Algunas cosas sobre tecnología de los alimentos

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Los microorganismos más peligrosos en los alimentos

Los alimentos son portadores de microorganismos que pueden ser banales o peligrosos para la salud. Los microorganismos tóxicos pueden producir graves alteraciones en la salud del consumidor y, en los casos más extremos, la muerte.  Los microorganismos están en los alimentos  porque el alimento procede de  una materia prima contaminada o por una mala manipulación de los alimentos antes de su consumo. No todos los microorganismos crecen igual en todos los alimentos. Según las necesidades nutritivas que tienen los microorganismos crecen mejor en unos alimentos que en otros. Cuando un  microorganismo se desarrolla en un alimento y éste es digerido, el consumidor puede sufrir alteraciones de su salud, en ocasiones de gravedad. Para que se produzca una intoxicación alimentaria no siempre es necesario que el microorganismo causante de la enfermedad esté en el alimento, basta con que se encuentre la toxina que produce ese microorganismo y que es la verdadera causante de la intoxicación.

Los microorganismos patógenos más frecuentemente relacionados con enfermedades de origen alimentario son: Salmonella spp., Staphiloccocus aureus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Bacillus cereus, Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes, Vibrio parahemolyticus, Escherichia coli. Algunos de estos microorganismos son de dosis efectiva baja y con poca cantidad de ellos ya se produce la intoxicación, en cambio otros necesitan ser un número muy elevado para producir una intoxicación.

En España la enfermedad alimentaria más frecuente es la salmonelosis, sobre todo  en verano cuando se consumen alimentos que contienen huevo en su composición y no han sido suficientemente procesados por calor. Los huevos pueden estar contaminados con Salmonella ya que estos microorganismos son muy frecuentes en el intestino de las aves y, de ahí, pasar a los huevos. También pueden darse transmisiones de enfermedades alimentarias por una mala manipulación de los alimentos y producirse contaminaciones cruzadas, es decir que pasen misroorganismos de un alimento a otro, por empleo de los mismos utensilios o no lavarse la manos cuando se manipulan varios alimentos a la vez. También se puede adquirir la infección por Salmonella cuando se consumen carnes poco cocinadas, pollo, leche, pescado, marisco, además de productos con huevo, como se ha comentado.

La campilobacteriosis, producida por Campylobacter jejuni, es bastante frecuente en Europa últimamente, según el informe de 2007-2008 del Centro Europeo para la Prevención y Control de Enfermedades  (ECDC).  Se adquiere la enfermedad a través de pollo, aguas no tratadas con cloro.

Por fortuna, los otros microorganismos son menos frecuentes en alimentos y provocan menos casos de intoxicación alimentaria en el presente, gracias a que el procesado industrial de los alimentos elimina  o previene su presencia. Eso ocurre con Clostridium botulinum que se destruye en las conservas por el calor que se aplica en el proceso. Por desgracia, en raros casos quedan restos de esporas de microorganismo o su toxina  y se produce la intoxicación cuando se consume la conserva.  Bacillus cereus también forma esporas resistentes al calor, por ello se toman medidas de tratamientos térmicos altos en la manipulación de los alimentos que pueden contenerlo: arroz, patatas, carne, leche, vegetales.

Otros microorganismos que pueden producir intoxicación en los consumidores de los alimentos que los contienen son la Listeria monocytogenes.  En personas se adquiere por consumo de leche poco pasteurizada, queso, vegetales crudos, carne y productos cárnicos cruso, pescado crudo o ahumado. El calor destruye esta bacteria. Tiene el inconveniente de que crece a 3º C y, por tanto, la refrigeración no la inhibe.

La toxina que produce Staphiloccocus aureus la podemos ingerir cuando consumimos productos de pastelería, carne, huevos, en general, alimentos que se elaboran con mucha manipulación, puesto que los humanos tenemos en nuestra piel y orificios nasales muchos estafilococos y los podemos transmitir a los alimentos que manipulamos si no tomamos precauciones higiénicas.

El cólera, transmitido por pescado y marisco, por fortuna no provoca muchas intoxicaciones por las medidas higiénicas que se adoptan en su manipulación y procesado para destruir el Vibrio cholerae.

Si no queremos padecer intoxicaciones alimentarias debemos ser muy exigentes con el alimento que adquirimos, que cumpla buenas condiciones higiénicas, conservarlo en buenas condiciones hasta su consumo y, cuando se vaya a consumir, manipularlo y tratarlo adecuadamente, según su naturaleza. Los utensilios y manos en contacto con los alimentos deben estar perfectamente limpios y no se deben usar los mismos utensilios para distintos alimentos si no se limpian cuando se cambia de alimento. Hay que cuidar la temperatura de cocinado para que destruya los posibles gérmenes que haya en los alimentos.

