Técnicas (saludables) de conservación de alimentos

• El futuro de la conservación de los alimentos se basa en procesos saludables, sin la necesidad de añadir conservantes o aditivos, y cuenta con técnicas que preserven las características nutritivas y organolépticas del alimento.
• La conservación debe acompañar las tendencias de consumo por alimentos de IV gama (ready-to-eat), alimentos mínimamente procesados y con etiquetas limpias (clean labels). 
• Las técnicas tienen que superar las barreras físicas, químicas y biológicas de conservación, además de garantizar la calidad en todas las etapas desde el procesamiento, hasta la distribución de los alimentos.
• La combinación de nuevas técnicas es la clave para promover el consumo de alimentos más saludables, a bajo coste y que permitan prolongar la vida útil de los alimentos al consumidor.

La conservación de los alimentos es un tema de creciente importancia debido a los desafíos y cambios que enfrentamos en nuestra sociedad. 

Muchos alimentos contienen una gran cantidad de aditivos, como conservantes, edulcorantes y otros ingredientes artificiales para prolongar su vida útil, al paso que la demanda de los consumidores actuales está cambiando y requiere productos más saludables, que mantengan sus propriedades naturales tras el procesamiento y distribución.

Según el WPO (World Packaging Organization), un tercio de todos los alimentos producidos en el mundo (alrededor de 1.300 millones de toneladas) se pierde o se desperdicia. El coste a la economía mundial ronda los 940.000 millones de dólares cada año. Esto equivale a 4.400 millones de toneladas de CO₂ emitidos. 

Según la FAO, la estimación de pérdidas para frutas y verduras en el mundo llega 60 % 

Reducir el desperdicio de los alimentos utilizando técnicas novedosas para potencializar su conservación hasta llegar al consumidor final es una acción clave para mejorar la eficacia del sistema alimentario, prolongando la seguridad alimentaria, la inocuidad, la calidad y la sostenibilidad de los alimentos.

Durante la producción, el transporte, el almacenamiento y el consumo final de alimentos, las propiedades de los alimentos pueden verse afectadas de varias maneras. 

Para garantizar la seguridad y la estabilidad, sin pérdidas nutricionales y sensoriales, deben seleccionarse métodos de conservación de alimentos adecuados, eficaces, saludables y económicos.

Uno de los principales desafíos de las técnicas de conservación es mantener la calidad del alimento tras su aplicación, es decir, que tras un proceso por ejemplo térmico, el contenido en vitaminas y minerales originales se mantengan iguales al final del proceso. 

Sin embargo, las técnicas de conservación convencionales pueden cambiar la composición de estos alimentos, reduciendo su aportación nutricional original. 

¿Cómo se garantiza la seguridad de los alimentos?

Se estima que 600 millones de personas en el mundo, casi 1 de cada 10 personas en el mundo, se enferman después de comer alimentos contaminados, concretamente 420.000 mueren a cada año. 

Se logra la seguridad alimentaria cuando se evita la aparición de agentes patógenos o alterantes, como bacterias, virus, priones evitando así las enfermedades asociadas cuando se asegura la vida útil adecuada del alimento.

Los alimentos perecederos y semiperecederos empiezan a deteriorarse en un proceso natural. A través de este proceso, los alimentos pierden gradualmente su color, textura, sabor, y cualidades nutricionales. Esto desemboca en la necesidad de técnicas innovadoras de conservación que potencialicen la vida útil de los alimentos.

La conservación es una protección frente a las alteraciones físicas, químicas y biológicas que alargan la vida media de almacenamiento. Es decir, se trata de construir barreras a diferentes niveles para actuar de forma optimizada frente agentes externos o internos que puedan afectar al alimento.

Las barreras deben mantener bajo control la población ‘normal’ de microorganismos en el alimento. 

Los microorganismos presentes en el producto no deberían poder vencer las barreras diseñadas, por lo es de suma importancia evitar la alteración del alimento por más tiempo. 

El efecto del obstáculo es de fundamental importancia en la conservación de alimentos, ya que el concepto de ‘obstáculo’ gobierna el deterioro microbiológico de los alimentos.

Además de actuar frente a la aparición de microorganismos no deseados, las barreras también ofrecen protección frente a factores como la temperatura, exposición al oxígeno, la cantidad de agua disponible, el potencial de oxido-reducción y el cambio de pH del alimento.

Las técnicas convencionales están basadas en tratamientos térmicos, filtraciones, además de añadir adictivos y conservantes, que funcionan como inhibidores químicos para reacciones indeseadas, pero que a menudo pueden resultar en dificultades de absorción de los nutrientes del alimento. 

El empleo de estos adictivos y conservantes ha generado mucho debate, ya que su consumo excesivo se ha asociado con una serie de enfermedades.

Tendencias de consumo y demandas del consumidor

El consumidor moderno busca el equilibrio con la familia, la carrera y las responsabilidades sociales, mientras se esfuerza por mantener hábitos sanos. 

