Pediococcus parvulus

Lactobacillus plantarum

Leucosina A/B- Talla

Leuconostoc gelidum

Leuconostoc carnosum

Mesentericina Y 105

Enterocina A

Enterocina B

Enterocina P

Leuconostoc mesenteroides

Enterococcus faecium

Enterococcus faecium

Enterococcus faecium

La curvacina A y la sakacina A,P y K, producidas, respectivamente, por Lactobacillus curvatus y Lactobacillus sakei aislados de productos cárnicos, son muy eficaces para inhibir Listeria monocytogenes . La PediocinaA-1/CHA producida por Pediococcus acidilactici, Pediococcus parvulus y Lactobacillus plantarum, inhibe el crecimiento de Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes y Clostridium perfringens . En embutidos curados secos, la utilización de las bacteriocinas, JDI-23, la PAC 1.0, producidas por Pediococcus acidilactici y la MSC, producida por Lactobacillus plantarum, reducen la población de Listeria monocitogenes.

La aplicación de bioconservadores en la industria alimentaria está salvando de muchos problemas de contaminaciones patógenas al consumidor y de deterioro a los alimentos. La principal fuente de bioconservadores para alimentos, al menos la más utilizada, es el grupo de bacterias ácido lácticas que es muy diversa y amplia, con gran cantidad de sustancias que elaboran con su metabolismo. Esta “panacea” de conservación de alimentos, junto a las características que manifiestan de prevención de ciertas enfermedades y deterioros fisiológicos para el hombre, ha dado lugar a que las bacterias lácticas más interesantes como adyuvantes tecnológicos, conservadores y de la salud de los consumidores se les denomine probiotas . Los alimentos que se fermentan o enriquecen con probiotas se están considerando funcionales, es decir, buenos para la salud humana: yogures líquidos y sólidos, vegetales fermentados, productos cárnicos fermentados, etc. Todas las cepas de bacterias ácido lácticas que se emplean en la elaboración de estos alimentos han sido previamente seleccionadas, no sólo, por sus características tecnológicas sino, también, por sus características conservadoras del producto y por su capacidad de beneficiar la fisiología del consumidor. Desde los años 80, se están manipulando muchas de estas bacterias genéticamente para potenciar aquellas vías metabólicas que más interesan por sus beneficios para la salud humana. El consumidor es cada día más exigente con la alimentación y la tecnología de alimentos investiga, día a día, cómo mejorar la nutrición y contentar al consumidor. Aún quedan muchos microorganismos por investigar y muchas rutas metabólicas que, en el futuro se pueden conocer y mejorar:

-Alimentos muy sanos, bien conservados, sin sustancias tóxicas.

– Nutritivos, que aporten el mayor número de micronutrientes que se necesitan para alimentarse y funcionar bien.

-Beneficiosos que prevengan de disfunciones fisiológicas que pueden degenerar en enfermedades graves.

Conservadores Biológicos en Alimentos II

Los alimentos fermentados se consumen en gran cantidad desde los años 70, principalmente, yogures, embutidos fermentados, kéfir y, en algunas culturas orientales, kumiss y tofu. Precisamente, la razón de su gran consumo es porque los consumidores los consideran muy saludables y naturales. No les importa comer millones de microorganismos vivos porque saben que no les perjudican sino, al contrario, les beneficia. Por ese motivo, actualmente, se introducen estos microorganismos beneficiosos en otros alimentos que no son fermentados para conservarlos y aumentar su potencial como saludables. Se están empleando desde hace una década como microorganismos probióticos.

Las propiedades antibacterianas de algunos microorganismos han centrado el interés de los investigadores en alimentación en las últimas décadas. Como resultado, han surgido diversos tipos de biocontrol para la conservación de alimentos. Los modos de inhibición del crecimiento bacteriano no deseado (los contaminantes que queremos inhibir) por parte de los microorganismos que empleamos como conservadores varían desde competitividad por los nutrientes a la producción de metabolitos capaces de inhibir el crecimiento de otras bacterias: peróxido de hidrógeno, bacteriocinas, ácidos, antibióticos.

