MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL CRECIMIENTO MICROBIANOFactores intrinsecos: Se refieren a las propiedades fsicas y a la composicin qumica del propio alimento: actividad de agua, pH, nutrientes, potencial de oxidacin y estructura del producto alimentario.Factores extrinsecos: Caractersticas del ambiente donde se almacena el alimento: temperatura, humedad y tensin de oxigeno. Tratamientos tecnolgicos a que haya sido sometido el alimento, fsicos y qumicos, modifican la microbiota inicial y repercuten tambin en la composicin del producto final.Factores implcitos: Relaciones que se establecen entre los microorganismos presentes en los alimentos.

ACTIVIDAD DE AGUA (Aw)Se entiende como actividad de agua (Valor Aw),la humedad en equilibrio de un producto, determinada por la presin parcial del vapor de agua en su superficie.

Relacin entre la presin de vapor de agua del alimento (P) y la presin de vapor de agua del agua pura (Po)a la misma temperatura.

El valor de la Aw nos da una idea de la cantidad de agua disponible metablicamente.

Existe variacin Aw dependiendo de la Temperatura y la concentracin de la solucin.

ACTIVIDAD DE AGUA REDUCIDOLos microorganismos de importancia en la conservacin de los alimentos pueden multiplicarse a Aw ms bajo de 0,90, siendo:

HALOFILOS : Crecen en presencia de sal XERFILOS : Crecen en relativa sequedadOSMOFILOS: Crecen en altas presiones osmticas. Toleran al azcar.

EFECTO DE LA Aw REDUCIDOLa gran mayoria de los microorganismos requieren valores de Aw muy altos para poder crecer (0,98)Los valores mnimos de Aw para diferentes tipos de microorganismos: Bacterias 0,90; Levaduras 0,85 y Hongos filamentosos 0,80Existen m.o. Extremadamente tolerantes a Aw muy bajas Aw 0,60.La reduccin de la Aw para limitar el crecimiento bacteriano tiene importancia aplicada en industria alimentariaLa utilizacin de almibares, salmueras y salazones reduce la Aw del alimento para evitar su deterioro bacteriano.

GRUPOS PRINCIPALES DE ALIMENTOS EN RELACIN CON SU AwAw de 0,98 y superioresTodos los microorganismos causantes de toxiinfecciones alimentarias excepto los xerofilos y halofilosCarne, pescado frescoFrutas, hortalizas y verduras frescasLeche y otras bebidasHortalizas en salmuera en latasFrutas en jarabe diluidos

GRUPOS PRINCIPALES DE ALIMENTOS EN RELACIN CON SU AwAw entre 0,98 y 0,93Todos los microorganismos causantes de toxiinfecciones alimentarias pueden multiplicarse a valores ms alto de Aw comprendido en este intervalo.Leche evaporada, concentrado de tomate, panProductos crnicos y de pescado ligeramente salado (Carne curada y enlatadas)Embutidos fermentados (no secos) y cocidos.Frutas enlatadas en almibarCiruelas con alto contenido en agua.

GRUPOS PRINCIPALES DE ALIMENTOS EN RELACIN CON SU AwAw entre 0,93 y 0,85Alimentos con sal al 17% y concentracin de sacarosa a saturacin en la fase acuosa. Se produce toxinas (S. aureus); micotoxinas (mohos)Embutidos fermentados y madurosJamn tipo serranoLeche condensada azucarada. Aw entre 0,85 y 0,60Bacterias patgenas. La alteracin de los alimentos, ocurre por microorganismos xerfilos, osmfilos o halfilos.

GRUPOS PRINCIPALES DE ALIMENTOS EN RELACIN CON SU AwAw entre 0,85 y 0,60Alimentos de humedad intermediaFrutas secas, nuecesHarina, cerealesConfituras, mermeladas, melazasPescado muy saladoExtracto de carne

Aw inferiores a 0,60No se multiplican los microorganismos pero permanecen vivos por largo periodo de tiempo. Dulces, chocolate, miel, macarrones, fideos, galletas, papas fritas, verduras secas, huevos, leche en polvo

PROBLEMAS DE Aw EN ALIMENTOS MEZCLADOSLa Aw de un alimento inicialmente homogenea no esta distribuido uniformementeLa Aw en estos alimentos tiene zonas en donde es mucho mayor o mucho mas bajoHay diferencias de temperatura a consecuencia de los cambios climatolgicosDurante el transporte, variaciones de temperatura entre el da y la noche, y a la exposicin a luz solarInteracciones entre Aw y otros factoresExiste relacin pH, temperatura Potencial oxido reduccin y nutrientes

TEMPERATURA (T)Son agentes fsicos que aceleran o retardan el crecimiento de los microorganismos.Afecta la viabilidad y el desarrollo microbiano.Dentro del rango de -8C hasta +90C, afecta:. A la longitud de la fase de latencia. A la velocidad de crecimiento. Al nmero final de clulas. A las necesidades nutritivas. A la composicin qumica y enzimtica de las clulas.

