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2002
P P r r o o g g r r a a m m a a d d e e C C o o n n c c i i l l i i a a c c i i ó ó n n
Universidad de La Serena
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería en Alimentos
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Programa de Conciliación
Ingeniería de Ejecución
en Alimentos
Profesor :
Dr. MSc. Héctor Páez R.
2002
Tópicos en
Microbiología de
Alimentos
Universidad de la Serena
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería en Alimentos
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INDICE
Pagina
Algunos hitos de la Microbiología de alimentos Algunos hitos de la Microbiología de alimentos 0 0 5 5
Factores que afectan el desarrollo microbiano Factores que afectan el desarrollo microbiano 0 0 7 7
Factores intrínsecos Factores intrínsecos 0 0 7 7
Factores extrínsecos Factores extrínsecos 0 0 9 9
Temperatura Temperatura 0 0 9 9
El frío y la conservación de alimentos El frío y la conservación de alimentos 114 4
Factores implícitos Factores implícitos 2 2 0 0
Nutrientes Nutrientes 2 2 11
Medio ambiente Medio ambiente 2 2 33
pH pH 2 2 7 7
Ácidos orgánicos Ácidos orgánicos 337 7
Actividad del agua (aw) Actividad del agua (aw) 4 4 11
Sales de curado y análogos Sales de curado y análogos 5 5 11
Potencial redox Potencial redox 5 5 9 9
Metabolismo microbiano Metabolismo microbiano 6 6 5 5
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Bacterias asociadas con toxi-infecciones Bacterias asociadas con toxi-infecciones 7 7 5 5
Salmonella Salmonella 7 7 7 7
Shigella Shigella 8 8 2 2
Campilobacter jejuni Campilobacter jejuni 8 8 5 5
Yersinia enterocolitica Yersinia enterocolitica 8 8 8 8
Listeria Listeria 9 9 0 0
Escherichia coli enteropatógeno Escherichia coli enteropatógeno 9 9 33
Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus 9 9 6 6
Clostridium perfringens Clostridium perfringens 9 9 9 9
Clostridium botulinum Clostridium botulinum 110 0 2 2
Bacillus cereus Bacillus cereus 110 0 7 7
Fermentación láctica de vegetales Fermentación láctica de vegetales 11110 0
Microbiología de huevos Microbiología de huevos 112 2 5 5
Bio-filmes bacterianos en la industria Bio-filmes bacterianos en la industria 114 4 9 9
Resistencia del biofilme Resistencia del biofilme 115 5 4 4 Estudio de las Especificaciones Microbiólogicas Estudio de las Especificaciones Microbiólogicas
P P a a r r a a A A l l i i m m e e n n t t o o s s d d e e C C o o n n s s u u m m o o e e n n C C h h i i l l e e 116 6 6 6
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Factores Que Afectan El Desarrollo Microbiano
Factores Intrínsecos
S e refieren a las propiedades físicas, químicas y biológicas de los alimentos.
1. pH
: la mayoría de los microorganismos crecen mejor a pH cercano a 7,0 presentandolos siguientes rangos:
Bacterias 4,0 - 9,0
Levaduras 1,5 - 8,5
Hongos 1,5 - 11,0
2. Actividad del agua (a
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)
: representa el valor mínimo de agua libre, no-ligada para el
crecimiento de los m. o.
Mayoría de las bacterias alteradoras 0,91
Mayoría de las levaduras alteradoras 0,88
Mayoría de los hongos alteradores 0,80
Bacterias halófilas (sal) 0,75
Bacterias xerófilas (productos secos) 0,65
Bacterias osmofílicas (azúcar) 0,60
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3.
Potencial de oxido-reducción (O/R, Eh):
4.
La clasificación de los microorganismo en aerobios,
anaerobios o facultativos se basa en los requerimientos de Eh para la reproducción y
metabolismo.
Los microorganismo aerobios requieren valores positivos de Eh. Los microorganismo
anaerobios requieren valores de Eh negativos. Los microorganismo facultativos pueden crecer
indistintamente.
Contenido de nutrientes
5.
: los microorganismo requieren agua, energía, nitrógeno, vitaminas,
factores de crecimiento y minerales. Los requerimientos de nutrientes establece el siguiente
orden: mohos, levaduras, bacterias Gram negativas y bacterias Gram positivas.
Agentes antimicrobianos
6.
: pueden haberse adicionado intencionalmente o de forma natural,
provocando una inhibición o selección de microorganismo.
Estructura biológica
: son las cubiertas naturales (concha, piel, cáscara) que protegen al
alimento de daños. Una vez que esta protección está dañada, los microorganismo pueden
entrar e iniciar la alteración. Los envases sirven para reemplazar las barreras naturales que
han sido destruidas por el procesamiento.
Figura 1. Una de las estructuras
biológicas, Cloroplastos y Mitocondrias
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Factores Extrínsecos
S on las condiciones del medio ambiente que afectan tanto al alimento como a los
microorganismos.
Temperatura
Definición
: El hombre aprendió a lo largo de los siglos, por vía empírica a explotar las
temperaturas extremas para la conservación de sus alimentos. Observó que enfriándolos se
retrasaba su alteración; que manteniéndolos en estado congelado se conservaban durante largos períodos de tiempo; que el calentamiento eliminaba los agentes de la alteración de origen
microbiano y que, si se evitaba la recontaminación mediante un envasado adecuado, los
alimentos térmicamente tratados podían conservarse incluso a la temperatura ambiente.
Definición
Del mismo modo, conoció que algunos alimentos, mantenidos a temperatura ambiente,
sufren modificaciones de sus propiedades organolépticas, pero siguen siendo aptos para el
consumo y se vuelven más estables. Así fue desarrollando una amplia variedad de alimentos fermentados, muchos de ellos originalmente asociados a los alimentos frescos disponibles en la
región y a una determinada raza o tradición. La sociedad moderna consume cientos de productos
fermentados que siguen siendo esencialmente idénticos a los que se consumían hace varias
generaciones pese a que muchos de ellos fueron favorecidos por la aplicación de los avances
científicos y técnicos. Las fermentaciones utilizadas generalmente son las lácticas y las
alcohólicas, o una combinación de ambas. Si el alimento original contiene un azúcar fermentable
y se encuentra poco salado es probable que se produzca una fermentación láctica. Si su sabor es
ácido, lo esperable es una fermentación alcohólica. En cualquier caso, para conseguir las
características deseadas en el producto fermentado, resulta esencial el control de la temperatura.
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La temperatura y el crecimiento microbiano
Probablemente la temperatura es el más importante de
los factores ambientales que afectan a la viabilidad y el
desarrollo microbianos. Aunque el crecimiento microbiano es
posible entre alrededor de -8 y hasta +90° C, el rango de
temperatura que permite el desarrollo de un determinado
microorganismo rara vez supera los 35° C.
Cualquier temperatura superior a la máxima de
crecimiento de un determinado microorganismo resulta fatal para el mismo, y cuanto más
elevada es la temperatura en cuestión tanto más rápida es la pérdida de viabilidad. Sin embargo,
la letalidad de cualquier exposición a una determinada temperatura por encima de la máxima de
crecimiento depende de la termorresistencia que es una característica fundamental del
microorganismo considerado.
Siempre se debe tener en cuenta a la relación temperatura-tiempo. Las temperaturas
superiores a las que los microorganismos crecen producen inevitablemente su muerte o les
provocan lesiones sub-letales, las células lesionadas pueden permanecer viables pero son
incapaces de multiplicarse hasta que la lesión no se haya recuperado. Las exposiciones drásticas
provocan en las poblaciones un progresivo y ordenado descenso de sus tasas de crecimiento
debido a la muerte de un número de células tanto más elevado cuanto más prolongado sea el
tiempo de exposición. Los factores que afectan a la termorresistencia, además del tipo de
microorganismo, son el número de células existente, la fase del crecimiento en que se encuentran,
y las condiciones del medio en el que se efectúa el calentamiento de los microorganismos. Las
esporas bacterianas son muy resistentes a las temperaturas extremas; Algunas pueden incluso
sobrevivir tratamientos de varios minutos a 120° C y horas a 100° C.
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Las células vegetativas de los gérmenes esporulados, al igual que las levaduras y los
hongos, no son más termorresistentes que las bacterias vegetativas. La mayoría mueren luego de
unos minutos a 70°-80º C y en los alimentos húmedos ninguno resiste más que una exposición
momentánea a 100° C. Cuanto más elevada sea la carga microbiana inicial, tanto más tardaráuna población en alcanzar un determinado valor. Un buen proceso está diseñado suponiendo
una determinada carga microbiana en el producto fresco. El uso de prácticas defectuosas que
permitan una excesiva multiplicación microbiana antes de su aplicación puede comprometer
seriamente el éxito de un tratamiento térmico.
Los microorganismos sobreviven a temperaturas inferiores a la mínima de crecimiento.
Los efectos letales de la refrigeración y la congelación dependen del germen considerado, delmicroambiente y de las condiciones de tiempo y temperatura de almacenamiento. Algunos
microorganismos permanecen viables durante largos periodos de tiempo si se mantienen
congelados a temperaturas suficientemente bajas.
Los tratamientos térmicos y la preservación de los alimentos
S e emplea el calor para impedir el crecimiento de los microorganismos aplicando
temperaturas adecuadas para su destrucción o manteniéndolos a temperaturas algo por
encima de las que permiten el desarrollo microbiano, como sucede cuando se mantiene caliente la
comida después de su preparación, en espera de proceder a servirla. También pueden tener efectos
antibacterianos los tratamientos térmicos a que se someten los alimentos persiguiendo otros
objetivos. El escaldado, utilizado en la conservación de vegetales para inactivar las enzimas,
fijar el color, reducir el volumen, etc., destruye la mayor parte de las células vegetativas
bacterianas, así como los mohos y las levaduras. En forma similar, algunos sistemas de cocción o
precocción, como los que se aplican a los crustáceos para facilitar la eliminación del caparazón, o
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al atún para su desengrasado antes del enlatado, ejercen efectos letales sobre las bacterias. Como
los efectos letales del calor son acumulativos, los tratamientos térmicos suaves, como el
escaldado o la precocción, pueden incrementar la eficacia del auténtico tratamiento térmico letal
subsiguiente, eliminando algunos gérmenes sensibles al calor y sensibilizando los tipos mástermorresistentes.
Cuando se pretende utilizar el calor para la destrucción de los microorganismos presentes
en los alimentos, se puede recurrir a diferentes procedimientos. Los tratamientos térmicos
comunes son pasteurización o esterilización.
Esterilización comercial
Los tratamientos esterilizantes más drásticos suelen aplicarse a
los alimentos poco ácidos (pH > 4,6), envasados en recipientes
herméticos (alimentos enlatados, por ejemplo). Las temperaturas de
tratamiento oscilan generalmente entre 115 y 130° C.
Los tratamientos esterilizantes más drásticos suelen aplicarse a los
alimentos poco ácidos (pH > 4,6), envasados en recipientes herméticos
(alimentos enlatados, por ejemplo). Las temperaturas de tratamiento
oscilan generalmente entre 115 y 130° C.
La esterilidad de los alimentos enlatados de escasa acidez exige que se encuentren libres
de patógenos y de microorganismos capaces de multiplicarse en el alimento bajo condiciones de
almacenamiento normal, no refrigerado. Es preciso destruir las esporas de Clostridium
botulinum que, de lo contrario, germinarían, se multiplicarían y producirían su letal toxina. Los
tratamientos aplicados a los alimentos poco ácidos superan con frecuencia a los necesarios para
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la termo-destrucción del Clostridium botulinum, es decir, disminuir doce veces órdenes de
magnitud su recuento inicial (12 D). Cuando se espera que sea alto el riesgo de crecimiento de
bacterias termófilas, se aplican tratamientos térmicos más drásticos, como ocurre en los
alimentos con destino a países de climas tropicales.
la termo-destrucción del Clostridium botulinum, es decir, disminuir doce veces órdenes de
magnitud su recuento inicial (12 D). Cuando se espera que sea alto el riesgo de crecimiento de
bacterias termófilas, se aplican tratamientos térmicos más drásticos, como ocurre en los
alimentos con destino a países de climas tropicales.
La presencia de esporas de Clostridium botulinum en alimentos ácidos (pH < 4,5) carece
prácticamente de significado (ya que no ha podido demostrarse la germinación y crecimiento de
estos microorganismos a pH inferiores a 4,5). Este hecho y la relativamente baja
termorresistencia de los principales tipos microbianos implicados en el deterioro de este tipo de
alimentos (como, por ejemplo, Bacillus coagulans, B. polymyxa, B. macerans, especies del género
Leuconostoc, ciertos lactobacilos, levaduras y mohos) permite utilizar en estos alimentostratamientos térmicos bastante menos drásticos que en los no ácidos.
La presencia de esporas de Clostridium botulinum en alimentos ácidos (pH < 4,5) carece
prácticamente de significado (ya que no ha podido demostrarse la germinación y crecimiento de
estos microorganismos a pH inferiores a 4,5). Este hecho y la relativamente baja
termorresistencia de los principales tipos microbianos implicados en el deterioro de este tipo de
alimentos (como, por ejemplo, Bacillus coagulans, B. polymyxa, B. macerans, especies del género
Leuconostoc, ciertos lactobacilos, levaduras y mohos) permite utilizar en estos alimentostratamientos térmicos bastante menos drásticos que en los no ácidos.
Pasteurización
Este término se usa en un sentido amplio en Tecnología de
Alimentos, para designar cualquier tratamiento térmico cuyo objetivo
sea la destrucción de la mayor parte de las formas vegetativas de los
microorganismos capaces de alterar los alimentos o de interferir con el
desarrollo de fermentaciones deseables.
En la pasteurización suelen emplearse temperaturas inferiores a 100° C. La severidaddel tratamiento varía considerablemente con la naturaleza del alimento y los propósitos
perseguidos. En el caso de algunos alimentos que van a ser consumidos sin tratamiento posterior
alguno (leche, huevo liquido), el objetivo primordial es el de eliminar riesgos sanitarios; en otros
casos la pretensión principal es la de reducir las tasas de microorganismos responsables de
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alteración, de manera que el alimento pueda gozar de una vida útil adecuada. Las esporas
viables de Clostridium botulinum sobreviven la pasteurización, pero para evitar su desarrollo se
puede recurrir a otros factores tales como una baja aw, refrigeración, conservadores,
almacenamiento a congelación y acidificación, o a una combinación de varios de ellos.
alteración, de manera que el alimento pueda gozar de una vida útil adecuada. Las esporas
viables de Clostridium botulinum sobreviven la pasteurización, pero para evitar su desarrollo se
puede recurrir a otros factores tales como una baja aw, refrigeración, conservadores,
almacenamiento a congelación y acidificación, o a una combinación de varios de ellos.
Los tratamientos con frío y la conservación de los alimentos
Refrigeración
El enfriamiento y subsiguiente almacenamiento de los alimentos
a temperaturas comprendidas en el rango delimitado entre 5° C y
el punto de congelación de los alimentos, empleadas para
incrementar la vida útil de éstos, ofrece, además, protección
contra el desarrollo de los gérmenes patógenos. El enfriamiento
rápido y el almacenamiento a temperaturas inferiores a 5° Cimpide eficazmente el desarrollo de los gérmenes patógenos,
excepto el clostridium botulinum tipo E, algunas bacterias
saprofitas y diversos hongos (que crecen a temperaturas de hasta
-5° C).
Los alimentos capaces de permitir el desarrollo microbiano deben enfriarse rápidamente
antes de almacenarlos. Esta recomendación es extremadamente importante, sobre todo para los
alimentos sometidos a calentamiento y no consumidos de inmediato. El rango de temperatura
comprendido entre 5 y 50° C incluye la temperatura óptima de crecimiento de todas las bacterias
patógenas y de la mayoría de las causantes del deterioro de los alimentos, por lo que si no se
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enfrían rápidamente, los alimentos que se encuentren en este rango podrán lograr rápidamente
elevadas tasas microbianas.
Las medidas de control encaminadas a incrementar la eficacia del almacenamiento a
refrigeración deben tender a reducir la población microbiana antes del enfriamiento, a asegurar
un eficaz proceso de refrigeración, a evitar la subsiguiente contaminación y a impedir las
fluctuaciones de la temperatura durante el almacenamiento.
Congelación
L L a congelación puede dividirse en tres etapas: el Enfriamiento, desde la temperatura inicial
del producto hasta aquella a la que la congelación comienza, el Cambio de estado, durante
el cual se libera el color latente del agua y el Enfriamiento posterior, hasta la temperatura de
almacenamiento.
Los efectos de la congelación sobre la población microbiana de los alimentos pueden
correlacionarse con las tres etapas del proceso. El enfriamiento inicial puede destruir, o producirla lesión del frío, a una determinada proporción de los componentes de la microflora. El descenso
de la temperatura reduce la velocidad de crecimiento de los psicro-tolerantes todavía capaces de
multiplicarse. La transformación del agua en hielo puede lesionar mecánicamente, o destruir,
una cierta proporción de microorganismos. El tercer periodo de enfriamiento, hasta la
temperatura de almacenamiento, inhibe aún más la multiplicación de los microorganismos que
toleran las bajas temperaturas hasta que su crecimiento cesa alrededor de los -8° C.
La eficacia de un proceso de congelación, como sistema de conservación, depende de
numerosos factores, entre los que deben incluirse la carga microbiana inicial, las dimensiones del
producto a congelar, el material de envasado, la velocidad de congelación, el tiempo y la
temperatura de almacenamiento y las condiciones de tiempo y temperatura en las que se
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desarrolla la descongelación. La congelación debe ser lo suficientemente rápida como para
minimizar el desarrollo de las transformaciones microbianas y enzimáticas del producto. Un
proceso de congelación que se prolongue durante varios días es muy probable que permita la
alteración de origen microbiano. Para impedir las pérdidas de agua y la recontaminación puederecurrirse a un envasado adecuado, que debe retener en cuenta sus efectos sobre la velocidad de
congelación. Dada la complejidad del proceso de congelación es esencial operar bajo condiciones
apropiadamente diseñadas, controlando los parámetros físicos y los aspectos higiénicos del
proceso.
Las respuestas de los microorganismos a la congelación
son variables: unos la resisten, pero son susceptibles desufrir lesiones durante el almacenamiento a congelación o
durante la descongelación; otros son sensibles a la
congelación, al almacenamiento a congelación y a la
descongelación, aunque sólo en determinadas
circunstancias y finalmente otros se ven inactivados par
la congelación casi en cualquier circunstancia. La mayor
parte de las esporas y algunas células vegetativas
sobreviven prácticamente inalteradas. Muchos otros
microorganismos no esporulados son sensibles a una o más
de las etapas implicadas en el uso de las temperaturas bajo
cero para la conservación de los alimentos.
Generalmente son más letales temperaturas de congelación relativamente altas que las
más bajas. Son más los microorganismos que mueren o son lesionados en el intervalo de
temperatura de -2° C a -10° C que a -15° C; a -30° C los efectos letales son aún mis bajos.
Desgraciadamente las temperaturas de congelación altas, que son las que producen los efectos
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letales más acusados sobre los microorganismos, dañan también más a numerosos alimentos por
lo que las posibilidades de su empleo son muy limitadas.
Almacenamiento congelado
D urante el almacenamiento congelado pueden seguir destruyéndose los microorganismos.
Aunque inicialmente la velocidad de destrucción durante el almacenamiento puede ser
elevada, generalmente disminuye a lo largo del tiempo y es baja a temperaturas inferiores a –60
°C..
D
La microflora de los alimentos
congelados está constituida par los gérmenes
más resistentes que componían su carga inicial.
Las esporas son muy resistentes a la
congelación y es probable que sobrevivan sin
cambios significativos en sus recuentos. La
congelación tampoco afecta a las toxinas de Clostridium botulinum y Staphylococcus aureus;
por ello, es posible contraer una intoxicación alimentaria mediante la ingestión de un alimento
congelado que contenga toxina preformada.
Pese a que en los alimentos congelados a temperaturas inferiores a -10° C el crecimiento
microbiano no puede tener lugar, las enzimas permanecen activas en ellos, lo cual limita la vida
útil de los alimentos congelados.
Descongelación
E l desarrollo microbiano tras la descongelación de los alimentos depende de los recuentos y
tipos de microorganismos que sobrevivan, así como del alimento de que se trate. La
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composición de la flora microbiana de un alimento descongelado depende fundamentalmente de
la microflora antes de la congelación, viéndose ésta modificada por la acción selectiva del
proceso de congelación. La descongelación no controlada puede resultar en un incremento
significativo de las poblaciones bacterianas. Las condiciones durante la descongelación y eltiempo y temperatura de almacenamiento tras la descongelación son de primordial importancia.
Las superficies de los grandes bloques descongelados pueden alcanzar la temperatura del medio
de descongelación varias horas antes de que esté totalmente descongelado el centro. Si la
temperatura de descongelación es suficientemente alta, el crecimiento bacteriano en la superficie
será rápido. La congelación puede afectar a la integridad estructural de los alimentos,
facilitando el ataque microbiano. La condensación de agua sobre la superficie de los alimentos,
durante la descongelación y la consiguiente acumulación de humedad en los productos
envasados, pueden proporcionar un ambiente favorable al desarrollo microbiano.
Almacenamiento tras la descongelación
La descongelación de productos voluminosos para
su venta al "por menor" requiere un control tan estricto
como la congelación inicial. Como el calor se transmite
más lentamente a través del producto descongelado, la
descongelación puede exigir más tiempo que la
congelación. Los productos descongelados se alteran por
las mismas vías que sus homólogos no congelados y deben
conservarse a refrigeración.
Frutas en Descongelación
1. Temperatura de almacenaje
: afecta a la flora microbiana presente dentro o sobre el alimento.emperatura de almacenaje
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Microorganismo Rango de temperatura Temperatura óptima
p p s s i i c c r r ó ó f f i i l l o o s s < < 0 0 h h a a s s t t a a 2 2 0 0 o o C C 115 5 o o C C
s s i i c c r r ó ó t t r r o o f f o o s s 0 0 a a 330 0 o o C C 2 2 0 0 - - 330 0 o o C C
m m e e s s ó ó f f i i l l o o s s 2 2 0 0 a a 4 4 5 5 o o C C 330 0 - - 4 4 0 0 o o C C
t t e e r r m m ó ó f f i i l l o o s s > > 4 4 5 5 o o C C 5 5 5 5 - - 6 6 5 5 o o C C
Temperatura Crecimiento
6 6 2 2 ,,8 8 - - 110 0 0 0 ,,0 0 o o C C M M u u e e r r t t e e d d e e l l a a b b a a c c t t e e r r i i a a
4 4 0 0 ,,0 0 - - 6 6 2 2 ,,8 8 o o C C R R e e d d u u c c c c i i ó ó n n d d e e l l a a m m u u l l t t i i p p l l i i c c a a c c i i ó ó n n
337 7 ,,7 7 - - 4 4 0 0 ,,0 0 o o C C M M u u l l t t i i p p l l i i c c a a c c i i ó ó n n
336 6 ,,0 0 - - 337 7 ,,7 7 o o C C M M u u l l t t i i p p l l i i c c a a c c i i ó ó n n r r á á p p i i d d a a
115 5 ,,0 0 - - 336 6 ,,0 0 o o C C M M u u l l t t i i p p l l i i c c a a c c i i ó ó n n
7 7 ,,2 2 - - 115 5 ,,0 0 o o C C M M u u l l t t i i p p l l i i c c a a c c i i ó ó n n r r e e d d u u c c i i d d a a
0 0 ,,0 0 - - 7 7 ,,2 2 o o C C
M M u u l l t t i i p p l l i i c c a a c c i i ó ó n n l l e e n n t t a a o o s s i i n n m m u u l l t t i i p p l l i i c c a a c c i i ó ó n n ,, s s i i n n
m m u u e e r r t t e e d d e e l l m m i i c c r r o o o o r r g g a a n n i i s s m m o o
2. Humedad relativa
umedad relativa: mayores temperaturas implican menor humedad relativa. Los alimentos
deben almacenarse de tal forma que no pierdan o ganen humedad.
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3.
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biente gaseosombiente gaseoso
: 10% de CO 2 u otros gases tales como el ozono, ayudan a retardar la
alteración.
biente gaseosobiente gaseoso
Procesamiento: el procesamiento puede modificar alguno de los factores intrínsecos.rocesamiento
.
Factores Implícitos
S
on las propiedades inherentes del microorganismo que son modificadas o influenciadas porlos otros factores.S
Tasa de crecimiento específico
: es definida bajo condiciones óptimas y definida por la fase
lag (ajuste o latencia), tasa de crecimiento logarítmico y número total de células.
Tasa de crecimiento específico
.
Simbiosis
: un organismo puede provocar cambios en las condiciones de crecimiento de otro
organismo. Esto puede ocurrir por seis mecanismos: 1.- disponibilidad de nutriente, 2.-
cambios en el pH del alimento, 3.- cambios en el potencial redox, 4.- cambios en el aw del
alimento, 5.- eliminación de agentes antimicrobianos y 6.- daños a la estructura del
alimento.
Simbiosis
.
Antagonismo
: un organismo provoca la muerte, daña o inhibe el crecimiento de otro
organismo. Esto puede ser producido por cinco mecanismos:
Antagonismo
.
Utilización competitiva de los nutrientes,.
2.
Cambios en el pH del alimento,
3.
Formación de agentes antimicrobianos,
4. Cambios en el potencial redox y
5. Lisis de bacterias especialmente por fagos.
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Nutrientes y Crecimiento Microbiano
L L o o s s m m i i c c r r o o o o r r g g a a n n i i s s m m o o r r e e q q u u i i e e r r e e n n:
1.- Agua
2.- Energía
3.- nitrógeno
4.- vitaminas y factores de crecimiento
5.- minerales
Fuentes de energía:
uentes de energía:
1) azúcares 2) alcohol
3) amino-ácidos 4) lípidos
5) almidones 6) celulosa
7) ácidos orgánicos 8) pectinas
9) proteínas
Fuentes de nitrógeno:
uentes de nitrógeno:
1) amino ácidos 2) proteínas
3) nucleótidos 4) péptidos y polipéptidos
5) nitrato 6) amonio, etc.
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Vitaminas:
Generalmente se requiere vitaminas del complejo B.
Las bacterias Gram (+) tienen menos capacidad de síntesis de vitaminas. El resto soncapaces de sintetizar la mayoría de las vitaminas.
Los microorganismos patógenos son, generalmente, más exigentes que los no-patógenos.
El procesamiento generalmente reduce el contenido vitamínico.
Vitaminas termolábiles
= tiamina, folato, pentotenato, vitamina C, etc.
Vitaminas foto-sensibles
= riboflavina, vitamina D, etc.
Minerales = Sales de Na, K, Ca, Mg, P S Fe, Cu, Mn, Zn, Co.
