El respaldo científico de los alimentos industrializados

Microbiología de alimentos es la rama de la ciencia que estudia los microorganismos que habitan, crecen y contaminan los alimentos, haciendo hincapié en los que los deterioran o estropean. Estos microorganismos causan daños a los seres humanos, al igual que los microorganismos patógenos, que pueden estar presentes en los alimentos y provocar diferentes enfermedades. Sin embargo, hay otros microorganismos, como los probióticos y los utilizados en la producción de alimentos como queso, pickles, pan, cerveza, vinagre, salami y vino, que se introducen en los alimentos por sus efectos beneficiosos.

Hasta hace 200 años, tanto la preparación de alimentos fermentados como su conservación se realizaban de forma empírica, ya que se desconocía el papel de los microorganismos en estos procesos. Esta situación empezó a cambiar de forma más acusada con los trabajos de Louis Pasteur. En 1857 demostró que la acidificación de la leche está causada por microorganismos (bacterias lácticas) y en 1860 destruyó mediante calor los microbios indeseables del vino y la cerveza, proceso que posteriormente se denominó pasteurización y que aún hoy se utiliza ampliamente. Por la importancia de sus trabajos, Pasteur es conocido como el fundador de la ciencia microbiológica y de la microbiología de los alimentos. También fueron sus experimentos con los famosos matraces de cuello de cisne los que finalmente refutaron la teoría de la generación espontánea.

Posteriormente, los avances y descubrimientos microbiológicos empezaron a avanzar con mayor rapidez. rapidez.
Se implicó a los microbios en diferentes enfermedades, se descubrieron esporas resistentes al calor, se identificaron toxinas y, en los últimos años del siglo XVIII, los gobiernos empezaron a crear una legislación orientada a la seguridad y la calidad de los alimentos.

La microbiología alimentaria ha cobrado importancia con el estudio de las enfermedades causadas por los alimentos y el crecimiento del comercio internacional de alimentos. En 1888, A. A. Gartner demostró que Salmonella enteritidis era el agente biológico responsable de la contaminación de alimentos. Posteriormente se descubrieron otros agentes: Shigella dysenteriae (K. Shiga, 1898); Salmonella chloreacius (Salmon, 1900); Bacillus spp (1906); Bacillus cereus (1946); y muchos otros, incluyendo hongos y virus. Este proceso de descubrimiento de microorganismos es continuo, ya que constantemente se descubren nuevos agentes biológicos asociados a la contaminación de alimentos. Los agentes descubiertos recientemente se denominan emergentes.

En 1930, G. M. Dack y sus colaboradores descubrieron que la bacteria Staphylococcus spp producía toxinas, que eran las verdaderas responsables de los efectos negativos observados en el organismo. Tras ellas, se descubrieron diversas toxinas bacterianas, como la botulínica, producida por Clostridium botulinum y responsable de causar botulismo, y toxinas de hongos (micotoxinas), como la aflatoxina, producida por Aspergillus flavus. Así pues, existen dos situaciones: una en la que el agente biológico ha sido ingerido junto con el alimento y está activo en el organismo (infección) y otra en la que sólo la toxina activa está presente en el organismo (intoxicación).

A raíz de estos descubrimientos, la atención se centró en la producción de alimentos, es decir, era imperativo comprender cómo se producían las contaminaciones y desarrollar prácticas para eliminarlas o controlarlas, incluidos los análisis. A continuación se enumeran algunos hitos importantes en este sentido:

– 1905: establecimiento de un método normalizado para analizar el agua y la leche.

– 1958: recomendación de métodos para análisis microbiológicos.

– 1962: creación del programa FAO / OMS y de la Comisión Internacional de Especificaciones Microbiológicas para los Alimentos – ICMSF.

– 1967: creación del Subcomité Latinoamericano – LAS del ICMSF.

– 1969: publicación de la primera norma de Buenas Prácticas de Fabricación (BPF) de productos alimentarios, que destaca la importancia de crear una legislación específica para el sector. En Brasil, las BPF para los alimentos se implementaron mediante la Ordenanza 326 de ANVISA en 1997.

– 1971: Se hace pública una importante herramienta de control, el Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control – APPCC.

– 1989 a 1992: publicación de “Principios APPCC para la producción de alimentos”.

– 1993: Codex anuncia directrices para la aplicación del APPCC.

– 1995: el Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA) determina que todas las plantas de procesamiento y sacrificio de animales deben desarrollar y aplicar un programa APPCC en un plazo de 3 años.