RANGOS DE TEMPERATURA

GRUPOTEMPERATURA MINIMA (C)TEMPERATURA OPTIMA (C)TEMPERATURA MAXIMA (C)

Termfilos40 - 4555 7560 - 90Mesfilos5 1530 4535 47Psicrofilos-5 - +512 1515 20Psicrotrofos-5 - +522 -3030 - 35

RANGOS DE TEMPERATURA

GRUPOTEMPERATURA MINIMA (C)TEMPERATURA OPTIMA (C)TEMPERATURA MAXIMA (C)

Hipertermfilos60 - 7090 100105 - 110Termfilos35 4545 7060 80Mesfilos5 - 2030 4540 50Psicrotrofos0 - 520 -3525 - 40

O C0 10 20 30 40 50 60 Reproduccin Zona de Temperatura CrticaSin reproduccin, pero con sobre vivencia-20 -10TEMPERATURASin Reproduccin Muerte por aumento de temperatura

FACTORES QUE AFECTAN A LA TERMORESISTENCIA DE LOS MICROORGANISMOSAGUA: La termoresistencia aumenta al disminuir el agua o la humedad. Las clulas secas son ms resistentes al calor que las clulas hmedas. El contenido de agua del protoplasto determina el grado de resistencia al calor de las esporas.GRASA: En presencia de grasa hay aumento de la termoresistencia de algunos microorganismos, esto se debe a que la grasa influye directamente en el contenido de humedad de las clulas.pH: Los microrganismos son ms resistentes al calor que a su pH optimo de crecimiento (7,0)

FACTORES QUE AFECTAN A LA TERMORESISTENCIA DE LOS MICROORGANISMOSSALES: La influencia es variable y depende de la clase de sal, de la concentracin empleada. Algunas sales tienen efecto protector otras hacen ms termosensibles a las clulas (Sales de Calcio y Magnesio)CARBOHIDRATOS: La presencia de azucares aumenta la termoresistencia de los microorganismos se debe a la disminucin de la Aw originada por su elevada concentracion.PROTEINAS: Tiene efectos protector. Los alimentos deben ser sometidos a un tratamiento trmico mayor.

FACTORES QUE AFECTAN A LA TERMORESISTENCIA DE LOS MICROORGANISMOSNUMERO DE MICROORGANISMOS: A mayor nmero de microorganismos mayor termoresitencia debido a la produccin de sustancias antimicrobianas excretadas por la clula.EDAD DE LOS MICROORGANISMOS: Mayor resistencia al calor en fase estacionaria y menor durante la fase logaritmica. Las esporas viejas son ms resistentes que las jovenes.TEMPERATURA DE CRECIMIENTO: Cuando aumenta la temperatura de incubacin, aumenta la termoresistencia, esto se puede deber a la seleccin gnetica de las cepas.

FACTORES QUE AFECTAN A LA TERMORESISTENCIA DE LOS MICROORGANISMOSSUSTANCIAS INHIBIDORAS: El calentamiento en presencia de antibiticos termoresistentes de SO2 en el que hace disminuir la termoresistencia de la mayoria de los microorganismos.TIEMPO y TEMPERATURA: Cuando mayor es la temperatura tanto mayor es el efecto destructor del calor. Aumenta la temperatura disminuye el tiempo, se debe tener en cuenta los materiales que se utilizan y el tamao de la muestra.

pH-AcidezEl pH es un smbolo que indica si una sustancia es acida, neutra o bsica.El pH se calcula por la concentracin de iones de hidrogeno, un factor que controla la regulacin de muchas reacciones qumicas, bioqumicas y microbiolgicas.El crecimiento de los microorganismos requiere principalmente de nutrientes, agua, una temperatura adecuada y determinados niveles de pH.