Medio A g/L Medio B g/L
P P e e p p t t o o n n a a 2 2 0 0 A A g g a a r r 15
M M a a l l t t o o s s a a 110 0 T T r r i i p p t t o o n n a a 12,5
K K 2 2 H H P P O O 4 4 11,,5 5 E E x x t t r r a a c c t t o o d d e e l l e e v v a a d d u u r r a a 7,5
M M g g S S O O 4 4 0 0 ,,7 7 33 D D e e x x t t r r o o s s a a 10
A A g g a a r r 115 5 C C i i t t r r a a t t o o d d e e S S ó ó d d i i o o 5
A A g g u u a a 11 L L i i t t r r o o T T i i a a m m i i n n a a - - H H c c l l 0,0001
N N a a C C l l 5
K K 2 2 H H P P O O 4 4 5
M M n n C C l l 2 2 0,14
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M M g g S S O O 4 4 4 M g 0,80,8 g S S O
F F e e S S O O 4 4 0,04
S S o o r r b b i i t t a a n n 0,2
O 4
Medio C g/L Medio D g/L
E E x x t t r r a a c c t t o o d d e e c c a a r r n n e e 1 T T r r i i p p t t o o n n a a 5
P P r r o o t t e e o o s s a a p p e e p p t t o o n n a a 10 E E x x t t r r a a c c t t o o d d e e l l e e v v a a d d u u r r a a 2,5
N N a a C C l l 5 G G l l u u c c o o s s a a 1
P P ú ú r r p p u u r r a a d d e e B B r r o o m m o o A A g g a a r r 15
C C r r e e s s o o l l 0,015 A A g g u u a a 1 Litro
A A g g u u a a 1 Litro
(Revisar tabla de composición de alimentos)
Condiciones del medio ambiente y crecimiento microbiano
1.- Condición física del alimento
2.- Composición química del alimento (nutrientes, pH, O/R, etc)
3.- Temperatura
4.- Otros microorganismo: la microflora de los alimentos está constantemente cambiando.
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Proceso dinámico, nunca estático
roceso dinámico, nunca estático.
Ejemplo: Hortalizas para congelar
Etapa del Proceso UFC/g
R R e e c c e e p p c c i i ó ó n n 11,,11 * * 110 0 7 7
D D e e s s p p u u é é s s d d e e l l l l a a v v a a d d o o 11,,0 0 * * 110 0 6 6
D D e e s s p p u u é é s s d d e e l l b b l l a a n n q q u u e e a a d d o o 11,,0 0 * * 110 0 4 4
A A l l a a s s a a l l i i d d a a d d e e l l b b l l a a n n q q u u e e a a d d o o r r 2 2 ,,4 4 * * 110 0 5 5
C C i i n n t t a a d d e e i i n n s s p p e e c c c c i i ó ó n n 4 4 ,,11 * * 110 0 5 5
E E n n t t r r a a d d a a a a l l f f r r e e e e z z e e r r 7 7 ,,4 4 * * 110 0 5 5
D D e e s s p p u u é é s s d d e e c c o o n n g g e e l l a a r r 5 5 ,,6 6 * * 110 0 5 5
Tiempo de generación (horas)
Microorganismo
icroorganismo
0
o
C
o
C
10
o
C
0
o
C
20
o
C
0
o
C
E E n n t t e e r r o o b b a a c c t t e e r r .. a a e e r r o o g g e e n n e e s s 337 7 ,,7 7 4 4 ,,11 11,,33
P P s s e e u u d d o o m m o o n n a a s s p p ( ( # # 9 9 2 2 ) ) 2 2 6 6 ,,6 6 5 5 ,,4 4 11,,7 7
P P s s e e u u d d o o m m o o n n a a s s p p ( ( # # 6 6 9 9 ) ) 2 2 9 9 ,,11 6 6 ,,5 5 11,,9 9
B B a a c c i i l l l l u u s s s s p p 330 0 4 4 ,,5 5 - - - -
V V i i b b r r i i o o m m a a r r i i n n u u s s 33,,8 8 - - - - - - - -
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Clase, tipo y cantidad de microorganismos
11
) ) L
L a a
m m
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y y
o o r r í í a a
d d
e e l l o o
s s a a
l l i i m m
e e n n
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r r e e s s e e n n
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r r i i o o s s t t i i p p
o o
s s d d
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i i c c r r o o
o o
r r g g
a a
n n
i i s s m m
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2 2 ) ) L L a a s s c c é é l l u u l l a a s s s s e e e e n n c c u u e e n n t t r r a a n n c c r r e e c c i i e e n n d d o o a a c c t t i i v v a a m m e e n n t t e e
33 ) ) L L a a s s c c o o n n d d i i c c i i o o n n e e s s d d e e m m e e d d i i o o a a m m b b i i e e n n t t e e c c o o n n t t r r o o l l a a n n e e l l c c r r e e c c i i m m i i e e n n t t o o
4 4 ) ) E E x x i i s s t t e e n n m m i i c c r r o o o o r r g g a a n n i i s s m m o o “ “ d d o o m m i i n n a a n n t t e e s s ” ”
5 5 ) ) G G r r a a d d o o d d e e c c o o n n t t a a m m i i n n a a c c i i ó ó n n
6 6 ) ) M M i i c c r r o o o o r r g g a a n n i i s s m m o o d d a a ñ ñ a a d d o o s s o o l l e e s s i i o o n n a a d d o o s s ..
7 7 ) ) T T i i e e m m p p o o g g e e n n e e r r a a c c i i o o n n a a l l
8 8 ) ) P P r r o o c c e e s s a a m m i i e e n n t t o o d d e e l l a a l l i i m m e e n n t t o o ..
Algunos alimentos fermentados:
Sauerkraut picles Bacterias ácido-lácticas
Salsas, carnes (salames, etc) (Lactobacillus spp.,
Queso, yoghurt, leche acidificada Strptococcus spp,Leuconostoc spp, Pediococcus spp.)
Pan Granos uso de levaduras:
Vino Licores Saccharomyces cerevisiae
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F F i i g g u u r r a a 2 2 .. S S a a c c c c h h a a r r o o m m y y c c e e s s c c e e r r e e v v i i s s i i a a e e
Análisis de un ejemplo: Fermentación láctica de vegetales.
Contaminación de huevos (Journal. Food Prot. 46:1092 - 1098, 1983).
11..- - A A n n t t e e s s d d e e l l a a p p o o s s t t u u r r a a :: 9 9 0 0 %% l l i i b b r r e e d d e e c c o o n n t t a a m m i i n n a a c c i i ó ó n n ..
2 2 ..- - D D e e s s p p u u é é s s d d e e l l a a p p o o s s t t u u r r a a :: l l a a h h u u m m e e d d a a d d ,, s s u u c c i i e e d d a a d d y y m m e e d d i i o o a a m m b b i i e e n n t t e e p p r r o o v v o o c c a a n n l l a a c c o o n n t t a a m m i i n n a a c c i i ó ó n n ..
D D e e f f e e n n s s a a c c o o n n t t r r a a l l o o s s m m i i c c r r o o o o r r g g a a n n i i s s m m o o ( ( b b a a c c t t e e r r i i a a s s ) )
a) físico:: c c u u t t í í c c u u l l a a
c c á á s s c c a a r r a a
m m e e m m b b r r a a n n a a s s d d e e l l a a c c á á s s c c a a r r a a
b) química:: p p H H a a l l c c a a l l i i n n o o d d e e l l a a c c l l a a r r a a ( ( > > 9 9 ,,0 0 ) )
l l y y s s o o s s y y m m a a ( ( a a c c c c i i ó ó n n l l í í t t i i c c a a s s o o b b r r e e l l a a s s b b a a c c t t e e r r i i a a s s ) )
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pH y el Crecimiento microbiano
Definición: En estado natural, la mayoría de los alimentos, como carnes, pescados y productosvegetales, son ligeramente ácidos. La mayor parte de las frutas son bastante ácidas y solo
algunos alimentos, como la clara de huevo por ejemplo, son alcalinos, Para preservar los
alimentos, durante miles de años se ha venido aumentando su acidez, ya de manera natural, por
fermentación, o artificialmente, por adición de ácidos débiles, con lo que se consigue inhibir la
proliferación microbiana. La acidez puede ser un factor básico en la preservación, como en el
caso de algunos alimentos fermentados tales como el yogur, la coliflor fermentada o los
pepinillos en vinagre, o tener un papel auxiliar, cuyo efecto se combina con el de otros factores
tales como conservadores químicos, calor o actividad de agua.
Definición
La definición de pH representa la concentración de iones de hidrógeno en la forma:
Es decir, el pH es el logaritmo negativo de la concentración de protones o ioneshidrógeno. En alimentos, las sustancias ácidas que interesan son casi siempre ácidos débiles
(HA) que se disocian dando lugar a H + y A - . En equilibrio, la relación entre [H + ] [A - ] y [HA] es
una constante (Ka), siendo Ka = [H + ] [A - ] / [HA]. Lo que también se puede expresar como
y obteniendo el logaritmo negativo de ambos términos de la ecuación,
-log H+ = -log Ka -log[HA] + log [A-] ó sea
pH = - log [[ H +
]]
[H
+
] = Ka [HA] / [A
-
]
pH = pKa + log [A-]/[HA]
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Si [A-] y [HA] son iguales, el logaritmo de su cociente es cero, y el pH = pKa. En otras
palabras, pKa = pH, cuando la concentración del ácido disociado es igual a la del ácido no
disociado. Conociendo la concentración del ácido, el pH y el pKa ó Ka, se puede calcular la
cantidad de ácido no disociado presente en una solución. Los ácidos fuertes tienen valores de pKa muy bajos, es decir, están casi totalmente disociados cuando están en solución. Esto supone
que aportan una [H + ] proporcionalmente mayor que un ácido débil. Por ejemplo, el pH (a 25° C)
de una solución 0,1N de HCI es 1.08, mientras que el de una solución también 0,1N de ácido
acético es 2.87.
Propiedades del pH y la acidez
l pH de un alimento es uno de los principales factores que determinan la supervivencia y
el crecimiento de los microorganismos durante el procesado, el almacenaje y la
distribución. Como el efecto de algunos otros factores depende en parte del pH, es a veces difícil
separar el efecto del pH por sí mismo y el de otros factores influidos por el pH. Así por ejemplo,
los microorganismos se ven afectados por el nivel de iones H + libres (el pH por si mismo) y,además, por la concentración del ácido débil no disociado, la cual a su vez depende del pH. Los
aniones de algunos ácidos débiles (del ácido acético o láctico, por ejemplo) metabolizan dentro de
la célula bacteriana, liberando H + que acidifica el interior de la célula hasta alcanzar niveles
inhibitorios. Otros aniones no metabolizan y por lo tanto no acidifican el interior de la célula.
E
Los valores bajos de pH pueden ayudar en la conservación de los alimentos de dos
maneras: directamente, inhibiendo el crecimiento microbiano, e indirectamente, a base dedisminuir la resistencia al calor de los microorganismos, en los alimentos que vayan a ser
tratados térmicamente.
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Los alimentos conservados por fermentación láctica, derivan sobre todo de la leche
(queso), de la carne (embutidos fermentados) y de productos vegetales (coliflor fermentada,
encurtidos, etc.). La fermentación ocurre por inoculación con bacterias productoras de ácido, o
por selección natural de las bacterias lácticas a partir de la flora natural del alimento. Elcrecimiento de la flora deseada se asegura proporcionando anaerobiosis y un nivel adecuado de
sal, y controlando la temperatura. También se puede inhibir la alteración microbiana de algunos
alimentos por acidificación directa, por ejemplo, con ácido acético, en el caso de pescado o
productos vegetales.
La consideración primordial en el procesado de alimentos enlatados es el control de
Clostridium botulinum; a pH igual o inferior a 4,5, está completamente inhibido el crecimientode esta bacteria. Así pues, los alimentos enlatados se pueden clasificar como "ácidos", si tienen
un pH igual o inferior a 4,5 o "con bajo nivel de ‘ácido" (con pH superior a 4,5). Puede afirmarse
que la mayor parte de las frutas, al ser naturalmente ácidas, permiten el empleo de tratamientos
térmicos medios, en los que la temperatura no supera los 100° C; no hace falta pues hacer un
tratamiento a presión. Las hortalizas y verduras, tienen normalmente un nivel bajo de ácidos,
por lo que requieren un tratamiento térmico fuerte, para que se destruyan todas las esporas de
Clostridium botulinum. En el caso de algunos productos vegetales (como la remolacha) se puede
añadir un ácido (normalmente acético), lo que permite aplicar un tratamiento térmico más suave.
Es esencial que el pH en estos alimentos acidificados se haya equilibrado en el conjunto del
alimento, antes de aplicar el tratamiento térmico. Esto requiere añadir una cantidad de ácido
suficiente y remover de forma suficientemente vigorosa y durante un periodo de tiempo
suficientemente largo, como para garantizar que el pH llegue a ser igual o inferior a 4,5 en el
centro de todos los trozos o partículas del alimento.
Los microorganismos crecen en un amplio rango de pH, sin embargo la actividad
metabólica disminuye considerablemente cerca de los límites, debido a que el pH afecta sistemas
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enzimáticos relacionados con transporte de nutrientes, metabolismo de nutrientes, respiración,
etc.
Ácidos fuertes
: (HCl, H 3PO 4 )
11..- - p p r r o o d d u u c c e e a a c c i i d d i i f f i i c c a a c c i i ó ó n n d d e e l l c c i i t t o o p p l l a a s s m m a a
2 2 ..- - d d e e s s n n a a t t u u r r a a l l i i z z a a p p r r o o t t e e í í n n a a s s
33..- - e e l l e e v v a a d d a a c c o o n n c c e e n n t t r r a a c c i i ó ó n n d d e e H H ++
Ácidos débiles
: (acético, láctico, cítrico, fumárico, etc)
11..- - a a c c i i d d i i f f i i c c a a c c i i ó ó n n d d e e l l p p r r o o t t o o p p l l a a s s m m a a
2 2 ..- - i i n n h h i i b b i i c c i i ó ó n n d d e e l l s s i i s s t t e e m m a a d d e e t t r r a a n n s s p p o o r r t t e e
Relación entre pH y la microflora de los alimentos
1..- - S S e e l l e e c c c c i i o o n n a a l l a a m m i i c c r r o o f f l l o o r r a a
2 2 ..- - P P r r e e s s e e r r v v a a e e l l a a l l i i m m e e n n t t o o
33..- - M M o o d d i i f f i i c c a a l l a a s s n n e e c c e e s s i i d d a a d d e e s s d d e e t t r r a a t t a a m m i i e e n n t t o o
4 4 ..- - I I d d e e n n t t i i f f i i c c a a l l o o s s m m i i c c r r o o o o r r g g a a n n i i s s m m o o a a t t r r a a v v é é s s d d e e s s u u s s p p r r o o d d u u c c t t o o s s m m e e t t a a b b ó ó l l i i c c o o s s
5 5 ..- - S S e e i i n n t t e e r r - - r r e e l l a a c c i i o o n n a a c c o o n n p p a a r r á á m m e e t t r r o o s s d d e e l l a a l l i i m m e e n n t t o o y y d d e e l l m m e e d d i i o o
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Clostridium botulinum ( + )
4,7 8,5
Lactobacillus spp. ( + )
3,8 - 4,4 7,2
Micrococcus spp. ( + ) 5,6 8,1
Staphylococcus aures ( + )
4,0 9,8
Strptococcus faesium ( + )
4,4 - 4,7 9,2
Saccharomyces cerevisiae (lev)
2,4 8,6
Candida pseudotropilalis (lev)
2,3 8,8
Schizosaccharomyces octoporus (lev) 5,5 7,1
Candida krusei (lev )
1,5 --
Aspergillus oryzae (moho)
1,6 9,3
Fusarium oxysporum (moho)
1,8 11,1
Phycomyces blakesleenaus (moho)
3,0 7,5
pH y iones en los alimentos
H y iones en los alimentos
:
1.- Alta acidez y bajo pH = se forman complejos con el Mg y P.
2.- pH alcalino = Insolubilización de iones ( Fe, Zn, Ca).
Metabolismo y los cambios de pH
etabolismo y los cambios de pH
1.- ácido = fermentación de azúcares, formación de ácidos orgánicos (láctico, acético, fórmico,
propiónico, etc).
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2.- básico = degradación de proteínas, formación de aminas y amonio.
Ejemplo:
Estudio con Staphylococcus aureus, (J. Food Prot. 46:545-555, 1983)
rango de pH = 4,0 - 9,8 Leche: pH 4,5 HCl = enterotoxina
pH óptimo = 6,0 - 7,0 pH 4,5 ác. láctico = no enterotóxico.
pH mínimo para la producción de enterotoxina:
a) ambiente aeróbio = pH 4,0
b) ambiente anaeróbio= pH 5,3
Germinación de esporas y pH (Appl. Envirom. Microbiol. 50:274-279, 1985)
pH % de germinación
Inicial Trat. de recuperación Final Cl. botulinum Bacillus cereus
62A 12885A 72 T
7,0 7,0 96 98 80 87
4,5 7,0 7 6 12 10
4,5 7,1 * 7,0 95 95 72 71
* :100 mM L-alanina (inductor de germinación)
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Rango aproximado de pH para el crecimiento microbiano
Microrganismo Rango de pH
Bacterias gram positivas
Bacillus cereus 4,9 - 9,3
Bacillus subtilis 4,5 - 10,0
Bacillus stearothermophilus 5,2 - 9,2
Clostridium botulinum 4,7 - 8,5
Clostridium perfringens 8,5
Clostridium sporogenes 5,0 - 9,0
Lactobacillus spp. 3,0 - 8,0
Lactobacillus acidophilus 4,0 - 7,0
Lactobacillus plantarum 3,5 - 8,0
Leuconostoc cremoris 5,0 - 6,5
Micrococcus spp. 5,6 - 8,1
Pediococcus cerevisiae 2,9 - 7,8
Serratia marcescens 4,0 - 9,0
Staphylococcus aureus 4,0 - 9,8
Streptococcus faecium 4,4 - 9,2
Streptococcus lactis 4,1 - 9,2
Bacterias gram negativas
Acetobacter spp. 4,5 - 9,0
Aeromonas spp. 5,5 - 9,0
Alcaligenes faecalis 6,4 - 9,7
Erwinia caratovora 4,6 - 9,3
Escherichia coli 4,3 - 9,0
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Klebsiella pneumoniae 4,4 - 9,0
Proteus vulgaricus 4,4 - 9,2
Pseudomona spp. 5,6 - 8,0
Salmonella paratyphi 4,5 - 7,8
Salmonella typhi 4,0 - 9,6
Vibrio parahaemolyticus 4,8 - 11,0
Mohos
Aspergillus oryzae 1,6 - 9,3
Botrytis cinerea 2,5 - 7,4
Fusarium oxysporum 1,8 - 11,1
Penicillium italicum 1,9 - 9,3
Penicillium variable 1,6 - 11,1
Levaduras
Candida albicans 2,2 - 9,6
Candida pseudotropicalis 2,3 - 8,8
Hansenula canadensis 2,2 - 8,6
Saccharomyces cerevisiae 2,4 - 8,6
Saccharomyces fragilis 2,4 - 9,1
Acido Acético
Definición
efinición: El ácido acético y sus sales son muy eficaces como acidificantes y
conservadores y son muy utilizados para estos propósitos. Únicamente los Acetobacter sp.,
algunas bacterias lácticas y algunos mohos y levaduras muestran cierto grado de resistencia a
este compuesto. La presencia de 1-2% de ácido acético no disociado en carne, pescado, o
vegetales suele inhibir o matar todos los microorganismos presentes, aunque pueden sobrevivir
los microorganismos más ácido tolerantes en condiciones normales de utilización, especialmente
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en malas condiciones higiénicas. Esta concentración de ácido puede reducirse en forma
significativa si se trata de productos refrigerados o con una elevada concentración de sal o
azúcar. El crecimiento de la mayor parte de las bacterias causantes de toxiinfecciones y de las
esporuladas, se inhibe con concentraciones de 0.1%, y el de los mohos micotoxigénicos aconcentraciones de 0.3%.
Acido Benzoico
Definición
: El ácido benzoico se usa esencialmente como agente micostático. Muchas
levaduras y mohos se inhiben a concentraciones de 0.05-0.1% de ácido no disociado. Las
bacterias esporuladas y causantes de toxiinfecciones se inhiben generalmente con
concentraciones de 0.01-0.02 % pero la mayor parte de las bacterias causantes de alteraciones
son mucho más resistentes y no debe, por tanto, confiarse en el ácido benzoico para la
conservación de los alimentos capaces de permitir el crecimiento bacteriano.
Definición
Acido Parahidroxibenzoico
Definición
: Los ésteres del ácido parahidroxibenzoico poseen un amplio espectro
antimicrobiano y debido a su bajo pK son inhibidores eficaces de levaduras, mohos, y bacterias a
valores de pH próximos a la neutralidad. Aunque a valores de pH ácidos próximos a la
neutralidad se encuentran casi por completo no disociados. El pH del alimento tiene un efecto
significativo sobre su espectro de actividad pues muchos microorganismos resultan inhibidos porel pH "per se ".
Definición
La actividad antimicrobiana de estos ésteres aumenta con el número de átomos de
carbono de la molécula en la fracción éster, pero su solubilidad desciende al aumentar la
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longitud de la cadena, por lo que queda limitado su uso a los ésteres metílicos, etílicos y
propílicos. El éster propílico resulta particularmente eficaz para inhibir el crecimiento de las
bacterias esporuladas y de las causantes de toxiinfecciones. El éter propílico inhibe también la
formación de enterotoxina estafilocócica a concentraciones en las que todavía no inhibe elcrecimiento; por ejemplo 0.02-0.03 % de ácido no disociado.
Acidos Orgánicos
Definición
efinición: Los ácidos orgánicos y sus ésteres se hallan muy difundidos en la naturaleza.
Se encuentran con frecuencia en frutas; por ejemplo, el ácido cítrico de los frutos cítricos, el
ácido benzoico en arándanos agrios y las ciruelas verdes, el ácido sórbico en la fruta del fresno.
El ácido láctico se encuentra en los tejidos animales; el galato de metilo en las hojas de diversos
géneros de plantas; en las especias se encuentran varios ácidos orgánicos. Muchos de ellos
constituyen metabolitos intermediarios y productos finales del metabolismo microbiano y se
encuentran en grandes cantidades en muchos productos lácticos, cárnicos y vegetales
fermentados. Nuestros antepasados descubrieron que los cambios deseables desarrollados sobre elaroma y la textura de estos productos y la acidez provocada por la formación de ácidos
orgánicos constituían un medio valioso para retrasar o evitar la alteración proteolítica. Ello
permitió conservar almacenados muchos alimentos perecederos y hacer la dieta más variada. Hoy
en día muchos fabricantes utilizan ciertos ácidos orgánicos para ayudar a la conservación de
diversos productos. Sin embargo, la concentración y el tipo de ácidos orgánicos permitida son
cuidadosamente controlados por los organismos gubernamentales responsables de la Sanidad, y
las concentraciones permitidas son generalmente pequeñas, comparadas con las de los ácidos
orgánicos en muchas frutas y productos fermentados.
Por su solubilidad, sabor y baja toxicidad los ácidos orgánicos de cadena corta, como el
acético, benzoico, cítrico, propiónico, y sórbico son muy utilizados como conservadores o
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acidificantes. Al considerar la posible utilización como conservadores de otros ácidos orgánicos
conviene recordar que la actividad antimicrobiana de estos compuestos suele ser superior a
medida que se alarga la longitud de su cadena molecular. Sin embargo, los ácidos alifáticos de
más de diez u once átomos de carbono poseen muy poca aplicación potencial debió a su muy bajasolubilidad en agua.
La actividad antimicrobiana de un ácido orgánico o su éster se debe a las moléculas no
disociadas del compuesto. Algunos ácidos orgánicos en su estado no disociado son muy solubles
en las membranas celulares. Únicamente los ácidos orgánicos, lipófilos muestran actividad
antimicrobiana. Según una hipótesis, estos compuestos inhiben el crecimiento de los
microorganismos, o los matan, por interferir con la permeabilidad de la membrana celular al producir un desacoplamiento en el transporte de sustratos y en la fosforilación oxidativa del
sistema transportador de electrones. Los ácidos orgánicos saturados, como el ácido sórbico y los
ésteres del ácido parahidroxibenzoico, también inhiben el sistema de transporte de electrones.
Este fenómeno da lugar a la acidificación del contenido celular, que es probablemente la
principal causa de la inhibición y muerte de los microorganismos.
El pKa (pKa igual al pH en el cual el 50 % del ácido se halla no disociado) de los ácidosorgánicos empleados como conservadores se halla en el rango de pH de 3-5. Al bajar el pH de un
alimento, aumenta la proporción de las moléculas no disociadas de un determinado ácido
orgánico, aumentando de esta forma su efectividad como agente antimicrobiano. Estas
consideraciones limitan la utilidad de los ácidos orgánicos a aquellos alimentos de pH inferior a
5.5. Los ácidos orgánicos se utilizan principalmente como agentes micostáticos. Sin embargo, a
concentraciones elevadas, son muy eficaces frente a diversos microorganismos (incluidos los
virus) La mayor parte de los ácidos orgánicos son muy poco eficaces como inhibidores del
crecimiento microbiano a valores de pH de 5,5-5,8 en los que crecen la totalidad de las bacterias
causantes de toxiinfecciones y la mayor parte de las causantes de alteración. Constituyen una
excepción los ésteres del ácido parahidroxibenzoico, con un pKa = 8.5, que muestran actividad
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antimicrobiana a valores de pH próximos a la neutralidad, y los ácidos propiónico y sórbico que
también poseen cierta actividad a pH = 6.0 ó 6.5.
Por lo general, la utilización de ácidos orgánicos es compatible con la de otros
conservadores o sistemas de conservación y de hecho, muchas combinaciones poseen un efecto
sinérgico. Por ejemplo, muestran mayor eficacia como inhibidores microbianos a medida que
disminuye la temperatura de almacenamiento y mayor eficacia como microbicidas a medida que
la temperatura aumenta. Ejemplos de combinaciones sinérgicas son: benzoato con anhídrido
sulfuroso, anhídrido carbónico, cloruro de sodio o sacarosa; propionato con anhídrido carbónico;
sorbato con sacarosa, cloruro de sodio o con nisina y polifosfato; ácido láctico con ácido acético;
propionato con sorbato (contra los estafilococos); y ácido benzoico y bórico contra losAspergillus. Cuando se utilizan tales combinaciones se precisan concentraciones inferiores de
cada uno de los componentes para obtener el mismo efecto protector.
Los ácidos orgánicos en los alimentos
L a eficacia de un ácido orgánico en un alimento se halla afectada de una forma especial
por la actividad de agua, el pH, el potencial redox, la disponibilidad de sustrato y el
contenido graso. De igual importancia para la selección de un determinado ácido orgánico es la
microflora que se pretende inhibir o destruir, y tiene importancia el número de microorganismos,
el tipo, la resistencia relativa del microorganismo normalmente presente, así como su habilidad
para crecer en las condiciones normales de uso y almacenamiento. Por lo tanto, la elección de un
determinado ácido orgánico depende, no sólo de las características inherentes al mismo (porejemplo, actividad antimicrobiana adecuada, solubilidad, estabilidad y compatibilidad con las
propiedades organolépticas) sino también de las condiciones micro-ambientales y de
almacenamiento del alimento.
L
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Posteriormente deben también considerarse en la selección del ácido orgánico los puntos
de vista de las autoridades sanitarias. La mayor parte de los países publican los niveles máximos
permitidos en los diversos alimentos. Para algunos ácidos orgánicos como el acético, cítrico, y
láctico no suelen regularse las concentraciones máximas permitidas. Para que la utilización deun ácido orgánico como conservador sea permitida, es preciso que se demuestre previamente un
efecto beneficioso directo o indirecto para el consumidor. Es decir, debe mantener su valor
nutritivo, incrementar su suministro, mejorar su conservación doméstica y disminuir
sustancialmente su costo o resultar más conveniente para el consumidor.
Referencias::
11..- - B B a a n n w w a a r r t t ,, G G .. J J .. 119 9 7 7 9 9 B B a a s s i i c c F F o o o o d d M M i i c c r r o o b b i i o o l l o o g g y y T T h h e e A A V V I I P P u u b b l l i i s s h h i i n n g g C C o o m m p p a a n n y y ,, W W e e s s t t p p o o r r t t ,,
C C T T ..
