MICROBIOLOGIA DE LOS ALIMENTOS

I : MICROBIOLOGIA DEL AGUA

I : MICROBIOLOGIA DEL AGUA

• El agua es esencial para la vida del hombre, pero también es una fuente importante de contaminación, especialmente en los sitios donde no se cuenta con agua potable.

• La OMS define que el agua es apta bacteriológicamente para consumo si se encuentra exenta de microorganismos patógenos de origen entérico y parasitario intestinal.

I : MICROBIOLOGIA DEL AGUA • Microorganismos presentes en el agua:– Parásitos : Giardia lamblia, Cryptosporidium parvum

– Virus : 87% de las infecciones causadas por agua son las que producen la hepatitis Ay C

– Bacterias Gram negativas ( generos Pseudomonas, Flavobacterium, Gallionella, Enterobacteriaceae, Aeromonas, Vibrio, Achromobacter, Alcaligenes, Bordetella,Neisseria, Moraxella y Acinetobacter.

I : MICROBIOLOGIA DEL AGUA Pseudomonas aeruginosa la de mayor relevancia sanitaria, es un patógeno

oportunista por excelencia y el agente etiológico principal de infecciones en vías urinaria, intestino, oído y heridas. Por su relativa resistencia al cloro es considerada un indicador de eficiencia de la cloración.

Las enterobacterias o Enterobacteriaceae son las más importantes dentro de los anaeróbicos facultativos y su presencia en agua está asociada a contaminación fecal Shigella (disenteria bacilar) , Salmonella typhimurium (gatroenteritis ) y S. typhi (fiebre tifoidea)

Vibrio cholerae (cólera). Su transmisión es casi exclusivamente por vía hídrica. Coliformes fecales: indican contaminación fecal.

• Desde el punto de vista bacteriológico, para definir la potabilidad del agua, es preciso investigar bacterias aerobias mesófilas y, coliformes totales y fecales.

POTABILIZACION DEL AGUA

II : MICROBIOLOGIA DE LOS VEGETALES

II : MICROBIOLOGIA DE LOS VEGETALES

• La estructura completa de la planta (raíz, tubérculo, tallo, hojas, frutos y semillas) son consumidos como alimentos por el hombre y los animales

• Cada vez mas se cultivan a gran escala y son transportados y almacenados durante largos periodos de tiempo.

• Son susceptibles a la contaminación y alteración microbiológica en todo su proceso productivo.

• Poseen mecanismos de protección , así la superficie externa tiene una cutícula dura y resistente ,también tienen orificios para el intercambio gaseoso (estomas y lentejuelas) que permiten el ingreso de m.o.

• Contienen agentes antimicrobianos propios como la lignina que es especialmente resistente a la degradación microbiana.

II : MICROBIOLOGIA DE LOS VEGETALES

• En general el tipo de alteración depende del pH, actividad de agua, etc. por lo que se deben dividir a los vegetales para su estudio microbiológico en :– Cereales– Frutas – Hortalizas

II. A) CEREALES

• Pertenecen a la familia de las Gramíneas y son la principal fuente de carbohidratos de la dieta.

• En este grupo están : trigo, arroz, cebada, avena, maíz, centeno, mijo y sorgo

• Se caracterizan por tener una Aw baja básicamente los m.o. que se presentan en estos alimentos son los mohos que pueden hacerlo durante el crecimiento, cosecha y almacenamiento .

II. A) CEREALES • Los hongos mas importantes durante el crecimiento de los

cereales son Cladosporium, Alternaria y Epicoccum que resisten los cambios climáticos bruscos que van desde la desecación y el calor en un día soleado hasta la desecación y el frio en la noche. También pueden existir especies de Fusarium

• Los hongos de almacenamiento son el Penicillium y Aspergillus. • La Aw y la temperatura son los factores importantes para la

alteración por crecimiento de mohos y la producción de micotoxinas.

II. A) CEREALES • Si en el almacenamiento se dan las condiciones de

Humedad y temperatura, el crecimiento de los mohos empieza a producir agua de respiración y la Aw y la temperatura suben, permitiendo el desarrollo cada vez mas rápido, la producción de olores a enmohecido, formación de costra , producción de micotoxinas y deterioro completo del grano.

• Lo mas importante es controlar la humedad y temperatura de almacenamiento. Si la humedad es elevada, se puede utilizar acido propiónico para inhibir el crecimiento de mohos. Son susceptibles al ataque de plagas (insectos y roedores)

II. B ) Legumbres, nueces y semillas oleaginosas

• Las legumbres pertenecen al genero Fabaceae de las plantas leguminosas y son las fuente principal de proteína vegetal : soya, frejol, habas, lentejas, maní.

