introducción a la microbiología de alimentos

Marcela Martínez M.Sc. 06/12/2011

Marcela Martínez 1

Microbiología de alimentos

María Marcela Martínez Miranda

M.Sc. Microbiología

Dpto. de Ingeniería de Alimentos

Universidad de Caldas

Introducción a la microbiología de

alimentos

• Concepto de microbiología

de alimentos.

• Aspectos que trata la

microbiología de

alimentos.

• Microorganismos

importantes en alimentos.

• Estado actual de la

microbiología de

alimentos. Marcela Martínez M.Sc.

Microbiología de alimentos

Ciencia que estudia los

microorganismos en relación con

los alimentos

Análisis microbiológico de alimentos:

microorganismos indicadores

Utilización de los microorganismos en la producción de los alimentos

Factores que afectan el

crecimiento microbiano en los alimentos

Microorganismos patógenos, toxinas y

metabolitos

Conservación de alimentos

Microorganismos deteriorantes de

los distintos alimentos

Marcela Martínez M.Sc.

Factores que afectan al crecimiento microbiano en los

alimentos

Aspectos que trata la microbiología de alimentos

• Intrínsecos:

– Nutrientes

– pH

– Potencial redox

– Actividad del agua

– Constituyentes

antimicrobianos

– Estructura biológica

• Extrínsecos:

– Temperatura

– Humedad relativa del

ambiente

– Presencia y

concentración de gases

atmosféricos

– Presencia y actividades

de otros

microorganismos


Factores que afectan al crecimiento microbiano en los

alimentos


• Implícitos:

– Velocidad de

crecimiento de los

microorganismos.

– Influencia mutua entre

especies: sinergismo,

antagonismo.

• Asociados a los

tratamientos

tecnológicos:

– Tratamiento térmico

– Irradiación

– Conservadores químicos


Uso de microorganismos indicadores de calidad

microbiológica de los alimentos

Control calidad:

– Calidad higiénico

sanitaria: que no se

distribuyan m.o.

patógenos.

– Calidad comercial: que

no se presentes m.o.

deteriorantes que alteren

el alimentos y lo hagan

NO comestible.




Marcela Martínez 2

Importancia del control

microbiológico de los alimentos

• Aumento de nuevos patógenos transmitidos por alimentos.

• Consumidores más conscientes de dichas transmisiones y exigen

alimentos cada vez más seguros.

• Perdidas industriales de grandes cantidades de alimentos por

deterioro microbiano.

• Conocer la calidad microbiológica:

– Materias primas

– Procesos de elaboración

– Ambientes, utensilios, equipos.

– Manipuladores

– Producto final


Microorganismos indicadores

• Son organismos (o

grupos) que advierten:

– manejo inadecuado

– presencia de

microorganismos

patógenos

• Su detección en el

laboratorio es más

sencilla, rápida y/o

económica.Marcela Martínez M.Sc.

Los principales microorganismos

indicadores en alimentos son:

• Indicadores de condiciones de manejo o de eficiencia de

proceso:

– Mesófilos aerobios (o recuento total)

– Mohos y levaduras

– Coliformes totales

• Indicadores de contaminación fecal:

– Coliformes fecales

– E. coli

– Enterococos

– Cl. perfringens


Los microorganismos como agentes de deterioro de alimentos



Alteraciones microbiológicas de los

alimentos

• Enmohecimiento

• Viscosidad

• Podredumbre

• Ranciamiento

• Agriado y

putrefacción

• Embombamiento

• Cambio de color


Factores que influyen en la

alteración microbiana

• Composición del alimento

– Origen vegetal

– Origen animal

• Tipo y número de microorganismos

presentes en el alimento

• Parámetros que afectan el

crecimientos microbiano

– Intrínsecos

– Extrínsecos

– Implícitos

– Del proceso



Marcela Martínez 3

Microorganismos que provocan la

alteración de los alimentos

• Bacterias

• Mohos

• Levaduras

• Enzimas

Bacterias deteriorantes

Psicotróficas

Pueden crecer a 5ºC, pero se

multiplican rápidamente de 10-25ºC

Pseudomonas fluorescens

Acinetobacter

Moraxella

Flavobacterium

Lactobacillus

Enterococcus

Termodúricas

Crecen entre 40 y 90ºC

Bacillus

Clostridium

Streptococcus termophilus

Acidúricas

Crecen a un pH de 4.6 o menor

BAL heterofermentativas

BAL homofermentativasMarcela Martínez M.Sc.


