El consumo de frutas y hortalizas mínimamente procesadas ha incrementado espectacularmente los últimos años en la UE, y especialmente en nuestro país, donde esta tecnología se ha introducido con 10 años de retraso respecto a otros países como Francia o el Reino Unido. Este tipo de producto está listo para su consumo y no sufre ningún tratamiento que garantice la total eliminación de los patógenos de transmisión alimentaria. En este trabajo se pretende dar una visión general de los patógenos de transmisión alimentaria que se pueden encontrar, su origen y el efecto que la temperatura y atmósfera de envasado ejercen en su desarrollo en el caso que sobrevivan al proceso de desinfección y lleguen al producto final. También se verán algunos de los métodos que se están estudiando para eliminarlos y/o evitar su desarrollo.

INTRODUCCIÓN

Los cambios en los hábitos de los consumidores, que exigen más variedad de productos, que buscan alimentos más saludables, que tienen menos tiempo para cocinar, que comen más fuera de casa,... han favorecido la aparición de productos listos para su consumo. Entre éstos, las frutas y hortalizas mínimamente procesadas en fresco (FHMP) están teniendo un incremento espectacular en nuestro país los últimos años, y tienen un futuro muy prometedor: en el año 2006 se comercializaron 53.465 t, de las que 53.446 t correspondieron a hortalizas y 19 t a frutas. El incremento respecto el 2005 fue del 20%.

Estos productos sufren unas operaciones de proceso simples, como selección, lavado, pelado, deshojado, cortado, secado, mezclado, etc., que hacen que los vegetales mantengan sus propiedades nutricionales, tengan el mismo aspecto y características casi idénticas a las de los productos de los que proceden, con la ventaja que están listos para su consumo, no necesitan manipulación, y por tanto permiten ahorrar tiempo en la cocina. Tienen una calidad uniforme, requieren poco espacio de almacenamiento ya que las partes no comestibles se han eliminado, y por tanto no generan residuos en los hogares. Actualmente se puede encontrar una gran variedad de productos a un precio razonable. Tienen el inconveniente que han de conservarse entre 1 y 4ºC hasta el momento de su consumo y es un producto muy perecedero: su vida útil es muy corta, entre 7 y 10 días.

Los alimentos consumidos en fresco son potencialmente más peligrosos que los que se cocinan antes de ser consumidos. No sufren ningún tratamiento que garantice la total eliminación de los microorganismos y se consumen sin lavarlos ni cocinarlos, y por tanto los consumidores los compran con plena confianza en que serán seguros. Así pues, es la industria quien tiene la responsabilidad de garantizar que lleguen en perfectas condiciones higiénico-sanitarias al consumidor.

En este trabajo se pretende dar una visión general sobre la incidencia de patógenos de transmisión alimentaria (PTA) en FHMP, ver cual es la capacidad de crecimiento de éstos en distintas condiciones de conservación y dar un breve repaso de algunos de los métodos de desinfección y control de su crecimiento.

 

Incidencia de patógenos de transmisión alimentaria en frutas y hortalizas mínimamente procesadas

Aunque las frutas y hortalizas están consideradas como unos de los alimentos más seguros, se ha demostrado que en algunos casos pueden ser vehículos de microorganismos patógenos y causar enfermedades a quienes los consumen.

La contaminación de vegetales por PTA puede ocurrir en el campo, debido a inadecuadas prácticas agrícolas como el riego con aguas residuales o contaminadas o el abonado con estiércol o compost que contenga microorganismos patógenos. Animales salvajes o domésticos, incluyendo pájaros, reptiles y insectos pueden también ser una fuente de microorganismos patógenos, sobretodo cuando los campos están próximos a ambientes contaminados. El hombre también puede ser vehículo de patógenos entéricos, especialmente durante la cosecha si no existen las instalaciones adecuadas para el lavado de las manos.

Otros patógenos, por ejemplo, clostridios, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, se encuentran de forma habitual en el ambiente, y probablemente su presencia no es resultado de contaminación externa. Así pues, los vegetales enteros pueden estar altamente contaminados cuando entran en la industria. Los procesos de pelado, cortado, lavado,... pueden incrementar los recuentos si no se realizan adecuadamente y pueden producirse contaminaciones a través del agua de lavado, utensilios, equipos y manipuladores.

Forman parte de la microbiota propia bacterias, levaduras y mohos. Entre un 80-90% son bacterias Gram-negativas, predominantemente Pseudomonas, Enterobacter o Erwinia. También son muy frecuentes las bacterias ácido-lácticas. Cryptococcus, Rhodotorula, y Candida son los géneros de levaduras más frecuentes.