2 2 ..- - I I C C M M S S F F .. 119 9 8 8 0 0 .. M M i i c c r r o o b b i i a a l l E E c c o o l l o o g g y y o o f f F F o o o o d d s s .. V V o o l l u u m m e e 11.. A A c c a a d d e e m m i i c c P P r r e e s s s s ,, N N e e w w Y Y o o r r k k ,, N N Y Y ..
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Actividad del agua (aw) y crecimiento microbiano
El agua en los alimentos
:
Solución - jugos
Emulsión - mantequilla, mayonesa
Dispersión coloidal - postres de gelatina
Suspensión - budín de almidón
(La leche forma solución, emulsión y suspensión coloidal).
E E l l a a g g u u a a: requerida por los microorganismo para el transporte de nutrientes, reacciones
enzimáticas, remoción de deshechos.
La presencia de agua permite que ocurran reacciones químicas en el alimento.
==0
w P
P a
Presión de vapor de agua del alimento
= -----------------------------------------------
Presión de vapor del agua destilada
El aw se relaciona con punto de congelación, punto de ebullición, humedad relativa en
equilibrio, presión osmótica, etc.
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HRE a w = en que: R = Cte. de los gases
Presión osmótica =V
)ogRT w
T = temp. absoluta
V = volumen molar parcial del agua
Figura 3 .Isotermas de sorción de agua para formar capa monomolecular en los sitios de
adsorción del sólido.
El a w de alimentos congelados en relación a la temperatura y tipo de microorganismo.
Función de la temperatura
.
a
w
Temperatura
0,953 -5
o
C
0,907 -10
o
C
0,864 -15
o
C
0,823 -20
o
C
Tipo de microorganismo
Microorganismo a
w
Bacterias alteradoras 0,90 - 0,91
Levaduras alteradoras 0,87 - 0,88
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Hongos alteradores 0,70 - 0,80ongos alteradores 0,70 - 0,80
Halófilos 0,75
Xerófilos 0,65
Osmofílicos 0,60
Las bacterias Gram negativas son más sensibles al aw.
Las bacterias Gram positivas pueden tolerar menores valores de aw, hasta 0,86.
Figura 4 . Tinción de Gram
Factores que afectan el a
w
:
soluto : azúcar y sal.soluto .
valor mínimo de aw
glucosa sal
S. rouxii
0,62 0,81
V. parahaemolyticum
2.
0,984 0,948
Temperatura : relación de aw con la temperatura de crecimiento.Temperatura
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aw
o
C
Aspergillus rubber
3.
0,85 5
0,80 100,725 20
0,725 30
0,75 35
0,80 37
pH pH
S. cerevisiae
4.
pH 3,7 0 a 1 M NaCl
pH 4,5 3 M de NaCl
Oxígeno Oxígeno
St. aureu
5.
s
0,86 presencia de O 2
0,90 ausencia de O 2
Nutrientes Nutrientes
0,80 Salvado de trigo
Aspergillus repens
6.
0,72 Salvado de trigo + almidón
0,70 Salvado de trigo + almidón +
albúmina de huevo
Procesamiento Procesamiento
La resistencia térmica aumenta en la medida que disminuye el aw.
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Definición
efinición: Los microorganismos necesitan la presencia de agua, en una forma
disponible, para crecer y llevar a cabo sus funciones metabólicas. La mejor forma de medir la
disponibilidad de agua es mediante la actividad de agua (aw). La aw de un alimento se puede
reducir aumentando la concentración de solutos en la fase acuosa de los alimentos mediante laextracción del agua o mediante la adición de solutos. Algunas moléculas del agua se orientan en
torno a las moléculas del soluto y otras quedan absorbidas por los componentes insolubles de los
alimentos. En ambos casos, el agua queda en una forma menos reactiva.
Varios métodos de conservación utilizan estos conceptos. La deshidratación es un
método de conservación de los alimentos basado en la reducción de la aw (lo que se consigue
eliminando el agua de los productos). También el agregado de solutos desciende la aw lo cual seda durante el curado y salado, así como en el almíbar y otros alimentos azucarados.
La aw de un alimento o solución se define como la relación entre la presión de vapor del
agua del alimento (p) y la del agua pura (p o ) a la misma temperatura
A medida que una solución se concentra, la presión de vapor disminuye y la aw desciende
a partir de un valor máximo de 1 para el agua pura (en ausencia de capilares o fuerzas de
adsorción). La aw está relacionada con el punto de congelación y con el de ebullición así como
con la humedad relativa en equilibrio (HRE) y la presión osmótica.
Relación entre la Actividad de Agua y la Humedad relativa en equilibrio (HRE):
La HRE se refiere estrictamente a la atmósfera en equilibrio con una solución o alimento
y constituye una expresión menos apropiada que la a w como forma de medir el agua disponible.
La HRE, como la aw, es la relación entre la presión de vapor de la solución y la del agua
pura pero expresadas en porcentaje. Por ello
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La presión osmótica * está relacionada con la aw a través de la expresión
Presión osmótica = (RT loge aw) / V
Donde R = constante de los gases,
T = temperatura absoluta,
loge aw = logaritmo natural de la aw y
V = volumen molar parcial del agua.
El uso de la presión osmótica presupone la presencia de una membrana con unascaracterísticas de permeabilidad adecuadas.
Relación entre la Actividad de Agua y la concentración de solutos
: La ley de Raoult puede
expresarse de la siguiente forma es decir, la relación entre la presión de vapor de la solución y la
del solvente puro es igual a la fracción molar del solvente, donde p y p o son las presiones de
vapor de la solución y del solvente, respectivamente y n1 y n2 el número de moles del soluto y del
solvente, respectivamente. Para una solución 1 molal de un soluto ideal, aw = 0.9823 Sinembargo, los solutos nunca son ideales. Por una parte, las interacciones entre las moléculas
pueden reducir el número efectivo de partículas en la solución, mientras que por otra, la
disociación puede incrementar realmente dicho número. Tales factores conducen a desviaciones
del sistema ideal que son realmente grandes para los no electrolitos a concentraciones superiores
a 1 molal y para los electrolitos a cualquier concentración. Los coeficientes osmóticos hallados
experimentalmente se utilizan para contrarrestar el comportamiento no ideal y los valores de aw
se calculan a partir de la expresión donde m es la concentración molal del soluto, v es el número
de iones generado por cada molécula de soluto y * es el coeficiente osmótico molal.
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Relación entre la Actividad de Agua y el contenido de agua
L
a relación entre la composición de un alimento y su aw es bastante compleja. Para conocer
esta relación lo habitual es determinar los valores de la a w del alimento a diferentes
concentraciones de agua, los que se representan gráficamente con el fin de obtener la isoterma de
sorción de agua (ver Figura)
Los factores que reducen la presión de vapor de agua en los
alimentos y, por tanto, la aw son la adsorción de las moléculas de
agua a las superficies, las fuerzas capilares y las sustancias
disueltas que se han mencionado anteriormente. Normalmente seacepta que el primer ascenso de la isoterma representa la
adsorción del agua formando una mono capa de moléculas en los
lugares de adsorción del producto sólido. Al añadir más agua, la
isoterma crece rápidamente a medida que los solutos se disuelven
y se llenan los espacios capilares. Estos fenómenos se solapan y
algunos pueden no estar representados en la isoterma. Puede no
verse la mono capa en los alimentos que contienen poco material
estructural si las fuerzas capilares tienen poca influencia.
Uva variedad Thompson
Seedless
Relación entre la Actividad de Agua y la Temperatura:
La actividad de agua depende de la temperatura dado que ésta influye también sobre la presión
de vapor de agua de las soluciones pero el efecto es pequeño con la mayoría de los solutos salvo
que las soluciones sean saturadas. En tales casos, las cantidades de algunas sustancias de la
solución, y, por tanto, la aw, pueden variar marcadamente con la temperatura.
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Grupos principales de alimentos en relación con su a
w
1.
2.
3.
Tienen a w de 0,98 o superior las carnes y pescados
frescos, las frutas, hortalizas y verduras frescas, la
leche, las hortalizas en salmuera enlatadas, las
frutas enlatadas en jarabes diluidos. Existen muchos
alimentos con un alto contenido en agua entre los
que se encuentran los que tienen un 3,5 % de NaCl o
un 26 % de sacarosa en la fase acuosa. En este rango de aw crecen sin impedimento
alguno todos los microorganismos causantes de toxiinfecciones alimentarias y los quehabitualmente dan lugar a alteraciones, excepto los xerófilos y halófilos extremos.
Tienen aw entre 0,98 y 0,93 la leche concentrada por evaporación, el concentrado de
tomate, los productos cárnicos y de pescado ligeramente salados, las carnes curadas
enlatadas, los embutidos fermentados (no secos), los embutidos cocidos, los quesos de
maduración corta, queso de pasta semidura, las frutas enlatadas en almíbar, el pan, las
ciruelas con un alto contenido en agua. La concentración máxima de sal o sacarosa en la
fase acuosa de estos alimentos está entre el 10% y 50%, respectivamente. Todos los
microorganismos conocidos causantes de toxiinfecciones alimentarias pueden
multiplicarse al menos a los valores más altos de aw comprendidos en este intervalo.
Tienen aw entre 0,93 y 0,85 los embutidos
fermentados y madurados, el queso
Cheddar salado, el jamón tipo serrano, la
leche condensada azucarada. A este grupo
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de alimentos pertenecen aquellos con un contenido en sal superior al 17% y los que
contienen concentraciones de sacarosa a saturación en la fase acuosa. Entre las bacterias
conocidas, sólo una (Staphylococcus aureus) es capaz de producir intoxicación
alimentaria a estos niveles de aw pero pueden crecer muchos mohos productores demicotoxinas.
Tienen aw entre 0,85 y 0,60 los alimentos de humedad intermedia, las frutas secas, la
harina, los cereales, las confituras y mermeladas, las melazas, el pescado muy salado, los
extractos de carne, algunos quesos muy madurados, las nueces. Las bacterias patógenas
no crecen en este intervalo de aw. La alteración, cuando ocurre, se debe a
microorganismos xerófilos, osmófilos o halófilos.
Tiene aw inferior a 0,60 los dulces, el chocolate, la miel, los fideos, las galletas, las papas
fritas, las verduras secas, huevos y leche en polvo. Los microorganismos no se multiplican
por debajo de una aw de 0,60 pero pueden permanecer vivos durante largos períodos de
tiempo.
La actividad acuosa y la conservación de los alimentos
M uchos alimentos logran estabilidad, desde el punto de vista microbiológico, eliminandoel agua que contienen (deshidratación) o mediante el agregado de solutos hasta
alcanzar un valor bajo de aw.M En la deshidratación, se le aplica energía al alimento en forma de calor, aumentando la
presión de vapor del agua presente hasta un nivel tal que el agua de la superficie de los
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alimentos se evapora. La evaporación conlleva un descenso de la temperatura de la superficie y
se necesita un aporte adicional de calor para mantener la presión de vapor a un nivel adecuado.
A medida que se va evaporando el agua superficial se va reemplazando por otra procedente del
interior que migra merced a procesos de difusión, convección, flujo capilar y retracción. Laevaporación de la humedad de los alimentos se debe a la diferencia entre la presión de vapor de
la atmósfera y la presión superficial del alimento.
A medida que avanza la deshidratación, desciende la velocidad de eliminación del agua
porque la migración de agua a la superficie tiene un límite; las capas superficiales se hacen
menos permeables y el aumento de la concentración de solutos reduce la presión de vapor de la
superficie. Por ello, para alcanzar el grado de desecación deseado se hace necesario reducir la presión de vapor ambiental o aumentar la temperatura del alimento. Se puede realizar
deshidratación de muchas maneras diferentes, por secado al sol, en secaderos con aire caliente
con bandejas estáticas, con bandejas en túneles, en cintas transportadoras en túneles, en
secaderos spray, en lechos fluidizados, por liofilización.
La sal y el azúcar son los solutos que habitualmente se añaden a los
alimentos para reducir la aw. La preparación de jaleas, mermeladas y productos va acompañada de una extracción parcial del agua
(concentración) mediante calentamiento. La adición de sal se utiliza en
forma predominante en la carne, pescado y algunas verduras. La sal se
añade directamente en seco o mediante salmuera dependiendo siempre
de la naturaleza del producto.
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Sales de curado y sustancias análogas
Definición
: En sus comienzos el curado se desarrolló para conservar algunos alimentos
mediante la adición de cloruro sódico. Se vio que el nitrato sódico (una impureza de la sal) era
responsable de la aparición del pigmento rosa rojizo de la carne, el llamado color de carne
curada. Más tarde se comprobó que el compuesto responsable de la aparición del color era el
nitrito y no el nitrato que se originaba por reducción bacteriana del anterior. En la actualidad se
consideran sales de curado al cloruro sódico y al nitrito o nitrato de sodio o de potasio.
Definición
Aunque el curado constituía originalmente un
mecanismo de conservación por salado, se desarrollaronsimultáneamente con él muchos otros procesos como
fermentación, ahumado, desecación y aplicación de calor.
En los últimos cincuenta años se idearon una serie de
productos curados que solo son estables en condiciones de
refrigeración. De hecho la mayoría de los productos cárnicos
curados se deben mantener en refrigeración para que
conserven su inocuidad y salubridad y durante las últimas
décadas hasta el envasado de muchos tipos de productos
curados ha sido un factor importante para prolongar el
tiempo durante en el cual el producto mantiene su
salubridad.
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Además de las sales de curado y de los procesos con ellas relacionados, en muchos
productos cárnicos curados se emplean aditivos conocidos como adyuvantes. En ellos se incluyen
ascorbatos, fosfatos, gluco-lactona y azúcares. Los adyuvantes se emplean fundamentalmente
para alcanzar o mantener ciertos cambios deseables; los ascorbatos en relación con el color y losdemás con respecto al pH, textura y en ciertos casos aroma. Los adyuvantes también pueden
afectar a la sanidad del producto. El término "curado" se utiliza mucho en varias industrias
siempre en relación con un cambio deseable, por ejemplo en la preparación de cuero, fabricación
de acero, endurecimiento de morteros y también en la conservación de alimentos.
En la industria de los alimentos, la denominación de curado se relaciona únicamente con
ciertos productos cárnicos y de pescado y con los quesos. Hasta en estos alimentos la palabra"curado" puede tener distintas connotaciones: a la carne se le adicionan siempre sal y nitrito o
nitrato; al pescado, también se le añade siempre sal, mientras que el nitrato se le adiciona en
muy raras ocasiones y en el queso, que siempre contiene sal y casi nunca nitrato, el término
curado se aplica a la producción de cambios proteolíticos y lipolíticos deseables. De hecho el
significado de "curado", incluso en la industria de los alimentos depende de la costumbre ; por
ejemplo, tanto la manteca como ciertas hortalizas adobadas necesitan sal como parte de su
sistema conservador, pero nunca se les denomina productos curados.
Las sales de curado, los adyuvantes y los procesos con ellos relacionados, modifican el
alimento base; entre las modificaciones se incluyen el color, el aroma, la textura y la sensibilidad
al crecimiento microbiano; éste último, dependiendo del producto, puede ser deseable, causar
alteración u originar una toxiinfección alimentaria.
Actualmente en la mayoría de las carnes curadas se tiende a emplear solamente sal y
nitrito, si bien en ciertos productos se utilizan todavía el nitrato o las mezclas de nitrato y
nitrito. El nitrato se empleó en Europa desde hace unos ciento cincuenta años en la elaboración
de quesos salados mediante inmersión en salmuera.
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La concentración de cada uno de los agentes del curado depende de la naturaleza de los
alimentos y de la tecnología empleada en cada país; cuando se posee refrigeración suficiente los
productos cárnicos más corrientes son los ligeramente salados que necesitan mantenerse en
refrigeración. Por el contrario, en climas cálidos y en donde no se dispone de suficienterefrigeración los productos más corrientes son los fermentados e intensamente salados
(autoestables). En consecuencia los productos curados reflejan las economías y climas
nacionales, constituyendo parte de las culturas nacionales y hasta regionales. De aquí que haya
amplias diferencias entre los embutidos curados preparados en países distintos. Una afirmación
similar puede hacerse para el pescado y quesos curados.
Las carnes curadas pueden dividirse, de forma bastante amplia, en tres grupos: sincalentar, calentadas ligeramente (pasteurizadas hasta una temperatura en su centro de 65-75°
C) y tratadas a temperaturas altas (autoestables, después de un calentamiento de 100-120° C).
En general sólo unos pocos productos sin calentar (ciertos tipos de jamón y embutidos) necesitan
almacenarse en refrigeración, mientras que la mayoría de los calentados ligeramente deben
someterse a refrigeración después de tratados por el calor; sin embargo, los que se someten a
temperaturas altas en climas templados y en recipientes con cierre hermético son
indefinidamente estables.
Los principales agentes del curado y adyuvantes que afectan a los aromas son la sal, el
azúcar, el humo y el nitrito. El azúcar se utiliza en bastante cantidad en ciertos tipos de
jamones pero su contribución al aroma en otros productos es todavía objeto de controversia.
Cuando se incorpora nitrito a un alimento cárnico se suceden una serie compleja de
reacciones cuya naturaleza depende de las características fisicoquímicas del sistema. Se
desconocen muchas de las reacciones. El nitrito adicionado a la carne se convierte en una mezcla
en equilibrio de NO 3- , NO 2 - y NO, dependiendo del pH y del Eh. El nitrito desaparece como
resultado de sus reacciones químicas con los componentes de la carne o de la actividad
metabólica de los microorganismos. Parte del nitrito se convierte en nitrato mediante diversas
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reacciones químicas especialmente en presencia de ascorbato y en curaciones prolongadas, con tal
que exista oxígeno o algún otro aceptor adecuado de hidrógeno. La velocidad a que desaparece el
nitrito de los productos cárnicos tratados por el calor depende del pH y de la temperatura; a
medida que desciende el pH y sube la temperatura se acelera la velocidad a que desaparece.
El nitrito reacciona con los componentes de la carne, especialmente de la de cerdo,
modificando su aroma y este aroma modificado se acepta más que el de la carne de cerdo curada
exclusivamente con sal. La concentración óptima oscila entre 15 y 150 ppm de nitrito,
dependiendo del producto. Se desconoce el fundamento químico del aroma del curado a pesar de
las numerosas investigaciones realizadas, pero se ha sostenido la hipótesis de que parte del
aroma a curado se debe a la ausencia de productos de la degradación oxidativa de los lípidosinsaturados, por ejemplo hexanal y aldehído valérico. La sal y el hierro aceleran la oxidación y
ésta es más rápida en la carne de cerdo que en la de bovino ya que posee más lípidos insaturados
que la última. Las especias y el ahumado pueden mejorar la aceptación organoléptica de los
productos elaborados sin nitrito.
La adición de nitrito a la carne transforma los pigmentos cárnicos, en especial la
mioglobina y en menor extensión la hemoglobina, en un pigmento rojo, insoluble en agua, laóxido nítrico mioglobina. El calentamiento transforma este pigmento en otro rosa, el nitrosil-
hemocromo que se estabiliza con los ascorbatos. Los pigmentos de carne curada pueden
originarse por reacciones químicas, bioquímicas o enzimáticas, dependiendo de que se caliente la
mezcla carne-nitrito y del tiempo transcurrido entre la adición de nitrito y el calentamiento. La
reacción del curado la aceleran el pH bajo, las condiciones reductoras, y las temperaturas altas;
en condiciones óptimas la adición de 15 ppm de nitrito sódico produce el máximo color en los
productos picados y emulsionados y unas 50 ppm dan el máximo color al jamón. Estas
concentraciones de nitrito tienen escaso o ningún efecto antibacteriano; las bacterias no ejercen
otro papel fundamental en la producción del color salvo reducir el nitrato a nitrito y en ciertos
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productos bajar el Eh y el pH. El Eh desciende también bajo la acción del calentamiento y del
ascorbato y el pH bajo el efecto de la gluco-lactona y del pirofosfato ácido de sodio.
A las concentraciones y las condiciones corrientemente utilizadas los agentes del curado
no causan una destrucción microbiana rápida; más bien retrasan o previenen el desarrollo de los
microorganismos perjudiciales de los productos sin tratar por el calor y el de los termotolerantes
no esporulados de los productas pasteurizados y evitan el desarrollo de las esporas que
sobreviven al tratamiento térmico más drástico aplicado a ciertos productos curados. Desde el
punto de vista de conservación y seguridad, el nitrito, a las concentraciones corrientemente
utilizadas comercialmente, debe considerarse como bacteriostático o como precursor de un
compuesto más estable, el factor de tipo Perigo (PTF), que es inhibidor de los clostridios en las
carnes enlatadas estables. El factor de tipo Perigo (PTF) es el nombre que se aplica al producto
antimicrobiano formado al calentar el nitrito con la carne. Durante el tratamiento térmico
aplicado a las carnes enlatadas se forma PTF, que ejerce una actividad antibacteriana mínima
en la carne .
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d d e e h h u u m m e e d d a a d d .. V V e e g g e e t t a a l l e e s s
d d e e s s h h i i d d r r a a t t a a d d o o s s c c o o n n 5 5 %% d d e e h h u u m m e e d d a a d d ,, C C o o r r n n f f l l a a k k e e s s c c o o n n 5 5 %% d d e e h h u u m m e e d d a a d d ..
Figura 5 .Actividad del agua y reacciones en el alimento (adaptado de Labuza)
D D e e s s h h i i d d r r a a t t a a c c i i ó ó n n d d e e a a l l i i m m e e n n t t o o s s ≠ ≠ S S e e c c a a d d o o d d e e a a l l i i m m e e n n t t o o s s
Remoción del agua que los microorganismo requieren para mantener metabolismo y
crecer. No significa que sea letal.
Dos formas en que el agua se mueve : D D e e s s o o r r c c i i ó ó n n = = r r e e m m o o v v e e r r Dos formas en que el agua se mueve
A A d d s s o o r r c c i i ó ó n n = = r r e e p p o o n n e e r r
Por medios químicos:: Por medios químicos
azúcar : leche condensada, mermeladas
sal : charqui, “carne de sol”
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Figura 6. Secado de Bacalao
P P o o r r m m e e d d i i o o s s f f í í s s i i c c o o s s ::
1.- Calor: leche deshidratada
2.- Sol: frutas desecadas, charqui
3.- Congelamiento: muchos alimentos
4.- Liofilización: café,
5.- Evaporación: leche evaporada, concentrados.
E E l l a a g g u u a a e e n n l l o o s s a a l l i i m m e e n n t t o o s s ::
1.- Agua conteniendo sólidos en solución (sales disueltas).
2.-Agua conteniendo sólidos en suspensión (leche, almidón)
3.- Agua contenida en los poros del alimento.
4.- Agua adherida a la superficie de un sólido.
5.- Agua combinada químicamente (agua de hidratación).
6.- Agua higroscópica, absorbida por el alimento desde la
atmósfera.
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Potencial de Oxido-reducción
Definición
efinición: El pH de los alimentos se mide con facilidad; también se comprende el
significado de su medida. Mucho más difícil resulta la medición en forma repetitiva el potencial
de oxidación-reducción (potencial redox), sobre todo entre lugares diferentes. Además, no está
claro el significado tienen los valores hallados en la estabilidad del producto alimenticio. Se
piensa que el potencial redox es un factor selectivo importante en todos los ambientes, incluso en
los alimentos, que probablemente influye en los microorganismos presentes y en su metabolismo.
Las diferencias observadas en los productos finales del metabolismo, discernibles por el
consumidor por diferencias de color o sabor, pueden ser en algunos casos la consecuencia de
diferencias redox. En los alimentos picados (p. ej., productos cárnicos) o en los productos nohomogéneos (p. ej., emulsiones), el potencial redox puede variar considerablemente de una parte a
otra debido a altas concentraciones localizadas de diversos pares redox o de nutrientes como
glucosa, fumarato o malato. Cuando la difusión gaseosa hacia el centro del alimento se
encuentra restringida, pueden existir gradientes de potencial redox desde la atmósfera hasta las
partes profundas del alimento. El potencial redox indica las relaciones de oxígeno de los
microorganismos vivos y puede ser utilizado para especificar el ambiente en que un
microorganismo es capaz de generar energía y sintetizar nuevas células sin recurrir al oxígeno
molecular. Los microorganismos aerobios necesitan valores redox positivos para crecer mientras
que los anaerobios frecuentemente requieren valores redox negativos. En diferentes cultivos
microbianos el valor redox puede oscilar dentro de un rango comprendido entre una cifra
anaeróbica inferior a unos -420 milivoltios (mV) hasta una cifra aeróbica de aproximadamente
+300 mV.
Los procesos de oxidación y de reducción se definen en términos de migraciones
electrónicas entre compuestos químicos. La oxidación es la pérdida de electrones mientras que la
reducción es la ganancia de electrones. Cuando se oxida una sustancia (libera electrones) siempre
produce simultáneamente otra que se reduce (capta los electrones liberados). Este concepto
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electrónico ha sugerido el desarrollo de métodos que estudian en forma cuantitativa los procesos
de oxidación-reducción reversibles que son vitales para las células vivas. La medida del
potencial de electrodo permite determinar el grado de reducción o de oxidación de una dada
sustancia alimenticia. Esta medida sugiere la posibilidad de clasificar los sistemas oxidantes yreductores de los alimentos en base a su intensidad.
electrónico ha sugerido el desarrollo de métodos que estudian en forma cuantitativa los procesos
de oxidación-reducción reversibles que son vitales para las células vivas. La medida del
potencial de electrodo permite determinar el grado de reducción o de oxidación de una dada
sustancia alimenticia. Esta medida sugiere la posibilidad de clasificar los sistemas oxidantes yreductores de los alimentos en base a su intensidad.
Todo proceso redox reversible puede expresarse como:Todo proceso redox reversible puede expresarse como:
En esta expresión n es el número de electrones transferidos en el proceso. El potencial
redox (Eh) de tal proceso viene dado por la ecuación concebida y desarrollada originalmente por
Nernst : en la que Eo es el potencial redox estándar a pH 0 pero en presencia de otros solutos a
concentración 1M (normalmente se mide como el potencial redox del punto medio a pH 0 y se
supone que su valor es igual al valor teórico de los pares redox en solución acuosa diluida), R es
la constante del gas molar, T la temperatura en °K, F la cantidad faraday de electricidad, n el
número de electrones transferidos en el proceso.
En esta expresión n es el número de electrones transferidos en el proceso. El potencial
redox (Eh) de tal proceso viene dado por la ecuación concebida y desarrollada originalmente por
Nernst : en la que Eo es el potencial redox estándar a pH 0 pero en presencia de otros solutos a
concentración 1M (normalmente se mide como el potencial redox del punto medio a pH 0 y se
supone que su valor es igual al valor teórico de los pares redox en solución acuosa diluida), R es
la constante del gas molar, T la temperatura en °K, F la cantidad faraday de electricidad, n el
número de electrones transferidos en el proceso.
[oxidante] + [H
+
] + n = [reductor]
M M e e d d i i d d a a d d e e l l p p o o t t e e n n c c i i a a l l r r e e d d o o x x
E n muchos alimentos es difícil obtener la verdadera medida del potencial redox. Para que
el potencial redox de una muestra represente fielmente el potencial del alimento donde
fue tomada, es esencial que se mantenga inalterado el ambiente gaseoso tanto si el alimento estáenvasado a vacío, envasado bajo una atmósfera anóxica o envasado en contacto con el aire.
