Lee este artículo en:

Vida útil de los alimentos desde la perspectiva de la normativa vigente (parte 2)

La microbiología predictiva y los ensayos de laboratorio son dos herramientas complementarias para determinar la vida útil en alimentos microbiológicamente perecederos.

El Reglamento (CE) 2073/2005 (y modificaciones posteriores), relativo a los criterios microbiológicos aplicables a los productos alimenticios, define los “criterios de seguridad alimentaria” aplicables a los productos comercializados durante su vida útil. Según el reglamento, los operadores alimentarios deben investigar y demostrar, a satisfacción de la autoridad competente, el cumplimiento de los criterios en productos sometidos a condiciones razonablemente previsibles de distribución, almacenamiento y utilización. Los estudios que el reglamento contempla (a través del Anexo II) para investigar y demostrar el cumplimiento de los criterios microbiológicos son la caracterización del producto y la consulta bibliográfica y de datos de investigación sobre el comportamiento del microorganismo estudiado. Cuando esta información no está disponible o es insuficiente, los productores deben realizar estudios complementarios basados en el uso de modelos predictivos (microbiología predictiva) y/o los ensayos de laboratorio (de inoculación o durabilidad). Este tipo de estudios son especialmente aplicables a los alimentos listos para el consumo que puedan permitir el desarrollo de Listeria monocytogenes pero el enfoque y las directrices también se pueden aplicar a otros peligros y/o tipología de alimentos.

En una primera parte de este artículo (Jofré Fradera y Bover Cid, 2019), se trataron los aspectos y consideraciones a tener en cuenta en la caracterización de producto, un aspecto esencial en los estudios de vida útil. En esta segunda parte se aborda como la microbiología predictiva y los ensayos de laboratorio pueden aportar a los productores diferentes herramientas para determinar la vida útil de sus productos.

La microbiología predictiva

La microbiología predictiva, también denominada ecología microbiana cuantitativa, es una disciplina que describe el comportamiento de los microorganismos en función de los factores ambientales que les afecten. La premisa de la microbiología predictiva se basa en la reproducibilidad de las respuestas de las poblaciones bacterianas a los factores intrínsecos y extrínsecos de los alimentos y que, por tanto, a partir de observaciones previas es posible predecir, a través de la creación de modelos matemáticos, lo que pasará en condiciones no ensayadas explícitamente.

La validez y representatividad de los resultados obtenidos a través de la aplicación de estos modelos predictivos depende de si el modelo se adecua al objetivo y alcance del estudio, así como de la disponibilidad de la información exacta y precisa sobre las características del alimento y condiciones de conservación a las que va a ser sometido. Estas características constituyen la información de entrada (inputs) a partir de la cual se realizan las predicciones (outputs).

La incorporación de modelos matemáticos en aplicaciones informáticas de fácil uso, muchas de ellas de libre acceso (e.g. ComBase predictor, Pathogen Modeling Program (PMP), Food Spoilage and Safety Predictor (FSSP), MicroHibro, GroPin, etc.), constituye una valiosa herramienta que los operadores alimentarios pueden utilizar para evaluar el comportamiento de los microorganismos en los alimentos. En muchos casos, permiten optimizar e incluso minimizar la necesidad de enfoques experimentales en los estudios de vida útil. En otros casos, dado que los modelos predictivos disponibles en estas herramientas se han desarrollado a partir de datos obtenidos en medio de cultivo o matrices alimentarias diferentes, es necesaria la realización de ensayos de laboratorio adicionales con el alimento objeto de estudio.

A continuación, se muestra un ejemplo (Figura 1) en el cual se ha usado la microbiología predictiva para evaluar la capacidad de crecimiento de L. monocytogenes en jamón cocido loncheado envasado al vacío conservado en refrigeración (a 4 y 8 °C), en diferentes escenarios de reformulación: (i) mediante la incorporación del bioconservante lactato (0,65%), un antimicrobiano inhibidor del crecimiento de Listeria y (ii) reducción de sal (al 1,3%) e incorporación de lactato (0,65%).

