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Proyecto XI.22 Desarrollo de tecnologías para la conservación de vegetales frescos cortados
Patógenos asociados a frutas frescas
cortadas. Incidencia, supervivencia y
crecimiento, brotes y control
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María S. Tapia , Rosa M. Raybaudi-Massilia , Olga Martín-Belloso
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Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimento, Facultad de Ciencias, Universidad Central de Venezuela, Apdo. 47097,
Caracas, 1041, Venezuela. 2Departamento de Tecnología de Alimentos. UTPV-CeRTA.
Universidad de Lleida. Rovira Roure 191. 25198 Lleida, España
La demanda de frutas frescas de alta calidad,
“listas para ser consumidas” y vida útil
prolongada se ha incrementado a nivel mundial.
La asociación internacional de productos frescos
cortados (IFPA), reportó para Estados Unidos en
el año 2000 ventas hasta de 10 12 billones de
dólares, donde el 60% fue para servicio a
empresas de transformación y el 40% a
distribuidores. Se ha estimado un aumento del 3 al
5% en el servicio a la industria transformadora, así
como una subida del 10 al 15% en ventas a
distribuidores para los próximos 5 años
(González-Aguilar y col., 2004).
En Europa, uno de los primeros países en
desarrollar la industria de vegetales cortados fue
Francia, donde actualmente la industria está muy
bien establecida. Francia y el Reino Unido son los
líderes en el mercado de venta al por menor, con
grandes innovaciones de productos y de
tecnologías de procesamiento. La industria de este
tipo de productos en países como Alemania e Italia
aun se encuentra en crecimiento, mientras que el
resto de los países de Europa se están iniciando en
este mercado. La industria de fruta cortada en
Latinoamérica está muy poco desarrollada,
comparada con algunos países de Europa y
Estados Unidos. (González-Aguilar y col., 2004).
Riesgos microbiológicos de frutas frescas
cortadas.
Los alimentos consumidos crudos son
potencialmente más peligrosos que los alimentos
que se cocinan previamente al consumo, ya que
el tratamiento de cocción destruye muchas de las
toxinas producidas por los microorganismos
(incluyendo C. Botulinum) y causa la muerte de
patógenos infecciosos (como E. coli O157:H7).
Las frutas frescas cortadas son adquiridas con la
confianza de que son seguras o inocuas, por lo que
el consumidor las ingiere directamente al sacarlas
del empaque.
Existen diferentes motivos por los que el riesgo
de contaminación con microorganismos en frutas
frescas cortadas se incrementa con respecto a frutas
frescas enteras (de Ancos y col., 2003):
1- El proceso al que se les somete como pelado,
cortado (trozos, rodajas, tiras, cubos, etc.),
destruye la barrera natural de protección del
vegetal, favoreciendo la salida de nutrientes
(azúcares, etc.) y la contaminación con
microorganismos alterantes o patógenos.
2- El perfeccionamiento en el diseño inteligente
de combinaciones de distintas tecnologías de
conservación o barreras adecuadas a cada tipo de
alimento, como la selección del envase
(permeabilidad, películas impregnadas con
antimicrobianos, etc.) temperaturas y atmósferas
modificadas óptimas, ha permitido prolongar la
vida útil de las frutas frescas cortadas el tiempo
suficiente para que tenga lugar el crecimiento de
algunos patógenos humanos que, en otras
circunstancias, no hubieran podido alcanzar
niveles infecciosos en tiempos de almacenamiento
más cortos.
Simposium “Nuevas tecnologías de conservación y envasado de frutas y hortalizas. Vegetales frescos cortados” La Habana, Cuba. Marzo 2005
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Tapia M. S. y col.
Incidencia de patógenos en
cortadas
frutas frescas
Aunque las bacterias deteriorativas, levaduras y
mohos dominan la microflora en frutas, se está
documentando la presencia ocasional de bacterias
patogénicas, parásitos y virus capaces de causar
infecciones. En la tabla 1 se muestran diferentes
estudios de incidencia de patógenos en frutas,
donde se puede observar que el patógeno más
frecuentemente encontrado ha sido Salmonella, en
melón.
Durante el procesamiento de las frutas, la
calidad del agua de lavado, la higiene (incluyendo
la higiene de operarios, equipos y áreas) y el
mantenimiento del producto a temperaturas de
refrigeración, juegan un papel muy importante.
