esther z. vega bermúdez, ph.d. microbiología aplicada
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Químicos antimicrobialesEsther Z. VegaBermúdez, Ph.D.Microbiología Aplicada
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Se refiere a los procesos necesarios paraproteger el alimento de microbios y otrosagentes que lo deterioran y lo convierten enno apto para consumo.El producto conservado debe mantener suscaracterísticas en apariencia, sabor, textura,al igual que su valor nutricional.
¿Que es conservación?
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- proteger el alimento de agentes deteriorantes - asegurar que el producto es apto para consumo -prolongar el tiempo de almacenaje del alimento - permitir la disponibilidad del alimento durante
todo el tiempo
Razones para conservar
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Causas de deterioro
MicroorganismosEnzimasReacciones químicas
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Los principios para conservar unalimento son:- matar los microorganismos
- inhibir el crecimiento microbiano - remover microoganismos - destruir enzimas y otros metabolitos - retardar los procesos de cambio
químicos en el alimento
Principios de conservación dealimentos
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Métodos químicosAvinagrar,preservativos
Métodos físicosRadiación,temperatura
bactericidas bacteriostáticos bactericidas bacteriostáticos
Métodos de conservación dealimentos
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Efecto de los antimicrobiales
La mayoría inhiben el crecimiento de losmicroorganismos sin eliminarlos
Bacteriostáticos
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Algunos agentes bacteriostáticos Enfriamiento Congelación Reducción aw
Acidificación Fermentación Compuestos
antimicrobiales
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Efecto antimicrobiales Actuan en contra de un componente de
la célula: pared, membrana, enzimas La combinación de varios puede tener
un efecto sinergético
Efecto “Hurdle”
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Clasificación deantimicrobiales
Agentes antimicrobiales
Químicos Naturales
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Antimicrobiales Químicos Han sido utilizados por muchos años Esta aprobado su uso en muchos países Son sintéticos Son considerados “perjudiciales” por los
consumidores
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Preservativos Naturales Son extraídos de fuentes naturales Son “orgánicos” Usualmente no son regulados como
aditivos Se ven “bien” en la etiqueta
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Factores que afectan losagentes antimicrobiales
pH Aw Temperatura de almacenamiento Composición gaseosa
Factores microbiológicos, intrínsecos,extrínsecos y de procesamiento
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Factores intrísecos Si hay reformulación para reducir sal,
acidez, azúcar u otra sustanciainhibitoria, el impacto en la seguridadmicrobiológica debe asegurarse.
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Factores extrínsecos Los dos factores más importantes en la
conservación de alimentos son:temperatura y tiempo
No haymultiplicación,
pero sísupervivencia.
Se usa enperíodos largos
No haymultiplicación,el alimento
puede estar aesta
temperaturabreves períodos
Granproliferaciónbacteriana
No haymultiplicación
sí supervivencia
Se destruye lamayoría de
microorganismos enunos minutos
Zona decongelación
Zona deenfriamiento
Zona depeligro
Zona dealarma
Zona decocción
0ºC8ºC60ºC74ºC100ºC
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Acidos Orgánicos Acético Benzoico Láctico Propíonico Sórbico
Vea tabla 22.2
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Preservativos Químicos Bióxido de Azufre Nitratos y Nitritos BHA/BHT
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Acidos Orgánicos-2 Todos son encontrados en la naturaleza Generalmente reconocidos como
“seguros” Raramente utilizados en alimentos
pH>5.5
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Algunos ácidos orgánicos
Acetic Acid
BenzoicAcid
Sorbic Acid
Propionic Acid Lactic Acid
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Nitritos- NaNO3
Utilizados en carnes curadas: tocineta,hot dogs, bologna
Otros usos: contribuyen a la apariencia,sabor, textura y sirven comoantioxidantes
Trabajan mejor a pH ácido y en ausenciade aire
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Nitritos-2 Clostridium botulinum Achromobacter Enterobacter Escherichia coli Flavobacterium Micrococcus Pseudomonas Listeria monocytogenes
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Nitritos: Regulaciones Límite: 156 ppm 100-120 ppm en tocineta
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Acidos parabenzoicos Rango efectivo de pH 3.0-8.0 Actividad microbiana aumenta al
aumentar largo de la cadena Usualmente más efectivo contra hongos
y levaduras
Methyl ParabenPropyl Paraben
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Acidos parabenzoicos-2 Productos de panadería Bebidas Productos de frutas Jaleas Productos fermentados Siropes Aderezo de ensaladas Vinos
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Mecanismo: Acidosparabenzoicos-3 Membranas microbianas: liqueo de
componentes Inhibición de la respiración: cambios en
la fluidez de la membrana Mecanismo ?
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Preservativos Químicos Sal Azúcar Especies y Aceites Esenciales
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Cloruro de sodio Inhibición aw de <0.92=13% wt/vol NaCl Excepción Staphylococcus aureus Condiciones anaérobicas aw mínimo >0.90 Excepción Listeria monocytogenes a
bajas T
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Mecanismo NaCl Plasmólisis
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Fosfatos Sodium acid pyrophosphates Tetrasodium pyrophosphate Sodium hexametaphosphate Trisodium phosphate
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Fosfatos Bacterias Gram Positivo más
susceptibles Bacillus subtilis Clostridium sporogenes Clostribium bifermentans C. botulinum-toxina
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Mecanismo-Fosfatos Quelación de metales
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Sulfitos Potassium sulfite (K2SO3) Sodium sulfite (Na2SO3) Potassium bisulfite (KHSO3) Sodium bisulfite (NaHSO3) Potassium metabisulfite (K2S2O5) Sodium metabisulfite (NaS2O5)
Utilizados en productos de frutas y vegetales
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Efecto
Hongos 0.1-20.2 ppm Levaduras Bacterias ácido-acéticas Bacteria malolácticas
Rango efectividad pH < 4.0
SSe añade 50-100 mg/l a jugo de uva para vino
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Mecanismo Membrana citoplásmica Replicación DNA Síntesis de proteínas Enzimas
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Antimicrobiales naturales Lisozima Lactoferrin y otros enlazantes de
hierro Avidin Especias Ajo y cebolla Isothiocyanates Compuestos fenólicos
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Lizosima Presente en huevos,
leche y lágrimas Estable al calor
(100oC), pH bajos(<5.3)
Rompe paredbacteriana
Inhibe: C. botulinum C. thermosaccharolyticum C. tyrobutyricum B. stearothermophilus B. cereus L. monocytogenes
Su uso es regulado
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Lactoferrin, transferrin,ovotransferrin Enlazante en hierro Microorganismos con requerimientos bajos de hierro no
son inhibídos Inhibe:
Clostridium Escherichia Listeria Pseudomonas Salmonella Staphylococcus Vibrio Yersinia
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Avidin Enlaza biotin en razón 4:1 Inhibe bacterias y levaduras que
requieren avidin para crecer Posiblemente afecta el transporte a
través de la membrana
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Especies y aceites esenciales Clavos Canela Orégano y otros
Interferencia con la función de la membrana
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Ajo y cebolla B. subtilis S. marcenses Mycobacterium spp. B. cereus C. botulinum tipo A E. coli L. plantarum L. mesenteroides Salmonella spp. Shigella spp. S. aureus Hongos
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Otros Isothiocyanates- Inactivación de
enzimas Compuestos fenólicos- antioxidantes
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Agradecimiento Algunas de las transparecias fueron
producidas por la Prof. WandaRodríguez