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La Pasteurización: la biotecnología en pro de la inocuidad y seguridad alimentaria que impactó positivamente el desarrollo de la humanidad

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Dra. Norma Yolanda Hernández Saavedra
nhernan04@cibnor.mx

Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C.

Tema

Una de las aportaciones más importantes de Louis Pasteur a la microbiología, y específicamente a la biotecnología de alimentos, fue el desarrollo de la técnica de pasteurización. Desde entonces, esta técnica se ha utilizado para conservar leche, cerveza y un sinfín de otros productos perecederos, haciéndolos duraderos y más seguros para su consumo. 


Introducción

Louis Pasteur es una de las figuras científicas más importantes del siglo XIX, ya que hizo importantes contribuciones para fortalecer el método científico. Sus investigaciones en la fermentación microbiana, la vacunación y la pasteurización revolucionaron el desarrollo de la ciencia, dejando un legado que continúa impactando positivamente al mundo hoy en día.


¿Qué es la pasteurización?

La pasteurización es un proceso de conservación de alimentos que consiste en el calentamiento del producto a altas temperaturas durante un período de tiempo determinado, seguido de un enfriamiento rápido. Después del tratamiento de calentamiento, los alimentos se sellan herméticamente para evitar su contaminación (CEUPE, 2023). El objetivo de este proceso es reducir la presencia de agentes patógenos, como bacterias y protozoarios, que puedan contener los alimentos, a diferencia de la esterilización (Cuadro 1), que busca eliminar por completo a los agentes patógenos (DESQBRE, 2023). En el caso de la pasteurización, debido a la exposición a temperaturas de entre 60-80 °C, la gran mayoría de agentes bacterianos mueren (CEUPE, 2023).


 

Cuadro 1. ¿Que es la esterilización?

La esterilización es el proceso de eliminación o destrucción de todos los microorganismos, incluyendo bacterias, hongos, virus y esporas, de un objeto o superficie mediante un método físico, químico o biológico. Los métodos de esterilización se pueden clasificar en 3 tipos: 1) Físicos, aplicación de calor seco, calor húmedo o radiaciones ionizantes; 2) Químicos, se utilizan en el caso materiales sean sensibles a los métodos de esterilización físicos, aplicación de óxido de etileno gaseoso o plasma de peróxido de hidrógeno; y 3) Mecánicos, se usan para limpiar y desinfectar objetos, superficies y materiales (ultrasonido, chorros de agua a alta presión, microfiltración) (StudySmarter, 2023).

 

¿Cuál es el origen de la pasteurización?

La pasteurización fue descubierta por Pasteur el 20 de abril de 1864 con la ayuda de su colega Claude Bernard (DESQBRE, 2023). A mediados del siglo XIX, Napoleón III pidió a Louis Pasteur que investigara ¿por qué el vino se agriaba con el paso del tiempo?, ya que esto provocaba enormes pérdidas económicas a los productores. Una vez planteada la pregunta, Pasteur y Bernard iniciaron la investigación, tomando una muestra del vino agrio y observándola al microscopio. Identificaron dos tipos de microorganismos: una levadura que produce el alcohol por fermentación del azúcar de las uvas (Cuadro 2), y una bacteria que producía ácido acético que agriaba el vino. Para disminuir o eliminar la presencia de esta bacteria, Pasteur almacenó el vino en cubetas selladas, y las calentó a 44 °C durante un corto periodo de tiempo y las dejo enfriar a temperatura ambiente. Luego de tenerlas así, y probando diferentes intervalos de tiempo, destapó algunas cubetas, probó el vino y observó muestras al microscopio, con lo que comprobó que la población de bacterias que agriaban el vino se reducía al mínimo, con lo que el vino resultaba estar “casi esterilizado” (IDRO, 2023). De esta forma, con este procedimiento, Pasteur y sus colaboradores salvaron a la industria vitivinícola Francesa de ir a la quiebra (Degrossi, 2023).


 

Cuadro 2. ¿Qué es la fermentación?

La fermentación es un proceso natural que ocurre cuando ciertas bacterias o levaduras descomponen los azúcares de los alimentos (sin necesidad de oxígeno), produciendo alcohol, ácidos orgánicos y vitaminas, y puede mejorar el sabor y la textura de los alimentos (MUN, 2023).

 

¿Qué alimentos se pasteurizan?

Si bien los lácteos son los alimentos a los que se les somete con más frecuencia al proceso de pasteurización (Fig. 1), también se pasteurizan otros líquidos como el agua embotellada, jugos de fruta, algunos vinos, cervezas, mieles, derivados de la leche, ovoproductos derivados de huevo, aceitunas, pepinillos, salsas, sopas, sidras entre muchos otros (CUPE, 2023).


Figura 1. Ejemplo, en la leche, de los pasos generales de la pasteurización (Tomado de Degrossi, 2023). 


¿Cuáles son los tipos de pasteurización que se usan actualmente? 

