Microbiología de la leche pasteurizada
La pasteurización tiene como objetivo hacer que la leche y los productos lácteos sean seguros destruyendo todos los organismos patógenos vegetativos. Los sistemas de pasteurización están diseñados para proporcionar una reducción de 5 log de la carga microbiana utilizando el patógeno objetivo más termotolerante Coxiella burnetii. Con la pasteurización, no sólo se eliminan los microorganismos patógenos, sino que también se destruye una amplia gama de organismos de deterioro. Las condiciones típicas de pasteurización deben ser las siguientes:
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No menos de 62,8 °C o más de 65,6 °C durante al menos 30 min (método del soporte)
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No menos de 71.7 °C durante al menos 15 s (HTST)
La leche cruda suele contener microorganismos a niveles de 104-105 ufc ml-1, y la medida en que el número de microorganismos puede reducirse mediante la pasteurización depende no sólo del número presente inicialmente sino también de los tipos de organismos. La microflora de deterioro de la leche pasteurizada es de dos tipos: contaminantes postpasteurización, que han entrado en la leche después del calentamiento; y bacterias resistentes al calor, que han sobrevivido al calentamiento. En general, casi todos los organismos Gram negativos de la leche se destruyen con la pasteurización a 63 °C durante 30 minutos, y aunque algunas bacterias termófilas y mesófilas, por ejemplo, los micrococos y Streptococcus spp., que son termoduros, pueden sobrevivir a la pasteurización, crecen muy lentamente una vez que la leche pasteurizada se enfría a 4 °C; las bacterias corineformes son otro grupo que suele estar presente en la leche pasteurizada, pero crecen muy lentamente en la leche enfriada y rara vez causan defectos. La prueba del azul de metileno es una herramienta común de control de calidad para la leche pasteurizada y la decoloración después de 30 minutos indica la suficiencia de la pasteurización. El nivel umbral de bacterias para el amargor y el mal sabor es de <1 × 107 ufc ml-1, y la vida útil habitual de una leche pasteurizada debe ser de >4 días bajo refrigeración.
Los géneros formadores de endosporas -como Bacillus y, en menor medida, Clostridium- pueden ser importantes en cuanto al deterioro de los productos elaborados con leche contaminada. Aunque los anaerobios formadores de esporas pueden sobrevivir en la leche pasteurizada, normalmente son incapaces de multiplicarse debido al alto potencial redox; el género Bacillus, en cambio, es capaz de permanecer activo después de la pasteurización, y sus esporas pueden causar el deterioro de la leche tratada térmicamente. La leche tratada térmicamente es más adecuada para el crecimiento y la producción de enterotoxinas por parte de S. aureus que la leche cruda. Por lo tanto, el control de la presencia de este patógeno concreto en la leche tratada térmicamente es de suma importancia en lo que respecta a la aceptabilidad higiénica de la leche líquida procesada.
Los principales microorganismos que crecen y causan el deterioro de la leche pasteurizada refrigerada son microorganismos psicrótrofos, y como éstos son termolábiles, el origen más común de los psicrótrofos es la contaminación postpasteurización. Hay dos fuentes principales de contaminación postpasteurización: los residuos de leche del equipo y los aerosoles. Los microorganismos termófilos que han sobrevivido al proceso de calentamiento pueden adherirse a la superficie de los intercambiadores de calor de placas con alta recuperación de calor. El crecimiento de estos microorganismos se produce preferentemente en un rango de temperatura de 45 a 60 °C en la sección de regeneración. Como resultado, el producto ya calentado se vuelve a contaminar antes de salir del pasteurizador. El grado de adhesión de las bacterias a las placas depende del tipo de pretratamiento térmico de la leche antes de la pasteurización. La termización de la leche cruda o los tiempos prolongados de circulación de la leche en el pasteurizador son los principales factores que determinan el grado de formación de biopelículas en las placas de calentamiento. Es bastante difícil erradicar las biopelículas en la superficie de los equipos de leche aplicando protocolos rutinarios de limpieza in situ. Las boquillas de llenado, los mandriles de formación de cartones y los pasteurizadores se encuentran entre las fuentes más comunes de contaminación posterior a la pasteurización. La superficie de contacto con la leche es una vía para que los aerosoles microbianos contaminen la leche pasteurizada. En particular, la levadura, el moho, las bacterias y las esporas transportadas por el aire pueden aterrizar en la superficie de contacto con la leche y contaminar así la leche pasteurizada. Las unidades de llenado autocerradas son mucho más seguras que las unidades de llenado no cerradas en cuanto a la contaminación posterior a la pasteurización de la leche tratada térmicamente por microorganismos transportados por el aire.