Los microorganismos como agentes

patógenos transmitidos por alimentos


Enfermedades Transmitidas por

Alimentos (ETA’s)

Infecciones alimentarias:

Son las ETA producidas por la ingestión de alimentos y/o agua

contaminados por agentes infecciosos

Intoxicaciones alimentarias:

Son las ETA producidas por ingestión alimentos

portadores de toxinas químicas o biológicas.

ETA

Síndrome originado por la ingestión de alimentos y/o

agua, que contengan agentes etiológicos en

cantidades que afecten la salud del consumidor a nivel

individual o grupos de población


Principales microorganismos

patógenos en los alimentos

Bacterias Tiempo de incubación

Salmonella 6 a 48 horas

Clostridium perfringes 8 a 22 horas

Clostridium botulinum 18 a 36 horas

Staphylococcus aureus 0,5 a 6 horas

Vibrio parahaemolyticus 2 a 48 horas

Bacillus cereus 8 a 16 horas

Escherichia coli 12 a 72 horas

Campylobacter 2 a 5 díasMarcela Martínez M.Sc.


Conservación de alimentos

Todas las acciones tomadas para prolongar la vida útil de los alimentos, de forma que mantengan en grado aceptable su calidad, tanto higiénica y nutricional como sensorial y tecnológica.


Métodos de conservación de los

alimentos

Eliminación

Inhibición

Inactivación o destrucción

Evitar recontaminación


http://www.time.com/time/magazine/0,9263,7601980803,00.html


Marcela Martínez 4

Métodos de conservación de los alimentos


Usos benéficos de los microorganismos en alimentos

Microorganismos usados en

fermentación.

Cultivos iniciadores y

bacteriófagos.

Microbiología y producción de

alimentos fermentados.

Bacterias benéficas

intestinales.

Biopreservativos alimenticios

de origen microbiano.

Ingredientes y enzimas

alimenticios de origen

microbiano.



Los microorganismos como productores de

alimentos

Queso, yogurt y suero

de leche

Panadería

Bebidas alcohólicas

Fructosa

Aspartamo

Ácido cítrico



Tipos de microorganismos

• Bacterias

• Mohos y levaduras

• Virus

• Protozoos


Bacterias

El termino bacteria también se emplea para denominar a todos los organismos unicelulares sin núcleo diferenciado que constituyen el nivel de organización procariótico.


Clasificación morfológica de las bacterias

Cocos

Bacilos

espirilosMarcela Martínez M.Sc.

http://es.wikipedia.org/wiki/Organismo

http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula


Marcela Martínez 5

Clasificación morfológica de las bacterias

Bacterias con yemas y apéndices

Filamentos

Espiroqueta


Clasificación morfológica de las

bacterias

División a lo largo del mismo

plano, formando cadenas

cortas

División a lo

largo de 2

planos

diferentes:

Tétradas

División a lo largo de 3 planos

2 cocos

juntos:

Diplococos

4 - 20 en

cadenas:

Estreptococos

regularmente:

Sarcinas

irregularmente

:

Estafilococos

Dos bacilos juntos:

Diplobacilos

Cadenas de bacilos:

Estreptobacilos

Empalizadas, Bacilos

lado con lado o en

figuras en X, V o Y Marcela Martínez M.Sc.

Bacterias importantes en alimentos


Grupos bacterianos importantes

en alimentos

termófilas

psicrótrofas

termodúricas

halotolerantes

acidófilas

osmofílicas

productoras de gas

formadoras de limo

formadoras de esporas

aerobias

anaerobias

anaerobias facultativas

proteolíticas

lácticas

lipolíticas


Mohos y levaduras


Características generales de los

hongos

Eucarióticos.

Se reproducen por medio de esporas, amplia

diseminación.

Tanto esporas sexuales como asexuales

pueden ser producidas, dependiendo de la

especie y las condiciones.

Normalmente son inmóviles, aunque algunos

tienen una fase móvil.



