Cinética de la destrucción a temperatura constante en función de la carga microbiana

La experiencia demuestra que a una temperatura dada (suficientemente elevada para ejercer un efecto nocivo, a la larga mortal) la destrucción de microorganismos por el calor, por ejemplo de una población de esporas -n suspensión homogénea en un medio, puede representarse por la ecuación siguiente:

donde

N = número de microorganismos con vida al tiempo t
k = velocidad relativa de destrucción térmica (en mn-1)

dN/dt representa la variación del número de células bacterianas (esporas, formas vegetativas) con el tiempo; en cuanto a k en las condiciones dadas de temperatura, pH, composición del medio, cepa bacteriana, es una constante: representa una medida de la facilidad de destrucción.

Se ve que la destrucción de microorganismos es directamente proporcional al número de microorganismos presentes; por lo tanto, tiene una cinética de reacción de primer orden con relación a ese número.

b) procurar que los envases puedan escurrir y secar rápidamente después del enfriamiento;

c) evitar toda contaminación de los envases durante sus manipulaciones ulteriores (transportadores mojados o mal limpios, manos sucias o con llagas infectadas, etc.);

d) evitar los golpes sobre los sertidos.

El periodo más crítico desde este punto de vista es el enfriamiento después de la esterilización, debido principalmente a que el interior del envase pasa de la sobrepresión (en relación a la presión atmosférica) a la depresión y que los cierres, incluso los bastante perfectos, pueden presentar en ese momento una falta temporal de hermeticidad.

La alteración microbiana de una conserva se manifiesta frecuentemente, pero no siempre, por el bombeo del envase; en efecto, por un lado hay bacterias que proliferan sin producir gas y por otra parte bacterias que siendo de por sí productoras de gases, no estuvieron durante el tiempo preciso a una temperatura favorable para su desarrollo.

En general, la recontaminación después de la esterilización conduce al bombeo, porque en el envase entran toda clase de gérmenes entre los cuales es anómalo que no existan especies productoras de gas. A veces se presenta una recontaminación después de la esterilización debida a una sola especie que no produce gas en el medio en que se encuentra (recontaminación de envases número 10, de guisantes, por Stph. aureus, originadas por manipulaciones de portadores de panadizos abiertos; epidemia de tifoidea en Aberdeen — 500.casos – atribuida a un envase de «corned beef’ argentino, contaminado por el agua de enfriamiento, cuyo contenido había contaminado, a su vez, una tienda de carnes y salazones).

Por suerte, estos casos son rarísimos, pues resultan tan preocupantes para el higienista como difíciles para el experto bacteriológico. Corrientemente la recontaminación después de la esterilización, se reconoce por la presencia en el producto de una flora microbiana variada y viva y más especialmente especies termolábiles que no podrían sobrevivir una esterilización, aunque fuese incompleta.

Cabe preguntar cómo es posible que envases que presentan micro-fugas tiendan a bombear. Se explica justamente porque las fugas son muy pequeñas: los micro-organismos pueden pasar por capilaridad con indicios de agua, pero los gases no pasan (la prensa estopa resiste una presión de vapor de varios bars, pero húmeda, deja pasar los microbios; un tampón de algodón seco impide el paso de los microbios, pero no de los gases)

Por el contrario, el defecto de esterilización en envases que estén bombeados o no, se caracteriza por una flora microbiana compuesta únicamente de especies termorresistentes, frecuentemente de una sola especie. Bajo el microscopio se observa siempre un gran número de células bacterianas; pero no hay bombeo si las especies o la especie presente no son productoras de gas o no pudieron encontrar las condiciones favorables para la producción de una cantidad suficiente de gas.

Este último caso se presenta, por ejemplo, cuando termorresistentes termófilos estrictos, han sobrevivido a la esterilización, pero tan sólo se encontraron entre40 y 60°C un breve momento, durante el enfriamiento. No se conocen termófilos estrictos que sean patógenos o productores de toxinas; por consiguiente, este tipo de alteración sin bombeo resulta sin peligro, máxime cuando el olor y el sabor del producto revelan inmediatamente la alteración.

Mucho más grave, aunque dichosamente raro, es el caso cuando el contenido de un envase no bombeado, no revela una modificación organoléptica, pero es portador de un contenido microbiológico peligroso.

El estudio de una alteración tiene por fin establecer su causa e indicar las medidas que permitan evitar su reaparición. Ello presupone las siguientes etapas:

a) Verificar si la alteración es de naturaleza bacteriana o no; con referencia a esto, por lo general, son suficientes el examen microscópico directo y posterior coloración (salvo en el caso de productos tales como por ejemplo el «choucroute», que normalmente llevan una abundante flora bacteriana); algunas veces antes del examen microscópico se hace una incubación de los envases (15 días a 32°C; 4 a 5 días a 55°C). También es conveniente examinar un producto normal, como medio de comparación.

b) En caso afirmativo, proceder a la siembra en diversos medios, apropiados al producto, especialmente en cuanto al pH, antes y después de un calentamiento a 85° durante 15 minutos, para destruir los microorganismos termolábiles.

c) Si la respuesta de la etapa b) es dudosa, proceder a aislamientos, cultivos y calentamientos en el producto mismo en estado normal, y eventualmente a la identificación del o de los gérmenes aislados.

d) No perder de vista el hecho de que se debe poder reproducir la alteración, sembrando el producto normal con el germen considerado como responsable.

e) Si la muestra sobre la cual se trabajó no es representativa (en términos estadísticos), abstenerse de formular conclusiones; contentarse con hipótesis.

El estudio bacteriológico debe completarse con el examen del envase: ensayos de hermeticidad, examen de los sertidos por cortes y por «desenganches«, lo que exige cierta experiencia.

Fuente: Apuntes de Tecnología de Conservación de Alimentos de la Unideg