• Algunos son fuentes también de aceites (soya, maní) , para lo que también se usan semillas oleaginosas como el girasol, palma, aceitunas

• Las nueces son especies arbóreas ricas en aceites.

II. B ) Legumbres, nueces y semillas oleaginosas

• Al igual que en los cereales, la Aw es el factor mas importante para el desarrollo de m.o. alterantes que son esencialmente mohos del genero Aspergillus, Penicillium y Paecilomyces.

• En estos alimentos el inconveniente adicional es que además de la alteración y posible producción de mico toxinas, los mohos tienen una intensa actividad lipolitica, lo que aumenta los ácidos grasos libres y por tanto la RANCIDEZ.

• Si se cosecha n a menor humedad posible y se desecan hasta un adecuado contenido de agua, pueden almacenarse por largo tiempo.

• Al igual que en los cereales, pueden afectarse por la presencia de insectos y roedores

II.3 ) Frutas

- Las frutas tienen una Aw muy elevada, sin embargo su pH bajo conduce a que la alteración sea básicamente por mohos.

- Los mohos son muy específicos, por ejemplo los cítricos son atacados por el moho azul y moho verde (Penicillium italicum y digitatum) , la podredumbre blanda de las manzanas (P. expansum), la roña o moteado negro (Venturia inaequalis), podredumbre parda (Monilia fructígena)

II.3 ) Frutas

- Para evitar el crecimiento de los mohos se debe recolectar la fruta en estado de madurez correcto, evitar que se magulle. La fruta enmohecida debe ser separada y destruida , y la higiene es muy importante.

- Se utilizan biocidas como : - Benomyl (superficie de frutas que se desecha la cascara :

plátano)- Bifenilo (naranjas )- Captan en el cultivo de fresas

- El uso de T de refrigeración y el aumento de CO2 permite prolongar el tiempo de vida útil.

II.4 ) Hortalizas

• Tienen Aw alta y pH casi neutro, por lo que son sensibles a la invasión bacteriana especialmente por especies pectinoliticas (degradan la pectina que da rigidez a la planta) Gram- : Erwinia, Pseudomonas y Xanthomonas ; Clostridum , Corynebacterium (patatas) y producen un reblandecimiento del tejido vegetal

• El daño bacteriano se produce por m.o. oportunistas que ingresan a los tejidos a través de heridas, grietas, daño por insectos, etc.

• Además pueden estar presentes, especialmente por el riego con aguas servidas y por su consumo crudo, Salmonella, Shigella, Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica y Aeromonas.

II.4 ) Hortalizas

- La prevención de la alteración se basa en el control de temperatura, humedad relativa y composición de la atmósfera.

- Se debe considerar el limite mínimo de humedad relativa de almacenamiento para evitar que se pierda el agua de los tejidos vegetales, lo que ocasionara su marchitez

Fermentación

• La fermentación es la conversión de :– Glucosa (C6H12O6) ------- 2Etanol (C2H5OH) + 2CO2 La levadura Saccharomyces cerevisiae es el micro organismo

que realiza este proceso en diferentes alimentos : Cerveza (malta = proveniente de la cebada )Vino (uva u otras frutas)Pan (harina de trigo y azucar)

El alcohol (etanol) tiene un efecto antimicrobiano.Si el proceso fermentativo continua se puede producir Vinagre

(acetaldehido)

III : MICROBIOLOGIA DE LOS PRODUCTOS LACTEOS

III a) Microbiología de la leche • Las bacterias presentes en la leche provienen de 3 fuentes:• 1) Interior de la ubre, si la vaca esta sana, la leche contiene

menos de 102-103 ufc /ml (micrococos, estreptococos, Corynebacterium bovis). Pero si la vaca tiene Mastitis (infección del tejido mamario) el numero de bacterias llega a 108 y puede haber cambios macroscópicos hay tambien107 leucocitos PMN

• Varios m.o. pueden estar presentes : Staphylococcus aureus,

Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, etc. y otros patógenos humanos como Salmonella, Listeria monocytogenes, Mycobacterium tuberculosis .

• Las infecciones se tratan con antibióticos de uso local y no debe ser vendida durante varios días después de tratamiento

III a) Microbiología de la leche 2 ) Exterior de la ubre y entorno : Puede contaminarse

con estiércol (E. coli, Campylobacter) suelo (Salmonella y Bacillus), alimento ensilado (Clostridios)

3) Los equipos para la obtención y manipulación de la

leche (pezoneras , tubería, recipientes, tanques) son la principal fuente de contaminación, ya que los residuos de la leche permiten el crecimiento de m.o.