pH-AcidezLos limites de pH para el crecimiento difieren ampliamente entre 1 y 11.La mayoria de los m.o. crecen mejor a valores de pH en torno a 7,0.En cuanto a sus relaciones con el pH las bacterias tienden a ser ms exigentes que los mohos y las levaduras siendo las bacterias patgenas las ms exigentes.Las bacterias pH entre 4,5 a 9; optimo 6,5 y 7,5.Las levaduras pH entre 2 a 9, mohos pH 2 a 11. Su optimo 4 a 6.

pH-AcidezAcidez baja pH 7 a 5.5 Leche 6,3 a 6,5 Pollo 5,6 a 6,4 Pescado 6,6 a 6,8 Patatas 5,6 a 6,2Acidez media pH 5.5 a 4,5 Platanos 4,5 a 5,2; Vegetales fermentados 3,9 a 5,1Acidos 4,5 a 3,7Mayonesa 3 a 4,1; Tomates 4Acidez baja pH

pH-AcidezLos valores bajos de pH (acido) pueden ayudar en la conservacin de los alimentos de dos maneras directamente, inhibiendo el crecimiento microbiano e indirectamente a base de disminuir la resistencia al calor de los microorganismos, en los alimentos que vayan a ser tratados termicamente.Tambien se puede inhibir la alteracin microbiana de algunos alimentos por acidificacin artificial. (acido acetico o citrico = vegetales)

pH-AcidezEn la mayor parte de las conservas de frutas al ser naturalmente acidas permiten el empleo de temperaturas inferiores a los 100C. En el caso de hortalizas y verduras con un pH ligeramente mas elevado que las frutas, necesitan un tratamiento trmico superior a 100C en autoclave, a una acidificacin previa hasta pH igual o inferior a 4,5 modificando las caractersticas del medio interno del alimento

pH-AcidezEl pH afecta a muchas propiedades funcionales como son: el color, flavor y textura de los alimentos. Las pulpas de frutas acidas con pH inferiores a 3,5 forman geles debiles que tienden a colapsarse. La albumina del huevo es un importante ingrediente de los alimentos debido a su capacidad para incorporar otros ingredientes mediante la formacin de una estructura tridimensional del gel. Las propiedades del gel dependern entre otras variables del pH. El comportamiento de las proteinas es claramente dependiente del pH.

POTENCIAL REDOXUn medio es oxidante cuando captura electrones y es reductor cuando los cede.

Cuando un m.o. requiere un ambiente oxidante se dice que desarrolla un metabolismo oxidativo (o respiratorio) mientras que los m.o. que requieren ambientes reductores (o menos oxidantes) realizan un metabolismo fermentativo.

POTENCIAL REDOXSe establecen cuatro grupos principales:AEROBIO ESTRICTOS: Necesitan oxigeno como aceptor final de electrones y un elevado potencial redox, no pueden servirse de una va fermentativa y carecen de catalasa para eliminar el perxido de hidrgeno. Predominan en la superficie de los alimentos o en aquellas zonas en las que el aire se puede utilizar fcilmente. Pseudomona, Micrococcus, Bacillus.

POTENCIAL REDOXAEROBIO FACULTATIVO: Pueden desarrollarse en presencia o en ausencia de oxigeno, tienen cadena respiratoria, enzimas de fermentacin y son catalasas positivos. En anaerobiosis suelen tener una menor tasa de crecimiento o sus exigencias en factores esenciales son mayores. Enterobacteriaceas, Staphylococcus.

POTENCIAL REDOXANAEROBIO ESTRICTO: Necesitan potenciales redox bajos o negativos; tienen un metabolismo fermentativo, son catalasa negativos y quedan inactivados de forma variable por la presencia de oxigeno, segn sea la presin parcial del mismo. Clostridium, Peptococcus.

POTENCIAL REDOXMICROAEROFILOS O AEROTOLERANTES: Son incapacs de respiracin aerobia, pero crecen en presencia de aire; carecen de catalasa, aunque pueden destruir los productos txicos del oxigeno mediante un mecanismo de acumulacin de pequeas concentraciones de manganeso.

