AHI: factores que determinan su vida útil

La industria de los productos panificados de humedad intermedia (AHI) tiene un gran desafío para eliminar el deterioro microbiano. El uso de humectantes para mantener la aw en valores seguros y otras barreras van a garantizar la vida de anaquel de estos productos sin alteraciones indeseables que generan pérdidas económicas y desprestigio a las empresas elaboradoras.
Los productos de humedad intermedia (AHI) son una amplia gama de alimentos que tienen una humedad promedio que va desde 16 a 50%. En particular si tomamos como ejemplo los productos batidos en la industria de panificados es necesario que estos alimentos puedan tener una vida de anaquel de 150-180 días que permita una buena cadena de distribución.

Los AHI tienen un enemigo en común, los hongos (1). Estos microorganismos pertenecientes al reino fungi poseen propiedades adaptativas únicas que les permiten crecer y reproducirse en condiciones de aw (actividad acuosa), pH (acidez), temperatura y altas concentraciones de sal,  de esta forma la industria alimentaria tiene un gran desafío en cuanto a las estrategias a implementar para controlarlos.

UN PROBLEMA MULTIFACTORIAL
Los hongos son microorganismos que necesitan nutrientes para crecer, en especial las proteínas y los carbohidratos son muy buenas fuentes que facilitan su crecimiento y su desarrollo. Si podemos entender que el problema de los hongos en los AHI es una suma de factores de riesgos que hay que controlar, entonces podremos analizar a cada uno en particular, y luego aplicar las barreras necesarias para controlar su aparición.

HONGOS XERÓFILOS
El término xerófilo viene del vocablo griego (xero, seco, filo, amigo), son hongos adaptados a ambientes muy secos y que pueden vivir en ambientes de aw muy bajos (0,61). Esto plantea un problema dado que estos niveles de actividad acuosa son muy bajos para los productos de humedad intermedia y, en especial, los panificados batidos que normalmente se encuentran en un rango de 0,76 a 0,82 dependiendo el producto de que se trate. Por tal motivo, es necesario implementar todas las barreras disponibles tendientes a reducir lo más posible el riesgo de contaminación y posterior crecimiento microbiano.

LAS BARRERAS

Conservantes directos
En este caso son los conservantes que se aplican directamente en los productos los que van a tener acción directa, en muchos casos, sobre la membrana de las células de los hongos y funciones vitales de estos microorganismos que van a impedir su desarrollo y crecimiento. Ejemplos de estas sustancias químicas son el propionato de calcio, el propionato de sodio y el sorbato de potasio como los más importantes. En función del pH (acidez) del alimento, estos compuestos tendrán la posibilidad de disociarse en ácido propiónico y ácido sórbico y actuar sobre los hongos.

pH
El pH (2) es importante para la acción de los conservantes directos y, por ello, se debe tener en cuenta a la hora de formular los alimentos de tal forma que se pueda lograr un pH menor a 6.5 para favorecer la acción de los conservantes aplicados en masa. Los hongos toleran muy bien amplios rangos de pH, su crecimiento óptimo se encuentra entre (2.5 – 7.5). Los hongos en general soportan mejor un medio ácido que el alcalino, además es importante destacar que ellos son capaces de modificar el pH, utilizando como fuente de energía los ácidos orgánicos del alimento que pueden aparecer mientras el alimento es deteriorado.

Definición de aw - conservante indirecto
Un factor importante en la conservación de los AHI es la aw (3) (actividad acuosa). La misma se define como la relación entre el agua libre y el agua ligada en el alimento. Esta magnitud que toma valores de 0 a 1 determina en los hongos el crecimiento de las distintos tipos de mohos y levaduras. Es importante saber que una de las formas de controlar este valor es utilizando solutos como la sal y el azúcar para mantener parte del agua inmovilizada. Es muy usual en la industria de los batidos utilizar humectantes como el sorbitol, propilenglicol y glicerina, pues debido a su gran afinidad con el agua controlan los valores de aw a niveles aceptables y esto permite a los productos elaborados llegar a su vida útil sin crecimiento de hongos.

Oxígeno
La mayoría de los hongos necesitan oxígeno para crecer y reproducirse (aerobios estrictos), por esta razón la superficie superior de los alimentos elaborados son las zonas más susceptibles por su exposición durante el enfriado y el factor de riesgo más importante. Una metodología muy eficaz para disminuir el riesgo de crecimiento microbiano es utilizar líquidos fungistáticos (4).

Aplicación de soluciones fungistáticas
Las soluciones fungistáticas son mezclas de varias sustancias químicas tendientes a prevenir el desarrollo de hongos en los alimentos luego de la cocción. Se aplican por aspersión en la superficie de los mismos y, en general, utilizan como base alcohol etílico, ácido sórbico o sus sales, ácido cítrico y algunas fórmulas aprovechan esta solución para agregar esencias que mejoren el perfil sensorial de los productos en el momento de la apertura del packaging.