Un análisis de Innova Market Insights enfatiza que los alimentos y la dieta juegan un papel esencial en este esfuerzo, inspirando a los desarrolladores de productos a observar más de cerca qué cualidades alimentarias se pueden aprovechar para alinear una marca, con los patrones de estilo de vida del consumidor.

A su vez, esto aumenta la demanda de alimentos nutritivos que sean fáciles de preparar, convenientes y prácticos, que cumplan los requisitos de ser poco procesados, sin adictivos añadidos, además de tener seguridad microbiológica, calidad sensorial elevada, vida útil adecuada y precios competitivos. 

Los productos de IV gama son productos frescos mínimamente procesados, que pueden ser desde frutas y verduras frescas hasta platos preparados para cocinar o consumir directamente. 

Son alimentos de alta calidad que tras selección, limpieza, lavado, pelado, cortado, preparado y envasado conveniente se encuentran listos para su consumo de forma sencilla y cómoda.

Los productos demandados por los consumidores requieren de la optimización de parámetros desde la materia prima, pasando por los procesos productivos que están diseñados para trabajar con alta precisión, hasta llegar al envase y distribución hacia el consumidor final.

Nuevas tecnologías para la conservación de los alimentos

Generalmente, los alimentos se procesan térmicamente para destruir los microorganismos en estado vegetativo, para la conservación de los alimentos. Sin embargo, solo el tratamiento térmico desencadena muchas reacciones bioquímicas no deseadas, lo que conduce a efectos organolépticos y nutricionales indeseables. 

Por lo tanto, se están desarrollando una serie de técnicas de conservación innovadoras para satisfacer la demanda de los consumidores con respecto a los aspectos nutricionales y sensoriales de los alimentos.

Garantizar la inocuidad de los alimentos, es decir, que no ocasione un daño o enfermedad a la persona que lo consume y, al mismo tiempo, satisfacer tales demandas de retención de los atributos de nutrición y calidad, ha dado lugar a un mayor interés en las técnicas de conservación emergentes. 

Estas tecnologías emergentes de conservación de alimentos pueden extender la vida útil de los alimentos no procesados o procesados al inactivar enzimas o reducir la tasa de crecimiento microbiano, eliminando patógenos, sin alterar los atributos de calidad de los alimentos, incluido el sabor, el olor, el color, la textura y el valor nutricional.

Cada tipo de alimento va a determinar la mejor técnica que se debe emplear. A continuación, se describen las técnicas innovadoras de conservación:

• Agua electrolizada: está basada en el uso de una mezcla con diferentes proporciones de una solución acuosa con un corriente eléctrica y sal, que puede ser por un lado tener carácter ácido, que funciona como desinfectante, y por el otro alcalina, que tiene función de detergente.
• Altas presiones hidrostáticas (HPP): es un proceso no térmico, aplicable a productos que se alteran con el calor, que consiste en someter un producto a elevados niveles de presión durante un cierto tiempo, que pueden ser segundos o minutos. Tiene un impacto mínimo en la calidad sensorial y nutricional de los alimentos, porque transmite la presión utilizando solamente agua. Se puede utilizar en diversos productos alimentarios, aumenta la vida útil del alimento, es seguro y de gran aceptación el consumidor.
• Bioconservación: el uso de bacteriocinas o bacteriófagos, que son proteínas sintetizadas por bacterias y virus capaces de infectar bacterias, respectivamente, con actividad antimicrobiana especifica frente a bacterias, que a su vez son prejudiciales a salud humana y a la conservación del alimento. 
• Calentamiento óhmico (OHM): es un proceso en el que se pasa una corriente eléctrica alterna a través del producto alimenticio. La resistencia eléctrica de los alimentos promueve la rápida generación de calor directamente dentro de los alimentos. Contrariamente a las técnicas térmicas convencionales, el calor se genera en todo el producto. Se puede utilizar en alimentos sólidos y fluidos. 
• Irradiación: es el tratamiento de los productos alimenticios por un tipo de energía radiante conocida como radiación ionizante. La energía radiante o ionizante tiene diferentes longitudes de onda y grados de potencia. La irradiación se utiliza con fines sanitarios y fitosanitarios para matar bacterias (como Salmonella, Campylobacter y E. coli) que pueden causar intoxicación alimentaria y para eliminar organismos dañinos para las plantas o productos vegetales como insectos y otras plagas.
• Microondas: uso de energía electromagnética para generar calor en el alimento. El calor es producido a través del producto rápidamente eliminando microorganismos indeseables.
• Ozono: reduce los microorganismos alterantes y patógenos más comunes en alimentos y se sustituye por otra sustancia germicida como el cloro. La eficacia de este tratamiento depende del flujo del gas, la concentración, la temperatura, el pH del medio y la presencia de materia orgánica.
• Plasma frío: el plasma es el cuarto estado de la materia, son especies oxidativas y reductoras altamente reactivas. Se utiliza un gas parcialmente ionizado constituido por átomos neutros, iones, moléculas y electrones en interacción, dando lugar a la emisión de fotones en un amplio rango de frecuencias que van desde el infrarrojo hasta el ultravioleta, esterilizando el alimento. 
• Presión y CO₂: el tratamiento incluye el CO₂ líquido, el CO₂ supercrítico y el CO₂ altamente presurizado (HPCD: high pressurised carbon dioxide), tiene actividad frente a enzimas alterantes, presenta baja toxicidad y su fácil eliminación tras la despresurización.
• Pulsos eléctricos de alta intensidad (PEF): se basa en la aplicación de una breve descarga (microsegundos) de alto voltaje a alimentos colocados entre dos electrodos, que se ajusta teniendo en cuenta diversos factores del alimento y de la microbiota contaminante potencial. Es una técnica alternativa a la pasteurización, también conocida como pasteurización fría, y está limitada a productos líquidos o fluidos bombeables. 
• Pulso de luz de alta intensidad (UV): utiliza la luz ultravioleta (UV). La radiación no ionizante tiene propiedades germicidas utilizando un rango de longitudes de ondas.
• Ultrasonido: el fenómeno, que hace posible la conservación de alimentos por medio de ultrasonidos, es la cavitación, desactivando las células microbianas. Se trabaja con diferentes parámetros de frecuencia, intensidad, y tiempo de exposición. 