Prevención : higiene en el ordeno , baño para desinfectar los pezones antes y después del ordeno, limpieza de los equipos, enfriamiento rápido.

III a) Microbiología de la leche

TRATAMIENTO TERMICO DE LA LECHE Condiciones del tratamiento

Mantenimiento a baja temperatura (LTH) 62,8 C durante 30 min

Alta temperatura, tiempo corto (HTST) 71,7 C durante 15 seg

Temperatura ultraelevada (UHT) 135 C durante 1 seg

Esterilizacion > 100 C durante 20-40 min

La leche era el principal alimento implicado en casos de tuberculosis y otras enfermedades, por lo que a partir de 1890 se empieza a Pasteurizarla

La Leche pasteurizada (LTH) se deberia conservar por 10 días en refrigeración, ya que se destruyen los psicrotrofos G-, bacterias patógenas y solamente se produce alteración (olor y sabor desagradable) por m.o. psicrotrofos G- (Pseudomona, Alcaligenes, Acinetobacter, introducidos luego del tratamiento.

III b) Derivados de la leche De la leche se producen muchos derivados, cuyo

proceso ayuda a la conservación de cada alimento debido a varios factores :

- Queso : T, pH, Aw- Yogur : T, pH- Leche evaporada : T, Aw- Leche condensada : T, Aw- Mantequilla : Aw, % grasa- Leche en polvo : T, Aw

III c) Yogur

• El yogur se obtiene por la conversión de :– Lactosa --- acido lácticoEsta reacción se produce gracias a la presencia de bacterias acido

lácticos de un cultivo “iniciador” (Lactobacillus delbueckii subesp. Bulgaricus + Streptococcus salivarius subesp. Thermophilus )

Esta reacción produce una disminución de pH hasta 3,8-4,2 , lo que evita el crecimiento de bacterias patógenas y extiende la vida útil del yogur (1 mes)

Además de sus cualidades beneficiosas para el tracto digestivo , sistema inmune, etc. Por lo que se conoce como alimento probiótico

El Kumis y el kefir son productos similares, pero que tienen un bajo porcentaje de alcohol.

IV ) Queso

• En este caso se une el efecto fermentador de bacterias acido lácticas con el Cuajo que permite la precipitación de la proteína de la leche (caseína), luego se separa el suero .

• Puede añadirse sal e incorporarse otras bacterias u hongos, que según el proceso de fermentación y maduración dan diferentes tipos de queso :– Blandos , semiblandos, duros y muy duros– Frescos, maduros

IV : MICROBIOLOGIA DE LAS CARNES

IV ) MICROBIOLOGIA DE LA CARNESLa CARNE es el tejido muscular y órganos (corazón, hígado, riñones, etc.) que se consume de los

animales

La carne esta compuesta básicamente de agua (75%) , proteína (19%), carbohidratos (1,2%), nitrógeno no proteico soluble (1,65%) minerales (0,65%), vitaminas.

Tiene muchos nutrientes, un alta Aw (>97%), un pH casi neutro (5,5-7) lo que la vuelve muy vulnerable a los microorganismos.

El pH de la carne es fundamental para el crecimiento microbianos (a pH mas acido , menos

crecimiento) y depende de la cantidad de glucógeno existente en el musculo en el momento de la muerte. Si el musculo posee suficiente glucógeno , este se transforma en acido láctico y baja el pH.

Si el animal se ha sometido a estrés, o ejercicio prolongado, se gastan las reservas de glucógeno y el pH no desciende originando una carne de color oscuro , seca y dura (DFD)

IV ) MICROBIOLOGIA DE LA CARNESLos músculos y órganos de un animal sano son relativamente “estériles” , si se los obtiene

de manera aséptica tienen menos de 10 bacterias / gramo.

Pero la piel y el tracto gastrointestinal son fuentes de contaminación con microorganismos (piel : micrococos, estafilococos, pseudomonas, mohos y levaduras : vísceras : muchos m.o. incluso patógenos) ,

Por ello se debe realizar la separación de la piel y evitar la contaminación de la canal con fugas del tracto gastrointestinal, también es común lavar la canales con agua caliente, agua clorada (50ppm) o con acido cítrico. Y luego mantenerla en refrigeración rápidamente.

Las aves son mas susceptibles a la contaminación por m.o. de la piel, ya que durante su procesamiento no se retira la piel , sin embargo la evisceración es mas fácil que en los bóvidos y puede lavarse la cavidad abdominal.