Ambiente
Juega un rol crucial en la contaminación posterior al horneado. El producto a la salida del horno se encuentra estéril y el tiempo de enfriado y la forma en que se realice, puede generar problemas de hongos durante la vida útil de los productos elaborados. La limpieza, el aire filtrado y controlado, son medidas necesarias si entendemos que los hongos cuando el ambiente les es desfavorable tienen la capacidad de deshidratarse, generar esporas (5) y flotar por el aire hasta encontrar un sustrato favorable para su crecimiento y desarrollo. El uso de ventiladores, muy común en la industria alimentaria para enfriar los productos, es una práctica peligrosa debido a que en un ambiente sin control y limpieza, lo único que se logra es hacer circular el polvo y las esporas de los hongos en el ambiente donde se enfrían los productos.

BPM – Inocuidad
Las buenas prácticas de manufactura (BPM) son una serie de prácticas que se utilizan en la industria alimentaria que son de carácter obligatorio y tienen como eje primordial elaborar productos inocuos. La manipulación segura de los alimentos es un factor importante en la contaminación de los mismos. Una buena aplicación de un programa de saneado de manos y personal capacitado en la aplicación de las BPM, son fundamentales para evitar la contaminación de los productos elaborados.

Packaging, la última barrera antes de la distribución
El proceso de envasado de los productos de humedad intermedia es la última etapa y la elección del material constructivo tiene vital importancia debido a que esta barrera protege al alimento de los factores de deterioro del medio ambiente durante su vida útil.

La protección del envase elegido en contacto con el alimento (envase primario) va a tener impacto en factores como el  intercambio de vapor de agua, gases, aromas, radiaciones (luz visible, UV), polvo atmosférico, líquidos exteriores, microorganismos, otras alteraciones biológicas (insectos, roedores, entre otros), y también la adulteración humana por detección de la apertura del envase.

Carrera de obstáculos
Podríamos resumir lo visto y entender que la forma de combatir la aparición de hongos en los productos de humedad intermedia tiene como principal estrategia la utilización de muchas barreras que generen una cadena de obstáculos a estos microorganismos alterantes que generan tantas pérdidas económicas a la industria de alimentos.

Si entendemos el enemigo podemos combatirlo, si conocemos las necesidades de crecimiento y desarrollo de estos increíbles microorganismos del reino fungi, se podrán evaluar y aplicar las estrategias necesarias para controlarlos. La idea es analizar cada formulación y etapa del proceso,  el ambiente donde se elaboran los productos y armar un plan sistemático y repetible que garantice el desarrollo de productos que cumplan con una vida de anaquel libre de alteraciones asociadas al  deterioro debido a hongos.

Referencias:
    1. Son seres vivos unicelulares o pluricelulares que no forman tejidos y cuyas células se agrupan formando un cuerpo filamentoso muy ramificado. Se encuentran tanto al aire libre, tierra y, en general, en cualquier lugar húmedo. Se dividen en mohos y levaduras (Forsthe y Hayes, 2002).
    2. Se define como una unidad de medida de alcalinidad o acidez de una solución, más específicamente el pH mide la cantidad de iones de hidrógeno que contiene una solución dada.
    3. Agua disponible (aw): se conoce como la relación existente entre el agua libre en los alimentos y la capacidad de los microorganismos para allí proliferar. La aw nos indica cual es la cantidad de agua disponible para el desarrollo de los microorganismos una vez que se ha alcanzado el equilibrio hídrico en el sistema-limento/medio ambiente. La aw se expresa como la relación existente entre la tensión del vapor de agua en el sustrato (P) y la del agua pura (P0), a la misma temperatura (aw = P/P0). Si la humedad del alimento está en equilibrio con la humedad relativa de equilibrio (HRE) de la atmósfera que lo rodea, la aw en el alimento es numéricamente equivalente a: (aw= HRE/100). El agua pura tiene una aw de 1 y está en equilibrio con una atmósfera de 100% de HRE. La aw de un alimento es siempre menor que 1. Los hongos necesitan valores de aw diferentes de acuerdo con la temperatura y el sustrato en el que se encuentren.
    4. Agente que inhibe el crecimiento de los hongos.
    5. En biología, el término espora designa un cuerpo microscópico unicelular o pluricelular que se forma con fines de dispersión y supervivencia por largo tiempo en condiciones adversas, en estas condiciones la célula se deshidrata y adquiere gran resistencia a los factores ambientales, pudiendo activarse cuando el medio le es favorable.

(*) Autor: Fernanda Velazquez, Jefe de Investigación y Desarrollo de Granotec Argentina.