Puesto que el potencial redox desciende a causa de la actividad metabólica, el transporte de la
muestra deberá realizarse en condiciones de refrigeración (0-4°C) o a la temperatura de
almacenamiento del alimento. La temperatura y el tiempo del transporte deberán especificarse
E
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para tenerse en cuenta en la interpretación de los resultados. El oxígeno es el principal agente
que interfiere la medida del potencial redox, En general no deben usarse en la determinación del
potencial redox muestras extraídas porque el oxígeno puede penetrar en la muestra durante el
muestreo. Para evitar que el oxígeno contamine las muestras deberá quitarse la capa superior dela muestra de alimento bajo gas inerte para efectuar la medida. Puesto que los valores de
potencial medidos dependen del pH, cada medida de potencial redox deberá ir acompañada de la
medida del pH. El pH puede cambiar el potencial redox real, pero también para el mismo valor
Eh, el pH puede crear condiciones favorecedoras para diferentes tipos de metabolismo.
Para eliminar por cálculo la dependencia del pH se introdujo el concepto de rH. El rH
puede calcularse exactamente cuando todos los iones hidrógeno están completamente disociadosa todos los valores pH. Pero cuando el grado de disociación es alterado por el pH se producen
inexactitudes. Además, los ácidos monovalentes alteran el potencial redox 30 mV por unidad
pH, los ácidos divalentes 57.7 mV y los ácidos de valencia superior hasta 120 mV. Para
convertir Eh (en voltios) en rH puede usarse la siguiente fórmula:
El potencial redox se mide con un electrodo de metal inerte (normalmente platino) en un
circuito con un electrodo de referencia. Alternativamente pueden utilizarse colorantes quecambian de color a determinados potenciales redox si bien estos indicadores pueden interactuar
con los alimentos y los microorganismos, obteniéndose falsos valores.
El potencial redox en los alimentos
unque generalmente no se reconoce al pote durante la preparación de los alimentos, es A
ncial redox como un parámetro de procesoindudable que interactúa con el pH y las
atmósferas gaseosas determinando la flora que altera a muchos alimentos e influye
probablemente el desarrollo de aromas (tanto agradables como desagradables). El potencial redox
de las trozos interiores de la carne es lo suficiente reducido como para prevenir el crecimiento de
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los aerobios (p. ej., Pseudomonas, bacilos u hongos) pero el potencial
redox bajo (post-rigor) estimula el crecimiento de enterobacterias y
clostridios. La velocidad y la extensión de la disminución del potencial
redox (volviéndose más electronegativo) en los productos alimenticios quecarecen de actividad enzimática residual dependen de la velocidad de
crecimiento y del tipo fisiológico de la bacteria presente. Los tejidos
animales retienen una proporción de su actividad enzimática original durante un considerable
período de tiempo (hasta de una semana post-mortem), dependiente de la temperatura y del
procesado.
En el músculo en pre-rigor, el potencial redox permanece demasiado alto para elcrecimiento de anaerobios durante unas seis horas, si bien la longitud de este período varía según
la reserva de oxígeno del músculo. Este periodo de alto potencial redox, en el que el pH también
se acidifica hasta un nivel inhibidor, hace posible el enfriamiento de la carne hasta alcanzarse
una temperatura segura (< 15° C) antes de que comience el crecimiento de las bacterias
anaerobias. Durante el almacenamiento el potencial redox de la carne baja a unos -200 mV; la
rápida multiplicación de los anaerobios sólo comienza a ser posible cuando Eh ha caído por
debajo de +40 mV. Una vez completado el rigor mortis el potencial redox suele ser de
aproximadamente 0 mV. En las carnes frescas picadas que no están empaquetadas en forma
compacta, el valor Eh suele ser de unos +200 mV ya que el pequeño tamaño de partícula (< 3-4
mm de diámetro) permite la rápida difusión del oxígeno.
En la carne fresca saturada de oxígeno lista para la picadora el núcleo pierde el oxígeno
en cuestión de horas; sin embargo, si el picadillo fresco no se empaqueta en forma compacta
permanecerá saturado de oxígeno durante 1-2 días. En consecuencia, el potencial redox de las
carnes procesadas se puede controlar mediante el empaquetado. El potencial redox de los quesos
oscila desde -20 a -200 mV. En los productos lácteos, el enranciamiento puede prevenirse
mediante el crecimiento de bacterias que reducen el potencial redox y eliminan el oxígeno.
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En las carnes los compuestos químicos que contienen grupos -SH mantienen las
condiciones reductoras mientras que en frutas, hortalizas y verduras el ácido ascórbico y los
azúcares reductores tienen el mismo efecto. Los alimentos vegetales, especialmente los jugos,
poseen valores Eh de +300 a +400 mV (pH 4-5) y consecuentemente son alterados por bacteriasaerobias y mohos.
Clases de microorganismos:
Estrictamente aeróbicos
: usa el O 2 como aceptor de electrones en la cadena respiratoria,
generando CO 2 y H 2 O como deshechos.
Anaerobios facultativos
: usa el O 2 como aceptor de electrones, pero en ausencia de él, utiliza
NO 3, SO 4 , etc, generando alcohol, CO 2 , H 2 y ácidos orgánicos como deshechos (fermentación).
Anaerobios obligados
: crecen en ausencia de O 2 . A los medios de cultivo se les adiciona agentes
reductores tales como: cisteína, tioglicolato, sulfito, etc.
Las sustancias pueden ser reducidas u oxidadas.
Oxidación = = p p é é r r d d i i d d a a d d e e e e l l e e c c t t r r o o n n e e s s
Reducción = = g g a a n n a a n n c c i i a a d d e e e e l l e e c c t t r r o o n n e e s s
Agente reductor = = d d a a d d o o r r d d e e e e l l e e c c t t r r o o n n e e s s
Agente oxidante = = a a c c e e p p t t o o r r d d e e e e l l e e c c t t r r o o n n e e s s
Diferencia de potencial (mV) Potencial redox (Eh)
oxidación (+)
reducción (-)
Al interior del tejido animal o vegetal, existe bajo potencial redox.
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Microorganismo Crecimiento: rango de mV
Bacillus subtilis + + 11335 5 a a - - 110 0 0 0
Pseudomona fluorescens + + 5 5 0 0 0 0 a a + + 110 0 0 0
Staphylococcus aureus + + 118 8 0 0 a a - - 2 2 330 0
Proteus vulgaricus + + 115 5 0 0 a a - - 6 6 0 0 0 0
Clostridium perfringens + + 2 2 116 6 a a - - 2 2 330 0
Clostridium paraputrificum - - 330 0 a a - - 5 5 5 5 0 0
Al limitar el O 2 , el metabolismo cambia a anaeróbico formándose ácidos orgánicos, cuya
concentración afecta el propio metabolismo.
Algunos microorganismo proteolíticos disminuyen el valor redox, favoreciendo el desarrollo de
los micro-aerófilos o de los anaerobios.
Interrelaciones
11..
:
L L o o s s m m i i c c r r o o o o r r g g a a n n i i s s m m o o f f a a c c u u l l t t a a t t i i v v o o s s n n o o s s o o n n a a f f e e c c t t a a d d o o s s p p o o r r v v a a l l o o r r e e s s r r e e d d o o x x .. 2 2 .. P P a a r r a a l l o o s s m m i i c c r r o o o o r r g g a a n n i i s s m m o o a a n n a a e e r r o o b b i i o o s s e e l l O O 2 2 e e s s t t ó ó x x i i c c o o ( ( r r a a d d i i c c a a l l e e s s l l i i b b r r e e s s ) ) ..
33.. A A l l r r e e m m o o v v e e r r e e l l O O 2 2 ,, s s e e d d i i s s m m i i n n u u y y e e e e l l v v a a l l o o r r r r e e d d o o x x ..
4 4 .. L L o o s s h h o o n n g g o o s s s s o o l l o o c c r r e e c c e e n n e e n n v v a a l l o o r r e e s s r r e e d d o o x x p p o o s s i i t t i i v v o o s s ..
5 5 .. E E x x i i s s t t e e p p o o c c a a i i n n f f o o r r m m a a c c i i ó ó n n r r e e l l a a t t i i v v a a a a l l o o s s v v a a l l o o r r e e s s r r e e d d o o x x e e n n l l o o s s a a l l i i m m e e n n t t o o s s ..
Clostridium Botulinum
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Potencial redox de algunos alimentos.
Alimento Eh (mV) pH
L L e e c c h h e e + + 2 2 0 0 0 0 a a + + 334 4 0 0 - - - -
Q Q u u e e s s o o C C h h e e d d d d a a r r + + 330 0 0 0 a a - - 110 0 0 0 - - - -
S S u u e e r r o o d d e e m m a a n n t t e e q q u u i i l l l l a a + + 2 2 9 9 0 0 a a + + 335 5 0 0 6 6 ,,5 5
H H u u e e v v o o + + 5 5 0 0 0 0 - - - -
H H í í g g a a d d o o c c r r u u d d o o - - 2 2 0 0 0 0 7 7 ,,0 0
M M ú ú s s c c u u l l o o c c r r u u d d o o + + 2 2 2 2 5 5 5 5 ,,9 9
M M ú ú s s c c u u l l o o c c o o c c i i d d o o + + 330 0 0 0 7 7 ,,5 5 S S a a l l s s a a s s c c o o c c i i n n a a d d a a s s - - 2 2 0 0 a a - - 115 5 0 0 6 6 ,,5 5
T T r r i i g g o o ( ( e e n n t t e e r r o o ) ) - - 332 2 0 0 a a - - 336 6 0 0 6 6 ,,0 0
P P a a p p a a - - 115 5 0 0 6 6 ,,0 0
J J u u g g o o d d e e l l i i m m ó ó n n + + 338 8 5 5 2 2 ,,2 2
J J u u g g o o d d e e E E s s p p i i n n a a c c a a + + 7 7 4 4 6 6 ,,2 2
J J u u g g o o d d e e u u v v a a + + 4 4 0 0 9 9 33,,9 9
El valor de oxido-reducción de un alimento está influenciado por la composición química,
tamaño, superficie específica, pH, temperatura a la que se encuentra, integridad, tipo de envase,
etc.
Metabolismo Microbiano
Generación de energía (ATP)
El ATP es producido para elevar el nivel de fosforilación de un sustrato, transporte de
electrones o fosforilación oxidativa.
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atabolismo Síntesis
atabolismo Síntesis
Fuente de energía Biopolímeros
ATP
Biosíntesis de
Calor intermediarios
ADP
Precursores (intracelular)
Productos metabólicos
Nutrientes (extracelular)
Otros compuestos de alta energía: Biosíntesis de:
Guanidina ∼∼ ∼∼ ∼∼ Proteínas (Ribosomas)
PPP
(GTP)
Uridina ∼∼ ∼∼ ∼∼ PeptidoglicanP P P
(UTP)
Cytidina ∼∼ ∼∼ ∼∼ Fosfolípidos
P P
(CTP)
Deoxythimidina ∼∼ ∼∼ ∼∼ LipopolisacáridosP P
(dTTP)
Acyl - SCoA Ácidos grasos
Todos los seres vivos gastan energía sobrevivir
crecer
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Mover flagelos
Separación de cromosomas durante división celular
Energía Síntesis de macromoléculas
Síntesis de unidades precursorasTransporte activo iones
moléculas
Fuente primaria de energía: el sol (luz solar). (h ν ), fotón que activa enlaces químicos en
algas y bacterias fotosintéticas.
Categorías nutricionales:
Tipo nutricional Fuente de Energía Fuente de
Carbono
Encontrado en:
F F o o t t o o - - l l i i t t o o - - t t r r ó ó f f i i c c o o L L u u z z C C O O 2 2 P P l l a a n n t t a a s s - - a a l l g g a a s s A A l l g g u u n n a a s s b b a a c c t t e e r r i i a a s s
F F o o t t o o - - ó ó r r g g a a n n o o - - t t r r ó ó f f i i c c o o L L u u z z C C o o m m p p u u e e s s t t o o s s
O O r r g g á á n n i i c c o o s s
A A l l g g a a s s v v e e r r d d e e s s y y
p p ú ú r r p p u u r r a a s s ,, b b a a c c t t e e r r i i a a s s Q Q u u i i m m i i o o - - l l i i t t o o - - t t r r ó ó f f i i c c o o O O x x i i d d a a c c i i ó ó n n d d e e
c c o o m m p p u u e e s s t t o o s s i i n n o o r r g g á á n n i i c c o o s s C C O O 2 2 B B a a c c t t e e r r i i a a s s
Q Q u u i i m m i i o o - - ó ó r r g g a a n n o o - - t t r r ó ó f f i i c c o o
o o x x i i d d a a c c i i ó ó n n d d e e c c o o m m p p u u e e s s t t o o s s o o r r g g á á n n i i c c o o s s
c c o o m m p p u u e e s s t t o o s s o o r r g g á á n n i i c c o o s s
A A n n i i m m a a l l e e s s ,, h h o o n n g g o o s s ,, p p r r o o t t o o z z o o o o s s ,, b b a a c c t t e e r r i i a a s s
La mayor parte de las reacciones que producen energía son oxidaciones. Para evitar que
la energía producida en una reacción redox se pierda, ésta es realizada mediante dos semi-
reacciones separadas, pero conectadas eléctricamente de manera que la transferencia de electrón
o de ión ocurra a través del circuito, originando trabajo útil.
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Acoplamiento químico directo
Gliceraldehído 3P 1-3 difosfo 3 fosfo-glicerato
gliceraldehído
Pi
CH2O∼ P
|
CHOH
| C-H
||
O
NAD+ NADH
ADP ATP
CH2O∼ P
|
CHOH
| C
|| O-
O
CH2O∼ P
|
CHOH
| C
|| O
OP
Acoplamiento de equivalentes de reducción
NAD+ : nicotinamida
adenida
nucleótido.
AH
2
A
CH
2
C
BH
2
B
NAD
+
NADH+H
+
Los microorganismo heterotróficos presentan una amplia variedad de sustratos como
fuente de energía: carbohidratos, áá, ácidos grasos, purinas, pirimidinas.
La mayor parte de los microorganismo prefieren glucosa.
Fermentación: vía en que compuestos orgánicos sirven tanto como dadores y aceptores deelectrones.
Respiración
: el oxígeno y otros compuestos inorgánicos, o iones, actúan como aceptor terminal
de electrones.
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Durante la conversión de glucosa a piruvato, el NAD + es reducido a NADH. Siendo el
NAD + limitado en la célula, el metabolismo de la glucosa cesará, a menos que el NADH
formado sea re-oxidado.
Durante la conversión de glucosa a piruvato, el NAD + es reducido a NADH. Siendo el
NAD + limitado en la célula, el metabolismo de la glucosa cesará, a menos que el NADH
formado sea re-oxidado.
Existen diversas reacciones mediante las cuales el piruvato es transformado en productos
finales de fermentación, junto con reoxidar el NADH.
Existen diversas reacciones mediante las cuales el piruvato es transformado en productos
finales de fermentación, junto con reoxidar el NADH.
NADH NAD
+
NADH NAD
+
CH
3
-CO-COO- +H
+
CH
3
-CHOH-COOH
CH
-CO-COO- +H CH -CHOH-COOH
Lactato deshidrogenasaLactato deshidrogenasa
H
+
H
33
Fermentación homo-láctica:ermentación homo-láctica:
C
6
H
122
O
6
+ 2Pi + 2ADP 2CH
3
-CHOH-COOH + 2ATP + 2H
2
OH O + 2Pi + 2ADP 2CH -CHOH-COOH + 2ATP + 2H O
2
Fermentación de ácidos mezclados:ermentación de ácidos mezclados:
2(C
6
H
122
O
6
) +H
2
O C
2
H
5
OH + 2CH
3
-CHOH-COOH + CH
3
-CCOH + CO
2
+ 2H
2
(C H O ) +H O C H OH + 2CH -CHOH-COOH + CH -CCOH + CO + 2H
2 2
C
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12
O
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3
H
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12
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3
H
3
O
2
H
2
Respiración vía ciclo del ácido cítrico (CAC) o ciclo de Krebs.
Glicólisis
Glucosa + 2NAD+ 2 piruvato + 2NADH 8 ATP
Ciclo del Ácido Cítrico
Piruvato + NAD + Acetil CoA + NADH 3 ATP
Isocitrato + NAD + 2 oxoglutarato + NADH 3 ATP
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2 oxoglutarato + NAD + Succynil CoA + NADH 3 ATP
Succynil CoA uccinato 1 ATP
Succinato + flavin Fumarato + flavin H 2 2 ATP
Malato + NAD +
Oxalacetato + NADH 3 ATP
Dado que son 2 moléculas de piruvato formadas a partir de una molécula de glucosa, en el ciclo
de Krebs se forman 30 ATP, lo que da un total de 38 ATP.
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igura 8. Glicólisis
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Figura 9. Ciclo de Krebs
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Figura 10. Fermentación heteroláctica
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Figura 11. Síntesis de Mnómeros
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Bacterias Asociadas con Toxi-Infecciones Alimentarias
1.- Introducción
ace una década atrás, se estimaba que el número de casos de diarrea por toxi-infeccionesen los Estados Unidos, era anualmente entre 24 y 81 millones, con un costo estimado,
por gastos médicos y días no trabajados, del orden de 5 mil a 17 mil millones de dólares. En esa
misma época, estimaciones mundiales llegaban a la impresionante cifra de tres mil quinientos
millones de casos al año, constituyéndose en la primera causa de morbilidad y también en la
primera de mortalidad con 5 a 10 millones de decesos anualmente.
Puesto que los alimentos que el Hombre consume, posee nutrientes necesarios y
suficientes para mantener su vida, igualmente esos nutrientes permiten el crecimiento de
microorganismos los cuales pueden ser beneficiosos al Hombre o bien perjudiciales, entre estos
últimos tenemos los microorganismo alteradores y los que son patógenos, entre los patógenos, las
bacterias ocupan un lugar muy importante.
La industria de alimentos, responsable por la calidad sanitaria de los alimentos que
produce y vende, utiliza una gran variedad de medidas de control para limitar los riesgos:
tratamientos térmicos, deshidratación, congelación y refrigeración, uso de agentes preservantes,etc. Sin embargo las tendencias recientes, a nivel mundial, de reducir el empleo de la sal,
restringir el consumo de azúcar, eliminar el uso de preservantes químicos y también reducir al
mínimo los procesos tecnológicos a los cuales se somete el alimento, favorecen el crecimiento de
todo tipo de microorganismo en los alimentos, incluyendo a los patógenos.
Se estima que el 77% de los casos de toxi-infecciones ocurren en establecimientos de
alimentación colectiva, 20% en las casas y solamente un 3% es de origen industrial. Cualquier
abuso en temperatura, tiempo o condiciones de manejo del alimento, puede favorecer el
crecimiento de los gérmenes patógenos.
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Se reconocen dos tipos de enfermedades producidas por los microorganismo, las
intoxicaciones y las infecciones. La intoxicación alimentaria es causada por la ingestión del
alimento conteniendo una toxina pre-formada en el alimento, producto del crecimiento
bacteriano. La infección alimentaria, por otro lado, es causada por el consumo de alimentos quecontienen células bacterianas viables, capaces de crecer y establecerse en el intestino, provocando
la enfermedad.
Algunas bacterias patógenas tienen su habitat en el intestino de animales sanos e
inclusive en el Hombre, la piel y fosas nasales hospedan el Staphylococcus aureus. El agua para
beber puede tener gérmenes patógenos al contaminarse con heces de origen animal o humano.
Las aguas costeras pueden estar contaminadas con especies patógenas del género Vibrio.
Figura 12. Staphylococcus aureus en Agar Baird Parker y Chapman (tolerancia a la sal)
El síntoma más frecuente de una toxi-infección es la diarrea. Dependiendo de la
patogeneidad del germen y la susceptibilidad del hospedero, la enfermedad puede ser aguda o
leve. Los niños, ancianos y personas débiles son susceptibles de desarrollar formas agudas.
No son infrecuentes los casos de cirugías de apéndice debido a una interpretación errada
de los síntomas causados por una toxi-infección.
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La mayor parte de los casos de toxi-infección puede atribuirse a un manejo inadecuado
del alimentos, fallas en los procesos de cocción y almacenaje, en caso de alimentación colectiva
(casinos, hoteles, restaurantes, etc.) y también a nivel doméstico.
Es necesario mantener un sistema de educación continuo a los usuarios del sistema de
alimentación, pero principalmente a los manipuladores, relativo a los peligros asociados con el
crecimiento de gérmenes patógenos en el alimento y las medidas de control.
2.- Salmonella
S almonella es el nombre genérico aplicado aun grupo de bacterias relacionadas bioquímica y
serologicamente. Comprende cerca de 2000 serotipos hasta ahora.S Las estadísticas sanitarias muestran que el número de casos involucrando a especies de
Salmonella, se incrementa año a año. Se estima que en los Estados Unidos el número de
infecciones por Salmonella es de 2 millones de casos al año, sin embargo, una gran cantidad de
casos no son informados a la autoridad sanitaria. No existen dudas que la salmonelosis
continúa siendo la principal causa de enfermedad gastrointestinal en todo el mundo.
Figura 13. Salmonella y Salmonella typhimurium (food poisoning)
Desde el punto de vista clínico se reconocen dos enfermedades producidas por especies de
Salmonella: la fiebre entérica o tifus y la salmonelosis o síndrome de envenenamiento por
alimento. En ambos casos las bacterias entran al cuerpo por la vía oral.
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La fiebre tifoidea, entérica o tifus, es causada por especies de Salmonella typhi, sin
embargo otras especies de Salmonella pueden también causarla. Es una enfermedad severa de
largo tratamiento, el período de tiempo en que se desarrolla la enfermedad es variable, pudiendo
ser de período corto entre 8 a 15 días; o bien de período largo entre 30 a 35 días. El paratifus,usualmente presenta tiempos menores de desarrollo.
Los principales síntomas son: dolor de cabeza, congestión del sistema respiratorio
superior, bacteremia (presencia de bacterias en la sangre), que se inicia en la primera semana,
declinando en las semanas siguientes.
La salmonelosis o intoxicación propiamente tal se caracteriza por ser una gastroenteritis
aguda, con un período de incubación entre 6 a 48 horas, siendo lo usual de 12 a 36 horas. Esta
variación en el tiempo de incubación se atribuye al grado de la infección, la virulencia de la
bacteria, la sensibilidad del hospedero y a la composición físico y química del alimento portador.
El agua contaminada es el principal, pero no el único vehículo. Los síntomas incluyen diarrea,
dolor abdominal, vómitos y fiebre que pueden perdurar entre 1 y 7 días. Sin embargo las
Salmonellas pueden continuar siendo excretadas durante muchas semanas luego de haberseterminado los síntomas. A veces suele confundirse la salmonelosis con la intoxicación
estafilocócica, sin embargo existen dos diferencias importantes, la intoxicación por
Staphylococcus aureus tiene un período de incubación muy corto (0,5 a 2 horas) y no produce
fiebre. En algunos casos la salmonelosis puede dar origen al tifus cuando, en pacientes muy
jóvenes (lactantes y niños) ancianos o personas muy débiles, las bacterias consiguen pasar al
sistema circulatorio.
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E stá claramente demostrado que la
salmonelosis humana está directamenterelacionada con animales. En el caso de la
industria de la carne y de pollos se produce la
contaminación cruzada entre contenido
intestinal, vísceras, piel y plumas con la carne
misma, debido a fallas de operaciones, o a una
mala manipulación durante el faenamiento de
animales y aves.
E
Además tenemos otra fuente de contaminación en los desechos de estas industrias, las que
procesan residuos tales como vísceras, huesos, cabezas, plumas, sangre, etc., inclusive para
preparar alimento para los propios animales, con ellos se produce la recontaminación de los
animales alimentados con estas raciones, lo que determina una circulación permanente de las
bacterias, que en algún momento pueden llegar al Hombre. Se genera así un círculo difícil de
romper.
Se considera que la mayoría de los brotes de salmonelosis ocurren en establecimientos de
alimentación colectiva, como resultado de un manejo inapropiado de los alimentos. Los
principales alimentos involucrados son carne de vacuno, carne de cerdo, carne de pavo, carne de
pollo, productos del mar frescos, leche, helados de leche, postres confeccionados con huevo y
huevos. La Salmonella puede sobrevivir en todos estos alimentos debido a cocimiento
inadecuado.
El enfriamiento deficiente, cocimiento insuficiente o tratamiento térmico incompleto, la
ingestión de alimentos frescos contaminados y la contaminación cruzada, especialmente después
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de haber sometido el alimento a cocción, se encuentran entre los principales factores que
contribuyen a los brotes de salmonelosis.
Las inadecuadas condiciones sanitarias en las cocinas industriales otorgan condiciones
para la contaminación cruzada, entre materias primas contaminadas, verduras, productoscárnicos, pollos y productos del mar con las manos de los manipuladores, las superficies de
mesones, cuchillos, equipos, etc.
En algunas ocasiones, manipuladores de alimentos que son portadores sanos, se
transforman en el foco de contaminación, debido a deficientes prácticas de higiene personal,
particularmente luego de haber utilizado los servicios sanitarios.
2.2.- Medidas de control
A pesar de todos los esfuerzos por mejorar los estándares de higiene, la información
disponible señala que el número de brotes de salmonelosis aumenta año a año. Los datos
epidemiológicos, a nivel mundial, indican que la principal fuente de contaminación son los
productos animales y de aves crudas, sumado al mal manejo de esos productos a nivel industrial
o casero.La reducción de los brotes de salmonelosis requiere, necesariamente actuar en tres
aspectos: (a) erradicar las salmonelas del alimento de animales y aves, del medio ambiente en que
viven y de ellos mismos. (b) eliminar las salmonelas de las materias primas de origen animal
mediante pasteurización, cocción o radicidación y (c) educar a los manipuladores y consumidores
respecto del peligro de la salmonelosis y de las formas de prevención.
De las medidas sugeridas, lo más difícil de conseguir es la erradicación de las Salmonellas
que viven en los propios animales, aún cuando experiencias realizadas en granjas pilotos
muestran que es posible conseguir pollitos libres de salmonelas. Sin embargo algunos estudios
económicos señalan que el control de la Salmonella a nivel de alimentación de los animales y
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aves, así como el control medio ambiental, son de altísimo costo, lo que haría inviable su
aplicación.
El método más utilizado para eliminar Salmonella de alimentos es el tratamientotérmico. Estas bacterias son sensibles al calor y tratamientos de pasteurización normales o
condiciones de cocción son suficientes para destruir estas bacterias en alimentos de alto
contenido de humedad. Al igual que otros microorganismo, la resistencia al calor de la
Salmonella aumenta en la medida que disminuye la actividad del agua (aw). La ocurrencia de
brotes de salmonelosis en alimentos pasteurizados o cocidos se produce por problemas de
recontaminación.
Otros métodos eficientes para eliminar la Salmonella de alimentos son la acidificación y
la reducción del aw. Se ha demostrado que en cecinas fermentadas, el efecto combinado de
acidez y sal común, provoca la eliminación de estas bacterias en el producto terminado.
Resultados semejantes se han obtenido al investigar Salmonellas en mayonesa, en la que la
acidez se transforma en la principal barrera al crecimiento de ellas. Del mismo modo la
reducción del aw por adición de sal común o de azúcares al alimento, impide el crecimiento deestas bacterias. Estos factores actúan impidiendo el desarrollo de estas bacterias en productos
lácteos fermentados, y en productos cárnicos y vegetales fermentados.
La mayor parte de los alimentos perecibles se distribuyen en forma refrigerada o
congelada. Aún cuando el congelamiento y la posterior mantención del alimento a temperaturas
de congelación, provoca efectos letales en las Salmonellas, es bien sabido la capacidad de estas
bacterias de soportar dichos tratamientos y mantenerse viables por largos períodos.
