Bienvenido a la primera vuelta al cole con Hiperbaric. En esta serie de entradas al blog revelaremos toda la información básica sobre la tecnología de altas presiones, su ciencia, principios físicos y como afecta a los microorganismos y las esporas.
Alta presión
Los equipos de tecnología de altas presiones (HPP) emplean agua fría (4-25 °C; 40-77 °F) para generar la presión hidrostática. La etimología de “hidrostático” viene del griego “hydro” (agua) y “static” (estable), lo que significa que la presión se transmite uniformemente a través de la unidad HPP. El agua es el componente principal de la mayoría de alimentos, por lo tanto, la presión también se ejerce de manera uniforme en el producto, independientemente de su geometría.
Esta figura muestra de forma simplificada la operación a nivel industrial; la misma máquina puede procesar cualquier tipo de alimento, como zumos, purés, carnes, mariscos, lácteos, etc.
La presión hidrostática se transmite de manera uniforme.
Mucho se ha hablado sobre seguridad alimentaria, beneficios para la salud y calidad premium de los alimentos HPP en noticias y revistas científicas. Expertos técnicos en todo el mundo han dado cobertura a los principios básicos de HPP, pero en esta publicación Hiperbaric comparte su conocimiento de una manera sencilla para la comprensión de una audiencia general.
Como líder mundial en la fabricación de equipos HPP, Hiperbaric presenta una serie de principios básicos para la audiencia general, empezando por la inactivación microbiana.
Los microorganismos
La célula es la estructura básica de todo organismo vivo, desde complejos organismos multicelulares como el cuerpo humano, hasta entidades de una sola célula como los microorganismos. Dentro de la célula, los orgánulos son la maquinaria que regula el metabolismo y las funciones fisiológicas que mantienen vivos a los microorganismos
La membrana plasmática protege los orgánulos y el material genético celular, además de regular la entrada de nutrientes y la excreción de residuos, manteniendo a raya los compuestos dañinos
Representación de los componentes celulares.
La tecnología HPP desestructura la membrana plasmática de los microorganismos, ocasionando un fenómeno similar a la explosión de un globo al pincharse. Según el nivel de presión que se aplique, las células bacterianas pueden recuperarse y volver a crecer. Lograr que el efecto sea letal depende de gran variedad de factores, pero por norma general, a mayor presión y tiempo de tratamiento, más probable será la inactivación microbiana. Algunos microoganismos son más resistentes que otros: los mohos, levaduras y algunos virus se inactivan a 3.000-4.000 bar (44.000-59.000 psi); las bacterias son más resistentes a la presión, el daño celular comienza a los 2.000 bar (29.000 psi), y para la mayoría de patógenos como Listeria monocytogenes y Escherichia coli O157:H7 el daño es irreversible a partir de los 5.000 bar (70.000 psi).
Globo explotando: analogía de la inactivación microbiana por HPP Image source: Flickr
Esporas microbianas
A pesar de la variedad de aplicaciones de la tecnología HPP, también tiene sus limitaciones; la más importante es que las presiones que se alcanzan a día de hoy, no son suficientes para lograr la inactivación de las esporas bacterianas. Las esporas son como un “búnke” en el que los microorganismos se protegen de condiciones adversas. Por otro lado, los metabolismos lentos también les permiten sobrevivir durante años a heladas, compuestos químicos o ausencia de nutrientes. Una vez que se recuperan las condiciones ambientales que les son favorables, los microorganismos dejarán de esconderse en el interior de la espora y volverán a crecer; este proceso se conoce como “germinación de la espora”.
Entre los microorganismos capaces de generar esporas se encuentra el Clostridium botulinum, cuyas esporas pueden producir la que se conoce como toxina botulínica, el veneno más potente para el hombre conocido hasta el momento. La toxina botulínica inhibe las señales eléctricas, causando parálisis muscular y muerte.
Este microorganismo puede crecer en condiciones anaerobias, de bajo pH (pH > 4.6), a temperatura ambiente (3-48 °C; 38-118 °F), y en ausencia de otros microorganismos, es decir, escenarios comunes en alimentos HPP embotellados o envasados al vacío. Desafortunadamente, esta tecnología, no elimina las esporas bacterianas.
Así concluye la primera entrada de la sección “vuelta al cole con HPP”. Echa un ojo a nuestra próxima publicacione sobre Principios Básicos de la tecnología de altas presiones y, para más información, Hiperbaric.
