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¿Por qué la sal conserva los alimentos? Cómo actúa sobre el agua y las bacterias, y cuáles son sus límites

Categoría: Tecnología

Piensa en los pasillos del supermercado: las ciruelas en salmuera suelen estar en estantes a temperatura ambiente, mientras que el pulpo salado (shiokara) está en refrigeradores. Ambos usan sal, pero se manejan distinto. ¿Por qué la sal hace que la comida dure más? ¿La comida deja de echarse a perder si usamos mucha sal? ¿Por qué el agua sale de las verduras cuando les echamos sal? También veremos por qué el azúcar conserva alimentos y cómo se hacía antes de tener refrigeradores.

1. ¿Por qué sale agua de las verduras cuando les echamos sal?

Si pones sal sobre rodajas de pepino y esperas, verás que se acumula agua en el plato. En un experimento del Centro de la Industria de la Sal, al hacer un hueco en el centro de un pepino y poner sal, el agua se junta en ese hueco. La sal extrae el agua de las verduras, lo que se llama deshidratación [1][2].

Esto ocurre porque las células de la verdura están envueltas por una membrana que deja pasar el agua pero no la sal. Si afuera hay agua con mucha sal (solución concentrada), el agua se mueve desde donde está más diluida hacia donde está más concentrada. Esta fuerza que mueve el agua se llama presión osmótica [3].

En las células vegetales, además de la membrana, hay una pared externa fuerte (pared celular). Si el líquido exterior es más concentrado que el interior, el agua sale y solo se encoge la parte interna de la célula, separándose de la pared. Esto se llama plasmólisis [4]. Las plantas se mantienen firmes gracias a la presión del agua dentro de sus células; al perder agua, esa presión baja y la verdura se pone blanda [4]. ¿Ocurre lo mismo con las bacterias que viven en la comida?

Nota de seguridad: En las células vegetales, la pared celular es rígida y no se deforma fácilmente, por lo que solo la parte interna se encoge y se separa de la pared.

2. Cómo la sal reduce el agua disponible para las bacterias y evita que la comida se eche a perder

Se explica de dos formas principales por qué la salazón evita la descomposición. La primera es la presión osmótica: el agua sale de las células de las bacterias, debilitándolas o impidiendo que se multipliquen. La segunda es que disminuye el "agua disponible" en el alimento [5]. El Centro de la Industria de la Sal explica que al salar alimentos, hay menos agua disponible para las bacterias, lo que frena su actividad [1].

No toda el agua en un alimento puede ser usada por las bacterias. El número que indica la proporción de agua libre se llama actividad de agua (Aw). Se usa como indicador de conservación, donde el agua pura es 1 y los valores van de 0 a 1 [6]. La FDA de EE. UU. define la actividad de agua como la relación entre la presión de vapor del alimento y la del agua destilada en las mismas condiciones [7].

Cuanto menor es este número, más difícil es que las bacterias crezcan. Para muchas bacterias que causan intoxicaciones, el límite para crecer es una actividad de agua de 0.900 o más, y en 0.600 o menos ningún microorganismo puede crecer [6]. La bacteria Vibrio parahaemolyticus no crece si la actividad de agua es 0.94 o menos [8]. La sal y el azúcar atraen el agua y bajan este número.

No es la única forma de reducir el agua disponible. El pescado seco reduce el agua disponible por desecación [9]. El agua congelada tampoco es usable por las bacterias. Sal, azúcar, secado y congelación están conectados porque todos reducen el agua disponible para los microbios.

Nota de seguridad: La razón por la que la salazón evita la descomposición se explica principalmente por dos factores: la presión osmótica y la reducción del agua disponible.

3. ¿Se conserva siempre la comida si usamos mucha sal? Los límites de la salazón

La respuesta es "no necesariamente". Si la cantidad de sal es insuficiente, si hay bacterias resistentes a la sal, o si se dan otras condiciones como la temperatura, las bacterias pueden multiplicarse en alimentos salados.