– 2005: publicación de ISO 22000, una norma internacional que define los requisitos de un sistema de gestión de la seguridad alimentaria, que abarca todas las organizaciones de la cadena alimentaria, desde la cosecha hasta la mesa del consumidor.

Hoy en día, la industria alimentaria aplica de forma integrada herramientas como las Buenas Prácticas de Fabricación (BPF) y los Procedimientos Operativos Estándar (POE) de higienización, que son importantes para prevenir peligros. BPF y POP son también requisitos previos para la implantación del sistema HACCP, que aporta objetividad a los sistemas, lo que permite controlar rigurosamente los puntos críticos de los procesos, es decir, los que presentan mayor riesgo, dando prioridad a un enfoque preventivo en lugar de reactivo y reduciendo los costos operativos. El control de calidad es una actividad reguladora obligatoria a través de la cual las autoridades nacionales o locales pueden garantizar la disponibilidad de alimentos adecuados, seguros y conformes con los requisitos de etiquetado, tal y como establece la ley.

Además de las prácticas obligatorias de seguridad y calidad, muchas industrias han obtenido la certificación ISO 22000, que no sólo refuerza la producción de alimentos seguros, sino que también facilita la exportación de sus productos.

La toxicología alimentaria estudia los efectos adversos producidos por agentes químicos presentes en los alimentos, ya sean contaminantes o sustancias químicas utilizadas específicamente como conservantes, edulcorantes, aromatizantes, ya sean de origen sintético o natural.

Cuando Paracelso, a principios del siglo XVI, postuló que la diferencia entre lo que cura y lo que envenena es la dosis, estableció algunos puntos de referencia teóricos para la toxicología como disciplina científica, hacia los que se produjo una posterior convergencia universal. Pero no fue hasta el siglo XIX cuando la toxicología se consolidó como ciencia moderna, aprovechando el desarrollo de la química, la fisiología y la microbiología. Hoy en día, representa un área de vital importancia a la hora de establecer los parámetros y las condiciones en las que se pueden ingerir alimentos sin causar daños a la salud.

El principal parámetro para el estudio de la toxicología alimentaria es la IDA (Ingesta Diaria Admisible), porque permite predecir si habrá o no daños para quienes consuman un determinado alimento.

La IDA es la dosis del agente químico ingerido que no produce aumentos estadística o biológicamente significativos en la frecuencia o gravedad de los efectos adversos en la población expuesta. Esta dosis puede producir efectos, pero no se consideran adversos.

Antes de calcular la IDA, es necesario conocer el nivel sin efecto adverso observado (por sus NOEL). Para llegar al NOEL, se administra la dosis más alta posible de un aditivo a la especie animal más sensible durante la mayor parte de su vida, sin que se produzcan efectos tóxicos o adversos. Se expresa en mg/Kg/día.

Luego, el NOEL calculado para ese animal se divide entre un factor de seguridad, generalmente 100. Por ejemplo, si el NOEL obtenido para la especie animal utilizada en el ensayo toxicológico fue de 100 mg/Kg/día, la IDA para el ser humano será de 1 mg/Kg/día.

Ejemplo: La IDA de ciclamato es de 11 mg/Kg/día, lo que significa que un individuo de 80 kg de peso puede consumir hasta 880 mg de ciclamato al día, una cantidad muy inferior a la que se consume normalmente.

La biotecnología se puede definir como el conjunto de conocimientos que permiten utilizar organismos vivos o partes de ellos (células, orgánulos, moléculas) para producir bienes y servicios.

La biotecnología abarca diferentes áreas de conocimiento como la microbiología, química, genética, fisiología, biología celular, bioquímica, informática y robótica, entre otras.

Con el desarrollo de la tecnología del ADN recombinante en la década de 1970, comenzó la biotecnología moderna, que permite la clonación de genes de una especie a otra, dando lugar a los organismos modificados genéticamente u OGM. Esto ha provocado una auténtica revolución en la biotecnología, ya que ha permitido abordar con mayor precisión las alteraciones genéticas, acelerando los resultados y reduciendo los costos.

La biotecnología moderna se ha visto muy impulsada por el desarrollo de las tecnologías de la información, lo que ha dado lugar a impresionantes avances en las llamadas ciencias ómicas (genómica, proteómica y metabolómica). La secuenciación de todos los genes del genoma humano y de los de muchos otros seres vivos es un ejemplo de este progreso.

Para obtener más información (enlace a BIT biotecnología)

Estudia los procesos de producción, almacenamiento, envasado, conservación y garantía de calidad de los alimentos. También puede trabajar en la administración general de procesos tecnológicos y en el desarrollo de procedimientos y máquinas vinculados a la producción de alimentos.

