El uso de técnicas de conservación natural, como la fermentación y la incorporación de antioxidantes naturales, genera cambios significativos en las propiedades fisicoquímicas, nutricionales y organolépticas de los alimentos. Entre sus beneficios principales se encuentran la reducción de la oxidación y la rancidez, lo que prolonga la frescura, el color y la estabilidad del producto (Santos-Sánchez et al., 2019). Además, estos métodos pueden incrementar la concentración de compuestos bioactivos con propiedades antioxidantes, mejorando el perfil nutricional y aportando beneficios a la salud del consumidor (Gobbetti et al., 2019).

Fermentación como Método de Conservación

La fermentación es un proceso biológico en el cual microorganismos como bacterias ácido-lácticas (Lactobacillus, Bifidobacterium), levaduras (Saccharomyces) y hongos filamentosos (Aspergillus) metabolizan azúcares y generan compuestos como ácido láctico, ácido acético, etanol y dióxido de carbono. Estos productos reducen el pH de los alimentos, inhibiendo el crecimiento de microorganismos patógenos y mejorando su estabilidad microbiológica (Arroyo, s.f.).

Entre sus efectos positivos se encuentran:

Mayor biodisponibilidad de micronutrientes ya que la fermentación aumenta la disponibilidad de minerales esenciales como hierro y zinc, al reducir antinutrientes como fitatos y oxalatos (Gobbetti et al., 2019)

Desarrollo de sabores y aromas característicos gracias a la producción de ácidos orgánicos y compuestos volátiles, se generan perfiles sensoriales únicos en productos como yogur, queso y chucrut (Gobbetti et al., 2019).

Mejora de la digestibilidad ya que la fermentación descompone proteínas y carbohidratos complejos, facilitando su absorción en el organismo  (Gobbetti et al., 2019).

Tipos de Fermentación y su Aplicación

Fermentación láctica: Llevada a cabo por bacterias ácido-lácticas (Lactobacillus), transforma los azúcares en ácido láctico. Se utiliza en productos como yogur, kéfir y chucrut.

Fermentación alcohólica: Realizada por levaduras (Saccharomyces cerevisiae), convierte los azúcares en etanol y dióxido de carbono, esenciales en la producción de cerveza, vino y pan.

Fermentación acética: Producida por bacterias acéticas, oxida el etanol a ácido acético, clave en la elaboración de vinagre (Gobbetti et al., 2019).

Antioxidantes Naturales en la Conservación de Alimentos

Los antioxidantes naturales retrasan la oxidación de lípidos, evitando la rancidez y la pérdida de calidad sensorial y nutricional en los alimentos. Se encuentran en diversas fuentes naturales, incluyendo:

Especias y hierbas aromáticas:

Romero y tomillo: Contienen carnosol y ácido rosmarínico, efectivos en la inhibición de la peroxidación lipídica.

Cúrcuma: Rica en curcumina, con efectos antioxidantes y antiinflamatorios.

Orégano y clavo: Altos en compuestos fenólicos como timol y eugenol, que protegen contra la oxidación.

Frutas y vegetales ricos en compuestos fenólicos:

Cítricos: Contienen flavonoides y vitamina C, con acción antioxidante y estabilizadora.

Uvas y frutos rojos: Ricas en antocianinas y taninos, efectivos en la protección contra la oxidación de grasas y proteínas 

Compuestos específicos con actividad antioxidante:

Tocoferoles (vitamina E): Se encuentran en aceites vegetales y frutos secos y previenen la oxidación lipídica.

Ácido ascórbico (vitamina C): Presente en frutas cítricas y hortalizas, protege contra la oxidación de proteínas y lípidos. (Silva & Lannes, 2019).

Polifenoles: Como el resveratrol en uvas y el ácido gálico en té verde, con propiedades antioxidantes y conservantes (INIA Biblioteca Digital, s.f.).

Aplicaciones de los Antioxidantes Naturales en la Conservación

Carnes y embutidos: Los extractos de romero y orégano se utilizan para prevenir la rancidez y extender la vida útil.

Aceites y grasas: La vitamina E y los polifenoles protegen los aceites vegetales de la oxidación.

Productos horneados: La cúrcuma y los flavonoides mejoran la estabilidad de grasas en galletas y panes.

Bebidas: Los taninos del té y los polifenoles del vino actúan como conservantes naturales   (Silva & Lannes, 2019).

Las condiciones ambientales juegan un papel importante en la efectividad de la fermentación y el uso de antioxidantes naturales en la conservación de alimentos.