Las Salmonellas también pueden vivir por largos períodos en alimentos deshidratados.
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Una de las formas efectivas de controlar el surgimiento de brotes de salmonelosis es la
educación, junto con el aumento del control en la industria de alimentos como en las cocinas
institucionales, a través del establecimiento de visitas técnicas, programas de capacitación y
análisis de muestras. La línea final de defensa contra la salmonelosis es la buena higiene de la
cocina.
Conseguir que nuestros alimentos estén libres de Salmonella es imposible hoy, pero
tenemos la oportunidad de reducir la incidencia de ella, mediante la adopción de las medidas
señaladas precedentemente.
3.- Shigella
E l número de casos confirmados al año, en los Estados Unidos, es del orden de 500.000.
Se cree que la forma de transmisión es de persona a persona, por la vía fecal-oral.ELa shigelosis o desintería bacilar como se le conoce, es causada por bacterias del género
Shigella ( S. dysenteriae, S. flexneri, S. boydii y S. sonnei ). El habitat normal de la Shigella es el
intestino del Hombre y de los primates, raramente se encuentran en otros animales. El principal
vector de brotes epidémicos de shigelosis lo constituye portadores sanos, las Shigellas pueden
persistir en el intestino de enfermos recuperados durante meses.
Los síntomas de la shigelosis, luego de un período de incubación que varía entre 1 a 7
días, inclusive diarrea, dolor abdominal, fiebre y vómitos. La severidad de la enfermedad va
desde muy leve hasta severas diarreas sanguinolentas, secreción de mucus y deshidratación. Los
síntomas pueden persistir entre 3 a 14 días. Frecuentemente se desarrolla un período
asintomático que puede durar de unos pocos días hasta varios meses. Estudios realizados con
voluntarios señalan que la ingestión de entre 10 a 100 bacterias puede provocar la enfermedad.
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La enfermedad es causada por la invasión de la mucosa intestinal. Una toxina,
clasicamente llamada de Shiga toxina, puede ser producida por la Shigella dysenteriae y
posiblemente por la S. flexneri tipo 2A, sin embargo el papel de esta toxina en la enfermedad no
está determinado.
La shigelosis están asociadas con infecciones secundárias e, inclusive pueden constituirse
en un sério problema intra-hospitalario, particularmente en niños. Por otro lado se ha
establecido una muy significativa relación entre las condiciones sanitarias, de vivienda y socio-
económicas y la prevalencia de esta enfermedad, a mayor pobreza mayor incidencia de la
enfermedad.
Hasta 1945, la mayoría de los brotes de shigelosis estaban asociados con la directa
contaminación fecal de alimentos y agua. En la medida que las condiciones sanitarias han
mejorado, debido al abastecimiento de agua potable y servicios de alcantarillado, una relativa
prevalencia de la S. sonnei se ha mantenido, fenómeno que no tiene explicaciones claras.
3.1.- Asociación con alimentos
L os alimentos involucrados con brotes de shigelosis son los
productos del mar, que se contaminan durante su
manipulación con personal infectado. Igual cosa ocurre con las
ensaladas. En ambos casos el brote está asociado con el inadecuado
uso de la refrigeración. Luego de la infección inicial, a partir de un
alimento contaminado, el brote se amplía persona a persona por la vía de transmisión fecal-oral.
L
Se considera que las Shigellas tienen poca resistencia a las condiciones adversas del medio
ambiente, fuera del intestino del hospedero, al igual que otras enterobacterias, ellas son
rápidamente destruidas por los tratamientos térmicos, empleados normalmente en el
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procesamiento y preparación de los alimentos. Tampoco logran sobrevivir a condiciones de pH
inferiores a 4,5. Sin embargo, a pesar de esta aparente fragilidad, se han informado, en
investigaciones a nivel de laboratorio, de casos de sobrevivencia de más de 170 días en productos
tales con harina, huevos pasteurizados, ostras pasteurizadas e inclusive en productos congelados y mantenidos a -20 o C. Sin embargo en nivel de alimentos industrializados comercialmente, ha
sido difícil aislar especies de Shigella. Tanto es así, que la investigación de Shigella no es un
análisis de rutina en muchas industrias.
La mayoría de los brotes se deben a
materias primas contaminadas o a la
recontaminación de alimentos cocidos o
pasteurizados, durante su preparación en
cocinas institucionales o a nivel del hogar;
por lo general están involucrados
manipuladores que no tienen normas
higiénicas mínimas.
En los países subdesarrollados, los mariscos provenientes de zonas altamente
contaminadas con materias fecales, además del consumo de agua no potabilizada, son los
principales vectores de esta enfermedad.
3.2.- Medidas de control
L a shigelosis es una enfermedad gastrointestinal significativa tanto en los países
desarrollados como en los no-desarrollados, aún cuando la incidencia en los países pobres
es mucho más importante.
L
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La principal medida de control se encuentra en la educación de los manipuladores, pues
el hecho que en los establecimientos de alimentación colectiva trabaje personal joven, sin
experiencia y sin entrenamiento específico como manipuladores de alimentos, aumenta los riesgos
de propagación y surgimiento de brotes. Además de la educación a los manipuladores, se debe prestar atención a las correctas medidas sanitarias del local de trabajo, la eliminación de
residuos, de la limpieza y sanitización, para poder mantener bajo control la posibilidad de
sobrevivencia y crecimiento de esta bacteria.
Figura 14 . Agar Papa Dextrosa
4.- Campilobacter jejuni
ace 20 años era considerado un patógeno de importancia en la medicina veterinaria,
conocido como Vibrio fetus, pues produce el aborto en ovejas, no obstante en la últimaH
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década se han conocido diversos casos de gastroenteritis aguda en la cual esta bacteria estaba
involucrada. Se piensa que muchos casos diagnosticados como salmonelosis corresponden en
realidad a gastroenteritis por C. jejuni. Los síntomas más comunes comprenden diarrea profusa
(a veces con sangre), hinchamiento abdominal y náuseas. Estudios controlados con voluntariosrevelan que unos pocos cientos de bacterias son capaces de producir los síntomas de la
enfermedad.
4.1 Asociación con los alimentos
E l C. jejuni es un habitante normal del intestino de animales salvajes y domésticos,
algunos estudios señalan que entre 30 y 100% de los pollos y entre 40 y 60% de las
ovejas, lo tienen en el intestino. Por esta razón, esta bacteria se asocia con alimentos de origen
animal. Diversos estudios señalan que la contaminación de la carne por esta bacteria puede
variar entre 3 a 30%, incluyendo la carne de pollo. La leche cruda también ha sido relacionada
con varios brotes de enfermedades gastrointestinal, de igual modo agua de ríos o lagos no
potabilizadas han sido responsables por varios brotes que han afectado a cientos de personas.
Como algo curioso resulta la relación de las callampas con el C. jejuni en varios brotesepidémicos.
E
El principal mecanismo de contaminación de los alimentos con el C. jejuni, es a través de
las heces provenientes de algún portador. La carne de res y de pollo se contaminan cuando,
durante el faenamiento, se produce contaminación cruzada entre el contenido intestinal y la
carne. La leche cruda se puede contaminar por las heces del vacuno. Las callampas frescas se
contaminan debido a la falta de higiene personal de los manipuladores que recolectan y
manipulan el alimento. Aún cuando no se han informado de casos involucrando directamente a
los huevos, no se descarta esa posibilidad, ya que C. jejuni ha sido aislado en nidos de gallina y
cáscara de huevos.
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El C. jejuni no crece en los alimentos debido a una serie de restricciones, entre las cuales
tenemos: no crece bajo 30 o C, requiere condiciones microaerófilas (5 a 10% de oxígeno), presenta
una velocidad de crecimiento baja aún en condiciones óptimas, compite débilmente con el resto
de la flora. Adicionalmente es un microorganismo frágil que no tolera la deshidratación, ni laconcentración normal de oxígeno, ni frío, ni tratamientos térmicos, ni la presencia de ácidos
orgánicos ni los desinfectantes. Por lo tanto este microorganismo no sobrevive a tratamientos de
deshidratación ni tratamientos térmicos de pasteurización, sin embargo puede ser transmitido
por materias primas, principalmente carnes de origen animal y de aves.
El conocimiento que se tiene de este microorganismo es incompleto aún por lo que se
espera que un mayor conocimiento sobre él se desarrolle en los próximos años.
Figura 15 . Test DNasa y Salmonella Choleraesuis en Agar SS
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a infecciones por C. jejuni pueden ser prevenidas por la adecuada pasteurización o
cocción de los alimentos (particularmente los de origen animal) y previniendo la
contaminación cruzada entre alimentos ya precocidos o pasteurizados con utensilios, superficies
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e implementos que hayan estado en contacto con las materias primas frescas y no hayan sido
adecuadamente desinfectados. La pasteurización elimina el C. jejuni de la leche. La
refrigeración y la congelación no destruyen a esta bacteria la que puede sobrevivir por tiempos
variables en alimentos refrigerados y congelados.
Figura 16. Agar MacConkey,
Pruebas Bioquímicas TSI, LIA, Urea y Citrato de Simmons
5.- Yersinia enterocolitica
a Yersinia enterocolitica no es una causa frecuente de infecciones gastrointestinal en el
Hombre; sin embargo cuando ocurren los síntomas pueden ser muy severos. La yersiniosis
que es la infección causada por la Y. enterocolitica se produce generalmente como una forma de
gastroenteritis. Los niños son los más seriamente afectados con síntomas entre los cuales
tenemos: intenso dolor abdominal (que lleva a confundirlo con la apendicitis), diarrea, fiebre y
vómitos. Los casos fatales son raros y la recuperación es completa entre 1 a 2 días. La artritis ha
sido señalada como una poco frecuente, pero significativa, secuela de la yersiniosis.
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a Y. enterocolitica es sensible al calor (50 o C), cloruro de sodio (5%) y acidez (pH 4,6 o
inferior) y son inactivadas por las mismas condiciones medio-ambientales que destruyen
las Salmonellas, sin embargo y debido a su capacidad de crecer en temperaturas de refrigeración,
es fundamental su eliminación del alimento mediante algún tratamiento térmico, sea
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5.1 Asociación con alimentos
L L a Y. enterocolitica es una bacteria asociada con zoonosis, aislado de una gran variedad de
animales, sin embargo la mayoría de estos microorganismo aislados no son patógenos alHombre, a excepción de los provenientes de cerdos. El cerdo es el principal reservorio de strain
virulentos de Y. enterocolitica, inclusive se han aislado desde animales aparentemente sanos. Sin
embargo, y curiosamente, el cerdo no está asociado con brotes de esta enfermedad. La leche con
chocolate, leche pasteurizada y tofu, envasado sin usar agua clorada, han sido responsables por
brotes de yersiniosis. La forma de contaminación en esos brotes no se estableció, sin embargo se
sospecha que se debió a fallas sanitarias o deficiencias de las buenas prácticas de elaboración. Se
piensa que desechos de porcinos puedan haber sido la fuente de contaminación en algunos brotes
de yersiniosis.
La Y. enterocolitica se encuentra comúnmente en los alimentos, sin embargo excepto las
cepas presentes en el cerdo, la mayor parte de los aislados obtenidos desde alimentos, no son
virulentos. Este microorganismo es uno de los pocos patógenos asociados con los alimentos que
crecen a temperatura de refrigeración. Estudios, en carne de cerdo, revelaron que luego de 10días de mantener estos microorganismo a 7 o C, la bacteria se multiplicó de unos pocos cientos
hasta millones por gramo, luego la refrigeración, que tradicionalmente es un buen método de
control microbiano es incapaz de frenar el crecimiento de esta bacteria.
5.2.- Medidas de control
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pasteurización o cocción. Del mismo modo deben evitarse la contaminación cruzada entre carne
de cerdo y alimentos listos para servir, igualmente evitar la contaminación de tipo fecal, sea de
origen humano o animal.
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Figura 17. Determinación de Salmonella enteritiditis en agar B. Sulfito y Colonias típicas de S.
Aureus.
6.- Listeria
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sta la década de los 80, la listeriosis, que es la enfermedad causada por la Listeria
onocytogens, era fundamentalmente un problema veterinario, asociado a abortos y
encefalitis en ovejas y caprinos. Como resultado de la amplia difusión del microorganismo, su
capacidad de sobrevivir en condiciones adversas y de crecer a temperaturas de refrigeración, la
Listeria ha sido reconocido como un agente patógeno importante transmitido por los alimentos.
H
El compromiso inmunológico del ser humano es muy alto con la Listeria virulenta, siendo
las especies homolíticas L. monocytogens, L. seeligeri y L. ivanovii, las asociadas con la
patogeneidad. De ellas la L. monocytogens es consistentemente patógena, la L. ivanovii, ha sido
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vinculada ocasionalmente como patógena y L. seeligeri solo ha sido aislada de casos de
meningitis en adultos.
Luego de la ingestión, la Listeria invade los macrófagos, esta fase entérica puedeoriginar diarrea, fiebre suave, o bien ser asintomática. En una segunda etapa, se produce la
multiplicación de la bacteria, la salida desde los macrófagos y la septicemia, en esta etapa el
microorganismo ha llegado a todas las áreas del cuerpo, incluyendo sistema nervioso central, ojos
y otras áreas, en la mujer embarazada alcanza al feto, provocando el aborto del mismo. La
septicemia es la manifestación más común de la listeriosis en adultos. La fiebre es un síntoma
típico, acompañado de malestar y fatiga. La muerte es rara en adultos sanos, sin embargo en
personas deprimidas inmunológicamente, recién nacidos o bebés, la mortalidad puede llegar a
30%.
Formas de listeriosis comprometiendo el sistema nervioso central, incluye meningitis,
encefalitis y abscesos, siendo la manifestación más común la meningitis, alcanzando tasas de
mortalidad de hasta 70%. Otras formas localizadas de listeriosis son menos frecuentes. La
población de mayor riesgo la componen los fetos, recién nacidos y personas con sistemainmunológico deprimido.
6.1.- Asociación con alimentos
L
a Listeria está ampliamente difundida en la naturaleza, en suelo, vegetación y agua,
luego es frecuentemente diseminada por el Hombre y animales. Ha sido aislada de 31
especies animales de sangre caliente, además de haberse encontrado en artrópodos, peces, larvas
de insectos, ranas, etc. Se estima que 4% de los humanos son portadores de esta bacteria.L Este microorganismo puede crecer en un rango de pH entre 5,0 y 9,5, fuera de ese rango
difícilmente sobrevive. Se han informado casos de Listeria creciendo en queso “ Cheddar” a pH
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5,0 y sobreviviendo por más de un año. La Listeria es sal tolerante, soportando altas
concentraciones a temperatura de refrigeración, asimismo, se ha informado que este
microorganismo soporta bien la deshidratación. Se ha informado de brotes en los que el vector
fueron hortalizas, abonadas con heces de animales o bien regadas con aguas servidas,contaminadas con esta bacteria. Se ha demostrado la sobrevivencia de esta bacteria por varios
meses en el suelo.
5,0 y sobreviviendo por más de un año. La Listeria es sal tolerante, soportando altas
concentraciones a temperatura de refrigeración, asimismo, se ha informado que este
microorganismo soporta bien la deshidratación. Se ha informado de brotes en los que el vector
fueron hortalizas, abonadas con heces de animales o bien regadas con aguas servidas,contaminadas con esta bacteria. Se ha demostrado la sobrevivencia de esta bacteria por varios
meses en el suelo.
La presencia de L. monocytogens en leche cruda es común en USA y Europa, sin
embargo no se le encuentra en la leche pasteurizada. En el primer semestre de 1985, un brote de
listeriosis afectó a más de 100 personas por consumir queso elaborado en una planta de
California. Se aisló el serotipo causante del brote, tanto en la leche como en la planta lechera.
La presencia de L. monocytogens en leche cruda es común en USA y Europa, sin
embargo no se le encuentra en la leche pasteurizada. En el primer semestre de 1985, un brote de
listeriosis afectó a más de 100 personas por consumir queso elaborado en una planta de
California. Se aisló el serotipo causante del brote, tanto en la leche como en la planta lechera.
Figura 18. Determinación de E. Coli en Agar Endoigura 18. Determinación de E. Coli en Agar Endo
6.2.- Medidas de control
U na gran atención ha sido dada a los procesos y microorganismo potencialmente
contaminantes de leche y productos lácteos, prestando menos atención a otros tipos de
alimentos. El control de la Listeria en alimentos se debe realizar al nivel más primario posible de
la cadena de producción, es decir, en la producción de la materia prima. Así las hortalizas que se
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consuman crudas no deben regarse con aguas sospechosas de contener Listeria. Las cajas usadas
para el transporte deben ser higienizadas frecuentemente.
En la propia planta, las materias primas se transforman en fuente de contaminaciónambiental. Las líneas de operaciones deben estar estructuradas de tal manera de separar “lo
limpio” de “lo sucio”, se debe, asimismo evitar el cruzamiento de producto terminado con
materias primas. Deberá estudiarse el desplazamiento del personal para que no se transforme en
foco de contaminación. Las prácticas sanitarias deberán evaluarse permanentemente, definiendo
y analizando los puntos críticos de control de forma rutinaria. Los cuidados no deben terminar
al envasar el alimento, por el contrario se deben verificar las condiciones de transporte, manejo,
almacenaje y abusos que se puedan cometer con el producto, particularmente debido a la
resistencia del microorganismo, a las condiciones medio ambientales y particularmente a su
capacidad de crecer a temperatura de refrigeración.
Con relación a la capacidad de la Listeria de sobrevivir al tratamiento de pasteurización,
está claro que temperaturas entre 76,4 o a 77,8 o C por 15,4 segundos es suficiente para destruirla.
Sin embargo la mayor preocupación de los especialistas es con el riesgo de contaminación de laleche ya pasteurizada.
7.- Escherichia coli enteropatógeno
L a Escherichia coli enteropatógeno es responsable de un alto porcentaje de diarreas en los
países subdesarrollados y localidades con insuficiente estructura sanitaria. En una
primera instancia estas bacterias se asociaron con brotes de diarreas infantiles, sin embargo,
posteriormente se comprobó su participación en diarreas en adultos. Se reconocen a lo menos 4
grupos de E. coli enteropatógeno: los enterotoxigénicos, los enteroinvasivos, los hemorrágicos y
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los enteropatogénicos. Estos últimos pueden producir una toxina termoestable o una termolábil
o inclusive ambas. Los síntomas son semejantes a los del cólera pero más leves.
Históricamente se le ha asociado con diarreas infantiles, caracterizadas por serabundantes y acuosas; este tipo de enfermedad es provocada por las cepas enterotóxigénicas. Por
su parte la E. coli enteroinvasiva, invade las células epiteliales del colon causando una
desintería similar a la shigelosis. La E. coli hemorrágica es causante de la enfermedad, que se ha
denominado infección entérica. Esta colitis hemorrágica es causada por el serotipo O157:H7, la
enfermedad es de mediana gravedad caracterizada por una diarrea sanguinolenta y severa
hinchazón abdominal. Las cepas enteropatogénicas causan diarreas infantiles por mecanismos
que aún no están totalmente claros.
Figura 19. Células de Escherichia Coli y Prueba de Indol (color cereza) característico de la
reacción positiva de la bacteria E coli
7.1.- Asociación con alimentos
a principal fuente de esta bacteria en el medio ambiente son las fecas de personas
infectadas, pudiendo sumarse a esto, las heces de animales infectados. El uso de agua no
potabilizada y la contaminación fecal constituyen los mecanismos principales de contaminación
de alimentos.
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El mayor brote de enfermedad, causada por la E. coli enteropatógeno, de los últimos
tiempo ocurrió en el año 1971, asociado con el consumo de un queso francés madurado por
hongos. La contaminación ocurrió debido a fallas en el sistema de filtración de agua. El
microorganismo causante de la enfermedad fue una cepa invasiva. Un brote similar ocurriótambién por consumo de queso tipo Brie de origen francés, ocurrió en 1983 en los estados de
Washington, Colorado Georgia, Illinois y Wisconsin, con queso procedente de la misma fábrica.
Desde 1983 diversos brotes de diarreas hemorrágicas, han sido informadas; en algunos
casos no ha sido posible identificar el alimento responsable, en otros se ha encontrado que el
vector eran sandwichs y hamburguesas mal cocinadas.
La cepa hemorrágica O157:H7 tiene su habitat en animales y aves infectadas con esta
bacteria, por lo que la contaminación de los alimentos se produce a través de las heces de ellos,
sea por deficientes medidas sanitarias, contaminación cruzada con el alimento o equipos, o
contaminando al manipulador de alimentos. El resto de E. coli enteropatógenos tiene su
reservorio en el intestino grueso del Hombre infectado que libera estas bacterias
permanentemente junto con el material fecal.
Figura 20. Determinación de E. Coli
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7.2.- Medidas de control
E l control de la E. coli enteropatógena pasa por el control de los Coliformes. Particular
atención debe darse al control de estas bacterias en queso. Una de las formas de controlreside en promover el rápido aumento de la acidez del queso, lo que sumado al control de la
temperatura durante la maduración, previene la recontaminación con estos microorganismo En
productos cárnicos la prevención del crecimiento de estas bacterias requiere de procesos de
cocción, evitar recontaminaciones, mantener buenas prácticas de limpieza y desinfección,
particularmente la educación sanitaria de los manipuladores. El monitoreo de los puntos críticos
de control puede ser de gran utilidad en el caso de riesgos de contaminación con este
microorganismo Los locales dedicados a la alimentación masiva, deben extremar las medidas de
control de materias primas, procesos de elaboración, higiene general de espacios y superficies y
fundamentalmente la educación e higiene personal de los manipuladores.
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Figura 21. Saccharomyces cerevisiae
8.- Staphylococcus aureus
L a intoxicación estafilocócica es una de las enfermedades más comunes en el mundo, sin
embargo su verdadera incidencia es desconocida debido a varias razones: por lo general
las personas no la reportan en los centros médicos debido a que no presenta una gravedad que
exija consulta médica, muchas veces sus síntomas son confundidos con los de otras toxi-
infecciones como la producida por Bacillus cereus, por ejemplo.
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Bajo condiciones adecuadas de
temperatura, pH, aw y tensión de oxígeno
para el crecimiento, el S. aureus semultiplica y muchos serotipos pueden
producir enterotoxinas. Son las
enterotoxinas termoestables las causantes
de la enfermedad, que se caracteriza por
una severa gastroenteritis (inflamación
del tracto intestinal).
A diferencia de otras enfermedades de este tipo, que requieren de períodos de incubación
más o menos prolongados, los síntomas de la entero intoxicación estafilocócica se pueden
desarrollar entre 30 minutos a 4 horas. Estos síntomas son: náuseas, vómitos, diarrea,
postración, debilidad, pulso débil, shock, respiración agitada y temperatura subnormal. La
recuperación es completa entre las 24 a 48 horas siguientes.
Se considera que, al menos, debe existir una población entre 10 5 a 10 6 UFC g -1 para que
la toxina presente desencadene los síntomas. Se han identificado varias toxinas antigenamente
diferentes, entre ellas las ya conocidas A, B, C C2, D y E, además de otras no identificadas, de
ellas la más tóxica es la A, pues basta 1 microgramo de ella para desencadenar los síntomas.
8.1.- Asociación con alimentos
E E l St. aureus se encuentra normalmente en las fosas nasales y garganta, asimismo se le
encuentra en la piel y particularmente en las manos. Todos los alimentos necesitan ser
manipulados durante su preparación, siendo fácilmente contaminados. Las heridas en las
manos, espinillas, furúnculos y otras lesiones son fuentes de estos microorganismo, además la
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costumbre de llevar las manos a las narices, contribuye a facilitar la contaminación de los
alimentos.
Existe una gran variedad de alimentos que permiten el crecimiento del St. aureus, entreellos los alimentos proteicos tales como carne y productos cárnicos, pollo, pescado y productos de
pescado, leche y productos lácteos, cremas, salsas, ensaladas, budines, mayonesa, etc. Los
estafilococos son, normalmente, inhibidos por la flora competitiva, por ello en las materias
primas ellos no prevalecen como gérmenes dominantes, ello explica el hecho que las materias
primas nunca sean causantes de brotes de esta enfermedad. La cocción de los alimentos
preparados en cocinas institucionales y domésticas, sin embargo, elimina la flora competidora, lo
que permite que estos microorganismo puedan crecer libremente.
Aún cuando el bajo pH de la mayonesa impide el crecimiento del St. aureus, cuando ésta
es combinada con otros ingredientes tales como crema, carne de pollo u otros que eleven el pH,
puede haber crecimiento del microorganismo La adición de sal contribuye a favorecer el
crecimiento del St. aureus, principalmente debido al poder inhibidor que la sal tiene sobre la
flora competidora, pero no sobre él, que puede soportar hasta 20% de sal y 50% de azúcares. Asimismo este microorganismo crece en presencia de nitritos, que debemos recordar, junto a la sal
y azúcar, hacen parte de las sales de curado de carnes.
El St. aureus es un germen anaerobio facultativo que crece muy bién en presencia de
oxígeno, aunque lo hace más lentamente en ausencia de él, sin embargo para producir la toxina
requiere de algún oxígeno presente. Su rango de temperatura para crecer va desde los 6,7 o hasta
los 47,5 o C, siendo la óptima entre 35 o a 37 o C. Las temperaturas de procesos térmicos, así como
la cocción del alimento, destruyen las células pero no las toxinas, luego, la inexistencia de células
viables del microorganismo, no asegura la calidad sanitaria del alimento.
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El St. aureus puede crecer, en presencia de oxígeno, a valores de aw tan bajo como 0,86 y
a valores de 0,90 en ausencia de oxígeno. A pesar de ser un microorganismo proteolítico y
fermentativo, su presencia en el alimento no produce cambios detectables sensorialmente.
8.2.- Medidas de control
P or estar ampliamente distribuido en el Hombre, en los animales y medio ambiente, se
requiere de rigurosas medidas sanitarias en el procesamiento y manejo de los alimentos a
objeto de prevenir su contaminación, crecimiento y producción de toxina. Para que ocurra una
intoxicación estafilocócica se deben cumplir cuatro requisitos:
P
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E E l l a a l l i i m m e e n n t t o o s s e e d d e e b b e e c c o o n n t t a a m m i i n n a a r r c c o o n n u u n n a a c c e e p p a a p p r r o o d d u u c c t t o o r r a a d d e e e e n n t t e e r r o o t t o o x x i i n n a a ..
E E l l a a l l i i m m e e n n t t o o d d e e b b e e d d a a r r c c o o n n d d i i c c i i o o n n e e s s p p a a r r a a e e l l c c r r e e c c i i m m i i e e n n t t o o d d e e l l m m i i c c r r o o o o r r g g a a n n i i s s m m o o
E E l l a a l l i i m m e e n n t t o o d d e e b b e e p p e e r r m m a a n n e e c c e e r r a a u u n n a a t t e e m m p p e e r r a a t t u u r r a a a a d d e e c c u u a a d d a a y y p p o o r r u u n n t t i i e e m m p p o o s s u u f f i i c c i i e e n n t t e e
p p a a r r a a p p e e r r m m i i t t i i r r e e l l c c r r e e c c i i m m i i e e n n t t o o d d e e l l a a b b a a c c t t e e r r i i a a ..
E E s s n n e e c c e e s s a a r r i i o o q q u u e e e e l l a a l l i i m m e e n n t t o o s s e e a a c c o o n n s s u u m m i i d d o o ..
Las condiciones 1) y 2) son muy difíciles de controlar debido a la amplia difusión del
microorganismo en la naturaleza, por lo tanto el mejor método de control es la temperatura, lo
que significa un adecuado enfriado y refrigeración de los alimentos.
