El CNTA como centro de referencia en varios sectores agroalimentarios ha ido desarrollando una importante labor de incorporación a su oferta de nuevas técnicas analíticas encaminadas a resolver problemáticas concretas de diversos sectores productivos. En los últimos años se ha detectado la necesidad de realizar diagnósticos tecnológicos para determinar el origen o las causas potenciales de problemas de alteraciones de productos, aparecidas durante el proceso de producción o durante las fases de almacenamiento y comercialización. Muchos de estos problemas provienen de muestras que tienen su origen en devoluciones o quejas de clientes, los cuales requieren una respuesta técnica objetiva que explique el origen y consecuencias de la alteración detectada. Este tipo de incidencias se observa concierta frecuencia en algunas empresas envasadoras de aguas y bebidas refrescantes debido a la naturaleza sensible de este tipo de productos. Los estudios de alteración requieren un enfoque multidisciplinar y abierto en el que intervengan técnicas y expertos de perfil complementario.
Las alteraciones en aguas y bebidas refrescantes que suelen constituir quejas por parte de clientes, tienen dos orígenes principales: anomalías en el proceso productivo o alteraciones posteriores a la propia fabricación por razones variadas (transporte inadecuado, empleo incorrecto por el propio cliente, etc). En muchas de estas situaciones, las empresas agroalimentarias tienen interés en dilucidar técnicamente y con rigor científico, el origen de la alteración para dar respuesta a sus clientes o rectificar a tiempo posibles incidencias no previstas en la elaboración del producto.
Para abordar la problemática de alteraciones en aguas y bebidas refrescantes, el CNTA ha incluido en estos estudios técnicas analíticas de primer nivel así como experiencia científico técnica en forma de personal altamente cualificado. El abordaje multidisciplinar y abierto es imprescindible para detectar con éxito el origen y consecuencias de las alteraciones. El CNTA cuenta con personal experto en distintas disciplinas relacionadas que interactúan a menudo para resolver los problemas rutinarios de la industria agroalimentaria desde múltiples puntos de vista: análisis físico-químico, microbiológico, problemas en procesos, en los envases, etc .
Las muestras alteradas suelen presentar, generalmente, alguna de estas características:
Cuando se inicia un estudio de alteración en agua o bebida refrescante, primeramente se ejecutan una serie de análisis básicos que permitan establecer el posible origen de la alteración:
A menudo también se determinan el pH y la conductividad de una muestra precintada y sin problema de alteración producida a poder ser simultáneamente a la muestra problema y que servirá como referencia. En estos análisis básicos, el objetivo principal es determinar si nos encontramos ante una problemática de origen microbiológico o físico-químico. Tras la valoración inicial, los técnicos del CNTA informan a la empresa sobre el resultado obtenido. Si se ha conseguido identificar la causa de la alteración, el estudio acaba en este punto con la redacción del correspondiente informe técnico dando fe de los hallazgos encontrados, bien para uso interno de la empresa o para presentarlo a su cliente. Si por el contrario, con el análisis básico no se ha podido identificar la causa de la alteración, los técnicos del CNTA asesoran sobre la conveniencia de realizar nuevas pruebas para profundizar en el conocimiento de las causas de alteración: análisis de compuestos volátiles que provocan olor, pruebas genéticas para determinar presencia de microorganismos no cultivables, análisis de metales mediante ICP/MS, pruebas de toxicidad, presencia de algas, pruebas microbiológicas concretas, análisis del envase, presencia de otros contaminantes físico-químicos, etc.
A pesar de que el agua envasada es un medio hostil con pocos nutrientes que favorezcan el crecimiento bacteriano, algunos organismos más especializados tipo algas, hongos o bacterias extremófilas pueden proliferar en estos ambientes. A continuación se muestran algunos ejemplos de alteraciones debidas a causas bióticas por deficiencias puntuales en el proceso productivo en botella precintada (Fig 1 y 2) y a alteraciones post-envasado recibidas en envases abiertos (Figura 3). En la Figura 1 se muestra una garrafa en tono verde en la que se identificó tras crecimiento en medio selectivo la presencia de algas del género Chlorella. A continuación, en la Figura 2, la alteración que se muestra fue caracterizada mediante PCR y secuenciación genética del fragmento ITS como un hongo del género Ascomycota. Las técnicas de identificación genética permiten también identificar microorganismos viables no cultivables cuyo conocimiento es muy limitado si bien cada vez hay más información disponible en las bases de datos internacionales sobre este tipo de organismos.
