Esterilización y pasteurización de materiales biológicos
Los materiales de origen biológico por lo general no son estables como la mayor parte de los materiales inorgánicos y algunos de los orgánicos. Por consiguiente, es necesario utilizar ciertos métodos de procesamiento para preservar los materiales biológicos, especialmente los alimentos.
Se pueden emplear métodos de procesamiento físicos y químicos para la preservación, como secado, ahumado, salado, refrigerado, congelado y calentado. Estos métodos se han analizado anteriormente. Un método importante es el procesamiento por calor o térmico, que destruye los microorganismos contaminantes que aparecen en primer lugar en la superficie externa de los alimentos y causan la descomposición de éstos y problemas de salud.
Gracias a esto se pueden lograr mayores tiempos de almacenamiento de los alimentos y otros materiales biológicos. Un método común para la preservación es sellar con calor las latas de alimento. El procesamiento térmico también se utiliza para esterilizar los medios de fermentación acuosos que se usarán en procesos de fermentación, de manera que los organismos que no sobreviven, obviamente no compiten con el organismo que se cultiva.
La esterilización de los materiales alimenticios mediante calentamiento, destruye bacterias, levaduras, mohos y otros organismos que provocan la descomposición y también destruye organismos patógenos (causantes de enfermedades) que producen toxinas letales si no se destruyen.
La tasa de destrucción de microorganismos varía con la cantidad de calentamiento y el tipo de los organismos. Algunas bacterias pueden tener crecimiento vegetativo y en forma latente, o de esporas. Las esporas son mucho más resistentes al calor aunque este mecanismo de resistencia al calor no está claro.
Respecto a los alimentos, se desea eliminar principalmente todas las esporas de Clostridium botulinum, el cual produce una toxina que es un veneno mortal. El propósito del procesamiento térmico es lograr la completa esterilidad con respecto a esta espora. Dado que Cl. Botulinum es tan peligroso y a menudo difícil de usar, a veces se emplean otras esporas, como Bacillus stearothermophilus, que es un organismo inocuo y de resistencia semejante al calor, para probar los procesos relacionados con el calor.
La temperatura tiene un efecto considerable en la tasa de crecimiento de los microorganismos que carecen de mecanismo para regular su temperatura. Cada organismo se desarrolla mejor en determinado intervalo de temperatura óptimo. Si el microorganismo se calienta hasta una temperatura bastante elevada el tiempo suficiente, se vuelve estéril o muere.
El mecanismo exacto de la muerte térmica de las bacterias y esporas vegetativas todavía es un tanto incierto, pero se sabe que se debe al rompimiento de las enzimas, que son esencialmente para el funcionamiento de la célula viva.
El término pasteurización se usa actualmente para referirse a un tratamiento de calor suave de los alimentos menos drástico que la esterilización. Se emplea para matar organismo que se presentan relativamente menor resistencia térmica comparados con aquellos para los cuales se utilizan los procesos de esterilización más drásticos. Por lo general, la pasteurización se emplea para destruir microorganismos vegetativos y no esporas resistentes al calor.
El proceso más común es la pasteurización de la leche para eliminar la Mycobacterium tuberculosis, que es una bacteria que no forma esporas. La pasteurización no esteriliza la leche, sólo mata a la M T y reduce el número de las otras bacterias para que la leche pueda almacenarse en refrigeración.
Para pasteurizar alimentos tales como leche, juegos de frutas y cerveza, se efectúa en procesos continuos o en lotes. Los tiempos que se necesitan para la pasteurización son mucho menores y las temperaturas más bajas que la esterilzación. Por ejemplo, en E.U. las normas sanitarias especifican dos procedimientos de pasteurización, mantener la leche a 62.8°C por 30 min o a 71.7°C por 15 s.
El procesamiento térmico se usa para provocar la muerte de varios microorganismos patógenos, pero también ocasiona efectos indeseables, como la reducción de ciertos valores nutricionales. El ácido ascórbico (vitamina C) y la tiamina y riboflavina (vitamina B1 y B2) se destruyen parcialmente en el procesamiento térmico. El cambio de sabor es un producto alimenticio puede ser indicativo de la degradación de estos constituyentes deseables.
Fuente: Apuntes de procesos químicos de la UNIDEG