Los métodos que se aplican actualmente son tres y se diferencian por la temperatura utilizada, el tiempo de calentamiento y el proceso industrial en que se usa.

  • Proceso VAT (del inglés VAT – tinaja, pasteurización lenta)

Consiste en calentar grandes cantidades de líquido, específicamente leche, y fue el primer método utilizado (Fig. 2). La leche se calienta en un recipiente a una temperatura de 63 °C por treinta minutos. Luego se deja enfriar lentamente y se deben esperar unas 24 horas para continuar con el proceso de envasado.


Figura 2. Pasteurización vat o lenta (Tomado de Degrossi, 2023).


Proceso HTST (acrónimo del inglés High Temperature/Short Time, "alta temperatura/corto lapso)

La unidad HTST es un pasteurizador diseñado para el tratamiento térmico de la leche y sus derivados y otros productos como refrescos y zumos de frutas y verduras, etc. Este equipo permite eliminar los microorganismos patógenos mediante la aplicación de alta temperatura (71– 89 °C) durante 15 segundos (INOXPA, 2023) (Fig. 3). Es la forma de pasteurización más utilizada a nivel industrial, pues permite pasteurizar grandes volúmenes, y se usa para pasteurizar alimentos en estado líquido (Vega, 2023).


Figura 3. Pasteurizador tipo HTST modelo FTsolHTST.2_RU (Tomado de INOXPA, 2023).


Proceso UHT (acrónimo del inglés Ultra-Heat Treated, ultra-pasteurizado)

En este caso, el producto se calienta a una temperatura de 138 °C durante dos segundos (Fig. 4). Gracias al UHT el alimento no se degrada de forma significativa, por lo que es uno de los procesos mas usados; es ideal para alimentos ligeramente ácidos, tales como los zumos de frutas o de verduras (Degrossi, 2023).



Figura 4. Equipo UTH (ultra pasteurización) (Tomado de GEA, 2023).


Aunque la pasteurización ha salvado incontables vidas y permitió un desarrollo más rápido de la economía mundial, en lo que se refiere a la alimentación y la inocuidad alimentaria, la verdad es que presenta algunos inconvenientes respecto a otros métodos de conservación (Fig. 5). Su principal desventaja es que, debido a las altas temperaturas usadas, se pueden perder algunas propiedades organolépticas (p.e. sabor, olor, color, etc.) y nutritivas del producto (p.e. proteínas, carbohidratos, vitaminas, etc.). Además, como toda la flora microbiana de la leche es casi eliminada, lo que es muy deseable con bacterias patógenas o tóxicas, pero no así con los microorganismos buenos (como los probióticos de la leche). Otra desventaja, es que no elimina del todo las poblaciones de agentes patógenos ni sus esporas, solo reduce la presencia de estos organismos, por lo que, una vez pasteurizado el alimento, es necesario conservarlo en frío y consumirlo en un periodo de tiempo relativamente corto.


Figura 5. Ejemplos de métodos de conservación de alimentos (Modificado de Infoagrónomos, 2020 y Ecólatras, 2023).


Señales básicas de que una conserva está contaminada (Cuadro 3)

Algunas de las señales a las que se debe prestar atención y que indican si una conserva, ya sea de lata o de vidrio, esta contaminada, son las siguientes (Calvo, 2023) (Fig. 6):

    

  • Si la lata está hinchada, es mejor descartarla.

  • En conservas de vidrio, cuando la tapa metálica está hinchada.

  • Pese a que en ocasiones no se hincha, si abres la conserva y sientes cómo sale el aire, esa es otra de las señales a considerar.

  • Cuando un alimento contiene microorganismos, puede presentar un mal aspecto, mal olor, experimentar cambios en la textura o pérdida de color. 

  • En los casos de conservas de cristal, al abrirlas el tapón tiene que hacer el sonido típico de "clic" al perder el vacío. Si no se escucha o no lo hace, es una señal de que está en mal estado.

  • Lata con señales de oxidación o abollada, es mejor descartarla (implica que ya no está cerrada herméticamente).


 

Cuadro 3. ¿Qué es una conserva?

Una conserva, es el resultado de un proceso de la manipulación de los alimentos para tratar de evitar o retrasar su deterioro (pérdida de calidad, palatabilidad o valores nutricionales). Esto puede lograrse evitando el crecimiento de microorganismos como levaduras, hongos y bacterias, entre otros, y tratando de retrasar que se haga rancia. Por ejemplo, las conservas de frutas resultan de la preparación de mermeladas, que implican su cocción (para reducir su humedad y matar bacterias, hongos, etcétera), azucarado (para evitar que vuelvan a crecer) y envasado en un tarro hermético (para evitar su contaminación).

 

Fig. 6. Ejemplo de alimento contaminado con botulismo.


Futuro de la pasteurización

Como hemos visto, la pasteurización a altas temperaturas es el método tradicional, tiene algunas desventajas. En los últimos años, los productores cuentan con un método revolucionario para la conservación de los alimentos: la pasteurización en frío o HPP (acrónimo del inglés High Pressure Pasteurization, pasteurización a alta presión).