Figura 1. Efecto de la temperatura de conservación y la reformulación (adición de 0,65% de lactato y reducción de NaCl a 1,3%) en la vida útil segura en base al crecimiento de L. monocytogenes en jamón cocido loncheado envasado al vacío según las predicciones proporcionadas por el modelo predictivo disponible en la aplicación FSSP*. *Se trata de un ejemplo ficticio, basado en valores de los factores “input” del modelo predictivo considerados en Jofré et al. 2019. La aplicación de esta herramienta requiere un planteamiento específico para cada tipo de producto y empresa. Formulación estándar: pH=6.0, aw=0,974, humedad=73,63%, 2,9% sal, 0,75% lactato endógeno; Formulación Lactato: 1,4 % lactato (endógeno + añadido); Formulación reducido en sal + lactato: 1,3% sal, 1,4% lactato (endógeno + añadido). [CO2]=0%, Niveles iniciales de L. monocytogenes: 1 ufc/g. Modelo considerando que no hay fase de latencia.
Figura 1. Efecto de la temperatura de conservación y la reformulación (adición de 0,65% de lactato y reducción de NaCl a 1,3%) en la vida útil segura en base al crecimiento de L. monocytogenes en jamón cocido loncheado envasado al vacío según las predicciones proporcionadas por el modelo predictivo disponible en la aplicación FSSP*. *Se trata de un ejemplo ficticio, basado en valores de los factores “input” del modelo predictivo considerados en Jofré et al. 2019. La aplicación de esta herramienta requiere un planteamiento específico para cada tipo de producto y empresa. Formulación estándar: pH=6.0, aw=0,974, humedad=73,63%, 2,9% sal, 0,75% lactato endógeno; Formulación Lactato: 1,4 % lactato (endógeno + añadido); Formulación reducido en sal + lactato: 1,3% sal, 1,4% lactato (endógeno + añadido). [CO2]=0%, Niveles iniciales de L. monocytogenes: 1 ufc/g. Modelo considerando que no hay fase de latencia.

Los resultados de las simulaciones con la aplicación del FSSP nos permiten evaluar de manera rápida como la vida útil segura del producto, establecida según los días que L. monocytogenes tarda en alcanzar el nivel máximo permitido (100 ufc/g), se ve afectada por la temperatura de conservación y los factores asociados a la formulación (Figura 1). En todas las formulaciones, el aumento de la temperatura de conservación de 4 a 8°C disminuye considerablemente la vida útil segura del producto. Por ejemplo, en un producto con formulación estándar, este incremento de temperatura reduce la vida útil segura un tercio. La adicción de lactato, antimicrobiano inhibidor del crecimiento de Listeria, extiende a más del doble la vida útil del producto conservado tanto a 8°C como 4°C, temperatura en la cual la vida útil segura del producto sería superior a los 60 días. Si la adición de lactato se combina con una reducción de sal del 2,9% al 1,3% la vida útil segura a 8°C disminuye un 33% con respeto a la formulación con solo lactato.

Toda esta información cuantitativa sobre el crecimiento de L. monocytogenes permite reducir el tiempo y los recursos dedicados a valorar experimentalmente el efecto de una reformulación del jamón cocido y su efecto a diferentes temperaturas de conservación. Se podría usar también para determinar la vida útil del producto a comercializar. La realización de este tipo de estudios mediante la aplicación de modelos predictivos requiere una adecuada selección del modelo y una exhaustiva caracterización de los factores intrínsecos y extrínsecos del alimento teniendo en cuenta la variabilidad de producto y proceso productivo así como las condiciones razonablemente previsibles de conservación y uso (Jofré Fradera y Bover Cid, 2019).

Ensayos de laboratorio

Entre las diferentes tipologías de ensayos de laboratorio, el Reglamento (CE) 2073/2005 cita los challenge test y los ensayos de durabilidad. Ambos pueden ser útiles para investigar la capacidad que tiene un microorganismo para crecer o sobrevivir en el alimento en diferentes condiciones de almacenamiento razonablemente previsibles. En los challenge tests los microorganismos a estudiar se inoculan deliberadamente en condiciones controladas, mientras que en los ensayos de durabilidad se estudian microorganismos que puedan estar presentes de forma natural en el alimento.

