¿Cómo determinar el plazo de vencimiento de un alimento?

Shelf life, vida útil o vencimiento, corresponde al intervalo de tiempo en el que el producto permanece con calidad aceptable por parte del consumidor, inocuo, sin contaminación microbiológica y alteraciones sensoriales, fisicoquímicas y nutricionales, siempre que sea almacenado de acuerdo con las condiciones establecidas por el fabricante.

Varios factores pueden afectar la vida útil o vencimiento de un alimento. Algunos están relacionados con el alimento en sí (factores intrínsecos), como actividad del agua, humedad y pH, mientras que otros son externos al producto (factores extrínsecos), como las condiciones de empaque, materiales y condiciones de almacenamiento. Identificar qué factores pueden causar deterioro y afectar la calidad del producto es el punto de partida para planificar un estudio de vida útil o vencimiento.

El procedimiento exacto para un estudio de vida útil es único para cada producto, pero en general consiste en someter varias muestras de este producto, en periodos predefinidos, almacenados o no en condiciones ambientales variadas, a pruebas físico-químicas y sensoriales, nutricionales o microbiológicos, capaz de identificar cambios que comprometan la calidad de los productos.

Es posible utilizar métodos directos e indirectos para establecer la vida útil de los alimentos y, aunque cada uno ofrece ventajas y desventajas, en ambos estudios es fundamental que las muestras se almacenen en condiciones definidas en función del procedimiento seguido.

Métodos directos

Es el método más utilizado por las industrias. Implica almacenar el producto en condiciones preestablecidas durante un período más largo de lo esperado para su vida útil, revisando el producto a intervalos regulares para verificar el inicio de deterioración. Ejemplos de métodos directos son los estudios de estabilidad y las pruebas de desafío.

Para estos estudios, los ingredientes o alimentos se someten a las mismas condiciones ambientales que los lotes comerciales, y estas deben representar las condiciones regionales donde se distribuirá el producto, en el caso de productos almacenados a temperatura ambiente. Por ejemplo, si un alimento se comercializa en una región tropical se almacenará en condiciones de alta temperatura y humedad en comparación con los distribuidos en regiones con un clima más ameno.

Las muestras enviadas para el estudio deben ser fabricadas en condiciones similares a las comerciales habituales. Además, se recomienda que el estudio se realice, si es posible, durante las etapas de desarrollo de nuevos alimentos, facilitando la verificación de cambios en su estabilidad.

Las condiciones de temperatura y humedad deben mantenerse y controlarse durante todo el estudio, lo que requiere el uso de una Cámara climática para pruebas de estabilidad, modelo TE-4005. Se recomienda trabajar con varios puntos de temperatura, nunca menores de tres, que reflejen el rango y extremos a los que puede estar expuesto el producto.

Método indirecto

Este método utiliza almacenamiento acelerado y/o modelado predictivo para determinar la vida útil más rápidamente, pero se consideran métodos menos precisos. La ventaja de los estudios acelerados es que proporcionan datos de validez preliminar en un período de tiempo relativamente corto, sin embargo, puede ser necesaria la confirmación de su resultado a través de estudios a más largo plazo.

En estudios o pruebas de estabilidad acelerada, el período de tiempo se reduce considerando el aumento en la tasa de deterioro. Para estimar la vida útil, es común aplicar pruebas aceleradas, donde las muestras de productos se someten a condiciones de almacenamiento forzado para acelerar la degradación química y/o los cambios físicos.

Las pruebas de estabilidad acelerada asumen que, en general, la velocidad de una reacción química se duplica con un aumento de aproximadamente 10°C en la temperatura. Por lo tanto, los estudios acelerados implican almacenar los alimentos a temperaturas más altas que el almacenamiento ambiental esperado en el mercado. Por lo tanto, si la temperatura ambiente promedio es de 30°C, la prueba de estabilidad acelerada debe usar una temperatura de 40°C o superior.

