Procesos industriales III

Microbiología

Microbiología

• La microbiología de los alimentos es la partede la microbiología que trata de todos losprocesos en los que los microorganismosinfluyen en las características de los productosde consumo alimenticio humano o animal.

Clasificación de Microorganismos

Tipos de microorganismos

Bacterias

Hongos

Parasitos

Virus

BACTERIAS

Son organismos unicelulares.Sus células son procarióticas, es decir, carecen de núcleo celular.

Bacterias

Esféricas

Cocos

Alargadas

Bacilos

Microbial Hazards 5

Bacterias comunes en alimentos

• Bacillus cereus

• Campylobacter

• Clostridium botulinum

• Clostridium perfringens

• E. coli

• Listería monocytogenes

• Salmonella

• Shigella

• Staphylococcus aureus

• Vibrio

• Yersinia

HONGOS

Constituido por organismos eucariotas principalmente terrestres. Sus células tienen pared celular.

Hongos

Mohos

Multicelulares

Levaduras

Unicelulares

Microbial Hazards 7

Hongos comunes en alimentos

Aspergillus

Botrytis

Cladosporium

Fusarium,

VIRUS

Son organismos acelulares, son parásitos intracelulares obligados, es decir: sólo se replican en células con metabolismo activo, y fuera de ellas se reducen a macromoléculas

Microbial Hazards 9

Virus comunes en alimentos

Hepatitis A

Norovirus

Rotavirus

PARÁSITOS

La mayoría no son visibles a simple vista.No crecen en los alimentos.Se encuentran de forma natural en muchos animales:

Cerdos.Gatos.Roedores.Peces.

Microbial Hazards 11

Parásitos comunes en alimentos

• Anisakis simplex• Cryptosporidium

parvum• Cyclospora

cayetanensis• Giardia duodenalis• Toxoplasma gondii• Trichinella spiralis

Los microorganismos como productores de alimentos.

La mayoría de los procesos de fabricación de alimentos en losque intervienen microorganismos se basan en procesosfermentativos, de los que debemos destacar la fermentaciónláctica.

Tipo de fermentación

Microorganismo implicado

Sustrato Producto Alimento

Alcohólica LevaduraAlmidón, Glucosa

Etanol y CO2

Pan, vino, cerveza

Láctica Bacteria Carne picada Ácido láctico Embutidos

Homoláctica BacteriaLactosa, glucosa

Ácido láctico Yogur, queso

Heteroláctica BacteriaCarne picada,

pescadoÁcido láctico, CO2 y etanol

Embutidos, salsas de pescado,

salazón, pasta de pescado

Acética BacteriaVino, suero, malta, sidra

Ácido acético Vinagre

Los microorganismos agentes de deterioro

Se considera alimento deteriorado aquel dañado por agentesmicrobianos, químicos o físicos de forma que es inaceptablepara el consumo humano. El deterioro de alimentos es unacausa de pérdidas económicas muy importante:aproximadamente el 20% de las frutas y verduras recolectadasse pierden por deterioro microbiano producido por alguna delas 250 enfermedades de mercado.

Los agentes causantes de deterioro pueden ser bacterias,hongos y levaduras; siendo bacterias y hogos los másimportantes.

Agentes que influyen en el crecimiento microbiano

Temperatura Agua Oxigeno

Temperatura

Tipo de microorganismo

Temp. mínima

Temp. óptima

Temp. máxima

Psicrófilo -5 +5 12 - 15 15 - 20

Psicrótrofo -5 +5 25 - 30 30 - 35

Mesófilo 5 - 15 30 - 45 35 - 47

Termófilo 40 - 45 55 - 75 60 - 90

Agua

Concentración ALTA de agua:Crecimiento y desarrollo de bacterias y mohos y por reacciones enzimáticas y no enzimáticas

Concentración BAJA de agua:Reacciones autooxidantes y de deterioro físico

Agua

Es el componente de más alta concentración en la mayoría de los alimentosDetermina:

SaborEstructura físicaCapacidad manejo técnicoPerecibilidad

Agua

Lechugas 94 - 95 Yoghurt 88 – 89

Sandías 92.6 Jugo de naranja 87.5

Coles, espinacas 92.0 Leche 87.5

Piñas 80 – 87 Huevos 74

Plátanos 75 Carne asada 71

Manzanas 83 - 84 Salmón 65 – 75

Duraznos 80 – 87 Salchichas 62

Papas 79 Macarrones cocidos 60.6

Almejas, ostras 80 – 81 Pan blanco 34

Queso Cottage 76.5 Mantequilla 15

Actividad de agua

Potencial del agua para tomar parte en los procesos de deterioroDepende de:

Composición química del alimentoContenido de agua (% humedad)Tº del alimento

Oxigeno

Aire: 79% Nitrógeno = inerte; 20% Oxígeno = muy reactivo = dañoEfectos perjudiciales:

Oxidación química de nutrientesColorFlavorFavorece crecimiento mohosFavorece el crecimiento de bacterias aerobias

Los microorganismos como agentes patógenos transmitidos por alimentos.