La Vibrio parahaemolyticus es una bacteria que vive en el mar y estuarios. Necesita aproximadamente un 3% de sal para crecer y puede hacerlo entre el 1% y el 8%. No se multiplica si la actividad de agua es 0.94 o menos, y en condiciones óptimas se divide en menos de 10 minutos [8]. Si se duplicara cada 10 minutos, en 1 hora sería 64 veces más y en 3 horas más de 260,000 veces. Esto es un cálculo teórico; en alimentos reales, la temperatura y el tipo de comida cambian la velocidad. A 4°C casi no cambia, pero a 25°C crece mucho en calamares, vieiras, camarones y cangrejos [8].

El Centro de la Industria de la Sal indica que el agua de mar tiene una concentración de sal de aproximadamente 3% [10]. La NOAA de EE. UU. dice que el promedio mundial es del 3.5% [19]. Es decir, en 100 gramos de agua de mar hay unos 3.5 gramos de sal. La concentración que necesita la Vibrio es similar a la del agua de mar.

Hay bacterias muy resistentes. Según la Comisión de Seguridad Alimentaria, el Staphylococcus aureus puede crecer incluso con concentraciones de sal del 16-18%. Si otras condiciones son adecuadas, produce toxinas (enterotoxinas) incluso al 10%. Esta toxina es resistente al calor y no se destruye con la cocción normal [11].

En septiembre de 2007, un pulpo salado de bajo contenido de sal producido en la prefectura de Miyagi causó una intoxicación alimentaria por Vibrio en 12 municipios. Hubo 595 pacientes (incluyendo estimaciones al 29 de octubre) y no hubo muertes. Un aviso del Ministerio de Salud en diciembre señaló que este producto tenía alrededor del 4% de sal, mucho menos que los productos tradicionales de alta sal, por lo que no se podía esperar que frenara el crecimiento de bacterias. Se reportó que la falta de higiene en la materia prima y el mal control de temperatura en la fábrica fueron las causas principales [12]. Como la Vibrio crece entre el 1% y el 8%, el 4% no era suficiente para detenerla. El aviso exige mantener estos productos a menos de 10°C desde la fabricación hasta el consumo [12].

Nota de seguridad: El Staphylococcus aureus puede crecer con sal del 16-18% y producir toxinas al 10% si las condiciones son adecuadas. Por eso, salar y cocinar no siempre garantiza la seguridad.

4. ¿Por qué el azúcar también conserva los alimentos?

El azúcar se disuelve bien en agua y crea soluciones concentradas. Al igual que la sal, atrae el agua y reduce el agua disponible para las bacterias. Los alimentos en almíbar, los frijoles dulces de azuki y las mermeladas se explican como alimentos donde el azúcar actúa como conservante [13]. La mermelada se hace cocinando fruta con azúcar, que ayuda a conservarla y formando una gelatina gracias a la pectina y los ácidos [14]. El Centro Nacional de Conservación de Alimentos del Hogar de la Universidad de Georgia explica que el azúcar en mermeladas y jaleas no solo da sabor y forma el gel, sino que también actúa como conservante contra los microbios [15].

La presión osmótica depende del número de partículas disueltas [3]. La sal se divide en iones de sodio y cloruro (2 partículas). El azúcar no se divide y cada molécula es mucho más pesada (la masa molecular de la sal es ~58 y la del azúcar ~342). Por lo tanto, en 100 gramos, la sal tiene unas 10 veces más partículas que el azúcar. Esto es un cálculo. Aunque no define toda la conservación, explica por qué las mermeladas necesitan tanta azúcar para conservarse.

Nota de seguridad: Una de las razones por las que las mermeladas y conservas de azúcar necesitan tanta azúcar para conservarse es la diferencia en el número de partículas disueltas.

5. Cómo se conservaban los alimentos antes de los refrigeradores: la sal combinada con otros métodos

Los alimentos conservados se han hecho usando salazón, azúcar, secado, ahumado y fermentación [16]. La sal se usaba frecuentemente combinada con otros métodos.

