01- introduccion -rol de la microbiologia de los alimentos 23-08-13

5/20/2018 01- Introduccion -Rol de La Microbiologia de Los Alimentos 23-08-13

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MICROBIOLOGIA DE LOS ALIMENTOS

Mg. Sonia Herrera Snchez

Introduccin: Rol de la microbiologa.Alimentos como sustrato de losmicroorganismos

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Introduccin

Con excepcin de algunos alimentos estriles, todos losdems albergan uno o mas tipos de microorganismos.Algunos de estos tiene funciones deseables en losalimentos.

Como en la produccin de alimentos fermentadosnaturalmente.

En tanto que otros causan descomposicin de la comida y

enfermedades de tipo alimentario. Para estudiar el papelde los microorganismo en los alimentos y para controlarloscuando sea necesario, es importante asimilarlo en un cultivopuro y estudiar sus caractersticas morfolgicas, fisiolgicas

y bioqumicas y genticas. 06/09/2013

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Contaminacin de los alimentos


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Concepto

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Microorganismosdeteriorante de

los distintos

alimentos

Anlisis

microbiolgico de

alimentos

microorganismos

indicadores

Ciencia que estudialos microorganismos

en relacin con los

alimentos

Utilizacinmicroorganismosen la produccinde los alimentos

Factores queafectan

crecimientomicrobiano enlos alimentos

microorganismospatgenos,toxinas y

metabolitos

Conservacin dealimentos


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Fuentes de Microorganismo en los Alimentos (1)

Los tejidos internos de las planta(frutas y vegetales) y losanimales(carne) sanos en esencia son estriles . Aun as,los alimentos crudos y procesados contienen diferentes tiposde mohos, levaduras, bacterias y virus. Los microorganismose introducen en los alimentos por medios naturales ypor fuentes externascon las que tiene contacto el alimentodesde el momento de la produccin hasta su consumo.

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Las fuentes naturales de

los alimentos de origen

vegetal incluyen las frutas,

vegetales y granos, lostejidos daados y losporos en algunos

tubrculos (ejemplo:rbano y la cebolla).

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Las fuentes naturales de alimentos de origen animal

incluyen piel, pelaje, plumas, tractos gastrointestinal,urogenital y respiratorio, adems de los conductos de la

leche (conducto mamario) en las ubres de los animales quedan leche.

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Los alimentos pueden contaminarse con diferentestipos de microorganismos que proviene de fuentesexternas, como aire, suelo, aguas residuales,agua, forraje, seres humanos, ingredientes de la

comida, equipo, empaque, insectos.

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Los tipos de microorganismo y losniveles de estas fuentes que seintroducen en los alimentosvaran ampliamente y dependendel grado de higiene usadadurante el manejo de losalimentos.

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Diagrama Esquemtica que muestra los caminos para la

contaminacin de productos con patgenos

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Contaminacin del

producto

Carne de

animales

Planta deprocesamiento

Ingredientes en la

comida

Aves de

Corral

Productos

Lcteos

Abono del

suelo

Vegetalesy frutas

Seres

humanos

Aguas

residuales

Mariscos


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Factores que afectan el crecimientomicrobiano en los alimentos (1)

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Factores que afectan el crecimientomicrobiano en los alimentos (2)

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Contenido de Nutrientes (1)

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As como nosotros, los microorganismos pueden utilizar a

los alimentos como fuente de nutrientes y energa.

Es por esto que el uso de digeridos de carne (peptona y

triptona), infusiones de carne, jugo de tomate, extracto demalta, azcar y almidn son productos ampliamente

utilizados en la preparacin de medios de cultivo

La inhabilidad de un microorganismo para utilizarcualquier componente mayoritario en el alimento

limitar su capacidad de crecer en el.


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Contenido de Nutrientes (2)

Los microorganismos capaces de producir enzimas amilolticas (que

degradan almidn) sern exitosos al crecer en granos y cereales.

La adicin de frutas que contienen sacarosa y otros azcaresal

yogurt incremente la cantidad de carbohidratos disponibles y facilita la

contaminacin de ste producto por diversas especies de levaduras,

aunque en la mayora de los casos se ha demostrado que es

improbable que la cantidad de azcares en los alimentos sea un factor

limitante.

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Concentracin de Iones Hidrogeno - pH

Las bacteriascrecen mas rpido en pH 6.0 - 8.0,

Las levadurasde 4.5-6.0

Los hongos filamentosos de 3.5-4.0.

Obviamente existes excepciones, como las bacterias del cido actico o los lacto

bacilos cuyo pH ptimo es de 5.0 a 6.0.

Los alimentos que tienen un pH alcalino generalmente tienen un sabor

desagradable.

Las verduras poseen un pH moderadamente cido esto las hace potencialmente

susceptibles a ser contaminadas por bacteriasy algunas Pseudomonasproduciendo podredumbre.

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Concentracin de Iones Hidrogeno -pH

* En congelacin, el pescado se contamina mucho mas

rpido que la carne esto porque el pH de losmsculos de los mamferos post-mortemse encuentra

alrededor de los 5.6 que es ms bajo que el de la

carne de pescado (6.2-6.5).