Los envases son claves para la conservación prolongada de los alimentos. A continuación, se detallará las tecnologías de envase:

• Envasado activo: son envases que se fabrican con una estructura multicapa a partir de distintas láminas de materiales como polietilenos, polímeros, celulosa, aluminio entre otros. Se combinan de dos a seis películas cada una de las cuales aporta una o varias de las propiedades deseables para la máxima conservación frente a la exposición al oxígeno, a la humedad, a la temperatura, etc. Además, a los envases se les puede aplicar películas activas con actividad antioxidante, antimicrobiana y antifúngica.
• Envasado en atmosfera modificada (MAP): envasa un producto alimenticio cambiando la atmósfera que lo rodea, controlando las reacciones enzimáticas o bioquímicas y la evolución microbiana, protegiendo el producto final. Utiliza mezcla de gases como el oxígeno, el gas carbónico y el nitrógeno, o envases a vacío que pueden estar acompañados de conservantes naturales. Pueden aumentar la vida útil de alimentos hasta un 500 %.
• Envasado inteligente: son envases que poseen etiquetas inteligentes o indicadores capaces de monitorizar y comunicar información útil sobre lo que le ocurre al producto durante toda la cadena de suministro. Los indicadores monitorean la temperatura, la humedad, la frescura y las fugas de oxígeno o dióxido de carbono. Y se puede verificar por medio del cambio de color de la etiqueta ante las alteraciones. Suele estar acoplado a la tecnología RFID (Radio Frencuency IDentification), que almacena y recupera los datos de forma remota de las etiquetas (tags).

Debido a la particularidad de los alimentos se hace necesario aplicar técnicas adecuadas a cada tipo de alimento en función de lo que se necesite y de las propiedades que se desean conservar para que lleguen al consumidor. 

Para ampliar el uso de procesos emergentes en la industria alimentaria, se están estudiando métodos combinados de estas tecnologías con técnicas tradicionales de conservación de alimentos para poder evitar pérdidas de las propriedades nutricionales y para que el alimento alargue al máximo su tiempo hasta llegar al consumidor, sin comprometer la seguridad del producto.

Casos de éxito: técnicas innovadoras de conservación empleadas en la industria agroalimentaria

En los últimos años se han hecho populares las técnicas previamente descritas en varios productos de la industria agroalimentaria.

EasyFruit

El proyecto EASYFRUIT ha trabajado en el desarrollo de un envase activo para extender la vida útil de la naranja y la piña pelada y cortada hasta nueve y doce días, respectivamente, de los siete que se consigue actualmente en las empresas.

AINIA

AINIA ha creado envases activos con antimicrobianos y bacteriófagos para mejorar la vida útil de productos cárnicos. 

El envase activo tiene incorporado sustancias activas antimicrobianas, de este modo, se consigue una liberación controlada de los compuestos activos desde la pared del envase a la superficie del alimento

Concretamente utilizando etil lauriol arginato (LAE), una molécula que presenta una amplia gama de propiedades antimicrobianas. Aprobado por el FDA de EEUU y por la EFSA en la Unión Europea. 

Además, utilizan el bacteriófago P100 contra la listeria, también aprobado por las autoridades competentes.

Bizongo

La empresa utiliza etiquetas inteligentes que cambian de color según la conservación de la carne, según la temperatura, el tiempo y la frescura.

Hiperbaric

La empresa ofrece muchas opciones de maquinaria para la industria alimentaria utilizando altas presiones hidrostáticas, para varios productos como sumos, aguacate, productos marinos, entre otros.

Si quieres saber más…

1. Plataforma Tierra. https://www.plataformatierra.es/innovacion/packaging-sostenible-impacto-sector-envasado
2. WHO. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/food-safety#Food%20Safety:%20A%20Public%20Health%20Priority  
3. Innovative Food Science & Emerging Technologies. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1466856415001162