Alertas en seguridad alimentaria

De vez en cuando los medios de comunicación nos avisan de algún tipo de riesgo que puede sufrir nuestra salud por el consumo de alimentos concretos en los que se ha detectado la presencia de contaminación microbiológica patógena o de sustancias tóxicas. Afortunadamente, no son muy frecuentes estas alertas. Pero en los últimos años , se están dando con mayor frecuencia. Posiblemente, se debe a que la cadena de seguridad alimentaria funciona mejor y los medios de comunicación reciben mayor información por parte de los organismos responsables de vigilar la salud.
Desde que se implantaron el Sistema de Análisis de Peligros y de Puntos Críticos de Control (APPCC) y las Directrices de su Aplicación es mayor el control de incidencias que puedan haber respecto a seguridad alimentaria y la aplicación de toda la cadena de alerta y seguridad.

Gracias a estas directrices se ha podido hacer frente a pandemias y otras enfermedades como la de vacas locas, lengua azul, gripe aviar, riesgos por ingesta de productos agrícolas con restos de pesticidas, intoxicaciones por enterobacterias, melaminas en piensos para animales, presencia de dioxinas en alimentos, etc.

La mayoría de las alarmas que saltan en España sobre seguridad alimentaria son por alimentos producidos en la Unión Europea. Pero, no hay que olvidar que el comercio e importación de alimentos desde China son cada vez mayores. La legislación alimentaria en China es diferente a la que se aplica en la UE. Los alimentos que se importan deben cumplir las normas del importador, pero no siempre es así, y se corren riesgos de entrada de alimentos no seguros que, después de controlados, se detecta que manifiestan un peligro.

En Irlanda y los países importadores de su carne de cerdo, ha saltado la alarma, porque la carne de estos animales tenía niveles de dioxina superiores a los límites establecidos para que no sea perjudicial para la salud humana. Se han retirado todos los lotes de carne y sus derivados en todos los mercados. Ha ocurrido, una vez más, que los piensos de alimentación del ganado contiene sustancias tóxicas que, después, pueden pasar al ser humano y correr grandes riesgos sanitarios. Las industrias productoras de piensos tendrán que ser más conscientes y vigiladas para no crear estos problemas sanitarios tan peligrosos.

Metales pesados en alimentos

En seguridad alimentaria es muy importante el estudio de productos metálicos tóxicos que pueden encontrarse en los alimentos. A este respecto, hay que tener en cuenta que en las aguas oceánicas se encuentran grandes cantidades de residuos, procedentes de las aguas fluviales, por contaminación humana. Los océanos son los grandes vertederos de basura humana. A través de la cadena trófica, los elementos metálicos que se encuentran en las aguas marinas, van pasando al plancton, especies marinas de algas, peces y mariscos y, posteriormente, al hombre. Por este motivo es muy importante determinar la concentración de algunos metales pesados que se pueden encontrar en los alimentos marinos que consumimos. No basta con saber qué concentración de ciertos metales pesados como cadmio, mercurio, arsénico, plomo, etc., se encuentran en estos alimentos sino que, también, interesa saber qué cantidad de estos metales es absorbible o asimilable por el hombre, hay que conocer su biodisponibilidad para saber qué concentración se asimila con algunos alimentos.
Estudios científicos reflejan que la cantidad algunos de estos metales, que es asimilable por el consumidor, cambia cuando el alimento se somete a la acción del calor (cocinado). También puede influir la refrigeración y congelación, flora microbiana del alimento y otros factores. Es decir, hay que investigar todavía mucho sobre qué cantidad real de metales tóxicos ingerimos con los alimentos.

Acrilamida en alimentos.

Distintas investigaciones llevadas a cabo con alimentos ricos en carbohidratos y cocinados a altas temperaturas, como la fritura, tostado, asado, han demostrado que, como efecto de la reacción de Maillard, se produce en estos alimentos acrilamida, producto conocido por ser nocivo para la salud por favorecer la carcinogénesis.

Hay alimentos que también pueden producir acrilamida porque son ricos en asparragina, aminoácido con estructura parecida a la acrilamida y que podría transformarse en acrilamida por efecto de las altas temperaturas de cocinado.

Los productos en los que se ha detectado mayor formación de acrilamida han sido las patatas fritas, café, pan tostado, productos de bollería.

Por ahora, no se conoce el umbral máximo de ingesta diaria de acrilamida que sea no tóxico. Mientras se investiga este umbral, las organizaciones encargadas de vigilar la salubridad de los alimentos, recomiendan cocinar los alimentos mediante cocción, vapor, métodos menos drásticos que la fritura . Se ha propuesto cocinar a temperaturas más bajas, menos tiempo. Otra alternativa es el empleo de variedades de alimentos menos ricos en carbohidratos. Así se evita la caramelización de los azúcares y la formación de acrilamida.