9.- Clostridium perfringens
l Clostridium perfringens es sin duda la bacteria patógena anaerobia más intensamente
estudiada. Durante los pasados 100 años, este microorganismo ha sido asociado con la
gangrena gaseosa, Sin embargo recién en la década de los 40 se producen los primeros indicios de
E E
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asociación de este microorganismo con intoxicación por alimentos. A partir de los años 60 el
número de casos de envenenamiento por este germen ha aumentado dramáticamente. Las cepas
de este microorganismo son 5, conocidas como A, B, C, D y E., basados en la capacidad de
formar 4 toxinas extracelular: α, β, ε y ι. Desde que, prácticamente, todos los brotes deintoxicación han sido causados por la cepa A, no se determina el tipo de toxina involucrada.
La intoxicación debido al C. perfringens ocurre luego de 8 a
24 horas de ingerido el alimento, conteniendo una gran
cantidad de células (10 6 o superior) al estado vegetativo. La
enfermedad se produce por la esporulación de la bacteria, al
interior del intestino, lo que es acompañado por la producción
de una enterotoxina intracelular. Tanto la esporulación como
la producción de la enterotoxina pueden ocurrir también en el
alimento. La diarrea y un severo dolor abdominal son sus
síntomas más corrientes. Las náuseas son menos comunes y la
fiebre y vómitos son inusuales. La muerte es rara, como
producto de esta enfermedad, salvo casos de personas muydébiles o muy ancianas.
Esporas de Clostridium sp.
Se estima que esta enfermedad está distribuida en todo el mundo, sin embargo se carece
de la información estadística necesaria para confirmarlo.
9.1.- Asociación con alimentos
E l Cl.. perfringens tipo A puede ser considerado como integrante de la microflora del
suelo. Prácticamente, todas las muestras de suelo examinadas han revelado recuentos
entre 10 3 a 10 4 UFC de Cl.. perfringens tipo A por gramo. El resto de las cepas se considera
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como parásitos de animales domésticos, que no tienen resistencia para permanecer en el suelo.
Este microorganismo se ha encontrado en el contenido intestinal de casi todos los animales
examinados y también en el Hombre, cuyo intestino se coloniza a los 6 meses de vida.
como parásitos de animales domésticos, que no tienen resistencia para permanecer en el suelo.
Este microorganismo se ha encontrado en el contenido intestinal de casi todos los animales
examinados y también en el Hombre, cuyo intestino se coloniza a los 6 meses de vida.
Los productos cárnicos y productos en base a pollo son los principales vehículos de este
microorganismo Los peces no son un vehículo para este microorganismo a pesar de que se le
puede encontrar en la piel y tracto intestinal. Los alimentos procesados, raramente son vehículo
del Cl. perfringens.
Los productos cárnicos y productos en base a pollo son los principales vehículos de este
microorganismo Los peces no son un vehículo para este microorganismo a pesar de que se le
puede encontrar en la piel y tracto intestinal. Los alimentos procesados, raramente son vehículo
del Cl. perfringens.
Los establecimientos de alimentación institucional y colectiva se han transformado en
fuentes de brotes debido a carnes o pollos insuficientemente cocidos o bien a problemas de
contaminación cruzada. En alimentos en conserva, la incidencia de este microorganismo es cero.
Similarmente, es raro que aparezcan brotes de esta intoxicación involucrando cecinas, ello se
explica por la acción bacteriostática de las sales de curado, una baja carga de esporas en la carne
y el tratamiento térmico aplicado a las cecinas cocidas.
Los establecimientos de alimentación institucional y colectiva se han transformado en
fuentes de brotes debido a carnes o pollos insuficientemente cocidos o bien a problemas de
contaminación cruzada. En alimentos en conserva, la incidencia de este microorganismo es cero.
Similarmente, es raro que aparezcan brotes de esta intoxicación involucrando cecinas, ello se
explica por la acción bacteriostática de las sales de curado, una baja carga de esporas en la carne
y el tratamiento térmico aplicado a las cecinas cocidas.
Figura 22. Detección de S. Enteritiditis y Shigella f. Por medio de agar Hektoen E.y Recuento
Total Aeróbico con TTC usando Agar Plate Count según FDA.
Figura 22. Detección de S. Enteritiditis y Shigella f. Por medio de agar Hektoen E.y Recuento
Total Aeróbico con TTC usando Agar Plate Count según FDA.
9.2.- Medidas de control
E l problema de intoxicación por Cl.. perfringens está asociado claramente con la
alimentación institucional. Dos características de esta bacteria contribuyen a dificultarE
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su control: una tasa de crecimiento rápida a temperaturas elevadas y la capacidad de formar
esporas, como no podemos impedir que el microorganismo forme espora, el control debe hacerse
con la temperatura.
Ya que este microorganismo no crece a temperatura de refrigeración, los brotes que se
producen se deben a fallas en el sistema de enfriamiento del alimento, particularmente de la
carne en trozos más o menos grandes. Las esporas presentes en la carne o pollo fresco, germinan
y pueden crecer, después de la cocción. La única forma de evitar esto es enfriar rápidamente (en
un tiempo inferior a 2 horas) los trozos de carne o pollo a menos de 10 o C. Otros factores que
favorecen el crecimiento de este germen es la preparación anticipada (en muchas horas) de
alimentos en servicios de alimentación, unido a problemas de refrigeración insuficiente o
calentamiento insuficiente, ya que la temperatura al interior del alimento debe ser como mínimo
de 75 o C, al momento de servir, para lograr destruir las células vegetativas del microorganismo.
Está demostrado que el manipulador no tiene responsabilidad en este tipo de problema,
pues la contaminación está en las materias primas carne y pollo. Por ello las medidas de control
estarán asociadas con el uso correcto del frío y de las medidas de control sanitario y de educaciónque se adopten al interior de las empresas de alimentación institucional.
10.- Clostridium botulinum
E l término botulismo viene del la palabra latina “botulus” que significa salchicha. El
agente etiológico del botulismo fue aislado, por primera vez, desde un jamón mal curado,
en 1896, causante de un brote de intoxicación que afectó a 34 personas, ocasionando 3 muertes.
Esto ocurrió en una pequeña villa de Bélgica.
E
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Hoy en día es difícil que se presenten brotes de botulismo causados por alimentos
industrializados, ya que la tecnología ha definido exactamente la termorresistencia de estos
microorganismo, además que han sido estudiados los mecanismos y las velocidades de
penetración de calor, en diferentes tipos de alimentos, tamaños de envases y tipos de autoclave.Las mayores probabilidades de que ocurran accidentes microbiológicos, involucrando botulismo,
se presentan con la elaboración de conservas caseras y en general de alimentos caseros con pH
superior a 4,5.
Basado en la especificidad de sus toxinas, se reconocen 7 tipos de Cl. botulinum, desde la
A hasta la G. Sin embargo todos los tipos de Cl. botulinum producen proteínas neurotóxicas de
efectos similares en el paciente. La diferencia entre los tipos se encuentra en su tolerancia a la
sal común, temperatura mínima de crecimiento, aw mínimo, y resistencia térmica de sus esporos.
Los tipo A son proteolíticos, los tipo E son no-proteolíticos, los tipo B y F pueden ser
proteolíticos o no. Los tipos A, B, E y F han estado relacionados con botulismo en el Hombre;
los tipos C y D están relacionados con botulismo en animales y aves.
El Cl. botulinum produce neurotoxinas que son tóxicas al Hombre yanimales. La toxina proveniente de un gérmen tipo A es la más letal. La
toxina, siendo una proteína, puede ser inactivada por calentamiento a 80 o C
por 10 minutos. La toxina puede pasar al torrente circulatorio a través de la
mucosa nasal, estomacal o intestinal.Fungal Spores
Normalmente el botulismo es clasificado en 4 categorías:
11 ) ) B B o o t t u u l l i i s s m m o o c c l l á á s s i i c c o o ,, e e s s l l a a i i n n t t o o x x i i c c a a c c i i ó ó n n c c a a u u s s a a d d a a p p o o r r l l a a i i n n g g e e s s t t i i ó ó n n d d e e t t o o x x i i n n a a b b o o t t u u l l í í n n i i c c a a
p p r r e e f f o o r r m m a a d d a a e e n n e e l l a a l l i i m m e e n n t t o o ..
2 2 ) ) B B o o t t u u l l i i s s m m o o e e n n h h e e r r i i d d a a s s ,, q q u u e e e e s s u u n n a a f f o o r r m m a a r r a a r r a a d d e e l l a a e e n n f f e e r r m m e e d d a a d d r r e e s s u u l l t t a a n n t t e e d d e e l l a a s s í í n n t t e e s s i i s s d d e e
t t o o x x i i n n a a l l u u e e g g o o q q u u e e e e l l m m i i c c r r o o o o r r g g a a n n i i s s m m o o c c r r e e c c e e e e n n u u n n a a h h e e r r i i d d a a i i n n f f e e c c t t a a d d a a ..
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33 ) ) B B o o t t u u l l i i s s m m o o i i n n f f a a n n t t i i l l ,, r r e e s s u u l l t t a a n n t t e e d d e e l l a a f f o o r r m m a a c c i i ó ó n n d d e e l l a a t t o o x x i i n n a a e e n n e e l l t t r r a a c c t t o o i i n n t t e e s s t t i i n n a a l l d d e e l l n n i i ñ ñ o o q q u u e e
h h a a s s i i d d o o c c o o l l o o n n i i z z a a d d o o p p o o r r e e l l m m i i c c r r o o o o r r g g a a n n i i s s m m o o
4 4 ) ) B B o o t t u u l l i i s s m m o o i i n n d d e e t t e e r r m m i i n n a a d d o o ,, c c o o r r r r e e s s p p o o n n d d i i e e n n t t e e a a l l o o s s c c a a s s o o s s e e n n q q u u e e n n o o s s e e d d e e t t e e c c t t a a e e l l v v e e h h í í c c u u l l o o q q u u e e
t t r r a a n n s s p p o o r r t t ó ó l l a a t t o o x x i i n n a a ( ( a a l l i i m m e e n n t t o o ,, h h e e r r i i d d a a s s ,, e e t t c c .. ) ) ..
La intoxicación botulínica se produce por el consumo de alimento en el cual el Cl.
botulinum ha crecido y formado la toxina. La toxina es absorbida y se une, irreversiblemente, a
terminales nerviosos periféricos. La sintomatología se presenta luego de transcurridos 12 a 72
horas desde el consumo del alimento contaminado, los síntomas incluyen náuseas, vómitos,
fatiga, vértigo, dolor de cabeza, sequedad de piel, boca y garganta, parálisis muscular,
constipación, visión doble y dificultades para tragar. Los síntomas pueden durar de 1 a 10 días
dependiendo de la resistencia del paciente, tipo y cantidad de toxina ingerida y tipo de alimento
involucrado. El tratamiento incluye la administración de la antitoxina botulínica y los cuidados
apropiados, especialmente la asistencia respiratoria. La recuperación del paciente puede tomar
varias semanas e inclusive, varios meses, y puede o no haber secuelas neurológicas. Puede haber
muerte, aunque, con tratamientos oportunos, la mortalidad está en torno del 10%.
El botulismo infantil, que afecta a niños menores de 14 meses de edad, fue detectado por
primera vez en California, USA, en 1976. Se piensa que este tipo de botulismo se produce por la
ingestión de esporos del Cl. botulinum, que germinan y colonizan el intestino produciendo la
toxina. La miel y jarabes de fruta son sospechosas de ser el vehículo de las esporas. Diversos
alimentos no esterilizados, pueden también transportar los esporos de ese microorganismo
10.1.- Asociación con alimentos
L as esporas de Cl. botulinum se encuentran ampliamente distribuidas en aguas dulce,
mares y suelos de todo el mundo. Los vegetales y frutas que están en contacto con el sueloL
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pueden contaminarse fácilmente con esporos de este microorganismo. El C. botulinum ha sido
aislado también de carne fresca y procesada, pero su incidencia es muy baja. Esporas de C.
botulinum se encuentran en peces. Si el pescado no se procesa térmicamente, como es el caso de
pescado ahumado, es posible encontrar esporas viables en el producto terminado.Las cepas correspondientes a los tipos proteolíticos A, B y F, producen las esperas más
termorresistentes y que son de mayor interés para la industria conservera de alimentos no ácidos.
Los alimentos proteicos, tal como la carne y los no proteicos tales como las verduras, proveen los
nutrientes necesarios para el crecimiento y la producción de la toxina. Las especies
correspondientes a los tipos proteolíticos, producen sustancias de mal olor, lo que puede alertar
al consumidor acerca del estado del alimento. Sin embargo las especies no-proteolíticas no
producen cambios apreciables en el sabor y aroma del alimento, consecuentemente el consumidor
está más expuesto a intoxicarse.
Los tipos proteolíticos crecen bien a temperaturas de 35 o C y muy lentamente a 55 o C. Los
tipos no-proteolíticos crecen entre 3,3o C y 45 o C y la temperatura óptima de producción de toxina
es 30 o C.
Los alimentos asociados con brotes de botulismo son de variada naturaleza, sin embargo
más del 50% de los brotes se han debido a vegetales contaminados, otros alimentos tales como
pescados, frutas, productos cárnicos (incluyendo pollos), condimentos (pimentón, salsas picantes,
pimienta, etc.), y productos lácteos, han sido vinculados también con casos de botulismo. En lo
que va corrido de este siglo, el 72% de los casos de botulismo, debidamente acreditados,
involucró a alimentos caseros, solamente 8% de los casos correspondió a alimentos procesados
industrialmente y el 19,8% de los casos se debió a situaciones indeterminadas. Algunos casos
recientes han sido vinculados a alimentos preparados en establecimientos de alimentación
institucional.
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10.2.- Medidas de control
L as condiciones que favorecen el crecimiento del Cl. botulinum y la producción de la toxina
incluyen alta humedad, bajo contenido de sal, baja acidez (pH superior a 4,6), bajatensión de oxígeno y temperaturas superiores a 3,3o C. La industria de alimentos utiliza una
serie de tratamiento físicos y químicos, sea para destruir las esporas del microorganismo, o sea
para controlar su germinación y crecimiento, para impedir la producción subsecuente de la
toxina.
L
Los métodos tradicionales comprenden buenas técnicas de lavado para reducir la carga
microbiana de las materias primas, fundamentalmente en vegetales. Los tratamientos térmicos
de conservas, que tienen por objetivo reducir el nivel de contaminación por esporos hasta tasas
insignificantes, de tal forma de conseguir lo que se denomina “esterilidad comercial”. El uso de
nitritos, nitratos y sal usado en el proceso de curado de cecinas cocidas,
lo que unido al tratamiento térmico de cocción confiere estabilidad a
carnes enlatadas y jamón cocido. La acidificación, disminuyendo el pH
debajo 4,5 impide la germinación de los esporos, propiedad que se
utiliza en la producción de picles, frutas en conserva, mayonesa, salsa,etc. La disminución de aw de los alimentos por debajo de 0,93 impide la
germinación de las esporas y crecimiento del microorganismo El uso de
la congelación constituye una buena opción para impedir el crecimiento
del C. botulinum y es una buena alternativa en la conservación de
alimentos en los cuales no es posible aplicar otras técnicas de preservación.Uno de los productos de riesgo
botulínico
El papel que cumplen los nitritos y nitratos en la protección de las cecinas, contra riesgos de
botulismo, ha sido de extraordinaria importancia. Es indudable que ese efecto inhibidor
corresponda al efecto combinado de otros factores, entre ellos, la presencia de flora competidora,
como los gérmenes lácticos usados en la elaboración de cecinas fermentadas, el pH bajo y la
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presencia de sal, unido a una disminución del número de esporas contaminantes. El uso de
aditivos como el ascorbato de sodio y el erisorbato de sodio, colaboran a inhibir la germinación de
los esporos y el crecimiento de la bacteria.
La gran incidencia en el botulismo producido por alimentos preparados en forma casera
se debe al desconocimiento que las personas tienen del microorganismo y de los aspectos
tecnológicos elementales que afectan el crecimiento del Cl. botulinum.
En el sector industrial es poco probable la sobrevivencia de esporos del C. botulinum en
alimentos no ácidos y la ocurrencia de brotes sólo podría deberse a “accidentes” tecnológicos muy
esporádicos.
11.- Bacillus cereus
ace más de cuatro décadas que se conoce al B. cereus como responsable de intoxicación
alimentaria. Básicamente existen dos tipos de enfermedad causada por estemicroorganismo, la de respuesta en forma de diarrea y la de respuesta en forma de vómito. Una
y otra son producidas por dos tipos diferentes de enterotoxina. La respuesta tipo diarreica ocurre
luego de 8 a 20 horas después de consumido el alimento, a veces los síntomas son confundidos
con los de la enterointoxicación por Clostridium perfringens. La respuesta emética (vómitos),
ocurre entre 1 a 5 horas luego de haber ingerido el alimento contaminado, por ello a veces se
confunde con la enterointoxicación estafilocócica. La recuperación es completa después de 24
horas, sin complicaciones posteriores. El síndrome diarreico es la consecuencia de la ingestión de
una gran cantidad de microorganismo (10 5 - 10 6 UFC g -1 ), en tanto que el síndrome emético se
debe a la ingestión de la toxina preformada en el alimento.
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11.1.- Asociación con alimentos
E l B. cereus se le encuentra normalmente en el suelo y vegetales y ha sido aislado a partir
de una gran variedad de alimentos, incluyendo los lácteos, cárneos, productosdeshidratados y particularmente cereales (especialmente en arroz). Debido a su amplia dispersión
en la naturaleza, es inevitable su ingestión junto al alimento, de vez en cuando, llegando a ser
parte de la microflora intestinal. Se estima que, aproximadamente, 10% de la población de
adultos sanos, son portadores de este microorganismo.
E
Los brotes asociados con el tipo diarreico, han correspondido a alimentos tales como
almidón de maíz, vegetales deshidratados, productos cárnicos, budines y sopas deshidratadas.
Los brotes de intoxicación tipo emético han sido asociados con el consumo de arroz, los fideos y
el queso también se han vinculado con brotes de este tipo.
El B. cereus es un germen esporulado cuyas esporas normalmente sobreviven a las
temperaturas de cocción. Debido a su amplia distribución en la naturaleza, normalmente se
encuentra presente en los alimentos vegetales y carnes, no representando peligro cuando se
encuentra en bajos recuentos. Sin embargo cuando la temperatura se mantiene entre 10 a 55 o C por tiempos prolongados, la bacteria crece, liberando la toxina preformada en el alimento o en el
intestino del hospedero. Se estima que se requiere ingerir mínimo 10 5 células g -1 para provocar los
síntomas, pero esto no constituye una regla. A la fecha los brotes de intoxicación por este
microorganismo se han debido a un mal enfriado de los alimentos, particularmente de trozos de
carne, asimismo, el mantener las comidas a temperaturas entre 30 y 55 o C ha favorecido el
crecimiento de estas bacterias.
Bacillus cereus spores and
vegetative cells enlarged
1000 times.
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11.2.- Medidas de control
as medidas de control para reducir o eliminar el B. cereus está claramente establecidas. El
mayor problema radica en el abuso que se hace del tiempo-temperatura en losestablecimientos que preparan alimentos. Para controlar existen dos alternativas, mantener el
alimento a temperaturas sobre 60 o C para servirlo o bien enfriar rápidamente por debajo de los
10 o C. para almacenar.
Con relación a la preparación de arroz se sugiere seguir las siguientes recomendaciones: 1)
preparar las cantidades adecuadas, 2) mantenga el arroz caliente entre 55 o a 63 o C, 3) enfríe el
arroz rápidamente y 4) recaliéntelo sólo antes de servirlo.
Las esporas de B. cereus se destruyen por los tratamientos en autoclave y por irradiación,
sin embargo, tales tratamientos suelen ser demasiado drásticos para la mayor parte de los
alimentos.
Figura 23. Moho Penicillium, Bacteria E. Coli y Cianobacteria
L L
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Fermentación Láctica de Vegetales
Introducción
L a fermentación láctica de vegetales es considerada
una de las técnicas más antiguas para preservar
alimentos, sin embargo el avance de la ciencia y la tecnología
ha disminuido sensiblemente su importancia como método de
preservación. Este fenómeno se observa particularmente en
los países desarrollados que aplican tecnologías altamente sofisticadas en los procesos de
conservación de alimentos.
L
La situación de Latinoamérica es sin embargo diferente, es cierto que parte de la
industria de alimentos utiliza tecnología de última generación en sus procesos, sin embargo,
existe una gran cantidad de pequeñas y medianas industrias que se ven impedidas de utilizar
dichas tecnologías por el alto costo que ellas demandan, visto así los procesos fermentativos de
origen láctico pueden ser utilizados perfectamente por este segmento importante de la industria
de alimentos.Diversos estudios señalan que en Latinoamérica, aproximadamente entre un 20 a
25% de la producción primaria de alimentos de origen vegetal se pierde por una serie de razones,
entre las cuales podemos señalar: manejo inadecuado, transporte deficiente, carencia de
infraestructura de frío, procesos de conservación inapropiados, lo que contribuye a elevar
artificialmente los precios de estas mercaderías
Por otro lado las leyes de mercado de oferta y demanda, en la época de cosecha, en razón
de la mayor oferta, determinan una caída de los precios que, inclusive, pueden llegar a no cubrir
los costos de la producción. Todo esto significa una inestabilidad de precios y de mercado que
crea serias dificultades al productor y también al consumidor.
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En los países desarrollados, la fermentación láctica de vegetales constituye una actividad
agroindustrial de gran importancia económica, que procesa millones de toneladas de productos,
con valores por varios millones de dólares.
Si consideramos los bajos costos de inversión, la baja demanda de energía y la granvariedad de vegetales que pueden ser fermentados, además del creciente interés del consumidor
en disponer de alimentos preparados en forma más natural, las posibilidades de utilizar la
fermentación láctica de vegetales en la preservación de vegetales, son extraordinariamente
grandes.
Antecedentes históricos
L a historia de los vegetales fermentados es tan antigua que no es posible determinar la
fecha cierta de su origen. Por las informaciones disponibles, parece que los chinos fueron
los primeros en preservar vegetales por fermentación, de este modo, cuando el Emperador Chin
Shih Huang Ti construía la Gran Muralla China, en el tercer siglo antes de Cristo, una parte de
la alimentación de los trabajadores consistía en una mezcla fermentada de vegetales. Algunoshechos indican que los Tártaros de Genghis Khan, introdujeron los vegetales fermentados en
Europa (Pederson, 1971).
L
En la actualidad, carecemos de datos que nos permitan establecer un mapa del consumo
mundial de vegetales fermentados, sin embargo, los países del Asia son grandes consumidores de
alimentos fermentados preparados en casa, así en Corea, el consumo de “kimchi”, plato típico
preparado con una mezcla de vegetales fermentados, es el segundo más consumido después del
arroz. La China también presenta un alto consumo de vegetales fermentados. En Europa y
América del norte, los vegetales fermentados son consumidos regularmente (Pederson, 1971).
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Principios de preservación de vegetales por fermentación
L a conservación de vegetales por fermentación depende de
la reducción de la actividad enzimática propia delvegetal, de la inhibición de ciertos fenómenos químicos
oxidativos y también de la inhibición del crecimiento de
microorganismos que pueden provocar la alteración del
producto.
L
Los factores ambientales más importantes en la
fermentación láctica del vegetal son: condiciones microaerófilas, concentración de sal y
temperatura adecuada, limpieza y la presencia de bacterias lácticas.
La conservación propiamente tal depende de los efectos combinados de acidez,
concentración de sal, concentración de dióxido de carbono, bajo potencial de oxidorreducción,
entre otros. La limpieza del vegetal es muy importante para remover la mayor parte de la flora
contaminante; una cantidad adecuada de sal debe ser agregada para extraer líquido del vegetal y
detener el proceso de ablandamiento, pero al mismo tiempo, esa cantidad de sal debe permitir y
favorecer una fermentación rápida para elevar el contenido de acidez y disminuir la tensión deoxígeno (Pederson, 1971).
En el proceso fermentativo, bajo condiciones microaerófilas, los azúcares fermentables
son transformados en ácidos y en otros compuestos orgánicos, bajando el pH, disminuyendo la
concentración de oxígeno, lo que sumado al efecto salino del medio, dificulta el crecimiento de
m.o. alteradores y/o patógenos. Los metabolitos producidos en la fermentación, igual que los
compuestos resultantes de las reacciones bioquímicas propias del tejido vegetal, además de
favorecer la conservación, contribuyen también para definir el gusto, aroma y textura final del
producto (Menezes, 1972).
La adición de sal aumenta la presión osmótica del medio, reduce la competencia de
microorganismos perjudiciales, y favorece el crecimiento de las bacterias lácticas, que son menos
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sensibles al efecto salino. La sal sirve también para extraer los nutrientes desde las hortalizas,
favoreciendo el crecimiento de la flora láctica.
La cantidad de azúcares presente en los vegetales determina la acidez que se podrá
producir, en tanto que la cantidad de sal y la temperatura determinan el ritmo de producción deácido y los tipos de bacterias que toman parte de la fermentación (Frazier, 1962).
La conservación de vegetales, por fermentación láctica se utiliza por las siguientes
razones: proporciona características sensoriales deseables a los productos, puede ser usado como
proceso preparatorio para otros métodos de conservación, exige menor uso de energía mecánica
que otros métodos de preservación, lo que constituye una gran ventaja en la época actual, en que
la energía es de alto costo (Fleming y Mcfeeters, 1981).
Efecto de la sal
Las opiniones de especialistas referentes
al proceso tecnológico más apropiado para
garantizar una fermentación correcta difieren
mucho. El “salado vía seca” es citada por
algunos autores como apropiado al inicio del
proceso (Menezes, 1972); otros autores
recomiendan comenzar el proceso con una
concentración baja de sal (3,5 hasta 5,0%) y
después aumentar la concentración de forma
gradual, hasta llegar en torno de 10%. Otros
investigadores (Pederson, 1971; Goldoni, 1973)
simplemente sugieren una concentración de
10% de sal desde el inicio del proceso hasta el
final, para después aumentar esa concentración
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hasta el 13 a 16% de sal, durante el proceso de
cura y almacenaje.
El proceso de producción de picles (vegetales fermentados) puede ser desarrollado de dos
formas: a) a baja concentración de sal, o sea, salmuera con 8% de sal durante todo el proceso fermentativo y posteriores adiciones semanales hasta alcanzar 15,9% durante la cura. En estas
condiciones, tanto la fermentación como la cura son más rápidas, pero existen mayores
posibilidades de alteración y el producto adquiere una textura más blanda que cuando
fermentada a concentraciones mayores de sal; b) fermentación en salmuera con 10,6% de sal, con
aumentos semanales hasta alcanzar 15,9% de sal. En este proceso, la fermentación y cura son
más lento, sin embargo existen menores posibilidades de fermentaciones indeseables y los picles
son más firmes. En virtud del efecto salino del medio, los pepinos traspasan agua y sustancias
solubles tales como azúcares, sales minerales y otros que los microorganismos utilizan como
nutrientes. La fermentación y cura, de pepinos por ejemplo, requieren de seis a nueve semanas
(Prescott y Dunn, 1959).
De acuerdo con Cruess (1973), la variedad, el tamaño y estado de madurez influyen en el
proceso fermentativo de pepinos. La concentración de la salmuera debe ser de 10% (p/p) de sal
para impedir deterioro durante la fermentación, que debe ser aumentada, gradualmente durante
la cura, hasta alcanzar 15,9% de sal. En estas condiciones, en un tiempo de cuatro a seis
semanas, la acidez, expresada en porcentaje de ácido láctico, llega a valores entre 0,6 a 0,8%. El
color de los pepinos cambia de un verde brillante para un verde aceituna o verde amarillo y al
estar totalmente curados se hacen traslúcidos. Con el avance de la fermentación, los pepinos se
hacen muy permeables, absorben sal, transfieren agua para la salmuera, entrando en equilibrio.