Ciertos microorganismospatógenos son potencialmentetransmisibles a través de losalimentos. En estos casos, laspatologías que se producen suelenser de carácter gastrointestinal,aunque pueden dar lugar acuadros más extendidos en elorganismo e, incluso, asepticemias.

Alimentos Microorganismo generalmente asociado

Marisco crudo Vibrio sp., Virus Hepatitis A, Norovirus

Huevos crudos Salmonella

Carne mal cocinada Salmonella y Campylobacter, Escherichia coli STEC,Clostridium perfringens

Leche o zumos sinpasteurización

Salmonella, Campylobacter, Yersinia, STEC

Queso sin pasteurizar Salmonella, Campylobacter, Yersinia, Listeria sp., STEC

Conservas Clostridium botulinum (botulismo)

Hotdogs, jamón, etc. Listeria sp.

Tipos de peligrosMicrobiológicos

Ejemplos depeligros

Ejemplos de alimentosasociados

Enfermedadespotenciales

Bacterias Salmonella Campylobact

er

Huevos, aves, lechecruda y derivados

Leche, quesos yensaladas

Salmonelosis Campylobacteriosi

s

Virus Rotavirus Virus

Hepatitis A

Ensaladas y frutas Pescado, marisco,

vegetales, agua, frutas,leche

Diarrea Hepatitis A

Parásitos Toxoplasma Giardia

Carne de cerdo ycordero

Agua y ensaladas

Toxoplasmosis Giardosis

Priones Agente deBSE

Materiales de riesgo debovino

Variante de laenfermedad deCreutzfeldt-Jakobdisease

Infecciones mas comunes por alimentos

E coli

• Diarrea severa, dolores

abdominales, fiebre

baja, náuseas y mal

estar. En el caso de la

sepa O:157 puede

presentarse sangrado en

la heces.

Salmonella

• Cólicos abdominales,

diarrea, fiebre, dolores de cabeza

Clostridium botulinum

Sintomas

• Letargia, visión doble,

dificultad para hablar,

tragar y respirar,

parálisis y posible

muerte.

Factores que afectan al crecimiento bacteriano en

los alimentos.

Refrigeración

• Entendemos por refrigeración la conservación de alimentos a temperaturas inferiores a 10°C y superiores al punto de congelación del agua. La baja temperatura es, un factor limitante del crecimiento microbiano.

Choque de frío

• Cuando se enfríarápidamente un alimentomuchas de las bacteriasmesófilas quenormalmente resistirían latemperatura derefrigeración, muerencomo consecuencia delchoque de frío.

Congelación

• Se entiende por congelación laconservación de alimentos atemperaturas inferiores al puntode congelación del agua. Estastemperaturas pueden variardesde la que se obtiene en uncongelador casero (en torno a -2a -10ºC) y las conseguidas ensistemas de congelación máspotentes que pueden llegar a -30a -80ºC.

Altas temperaturas

• Las temperaturas superiores a las de crecimiento óptimo producen inevitablemente la muerte del microorganismo o le producen lesiones subletales.

Radiación ultravioleta

• La radiación ultravioletaproduce unadisminución exponencialen el número de célulasvegetativas o de esporascon el tiempo deirradiación. Diferentescepas de una mismaespecie pueden teneruna resistencia distinta.

Actividad de agua reducida

• La aw de un alimentopuede reducirseaumentando laconcentración de solutosen la fase acuosa de losalimentos mediante laextracción del agua omediante la adición desolutos

Acidez y pH

• En general, la presenciade ácidos en el alimentoproduce una drásticareducción de lasupervivencia de losmicroorganismos. Losácidos orgánicos débilesson más efectivos que losinorgánicos en laacidificación del mediointracelular.

Bibliografía

• Frazier, W. L. (2003). MICROBIOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS. 4ª ed Ed. Acribia. Zaragoza, España

• Hui, Y. H. (Ed.). (2006). Handbook of Food Science, Technology and Engineering (1 ed. Vol. 1): CRC press.