Fermentación

La fermentación es un proceso biológico controlado que depende de varios factores ambientales:

Temperatura:

La actividad microbiana está regulada por la temperatura. Diferentes microorganismos tienen un rango óptimo de temperatura:

Bacterias ácido-lácticas (Lactobacillus, Bifidobacterium): 30-45°C.

Levaduras (Saccharomyces cerevisiae): 20-35°C.

Hongos filamentosos (Aspergillus niger para fermentaciones enzimáticas): 25-40°C.

Temperaturas inferiores a 10°C ralentizan la fermentación, mientras que temperaturas superiores a 45°C pueden inactivar microorganismos benéficos.

Humedad:

En productos fermentados como masa madre y encurtidos, la humedad es clave para la viabilidad microbiana.

Rangos ideales de actividad de agua (aw):

Masa madre: 0.85 - 0.97

Yogur y kéfir: 0.92 - 0.98

Encurtidos: 0.92 - 0.95

pH y Acidez:

La reducción del pH por la producción de ácidos (láctico, acético, propiónico) inhibe el crecimiento de microorganismos patógenos.

Rangos óptimos de pH después de la fermentación:

Yogur: 4.0 - 4.6

Masa madre: 3.8 - 4.2

Chucrut: 3.5 - 4.0

(De Vuyst & Neysens, 2005)..

Disponibilidad de oxígeno: es la que determina el tipo de fermentación que puede ser:

Aeróbica (presencia de oxígeno): Kombucha, vinagre.

Anaeróbica (ausencia de oxígeno): Chucrut, kimchi, masa madre.

La falta de oxígeno favorece la producción de ácidos y la conservación del alimento.

Concentración de azúcares y sustratos: La cantidad de carbohidratos disponibles influye en la eficiencia del proceso. Un nivel insuficiente de azúcares puede limitar la producción de ácido láctico o etanol, afectando la conservación 

Tiempo de fermentación: Un periodo prolongado puede mejorar la estabilidad del producto, pero también modificar su textura y sabor, lo que puede afectar su aceptación sensorial.

Antioxidantes Naturales 

Temperatura de almacenamiento: Temperaturas elevadas aceleran la oxidación de lípidos, reduciendo la eficacia de los antioxidantes. La refrigeración y el almacenamiento en condiciones controladas ayudan a preservar su actividad (De Vuyst & Neysens, 2005).

Exposición a la luz: La luz ultravioleta degrada los compuestos antioxidantes y promueve la oxidación de grasas y aceites. Por ello, se recomienda almacenar los alimentos en envases opacos o en lugares oscuros (De Vuyst & Neysens, 2005).

Presencia de metales pesados:   Los iones metálicos como el hierro y el cobre pueden catalizar la oxidación de lípidos y proteínas, disminuyendo la efectividad de los antioxidantes (De Vuyst & Neysens, 2005).

Nivel de humedad: Un ambiente húmedo puede favorecer reacciones de oxidación, por lo que es importante mantener los alimentos en condiciones de baja humedad (Universidad Contemporánea de las Américas, s.f.).

Fermentación

La fermentación transforma el perfil sensorial de los alimentos mediante la producción de compuestos volátiles como ésteres y cetonas, que mejoran el aroma, y ácidos orgánicos que intensifican los sabores ácidos y umami. Además, genera texturas más esponjosas en productos como el pan debido a la liberación de CO₂. En términos nutricionales, aumenta la biodisponibilidad de minerales como hierro, calcio y zinc al degradar fitatos y taninos, además de favorecer la síntesis de vitaminas del grupo B por bacterias ácido-lácticas. También contribuye a la conservación, ya que el descenso del pH inhibe microorganismos patógenos y la producción de compuestos antimicrobianos, como bacteriocinas, prolonga la vida útil del alimento.  (Nelson & Cox, 2017).

Antioxidantes Naturales

Los antioxidantes naturales retrasan la oxidación de grasas y aceites al neutralizar radicales libres, evitando la rancidez y prolongando la estabilidad de los alimentos; un ejemplo es el extracto de romero, que protege aceites y carnes. También preservan el color y el sabor al prevenir la degradación de pigmentos como carotenoides y clorofilas, además de impedir la formación de sabores rancios en productos grasos. Su capacidad de interacción con otros componentes permite la quelación de metales como hierro y cobre, lo que reduce la oxidación catalizada por estos elementos; por ejemplo, el ácido ascórbico en panificación mejora la retención de gas en la masa, optimizando su textura.  (Nelson & Cox, 2017).