En términos generales, los estudios acelerados deben realizarse en dos o más puntos de temperatura elevada, particularmente cuando se requiere una vida útil prolongada. Los resultados obtenidos en este estudio se utilizan para estimar la vida útil de un producto en condiciones normales de almacenamiento.

A continuación se muestran algunos ejemplos de condiciones de temperatura y humedad empleadas para pruebas de estabilidad o vida útil acelerada:

· Caramelos duros: las muestras se almacenaron en cámaras climatizadas a temperaturas de 35°C y 45°C y humedad relativa entre 23 y 25% durante 50 días. Al elegir las condiciones, se eligió una temperatura ligeramente superior a la ambiente (35°C) y una temperatura superior (45°C). El color y el halo de cristalización de los caramelos se realizaron al inicio del almacenamiento (tiempo 0) y en tiempos de 7, 21, 35 y 50 días (ROMÃO, R.B.M. et al., 2006)

· Manzanas pasas: los paquetes se colocaron en cajas de cartón y se almacenaron en cámaras con temperatura controlada: 5°C (HR 90%) - control; 25°C (HR 70%) - ambiente; y 35°C (HR ≈ 40%) - acelerado (TAVP). La vida útil de las manzanas pasas fue seguida por análisis fisicoquímicos (humedad, actividad del agua, color y textura) y sensoriales. (Moura, et al.,2007)

· Pan de ajo: los paquetes de pan de ajo se acondicionaron a 25°C (muestra de control), 35°C y 50°C (muestras en condición acelerada), y las temperaturas se definieron debido a que la comercialización del pan fue a temperatura ambiente. En los intervalos de tiempo de 0, 10, 17, 21 y 30 días, se analizó la actividad del agua y se realizó el recuento de mohos y levaduras, siendo estos parámetros utilizados para la prueba de vida útil acelerada (Stella, T. R. et al., 2019)

Se pueden utilizar modelos y cálculos predictivos para predecir la estabilidad de algunos tipos de alimentos. Los modelos son ecuaciones matemáticas que utilizan información de datos obtenidos en pruebas anteriores para predecir el crecimiento bacteriano en condiciones ambientales definidas.

Estos modelos pueden utilizarse para predecir el crecimiento, supervivencia e inactivación no térmica de microorganismos, siendo modelos específicos para cada microorganismo. Una limitación para aplicar modelos predictivos es que las condiciones del alimento deben ser las mismas que las del modelo, de lo contrario no serán aplicables. Además, los modelos requieren un conocimiento detallado de los factores de composición, como el pH y la actividad del agua, que afectan el crecimiento de microorganismos.

Equipos para pruebas de estabilidad

La cámara climática para pruebas de estabilidad es un equipo capaz de simular artificialmente las condiciones deseadas en un ambiente controlado, con la función de evaluar y estudiar el comportamiento de los productos en condiciones climáticas definidas, comprobando su durabilidad, estabilidad así como posibles cambios durante el almacenamiento.

La elección del equipo adecuado se basa en el procedimiento de estudio. Para algunos alimentos, el efecto de la temperatura se sobrepone a la humedad, por lo que este parámetro no se considera. Para este caso, se puede utilizar la Incubadora, modelo TE-3911, que tiene un control de temperatura preciso y otras características importantes. A continuación se muestran algunas características de los modelos para realizar pruebas de estabilidad:

Referencias

Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA. Guia para determinação de prazos de validade de alimentos. GUIA n. 16, versão 1, de 5 de outubro de 2018. Disponible en: https://alimentusconsultoria.com.br/wp-content/uploads/2018/10/Guia-16_2018-Prazo-de.pdf

Moura, S. C. S. R de M et al. Determinação da vida-de-prateleira de maçã-passa por testes acelerados. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 2007. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/250045339_Determinacao_da_vida-de-prateleira_de_maca-passa_por_testes_acelerados