Ensayos de inoculación (challenge tests)

Los ensayos de inoculación evalúan la capacidad de crecimiento o supervivencia de un microorganismo, normalmente patógeno, en un producto deliberadamente contaminado durante su almacenamiento. La robustez y representatividad de los resultados dependen de varios aspectos del diseño experimental aplicado, como son la/s cepa/s utilizada/s, su acondicionamiento previo al ensayo así como los factores intrínsecos y extrínsecos de las muestras del alimento utilizadas específicamente en el ensayo (Jofré Fradera y Bover Cid, 2019), siendo la temperatura uno de los más relevantes.

La temperatura a la cual se realiza un estudio de vida útil es clave y el operador alimentario debe poder demostrar que se trata de condiciones realistas. La guía europea para la realización de estudios de vida útil sobre L. monocytogenes en alimentos listos para el consumo (EURL Lm, 2019) recomienda que el operador alimentario use datos propios (percentil 95 de los valores registrados) si dispone de ellos, si no se puede asumir una temperatura de 7°C desde la fabricación hasta el mostrador del supermercado. Para el almacenamiento por parte del consumidor se pueden usar datos de temperatura reportados a nivel de país (percentil 95 de los valores) o 12°C.

Este tipo de ensayos se pueden plantear con dos objetivos diferentes, cada uno de ellos con particularidades metodológicas y versatilidad de los resultados diferente:

  • Evaluación del potencial de crecimiento (δ). Consiste en evaluar la capacidad que tiene el microorganismo estudiado para crecer en el producto durante el almacenamiento. Son experimentos relativamente sencillos en los cuales se determina la diferencia (valor δ) entre la concentración del microorganismo al final y al inicio del ensayo. Generalmente, estos ensayos son muy específicos y son particularmente útiles para determinar si el alimento favorece (si δ>0,5) o no (si δ<0,5) el crecimiento del microorganismo en el alimento objeto de estudio en las condiciones ensayadas.
  • Estimación de la velocidad de crecimiento. Consiste en cuantificar los niveles del microorganismo inoculado durante el almacenamiento con una frecuencia que permita trazar su curva de crecimiento. Estos ensayos deben realizarse a una temperatura constante para posteriormente poder determinar los parámetros cinéticos de crecimiento (e.g. velocidad de crecimiento) mediante el ajuste de un modelo primario. Este tipo de ensayos son más complejos porque requieren un muestreo más intensivo y conocimientos de microbiología predictiva para la obtención e interpretación de los resultados. Sin embargo, los resultados son más versátiles y son explotables para estimar el comportamiento del microorganismo a condiciones de temperatura no ensayadas (constante o un perfil dinámico). Una información que puede ayudar a los operadores alimentarios a establecer la vida útil segura del alimento teniendo en cuenta diferentes combinaciones de tiempo-temperatura de conservación.

Ensayos de durabilidad

Los ensayos de durabilidad consisten en la evaluación del crecimiento o supervivencia del microorganismo en un producto contaminado de forma natural y almacenado en condiciones razonablemente previsibles. Pueden considerarse ensayos más realistas que los ensayos de inoculación, ya que la cepa microbiana, el nivel de inóculo y su estado fisiológico son los propios. Sin embargo, la baja prevalencia y concentración de los patógenos en los alimentos hace difícil disponer de lotes de producción contaminados a niveles suficientes y de forma homogénea para poder monitorizar de forma fiable su comportamiento.

En cambio, los ensayos de durabilidad son muy útiles para evaluar el posible crecimiento de microbiota alterante, ya que la mayor prevalencia y concentración de ésta en los productos suele ser suficiente para realizar ensayos de durabilidad representativos que permitan verificar la vida útil del producto.

Comentarios del artículo

Este espacio no está orientado a ser una zona de consultas a los autores de los artículos sino que pretende ser un lugar de discusión abierto a todos los usuarios de 3tres3
Publica un nuevo comentario

Para comentar debes registrarte en 3tres3 y acceder como usuario.

Artículos relacionados