El pescado seco se hace a menudo remojando el pescado en agua salada brevemente y luego secándolo; es una combinación de sal y secado. El secado reduce el agua disponible para los microbios [9].

En los encurtidos, la sal inhibe las bacterias que causan la descomposición, permitiendo que los microbios necesarios para la fermentación trabajen mejor [1]. Al fermentar con ácido láctico, el medio se vuelve ácido, lo que dificulta el crecimiento de otros microbios que causan descomposición o intoxicación, permitiendo una conservación más larga [17]. La sal no solo detiene a todas las bacterias, sino que también crea un ambiente favorable para las bacterias "amigas".

Un ejemplo de uso intenso de sal son las ciruelas en salmuera (umeboshi). En métodos tradicionales se usan al 25-30% de sal, mientras que los productos básicos modernos suelen tener menos del 20% [18]. En contraste, productos de bajo contenido de sal como el pulpo salado requieren control de temperatura porque la sal sola no basta. Las diferencias en los estantes del supermercado se pueden verificar leyendo las etiquetas de conservación y contenido de sal.

6. ¿De dónde se obtiene la sal? El caso de Japón

Según el Centro de la Industria de la Sal, Japón tiene poca sal de mina, el agua de mar tiene una concentración baja de ~3% y el clima es lluvioso y húmedo. Por eso, se desarrolló un método de dos etapas: concentrar el agua de mar y luego hervirla [10]. Se sabe que en el siglo VIII ya existían áreas de producción de sal a gran escala [10].

Esta concentración es cercana al 3% que necesita la Vibrio. La salinidad del mar está dentro del rango en que esta bacteria puede crecer. Para conservar alimentos con sal, era necesario usar sal más concentrada que el agua de mar y combinarla con otros métodos.

¿De dónde viene la sal del mar? Hay explicaciones que dicen que los ríos la trajeron, pero también hay otras historias. Puedes leer más sobre ello en la nota "La sal del mar no vino solo de los ríos".

7. Cómo comprobar en casa el efecto de la sal con rodajas de pepino

Puedes probarlo en casa con rodajas de pepino. Pide a un adulto que use el cuchillo. Espolvorea una pizca de sal en una rodaja y deja la otra sin sal. Espera de 10 a 30 minutos y compara. Observa si sale agua en la que tiene sal y cómo cambia la apariencia del corte [2]. Cuando termines, cómetelo en el momento. No lo dejes guardado.

En la tienda, compara las etiquetas de "conservación" de las ciruelas en salmuera, el pulpo salado, las mermeladas y el pescado seco. Verás productos a temperatura ambiente, refrigerados o que dicen "refrigerar después de abrir". ¿Puedes deducir las diferencias en la cantidad de sal o azúcar y el contenido de agua leyendo los ingredientes?

No intentes pudrir alimentos a propósito ni hacer conservas caseras para probar. Existe riesgo de intoxicación alimentaria.

Nota de seguridad: Prepara dos rodajas de pepino (pide ayuda a un adulto para el cuchillo), echa sal a una y deja la otra sin sal. Compara después de 10-30 minutos. Las fichas de la Comisión de Seguridad Alimentaria sobre Staphylococcus y Vibrio resumen las propiedades de estas bacterias con números. Existe riesgo de intoxicación alimentaria.