Aureobasidium, Fusarium, Mucor, Rhizopus y Penicillium los mohos más comunes (FRANCIS et al., 1999). Los recuentos son muy variables y pueden oscilar entre 103 y 109 ufc/g.

Entre los patógenos más importantes, destacan las bacterias Salmonella, E. coli O157:H7, L. monocytogenes, Clostridium botulinum, Aeromonas hydrophila, Yersinia enterocolitica, Campylobacter jejuni, Shigella, los virus de la hepatitis A y los del tipo Norwalk y algunos parásitos como Giardia lamblia, Entamoeba hystolytica, Cryptosporidium y Cyclospora.

Concomitante con el aumento del consumo de fruta y hortalizas, la incidencia de brotes alimentarios causados por el consumo de este tipo de productos ha aumentado estos últimos años. FHMP y los germinados se han visto implicados en una serie de brotes de toxiinfecciones alimentarias en países como Japón, los EE UU y UK (BEUCHAT, 1996; DE ROEVER, 1998). Más recientemente, en septiembre del 2006, se produjo un brote de E. coli O157:H7 que afectó a 26 estados de los EE UU, provocado seguramente por el consumo de espinacas mínimamente procesadas. El brote, que afectó aproximadamente a 200 personas, causó tres muertes y algunas sufrieron el Síndrome Hemolitico Uremico (FDA, 2006). También se han producido algunos brotes de Hepatitis A y Norwalk virus relacionados con el consumo de lechuga, ensalada verde, fresas y frambuesas congeladas, tomates, melón cortado y apio (BEUCHAT, 1996; DE ROEVER, 1998).

Estos brotes han sido atribuidos básicamente a la manipulación de los productos por personas infectadas (BEUCHAT, 1996). Respecto a los parásitos, se han producido algunos brotes debidos al consumo de vegetales MP en fresco contaminados por Giardia lamblia causado por el consumo de vegetales crudos cortado en el que se implicó a un manipulador asintomático como vehículo de transmisión del parásito (BEUCHAT, 1996).

Actualmente, los criterios microbiológicos de estos productos vienen regulados por la nueva directiva europea nº 2073/2005, publicada en el Diario Oficial de la Unión Europea L 338/1, 2005). En el caso de fruta y hortalizas troceadas y semillas germinadas listas para su consumo establece un criterio de seguridad alimentaria (ausencia de Salmonella en 25 g) y un criterio de higiene del proceso (recuento E. coli <100 ufc/g).

Aunque existen bastantes estudios sobre la incidencia de PTA en vegetales enteros sin procesar, hay muy pocos datos en FHMP en el punto de venta. Recientemente, nuestro equipo de investigación ha estudiado la contaminación microbiológica de 236 bolsas de ensaladas listas para su consumo, 15 muestras de semillas germinadas y 21 muestras de fruta cortada (ABADIAS et al., 2006a).

Se determinaron los recuentos de microorganismos aerobios mesófilos, psicrótrofos, mohos y levaduras, bacterias ácido-lácticas, enterobacterias, E. coli, E. coli O157:H7, L. monocytogenes, Salmonella, Yersinia enterocolitica y Campylobacter termotolerantes por técnicas microbiológicas clásicas normalizadas. En general, los productos que presentaron recuentos más elevados fueron los brotes, zanahoria rallada, canónigos y rúcola, mientras que la fruta fresca cortada presento recuentos mucho más bajos.

No se encontró E. coli en fruta fresca cortada, pero sí en 27 de las 236 (11.4%) muestras de ensaladas listas para su consumo. Sin embargo, solo dos (0.8%) mostraron recuentos mayores de 100 MPN/g. La incidencia de E. coli en brotes fue mucho mayor (40%) y 4 de las muestras (26.6%) presentaron recuentos entre 1.100 y 4.600 MPN/g. Ninguna de las muestras analizadas presentó contaminación por E. coli O157:H7. Estudios similares realizados recientemente en Hong Kong, EE UU, UK, Irlanda y Noruega, no encontraron este patógeno en ninguna de las muestras de fruta y hortalizas enteras o mínimamente procesadas que analizaron.

Se aisló Salmonella en 4 de las 236 muestras de ensaladas frescas (1.7%).

No obstante, no se tiene constancia que hubiera ningún caso o brote asociado al consumo de este tipo de productos durante el período de estudio. Estudios realizados con vegetales enteros no procesados han presentado incidencia de Salmonella muy variada, entre el 0 y el 35%. En un estudio llevado a cabo en ensaladas listas para comer en Hong-Kong, el 0.7% fueron positivas para Salmonella.