Con la información sobre la identificación del origen biótico de la alteración en estos dos casos y analizando el proceso de envasado, las empresas pudieron establecer medidas correctoras encaminadas a su eliminación a futuro: limpiezas adicionales, eliminación de biofilm, sustitución de piezas clave, filtros de aire, etc.
Además de las alteraciones puntuales debidas al proceso productivo, las empresas a veces tienen que enfrentarse a reclamaciones debidas a un uso incorrecto de sus productos. En la figura 3 se observa la imagen microscópica de una muestra alterada de agua envasada abierta en la que se aprecian fragmentos vegetales cuya aparición es incompatible, por tamaño de fragmentos con el proceso de envasado de agua. Los parámetros físico-químicos analizados (pH y conductividad comparados con una muestra inalterada) mostraron que el agua alterada no se correspondía con la muestra de la marca original ya que estos parámetros son estables y característicos en aguas minerales naturales.
En el caso de las bebidas refrescantes, las alteraciones que aparecen más frecuentemente están relacionadas con alteraciones organolépticas/desviaciones respecto al producto considerado como estándar, o con problemas de estabilidad de las mismas.
Cuando la anomalía detectada es una desviación organoléptica en la que se ha detectado olores o sabores anómalos, se recomienda realizar un análisis de barrido de masas (“scan”) mediante GC/MS, del espacio de cabeza de la muestra problema. El perfil obtenido se compara con el estándar no alterado para poder ver si existen diferencias entre ambos. En el caso de encontrar diferencias, se puede recurrir a las librerías de espectros comerciales, con el fin de identificar los compuestos detectados como diferentes y que pueden estar directamente implicados en la desviación.
En bebidas refrescantes son frecuentes los problemas de estabilidad. Recientemente hemos estudiado muestras en las que se separaban las fases que componían la bebida. En estos casos se analizó, entre otras determinaciones, el índice de diastasa para comprobar la ausencia de crecimiento bacteriano.
En ocasiones, existe una clara conexión entre alteración y problemas en el envasado o producción. En zumos de piña, la formación de espumas, dificulta el envasado por los problemas que genera en el mezclador. Una vez revisada la ficha técnica del producto, se realizaron varios análisis microbiológicos y físico-químicos como por ejemplo, análisis de pectinas solubles y pulpa centrifugable. Del análisis físico-químico no se extrajo ninguna conclusión porque no había diferencias significativas entre la muestra problema y la estándar; sin embargo, se pudo observar un aumento notable del crecimiento de mesófilos aeróbios y levaduras, lo que explicó finalmente el problema en producción descrito por la empresa. Para finalizar con los ejemplos de estabilidad, recientemente se trató la problemática de un zumo de naranja envasado en brik, cuya pulpa aparecía depositada en el envase. Desde el CNTA se propuso realizar el análisis de pectinas y se constató que la concentración analizada se encontraba en bajos niveles lo que justificaría el problema de desestabilización. Una vez comunicados los resultados a la empresa se confirmó que había existido un fallo en la pasteurización del zumo, lo que había dado lugar a un aumento de la actividad pectinasa.
Tanto en Aguas como en Bebidas Refrescantes, las muestras alteradas se tratan como pequeños trabajos de investigación enfocados en la detección de las causas de la aparición de la alteración. Cada resultado obtenido puede ir marcando las siguientes pruebas a realizar y debe seguir una sistemática concreta según los resultados obtenidos. Las técnicas de análisis disponibles actualmente y la información que aporta la empresa sobre la casuística de la alteración, son elementos claves a la hora de resolver este tipo de problemáticas. Es imprescindible en estos casos, un tratamiento multidisciplinar que contemple aspectos microbiológicos, físico-químicos, interacción producto-envase, etc.
