De lo Macro a lo Micro: La importancia del Análisis de Superficies en la Industria de Alimentos
En la intrincada red de lo que conforma la vida en la Tierra, los humanos emergemos como actores principales en un escenario macroscópico, siendo capaces de construir civilizaciones, explorar el espacio y moldear el curso de la historia. Sin embargo, más allá de este escenario, existe un universo igualmente fascinante, pero imperceptible ante nuestros ojos: el reino microscópico. Desde las cumbres de las montañas hasta las profundidades de los océanos, la vida se despliega como un mundo deslumbrante de seres microscópicos que han habitado la Tierra incluso antes de nuestra existencia, estos seres son los microorganismos. Algunos de estos son capaces de convivir con nosotros los humanos sin causarnos daños, sin embargo, algunos otros pueden incluso ocasionarnos graves problemas de salud.
El análisis de superficies en la industria alimentaria despliega una función crucial para salvaguardar la seguridad y calidad de los alimentos que consumimos diariamente. En un mundo donde los microorganismos, desde bacterias patógenas hasta indicadores de contaminación, pueden habitar las superficies de equipos y entornos de producción, este proceso se convierte en un bastión contra posibles brotes de enfermedades transmitidas por alimentos. Utilizando métodos que van desde cultivos tradicionales hasta tecnologías avanzadas de biología molecular y sensores, se detecta y cuantifica la presencia de microorganismos, permitiendo identificar áreas de riesgo y aplicar medidas correctivas. Más que una inspección rutinaria, el análisis de superficies representa una inversión en la salud pública y la estabilidad económica, mitigando riesgos y asegurando estándares óptimos en la cadena alimentaria global.
Previo al desarrollo del tema, mencionaremos algunos conceptos relevantes para comprender la importancia del presente artículo, los cuales se presentan a continuación:
Superficie: en el contexto de la industria alimentaria, el concepto de superficie hace referencia al área o equipo que está en contacto con los alimentos durante su almacenamiento, manipulación y/ producción (Sofos, 2012).
Microorganismos: son organismos de tamaño microscópico, unicelulares o multicelulares, los cuales desempeñan un rol esencial en procesos biológicos. Sin embargo, algunos de estos pueden causar enfermedades al organismo (Madigan et al, 2017).
Biofilms: son comunidades de microorganismos que pueden adherirse a las superficies y se encuentran rodeados de una matriz protectora conformada por polímeros. Los biofilms son una considerados una fuente persistente de contaminación debido a que es difícil eliminarlos (Bridier et al, 2015).
Sanitización: proceso de limpieza y desinfección que se realiza con el fin de reducir de forma significativa el número de microorganismos hasta niveles bioseguros (Bridier et al, 2015).
En la industria alimentaria, cuyos pilares fundamentales son la seguridad y calidad de los alimentos, surge uno de los principales protagonistas: el análisis de superficies. Este es considerado como uno de los procesos principales en la industria, debido a que juega un papel importante para la protección de la salud del consumidor. El proceso de análisis de superficies en la industria alimenticia permite detectar la presencia de microorganismos patógenos que pueden ser potencialmente peligrosos para el ser humano, tales como Salmonella, Listeria monocutogenes, Escherichia coli (E. coli) y el Staphylococcus aureus que, al encontrarse en superficies de contacto con producción, manipulación o almacenamiento de alimentos pueden ocasionar una contaminación directa o indirecta al producto consumible y, por ende, provocar graves consecuencias en la salud del consumidor (Ghatak et al, 2020; Bridier et al, 2020).
Asimismo, el análisis de superficies también puede revelar la presencia de indicadores de contaminación por materia fecal o mala higiene, siendo alertas tempranas para la toma de medidas correctivas con el fin de prevenir la contaminación de los alimentos. La presencia de microorganismos también afecta la calidad sensorial del producto, debido a que puede reducir la vida útil del mismo.
