Ozono y los ácidos orgánicos

Ozono y ácidos orgánicos en la industria alimentaria

Los ácidos orgánicos y sus ésteres se hallan muy difundidos en la naturaleza. Se encuentran con frecuencia en frutas (por ejemplo, el ácido cítrico de los frutos cítricos, el ácido benzoico en arándanos agrios y las ciruelas verdes, el ácido sórbico en la fruta del fresno), tejidos animales (ácido láctico), plantas (galato de metilo en las hojas de diversos géneros de plantas), especias… Muchos de estos ácidos constituyen metabolitos intermediarios y productos finales del metabolismo microbiano y se encuentran en grandes cantidades en muchos productos lácticos, cárnicos y vegetales fermentados.

Nuestros antepasados descubrieron que los cambios desarrollados sobre el aroma y la textura de ciertos alimentos por estos compuestos y la acidez provocada por la formación de ácidos orgánicos constituía un medio valioso para retrasar o evitar la alteración proteolítica. Ello permitió conservar almacenados muchos alimentos perecederos y hacer la dieta más variada.

Hoy en día muchos fabricantes utilizan ciertos ácidos orgánicos para ayudar a la conservación de diversos productos. Sin embargo, la concentración y el tipo de ácidos orgánicos permitida son cuidadosamente controlados por los organismos gubernamentales responsables de la Sanidad, y las concentraciones permitidas son generalmente pequeñas comparadas con las presentes en muchas frutas y productos fermentados.

Por su solubilidad, sabor y baja toxicidad, los ácidos orgánicos de cadena corta, como el acético, benzoico, cítrico, propiónico, y sórbico son muy utilizados como conservantes o acidificantes. Al considerar la posible utilización como conservantes de otros ácidos orgánicos conviene recordar que la actividad antimicrobiana de estos compuestos suele ser superior a medida que se alarga la longitud de su cadena molecular. Sin embargo, los ácidos alifáticos de más de diez u once átomos de carbono poseen muy poca aplicación práctica debido a su muy baja solubilidad en agua.

No obstante, la acción desinfectante de estos ácidos es limitada, por lo que deben utilizarse en combinación con otro tipo de desinfectantes. El ozono es una opción viable en estos casos.

El ozono es un gas producido por un generador de ozono que puede alimentarse de aire comprimido o de oxígeno concentrado.

Normalmente se utiliza para desinfección ambiental o bien en procesos de Seguridad Alimentaria.

El gas ozono reacciona principalmente sobre los compuestos de cadena larga y poco hidrosolubles con dobles enlaces. Los ácidos hidrosolubles presentan pocos puntos reactivos con el ozono. El ozono y los ácidos orgánicos lipófilos competirán por los compuestos orgánicos.

La actividad antimicrobiana de un ácido orgánico o su éster se debe a las moléculas no disociadas del compuesto. Algunos ácidos orgánicos en su estado no disociado son muy solubles en las membranas celulares. Unicamente los ácidos orgánicos, lipófilos muestran actividad antimicrobiana.

Según una hipótesis, estos compuestos inhiben el crecimiento de los microorganismos, o los matan, por interferir con la permeabilidad de la membrana celular al producir un desacoplamiento en el transporte de sustratos y en la fosforilación oxidativa del sistema transportador de electrones.

Los ácidos orgánicos saturados, como el ácido sórbico y los ésteres del ácido parahidroxibenzoico, también inhiben el sistema de transporte de electrones. Este fenómeno da lugar a la acidificación del contenido celular, que es probablemente la principal causa de la inhibición y muerte de los microorganismos. El pKa (pKa igual al pH en el cual el 50 % del ácido se halla no disociado) de los ácidos orgánicos empleados como conservadores se encuentra en el rango de pH de 3-5. Al bajar el pH de un alimento, aumenta la proporción de las moléculas no disociadas de un determinado ácido orgánico, aumentando de esta forma su efectividad como agente antimicrobiano.

Estas consideraciones limitan la utilidad de los ácidos orgánicos a aquellos alimentos de pH inferior a 5,5. Los ácidos orgánicos se utilizan principalmente como agentes micostáticos. Sin embargo, a concentraciones elevadas, son muy eficaces frente a diversos microorganismos (incluidos los virus) La mayor parte de los ácidos orgánicos son muy poco eficaces como inhibidores del crecimiento microbiano a valores de pH de 5,5-5,8 en los que crecen la totalidad de las bacterias causantes de toxiinfecciones y la mayor parte de las causantes de alteración; a estos valores de pH el ozono actúa eficientemente, tanto en desinfección ambiental usando Ozonizadores o Equipos de  ozono  para Higiene Ambiental, o mediante su aplicación en agua con una planta de Generación deOzono.

Constituyen una excepción los ésteres del ácido parahidroxibenzoico, con un pKa = 8,5, que muestran actividad antimicrobiana a valores de pH próximos a la neutralidad, y los ácidos propiónico y sórbico que también poseen cierta actividad a pH = 6 ó 6,5.

Por lo general, la utilización de ácidos orgánicos es compatible con la de otros conservadores o sistemas de conservación y, de hecho, muchas combinaciones poseen un efecto sinérgico. Por ejemplo, muestran mayor eficacia como inhibidores microbianos a medida que disminuye la temperatura de almacenamiento y mayor eficacia como microbicidas a medida que la temperatura aumenta. Ejemplos de combinaciones sinérgicas son: benzoato con anhídrido sulfuroso, anhídrido carbónico, cloruro de sodio o sacarosa; propionato con anhídrido carbónico; sorbato con sacarosa, cloruro de sodio o con nisina y polifosfato; ácido láctico con ácido acético; propionato con sorbato (contra los estafilococos); y ácido benzoico y bórico contra los aspergillus. Cuando se utilizan tales combinaciones se precisan concentraciones inferiores de cada uno de los componentes para obtener el mismo efecto protector.

El ozono a bajas concentraciones no interacciona inicialmente, sino que potencia su acción además de no interferir y no dejar residual en alimentos, obradores, etc.

La eficacia de un ácido orgánico en un alimento se halla afectada de una forma especial por la actividad de agua, el pH, el potencial redox, la disponibilidad de sustrato y el contenido graso. De igual importancia para la selección de un determinado ácido orgánico es la microflora que se pretende inhibir o destruir, y tiene importancia el número de microorganismos, el tipo, la resistencia relativa del microorganismo normalmente presente, así como su habilidad para crecer en las condiciones normales de uso y almacenamiento. Por lo tanto, la elección de un determinado ácido orgánico depende, no sólo de las características inherentes al mismo (por ejemplo, actividad antimicrobiana adecuada, solubilidad, estabilidad y compatibilidad con las propiedades organolépticas), sino también de las condiciones microambientales y de almacenamiento del alimento.

Posteriormente deben también considerarse en la selección del ácido orgánico los puntos de vista de las autoridades sanitarias. La mayor parte de los países publican los niveles máximos permitidos en los diversos alimentos. Para algunos ácidos orgánicos como el acético, cítrico, y láctico no suelen regularse las concentraciones máximas permitidas. Para que la utilización de un ácido orgánico como conservante sea permitida, es preciso que se demuestre previamente un efecto beneficioso directo o indirecto para el consumidor. Es decir, debe mantener su valor nutritivo, incrementar su suministro, mejorar su conservación doméstica y disminuir sustancialmente su costo o resultar más conveniente para el consumidor.

Utilizados conjuntamente con el Ozono se convierten en una herramienta poderosa de desinfección respetuosa con el medio ambiente y la Salud Pública.

I+D+i

http://www.cosemarozono.es/

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