CONTROL DE CALIDAD ANALISIS MICROBIOLOGICA

Calidad Sanitaria: Es el conjunto de requisitos microbiolgicos, fsico qumicos y organolpticos que debe reunir un alimento para ser considerado apto para el consumo humano.Criterio microbiolgico: Define la aceptabilidad de un producto o un lote de un alimento basada en la ausencia o presencia, o en la cantidad de microorganismos, por unidad de masa. Volumen, superficie o lote.Lote: Es una cantidad determinada de producto, supuestamente elaborado en condiciones esencialmente iguales cuyos envases tienen, normalmente un cdigo de lote que identifica la produccin durante un intervalo de tiempo definido, habitualmente de una lnea de produccin, de un autoclave u otra unidad critica de procesado. En el sentido estadstico, un lote se considera como un conjunto de unidades de un producto del que tiene que tomarse una muestra para determinar la aceptabilidad del mismo.

Plan de muestreo: Establecimiento de criterios de aceptacin que se aplican a un lote, basndose en el anlisis microbiolgico de un nmero requerido de unidades de muestra. Un plan de muestreo define la probabilidad de deteccin de microorganismos en un lote. Se deber considerar que un plan de muestreo no asegura la ausencia de un determinado organismo.

Conformacin de los criterios microbiolgicosEl grupo de alimento al que se le aplica el criterio.Los agentes microbiolgicos a controlar en los distintos grupos de alimentos.El plan de muestreo que ha de aplicarse al lote o lotes de alimentos.Los limites microbiolgicos establecidos para los grupos de alimentos.

Planes de muestreo: Los planes de muestreo solo se aplican a lote o lotes de alimentos y bebidas; se sustentan en el riesgo para la salud y las condiciones normales de manipulacin y consumo del alimento. Los planes de muestreo se expresan en trminos de planes de muestreo de dos y tres clases que dependen del grado del peligro involucrado. Un plan de muestreo de dos clases se usa cuando no se puede tolerar la presencia o ciertos niveles de un microorganismo en ninguna de las unidades de muestra. Un plan de muestreo de tres clases se usa cuando se puede tolerar cierta cantidad de microorganismos en alguna de las unidades de muestra.

SIMBOLOS EN LOS PLANES DE MUESTREO

CATEGORIA: Grado de riesgo que representan los microorganismos en relacin a las condiciones previsibles de manipulacin y consumo del alimento.n : Nmero de unidades de muestra seleccionadas al azar de un lote, que se analizan para satisfacer los requerimientos de un determinado plan de muestreo.c : Nmero mximo permitido de unidades de muestra rechazables en un plan de muestreo de 2 clases o nmero mximo de unidades de muestra que puede contener un nmero de microorganismos comprendidos entre m y M en un plan de muestreo de 3 clases. Cuando se detecte un nmero de unidades de muestra mayor a c se rechaza el lote.

m : Limite microbiologico que separa la calidad aceptable de la rechazable. En general, un valor igual o menor a m representa un producto aceptable y los valores superiores a m indican lotes aceptables o inaceptables. M : Los valores de recuentos microbianos superiores a M son inaceptables, el alimento representa un riesgo para la salud.

Agente CategoriaClase ncLimite por mlmicrobianomMAerobios mesofilos33515x105106Staphylococcus aureus 735210102

PLANES DE MUESTREO PARA COMBINACIONES DE DIFERENTES GRADOS DE RIESGO PARA LA SALUD Y DIVERSAS CONDICIONES DE MANIPULACION

Grado de importancia en relacion con la utilidad y el riesgo sanitarioCondiciones esperadas de manipulacion y consumo del alimento o bebida luego del muestreoCondiciones que reducen el riesgoCondiciones que no modifican el riesgoCondiciones que pueden aumentar el riesgoSin riesgo directo para la salud. Utilidad (por ej. Vida util y alteracion)Aumento de vida util Categoria 1 3 Clases n=5, c=3Sin modificacion Categoria 2 3 Clases n=5, c=2Disminucion de vida util Categoria 3 3 Clases n=5, c=1Riesgo para la salud bajo indirecto. (indicadores)Disminucion del riesgo Categoria 4 3 Clases n=5, c=3Sin modificacion Categoria 5 3 Clases n=5, c=2Aumento del riesgo Categoria 6 3 Clases n=5, c=1Moderado, directo diseminacion limitada Categoria 7 3 Clases n=5, c=2Categoria 8 3 Clases n=5, c=1Categoria 9 3 Clases n=10, c=1Moderado, directo, diseminacion potencialmente extensaCategoria 10 2 Clases n=5, c=0 Categoria 11 2 Clases n=10, c=0Categoria 12 2 Clases n=20, c=0Grave directoCategoria 13 2 Clases n=15, c=0 Categoria 14 2 Clases n=30, c=0Categoria 15 2 Clases n=60, c=0

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