La contaminación de las frutas frescas cortadas
puede ocurrir en diferentes puntos de la cadena de
procesamiento, considerándose como operaciones
muy importantes, el lavado de las frutas (que
reduce la carga microbiana que acompaña a la
materia prima), el pelado y el cortado, que son
procesos en los que el riesgo de contaminación por
operarios o por equipos sucios, es mayor que
cualquier otro (Figura 1).
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Sin embargo, también se han encontrado L.
monocytogenes y Shigella en varios productos.
Según Beuchat (2002) todos los tipos de frutas
tienen el potencial para albergar patógenos, pero
Shigella spp., Salmonella, Escherichia coli
enterotoxigénica y enterohemorragica,
Campylobacter spp., Listeria monocytogenes,
Yersinia enterocolítica, Bacillus cereus,
Clostridium botulinum, virus y parasitos tales
como Giardia lamblia, Cyclospora cayetanensis, y
Cryptosporidium parvum, son los de mayor
importancia en salud pública.
Equipos de
procesamiento
Agua de lavado o
enjuagado
Contaminación
cruzada
Operarios
Empacado
Manipulación
por consumidor
Temperatura de
almacenamiento
Figura 1. Fuentes de contaminación de las frutas frescas
cortadas y condiciones que incrementan el riesgo.
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Supervivencia y multiplicación de patógenos en
frutas frescas cortadas.
La supervivencia y/o crecimiento de patógenos
en frutas frescas cortadas depende del tipo de
organismo, tipo de producto y las condiciones a las
que son expuestos, incluyendo el envasado y el
almacenamiento.
En general, los patógenos pueden sobrevivir
pero no crecer en la superficie externa no dañada
de frutas frescas, una excepción es el crecimiento
de E. coli O157:H7 sobre la superficie de la corteza
de melones y sandías (Del Rosario y Beuchat,
1995).
La supervivencia de patógenos en frutas
aumenta significativamente una vez que la barrera
protectiva de la epidermis se ha roto por daños
físicos, pinchazos o magulladuras, o por
degradación debida a microorganismos patógenos
de plantas (bacterias u hongos). Esas condiciones
pueden también promover la multiplicación de
patógenos, especialmente a temperaturas no
refrigeradas. Los microorganismos sobreviven
frecuentemente a temperaturas de refrigeración,
sin embargo, esa condición reduce o elimina la
habilidad del organismo para multiplicarse.
Excepciones de esto son los patógenos
psicrotroficos incluyendo no proteolíticos C.
botulinum, L. monocytogenes, Y. enterocolítica, y
el patógeno presuntivo Aeromonas hydrophila.
Se ha demostrado que varios patógenos
entéricos han sido capaces de multiplicarse en la
superficie de melones cortados, lechugas cortadas
y perejil picado, así como también en productos
más ácidos, tales como tomates picados y tejidos
de manzanas heridas (Harris y col., 2003).
Durante las operaciones de transformación o
procesamiento de frutas (pelado, cortado,
rebanado o picado) para obtener frutas frescas
cortadas, puede ocurrir el paso de
microorganismos patógenos (si están presentes),
desde la superficie de la fruta intacta, al tejido
interno (Harris y col., 20003). Por otra parte,
durante estas etapas de procesamiento se liberan
sustancias hacia el exterior ricas en nutrientes,
dándose así las condiciones idóneas para el
crecimiento microbiano (Martín-Belloso y Rojas-
Graü, 2004).
La supervivencia y crecimiento de
microorganismos patógenos en frutas frescas
cortadas se ha demostrado en diferentes estudios.
Así, Escherichia coli O157:H7, diferentes
especies y serotipos de Salmonella, Shigella, L.
monocytogenes y Staphylococcus aureus crecieron
en distintos tipos de frutas frescas cortadas,
particularmente en aquellas almacenadas a
temperaturas por encima de 20ºC como se muestra
en la tabla 2, mientras que Campylobacter jejuni
sobrevivió pero no creció.
Brotes de enfermedades asociadas con el
consumo de frutas frescas cortadas.
El número de brotes de enfermedades
transmitidas por alimentos asociadas a frutas
frescas cortadas se ha incrementado en los últimos
años (Beuchat, 1998; Beuchat, 2002; Harris y col.,
2003). Se han propuesto varias razones para
explicar este incremento, entre las que se pueden
señalar:
1- Un cambio en los hábitos alimenticios
(Beuchat, 1998), habiendo un incremento en los
últimos años en el consumo de frutas frescas
cortadas, debido a la activa promoción de las frutas
como una parte importante de una dieta sana y a las
facilidades que ofrece al consumidor como
producto preparado y listo para consumo.
