La vida útil en alimentos para mascotas

La vida útil pretende brindar productos que mantengan sus características sensoriales, fisicoquímicas y nutricionales durante su elaboración, distribución, almacenamiento y consumo por un periodo definido. Los alimentos, piensos, materias primas, diferentes insumos, empaques, etc. tienen que cumplir con diferentes requerimientos legales nacionales e internacionales, como son: consumo preferente, vida de anaquel, fecha de caducidad, consumase antes de, etc. Adicionalmente, las certificaciones regidas por Global Food Safety Initiative (GFSI) requieren que la vida útil sea determinada ya sea para humanos o mascotas.

Hay muchos factores que afectan la vida útil, entre los que están: formulaciones, materias primas, empaque, proceso, higiene, prácticas de los usuarios, condiciones de almacenamiento, etc. Por ejemplo, en el desarrollo de productos, se tiene que considerar si las materias primas son nuevas o ya tienen tiempo de haberse elaborado. El material de empaque realmente protege de la luz, es impermeable al oxígeno y humedad. Un alimento elaborado, almacenado o distribuido con malas prácticas (alta carga microbiana, humedad, luz, sin barreras a gases, etc.) son más susceptibles a deteriorarse o pudrirse.  

Las definiciones de vida útil proponen el concepto del tiempo en que un alimento o bebida pueden ser almacenados en condiciones controladas; manteniendo sus propiedades (sensoriales, fisicoquímicas, microbiológicas, nutricionales, etc.) para ser consumido, sujeto a un deterioro o descomposición controlados y antes de abrir el producto en caso de que este empacado. Este tiempo no puede ser renovado o extendido. Se considera como útil mientras el Factor Limitante no se manifieste y lo transforme en inútil.

El éxito para determinar la vida útil es identificar y calcular el Factor Limitante o la causa que hace al alimento inservible. El factor limitante es el resultado de la perdida de nutrientes, propiedades sensoriales o fisicoquímicas. El factor limitante también puede ser asociado a la generación de parámetros indeseables como pudrición enzimática o por crecimiento microbiano (cuenta total), rancidez, aminas biógenas, sabores indeseables, ácidos grasos trans, etc.  (Figura 1).

Un alimento está sujeto a varias condiciones de estrés como son: temperatura, humedad, oxigeno, luz, crecimiento microbiano, potencial redox, actividad acuosa,  reacciones enzimáticas y fisicoquímicas, etc. Para identificar el factor limitantes, es necesario conocer, investigar o definir cual o cuales factores de estrés influyen en el producto para que pierda sus propiedades. Los factores de estrés manifiestan al factor limitante. Por ejemplo, un alimento con mucha grasa si se almacena en temperaturas altas, seguramente la rancidez se manifestará como factor limitante. Una ensalada lista para consumo, al almacenarse en refrigeración puede tener crecimiento de psicrofílicos y como factor limitante la pudrición. Es decir, que el parámetro que hace que un alimento pierda sus propiedades bajo condiciones de estrés es el “Factor Limitante”, este puede ser químico, físico, microbiológico, sensorial, etc. Hay que considerar que puede haber más de un factor limitante afectando simultáneamente a un alimento. En alimentos para gatos, la deficiencia de tiamina es un problema común, porque la tiamina se degrada fácilmente durante el procesamiento y almacenamiento. Los gatos cuando son alimentados con una dieta baja en tiamina pueden desarrollar problemas de salud potencialmente mortales, como anorexia, ventroflexión, deterioro neurológico y posiblemente la muerte en unas pocas semanas si no se tratan. La figura 2 integra los conceptos mencionados, incluyendo conceptos de manejo una vez abierto un empaque.