Este patógeno ha causado varios brotes en EE UU que se atribuyeron al consumo de melón cortado.

L. monocytogenes se detectó en dos muestras (0.8%), pero sólo 1 presentó un recuento >100 ufc/g. Este microorganismo no esta controlado en la nueva legislación europea. La incidencia de L. monocytogenes en estudios similares llevados a cabo en EEUU y en Hong-Kong fué del 2.3% y 1.0%, respectivamente.

Se aislaron cepas de Y. enterocolitica en 5 de las 236 muestras de ensaladas, ninguna de ellas patógena. Tampoco se detectaron Campylobacter termotolerantes. Se han encontrado también cepas no patógenas de Y. enterocolitica en vegetales enteros en Francia y UK, y en un 27% de muestras de zanahoria rallada en Francia, con un 7% de cepas potencialmente patógenas para humanos.

Se encontró C. jejuni en un 1.5% de muestras de champiñones analizadas el 1986 en EE UU.

No se encontró ninguno de los patógenos analizados en la fruta fresca cortada ni en los brotes.

 

Crecimiento de patógenos de transmisión alimentaria en FHMPF

Las hortalizas frescas, sin procesar, tienen como características una elevada cantidad de agua y de nutrientes y un pH neutro. En cambio, las frutas contienen mayores cantidades de azúcar y un pH más ácido (4,6 o inferior). Este bajo pH junto con la naturaleza de los ácidos orgánicos hace que normalmente se inhiba el crecimiento de las bacterias que no sean las ácido-lácticas y predominen mohos y levaduras.

Las FHMP son mucho más susceptibles al crecimiento microbiano que las enteras. Las operaciones de pelado, cortado, rallado, etc, rompen los tejidos y favorecen la lixiviación de nutrientes al medio, haciéndolos más accesibles a los microorganismos. Con el proceso de cortado también se incrementa el área de exposición y el ritmo respiratorio aumenta varias veces. Así pues, durante su transporte, distribución y comercialización, y dependiendo del material de envasado, se pueden producir cambios en la composición de los gases en el interior del envase. Este factor puede influir mucho en la evolución de la microflora presente durante el la conservación como veremos más adelante.

Asimismo, este tipo de productos no recibe tratamiento térmico que destruya o inactive posibles patógenos, y el uso de aditivos queda restringido, utilizándose en algunos casos antioxidantes para evitar el pardeamiento. Los tratamientos para reducir las alteraciones microbiológicas y fisiológicas se basan en la reducción de la temperatura y el uso de atmósferas modificadas.

Bacterias, parásitos y virus pueden sobrevivir durante largos períodos de tiempo en productos vegetales, y en condiciones favorables, las bacterias pueden incluso desarrollarse. Los factores que determinan el crecimiento de los patógenos son el pH, la temperatura y la atmósfera de envasado. La mayoría de los vegetales tienen un pH por encima de 4,5. En esos casos, la temperatura se vuelve factor determinante para controlar el crecimiento microbiano. Algunas frutas como el melón cantaloupe, honeydew o sandía tienen pH entre 5.2 y 6.7, con lo que pueden soportar el crecimiento de algunos microorganismos. Sin embargo, muchas frutas son más ácidas y los patógenos no pueden crecer en ellos. En cambio, en un estudio realizado en nuestro laboratorio se demostró que Salmonella, L. innocua y E. coli O157:H7 fueron capaces de crecer en manzana Golden Delicious, Granny Smith, distintas variedades de melocotón y melón a 25ºC (pH de 3.8-4.1, 3.6-4.2, 3. 9-5.0, 5.6-6.0, respectivamente), pero no en piña (3.6- 4.0). Estudios de otros autores demostraron que Salmonella también creció en tomate cortado, con un pH ácido (3.4-4.8).

En aquellos productos en los que el pH permite el crecimiento de PTA, la temperatura será un factor clave. En general, la temperatura mínima para el crecimiento de la mayoría de patógenos entéricos está entre 8 y 10ºC. No obstante, cuando el pH del producto se encuentra cerca del valor límite que permite el crecimiento, la temperatura mínima necesaria para el crecimiento ha de ser más elevada. Aunque el mantenimiento de una adecuada temperatura de refrigeración es un factor de garantía de seguridad microbiológica muy importante, no es absoluto, ya que algunos patógenos psicrótrofos como L. monocytogenes, Y. enterocolitica, Salmonella y Aeromonas hydrophila pueden crecer en vegetales incluso a baja temperatura.