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.

Conservadores Biológicos en Alimentos I

Los alimentos pueden deteriorarse por varios tipos de agentes, físicos, químicos y biológicos. Los agentes biológicos incluyen desde insectos a virus. Los agentes más frecuentes, de tipo biológico, que deterioran los alimentos son las bacterias y mohos, ya que se encuentran en gran proporción en el aire, agua, suelo, piel de animales, vegetales y en los manipuladores de alimentos. La tecnología ha permitido que los alimentos se puedan consumir con fechas muy posteriores a su producción y/o elaboración, es decir, se prolonga la vida útil de los alimentos. Una de las armas más importantes que emplea la tecnología alimentaria en la prolongación de la vida útil de los alimentos es la utilización de conservadores. Los conservadores son sustancias de distinta composición que actúan inhibiendo la acción o el desarrollo y crecimiento de los agentes que deterioran los alimentos, principalmente enzimas, bacterias y mohos. En un principio se consideró que estas sustancias eran inofensivas para el consumidor pero con el avance de los conocimientos en salud humana y en tecnología de alimentos se ha comprobado que muchos de ellos son perjudiciales, habiendo establecido límites de aplicación o prohibición total de su aplicación, en algunos casos. Con este objetivo se ha elaborado, en casi todos los países, la lista positiva de aditivos que pueden ser empleados en la elaboración y conservación de alimentos.

La mayoría de los conservadores de alimentos son ácidos débiles o sus sales y esteres. Se diferencian, según su naturaleza

químicos, son ácidos, sales u otros compuestos puros o mezclados con otras sales, es el caso de los nitratos, sorbatos, benzoatos, etc.,

biológicos, son microorganismos que inhiben a otros microorganismos o sus metabolitos (antibióticos, ácidos débiles, etc.).

Los conservadores pueden ser bacteriostáticos y/o bactericidas, dependiendo de que causen la estabilidad de la población microbiana existente por impedir su crecimiento o que los destruyan y desaparezca la población microbiana.

Según la forma de aplicación, se pueden diferenciar los que se aplican externamente por baño o pulverización, caso de los cítricos y carcasas de animales, y los que se incorporan internamente como un componente más al alimento, casi todos los alimentos elaborados industrialmente.

En el caso de los conservadores de procedencia bacteriana, se les denomina conservadores biológicos o bioconservadores. Cuando la sustancia conservadora proviene de un microorganismo se aplica, en muchos casos, sin aislar el compuesto activo sino que se agrega el microorganismo completo, es el caso de las bacterias lácticas y levaduras que dirigen el proceso de elaboración y conservan los alimentos fermentados. En otros alimentos, en cambio, sí que se aíslan de los microorganismos los compuestos activos y se agregan sin necesidad de que toda la célula microbiana tenga que incluirse en el alimento, es el caso de las bacteriocinas o ácido láctico.

Debido a la mala imagen que poseen los conservadores químicos de los alimentos, por los múltiples estudios realizados sobre su toxicidad para el ser humano, existen prohibiciones de su empleo o límites de uso muy estrictos, según los casos. Por ejemplo, en los productos cárnicos crudos curados la aplicación de las sales de nitrato y nitrito está sometida a unos límites muy definidos, por su transformación posterior en precursores de nitrosaminas, pero su empleo no se puede evitar porque son los más potentes inhibidores de Clostridium botulinum . Si que se consigue reducir la cantidad que se agrega combinando su acción con la de otros conservadores como bacterias ácido lácticas.

Los conservadores se pueden clasificar, según la legislación de los EEUU, en cuatro grupos: (1) los que no están aprobados por la legislación, ácidos naturales, sales naturales, aceites, humo de madera; (2) los que se consideran no perjudiciales para la salud (GRAS); (3) los que se han aprobado legislativamente y regulados en su empleo; (4) los que no se han estudiado todavía respecto a su toxicidad.

Los conservadores que se han empleado tradicionalmente y que no se consideran perjudiciales proceden de plantas (ácido cítrico, especias), animales (lisozima) y los metabolitos procedentes de algunos microorganismos como las ácido lácticas y levaduras. La mayoría de compuestos orgánicos que se consideran interesantes como conservadores de alimentos proceden de los microorganismos fermentadores o asociados con alimentos fermentados, dado que éstos son un tipo de alimentos conservados por el proceso fermentativo

Ante los descubrimientos de los perjuicios que, la mayoría de conservadores químicos tienen para la salud del consumidor, se están imponiendo, desde hace décadas, los conservadores biológicos. El concepto de conservadores biológicos se aplica a las células microbianas enteras o sus metabolitos que se aplican como conservadores. En la mayoría de los casos, los microorganismos que se utilizan son bacterias lácticas ( en productos lácteos fermentados, productos cárnicos, pescado); pseudomonas para verduras frescas; levaduras y mohos en quesos.