Durante la fermentación se constata la formación de alcohol por levaduras y pequeñas
cantidades de ácidos propiónico y acético.
En la evaluación del proceso de cura de pepinos fermentados en salmuera con bajas
concentraciones de sal y también cuando se utilizaron culturas puras, se verificó la necesidad
que el proceso fermentativo fuese del tipo heterofermentativo, o sea una fermentación
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desarrollada, entre otros, por Lactobacillus brevis y Leuconostoc mesenteroides. Las salmueras
conteniendo entre 3 y 4% de sal fueron las que obtuvieron los mejores resultados (Pederson y
Albury, 1955).
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L a conservación de los vegetales por fermentación en salmuera depende,
fundamentalmente, de la concentración de la sal, del tipo y extensión de la acción
bacteriana, durante y después del proceso fermentativo. Una completa conversión de los
carbohidratos fermentables en ácidos y otros productos finales, le confiere estabilidad al vegetal
a eventuales fermentaciones secundarias. Así una fermentación completa de pepinos, aceitunas
u otro vegetal permite estabilizar los productos terminados sin requerir de un tratamiento
térmico adicional. Por otro lado, la presencia de azúcares fermentables residuales en tales
productos, envasados o no, permite el crecimiento de levaduras que producen gas y turbidez en el
medio (Etchells y colaboradores, 1951).
L
El ablandamiento de pepinos durante el proceso fermentativo y de cura puede significar grandes perjuicios a la industria de picles, en virtud, principalmente, de la acción de la
poligalacturonasa (PG) sobre las sustancias pécticas; cuanto menor es la concentración de sal de
la salmuera, mayor será el efecto de la PG. Sin embargo, una salmuera concentrada tendrá un
efecto inhibidor en el crecimiento de las bacterias lácticas responsables de la fermentación. El
uso de CaCl 2 aumenta la resistencia de la pectina a la acción de la PG sin necesitar aumentar la
concentración de la salmuera (Buescher y colaboradores, 1979).
El ablandamiento de los pepinos ocurre por la acción de las enzimas pectinolíticas
propias del vegetal o de origen bacteriano. El contenido de pectin-metil-estearasa en el fruto es
más o menos constante, independiente del tamaño del vegetal. Sin embargo, la acción de la PG
aumenta significativamente con el tamaño del pepino, dando origen al problema conocido como
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“soft centers ” que es el ablandamiento del centro del pepino, donde se encuentran las semillas
(Fleming y Macfeeters, 1981). El ablandamiento también puede ocurrir por la acción de las
bacterias previo a la adición de sal y por la actividad de hongos que se mantienen retenidos en el
vegetal (Demain y Phaff, 1957). El ablandamiento causado por las bacterias no es un problemaserio si los vegetales son rápidamente procesados, luego de cosechados, pues las PG no son
activas en el rango de pH que alcanza una fermentación bien realizada (Etchells y
colaboradores, 1952).
Las enzimas de levaduras y hongos significan un problema mayor, ya que son activas a
pH bajos, por ello cuando se encuentran presentes deben ser eliminadas, sea cambiando la
salmuera luego de 36 horas de iniciado el proceso, sea por medio de lavados sucesivos previos al
inicio de la fermentación, en el caso de procesos desarrollado por cultivos adicionados, con ello es
posible rebajar el recuento de hongos en el producto (Etchells y colaboradores, 1973).
Aún cuando la actividad de la PG pueda reducirse mediante el uso de una alta
concentración de sal, 16 a 20% (Bell y Etchells, 1960), el uso de CaCl 2 en concentración de
0,1M, permite la utilización de concentraciones menores de sal.
La alteración gaseosa, problema propio de los pepinos fermentados enteros, se produce
por el efecto combinado de nitrógeno y dióxido de carbono en el interior del fruto. El CO 2 seorigina por la actividad de levaduras y bacterias lácticas heterofermentativas (Fleming y
colaboradores, 1973).
La formación de “cavidades” en los pepinos fermentados puede ser controlada por la
adición de, aproximadamente, 0,035% de sorbato de potasio, o por la adición de 0,05% de ácido
acético a la salmuera (Costilow y Uebersax, 1982).
Aspectos microbiológicos de la fermentación natural
L os vegetales colocados en estanques con salmuera desarrollan una fermentación
espontánea o natural, en cuyo caso los controles que pueden ser realizados se refieren a laL
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concentración de la salmuera, temperatura de la fermentación, concentración de carbohidratos
fermentables y al tipo y cantidad relativa de microorganismos al inicio del proceso. La
fermentación se inicia lentamente, alcanzando una mayor actividad luego de tres a cuatro días.
Los cambios químicos que ocurren en la salmuera de pepinos fermentándose, son típicos de lasllamadas fermentaciones mixtas. Bacterias, levaduras y, a veces hongos, son responsables por la
transformación del sustrato fermentable, presente en el vegetal fresco, en gases, ácidos volátiles
y no-volátiles, alcohol, y trazas de otros productos. Es deseable que el máximo de azúcares sea
transformado en ácido láctico, que, juntamente con la sal, preserva el producto.
La cantidad de ácido láctico formado varía entre 0,5 y 1,0%; otros productos que pueden
encontrarse en la salmuera son ácido acético y alcohol, en concentraciones que varían entre 0,05
y 0,15% para el ácido acético y entre 0,5 y 2,0% para el alcohol. Otros productos tales como
glicerol y manitol, que pueden ser formados, son transformados por las bacterias lácticas en
otros productos finales, antes de haberse concluido la fermentación. Por ese motivo, cuando
estas sustancias se encuentran, están en pequeñas concentraciones, conjuntamente con pequeñas
cantidades de acetil-metil-barbinol, ésteres y otros componentes del sabor (Vaughn, 1954).
La fermentación natural puede dividirse en tres fases: primaria, intermedia y final.
Durante la fase inicial o primaria, una gran cantidad de microorganismos no lácticos puede seraislada, todos ellos ampliamente distribuidos en la naturaleza. Al inicio de esta etapa, el número
de bacterias formadoras de ácido es extremadamente pequeño, comparado con el total de la
población microbiana, así por ejemplo de una población total de 10 millones de unidades
formadoras de colonias por gramo, solamente cinco mil eran formadoras de ácido (Etchells y
colaboradores, 1975).
Otros trabajos realizados para determinar la cantidad de bacterias lácticas presentes en
los vegetales señalan que el número es extremadamente bajo, en torno de 10 lactobacilos por
gramo del vegetal (Mundt y Hammer, 1968). Obviamente, esta etapa inicial de la fermentación
es la más importante del proceso como un todo, pues, en este período crítico, si por alguna razón
no se desarrolla la fermentación láctica, los m.o. no-lácticos pueden crecer alterando el producto.
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Esta primera etapa requiere de 2 a 3 días requiriendo, excepcionalmente, hasta 7 días. Durante
esta etapa el número de bacterias lácticas aumenta rápidamente, incrementándose también el
número de levaduras del tipo fermentativo y oxidante, por otro lado las bacterias alteradoras
disminuyen aceleradamente, hasta desaparecer del medio, paralelamente aumenta la acidez de lasalmuera y disminuye el pH.
En la fase intermediaria de la fermentación, una mezcla de especies de baja tolerancia a
la acidez del género Leuconostoc y especies de alta tolerancia a la acidez del género
Lactobacillus predomina en el medio. En el intervalo de tiempo de 10 a 14 días, las bacterias
indeseables desaparecen completamente. Las levaduras se encuentran presentes en número
significativo, existiendo todavía producción de ácido y el pH continúa disminuyendo. Esta fase
presenta una duración variable, con un aumento significativo de especies del género
Leuconostoc, que, finalmente son sustituidas por especies del género Lactobacillus, que
continúan aumentando la acidez de la salmuera.
En la fase final del proceso fermentativo, las bacterias
dominantes pertenecen al género Lactobacillus, la acidez titulable
llega a niveles entre 0,5 y 1,0% expresado en ácido láctico, laslevaduras oxidantes aumentan notablemente oxidando los ácidos
orgánicos lo que produce una disminución de la acidez total y la elevación del pH (Vaughn,
1954).
El tipo y cantidad de m.o. que pueden crecer en la salmuera depende de la temperatura y
de la concentración de sal. Así, una concentración de sal de 4% fue la más adecuada al
crecimiento de bacterias lácticas, en tanto que una concentración de 10% se mostró inhibidora
(Jones y Harper, 1952).
Las especies de bacterias más comunes encontradas en salmueras entre 20 y 30 grados
salinométricos, en la fermentación de pepinos, se presenta en el siguiente Cuadro.
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Bacterias predominantes encontradas en las diferentes fases de la fermentación de
pepinos, en salmuera de 5 a 8%.
Fases de la fermentación Especies de bacterias
Primaria
Aerobacter aerogenes Aerobacter cloacae
Escherichia freundiiEscherichia intermedium
Bacillus mesentericusBacillus megatherium
Bacillus polimixaBacillus mascerans
Intermediaria
Leuconostoc mesenteroidesLactobacillus plantarum
Lactobacillus brevisLactobacillus fermenti
Final
Lactobacillus plantarumLactobacillus brevis
Lactobacillus fermenti
Vaugnh, 1954.
La flora láctica que crece en la fermentación de pepinos en salmuera de baja
concentración, comprende las especies Leuconostoc mesenteroides, Streptococcus faecalis,
Pediococcus cerevisiae, Lactobacillus brevis y L. plantarum, teniendo esta última especie el
mayor predominio. Las bacterias que producen poco ácido, es decir, Leuconostoc y Streptococcus
aparecen al inicio del proceso, seguidas por especies de los géneros Pediococcus y Lactobacillus
que son heterofermentativas productoras de ácido, las que luego son sustituidas por especies deLactobacillus homofermentativas Se verificó que, bajo condiciones similares, las fermentaciones
diferían mucho en cuanto al predominio de las bacterias lácticas presentes (Pederson y Albury,
1956).
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Jones y Ferguson (1955), verificaron que a bajas
concentraciones de sal (3 a 5%), se produce la paralización de
la fermentación de pepinos. Tal hecho fue atribuido al
crecimiento de bacterias esporuladas productoras deantibióticos, lo que eran particularmente efectivos contra
especies de Leuconostoc y especies de Streptococcus, siendo
de acción variable contra especies de Lactobacillus. Las
referidas bacterias formadoras de esporas desaparecen
rápidamente en salmueras de 6% de sal o superiores.
Jones y Ferguson (1955), verificaron que a bajas concentraciones de sal (3 a 5%), se
produce la paralización de la fermentación de pepinos. Tal hecho fue atribuido al crecimiento de
bacterias esporuladas productoras de antibióticos, lo que eran particularmente efectivos contra
especies de Leuconostoc y especies de Streptococcus, siendo de acción variable contra especies de
Lactobacillus. Las referidas bacterias formadoras de esporas desaparecen rápidamente en
salmueras de 6% de sal o superiores.
En muestras extraídas de tres diferentes fermentaciones de pepinos en salmuera de
7,92% de sal, se encontró únicamente al Lactobacillus plantarum como la bacteria responsable
de la producción de ácido. Las otras bacterias aisladas pertenecían al género Aerobacter,
predominando la especie Aerobacter cloacae. Levaduras de los géneros Hansenula, Rhodotorula,
Debaromyces y las especies Torulaspora rosei ( Saccharomyces rosei ) y Turalospora holnie fueron
aisladas de esas fermentaciones (Rose y Fabian, 1953).
Costillow y colaboradores (1957), estudiando fermentaciones de pepinos en Michigan,
aislaron e identificaron Pediococcus cerevisiae, Lactobacillus plantarum, L. brevis y
Leuconostoc mesenteroides, con predominancia del L. plantarum. Sin embargo Borg y
colaboradores (1955), habían encontrado, en aislados de fermentaciones de pepinos, P. cerevisiae
y L. plantarum, además de otras especies de Lactobacillus, siendo que el P. cerevisiae era la
especie predominante.
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Fermentación láctica por cultivos inoculados
L a inoculación de salmueras con
cultivos seleccionados tiene como
objetivo controlar el proceso fermentativo y
la posterior cura de los vegetales, tratando
así de disminuir las variaciones de calidad
entre las partidas.
L
Diversos trabajos se han
desarrollado en este sentido. Pederson y Albury (1961), concluyeron que la inoculación no eranecesaria desde que los microorganismos responsables de la fermentación se encontraran,
naturalmente presente, en concentraciones adecuadas y, que la temperatura del proceso y
concentración de la salmuera, fuesen las apropiadas.
Especies de Lactobacillus plantarum inoculadas en salmuera para fermentar pepinos,
fueron usadas para mejorar su firmeza y asegurar una fermentación completa de los azúcares.
La salmuera fue tamponada con acetato de calcio para mejorar la textura y al mismo tiempo
favorecer la fermentación completa de los carbohidratos fermentables (Fleming y colaboradores,
1978).
Una mezcla de L. plantarum, Saccharomyces cerevisiae y Saccharomyces rosei ha sido
utilizada para fermentar pepinos. El procedimiento asegura una fermentación completa en un
período de seis días cuando la mezcla de bacterias y levaduras fue inoculada en la salmuera
(Daeschel y colaboradores, 1988).
Etchells e colaboradores (1975) utilizaron pepinos en salmuera con 6,6% de sal,acidulada con ácido acético hasta pH 2,4. Luego de 24 horas en esas condiciones, adicionaron
acetato de sodio para elevar y mantener el pH en torno de 4,7, valor correspondiente al pH
óptimo de crecimiento del L. plantarum. Ese procedimiento facilitó la salida de los nutrientes
desde el vegetal y al mismo tiempo que impide el crecimiento de la flora alteradora. Luego de 48
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horas de iniciado el proceso, la salmuera fue inoculada con, aproximadamente, 1 x 10 6 células
ml -1 y la temperatura mantenida en 32 o C. El consumo de azúcares fue completo cuando la
fermentación fue realizada por el Lactobacillus plantarum, comparado con una fermentación
natural, donde aún permanecieron 0,25% de azúcares en la salmuera, propiciando el crecimientode levaduras, el consumo de los ácidos orgánicos, la producción de CO 2 y con todo ello, dando
oportunidad al crecimiento de la flora alteradora.
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Microbiología De Huevos.
Introducción
E l huevo de ave ha evolucionado tanto,
que un embrión puede desarrollarse en
un medio ambiente "estéril" teniendo la
necesidad de interacciones limitadas con el
medio ambiente externo. En realidad esas
interacciones son una fuente de calor, los
medios para hacer girar el huevo y el abastecimiento de oxígeno.
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Desde el punto de vista del productor de huevos para consumo, la necesidad del huevo de
intercambiar gases de la respiración con el medio ambiente puede representar un riesgo a la
estabilidad de su producto durante la recolección, distribución o almacenamiento prolongado.
En otras palabras, los poros de la cáscara, que permiten la difusión de gases, pueden producir la pérdida de agua y ser la puerta de entrada de microorganismos. Sin embargo, la pérdida de agua
es mínima y los microorganismos no penetran tan fácilmente por los poros de la cáscara del
huevo. Realmente, el bienestar del embrión no depende completamente de la estructura y
funciones de la cáscara; la clara también contribuye para el bienestar del embrión,
particularmente durante los primeros días de incubación, cuando provee tanto una defensa
química cuanto física contra a infección microbiana de la gema. El presente capítulo se refiere a
la defensa antimicrobiana de la cáscara su membrana y de la clara.
1- Antes de la postura:
S e supone que el huevo al ser formado está libre de gérmenes.
La literatura indica que los agentes antimicrobianos en el
oviducto (inespecífico con relación a su naturaleza y cantidad) proveen una efectiva barrera contra la invasión de
microorganismos presentes en la cloaca y, por lo tanto, no
permiten la contaminación de la clara y gema. Ciertamente que la
incidencia de la contaminación microbiana de huevos en postura
puede ser fácilmente establecida por exámenes de laboratorio. En
la práctica, sin embargo, dificultades técnicas asociadas con la
esterilización de la cáscara y al manejo aséptico de gema y clara colocan dudas en los resultados
de muchos estudios que pretendieron dar una respuesta precisa a la cuestión: ¿Cuál es la
incidencia de la contaminación de huevos en postura?.
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recuperadas de la cáscara de huevos en un estudio (Tabla 1). Conociendo el hábitat de esos
microorganismos podemos deducir en que orden de importancia el polvo, el suelo y las materias
fecales son las principales fuentes de contaminación. Existe la duda si otros géneros de bacteria,
además de los ya recuperados, pudiesen ser aislados utilizando otros medios de cultivo. Lainformación disponible muestra que las bacteria Gram + predominan en la cáscara,
probablemente por su tolerancia al secado. Inversamente, las bacteria Gram - son el principal
contaminante de huevos podridos. Las condiciones que favorecen el crecimiento de esos
microorganismos minoritarios, en infección de huevos, son discutidas a continuación.
2.1- Huevos podridos
L os huevos podridos normalmente contienen una infección mixta de bacteria Gram - y,
ocasionalmente, unos pocos organismos Gram + están también presentes. Los
contaminadores más comunes corresponden a los géneros: Alcaligenes, Acinetobacter,
Pseudomonas, Serratia, Cloaca, Hafnia, Citrobacter, Proteus y Aeromonas (Tabla 2).
L
Es notable que los géneros de microorganismos recuperados en todas partes del mundo, eincluso en un período de muchos cambios tecnológicos, sean los mismos, aunque con cambios de
taxonomía. Así, los estudios de Haines (1938), Board (1965) e Moats (1980), muestran que los
organismos recuperados son esencialmente los mismos. Esto implicaría que ciertas propiedades
intrínsecas de los huevos permiten la selección de bacterias flageladas y que otros factores como
manejo, almacenamiento y comercialización son menos importantes.
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Tabla 1: Tipos de microorganismos presentes en la cáscara de huevo de gallina.
Tipo de microorganismo Frecuencia de ocurrencia *
S S t t r r e e p p t t o o c c o o c c c c u u s s + + / / - -
S S t t a a p p h h y y l l o o c c o o c c c c u u s s + +
M M i i c c r r o o c c o o c c c c u u s s * *
S S a a r r c c i i n n a a + + / / - -
A A r r t t h h r r o o b b a a c c t t e e r r + +
B B a a c c i i l l l l u u s s + +
P P s s e e u u d d o o m m o o n n a a s s + +
A A c c i i n n e e t t o o b b a a c c t t e e r r + +
A A l l c c a a l l i i g g e e n n e e s s + +
F F l l a a v v o o b b a a c c t t e e r r i i u u m m + +
C C i i t t o o p p h h a a g g a a + +
E E s s c c h h e e r r i i c c h h i i a a + +
A A e e r r o o b b a a c c t t e e r r + +
A A e e r r o o m m o o n n a a s s + +
P P r r o o t t e e u u s s + + / / - -
S S e e r r r r a a t t i i a a + + / / - -
Presente: + / - ocasionalmente
* siempre presente en gran cantidad.
+ en la mayoría de los huevos, pero en pequeño número,
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Tabla 2: Tipos de bacteria encontradas en huevos podridos
Tipo de microorganismo
Frecuencia de ocurrencia
a
P P s s e e u u d d o o m m o o n n a a a a e e u u r r o o g g i i n n o o s s a a + + / / - -
P P s s e e u u d d o o m m o o n n a a f f l l u u o o r r e e s s c c e e n n s s * *
P P s s e e u u d d o o m m o o n n a a p p u u t t i i d d a a * *
P P s s e e u u d d o o m m o o n n a a m m a a l l t t o o p p h h i i l l a a + +
F F l l a a v v o o b b a a c c t t e e r r i i u u m m + + / / - -
A A l l c c a a l l i i g g e e n n e e s s * *
A A c c i i n n e e t t o o b b a a c c t t e e r r + + / / - -
C C i i t t o o p p h h a a g g a a + + / / - -
A A e e r r o o m m o o n n a a s s + +
P P r r o o t t e e u u s s * *
E E s s c c h h e e r r i i c c h h i i a a * *
H H a a f f n n i i a a + +
C C i i t t r r o o b b a a c c t t e e r r + +
B B a a c c i i l l l l u u s s + + / / - -
M M i i c c r r o o c c o o c c c c u u s s + + / / - -
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a Presente: + / - ocasionalmente,
+ frecuentemente,
* siempre.
La identificación de los factores de selección será discutida posteriormente, ahora es
suficiente saber que los menores requerimientos nutricionales y, en algunos casos, la capacidad
para desarrollarse a bajas temperaturas, favorece el crecimiento de bacterias Gram -. Estas
características son comunes también a los organismos que producen manchas en los huevos y
solamente difieren de los flagelados, porque no digieren proteínas, no forman H 2 S, no producen
ruptura de la lecitina y no forman pigmentos (Tabla 3).
Tabla 3: Cambios que ocurren en huevos infectados con cultivos puros.
Organismo 1 2 3 4 5
Cambios
Podredumbre
Proteus spp.
+ + - - - Gema y Clara decolor café oscuro
Negra
Aeromona
liquefaciens
+ + + - - Gema gelatinosa decolor oscuro
Negra
Enterobacter
spp.
(+) (+) + - - Gema conincrustaciones decolor verde oliva
Café
Serratia
Marcescens
(+) - + + - Clara con zonasrojas, gema rodeada
de material de colorcafé
Roja
Pseudomona
maltophilia
+ + - (+) - Gema gelatinosa, conmanchas de colorverde oliva
Verde
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Pseudomona
fluorescens
+ - + - + Pigmento verde fluorescentecambiando pararosado blanco.
Rosada
Pseudomona
putida
- - - - + Pigmento verde fluorescente en laclara
verde fluorescente
Pseudomona
aeuroginosa
- - - - + Pigmento fluorescente azul enla clara
azul fluorescente
Flavobacterium
- - - + - Pigmento amarillo
formado en lamembrana en el sitiodel crecimiento de lacolonia
Amarillo
Cytophaga, otras
Enterobacterias
y Alcaligenes
spp.
- - - - - Aún con una gran población bacteriana.No hay cambios en la gema ni en la clara.
Incolora
1: Proteolisis; 2: producción de H 2 S; 3: lecitinasa; 4: pigmentos hidrosolubles; 5: pigmentos
insolubles en agua.
Los hongos parecen tener menos importancia que las bacterias en la contaminación de
huevos. Bajo condiciones de alta humedad en el almacenamiento, la cáscara puede quedar
cubierta de micelios, las hifas penetran los poros y crecen en la membrana de la cáscara, a vecesasociado a la gelificación de la clara, alrededor de las manchas de micelios, que se presentan
oscuras, coloridas o anillada en el ovoscopio, y como almohadas rosadas en la superficie interna
de la membrana de la cáscara, al quebrar el huevo. Etapas más avanzadas de crecimiento
producen la gelificación total de la clara y la ruptura de la membrana vitelina.
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2.2- Defensa antimicrobiana
sí como la célula fertilizada en el huevo es suplida de todos los requerimientos químicos
necesarios para el crecimiento del pollito, no es sorprendente que por medio de la selecciónlos huevos hayan sido dotados de reservas alimenticias y protección contra los ataques
microbianos. La defensa es en parte física (la cáscara, sus membranas y el saco de la albúmina) y
en parte química (las membranas de la cáscara y la clara). Su eficiencia depende de la integridad
del huevo. Así la defensa antimicrobiana es parcialmente destruida por la fractura de la cáscara
y destruida completamente con la punción de la membrana de la gema (membrana vitelina).
2.2.3- La cáscara
L a cáscara contribuye en buena medida al bienestar del embrión. Además de proporcionar
la entrada para la difusión de los gases respiratorios, contribuye a la conservación del
agua y provee protección mecánica, tanto como el sostén para el embrión. Cuando todos esos
requerimientos, para la cáscara, son considerados en conjunto, es obvio que algunos de ellos
entran en conflicto, pues la evolución es el resultado entre lo que la naturaleza diseñó y su
adecuación al medio ambiente. El concepto de que el huevo es el resultado de un ajuste al medio
ambiente, necesita ser entendido por todos los que están involucrados en cada etapa de la
producción, cosecha y distribución, de tal forma que los huevos no sean expuestos a abusos para
los cuales ellos no están preparados. Adicionalmente, los genetistas
deben considerar este concepto cuando tratan de aumentar la
fecundidad, solo que ellos no consiguen incrementar el número de
huevos, pues inadvertidamente pueden estar seleccionando huevos no
equipados para soportar los rigores de la comercialización: fragilidad
de la cáscara y/o fragilidad de las membranas.
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Los microbiólogos que han estudiado huevos después de la postura, aseguran que la
cáscara puede ser abierta por bacterias desde que la cutícula esté todavía húmeda. Hasta ahora
no hay evidencia directa para aceptar esa suposición. No obstante, es notable que la apariencia
de la humedad de la cáscara de un huevo recién puesto no puede ser reproducida por la simpleadición de agua. Esto sugiere que la cutícula en el momento de la postura puede tener una
estructura diferente de aquella ya seca. Se requieren trabajos adicionales para evaluar la validez
de la suposición de aquellos que aseguran que la cáscara de huevo recién colocado es vulnerable a
la invasión microbiana.
Puesto que la cáscara teniendo la cutícula seca, es considerada una barrera resistente al
paso de microorganismos, como resolver esta aparente contradicción. Para fines de esta
discusión, se asume que la conservación del agua es de primera importancia. Esto ha sido
conseguido, en evolución, por la selección de cáscaras que tengan una área de poros de acuerdo
con el requerimiento mínimo de oxígeno de parte del embrión, y para eliminar el CO 2 para el
medio ambiente circundante. Cierta cantidad de agua se pierde desde el huevo durante la
incubación con el objetivo de aumentar el tamaño de la cámara de aire, para que el embrión
pueda respirar por los pulmones por un cierto período, al mismo tiempo que provee espaciosuficiente para sus movimientos durante la eclosión del huevo.
Con respecto a los huevos de consumo, es importante minimizar las perdidas de agua,
pues provocan perdida de peso y aumento exagerado de la cámara de aire. Dos estrategias,
teóricamente, pueden aplicarse: 1) mantención de una humedad alta alrededor de los huevos de
forma de mantener bajo el gradiente de difusión a través de la cáscara, o 2) aumentar la
resistencia que la cáscara ofrece al flujo de vapor de agua. La primera estrategia no es adecuada
por cuanto facilita el crecimiento de hongos que, en estados avanzados de crecimiento, otorga un
aspecto de tapiz que impide su comercialización. Aún cuando el crecimiento de hongos no sea
tan manifiesto, siempre existe el peligro de penetración de hifas en los poros, lo que podría
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permitir el alojamiento de bacteria en la membrana de la cáscara y luego, si las condiciones de
almacenamiento cambiasen lo suficiente para impedir el crecimiento de los hongos, la
contaminación microbiana ya habría ocurrido. La segunda estrategia, con aplicación de aceite a
la cáscara permite reducir la pérdida de agua.
Para permitir la difusión de los gases de la respiración, la cáscara contiene cerca de
17.000 poros, cada uno de los cuales poseen dimensiones que permiten soportar una columna de
agua que excede, en altura, el grosor de la cáscara. Si la capilaridad llenase los poros, esto
causaría la muerte por asfixia del embrión, pues impediría el intercambio gaseoso con el medio
ambiente. En la práctica la cáscara presenta la propiedad de repeler el agua, lo que impide el
llenado de los poros cuando el huevo es inmerso en agua. Inclusive, las cáscaras de huevos de
aves domésticas tal como gallina, gallina de Guinea, pavo, pato, ganso, etc., presentan una
marcada resistencia al agua, debido a la cutícula que cubre la superficie de la cáscara y
tampones de variada extensión en los canales de los poros. Algunas aves colocan huevos sin
cutícula o solamente con una parte de ella, esos huevos presentan repulsión al agua pero no
presentan resistencia a ella.
