La congelación generalizada de los alimentos es una tecnología relativamente reciente, que implica la solidificación del agua. Aunque normalmente no se ha considerado su empleo para la destrucción de microorganismos, nuevas evidencias científicas están poniendo de manifiesto la posibilidad de que en determinadas condiciones, la congelación pueda permitir la muerte de algunos de ellos, especialmente los patógenos.
Aunque son necesarios más estudios científicos, parece que hay una cierta unanimidad en las condiciones que pueden facilitar la eliminación microbiana. Entre ellas, el mantenimiento de una temperatura no inferior a -18ºC, la posibilidad de descongelar y recongelar y el pH de los alimentos. De la misma forma, la congelación hace que los microorganismos sean mucho más sensibles a cualquier otro agente conservador o antimicrobiano.
Dependiendo de las condiciones, los microorganismos más sensibles parecen ser los Gram negativos, aunque algunos patógenos como Listeria monocytogenes parece que puede ser muy sensible al tratamiento.
Seguridad de los congelados
Los congelados, si revisamos los datos epidemiológicos, constituyen uno de los alimentos más seguros que podemos encontrar en el mercado. En la actualidad, y a excepción tal vez de los helados, raramente se relacionan brotes de toxiinfección alimentaria con los productos congelados. Sólo si las condiciones higiénicas son deficientes, en especial para el caso de los helados, se puede permitir la viabilidad de los patógenos.
Pese a ello, no obstante, no se puede decir que la congelación implique alimentos completamente sanos. Es frecuente la descripción de brotes producidos por virus y relacionados con productos congelados, especialmente con algunas variedades de frutas y moluscos. Por este motivo, la congelación no parece tener ningún efecto contra los virus responsables de infecciones severas como la hepatitis A o las infecciones intestinales tipo Norwalk y similares.
Efectos sobre los microorganismos
La congelación en condiciones adecuadas permite no sólo inactiva microorganismos sino también destruirlos totalmenteLa congelación no es sólo una buena forma de conservar alimentos, sino que también es una excelente manera de conservar microorganismos. Esta afirmación es especialmente cierta para los virus. En un estudio reciente sobre la supervivencia de los virus a la congelación, se pudo demostrar que al preparar mezclas de alimentos contaminadas con poliovirus y coxsackievirus B1 y B6, congelados a -20ºC, se verificaba una reducción logarítmica inferior a 1, tras 5 meses de almacenamiento a temperatura constante. Esta contaminación se mantiene estable durante más de 300 días.
De la misma forma, las esporas bacterianas son extremamente resistentes a la congelación, aunque no está claro que las toxinas soporten periodos prolongados de almacenamiento a temperaturas de congelación. Así, en el caso de la toxina botulínica, normalmente mantiene su poder tóxico en algunos alimentos congelados, mientras que si se produce su cristalización, la toxina pierde completamente su actividad patogénica. Esto sugiere que dependiendo de la composición del alimento, las condiciones de toxicidad del mismo pueden verse modificadas por el tratamiento de congelación-descongelación.
Respecto a los microorganismos Gram positivos, el nivel de eficacia del tratamiento en la reducción de los niveles de contaminación es claramente dependiente del pH. Mientras que a pH alcalino la reducción es casi nula, si el pH disminuye por debajo de 6, la reducción es evidente y puede oscilar entre el 10% hasta el 99%. Entre este grupo hay que destacar a Staphylococcus aureus, un conocido patógeno productor de toxinas. Sin embargo la toxina no se ve afectada, en absoluto, por el tratamiento.
Curiosamente, Listeria monocytogenes, uno de los patógenos reconocidos más recientemente, es un Gram positivo que ha recibido especial atención en cuanto a los efectos de la congelación. Estos estudios han permitido poner de manifiesto una serie de condiciones en las que el tratamiento de congelación puede permitir una reducción en los niveles de eliminación:
- Cuando la temperatura de congelación es superior a -18ºC es más letal que cuando la temperatura es inferior a -198ºC (nitrógeno líquido).
- Sucesivas congelaciones-descongelaciones manifiestan la mayor letalidad a las temperaturas habituales de congelación y mantenimiento congelado.
- La congelación y descongelación hacen a Listeria monocytogenes más susceptible a la acción de cualquier otro agente antimicrobiano.
- Al igual que otros microorganismos, si el medio es ácido, la sensibilidad del microorganismo a las bajas temperaturas se incrementa, siendo especialmente interesante si el pH es inferior a 4,7.
En cualquier caso, no puede ser olvidado que la congelación previene el crecimiento de L. monocytogenes, por lo que constituye una importante barrera para este microorganismo y otros patógenos similares. Por ello, se ha trabajado en conjunto, por parte de varias agencias del gobierno de Estados Unidos, para predecir aquellos alimentos en los que el riesgo asociado a este microorganismo es bajo. Entre ellos, ha quedado claramente destacado que el helado y los congelados poseen el menor riesgo relativo ante una contaminación por este microorganismo.
Por su parte, los microorganismos Gram negativos son mucho más sensibles a la acción del frío. En este grupo encontramos a todas las especies de la familia de las enterobacterias, y en consecuencia, a microorganismos responsables de la mayor parte de las toxiinfecciones alimentarias en el mundo, como son Salmonella y Escherichia coli.
De entre ellos, Salmonella spp es conocida por su tolerancia a la congelación, siendo demostrable la existencia de este microorganismo en muestras congeladas de alimentos durante más de un año. Sin embargo, cuando el pH es ácido, y la integridad del alimento se pierde, la capacidad de supervivencia del microorganismo se ve seriamente limitada. Por este motivo, en embutidos o en carne picada, al disminuir el pH y congelar, se puede apreciar como más del 90% de las células de Salmonella se ven afectadas, aunque más del 60% sufren lesiones subletales, por lo que pueden no ponerse de manifiesto en medios de cultivo aún cuando estén presentes en el alimento. Este punto es de complicado pronóstico en cuanto a las posibilidades de que el producto se vea implicado en un proceso de toxiinfección alimentaria.