Después del calentamiento, ciertos miembros de las Enterobacteriaceae, incluyendo Serratia, Enterobacter, Citrobacter, y Hafnia, pueden ser numéricamente dominantes, pero sin embargo la microflora de deterioro final consiste en bacilos Gram-negativos psicrotróficos, por ejemplo, Pseudomonas, Alcaligenes, y Flavobacterium. La leche pasteurizada debe superar la prueba de la fosfatasa. La fosfatasa es una enzima que está presente en la leche cruda de forma autóctona y se destruye a una temperatura sólo ligeramente superior a la utilizada para destruir el M. tuberculosis.
En general, la leche pasteurizada aromatizada se estropea más rápidamente que la leche pasteurizada sin aromatizar. Se demostró que el chocolate en polvo utilizado en la producción de leche pasteurizada con sabor a chocolate estimulaba el crecimiento de las bacterias en la leche, pero no introducía microbios adicionales en la leche. El tiempo de generación de bacterias en la leche pasteurizada aromatizada era mucho más rápido que el de su homóloga sin aromatizar. En un estudio anterior, se descubrió que el crecimiento de L. monocytogenes en la leche con chocolate era más pronunciado que en la leche desnatada y entera y en la nata montada.
El contenido de grasa de la leche pasteurizada no tiene un efecto marginal en el crecimiento de las bacterias patógenas. No se observaron diferencias entre las vidas útiles de la leche desnatada (0,1% de grasa), semidesnatada (1,6% de grasa) y entera (3,8% de grasa) añadida con o sin Pseudomonas spp. a 4 y 7 °C. Del mismo modo, los números de L. monocytogenes en la leche desnatada, la leche entera y la nata montada no difirieron significativamente. Por lo tanto, es justo suponer que la estandarización de la grasa tiene un efecto insignificante en la microbiología de la leche pasteurizada.
La tecnología de fabricación de las leches líquidas concentradas incluye el tratamiento de precalentamiento de la pasteurización, la evaporación y el enfriamiento. La leche condensada requiere un tratamiento de precalentamiento más intenso para garantizar la estabilidad en el almacenamiento, puede añadirse un estabilizador y el producto final se esteriliza en una lata mediante un proceso de esterilización. En general, se espera que la leche condensada o evaporada no contenga microorganismos. Sin embargo, como resultado de un tratamiento térmico inadecuado o de una fuga en la lata, la leche evaporada o condensada puede estropearse. El Geobacillus stearothermophilus, un termófilo obligado, es el organismo principalmente responsable del mecanismo de deterioro de estos productos, especialmente cuando se almacenan a temperaturas anormalmente altas. Los productos de leche condensada sin formato no suelen contener aditivos, por lo que se almacenan en condiciones de refrigeración. Las bacterias termodúricas pueden sobrevivir a la pasteurización y al tratamiento térmico durante la evaporación; por lo tanto, en la fabricación de la leche condensada o evaporada se debe utilizar leche de alta calidad y se debe tener cuidado para evitar la contaminación posterior al procesamiento procedente del entorno y del equipo.
Debido al alto contenido de azúcar y a la baja actividad del agua en la leche condensada azucarada, ésta es relativamente menos propensa al deterioro microbiano que la leche condensada no azucarada. Las levaduras y los mohos osmófilos que fermentan la sacarosa son los principales responsables del deterioro de la leche condensada azucarada. Durante el llenado, la eliminación del aire libre es fundamental, ya que los mohos son capaces de crecer en la superficie de las latas cuando hay suficiente aire disponible.