2- El aumento ocurrido en los últimos años en el
consumo de alimentos no preparados en el
h o g a r, c o m o c o n s e c u e n c i a d e u n a
incorporación activa de la mujer en el mercado
laboral, así como la popularidad de los “salad
bars” o buffets .
3- La globalización del mercado de frutas fresca
cortadas (Beuchat, 1998).
4- La introducción inadvertida de patógenos en
nuevas áreas geográficas (por ejemplo
cyclosporiasis en Estados Unidos, asociada al
consumo de frambuesas importadas de
Guatemala) (Beuchat, 1998)
5- Cambios genéticos en los microorganismos
(desarrollo de nuevos factores de virulencia,
así como de la resistencia a factores de stress
ambiental) (Beuchat, 1998)
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6- Cambios en la demografía social (aumento de
la cantidad de personas con mayor
susceptibilidad (personas con problemas en el
sistema inmunológico, personas con enfermedades
crónicas, etc.)
Tabla 2. Supervivencia y crecimiento de bacterias patógenas en frutas frescas cortadas.
Patógeno
Fruta
pH
Una amplia variedad de bacterias, virus y
parásitos se ha relacionado con brotes de
enfermedades asociadas a frutas frescas cortadas.
En la tabla 3 se muestran los principales brotes
causados por bacterias patógenas que han ocurrido
en los últimos años, donde se observa que la
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Temperatura OC
Recuento Log10
UFC Inicial/final
Referencia
mayoría de los brotes se han asociado a
diferentes serotipos de Salmonella y E. coli
O157:H7, además se puede ver la diversidad de
frutas frescas cortadas capaces de servir como
vehículos de enfermedades en humanos.
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Cyclospora cayetanensis ha sido el parásito
más implicado en brotes causados por consumo de
frutas frescas cortadas, mientras que los virus
principalmente involucrados han sido el virus
Norwalk, el virus de la hepatitis A y Calicivirus
(Harris y col., 2003).
Es importante señalar que no todos los países
tienen un registro disponible de los brotes que
ocurren a lo largo del año o sistema de vigilancia
epidemiológica. Siendo las causas principales: el
hecho de que los brotes no sean informados, no
se hace el seguimiento necesario para la
identificación de los agentes causales o no se aplica
un sistema de trazabilidad, ésta situación ocurre
principalmente en los países en vías de desarrollo.
Así podemos ver en la tabla 3 que la gran
mayoría de los brotes han sido documentados en
Estados Unidos, pero esto no indica que en otros
países u otros continentes no han ocurrido brotes,
sino que en Estados Unidos se ha hecho el esfuerzo
Tabla 3. Brotes de enfermedades por bacterias patogénicas transmitidas por frutas frescas cortadas
Patógeno
Año
Localización
Fruta
Casos (muertes)
Referencia
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El mínimo procesado requerido para obtener
frutas frescas cortadas, donde se omite algún paso
efectivo de eliminación microbiana, podría dar
como resultado productos que naturalmente
transporten microorganismos, algunos de los
cuales pueden ser potencialmente peligrosos para
la salud humana. Además, algunas condiciones de
procesamiento como el empacado en atmósferas
modificadas, ampliamente utilizado para este tipo
de productos, como herramienta para restringir el
crecimiento de microorganismos y lograr
prolongar la vida útil del producto, tiene poco o
ningún efecto sobre el crecimiento de algunos
patógenos de gran importancia como E. coli
O157:H7 (Harris y col., 2003), Aeromonas
hydrophila (Harris y col., 2003) y Listeria
monocytogenes (Beuchat, 1998) y podría
favorecer el crecimiento de microorganismos
anaerobios, los cuales encuentran menos
competencia por una baja carga microbiana nativa
presente. Por otra parte, otra de las estrategias para
conservar los alimentos como es el uso de
temperaturas de refrigeración no detiene el
crecimiento de microorganismos psicrotroficos
como Aeromonas hydrophila
y Listeria
monocytogenes (Harris y col., 2003).
Medidas de control para reducir riesgos por
patógenos en frutas frescas.
Se han desarrollado diferentes estrategias
efectivas de intervención para garantizar
productos inocuos al consumidor. En esta se ha
considerado que la prevención en la
contaminación de frutas frescas y hortalizas con
patógenos microbianos, niveles dañinos de
residuos químicos o contaminantes físicos, es la
estrategia más efectiva para garantizar que esos
alimentos sean saludables e inocuos para el
consumo humano (Garrett y col., 2003)
Entre las estrategias desarrolladas para
garantizar productos inocuos al consumidor
podemos señalar: las buenas prácticas de
agricultura, manufactura y la implementación de
Análisis de Peligros y Puntos de Control Críticos.