Según la Asociación Brasileña de Ingenieros de Alimentos (www.abea.com.br) : “Es un área específica de conocimiento capaz de englobar todos los elementos relacionados con la industrialización de los alimentos, y que puede, a través del profesional con esta formación, potenciar el desarrollo de esta rama a todos los niveles; ya sea en la formación de profesionales, en la subvención de la elaboración de políticas, en proyectos de investigación, en la actuación dentro de las empresas del sector, o en la colaboración en la preservación de la salud pública (normalización técnica, orientación e inspección).”.

La nanotecnología se puede definir como la tecnología que funciona a escala nanométrica, es decir, las dimensiones de átomos o moléculas. Generalmente trabaja con estructuras que miden entre 1 y 100 nanómetros en al menos una dimensión.

La nanotecnología está causando una revolución en varias áreas del conocimiento. En alimentación, hay aspectos normativos importantes que es necesario abordar, pero ya se utiliza en varias fases de la cadena de producción, como los procesos, transporte, envasado y distribución.

Las posibilidades de desarrollar ingredientes alimentarios con nanotecnología son enormes y podrían contribuir a generar beneficios concretos para los consumidores.

Para obtener más información (enlace con BIT nano)

Estudia los nutrientes y el comportamiento de los alimentos en el organismo humano. Coordina la alimentación en diferentes instituciones, como escuelas, empresas, hospitales, balnearios, etc., con el objetivo de proporcionar alimentos sanos y acordes con las necesidades de las personas.

Lavoisier es considerado el “Padre de la Nutrición” por haber estudiado los procesos de combustión de los alimentos y de respiración celular entre 1790 y 1794 utilizando un sofisticado equipo creado por él llamado calorímetro. A partir de sus trabajos, quedó claro que la fuente de energía de nuestro cuerpo era la combustión controlada de los alimentos, liberando CO2, H2O y unas 2.000 calorías/día.

A principios del siglo XIX, Françoise Magendie estudió la gelatina durante 10 años y, tras realizar varios experimentos, llegó a la conclusión de que no era un alimento completo. En aquella época, los científicos creían en la existencia de un alimento capaz de satisfacer todas las necesidades del organismo. Más tarde se descubrió que, a excepción de la leche materna, no existe ningún alimento completo, lo que significa que debemos seguir una dieta variada para obtener todos los compuestos químicos que nuestro organismo necesita.

En los años 1830, Jean Baptiste Bussingault descubrió que las leguminosas (soja, frijoles, etc.) podían utilizar el nitrógeno de la atmósfera en su metabolismo. Justus Liebig, por su parte, llegó a la conclusión de que los animales convierten los carbohidratos en grasa y, por tanto, también pueden reducir la materia orgánica.

En la primera mitad del siglo XIX, John Young, William Beaumont y Claude Bernard estudiaron intensamente el proceso de la digestión e hicieron importantes aportaciones al campo de la fisiología y la nutrición.

En 1746, James Lind descubrió que los limones y las naranjas recuperaban a los marineros del escorbuto. Entre 1845 y 1871, se descubrió que las patatas, los vegetales frescos y los zumos de frutas también tenían un efecto contra el escorbuto. No fue hasta muchos años después cuando se descubrió que el ácido ascórbico (vitamina C) era el agente contra el escorbuto.

En el primer tercio del siglo XX, periodo conocido como la era de las vitaminas, varias enfermedades se asociaron a sustancias específicas, sentando las bases para el desarrollo de la nutrición. Fue el caso de la ceguera nocturna (falta de vitamina A), el raquitismo (falta de vitamina D) y el beriberi (falta de vitamina B1 o tiamina).

Poco después de esta fase, la fisiología, nutrición, bioquímica y biología experimentaron un rápido desarrollo, debido principalmente a la introducción del uso de microorganismos como modelo de estudio. Los microorganismos se prestan muy bien a ello porque crecen y se multiplican con rapidez, ocupan poco espacio y permiten controlar las variables ambientales. La bacteria Escherichia coli y la levedura Saccharomyces cerevisae fueron los más estudiados.

El intenso estudio de los microorganismos también hizo posible el nacimiento de la biotecnología moderna, que se produjo con el descubrimiento de las enzimas de restricción a principios de la década de 1970, un paso fundamental en el desarrollo de las técnicas de ADN recombinante.

En las últimas décadas, la nutrición ha experimentado un fuerte desarrollo, impulsado por el crecimiento de los alimentos funcionales y la creación de la nutrigenómica/nutrigenética, resultado de combinar la nutrición con la genómica/genética.