pH y acidezpH y acidez
Definición: En estado natural, la mayoría de los alimentos, como carnes, pescados y productos vegetales, son ligeramente ácidos. La mayor parte de las frutas son bastante ácidas y solo algunos alimentos, como la clara de huevo por ejemplo, son alcalinos, Para preservar los alimentos, durante miles de años se ha venido aumentando su acidez, ya de manera natural, por fermentación, o artificial, por adición de ácidos débiles, con lo que se consigue inhibir la proliferación microbiana. La acidez puede ser un factor básico en la preservación, como en el caso de algunos alimentos fermentados tales como el yogur, la coliflor fermentada o los pepinillos en vinagre, o tener un papel auxiliar, cuyo efecto se combina con el de otros factores tales como conservadores químicos, calor o actividad de agua.
La definición de pH representa la concentración de iones de hidrógeno en la forma:
Es decir, el pH es el logaritmo negativo de la concentración de protones o iones hidrógeno. En alimentos, las sustancias ácidas que interesan son casi siempre ácidos débiles (HA) que se disocian dando lugar a H+ y A-. En equilibrio, la relación entre [H+] [A-] y [HA] es una constante (Ka), siendo Ka = [H+] [A-] / [HA]. Lo que también se puede expresar como
[H+] = Ka [HA]/[A-]
y obteniendo el logaritmo negativo de ambos términos de la ecuación,
-log H+ = -log Ka -log[HA] + log [A-] ó
pH = pKa + log [A-]/[HA]
Si [A-] y [HA] son iguales, el logaritmo de su cociente es cero, y el pH = pKa. En otras palabras, pKa = pH, cuando la concentración del ácido disociado es igual a la del ácido no disociado. Conociendo la concentración del ácido, el pH y el pKa ó Ka, se puede calcular la cantidad de ácido no disociado presente en una solución. Los ácidos fuertes tienen valores de pKa muy bajos, es decir, están casi totalmente disociados cuando están en solución. Esto supone que aportan una [H+] proporcionalmente mayor que un ácido débil. Por ejemplo, el pH (a 25°C) de una solución 0,1N de HCI es 1.08, mientras que el de una solución también 0,1N de ácido acético es 2.87.
Propiedades del pH y la acidez
El pH de un alimento es uno de los principales factores que determinan la supervivencia y el crecimiento de los microorganismos durante el procesado, el almacenaje y la distribución. Como el efecto de algunos otros factores depende en parte del pH, es a veces difícil separar el efecto del pH por sí mismo y el de otros factores influidos por el pH. Así por ejemplo, los microorganismos se ven afectados por el nivel de iones H+ libres (el pH por si mismo) y, además, por la concentración del ácido débil no disociado, la cual a su vez depende del pH. Los aniones de algunos ácidos débiles (del ácido acético o láctico, por ejemplo) metabolizan dentro de la célula bacteriana, liberando H+ que acidifica el interior de la célula hasta alcanzar niveles inhibitorios. Otros aniones no metabolizan y por lo tanto no acidifican el interior de la célula.
Los valores bajos de pH pueden ayudar en la conservación de los alimentos de dos maneras: directamente, inhibiendo el crecimiento microbiano, e indirectamente, a base de disminuir la resistencia al calor de los microorganismos, en los alimentos que vayan a ser tratados térmicamente.
Los alimentos conservados por fermentación láctica, derivan sobre todo de la leche (queso), de la carne (embutidos fermentados) y de productos vegetales (coliflor fermentada, encurtidos, etc.). La fermentación ocurre por inoculación con bacterias productoras de ácido, o por selección natural de las bacterias lácticas a partir de la flora natural del alimento. El crecimiento de la flora deseada se asegura proporcionando anaerobiosis y un nivel adecuado de sal, y controlando la temperatura. También se puede inhibir la alteración microbiana de algunos alimentos por acidificación directa, por ejemplo, con ácido acético, en el caso de pescado o productos vegetales.
La consideración primordial en el procesado de alimentos enlatados es el control de clostridium botulinum; a pH igual o inferior a 4,6, está completamente inhibido el crecimiento de esta bacteria. Así pues, los alimentos enlatados se pueden clasificar como "ácidos", si tienen un pH igual o inferior a 4,6 o "con bajo nivel de ‘ácido" (con pH superior a 4,6). Puede afirmarse que la mayor parte de las frutas, al ser naturalmente ácidas, permiten el empleo de tratamientos térmicos medios, en los que la temperatura no supera los 100°C; no hace falta pues hacer un tratamiento a presión. Las hortalizas y verduras, tienen normalmente un nivel bajo de ácidos, por lo que requieren un tratamiento térmico fuerte, para que se destruyan todas las esporas de clostridium botulinum. En el caso de algunos productos vegetales (como la remolacha) se puede añadir un ácido (normalmente acético), lo que permite aplicar un tratamiento térmico más suave. Es esencial que el pH en estos alimentos acidificados se haya equilibrado en el conjunto del alimento, antes de aplicar el tratamiento térmico. Esto requiere añadir una cantidad de ácido suficiente y remover de forma suficientemente vigorosa y durante un periodo de tiempo suficientemente largo, como para garantizar que el pH llegue a ser igual o inferior a 4,6 en el centro de todos los trozos o partículas del alimento.
19.may.1999
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Glosario de Carlos von der Becke.