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Estas estrategias han sido recomendadas por
diferentes organismos, así en 1998, la
Administración de Alimentos y Drogas (FDA)
emitió una guía para la industria llamada “Guía
para minimizar los peligros microbianos para la
inocuidad de alimentos en frutas frescas y
hortalizas, la cual describe las prácticas de buena
agricultura y manufactura (GAPs y GMPs,
respectivamente). Esa guía cubre calidad del agua,
manejo de estiércol, entrenamiento de
trabajadores, deinfección y transporte (Rajkowski
y Baldwin, 2003).
Un año más tarde en 1999, el Comité de
Advertencia Nacional en Criterios
Microbiológicos para Alimentos de los Estados
Unidos (NACMCF, 1999), recomendó varios
pasos para garantizar la inocuidad microbiológica
de frutas frescas y hortalizas desarrollando 7
recomendaciones específicas. Ellas son (1) Buenas
prácticas de agricultura, (2) Buenas prácticas de
manufactura, (3) Programas de Análisis de
Peligros y Puntos Críticos de Control, (4)
Entrenamiento a operarios, (5) Evaluación de
riesgos, (6) investigación y (7) mejores sistemas de
trazabilidad en frutas para investigar sobre brotes
relacionados con este tipo de productos
(Rajkowski y Baldwin, 2003).
Medidas de control para reducir riesgos por
patógenos en frutas frescas cortadas.
Para minimizar los riesgos de infecciones o
intoxicaciones asociadas a frutas frescas cortadas,
se deben identificar las fuentes potenciales de
contaminación desde la materia prima hasta su
consumo en la mesa y las medidas específicas para
prevenir y/o minimizar los riesgos de
contaminación deben ser consideradas y
correctamente implementadas. En aquellos casos
en que las posibilidades de contaminación no
puedan ser excluidas se deben aplicar procesos de
descontaminación.
La materia prima de la que se parte para obtener
las frutas frescas cortadas, es de suma importancia
y el industrial o procesador debe contar con un
proveedor que le garantice materia prima de buena
calidad.
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Cada uno de los pasos del procesamiento de
frutas frescas cortadas afecta la microflora del
producto final, así como también la manipulación
post-procesamiento. En la figura 2 se presenta el
diagrama de flujo del procesamiento de frutas
frescas cortadas.
Recepción de materia prima
Selección
Pre-enfriamiento
Lavado y desinfección
Pelado
Cortado
Acondicionamiento
Envasado
Embalaje
Transporte, Distribución y Venta
Consumidor
Figura 2. Diagrama de flujo de preparación de frutas frescas
cortadas
En este esquema se consideran puntos críticos
del procesamiento, el lavado, pelado, cortado y
acondicionamiento (incluye, inmersión en
soluciones antioxidantes, soluciones con
compuestos para mantener una buena textura del
producto y escurrido). Esto debido a que el
producto entra en contacto con los operarios,
equipos y soluciones, los cuales podrían ser
fuentes de contaminación. Del mismo modo, son
críticos la temperatura (que debe ser de
refrigeración) y el envasado. Esto significa que la
higiene y la aplicación de buenas prácticas
sanitarias por parte de los operarios y el uso de
equipos con superficies limpias y desinfectadas,
juega un papel fundamental en la reducción de
las posibilidades de contaminación por
microorganismos y que el mantenimiento de una
temperatura baja, es vital durante todo el
procesamiento, distribución, venta y
almacenamiento en casa.
El lavado con soluciones de cloro es el método
más ampliamente utilizado para descontaminar la
superficie de las frutas y áreas de procesamiento.
Sin embargo existen otros métodos como son, el
uso de bromo, yodo, fosfato trisódico, compuestos
de amonio cuaternario, ácidos, peróxido de
hidrogeno, ozono e irradiación. Algunos
desinfectantes son apropiados para usarlos en
lavado por contacto directo, mientras que otros
solamente se utilizan para las superficies de los
equipos de procesamiento, transporte y
almacenamiento de la frutas. El lavado con
soluciones de cloro, es considerado un punto
crítico de control en un Análisis de Peligros y
Puntos Críticos de Control para evitar los
patógenos humanos en productos frescos cortados
terminados (Zhuang y col., 2003).