Se ha demostrado que L. monocytogenes puede crecer en una amplia variedad de vegetales (espárragos, brócoli, coliflor, escarola, entre otros), dependiendo de la interacción entre pH y temperatura. En un estudio realizado en nuestro laboratorio se vió que Salmonella, E. coli O157:H7 no crecieron en manzana Golden Delicious, Granny Smith, distintas variedades de melocotón, piña ni melón a 5ºC, mientras que L. monocytogenes fue capaz de crecer en melón (no en los otros productos). Estudios de otros autores, han demostrado que A. hydrophila puede crecer rápidamente a temperaturas de refrigeración incluso en atmósfera modificada. En espárragos tiernos, brócoli y coliflor creció a 4ºC. Además, la temperatura de conservación juega un papel muy importante en la carga microbiológica del producto final, ya que selecciona a los microorganismos psicrótrofos con un descenso en el número de mesófilos.

La vida útil de FHMP se puede alargar con el uso de las AM. Éstas pueden establecerse por la propia respiración del producto, cuando son envasados en films de distinta permeabilidad (AM pasiva) o reemplazando el aire interior del envase con una mezcla de gases (AM Activa). En general, la finalidad es tener una composición del 2-5% CO2, 1-5% O2 y el resto nitrógeno. No obstante, para algún tipo de productos son mejores combinaciones con una concentración de CO2 más elevada. Se ha demostrado que elevados niveles de CO2 retardan el crecimiento de mohos y algunas bacterias psicrótrofas causantes de alteraciones bacterianas, como las pseudomonas. No obstante, puede estimular el crecimiento de bacterias ácido-lácticas. El crecimiento de algunos patógenos puede verse favorecido a bajos niveles de O2, como por ejemplo Clostridium botulinum, C. perfringens o L. monocytogenes. Por tanto, elevadas concentraciones de CO2 y bajas de O2 pueden favorecer el crecimiento de algunos patógenos por dos motivos: porque están mejor adaptados a estas condiciones y por la falta de competición con la microflora propia, que se ha visto inhibida en estas condiciones. Este tipo de interacción entre la microflora propia y los patógenos en AM necesita ser estudiada más a fondo.

No se tienen datos sobre el efecto de las AM sobre parásitos de transmisión alimentaria.

Algunos grupos están ensayando AM de alto oxigeno, que son muy efectivas para inhibir el pardeamiento enzimático, previenen fermentaciones anaeróbicas y el desarrollo de microorganismos, tanto los anaeróbicos como los aeróbicos, pero tiene el inconveniente que altas concentraciones de O2 pueden ser peligrosas de manejar, porque es un gas altamente comburente.

 

Métodos de control

Como se ha mencionado anteriormente, este tipo de productos no sufre ningún tratamiento térmico que garantice la eliminación de todos los microorganismos presentes. Además algunos PTA pueden desarrollarse en el producto una vez envasado.

Por ello, la prevención de la contaminación es una medida indispensable para garantizar su higiene y seguridad microbiológica. Es indispensable asegurar la calidad de la materia prima, seguir unas buenas prácticas de fabricación (BPF) y aplicar correctamente el sistema de Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (APPCC) para prevenir la contaminación. La aplicación de estas medidas, junto con el uso de AM y el aseguramiento de la cadena de frío hasta el consumidor pueden garantizar que el producto sea seguro para el consumidor.

La desinfección es otro de los puntos clave en la etapa de preparación de FHMP. Actualmente, el sistema más utilizado es el hipoclorito sódico. Éste se usa en una concentración entre 50-200 ppm de cloro libre, con un tiempo de contacto entre 1 y 2 min. En estas condiciones, se consigue una reducción entre 10 y 100 veces de la población microbiana. Tiene la ventaja de que es efectivo frente todas las formas microbianas, con bajo coste y muy fácil de preparar, aplicar y monitorizar. Presenta las desventajas que se pueden formar subproductos potencialmente tóxicos (trihalometanos, cloraminas), forma cloro gas, irrita la piel, el producto requiere de un aclarado final, no presenta efecto residual, es corrosivo y su efecto depende del pH, es sensible a la luz, aire, metales y materia orgánica. Se están estudiando muchas alternativas a su uso, entre ellos el dióxido de cloro, el clorito de sodio acidificado, ácido peroxiacético, peróxido de hidrogeno, ácidos orgánicos, luz ultraviolada e irradiación, entre otros.

Nuestro equipo está investigando la posibilidad de usar nuevas técnicas para la desinfección y control de PTA, entre ellas, el uso de agua electrolizada como desinfectante y el control biológico con microorganismos aislados de los vegetales, bacteriocinas y bacteriófagos.