A diferencia de la pasteurización “en caliente”, la HPP consiste en la aplicación de altas presiones a los alimentos (6000 bar) con el objetivo de eliminar o neutralizar las poblaciones de agentes patógenos y sus esporas (ejemplos: Clostridium botulinum, Salmonella, Listeria monocytogenes, etc). Además, es un método que puede aplicarse en prácticamente todos los tipos de alimentos, desde carnes y pescados hasta platos preparados, pasando por verduras, hortalizas, frutas, zumos y salsas. Gracias al método HPP, se consigue: 1) aumentar la seguridad alimentaria, 2) mantener las propiedades organolépticas, 3) aumentar la vida útil de los alimentos y 4) reducir los costos y las mermas (IDRO, 2022).

Así como la HPP ya se esta utilizando, se esta trabajando en otros métodos alternativos de pasteurización como: pasteurización electrónica, usando radiación ionizante; pasteurización electromagnética de alimentos líquidos, que emplea microondas a 2.45 GHz de frecuencia para activar los procesos térmicos; la pasteurización solar, probada en países del tercer mundo, es un proceso de pasteurización empleado sobre ciertos líquidos (fundamentalmente aguas) cuya fuente de calor y esterilización proviene de la energía solar. La idea es calentar agua hasta llegar a una temperatura de 65 °C (temperatura a partir de la cual un 80% de la población de microorganismos se ve reducida) (Wikipedia, 2023).


Conclusión

Considerando lo anteriormente mencionado, podemos reflexionar de la importancia del descubrimiento de la pasteurización en el desarrollo de la humanidad. Pasteur descubrió un método de conservación de alimentos que permite mantenerlos en mejores condiciones para el consumo, por mucho más tiempo. Esta tecnología se consideró revolucionaria, ya que además de mejorar la higiene de los alimentos y permitir el almacenamiento y resguardo de los alimentos, dio fin a siglos de debates científicos acerca de la generación espontánea de microorganismos.


Bibliografía


Calvo Sánchez, B. 2023. Cómo saber si una conserva tiene botulismo. UNCOMO. https://www.mundodeportivo.com/uncomo/comida/articulo/como-saber-si-una-conserva-tiene-botulismo-53398.html. Consultado 4/10/2023.


CEUPE. 2023. Procesos de Pasteurización de Alimentos.

 https://www.ceupe.mx/blog/procesos-de-pasteurizacion-de-alimentos.html. Consultado 29/09/2023.


Degrossi, M.C. 2023. Pasteurización: un hito en el camino de la inocuidad de los alimentos. INFOALIMENTOS. https://infoalimentos.org.ar/temas/inocuidad-de-los-alimentos/419-pasteurizacion-un-hito-en-el-camino-de-la-inocuidad-de-los-alimentos. Consultado 29/09/2023.


DESQBRE. 2023. Descubrmientos: la pasteurizacion.

https://clickmica.fundaciondescubre.es/conoce/descubrimientos/la-pasteurizacion/. Consultado 29/09/2023.


Ecólatras. 2023. Métodos de conservación de alimentos. https://www.ecolatras.es/blog/sostenibilidad/metodos-conservacion-alimentos Consultado 4/10/2023.


GEA. 2023. Plantas UTH. https://www.gea.com/es/products/liquid-processing/thermal-treatment/uht-plants-aseptic-product-treatment.jsp. Consultado 29/09/2023.


IDRO. 2022. La pasteurización, origen y aplicación de este método de conservación de alimentos. https://idro.es/pasteurizacion-caliente/. Consultado 27/09/2023.


INFOAGRONOMOS. 2020. Metodos de conservacion de alimentos. https://infoagronomo.net/metodos-de-conservacion-de-alimentos/ . Consultado 4/10/2023.


INOXPA. 2023. HTST pasteurizador. https://www.inoxpa.mx/productos/. Consultado 29/09/2023.


MUN. 2023. Todo sobre la fermentacion. https://munkombucha.com/todo-sobre-la-fermentacion/. Consultado 29/09/2023.


StudySmarter. 2023. Esterilización.

https://www.studysmarter.es/resumenes/biologia/microbiologia/esterilizacion/. Consultado 29/09/2023.


Vega, S. 2020. Métodos para pasteurizar la leche. Fundacion iO.

https://fundacionio.com/metodos-para-pasteurizar-la-leche/. Consultado 29/09/2023.


Wikipedia. 2023. Pasteurizacion. https://es.wikipedia.org/wiki/Pasteurizaci%C3%B3n. Consultado 29/09/2023.

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Investigador Titular C y profesor en el CIBNOR, SNI II. Responsable del Laboratorio de Genética Molecular, adscrita a la Coordinación de Ecología Pesquera, Línea estratégica Variabilidad y Vulnerabilidad de Ecosistemas Marinos. CIB, Rg, SC, GSch, ID.

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