Los microorganismos más empleados como conservadores, actualmente, son las bacterias lácticas. Para un buen desarrollo de las bacterias lácticas utilizadas como conservadoras es necesario que existan azúcares, una Eh (potencial de oxidorreducción) no elevada, y que se multipliquen rápidamente para que se adueñen del ecosistema. Los azúcares que se agregan a los alimentos que van a ser fermentados, tienen que ser metabolizados por las bacterias lácticas, en ello se basa el proceso fermentativo, dando lugar a una serie de ácidos débiles que, con su poder acidificante, inhibirán a aquellos microorganismos no capaces de soportar este tipo de ambiente ( casi todos los patógenos), además de otorgar el sabor típico de estos productos. Debido a las rutas fermentativas de las bacterias lácticas, se emplean determinados azúcares, los denominados prebiotas como potenciadores del desarrollo de estas bacterias conservadoras de alimentos. El bajo Eh permite que las bacterias ácido lácticas crezcan más rápidamente que otras fermentadoras aerobias gracias a que las ácido lácticas son microaerófilas.

Desde hace miles de años, el hombre ha producido y consumido una gran variedad de alimentos fermentados, lácteos, vegetales, cárnicos, pescado y cereales. A pesar de no estar controlados estos procesos daban lugar a alimentos saludables con buenas características nutritivas e higiénicas. Con los avances de la ciencia y tecnología de alimentos, en el mundo desarrollado, se procesan estos alimentos de forma dirigida, con los microorganismos más adecuados en cada tipo de producto y las condiciones del proceso de elaboración muy controladas para poder obtener los metabolitos que más nos interesan desde el punto de vista organoléptico y sanitario. Gracias a los conocimientos que se poseen sobre los beneficios sanitarios de los productos fermentados por las bacterias lácticas, las investigaciones se han enfocado en los últimos 20 años sobre estos aspectos( sin olvidar que su primera función es tecnológica, puesto que transforma la materia prima, y conservadora, mediante la inhibición de otros microorganismos patógenos), dando lugar a que se consuman como alimentos preventivos de ciertos desequilibrios fisiológicos que desembocan en enfermedades graves coronarias, intestinales, cancerígenas, etc. y, por tanto, potenciadores de la salud.

Como conservadores biológicos, las bacterias ácido lácticas no tienen bien definido el mecanismo específico por el que inhiben a otros microorganismos. En su desarrollo producen gran variedad de metabolitos, la inhibición es un efecto de la acción conjunta de todos estos productos. Según la naturaleza del medio donde se desarrollan, será más eficaz como antimicrobiano un metabolito u otro. Las células vivas de las bacterias lácticas producen todos los compuestos que actúan como inhibidores de otros microorganismos y, normalmente, se agregan las células vivas que producen “in situ” todas las sustancias deseables, siendo los bioconservadores por excelencia.

Los mecanismos por los que actúan como conservadores son:

Ácidos orgánicos.

1. Ácido Láctico.- Es el principal producto resultante del metabolismo fermentativo de estas bacterias y le otorga el nombre al grupo. Es el responsable de la disminución del valor del pH en su medio ambiente y, por tanto, un modo de antagonismo para muchos otros microorganismos. Además de la disminución del pH, la cadena no disociada del ácido ejerce un efecto antimicrobiano por colapsar el gradiente electroquímico de transporte de protones causando efectos bacteriostáticos y muerte de las bacterias más susceptibles.

El ácido láctico se aplica aislado en la conservación de carnes envasadas al vacío, en las carcasas de pollo y carnes rojas.

2. Ácidos propiónico y acético.- Se producen en menor cantidad, prácticamente trazas. Su síntesis depende de los factores ambientales de desarrollo, en Leuconostoc, la producción de ácido acético depende de la cantidad de oxígeno libre utilizable.

Al igual que el ácido láctico, los ácidos acético y propiónico interaccionan con la membrana celular de los otros grupos microbianos, neutralizando el potencial electroquímico. Los ácidos acético y propiónico tienen unos valores de disociación pKa más altos que el ácido láctico a un mismo valor de pH, lo que permite que tengan mayor efecto antibacteriano.