Otro factor importante a considerar es la
temperatura del agua de lavado, ya que puede
producirse la infiltración de microorganismos al
interior del fruto como consecuencia de un
diferencial de temperatura. Así Zhuang y col.
(1995) encontraron niveles significativamente
mayores de Salmonella montevideo (incorporados
en la superficie de tomates a 25ºC) cuando fueron
sumergidos en una suspensión a 10º C que en una
suspensión de células a 25 o 37ºC.
Las condiciones de envasado, la integridad del
mismo y la refrigeración desde la producción hasta
la puesta en venta son también puntos de control
importantes para la vida útil de frutas frescas
cortadas. Generalmente una estrategia aplicada
para prevenir las alteraciones de las frutas cortadas
y poder alargar la vida útil del producto final, es
envasar en atmósfera modificada (Soliva-Fortuny
y col., 2004). Sin embargo el uso de atmósferas
modificadas no es una buena defensa contra
patógenos como Listeria monocytogenes y
Aeromonas hydrophila que podrían estar
presentes. Las empresas de alimentos están
inmersas actualmente en procesos de
implantación y certificación de sistemas de
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gestión y aseguramiento de la calidad dentro de
sus cadenas productivas y más recientemente de
sistemas de trazabilidad.
En general, las normativas referentes a
sistemas de trazabilidad permiten determinar el
origen de un problema de seguridad alimentaria,
acatar los requisitos legales y satisfacer las
expectativas de los consumidores sobre
seguridad y calidad de los productos consumidos,
logrando una identificación exacta y a tiempo del
alimento, su origen, ubicación dentro de la cadena
de abastecimiento y retiro eficiente del mismo, si
fuese necesario (Martín-Belloso, 2003).
Conclusión.
Debido a la popularidad de las frutas frescas
cortadas, el hecho de que puedan ser vehículos de
transmisión de enfermedades hace indispensable
que se hagan todos los esfuerzos necesarios para
que lleguen con garantía de inocuidad al
consumidor y que sean además, de muy buena
calidad desde el punto de vista sensorial
conservando al máximo las características de los
productos frescos.
Los estudios de las frutas frescas cortadas
se concentraron inicialmente en la respuesta
fisiológica a las operaciones de cortado y de
mantenimiento de la calidad en el almacenamiento
refirgerado. La calidad de las frutas frescas
cortadas ha ido aumentado mediante el uso de
diferentes estrategias como el envasado en
atmósferas modificadas y diversos tratamientos
post-cosecha y durante las operaciones de
preparación. Sin embargo, la concienciación
acerca de su papel en la transmisión de
enfermedades y el conocimiento de las multiples
vías de contaminación con patógenos de las frutas
en el campo, las ha convertido en objeto de enorme
atención debido al riego microbiológico que
pueden representar para los consumidores y a la
gran responsabilidad que significa garantizar su
inocuidad por parte de los procesadores.
Por ello, el conocimiento de los patógenos
microbianos asociados a las frutas frescas
cortadas, su incidencia, crecimiento y
supervivencia al procesado mínimo, su control y
registro de los brotes en los que estos productos han
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estado involucrados, constiuyen áreas
esenciales de estudio para la sustentabilidad del
mercado de las frutas frescas cortadas. Estrategias
de control como la aplicación de buenas prácticas
de agricultura, manufactura, así como la
implementación del sistema de Análisis de Peligros
y Puntos de Control Críticos (APPCC) y de
trazabilidad, están siendo de utilidad para que la
industria pueda garantizar al consumidor frutas
frescas cortadas inocuas y de alta calidad.
Agradecimientos
Los autores agradecen el apoyo de los
Proyectos a CYTED XI.22 Desarrollo de
Tecnologías para la Conservación de Productos
Vegetales Frescos Cortados y CYTED XI.15.
Desarrollo de Tecnologías Emergentes de Interés
para Iberoamérica; al Proyecto FONACIT G2 0 0 0 0 0 1 5 3 8 D e s a r ro l l o d e A l i m e n t o s
Funcionales a partir de Frutas, incorporando
Componentes Fisiológicamente Activos:
Vitaminas, Minerales y Microorganismos
Benéficos, al Consejo de Desarrollo Científico y
Humanístico de la Universidad Central de
Venezuela, al proyecto AGL2003-09208-C01
Obtención de frutas mínimamente procesadas
mediante agentes y recubrimientos de origen
natural del Ministerio de Ciencia y Tecnología de
España y a la Generalitat de Catalunya, España por
su financiación.
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