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En las frutas, un pH mas bajo las

protege del ataque de las

bacterias, sin embargo las

hace un blanco fcil para laslevaduras y los hongos.


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Los peces que tienen un pHms bajo en su carne sepreserva mejor.

La habilidad de los pHbajos para preservar losalimentos se ha empleado

desde tiempos antiguos enla forma de cido actico(vinagre) y cido lctico

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Concentracin de Iones Hidrogeno -pH

Tabla 4: Valor aproximado de pH de algunos alimentos


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Fuente Jay 1991



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Fuente Jay 1991


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Los mohos y levaduras son generalmente ms tolerantes a

los factores pH y acidez, pudiendo desarrollarse aun en

condiciones que puedan inhibir las bacterias


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Potencial redox

Los procesos de oxidacin y reduccin se relacionancon el intercambio de electrones entre las sustanciasqumicas.

El potencial de xido-reduccin puede definirsecomo la capacidad de determinados sustratos deganar o perder electrones. El elemento que pierdeun electrn se denomina oxidado, y el que gana,reducido

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Los microorganismos aerbicosnecesitan de valores de Eh

positivospara su crecimiento. En ese grupo, estn casi todos

los mohos, levaduras oxidativas y muchas bacterias,

principalmente las deteriorantes de alimentos (Pseudomonas,

Moraxella, Acinetobacter, Flavobacterium, etc.) y algunasbacterias patognicas aerbicas (como Bacilluscereus).

Del mismo modo, los microorganismos anaerbicos necesitan

valores de Ehmenores. En ese grupo estn algunas bacteriaspatognicas (Clostridium botulinum) y deterio-rantes. Algunas

bacterias anaerbicas facultativas se desarrollan mejor en

condiciones un poco reducidas y se denominan microaerfilas,

como los lactobacilos y Streptococcus. 06/09/2013

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Potencial redox, Eh


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Algunas bacterias pueden desarrollarse bien en ambascondiciones, con o sin aire, stas son las llamadas aerbicasfacultativas. En ese grupo estn las bacterias de la familiaEnterobacteriaceae.

El Campylobacter sp pertenece a la clase de bacteriasmicroaerfilas, o sea, se desarrollan mejor en bajasconcentraciones de oxgeno (entre 3 y 5%).

Los mohos y levaduras importantes para la ciencia de losalimentos son aerbicos, raramente son facultativos

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Potencial redox, Eh


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Actividad del Agua Aw

Es la relacin que existe entre la presin de vapor de unalimento dado en relacin con la presin de vapor de agua pura

a la misma temperatura.

El valor Aw depende de la composicin, temperatura y el

contenido en agua del producto. Tiene incidencia sobre lascaractersticas de calidad, tales como: textura, sabor, color,

gusto, valor nutricional del producto y su tiempo de

conservacin

Existen diversos factores que controlan la actividad del agua

(acuosa) de un sistema.

Los efectos coligativos, interaccion diploar, ionica o enlace de

hidrogeno, Efectos de capilaridad, Interaacion de superficies

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Actividad del Agua Aw Los microorganismos necesitan de "agua disponible" para crecer.

Esta agua no est ligada a otras molculas del alimento ni ligadaqumicamente a otros componentes, como la sal (NaCl).

El trmino "actividad de agua" (Aw) se refiere a esta aguadisponible para el crecimiento microbiano, y su valor vara de 0 a1,0.

La menor Aw en la cual una bacteria patognica puededesarrollarse, es 0,85.

Los valores de actividad de agua favorables para el desarrollobacteriano estn entre 0,97 y 0,99. De ese modo, los alimentos conAw dentro de esa variacin favorecen a los agentes deenfermedades bacterianas.

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Actividad del Agua Aw

La adicin de sal, azcar u otrassustancias causa reduccin de laAw. Para ilustrar ese hecho, la

Tabla muestra la relacin entrelos valores de Aw y laconcentracin de sal en suerofisiolgico. Este valor tambin

puede reducirse por la remocinde agua (deshidratacin) o porcongelamiento

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A


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Actividad delAgua

La Tabla muestra losvalores de Aw dealgunos alimentos,

donde se puede notarque los productosfrescos tienenactividad de agua

mayor que 0,95.

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Actividad del Agua

Otros factores que influyen la Aw son pH, potencial de

xido reduccin y sustancias antimicrobianas adicionadas

o naturales. Los mohos son naturalmente ms tolerantes

a franjas ms bajas de Aw que las bacterias.

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Grupo de microorganismos. Awmnima.