Al igual que ocurre con otros microorganismos, no hay alimentos congelados implicados en brotes de infecciones relacionadas con Salmonella, a excepción de los helados, especialmente los de máquina. Por este motivo, no parece probable que ese estado de lesión subletal permita al microorganismo adherirse al intestino e iniciar un proceso infeccioso.
Por otra parte, Salmonella es especialmente sensible a los procesos de congelación-descongelación-congelación, por lo que ese tipo de tratamiento puede limitar la presencia del patógeno en los alimentos procesados. De la misma manera, la congelación hace que el microorganismo sea mucho más sensible a otros tratamientos, como puede ser la salazón, el escabechado, la pasteurización o la desinfección. Especialmente la eliminación de estos patógenos es evidente si se ducha el producto con soluciones al 5% de ácido láctico, laurato (0.2 mM) o nisina.
Sin embargo, contra los nemátodos y la mayor parte de los parásitos pluricelulares, la congelación es tremendamente efectiva, por lo que un tratamiento adecuado, inferior a los -20ºC) permite la eliminación completa del peligro asociados a patógenos tan conocidos como Anisakis o triquina.
Mecanismos de letalidad
La muerte de los microorganismos por acción de la congelación puede ser justificada mediante los siguientes factores: Formación extracelular e intracelular de hielo; concentración de solutos extracelulares; concentración intracelular de solutos; o baja temperatura.
Los crioprotectores naturales, como la leche, o la adición de los mismos, actúan limitando algunos de estos factores o incluso la mayoría de ellos a la vez, lo que impide la acción letal del hielo. Además, hay que considerar que el tiempo actúa potenciando estos factores, lo que implica una mayor muerte de los microorganismos presentes. En este punto, es especialmente importante la movilización de las sales y de los solutos en general, lo que puede modificar de forma muy significativa la compasión a ambos lados de las membranas celulares.
¿Puede la congelación ser una barrera para los patógenos?
Para contestar con rotundidad a esta pregunta van a ser necesarios más estudios en el futuro. Considerando que cada vez más la congelación es un sistema de conservación generalizado, incluyendo en la actualidad carnes como la de pollo, hamburguesas, pescado, además de un sinfín de productos, se podría estudiar la manera de potenciar aquellos aspectos que favorezcan la eliminación de patógenos, puesto que se podrían conseguir alimentos mucho más seguros sin modificar de forma significativa sus características organolépticas. Para ello es necesario conocer y estudiar mejor:
- La interacción entre los microorganismos y su medioambiente, incluyendo la acción de los crioprotectores y los aditivos conservantes.
- Las condiciones óptimas para la destrucción mediante el sistema de congelación-descongelación.
- La relación de la fase de crecimiento con la susceptibilidad a la congelación-descongelación. Esto tendría que incluir el conocer más acerca del estado fisiológico de un microorganismo antes de la congelación.
- La posibilidad de que los microorganismos, en realidad, no se destruyan sino que queden con lesions subletales, lo que implicaría un peligro no bien valorado en la actualidad.
El congelado de los alimentos tuvo su origen histórico en China, donde el proceso tecnológico se realizaba en depósitos de hielo 1.000 años antes de Cristo. Posteriormente, griegos y romanos almacenaban alimentos en depósitos en los que previamente se depositaba y comprimía nieve. No obstante el consumo era muy estacional y limitado a zonas frías. No es hasta el año 1.500 después de Cristo que en Francia empieza el consumo de hielo en forma de grandes cristales aromatizados, lo que actualmente denominamos polos. A partir del 1.700, en este mismo país, nace el arte de la elaboración de helados.
Sin embargo el empleo de la congelación desde un punto de vista comercial y de amplia utilización no empezó a generalizarse hasta bien entrada la mitad del siglo XIX en Estados Unidos con el uso de mezclas de sal y agua. La mezcla permitía no sólo reducir la temperatura de congelación por debajo de 0ºC, sino también acelerar el proceso, lo cual facilitó aplicar el proceso al pescado. A partir de este momento, la industria del pescado congelado se transformó en un sector importante, gracias a la rápida evolución de la tecnología. De esta forma, a finales del siglo XIX se consigue el envío de pescado congelado a grandes distancias mediante el empleo de barcos.
En 1922, Clarence Birdseye fundó la compañía Birdseye Seafoods, poniendo de manifiesto una máxima generalmente aceptada, incluso en la actualidad, consistente en que el pescado y los alimentos congelados en general se han de congelar rápidamente a fin de mantener las mejores características organolépticas para su posterior consumo.
- Archer D.L. 2004. Freezing: an underutilized food safety technology?. Int. J. Food Microbiol. 90:127-138.
- Muntada-Garriga, J.M., Rodriguez-Jerez, J.J., Lopez-Sabater, E.I., Mora-Ventura, M., 1995. Effect of chill and freezing on survival of Vibrio parahemolyticus inoculated in homogenates of oyster meat. Lett. Appl. Microbiol. 20:225-227.
- Rowbury, R.J., Goodson, M., 1998. Extracellular sensing and signalling pheromones switch-on thermotolerance and other stress responses in Escherichia coli. Sci. Prog. 84:205-233.
- Palumbo, S.A., Williams, A.C., 1991. Resistance of Listeria monocytogenes to freezing in foods. Food Microbiol. 8:63-68.
