Garantizar que las esporas «dormidas» no despierten
Los alimentos para bebés, las especias, los complejos vitamínicos y proteínicos y los alimentos a base de insectos o algas son algunos de los muchos productos en polvo que aprovechan la estabilidad de este formato, su larga conservación y su sencillez de transporte. Sin embargo, inactivar con eficacia las esporas microbianas inherentes mediante los tratamientos térmicos convencionales es complicado y la refrigeración posterior del aire plantea un riesgo de contaminación ulterior añadido. CAP SAliPharm, proyecto receptor de la primera beca individual de investigación Marie Skłodowska-Curie (MSCA-IF) concedida a una Universidad de Ciencias Aplicadas, se propuso evaluar el uso de una novedosa tecnología de plasma para preparar productos en polvo de forma segura para su envasado.
Del caldo primigenio a nuestra mesa
El plasma es un cuarto estado de la materia, un gas tan caliente que las enérgicas colisiones entre átomos y moléculas provocan la liberación de la mayoría de los electrones o de todos ellos. Este gas ionizado caliente es la materia de la que están hechas las estrellas. En el laboratorio, los plasmas atmosféricos fríos (CAP, por sus siglas en inglés) son generados por electrones libres en un campo eléctrico, en lugar de a temperaturas extremadamente altas. Estos gases parcialmente ionizados a temperatura ambiente y presión atmosférica estándar constan de una mezcla de electrones, iones, átomos y moléculas excitados, especies reactivas, radiación ultravioleta y calor. El contenido y las condiciones ambientales hacen que los CAP sean especialmente idóneos para aplicaciones prácticas. CAP-SAliPharm se propuso aprovechar las especies reactivas y la luz ultravioleta para reducir la viabilidad de los microbios en los productos en polvo. «El procesamiento no térmico de baja energía conseguido mediante la tecnología CAP, en comparación con el procesamiento convencional de calor seco o húmedo o radiación de alta energía, debería preservar mejor las propiedades alimentarias deseadas. No se utilizan ni producen sustancias químicas ni compuestos tóxicos de larga duración. Por último, si el plasma se genera con energía eléctrica ecológica, se minimiza la huella ambiental de la esterilización», explica el coordinador de CAP-SAliPharm, Michael Beyrer, de la Universidad de Ciencias Aplicadas y Artes de Suiza Occidental (HES SO).
Superar los retos relativos a los productos en polvo
La tecnología CAP se ha utilizado como tratamiento antimicrobiano de superficie en la industria, pero nunca en el contexto de los productos destinados al consumo humano. El polvo suele disminuir la tasa y la eficacia de la inactivación de las esporas del CAP, en relación con otras matrices. CAP-SAliPharm tenía dos objetivos fundamentales: caracterizar y cuantificar los factores que afectan a la eficacia de la inactivación y evaluar los posibles efectos secundarios. El equipo evaluó las esporas bacterianas en una serie de partículas orgánicas e inorgánicas que presentaban características diversas. María Consuelo Pina Pérez, beneficiaria de una beca de investigación, resume: «Descubrimos que los efectos de inactivación del CAP en las esporas latentes son predecibles y modulables, y están determinados principalmente por la potencia de descarga y la duración del proceso. Una densidad de potencia de descarga muy baja en el rango de unos pocos mW/cm² y una duración del proceso de unos pocos minutos produjeron décadas de inactivación». Cabe destacar que lograr unos resultados tan impresionantes con una energía aplicada tan baja debería reducir los posibles efectos secundarios.
Sustentarse en el pasado, trabajar de cara al futuro
El equipo de CAP-SAliPharm se ha dedicado a evaluar cepas de referencia de microorganismos patógenos presentes en los alimentos en polvo, incluidos los hallados en un entorno industrial, además de los inherentes a los preparados. La colaboración actual con Nestlé ha situado en primer plano las normativas cada vez más estrictas. Beyrer resume: «El proyecto integra tareas preliminares y de seguimiento y promueve la comunicación paneuropea en el seno de la comunidad científica. Es un resultado igualmente importante, que acelera la comercialización de una tecnología emergente». Las campañas de difusión han sido recibidas con enorme entusiasmo y el equipo se está preparando para expandir la tecnología, entablar asociaciones e iniciar la comercialización para beneficiar tanto a los consumidores como a la industria.
Palabras clave
CAP-SAliPharm, plasma atmosférico frío (CAP), polvo, esporas, inactivación, plasma, alimentos, microbiano, esterilización