Fuentes

  1. Centro de la Industria de la Sal, "Enciclopedia de la Sal: Usos de la sal" https://www.shiojigyo.com/siohyakka/useto/ (Explica cómo la salazón reduce el agua disponible para las bacterias y facilita el trabajo de los microbios de fermentación.)
  2. Centro de la Industria de la Sal, "Enciclopedia de la Sal: Sala de estudio, extraer agua del pepino" https://www.shiojigyo.com/siohyakka/experiment/exp05.html (Describe el experimento de poner sal en un pepino para ver cómo sale el agua y explica la deshidratación.)
  3. Wikipedia, "Presión osmótica" https://ja.wikipedia.org/wiki/浸透圧 (Explica la presión osmótica, las membranas semipermeables y la relación entre el número de partículas y la presión.)
  4. Wikipedia, "Plasmólisis" https://ja.wikipedia.org/wiki/原形質分離 (Explica cómo la membrana celular se encoge y se separa de la pared celular cuando el líquido exterior es concentrado, y la turgencia.)
  5. Wikipedia, "Salazón" https://ja.wikipedia.org/wiki/塩蔵 (Organiza las razones de la conservación por salazón en presión osmótica y reducción de la actividad de agua.)
  6. Wikipedia, "Actividad de agua" https://ja.wikipedia.org/wiki/水分活性 (Define la actividad de agua y los límites para el crecimiento de bacterias (0.900 o más, 0.600 o menos).)
  7. FDA de EE. UU., "Actividad de agua (aw) en alimentos" https://www.fda.gov/inspections-compliance-enforcement-and-criminal-investigations/inspection-technical-guides/water-activity-aw-foods (Define la actividad de agua como la relación entre la presión de vapor del alimento y la del agua destilada.)
  8. Comisión de Seguridad Alimentaria, "Resumen de Vibrio parahaemolyticus" https://www.fsc.go.jp/sonota/hazard/H21_17.pdf (Detalla los requisitos de sal, velocidad de división y límites de actividad de agua para esta bacteria.)
  9. Wikipedia, "Pescado seco" https://ja.wikipedia.org/wiki/干物 (Explica que el pescado seco reduce la actividad de agua por desecación y su método de preparación con salmuera breve.)
  10. Centro de la Industria de la Sal, "Historia de la producción de sal en Japón" https://www.shiojigyo.com/siohyakka/made/history.html (Indica que el agua de mar tiene ~3% de sal y explica el desarrollo del método de dos etapas en Japón.)
  11. Comisión de Seguridad Alimentaria, "Intoxicación por estafilococos (Ficha informativa)" https://www.fsc.go.jp/factsheets/index.data/09staphylococcal.pdf (Explica que el Staphylococcus aureus crece con 16-18% de sal y produce toxinas resistentes al calor al 10%.)
  12. Ministerio de Salud, Trabajo y Bienestar, "Aviso sobre el manejo de pulpo salado de bajo contenido de sal" https://www.mhlw.go.jp/topics/syokuchu/kanren/kanshi/dl/071221-2.pdf (Reporta la intoxicación de 2007, la insuficiencia del 4% de sal y la necesidad de mantener a menos de 10°C.)
  13. Wikipedia, "Azúcar" https://ja.wikipedia.org/wiki/砂糖 (Explica que el azúcar actúa como conservante en alimentos como conservas de azúcar, frijoles dulces y mermeladas.)
  14. Wikipedia, "Mermelada" https://ja.wikipedia.org/wiki/ジャム (Define la mermelada como un producto donde el azúcar reemplaza el agua de la fruta y forma gel con pectina y ácido.)
  15. Centro Nacional de Conservación de Alimentos del Hogar (Universidad de Georgia), "Ingredientes de productos en gelatina" https://nchfp.uga.edu/how/make-jam-jelly/jellied-product-ingredients (Explica que el azúcar en mermeladas actúa como conservante además de formar gel.)
  16. Wikipedia, "Alimentos conservados" https://ja.wikipedia.org/wiki/保存食 (Resume los métodos de conservación como salazón, azúcar, secado, ahumado y fermentación.)
  17. Wikipedia, "Encurtidos" https://ja.wikipedia.org/wiki/漬物 (Explica que la fermentación láctica acidifica el medio e inhibe otros microbios, permitiendo una mayor conservación.)
  18. Wikipedia, "Ciruelas en salmuera (Umeboshi)" https://ja.wikipedia.org/wiki/梅干し (Indica que la sal tradicional es del 25-30% y los productos modernos básicos suelen tener menos del 20%.)
  19. NOAA de EE. UU., "¿Por qué es salado el océano?" https://oceanservice.noaa.gov/facts/whysalty.html (Explica que la concentración promedio de sal en el agua de mar mundial es de aproximadamente 3.5%.)