El ácido acético también puede causar la desnaturalización de las proteínas internas y reducen los valores intracelulares de pH en ciertos clostridios. El ácido propiónico afecta a las membranas celulares de ciertos mohos causando la inhibición del transporte de aminoácidos.

Ambos ácidos, propiónico y acético son muy empleados como conservadores en la industria de alimentos pero su origen no suele ser a partir de las bacterias lácticas. En los alimentos fermentados se ha comprobado que el ácido acético es sinérgico con el ácido láctico en sus efectos antibacterianos.

Ácidos grasos.

Algunos lactobacilos y lactococos tienen actividad lipolítica y bajo las condiciones adecuadas, producen ácidos grasos en concentraciones que llegan a ser antimicrobianas y, a la vez, también influyen en las características sensoriales del producto. Se producen en los productos fermentados como embutidos cárnicos y lácteos. Los ácidos grasos con mayor efecto antimicrobiano son los de 12-16 átomos de carbono. Su actividad es parecida a la de los detergentes.

Diacetilo.

Los lactococos, lactobacilos y leuconostoc, producen diacetilo por la fermentación del citrato. Esta propiedad metabólica se emplea para la elaboración de algunos productos lácteos fermentados a los que otorga el aroma y sabor. Esta característica de otorgar aroma, hace que su empleo como conservador no esté extendido, puesto que es más bajo el umbral de detección del aroma que el necesario para inhibir a los microorganismos.

Peróxido de hidrógeno.

Gran cantidad de bacterias ácido lácticas son capaces de producir peróxido de hidrógeno durante su metabolismo. Estas bacterias no producen catalasa para disociar el peróxido de hidrógeno pero poseen un sistema flavoproteina oxidasa que reacciona con el dioxígeno (H2O2). Los niveles de peróxido de hidrógeno pueden llegar a autoinhibir cultivos de lactobacilos y lactococos, en algunos casos. En los medios sólidos donde las células lácticas están tan próximas, el peróxido de hidrógeno puede dar lugar a la formación de superóxido (O2) y radicales hidroxilo (OH) que son potentes sistemas antimicrobianos. La lactoperoxidasa es un sistema de actividad antimicrobiana que ocurre de forma natural en la leche y consiste en que el sistema tiocianato es oxidado por el peróxido de hidrógeno para producir el radical antimicrobiano hipotiocianato y ácido tiocinoso. El complejo lactoperoxidasa se ha empleado con éxito en la conservación de la leche, queso y en otros productos lácteos para inhibir los microorganismos patógenos, usando peróxido de hidrógeno agregado.

La capacidad del peróxido de hidrógeno producido por las bacterias ácido lácticas para la conservación de alimentos es limitada porque existen muchos factores que intervienen: la utilidad del oxígeno presente, la presencia de diferentes niveles de superóxido dismutasa y catalasa. Además, la oxidación natural del peróxido de hidrógeno y los radicales libres que se forman, como consecuencia, ejercen unos efectos muy notables en la calidad sensorial, causando el enranciamiento de las grasas y aceites, así como, reacciones de decoloración y, bajo ciertas condiciones, producen aldehídos activos.

Reuterina.

La reuterina ( 3-hidroxipropionaldehído) la produce Lactobacillus reuteri en condiciones de crecimiento anaerobias con glicerol presente. El espectro inhibidor de la reuterina incluye a las bacterias Gram-positivas, Gram-negativas, levaduras, incluso a Trypanosoma cruzi, parásito intestinal. La producción de reuterina se estimula con el contacto directo de las células de L. reuteri con microorganismos heterólogos.

Bacteriocinas.

Las bacteriocinas son proteínas o péptidos producidos por algunas bacterias y que poseen actividad antimicrobiana, letal o inhibidora, frente a grupos bacterianos estrechamente relacionados con los que las producen. Su naturaleza química permite que puedan ser consideradas conservadores naturales.