Mayora de bacterias Gram-negativas. 0.97Mayora de bacterias Gram-positivas. 0.90Mayora de las levaduras. 0.88Mayora de los hongos filamentosos. 0.80Bacterias hafilas. 0.75Hongos xerfilos. 0.61


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Principales sustratos de alteracin


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Alteracin Microorganismo

Limo en la carne debido al desarrollomicrobiano a Tde refrigeracin

Pseudomonas

Turbidez en vinos, cervezas, sidras yotras bebidas

bacterias lcticas y levaduras

Crecimiento de levaduras"enmohecimiento yesoso" en lasuperficie del pan

bacterias lcticas y levaduras

Maceracin de las fresas enlatadas Byssochlamys fulva

Enverdecimiento de la carne cruda Lactobillus verifescens

Ennegrecimiento (formacin de sulfurofrrico) de hortalizas encurtidas

Desulfovibrio sp

Manchas rojas del queso rosado oenrojecimiento del pescado salado

Lactobacillus plantarum

Acidificacin de la leche Streptococcus cremoris

Ojos en quesos duros Coliformes


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COMPOSICION QUIMICA (1)

FUENTE DE CARBONO: el carbono puede ser un factor limitantepara el crecimiento de microorganismos. Carbohidratos complejos(polisacridos), como almidn y celulosa, son usados directamente

por un pequeo nmero de microorganismos.

Los mohos son muy importantes en el deterioro de materia primacon ese sustrato.Grasas y aceites son usados por microorganismos lipolticos, como

varios mohos, levaduras y bacterias (Pseudomonas, Achromobacter,Alcaligenes y otras).

Sin embargo, muchos microorganismos no pueden desarrollarse enese sustrato.

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b) FUENTE DE NITRGENO: Proviene de aminocidos, nucletidos,pptidos y protenas, adems de otros compuestos nitrogenados.Los aminocidos son la fuente ms importante de nitrgeno paralos microorganismos.

c) FUENTE DE VITAMINA: generalmente, los alimentos poseen lacantidad de vitamina necesaria para el desarrollo de losmicroorganismos. Por ejemplo, frutas pobres en vitaminas delComplejo B no favorecen el desarrollo de algunas bacterias.

Las bacterias Gram-positivas son ms exigentes que las Gram-negativas y los mohos, que pueden sintetizar algunas de esasvitaminas.

Las ms importantes son las vitaminas del Complejo B, la biotina

y el cido pantotnico 06/09/2013

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SALES MINERALES: pese a usarse en pequeas cantidades, sonfactores indispensables para el desarrollo de microorganismos,debido a su papel en las reacciones enzimticas. Los msimportantes son sodio, potasio, calcio y magnesio.

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PRESENCIA DE SUSTANCIASANTIMICROBIANAS NATURALES

Huevo - posee la lisozima (muramidasa), que destruye la paredcelular de bacterias Grampositivas. En la albmina del huevoexiste la avidina, sustancia que acta contra algunas bacterias ylevaduras.

Mora, Ciruela y frutilla - poseen el cido benzoico con accinbactericida y fungicida, siendo ms eficaz en valores de pHentre 2,5 y 4,5.

Clavo - tiene eugenol (aceite esencial), que acta contra

bacterias (Bacillus, S. aureus, Aeromonas, y Enterobacteriaceae). Canela - tiene aldehdo cinmico y eugenol, que actan contra

mohos y bacterias, respectivamente.

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PRESENCIA DE SUSTANCIASANTIMICROBIANAS NATURALES

Ajo - tiene alicina, sustancia que combate la Salmonella,Shigella, micobacterias, I. plantarum, S. aureus, Leuconosacmesenteroides, C. botulinum, Candida albicans, A. flavus yPenicillium, entre otras.

Leche - en la leche cruda existen muchos grupos de sustanciascon actividad antimi-crobiana, como el sistema lactoperoxidasa,lactoferrina y otras protenas que se asocian al hierro,protegiendo la leche contra el deterioro e inhibiendo el

desarrollo de bacterias patognicas.

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FACTORES EXTRNSECOS

TEMPERATURA: En cuanto a la temperatura,

pueden clasificarse genricamente los

microorganismos en:

Psicrotrficos: son los que se desarrollan mejor

en temperaturas bajas (inferiores a 100C)

Ambientales: temperatura ptima entre 10-25C

Mesfilos: temperatura ptima alrededor de 35-

37C

* Termfilos: temperatura ptima superior a 45C.

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Humedad Relativa

La humedad relativa influye directamente sobre la actividadde agua del alimento. Si un alimento con baja actividadde agua est almacenado en un ambiente con alta

humedad relativa, la actividad de agua de ese alimentoaumenta, permitiendo la multiplicacin demicroorganismos.

La combinacin entre humedad relativa y temperatura no

puede ser despreciada. Generalmente, cuanto mayor es latemperatura de almacenaje, menor la humedad relativa, yviceversa. Modificando el gas de la atmsfera es posibleretardar el deterioro sin disminuir la humedad relativa.

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COMPOSICIN DE LA ATMSFERA Influencia do CO2: El almacenaje de alimentos en atmsferas gaseosas

(como CO2), en cantidad previamente establecida, se denomina

"atmsfera controlada". Esta tcnica se usa para frutas (como manzana

y pera), retardando la putrefaccin por hongos filamentosos.

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Influencia del O3(Ozono)

Algunos vegetales, especialmente las frutas, se conservan enatmsferas con O3, entre 2 y 3 ppm. Ese tipo de atmsfera no

es recomendable para alimentos con alto tenor de lpidos, ya

que el ozono acelera la oxidacin.

El ozono y el gas carbnico son eficaces para retardar las

alteraciones en la superficie de carnes almacenadas.

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