La contaminación de un producto industrial puede ser de forma directa, por zonas de contacto como recipientes de almacenamiento, mesas de trabajo, mezcladoras, etc.; e indirecta, como aerosoles o ropa contaminada de los trabajadores de dichas áreas. Sin embargo, los microorganismos pueden ser transferidos de una superficie a otra durante los procesos industriales, por lo que, una mala desinfección de las áreas provocaría un incremento en el riesgo de contaminar los alimentos por superficies de contacto y producto final. He aquí donde el análisis superficial entra en labor para proporcionar una estimación la cantidad de poblaciones de microorganismos en superficies de contacto, brindando un historial acerca de la efectividad de la recurrencia en la limpieza y sanitización de las áreas, permitiendo ubicar los puntos de mayor contaminación (Jay et al, 2020).
Los microorganismos presentes en las áreas dependerán del tipo de alimento que se manufacture en la industria, debido a sus características que le permiten adaptarse y sobrevivir en los ambientes a ciertas condiciones. Conocer el tipo de microorganismos o flora microbiológica en una industria alimenticia permite conllevar un mayor control y monitoreo microbiológico de la misma para evitar la distribución y sobrepoblación de estas, permitiendo de igual forma seleccionar el método ideal de sanitización y neutralización de superficies en la industria de alimentos.
Por tales razones, el análisis de superficies en la industria alimenticia permite conllevar un monitoreo controlado de la presencia de microorganismos que pueden estar en contacto con el producto consumible, identificando áreas de riesgo y permitiéndoles tomar medidas que contribuyan a minimizar la contaminación del producto y preservar la calidad de este.
La Ciencia detrás del Análisis de Superficies
El análisis de superficies en la industria alimentaria no engloba únicamente una inspección rutinaria, sino una disciplina sofisticada que exige conocimientos profundos en microbiología, química y tecnología alimentaria. Existen múltiples métodos para llevar a cabo estos análisis, cada uno con sus propias ventajas y desventajas:
Métodos Tradicionales de Cultivo
Descripción: Estos métodos implican la recolección de muestras de superficies y su cultivo en medios específicos para fomentar el crecimiento de microorganismos.
Ventajas: Son efectivos para identificar bacterias patógenas específicas.
Desventajas: Pueden ser lentos y no siempre detectan todos los microorganismos presentes, especialmente aquellos en estado viable pero no cultivable (VBNC).
Métodos Rápidos y de Bioluminiscencia:
Descripción: Utilizan la tecnología ATP (adenosina trifosfato) bioluminiscente para medir la presencia de ATP en superficies y equipos.
Ventajas: Proporcionan resultados casi inmediatos, permitiendo una respuesta rápida ante la detección de contaminación.
Desventajas: No diferencian entre tipos de microorganismos y pueden generar falsos positivos debido a residuos no biológicos
Técnicas de Biología Molecular:
Descripción: Métodos como la PCR (reacción en cadena de la polimerasa) permiten la detección específica de ADN de microorganismos patógenos.
Ventajas: Son altamente sensibles y pueden detectar incluso pequeñas cantidades de contaminantes.
Desventajas: Requieren equipos especializados y personal capacitado, lo que puede incrementar los costos operativos.
Tecnologías de Imágenes y Sensores:
Descripción: Emplean tecnologías avanzadas como la microscopía electrónica y los biosensores para observar detalladamente las superficies y detectar contaminantes con precisión.
Ventajas: Ofrecen mayor precisión y rapidez en el análisis de superficies.
Desventajas: Estas tecnologías están en constante evolución y pueden ser costosas.
(Rodríguez et a, 2019; Valero et al, 2021; Chaitiemwong & Hazeleger, 2020; Shen & Luo, 2019).
Impacto en la Salud Pública y la Economía
La relevancia del análisis de superficies en la industria alimentaria trasciende la seguridad del consumidor individual. Los brotes de enfermedades transmitidas por alimentos pueden tener consecuencias devastadoras para la salud pública y la economía. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), cada año, alrededor de 600 millones de personas en todo el mundo se enferman tras consumir alimentos contaminados, y 420,000 de ellas mueren (World Health Organization, s.f.; Centers for Disease Control and Prevention, s.f.).
