La leche, la materia prima esencial de la industria láctea, contiene cantidades relativamente altas de grasas, proteínas y azúcares y, por lo tanto, es muy susceptible al deterioro. Las reacciones oxidativas e hidrolíticas desencadenadas por enzimas endógenas y enzimas de bacterias psicotrópicas se han asociado con el desarrollo de propiedades desagradables en la leche y los productos lácteos.
En este sentido, la leche puede ser susceptible a la contaminación por una amplia gama de microorganismos patógenos y de deterioro que causan pérdidas significativas a los productos lácteos. La principal preocupación está relacionada con el hecho de que la leche proporciona un excelente medio de crecimiento para las principales bacterias patógenas humanas como Listeria monocytogenes, staphylococcus aureus, Salmonella y cepas toxigénicas de Escherichia coli.
Los tratamientos térmicos se han utilizado durante mucho tiempo para controlar el crecimiento microbiano y algunas enzimas endógenas de la leche, como las lipasas, pero existe una mayor preocupación por las reacciones secundarias causadas por el procesamiento a temperaturas ultraaltas, como la formación de HMF (5-hidroximetilfurfural) y acrilamida en los productos lácteos. Aunque los microorganismos patógenos a menudo son destruidos por la pasteurización, se ha informado sobre la recontaminación de los productos lácteos durante el procesamiento posterior a la pasteurización.
En particular, la nanotecnología se ha considerado una herramienta fascinante, que muestra un gran potencial para el suministro y la liberación controlada de conservantes naturales en los alimentos. Esta tecnología tiene el potencial de mejorar la calidad y seguridad de los productos lácteos al llevar y proteger compuestos antimicrobianos frente a condiciones ambientales adversas que pueden presentarse durante la producción y almacenamiento de este tipo de alimentos
Entre los agentes antimicrobianos de origen vegetal, varios aceites esenciales han sido probados como agentes naturales para el control microbiano en quesos. Los aceites esenciales en su mayoría presentan una amplia actividad antimicrobiana contra bacterias, virus y hongos, además de propiedades antiparasitarias e insecticidas. Los aceites esenciales obtenidos de romero, tomillo, albahaca, orégano y algunos componentes individuales como timol y carvacrol pueden ser efectivos para controlar la mayoría de las bacterias patógenas que son propensas a contaminar la leche y los productos lácteos.
Otras alternativas son los antimicrobianos de origen microbiano, como la nisina, la pediocina, las enterocinas y el antifúngico natamicina. El antimicrobiano natural más utilizado en la industria láctea es la nisina, principalmente como conservante en alimentos procesados térmicamente y de bajo pH. Esta sustancia está aprobada por la Organización para la Agricultura y la Alimentación/Organización Mundial de la Salud (FAO/OMS) y se considera un aditivo alimentario (E234) generalmente reconocido como seguro (GRAS) por la FDA.
Además, algunos antimicrobianos naturales de origen animal, incluidos el quitosano, la lisozima y la lactoferrina, también se han utilizado en productos lácteos como el queso y la leche. La lisozima es un antimicrobiano natural en la leche de los mamíferos y se puede utilizar como bioconservante en los productos lácteos.
Conservantes naturales
La importancia de los conservantes naturales ha sido reconocida y ha atraído un creciente interés de los consumidores. Sin embargo, se han descrito interacciones indeseables con componentes de la matriz alimentaria y la degradación de antimicrobianos por enzimas alimentarias endógenas, sumados a posibles efectos negativos sobre las características del sabor, para algunos compuestos naturales.
En este sentido, la nanotecnología surge como una alternativa promisoria para la entrega de conservantes naturales en los alimentos. Los antimicrobianos nanoestructurados presentan algunas ventajas en comparación con los antimicrobianos libres, como bioactividad mejorada, mejor estabilidad química, liberación controlada y entrega específica, lo que da como resultado mejores propiedades para controlar el deterioro y los microorganismos patógenos. Sin embargo, la selección del sistema apropiado para la nanoencapsulación puede considerar las interacciones entre el material nanoparticulado con los compuestos antimicrobianos y la matriz alimentaria.
Debido a sus notables propiedades, los antimicrobianos nanoestructurados, tanto orgánicos como inorgánicos, han generado varios campos interesantes en la ciencia y la tecnología lácteas. Sin embargo, realizar la aplicación de estos materiales nanoestructurados a gran escala en la configuración económica sigue siendo un gran desafío.
El uso de subproductos de la industria alimentaria como materiales de encapsulación biocompatibles y de bajo costo para la administración de antimicrobianos merece una investigación adicional. Además, se deben realizar más estudios sobre la toxicidad potencial y la estabilidad de los antimicrobianos nanoestructurados en productos lácteos reales. Tales logros podrían traer mejoras sustanciales en la calidad y seguridad de lácteos para las generaciones futuras.