Marcela Martínez 6

Hay dos grupos

importantes

hongos filamentososUnicelulares

filamentosos o unicelulares


Géneros de mohos importantes

en alimentos


Géneros de levaduras importantes

en alimentos


Protozoos importantes en alimentos


Importancia de los virus en los

alimentos Algunos virus son capaces de

causar enfermedad entérica.

Algunos bacteriófagos son

usados para identificar

algunos patógenos

bacterianos.

Los bacteriófagos son usados

para transferir rasgos

genéticos en algunas especies

bacterianas.

Atacan y destruyen a la

mayoría de las bacterias

lácticas causando fallas en la

fermentación.Marcela Martínez M.Sc.

Vías de transmisión de los

virus entéricos



Marcela Martínez 7

Virus transmitidos por los

alimentos:

• Hepatitis A

• Virus de Polio

• Virus Echo

• Rotavirus

• Parvovirus

• Astrovirus

• Virus Norwalk

• Adenovirus entéricos

Norwalk virus

Rotavirus


Origen de la contaminación

microbiana en los alimentos


Orígenes y fuentes de

microorganismos

• Microflora natural

• Aire

• Suelo

• Agua

• Plantas

• Animales

• Humanos


Microorganismos en la industria de

alimentos

• Utensilios

• Equipos

• Materia prima

• Aditivos

• Recipientes

• Empaques

• Mesones


Estado actual de la microbiología de

alimentos


Fermentación de alimentos/probióticos

• Desarrollo de cepas con actividades metabólicas deseables por transferencia genética entre cepas.

• Desarrollo de BAL resistentes a bacteriófagos.

• Ingeniería metabólica de cepas para sobre producción de metabolitos deseados.

• Desarrollo de métodos para el uso de BAL para liberar proteínas inmunes.



Marcela Martínez 8

Fermentación de alimentos/probióticos

• Secuenciación de genomas de BAL y bacteriófagos para el mejor entendimiento de sus características.

• Preservación de alimentos con bacterias deseables y sus metabolitos antimicrobianos.

• Entendimiento de características importantes de bacterias probióticas y desarrollo de cepas deseables.

• Métodos efectivos para producir cultivos iniciadores para uso directo en procesamiento de alimentos.


Alteración de alimentos

• Identificación y control de nuevas

bacterias alterantes

• Deterioro debido a enzimas

bacterianas de alimentos

congelados y refrigerados con

fecha de vencimiento extendida.

• Desarrollo de métodos

moleculares (nanotecnología)

para identificar metabolitos de

bacterias alterantes y predecir la

fecha de vencimiento potencial

del alimento.

• Importancia del estrés ambiental

en la resistencia de bacterias

alterantes a preservativos

antimicrobianos. Marcela Martínez M.Sc.

Enfermedades transmitidas por

alimentos

• Métodos emergentes

para detectar bacterias

patógenas transmitidas

por alimentos de

alimentos contaminados.

• Aplicación de técnicas de

biología molecular

(nanotecnología) para

detección rápida de

bacterias patógenas en

alimentos y ambiente.


Enfermedades transmitidas por

alimentos

• Detección efectiva y control de

virus patógenos transmitidos

por alimentos.

• Potenciales transmisiones de

enfermedades prionicas de

alimentos de origen animal a

humanos.

• Identificar como nuevas

tecnologías adaptadas al

procesamiento de alimentos

pueden tener problemas

microbiológicos específicos y

diseñar métodos para superar

este problema.


Temas variados

• Diseñar

procedimientos de

higienización efectivos

para controlar

patógenos y

alterantes en

alimentos procesados.

• Uso efectivo de

microorganismos

deseables para

producir alimentos

fermentados.Marcela Martínez M.Sc.

Temas variados

• Diseñar métodos para

producir mejores cepas

iniciadoras para el uso en

alimentos fermentados y

probióticos.

• Conocer acerca de las

regulaciones de alimentos

(estatales, federales e

internacionales).

• Entender los problemas

microbiológicos de los

alimentos importados.



Marcela Martínez 9

“El secreto del éxito es la constancia en los

propósitos”

Benjamin DisraeliMarcela Martínez M.Sc.

introducción a la microbiología de alimentos

Education