Un brote de enfermedad transmitida por alimentos puede llevar a retiradas masivas de productos, demandas legales y daños a la reputación de una empresa, resultando en pérdidas económicas significativas e incluso en el cierre de negocios. Por lo tanto, la inversión en análisis de superficies y en medidas de control de la contaminación no solo protege la salud del consumidor, sino que también es una inversión en la sostenibilidad y el éxito a largo plazo de las empresas alimentarias.
Análisis de Superficies en el Laboratorio ECOQUIMSA
En ECOQUIMSA, nos especializamos en un amplio espectro de análisis microbiológicos fundamentales para la seguridad alimentaria. Nuestros servicios incluyen la detección de BAM (Bacterias aeróbicas mesófilas), Coliformes totales, Escherichia coli, Enterobacterias, Listeria, Mohos y levaduras, y Salmonella. Cada uno de estos análisis requiere técnicas específicas y precisas para asegurar la identificación y cuantificación adecuadas de los microorganismos presentes.
Figura 1. Monitoreo microbiológico de superficies. A) Bacterias Aerobias Mesófilas en PCA. B) Mohos y levaduras en RCBA.
Fuente: Laboratorio de Análisis microbiológico de superficies ECOQUIMSA. Fotografías propias, 2024.
El análisis de BAM es crucial para evaluar la carga microbiana general en los productos alimentarios, ayudando a identificar problemas de higiene en la producción. Los coliformes totales y E. coli son indicadores clave de contaminación fecal y prácticas de saneamiento deficientes, mientras que las Enterobacterias proporcionan información sobre la presencia de patógenos potenciales. La detección de Listeria es vital para prevenir infecciones severas en los consumidores, especialmente en productos listos para comer. Los análisis de Mohos y levaduras son esenciales para controlar la calidad y vida útil de los alimentos, evitando deterioros y pérdidas. Finalmente, la detección de Salmonella, un patógeno de alto riesgo, es fundamental para garantizar la seguridad de los productos antes de su llegada al mercado.
En ECOQUIMSA, combinamos tecnología avanzada con un equipo técnico capacitado para proporcionar resultados fiables. Nos comprometemos a ayudar a nuestros clientes a mantener los más altos estándares de seguridad alimentaria, protegiendo la salud de los consumidores y asegurando la excelencia en cada etapa de la cadena de producción.
Escrito por Licda. Melanie Hernández, Supervisora de Laboratorio
Referencias
Bridier, A., Sanchez-Vizuete, P., Guilbaud, M., Piard, J.-C., & Naïtali, M. (2015). Biofilm-associated persistence of food-borne pathogens. Food Microbiology, 45(Pt A), 167-178. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0740002014000902
Centers for Disease Control and Prevention (CDC). (s.f.). Microorganisms and foodborne illness. Recuperado de https://www.cdc.gov/food-safety/about/?CDC_AAref_Val=https://www.cdc.gov/foodsafety/foodborne-germs.html
Chaitiemwong, N., & Hazeleger, W. C. (2020). Recent developments and challenges in surface sampling methodologies for microbiological assessment in food safety. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 19(3), 1559-1583. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12607
Ghatak, S., King, M. D., Ramesh, A., & Divya, K. P. (2020). Microbial interactions in food ecosystems: A win-win or a zero-sum game? Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 19(4), 1582-1603. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12579
Jay, J. M., Loessner, M. J., & Golden, D. A. (2020). Modern food microbiology (8th ed.). Springer.
Madigan, M. T., Bender, K. S., Buckley, D. H., Sattley, W. M., & Stahl, D. A. (2017). Brock biology of microorganisms (15th ed.). Pearson.
Sofos, J. N. (2012). Microbial food safety: An introduction. Springer.
Shen, C., & Luo, Y. (2019). Application of advanced imaging technologies in food microbiology. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 18(3), 662-678. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12429
Valero, M., Hernández, M. M., Giner, M. J., & Salmerón, M. C. (2021). New advances in the analysis of food contact surfaces: Challenges and opportunities. Current Opinion in Food Science, 41, 78-83. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2021.04.010
World Health Organization. (s.f.). Foodborne diseases. Recuperado de https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/food-safety
