«Las altas presiones hidrostáticas son una tecnología (…) que permite inactivar microorganismos alterantes y patógenos empleando presión hidrostática (generada por agua) sobre alimentos»

Si por estas latitudes del globo terráqueo el coco sigue siendo a día de hoy una fruta exótica, cabe esperar que a principios del siglo XVI también lo fuera. Tras la muerte del marinero portugués Magallanes en el año 1521, un intrépido burgalés llamado Gonzalo Gómez de Espinosa tomó los mandos de su nave, la Trinidad. Cuentan las crónicas de la época que la expedición que pretendía completar la primera circunnavegación de la Tierra se hizo acopio de cocos a su paso por el sudeste asiático a fin de paliar los estragos que causaba el escorbuto en su tripulación. No lo sabían, pero en el agua de esas grandes nueces habían encontrado una excelente fuente de vitamina C.

Gonzalo Gómez de Espinosa, compañero de Magallanes en la Trinidad
Gonzalo Gómez de Espinosa, compañero de Magallanes en la Trinidad

Resulta, sin embargo, poco probable que el líquido procedente del interior de esos frutos llegara a la península Ibérica una vez concluida la empresa. Se trata de un producto muy perecedero que puede echarse a perder en cuestión de horas si no se aplica ningún tratamiento que permita su conservación. Para su aprovechamiento comercial es necesario extender su vida útil, y el también burgalés Prudencio Unanue Ortiz supo sacarle partido. El natural de Villasana de Mena emigró a Estados Unidos en 1903, y en el año 1936 fundó la que a día de hoy es la multinacional alimentaria más grande en manos hispanas de América: Goya Foods. Ante una incipiente clase media cada vez más preocupada por su salud y la forma en que se alimenta, la empresa hispanoamericana supo posicionar en el mercado, al igual que otras marcas, el agua de coco como alternativa saludable.

Prudencio Unanue y Carolina Casal, fundadores de Gooya Foods

Con el fin de convertir al agua de coco en un producto seguro y accesible a todo el mundo, tradicionalmente se han empleado tratamientos térmicos para su conservación (como la pasteurización o esterilización). Estos procesos se basan en la aplicación de altas temperaturas durante un determinado periodo de tiempo para inactivar microorganismos alterantes y patógenos. De este modo se obtienen productos estables incluso a temperatura ambiente. Sin embargo, la calidad nutricional y sensorial de los alimentos procesados empleando estas técnicas puede verse afectada. Precisamente, el agua de coco es susceptible de sufrir cambios de color y de ver su valor nutricional reducido. Muchas de las vitaminas y antioxidantes presentes en la bebida son sensibles al calor y pueden ser degradados cuando se exponen a altas temperaturas. 

Agua de coco fresca (A) y tratada térmicamente (B)

Los tratamientos térmicos se convirtieron en el estándar para la conservación del agua de coco hasta comienzos del siglo XXI. Sin embargo, los consumidores actuales cada vez demandan alimentos más frescos, naturales y menos procesados. Esta tendencia de consumo ha obligado a la industria a desarrollar nuevas técnicas de procesado más respetuosas con el producto y que afecten en menor medida a su calidad nutricional y sensorial. Como no podía ser de otro modo, un empresario burgalés escuchó estas voces y en el año 1999 recogió el guante, fundando la compañía que tan sólo seis años después se convirtió en líder mundial de su sector: Hiperbaric. Esta firma burgalesa se especializó en el diseño, construcción y distribución de equipos para el procesado de alimentos mediante altas presiones hidrostáticas (HPP por sus siglas en inglés). Las altas presiones hidrostáticas son una tecnología de conservación no térmica que permite inactivar microorganismos alterantes y patógenos empleando presión hidrostática (generada por agua) sobre alimentos previamente envasados en plástico para extender su vida útil sin afectar a sus propiedades nutricionales y sensoriales.

Se trata de un proceso sencillo aunque conceptualmente algo complejo de entender:

Representación esquemática del proceso HPP
  1. Alimentos envasados en un recipiente plástico listos para su distribución (botellas, barquetas, tarrinas…) se introducen en unos contenedores especialmente diseñados para el proceso.
  2. Una vez llenos de producto, estos contenedores se desplazan horizontalmente hacia el interior una vasija metálica y cilíndrica. Unos tapones situados a cada extremo cierran la vasija y a través de ellos se introduce agua a baja presión para eliminar el aire que ocupa el espacio entre los productos envasados y las paredes del cilindro metálico.
  3. Cuando todo el aire de la vasija ha sido desplazado, unas bombas multiplicadoras comienzan a bombear agua a altísima presión hacia su interior. La consecuencia de introducir cada vez más líquido en el volumen fijo de la vasija es inevitable: el agua se comprime y la presión en el interior de la cámara aumenta. Para el procesado de alimentos, la presión debe ascender hasta los 600 mega pascales (o lo que es lo mismo, 6.000 atmósferas).
  4. La presión se mantiene en el interior de la vasija durante un periodo de tiempo comprendido entre 1 y 9 minutos en función del alimento a tratar. Esta elevadísima presión provoca la inactivación de los microorganismos sensibles. Al mismo tiempo, la ausencia de calor durante el proceso garantiza que los nutrientes, la textura y el sabor de los alimentos permanezcan intactos.
  5. Transcurrido el tiempo de mantenimiento, la presión del interior de la vasija se libera bruscamente. Los tapones que mantienen cerrado el cilindro se abren y permiten la salida de los contenedores cargados de alimento ya procesado y listo para su comercialización.