Es importante resaltar qué en la determinación de la vida útil, el alimento debe ser inocuo. No haría sentido analizar un alimento, si de origen tiene patógenos o tóxicos. La vida útil se refiere a principalmente a calidad. Sin embargo, hay que considerar condiciones donde el alimento es inocuo, pero con el tiempo se generan tóxicos como aminas biógenas (histamina), peróxidos, ácidos grasos, etc., En estos casos se comprometa a la inocuidad y seguramente los factores limitantes serán concentraciones fijadas legalmente por las normas respectivas. Cuando se inicie el estudio de vida útil de un alimento, se debe usar la fórmula ganadora de un desarrollo de producto, incluyendo al empaque.
 

Existen diferentes métodos para determinar la vida útil como los de Labuza y otros autores incluyendo a los publicados en Engormix (1 - 4).  Esta parte discute en forma resumida como se integran los conceptos de factores de estrés y factor limitante en ecuaciones de cinética semilogarítmica.

La velocidad del cambio es proporcional a la concentración del reactivo o parámetro a medir como: vitaminas, olores, peróxidos, acidez, textura, sabor, etc.

Velocidad = dA / dt = mt
A = Valor del parámetro a medir (concentración) t = tiempo m = constante de la velocidad de la reacción, equivale a la pendiente semilogarítmica de concentración respecto a tiempo

La forma semilogarítmica para una cinética de primer orden bajo una condición de estrés (ejemplo temperatura) se comporta como el TIEMPO DE DETERIORO O DESTRUCION O PERDIDA, esta pérdida determina la vida útil (VU). La concentración inicial (a) relativamente es el 100% del parámetro y la final (b) es cuanta perdida será tolerable, de tal manera que la vida útil es cuando se llegó al valor esperado de perdida.    

La ecuación de deterioro o perdida es:

Concentración (inicial = a; final = b
Vida útil = VU tiempo (inicial = ti, final = tf)

La forma simplificada de la ecuación de perdida bajo una condición de estrés fija, es 

m= pendiente de la pérdida o generación de compuestos indeseables (a un nivel fijo de estrés)

La curva de Tiempo de Deterioro matemáticamente es una línea semilogarítmica a un nivel de estrés. El siguiente paso es incluir otros niveles de estrés y estimar su vida útil. Las vidas útiles pueden usarse en forma semilogarítmica respecto al factor de estrés (Temperatura), generándose una nueva pendiente (M) de cambios en VU. Esta es una nueva curva que INTEGRA los cambios de una concentración dada en relación con tiempo (VU) y en función de diferentes niveles de estrés (temperatura). Se tiene ahora integrado EL TIEMPO DE DESTRUCCION BAJO ESTRES (en el caso de temperatura, se le puede llamar “TIEMPO DE DESTRUCCION O PERDIDA TÉRMICA”), su ecuación es:

Su forma simplificada:

Esta última ecuación, tiene integrado diferentes niveles de estrés y de los cambios que sufre un alimento. Entonces La vida útil se puede calcular a un nivel de estrés deseado.  Por ejemplo, la perdida de tiamina en un alimento para gato si se almacena a 40 °C, se puede asumir que se tolerará el 15 % de perdida. 

En el caso que haya combinaciones de estrés (temperatura, oxigeno, humedad, etc.), se recomienda manejarlos en forma individual para la simplificación en el manejo de datos. La vida útil determinada bajo cada tipo de estrés permitirá seleccionar las condiciones de manejo de un alimento donde se retenga la mayor cantidad de propiedades deseables.

1. Briceño Berrú, L.A. y Torres Olivares, S. 2014. Determinación del tiempo de vida de anaquel del aceite de oliva virgen extra mediante pruebas aceleradas 
2. Taoukis P.S, Labuza T. P,  Saguy i.s. 2001. Kinetics of food deterioration and shelf-life prediction. The Handbook of Food Engineering Practice.  Crc press. Chapter 10.
3. Valle Vega, P. Calidad, tópicos, verdades y realidades de los alimentos para mascotas. 4º Foro Mexico sobre Alimento para Mascotas
4. Valle Vega. P y Merson R.L 1983. Procesamiento térmico de alimentos enlatados. Universidad Autónoma de Chapingo. Industrias Agrícolas. Chapingo México.