Seguridad Alimentaria. Toxicidad Química

En nuestra vida cotidiana estamos expuestos a miles de sustancias químicas. Algunas de ellas son beneficiosas para la salud (como los principales componentes de los alimentos), pero otras (presentes en los alimentos o en el medio ambiente) pueden ser perjudiciales para la salud. La probabilidad de que dichas substancias produzcan efectos perjudiciales para la salud depende de la magnitud, frecuencia y duración de la exposición a ellas.

Para casi todas las sustancias químicas, existe un nivel por debajo del cual una persona no experimenta efectos perjudiciales para la salud. Esto se debe a que el cuerpo humano tiene mecanismos para deshacerse rápidamente de la mayoría de las sustancias no deseadas y reparar los daños causados en células y tejidos. Sin embargo, si consumimos una sustancia química en cantidad superior a aquella a la que el organismo puede hacer frente, es posible que aparezcan efectos nocivos para la salud.

A medida que las técnicas de análisis son más sofisticadas, es posible detectar un número creciente de sustancias químicas en los alimentos, tanto naturales como sintéticas, aunque estén presentes en concentraciones muy reducidas. Esta información es útil sólo si comprendemos lo perjudiciales o inocuas que son dichas sustancias. Para compensar la falta de datos toxicológicos sobre estas nuevas sustancias identificadas, se ha desarrollado un sistema para evaluar la toxicidad potencial de una sustancia química: el Umbral de Preocupación Toxicológica (Threshold of Toxicological Concern, TTC). El TTC sirve para definir un umbral de exposición a sustancias químicas de estructura conocida, por debajo del cual no hay daños apreciables para la salud.

Actualmente, la evaluación de la toxicidad de una sustancia química específica es muy completa. Puede incluir estudios sobre la exposición a la misma a corto y largo plazo, que analizan sus efectos en muchos de los sistemas de nuestro organismo (como el sistema nervioso, el inmunológico y el reproductivo). También se considera el impacto en el crecimiento y el desarrollo, además de la posibilidad de que dicha sustancia dañe el ADN o provoque cáncer. Disponemos de datos toxicológicos exhaustivos sobre muchas sustancias químicas; sin embargo, en el caso de sustancias nuevas o menos conocidas sobre las que no tenemos información, el TTC puede ser de gran ayuda.

Los análisis exhaustivos de las bases de datos sobre toxicidad revelan la existencia de tres grandes categorías de clases de estructuras químicas: sustancias de toxicidad baja, moderada o alta. Esto significa que, para cada categoría de sustancias químicas, se puede calcular el umbral genérico de preocupación toxicológica, o TTC, por debajo del cual no existe un riesgo apreciable para la salud.

El TTC es útil para evaluar sustancias de estructura química conocida que están presentes en los alimentos en concentraciones bajas y sobre las que no se disponen de datos de toxicidad. Esto puede ocurrir cuando se descubre la presencia de un nuevo contaminante alimentario. El tipo de sustancias que se investigan son: los contaminantes naturales procedentes de la tierra y los hongos, las sustancias derivadas de la producción y el envasado de alimentos, y las sustancias producidas al cocinar o procesar los alimentos por otros métodos.

Para utilizar el TTC, debe poder realizarse una evaluación fiable de la ingesta de la sustancia química. El nivel de ingesta se compara con el umbral de preocupación toxicológica apropiado y, posteriormente, se decide si es necesario realizar más estudios toxicológicos. Este enfoque permite dedicar los recursos apropiados a una sustancia específica, en función del riesgo que represente para la salud humana.

El TTC es una herramienta importante para los evaluadores y gestores de riesgos y para la industria. Algunos organismos reguladores, como la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) y el Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA), ya utilizan procedimientos con conceptos similares al TTC para evaluar las sustancias aromatizantes y el Organismo estadounidense para el Control de Alimentos y Medicamentos los aplica además de para los aromatizantes, para los envases. El concepto de TTC se ha desarrollado y perfeccionado durante los últimos diez años, con técnicas analíticas más sofisticadas que mejoran los límites de detección, el TTC es un enfoque eficaz y eficiente para evaluar la toxicidad potencial de los alimentos y garantizar su seguridad. Permite evaluar con rapidez la exposición a cantidades reducidas de nuevas sustancias químicas y centrar los esfuerzos donde más se necesitan, evitando pruebas toxicológicas innecesarias (incluyendo la experimentación animal).