La industria del agua de coco se benefició de esta novedosa tecnología para introducir en los comercios de Estados Unidos la primera marca de agua de coco procesada por altas presiones en el año 2011. Muchas más siguieron, pero lamentablemente en el año 2015 la Administración de Alimentos y Medicinas (FDA por sus siglas en inglés) prohibió la comercialización de esta bebida siempre y cuando hubiera sido obtenida a través del proceso de altas presiones hidrostáticas. Los consumidores estadounidenses dejaron de disfrutar del sabor refrescante del agua de coco porque la autoridad sanitaria de su país alegaba que el proceso HPP no era capaz de inactivar esporas del microorganismo patógeno Clostridium botulinum.

La FDA estaba en lo cierto ya que el proceso HPP no es capaz de inactivar esporas bacterianas y la baja acidez del agua de coco facilitaría su crecimiento. Sin embargo, la entidad sanitaria americana no baraja la posibilidad de la existencia de otros factores que pueden condicionar el crecimiento de C. botulinum en el agua de coco más allá de su baja acidez. Para plantear esta hipótesis basta con entender el ciclo biológico de la bacteria:

Ciclo de vida de Clostridium botulinum
  1. Las esporas de botulinum pueden equipararse a diminutos búnkeres de guerra: son robustos y sirven de cobijo a malvados soldados enemigos que pueden resistir en su interior condiciones muy adversas de calor extremo, altas presiones, ambientes áridos o ácidos…
  2. Una vez las condiciones adversas cesan y se tornan más favorables (temperaturas agradables, ambientes con abundante agua y poco ácidos,…) los soldados guarecidos en su interior pueden salir al exterior en un proceso llamado “germinación”.
  3. Desde el exterior del búnker los malvados soldados hacen un llamamiento a otros compañeros aumentando así exponencialmente en número. Este proceso se denomina “replicación” y precede a un temido ataque químico coordinado: la liberación de toxina botulínica. Esta toxina es considerada el veneno más potente presente en la naturaleza y es causante de una grave enfermedad en aquellas personas o animales que consuman alimentos contaminados con su presencia.
  4. Finalmente, cuando las condiciones del medio vuelven a ser hostiles, los soldados vuelven a encerrarse en esos pequeños búnkeres en un proceso conocido como “esporulación”.

La clave para evitar la liberación de toxina botulínica en un alimento contaminado con esporas de C. botulinum reside en controlar las etapas de germinación y replicación del patógeno. En el caso concreto del agua de coco, la FDA tan sólo atiende dos criterios como control para minimizar el riesgo: i) el procesado al que se somete y ii) su grado de acidez. Es cierto que las altas presiones hidrostáticas no inactivan las esporas de C. botulinum, pero la investigación conjunta que llevan a cabo la empresa Hiperbaric y la universidad de Burgos ha demostrado que a pesar de su baja acidez, el agua de coco no soporta la germinación y replicación de las esporas, motivo por el cuál la producción de toxina botulínica nunca tendrá lugar en este producto. De este modo, el procesado por altas presiones hidrostáticas de la bebida garantizaría su seguridad al inactivar el resto de microorganismos que no forman esporas y asegurar que su sabor y valor nutricional permanecen intactos.

Las evidencias científicas generadas en este proyecto pretenden dar a demostrar a la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) que C. botulinum no es el patógeno a tener en cuenta en la evaluación del riesgo de agua de coco procesada por altas presiones hidrostáticas. ¿Será posible dar continuidad al idilio histórico que une a la ciudad del Arlanzón con esta exótica bebida tropical?

 


Autor: Mario González Angulo.

Francisco Hidalgo (izq), miembro del jurado, entrega el Segundo premio a Mario González Angulo.

Este artículo fue galardonado con el Segundo Premio en el III Concurso de Artículos de Divulgación Científica de la Universidad de Burgos (2019). 

Concurso organizado por la Unidad de Cultura Científica e Innovación de la Universidad de Burgos con la colaboración de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología – Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.