¿Qué es el pH?
El pH es una medida del grado de acidez o alcalinidad de una solución. Los valores entre 0 y 7 indican acidez; los valores entre 7 y 14 indican alcalinidad. El agua destilada, que es neutra, tiene un valor de 7. La mayoría de los alimentos tienden a ser neutros o ácidos.
Los microorganismos tienen umbrales de pH para su desarrollo
Al igual que ocurre con la actividad de agua (aw), los microorganismos tienen umbrales de pH por debajo de los cuales no se desarrollan.
La tabla muestra los límites mínimos para el crecimiento de distintos tipos de microorganismos. Por lo general, los microorganismos para su óptimo desarrollo prefieren un pH neutro pero pueden crecer en valores más ácidos. La mayoría de ellos paran su desarrollo a un valor de pH 5,0. Algunos microorganismos pueden alcanzar valores de hasta 4,6 e incluso hasta 4,4. Históricamente, se consideraba que el valor 4,6 era el límite inferior de crecimiento, pero se modificaron partes del código alimentario al descubrirse que algunas bacterias problemáticas pueden crecer a niveles tan bajos como 4,2.
Tabla. Límites de pH para el crecimiento de algunas bacterias
El pH y la supervivencia de los microorganismos
Las diversas especies de bacterias presentan también valores para su desarrollo óptimos, máximos y mínimos. Los límites en los que pueden crecer los microorganismos varían mucho según el tipo de microorganismo de que se trate: cuanto más alejado del valor óptimo de un determinado microorganismo sea el pH del medio más lento será el crecimiento de dicho microorganismo.
Muchos microorganismos crecen a velocidad óptima alrededor de 7, pero pueden crecer bien entre 5 y 8. Hay sin embargo algunas excepciones: las bacterias acéticas, que tienen su óptimo entre 5,4 y 6,3 y las bacterias lácticas, cuyo óptimo se encuentra entre 5,5 (o incluso inferior) y 6. En general, las levaduras y los hongos son capaces de crecer en valores mucho más bajos que las bacterias; los valores máximos en los que es posible el crecimiento, son similares sin embargo, en levaduras, hongos y bacterias.
¿Y cómo controlamos los niveles de pH?
La forma más habitual es añadiendo diferentes ácidos (acético, cítrico, láctico, etc.). A veces se hace añadiendo ingredientes naturalmente ácidos. Tomemos como ejemplo la salsa para espaguetis. Los tomates reducen el pH de la salsa, haciéndola lo suficientemente ácida como para que sea estable.
Otra forma de controlar es mediante el proceso de fermentación. Las bacterias preferenciales crecen y, en este proceso, producen ácido láctico, que reduce el pH de los alimentos y evita el crecimiento de otros tipos de organismos. Algunos ejemplos de fermentación son los encurtidos, el chucrut, las aceitunas, etc.
Aunque ambos factores funcionan bien por separado, son aún más eficaces cuando se utilizan conjuntamente. Al contar con un plan HACCP que incluye los niveles de actividad del agua y los niveles de pH como puntos de control, las pruebas rutinarias pueden garantizar que el proceso de fabricación sea coherente y, en última instancia, que el producto sea seguro.
La tecnología de barreras
Si bien la actividad del agua por sí sola, o el pH por sí solo, pueden inhibir el crecimiento bacteriano, al combinar sus efectos podemos obtener un control más eficaz de los microorganismos con algo que se denomina tecnología de barreras. Diferentes factores, como la temperatura, la actividad del agua, la acidez, los conservantes, etc., pueden influir en el crecimiento de los microbios, pero al combinarlos podemos crear una serie de barreras para impedir ese crecimiento.
En algunos casos, el conjunto de la solución es mayor que la suma de sus partes gracias a la sinergia de los agentes modificados, lo que permite un control eficaz a niveles que normalmente se considerarían inseguros tanto para el pH como para la actividad del agua por separado.
Así es como la industria alimentaria puede utilizar la para mejorar sus formulaciones. En este enlace de un webinar de AQUALAB se proporciona mucha más información.