 

Agua electrolizada. El agua electrolizada (AE) se produce a través de un proceso de electrolisis de una solución de cloruro sódico. Contiene una mezcla de oxidantes inorgánicos con efecto bactericida tales como HCO, OCl-, Cl2, OH- y O3. Tiene la ventaja que puede producirse "in situ" inmediatamente antes de su uso, y no hace falta manejar soluciones concentradas de productos tóxicos. Existen varios tipos de AE, la ácida, la alcalina y la neutra. El agua electrolizada ácida (pH 2-4, alto potencial de oxido-reducción, POR>1000 mV) ha demostrado ser eficaz en la reducción de PTA en lechuga, pepino, fresas y tomates, pero es muy corrosiva para los equipos.

El agua electrolizada neutra, se genera igual que la ácida, pero una parte del producto formado en el ánodo pasa a través del cátodo, produciendo una solución neutra (pH 7.5-8.5) y con un POR más bajo. Ha demostrado su eficacia en la desinfección de utensilios y superficies y también en tomates.

Estudios realizados por nuestro equipo demostraron que el agua electrolizada neutra, a una dosis de 50 ppm de cloro libre es igualmente eficaz que un tratamiento con hipoclorito sódico (100 ppm) para la eliminación de E. coli O157:H7 en lechuga, y que evita contaminación cruzada en las balsas de lavado (ABADIAS et al., 2006.).

 

Control biológico. Como ya se ha dicho anteriormente, las principales ?barreras? para el desarrollo de patógenos son la desinfección, la refrigeración y el envasado, así como también pueden serlo las interacciones competitivas entre microorganismos. Así pues, el control biológico puede ser un método para alargar la vida útil y mejorar la seguridad de los alimentos a través del uso de la microflora natural o de las sustancias bactericidas que algunos producen. La competición por nutrientes y la producción de sustancias antimicrobianas son los principales modos de acción de estos mi croorganismos. Nuestro equipo de investigación tiene amplia experiencia en el control biológico y ha desarrollado dos antagonistas que evitan el desarrollo de podredumbres fúngicas en poscosecha de fruta de pepita y cítricos.

Actualmente está estudiando la posibilidad de aplicación de esta técnica para reducir el desarrollo de los PTA en FHMP, con microorganismos aislados de la microflora epifítica. Se ha demostrado la efectividad de algunas levaduras en la reducción del crecimiento de L. monocytogenes y Salmonella Poona en melón (LEVERENTZ et al., 2006).

Las bacterias ácido-lácticas se han utilizado desde hace muchos años en otro tipo de productos. Sus propiedades son debidas a que disminuyen el pH, generan peróxido de hidrógeno, compiten por nutrientes y porque algunas pueden producir compuestos antimicrobianos como las bacteriocinas.

Las bacterias lácticas están presentes de forma natural en los vegetales y como ya se ha visto pueden llegar a alcanzar recuentos altos en AM, donde la alta concentración de CO2 va a hacer que se desarrollen más rápido que las bacterias aerobias causantes de alteración. Su efecto no está muy estudiado en FHMP, así como tampoco el uso de bacteriocinas. Las bacteriocinas son péptidos antimicrobianos y se clasifican en cuatro grupos. El principal inconveniente es que tienen un estrecho espectro de actuación.

Entre las más conocidas se encuentra la nisina (producida por cepas de Lactococcus lactis subs. lactis,) cuyo uso alimentario está permitido y muy extendido.

No obstante solo presenta efecto frente a bacterias grampositivas, entre ellas L. monocytogenes.

 

Bacteriófagos. Los bacteriófagos líticos (o fagos) son virus de bacterias que se encuentran presentes de forma habitual en el medio ambiente. Son naturales, seguros y por tanto, pueden ser una alternativa para la desinfección de FHMP. Son muy específicos y solo lisarán las bacterias patógenas ?diana?, sin afectar a la microflora presente. Tienen el inconveniente que algunos se inactivan a pH ácidos. Se ha demostrado la eficacia de una mezcla de bacteriófagos líticos frente a Salmonella en melón cortado, pero no tuvo efecto en manzana (LEVERENTZ et al., 2001).

El uso de estas técnicas, más seguras y respetuosas con el medio ambiente se presentan como una alternativa prometedora al uso de conservantes químicos.

 

Agradecimientos: Los autores agradecen al Ministerio de Educación y Ciencia (Proyecto AGL-2004-06027), la UE (Proyecto ISAFRUIT) y al Centro de Referencia de Tecnología de Alimentos (CeRTA, Proyecto Estratégico de Seguridad Alimentaria) y al INIA, por la financiación recibida.

 

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