Ultrasonidos para la detección de microbios en los alimentos
(NC&T/R+D CSIC) En el Instituto de Acústica del CSIC trabajaban desde hace años en el uso de ultrasonidos para la detección de fallas o para caracterizar materiales. Hace unos años, sin embargo, empezaron a aplicarlos para detectar el crecimiento de bacterias en muestras biológicas.
"La señal de ultrasonidos se propaga de una forma determinada en la muestra biológica en función de sus características", explica Luis Elvira, investigador del Departamento de Sistemas, Señales y Tecnologías Ultrasónicas. Si en esa misma muestra, la concentración microbiana aumenta, entonces "la propagación de la onda se verá afectada, ya sea a causa de la emisión de gas de las bacterias o la sustracción de nutrientes del medio por parte de las mismas en el proceso metabólico" y eso se puede detectar con el receptor adecuado.
Bajo el mismo principio, investigadores del Instituto de Acústica del CSIC han desarrollado un novedoso sistema para detectar en leche UHT la contaminación microbiana. El sistema, explica Luis Elvira, uno de los artífices, consiste en una cámara que dispone de un emisor de ultrasonidos y un receptor, entre los cuales se coloca el envase (Tetrabrik o Combibloc) de leche durante un periodo determinado. La cámara tiene tantos emisores y receptores de ultrasonidos como envases deseen analizarse al mismo tiempo. La temperatura y la humedad están controladas, ya que son parámetros que pueden afectar a la propagación de los ultrasonidos y distorsionar el resultado.
Si en la leche, que se presupone esterilizada, hay un crecimiento de los microorganismos, el receptor de ultrasonidos detectará la variación en la propagación de la onda. El hecho de que este sistema se pueda aplicar sobre recipientes cerrados permite una detección mucho más rápida, en menos de 24 horas, de posibles inesterilidades sin riesgo de contaminaciones por manipulación.
Normalmente, para el control de los microorganismos, lo que se hace después del proceso de fabricación es separar un envase de cada lote. Esos envases de control se depositan en cámaras a temperaturas de 35 grados y durante un mínimo de 24 horas. Después se abren y analizan. El análisis requiere una nueva incubación en cámaras, lo que supone otras 24 horas más y en algunos casos hasta 48 horas. La idea es que si la esterilización es correcta y no ha habido contaminación por microorganismos, la leche estará en perfectas condiciones. De lo contrario, los análisis revelarán el crecimiento microbiano, lo que obligará a destruir los lotes contaminados y detener toda la planta productora para localizar el foco de contaminación, limpiar, etc.
La cámara desarrollada para detectar contaminación microbiana en leche por ultrasonidos (Foto: R+D CSIC)
Con el método de ultrasonidos, no hay que esperar a abrir los envases y analizarlos. Es hasta tres veces más rápido que el método convencional. "Como es un análisis en continuo, desde el momento en que la propagación de la onda cambia se sabe que hay una contaminación microbiana", aclara Luis Elvira. Detectar la contaminación cuanto antes puede significar un importante ahorro, ya que "se puede detener el proceso de producción y evitar que haya más litros de leche contaminados".
El método de detección microbiana basado en ultrasonidos, protegido bajo una patente internacional y con los derechos de explotación negociados con una importante empresa española, está en fase de desarrollo para planta industrial.
Pero el caso de los lácteos es sólo un ejemplo de las posibles aplicaciones del sistema. El sistema puede adaptarse, explica Luis Elvira, a otros desarrollos para controlar la contaminación en alimentos líquidos, como zumos o cremas UHT, por ejemplo. De hecho el equipo del CSIC, junto con otros investigadores de la Universidad Complutense de Madrid y el Hospital Gómez-Ulla había desarrollado previamente otra aplicación similar para el análisis de muestras clínicas.