ALTERACIONES EN LA CARNE • La clase de m.o. que se desarrollan y alteran la carne dependen del ambiente

(temperatura y atmosfera de almacenamiento) así :– Refrigeración y O2 : aerobios psicrotrofos (Pseudomona, Acinetobacter,

Psychrobacter), Enterobacteriacea (Serratia l. y Enterobacteriacea)En el proceso de alteración se producen olores desagradables cuando se llega

a 107ufc/g (los compuestos son : esteres, alcoholes, cetonas y compuestos sulfurados, y en la ultima fase amoniaco y aminas –cadaverina y putrescina) .

Además se produce un mucilago superficial.

- Refrigeración y atmosfera modificada (envasada al vacio) : Shewanella p, Entereobacteriacea , Brochothrix t. que producen olores ácidos, metanotiol y dimetilsulfuro (olor a vinagre) .

Color de la carne : http://www.fagro.edu.uy/~alimentos/cursos/carne/Unidad%205/COLOR%20DE%20LA%20CARNE.pdf

V : MICROBIOLOGIA DE LOS PRODUCTOS MARINOS

VI. 1 ) MICROBIOLOGIA DEL PESCADO• Los peces contienen gran cantidad de bacterias en la piel, las

agallas y el tracto alimentario, flora que esta asociada a la T del agua en la que viven. Generalmente son eurihialinos (crecen a diferentes concentraciones de sal) y son Pseudomonas, Shewanella, Psychrobacter, Vibrio, Flavobacterium

• Los peces tienen baja concentración de CHO en sus músculos por lo que no desciende el pH (6,2-6,5) y también se produce la utilización rápida de proteínas produciendo olores y sabores desagradables (trimetilamina, amoniaco, sulfuro de hidrogeno, metil mercaptano, dimetil sulfuro)

• Se debe eviscerar los peces apenas se los pesca y mantenerlos en refrigeración (o colocar en hielo) para evitar su alteración .

VI. 2 ) MICROBIOLOGIA DE OTROS MARISCOS

• Los crustáceos como cangrejos y langostas contienen una mezcla se sustancias extractivas nitrogenadas que son fácilmente utilizadas por las bacterias , por lo que se dañan rápidamente y se recomienda mantenerlos vivos hasta su cocción para consumo.

• Los camarones contienen muchas bacterias del cieno y se deterioran rápidamente, por lo que deben ser congelados los mas rápidamente luego de su pesca

• Los moluscos (ostras, mejillones, conchas) tienen una alteración glucolitica , se deben mantener vivos hasta su punto de venta. Los mayores riesgos de salud publica se producen porque concentran las bacterias y los virus donde viven , por lo que deben consumirse cocidos.

El mayor problema con peces y marisco se producen por la intoxicación con Histamina, que se produce por las Entero bacteriácea a temperaturas >15 C a partir del aa Histidina y no se destruye con el calor. Su dosis máxima debe ser de 200 ppm .

VI : MICROBIOLOGIA DEL HUEVO

VI) MICROBIOLOGIA DEL HUEVO

• Los huevos son productos con alta Aw, pH relativamente neutro y con gran cantidad de nutrientes, por lo que son muy susceptibles al deterioro por microorganismos.

• Poseen una barrera natural que es la cascara que mientras esta entera no permite el ingreso de m.o.

• La clara contiene avidina que tiene actividad antibacteriana. • Con el tiempo, la cámara de aire se vuelve mas grande (flota

en el agua) y la utilización de compuestos nitrogenados por parte de las bacterias producen olor azufrado (desagradable)

• El riesgo de contaminación por Salmonella es alto, por lo que se recomienda ingerir huevos cocidos.

BIBLIOGRAFIA• Microbiología de agua. Conceptos básicos María C. Apella1,2 y Paula Z.

Araujo2,3 1Centro de Referencia para Lactobacilos y Universidad Nacional de Tucumán. Chacabuco 145, San Miguel de Tucumán, Tucumán CP 4000 Argentina; 2Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; 3Unidad de Actividad Química, Centro Atómico Constituyentes, Comisión Nacional de Energía Atómica. Avenida General Paz 1499. 1650 San Martín, Provincia de Buenos Aires, Argentina.

• avindustrias.com/files/MICROBIOLOGIA.DEL.AGUA.2009.ppt • http://www1.uprh.edu/esther/lab-micro-aplicada/conferencias/Microbio

log%C3%ADa%20de%20Agua-II%5B1%5D.pdf- Adams M.R. Moss M.O. Microbiología de Alimentos, Editorial AcribiaS.A. Zaragoza (España) 1997- Belitz H.D., Grosch W. .- Química de los Alimentos , Editorial Acribia ht

tp://www.fagro.edu.uy/~alimentos/cursos/carne/Unidad%205/COLOR%20DE%20LA%20CARNE.pdf