Existe una urgente necesidad de estudios básicos respecto de la fisiología y genética de la
síntesis y deposición de la cutícula. Algunos estudios en esta área indican que las deficiencias en
la cutícula son una característica de algunas aves solamente, y que métodos adecuados de
selección pueden mejorar mucho la calidad de la cutícula de los huevos de consumo. La
resistencia al agua provee una barrera natural al movimiento de bacteria, pues en ausencia de
agua la bacteria no puede moverse desde la superficie de la cáscara para las membranas de la
misma. La resistencia al agua se debe, principalmente, a la cutícula, luego, cualquier daño a ella
disminuye la resistencia de la cáscara al agua.
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En el huevo de gallina, la clara representa el 57,3% del peso total, la yema el 30,9% y
la cáscara el 11,5%. Al separar cada una de estas partes, se producen pérdidas que se
aproximan al 0,3%.
la cáscara
la yemaa clara
2.2.4- Las membranas de la cáscara
E l exacto papel de las membranas de la cáscara, en la defensa del huevo, es todavía
desconocido. Cada membrana está compuesta de fibras anastomosadas (entrecruzadas)
en una capa de glicoproteína, alrededor de la proteína principal, caracterizada por el contenido
de dos aminoácidos: desmosina e isodesmosina. Aunque ambos aminoácidos se encuentren en la
elastina, esa proteína y aquella de las membranas de la cáscara difieren marcadamente en su
composición de aminoácidos, y también en su aptitud a la digestión por la elastinasa (Leach et
al, 1981). No es sorprendente que la naturaleza fibrosa de las membranas de la cáscara recuerde
el funcionamiento de los filtros para bacteria. Para confirmar tal hipótesis Haines y Moram
(1940), cambiaron la clara y la gema por una suspensión de bacteria y seguidamente aplicaronsucción a la cáscara. El fluido que atravesó la cáscara con la membrana intacta no contenía
bacterias; al contrario, el fluido que atravesó la cáscara sin membrana contenía
microorganismos. E experimento está abierto a críticas pues las bacterias fueron obligadas a
atravesar la cáscara en un sentido contrario al normal, e inclusive, la presión ejercida podría
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haber causado la compresión de la membrana, tapando los poros. Un experimento alternativo
fue planeado para evaluar la hipótesis: huevos con y sin membranas en la cáscara, fueron
colocados en una suspensión de bacteria que podrían penetrar para el interior del huevo. Al
utilizar el tiempo requerido para esa penetración como índice, se demostró que la cáscara, con lasdos membranas, presentó mayor resistencia a la penetración bacteriana que la cáscara sola.
Aunque las evidencias confirmen la teoría de que las estructuras externas del huevo
actúan como filtros de bacteria, debemos recordar que las condiciones de los experimentos fueron
altamente artificiales. Así, los resultados obtenidos son muy diferentes de otros investigadores
usando métodos distintos. Por ejemplo, cuando huevos calientes fueron colocados en una
suspensión fría de bacteria, se recuperaron microorganismos de la membrana interna de huevos
intactos, en pocas horas. En otro experimento, Serratia marcences consiguió penetrar
rápidamente en huevos mantenidos a 37 o C, pero de forma lenta a 20 o y 30 o C. No existen dudas
de que la membrana puede retener microorganismos, pero también se debe considerar que ella es
solo una parte del sistema de defensa, y que sola, difícilmente podría impedir la contaminación
del huevo. Bacterias recuperadas de huevos alterados, crecen bien en soluciones de sales
minerales con la adición de membranas de cáscara. Esto prueba que las membranas no poseen
propiedades bactericidas.
2.2.5- La albúmina
La albúmina contribuye de dos formas en la defensa antimicrobiana del
huevo: mecánica y química. La defensa mecánica presenta dos
componentes: 1) Viscosidad de las proteínas y 2) organización de la
albúmina en el saco albuminoso, en una estructura biológica específica
del huevo. La viscosidad impide el movimiento de la bacteria que invade
las membranas de la cáscara y no tiene otras barreras para alcanzar la
gema
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Ácidos grasos saturados
Ácidos grasos monoinsaturados
Ácidos grasos poliinsaturados
Colesterol
Fibra
Calcio
Magnesio
Hierro
Iodo
Zinc
Vitamina B1 (tiamina)
Vitamina B2 (riboflavina)
Niacina (ácido nicotínico)
Ácido fólico
Vitamina B12 (cianocobalamina)
Vitamina B6 (piridoxina)
Vitamina C (ácido ascórbico)
Vitamina A (equivalentes retinol)
Vitamina D3
Vitamina E
3.3 g
4.9 g
1.8 g
410 mg
0 g
56.2 mg
12.1 mg
2.2 mg
12.7 mcg
2.0 mg
0.11 mg
0.37 mg
0.08 mg
51.2 mcg
2.1 mcg
0.12 mg
0 mg
227 mcg
1.8 mcg
2.0 mg
Fuente: Tablas de composición de alimentos
españoles. Mº de Sanidad y Consumo
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Tabla 4: Propiedades biológicas de proteínas antimicrobianas de la albúmina de huevo de
gallina
.
Componente Actividad Referencia
Hidrólisis del B(1-4) enlace glicosídico del peptidoglycan de la membrana celular de labacteria.
Geoffroy &Bailey, 1975.
Lisozima
Floculación de células bacterianas Fiedberg &Hoder, 1932
Formación de oligosacáridos a partir detetrasacáridos de la pared celular por
transglicosilación.
Chipman &Sharon, 1969.
Ovotransferina Quelación de Fe + 3, Cu + 2 , Mn + 2 , Co + 2 , Cd + 2 ,
Zn + 2 , Ni + 2
Tan &Woodworth(1969), Gelb &Harris (1980)
Avidina
Ligación con la biotina, impidiendo suutilización por la bacteria.
Green (1975),Chignell et al.
(1978)Ovo –
flavoproteína
Ligación con riboflavina impidiendo suutilización por parte de la bacteria.
Clagett (1971),Miller et al.(1981).
Ovomucoide.
Inhibición da tripsina bovino y porcino. Feeney & Allison, (1969).
Ovoinhibidor.
Inhibición de la tripsina bovino y porcino.Inhibición de la quimotripsina A bovino yaviar. Inhibición de subtilisina y proteinasa fúngica
Fin Liu et al.(1981)
Zahnley (1980)
Inhibidor de Ficina
y Papaína
Inhibición de ficina y papaina. Sen & Whitaker(1973).
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La clara contiene solamente trazos de nitrógeno no proteico, esta deficiencia ha
levantado dudas acerca del rol de los inhibidores de proteasas en albúmina. El argumento
implica que los inhibidores podrían prevenir la contaminación microbiana, pues en el medio no
existiría nitrógeno disponible en forma de péptidos o aminoácidos. Hasta ahora esa ruta deinhibición no ha sido demostrada.
La clara contiene solamente trazos de nitrógeno no proteico, esta deficiencia ha
levantado dudas acerca del rol de los inhibidores de proteasas en albúmina. El argumento
implica que los inhibidores podrían prevenir la contaminación microbiana, pues en el medio no
existiría nitrógeno disponible en forma de péptidos o aminoácidos. Hasta ahora esa ruta deinhibición no ha sido demostrada.
Aunque las propiedades líticas de la lisozima hayan sido demostradas "in vitro", no se
han presentado evidencias convincentes de ser, esta propiedad, de gran importancia, en defensa
del huevo contra el ataque microbiano. De los componentes listados en la Tabla 5.4, la
ovotransferina aparece como el principal factor en la defensa contra la infección microbiana y su
alteración posterior. Al limitar la concentración de Fe +3 la ovotransferina impide la
multiplicación en un rango de temperatura de 0 o hasta 35 o C. Sobre esta temperatura muchos
microorganismos, incluyendo especies de Escherichia coli mueren como consecuencia del stress
por hierro. Así, la defensa de la albúmina es óptima en condiciones de mayor alcalinidad y
temperatura cercana a la de incubación.
Aunque las propiedades líticas de la lisozima hayan sido demostradas "in vitro", no se
han presentado evidencias convincentes de ser, esta propiedad, de gran importancia, en defensa
del huevo contra el ataque microbiano. De los componentes listados en la Tabla 5.4, la
ovotransferina aparece como el principal factor en la defensa contra la infección microbiana y su
alteración posterior. Al limitar la concentración de Fe +3 la ovotransferina impide la
multiplicación en un rango de temperatura de 0 o hasta 35 o C. Sobre esta temperatura muchos
microorganismos, incluyendo especies de Escherichia coli mueren como consecuencia del stress
por hierro. Así, la defensa de la albúmina es óptima en condiciones de mayor alcalinidad y
temperatura cercana a la de incubación.
Desde que la podredumbre de huevos es producida por la acción de bacterias noesporuladas, poca atención han tenido las esporas bacterianas en la albúmina. A este respecto, se
ha demostrado que la ovotransferina tiene un papel muy importante en la prevención del
crecimiento de células vegetativas emergentes de esporas, en clara de huevo, especialmente
cuando el pH da clara es elevado.
Desde que la podredumbre de huevos es producida por la acción de bacterias noesporuladas, poca atención han tenido las esporas bacterianas en la albúmina. A este respecto, se
ha demostrado que la ovotransferina tiene un papel muy importante en la prevención del
crecimiento de células vegetativas emergentes de esporas, en clara de huevo, especialmente
cuando el pH da clara es elevado.
En el año 2000 la
producción mundial de
huevos ronda los 50
millones de toneladas.
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En el mundo había el año pasado casi 5.000 millones de gallinas, de los que 300 se
localizaban en la Unión Europea. En España el censo de ponedoras era de más de 35
millones. Las comunidades autónomas donde se concentran los mayores censos de gallinas ponedoras son Cataluña, Castilla-León y Castilla-La Mancha.
HUEVOS: Producción y comercio internacional de diferentes países. 1996 (miles de toneladas)
Producción Comercio internacional de huevos con
cáscara Países
Huevos de
gallina Huevos de
otras aves Importaciones Exportaciones
MUNDO 45.495 4.647 865 857
EUROPA 9.237 71 560 639
Unión Europea 5.218 9 454 514
Alemania 842 – 267 63
Austria 102 – 13 2
Bélgica-
Luxemburgo
220 – – 15
Dinamarca 88 – 5 10
España 620 2 6 21
Finlandia 71 – – 13
Francia 1.018 – 59 39
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Grecia 120 – 2 1
Holanda 593 – 56 334
Irlanda 27 – 2 –
Italia 680 – 11 3
Portugal 98 – 4 2
Reino Unido 629 7 20 7
Suecia 110 – 8 3
Países con solicitud de adhesión
Bulgaria 95 2 1 5
Chipre 10 – – –
Eslovaquia 90 10 – 4
Eslovenia 22 – – 2
Estonia 19 – 1 –
Hungría 182 2 1 7
Letonia 26 – – –
Lituania 42 – – 3
Polonia 392 – 9 –
República Checa 153 – 2 10
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Rumania 262 – 1 –
OTROS PAISES
Australia 155 – – 1
Argentina 273 – 1 s.d
Brasil 1.415 – 1 1
Canadá 332 – 19 3
Estados Unidos 4.517 – 3 78
Islandia 2 – – –
Japón 2.573 – 2 –
Méjico 1.236 – 8 –
Noruega 51 – 0 –
Nueva Zelanda 50 2 0 1
Suiza 38 – 26 –
Turquia 600 – 2 18
Fuente: "Anuario de Producción" F.A.O. 1997 y "Anuario de Comercio" F.A.O. 1996
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En condiciones de altísima humedad en el almacenaje (98% HR), la cutícula puede ser
digerida por especies de Pseudomonas (Board et al.), 1979). Las bacterias permanecen
localizadas cerca de la superficie de la cáscara, a menos que exista presente agua libre.
Las bacterias luego penetran a la cáscara junto con agua que entra por los poros debido ala capilaridad, o por succión cuando, por ejemplo, huevos calientes se enfrían. El nivel de
contaminación puede incrementarse simplemente por la fricción de la cáscara con otras
superficies. La presencia de agentes bactericidas en el agua no garantiza que bacterias viables
no puedan estar alojadas, y protegidos en los poros. Las substancias químicas, probablemente se
inactivan luego del contacto con la "suciedad' presente en el canal del poro. Ya que la cáscara
mantiene una flora heterogénea y que los microorganismos tienen un papel pasivo en la
infiltración de la cáscara, es obvio que una gran variedad de microorganismos se depositará
sobre o cerca de las membranas de la cáscara.
El estudio de la colonización de las membranas de huevo por poblaciones bacterianas
mixtas demuestra que se produce una selección de grupos particulares. Así, el inoculo obtenido
después del lavado de cáscaras de huevos sucios, tuvo predominio de bacterias Gram +, cuyo
número declinó gradualmente durante la incubación. En la práctica, es el crecimiento debacterias Gram - lo que permite que las membranas de la cáscara puedan alojar una pequeña
cantidad de flora Gram +. Los tipos de organismos seleccionados dependen de la temperatura de
incubación. Pocos microorganismos fueron recuperados de la albúmina hasta el inicio de la
putrefacción. Fue notable que solamente una cepa de bacteria hiciese la mayor contribución en
contaminación de la albúmina, aunque existiese un verdadero "consorcio" de varias otras cepas
en las membranas de la cáscara. Esto indica que la colonización inicial de las membranas de la
cáscara se caracteriza por la selección de los organismos mejor adaptados al medio ambiente.
Aunque limitada, la evidencia disponible sugiere que la selección favorece organismos que
tengan requerimientos nutricionales simples, y dentro de este grupo, la velocidad de crecimiento
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determina, en último termino, la viabilidad de un organismo de sobrevivir en las membranas de
la cáscara.
Es interesante verificar que bajo condiciones de comercialización, en almacenamiento atemperatura ambiente, existe una fase de latencia (fase lag) de 12 a 20 días, entre a penetración
de la cáscara y la recuperación de una cantidad elevada de microorganismos de la albúmina.
Inclusive, en la fase de infección confinada solamente a las membranas de la cáscara, son
notables los cambios de la flora contaminante; el crecimiento está limitado a unos pocos
organismos que penetran en la albúmina, los cuales no podrán multiplicarse, a menos que
puedan hacer contacto con la gema o puedan colonizar la región intermediaria entre la gema y
las membranas de la cáscara.
En realidad, el período de latencia puede ser atribuido a la lentitud con que se produce la
ruptura del saco albuminoso, que es condición previa para a unión de la gema con las
membranas de la cáscara. La pudrición producida por los microorganismos que hacen contacto
con la gema es una característica de los huevos mantenidos en bajas temperaturas. En esas
condiciones los microorganismos no son eliminados tan rápido como ocurre a temperaturaambiente, debido a que la ovotransferina no es tan eficiente en temperaturas bajas, aumentando
rápidamente su número. Situación semejante puede suceder si el huevo es contaminado con
microorganismos y una sal soluble de hierro se encuentra presente. Esto dejaría fuera de
funcionamiento la quelación del hierro como limitación al crecimiento bacteriano debido a la
gran disponibilidad del nutriente, por tanto las bacterias crecerán rápidamente.
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Los Bio-filmes bacterianos en la Industria de Alimentos
Introducción
L a limpieza e higienización de las superficies que entran en contacto con los alimentos
constituye una tarea fundamental y permanente en la industria. Considerando que
partículas de alimentos, de variada naturaleza física y química, están en contacto directo con
las superficies de equipos, mesas de trabajo, etc., y que, simultáneamente, algunos
microorganismos, principalmente bacterias, llegan a tomar contacto con esas superficies; existe
la posibilidad de que se formen Bio-filmes, constituidos por las bacterias adheridas a la
superficie, formando una mini-colonia, envuelta por una capa de partículas de alimentos, que le
da resistencia a los agentes físicos y químicos de limpieza y sanitización.
L
El film bacteriano posee diversas características dependiendo de la especie de bacteria; si
se encuentra aislada o en combinación sinérgica o antagónica con otra bacteria; del tipo de
material de soporte: acero inoxidable, plástico, goma, madera, etc.; de la pulidez de la superficie;
de la temperatura ambiente; del tiempo de contacto; de las condiciones de humedad, etc. Sinembargo, un aspecto que está suficientemente aclarado se refiere al hecho que las bacterias que
hacen parte del film adquieren una mayor resistencia a la limpieza y sanitización, consiguiendo
sobrevivir a los tratamientos, que normalmente destruirían esos mismos microorganismos,
cuando se encuentran creciendo en condiciones planktónicas (en medio líquido).
El fenómeno de la formación de biofilme no es nuevo, sin embargo, el interés de la
comunidad científica, y principalmente de la industria, surge luego de diversos brotes de toxi-
infecciones producidas en la década pasada por Listeria monocytogens en productos lácteos.
Hasta esa época, la bacteria, ampliamente distribuida en la naturaleza y capaz de crecer en un
amplio rango de temperatura y pH, no era considerada peligrosa en alimentos y sí inevitable su
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presencia. Diversos trabajos demostraron que la L. monocytogens presenta especial habilidad
para formar biofilme (MUSTAPHA e LIEWEN, 1989).
Debido a estos hallazgos, los conceptos de limpieza y sanitización de superficiescomenzaron a ser revisados, incluyendo los métodos oficiales para aprobar agentes satirizantes y
las concentraciones de uso.
La capacidad de las bacterias de fijarse en la superficie de contacto con el alimento,
presenta como vimos precedentemente, aspectos negativos, desde que los biofilmes pueden ser el
vector de recontaminaciones del alimento con especies patógenas, como la L. monocytogens,
Yersinia enterocolitica, Escherichia coli enteropatógeno, Staphylococcus aureus; o alteradoras,
como Pseudomona fragi. La industria de productos lácteos, juntamente con la industria de
productos de origen animal, son las más susceptibles a presentar brotes de microorganismos
alteradores o/y patógenos, favorecidos por las características de pH, nutrientes y humedad de
esas materias primas. Por otro lado, existe una área de la industria de alimentos que es
favorecida con esta habilidad: es la industria de productos fermentados, en la cual estos
biofilmes actúan como "starters" (iniciadores). Tal es el caso de la industria de vegetales fermentados por bacterias lácticas, productos lácteos fermentados, producción de vinagre,
producción de alcohol.
2.- El Biofilm
2.1.- Definición
E l biofilm es un depósito de microorganismos fuertemente adherido a una superficie por
medio de filamentos de naturaleza proteica o polisacárido. El biofilm puede contener
partículas o restos de alimentos: proteínas, lípidos, fosfolípidos, carbohidratos, sales minerales,
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vitaminas, etc. Estos materiales llegan a formar una especie de costra, debajo de la cual los
microorganismos continúan creciendo, formando un cultivo puro o una asociación con otros
microorganismos. Esta mini-colonia o, mejor dicho, este micro-sistema ecológico posee
propiedades de resistencia a los agentes químicos y físicos muy superiores a los mismosmicroorganismos cultivados en condiciones planktónicas.
2.2.- Adhesión
Ha sido demostrado que la adhesión de la bacteria en la superficie -substrato depende de
la presencia en el medio extra-celular de una capa de polisacáridos, conocido como glycocalix.
Este polímero se encuentra formando una capa externa de peptidoglican en el caso de las
bacterias Gram positivas, y formando una capa exterior a la membrana externa en el caso de las
bacterias Gram negativas.
El fenómeno de adhesión del microorganismo a la superficie está influenciada por
diversos factores:
Tipo de exopolímero sintetizado por la bacteria: proteína o polisacárido;
Presencia de fimbrias o flagelos;
Parámetros físico-químicos, tales como carga eléctrica, pH, fuerza iónica, tensión
superficial;
Número de microorganismos contaminantes;
Tiempo y temperatura.
Todos estos factores y algunos otros afectarán el grado de adhesión, velocidad de
formación del biofilme y su tamaño (HERALD, P.J. ZOTTOLA, E.A., 1989).
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En medios acuosos (que comprenden la mayor parte de los productos de las industrias de
alimentos) la adhesión de bacterias en superficies sólidas, es un proceso complejo, que, según
MARCHAL et al. Citado por CRIADO et al. (1994), comprende tres componentes: la superficie
de la célula bacteriana, la superficie del sustrato y el medio que los rodea.
Los primeros estudios en esta materia sugerían que el proceso de adhesión, que depende
del tiempo, ocurre en dos etapas: en la primera, de carácter reversible, la bacteria se une y se
separa de la superficie del sustrato, evidenciando que las fuerzas actuantes son débiles; en esta
etapa, las bacterias son fácilmente removidas por el líquido en movimiento. La segunda etapa,
que tiene una condición irreversible, es el resultado de la síntesis de exopolímeros producidos por
la célula y que permite la adherencia a la superficie.
Algunos autores sugieren que el primer contacto entre las superficies se debe a
interacciones hidrofóbicas. Esto estaría explicando por qué las bacterias se fijan más
fuertemente en superficies no polares, como por ejemplo poliestireno (CRIADO, 1994).
Otros investigadores señalan que, además de esas interacciones hidrofóbicas, debenexistir otras fuerzas, tales como carga de superficie y tensión inter-facial, para explicar los
diferentes grados de adhesión de las bacterias en diferentes materiales (JUAREZ, 1991).
Varios estudios realizados con microscopio electrónico muestran que en todos los casos de
adhesión de bacterias existe una acumulación de polímeros fuera de la célula, generalmente
polisacáridos acídicos. Al parecer, la producción de polímeros extracelulares es una característica
de las bacterias que viven en su medio natural o industrial, donde los nutrientes se encuentran
en cantidades bajas. En el caso de esos microorganismos crezcan en el laboratorio, en condiciones
nutricionales ideales, no se produce síntesis de los polímeros extracelulares, tal vez porque la
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en la matriz del biofilm que contiene Pseudomona aeuroginosa e Klebsiella neumoniae, fue solo
parcial, alcanzando alrededor de 20% para períodos de contacto entre 0 y 60 minutos. Pareciera
que el material del que la matriz del biofilme está constituido, presentó una alta demanda de
cloro, disminuyendo sus propiedades germicidas.
La industria de alimentos utiliza agentes germicidas para destruir microorganismos
patógenos presentes en la superficie de los equipos y todas las superficies de trabajo en general.
El hipoclorito de sodio y compuestos de amonio cuaternario son dos tipos de sanitizantes de
amplio uso. Debido al reciente aparición de varios microorganismos patógenos transportados por
los alimentos, que crecen en variadas condiciones, es muy importante evaluar la efectividad de
esos agentes sanitizantes. La L. monocytogens es destruida totalmente "in vitro", tanto por el
hipoclorito, cuanto por los compuestos de amonio cuaternario. Sin embargo, en acero inoxidable
de superficie totalmente pulida, fue necesario un mínimo de 200 ppm de hipoclorito, por un
tiempo mínimo de 2 minutos, para provocar una destrucción efectiva de las bacterias. En
superficies porosas, la concentración de 400 ppm de hipoclorito fue suficiente para lograr la
destrucción de la Listeria. El compuesto de amonio cuaternario a niveles de 50 ppm por 1
minuto fue suficiente para sanitizar tanto las superficies lisas como las superficies porosas(MUSTAPHA e LIEWEN, 1989).
Otro aspecto que ha preocupado a los investigadores se refiere a los tipos de superficie a
las cuales las bacterias (particularmente bacterias patógenas), pueden adherirse. MAFU y
colaboradores (1990) estudiaron la capacidad de adhesión de la Listeria monocytogens sobre
acero inoxidable, vidrio, polipropileno y goma, luego de un corto período de contacto, a
temperatura ambiental (20 o C) y a temperatura de almacenaje (4 o C), siendo los materiales
evaluados de uso normal en la industria de alimentos, especialmente en la industria láctea.
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Un aspecto interesante de este trabajo dice relación con las micro-fotografías obtenidas
en el microscopio electrónico de barrido, en las que las superficies, aparentemente perfectas y
lisas de los materiales evaluados, aparecen con fisuras, perforaciones y depresiones, que sirven de
refugio a los microorganismos, dificultando la acción de los agentes sanitizantes. La conclusiónmás importante del trabajo es que la L. monocytogens se adhirió a todas las superficies
evaluadas en tiempos relativamente cortos como 20 minutos a una hora, tanto a temperatura
ambiental como a temperatura de refrigeración. No hubo correlación entre las irregularidades da
superficie y la habilidad de la bacteria para adherirse a ella. Se observó la aparición de material
extra-celular rodeando las células luego de una hora de contacto.
Es posible que el desarrollo de fibras o filamentos del material extra-celular pueda
deberse a la condensación y desnaturalización química durante la preparación del material para
la observación, por la técnica de microscopía electrónica de barrido (SEM). Si ese fuese el caso,
significa que el material extra-celular está presente y que puede perfectamente cumplir la
función de adherir la célula a la superficie en la cual se encuentra.
Diversos trabajos están siendo orientados para el estudio del efecto de diversassubstancias químicas para soltar o remover los biofilmes y conseguir que los agentes sanitizantes
puedan actuar. HERALD y ZOTTOLLA (1889) estudiaron el efecto de diversas substancias en
los biofilmes formados por Pseudomonas fragi sobre superficie de acero inoxidable. Entre las
sustancias estudiadas fue evaluada tripsina en concentración de 0,1% en tres etapas: antes de
formarse el biofilme, para verificar si posee capacidad preventiva; durante la adhesión de las
bacterias, para verificar si ésta impide la fijación; y luego de haberse formado el biofilme. Los
resultados indicaron que el mejor desempeño de la enzima fue en la remoción del film de la
superficie. Este resultado es interesante para la formulación de detergentes especializados en la
remoción de biofilmes de diversas superficies.
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Otro aspecto de gran interés para la industria láctea se refiere a la capacidad de las
bacterias de formar biofilmes en condiciones dinámicas, vale decir, en sistemas líquidos, leche por
ejemplo, que se encuentran en movimiento. Un estudio en este sentido fue desarrollado por
STONE y ZOTTOLA (1985), cuyo objetivo fue comparar la capacidad de formar biofilmes de laP. fragi en condición estacionaria y dinámica a 25 o e 4 o C. Los resultados señalaron que no existe
diferencia entre ambas condiciones y temperaturas, la adhesión ocurrió luego de 30 minutos de
inoculada la bacteria. Estos resultados alertan para evaluar la efectividad de los sistemas
"cleaning-in-place", tan usados en la industria láctea.
La capacidad de los microorganismos de adherir a las superficies ha llevado a desarrollar
trabajos en el área de productos cárnicos, estudiando la formación de biofilmes en la superficie
de cortes de carnes y en la piel de pollos, particularmente procurando a presencia de flora
alteradora psicrotrófica. Una investigación de SCHWASCH y ZOTTOLA (1982), buscando
responder algunas interrogantes respecto de la adhesión de flora alteradora en carne de vacuno,
constató que las técnicas analíticas de recuento de microorganismos afecta seriamente los
resultados y, por tanto, las conclusiones del experimento. Fueron evaluados dos métodos de
recuperación de microorganismos: una técnica de enjuague, donde el material en estudio essometido a agitación junto con un líquido (SSP, agua peptonada o cualquier otro) que actúa
como medio de transporte de los microorganismos contenidos en la muestra; y la técnica de
maceración de la muestra con un líquido para extraer esos microorganismos. Los resultados de
los recuentos fueron diferentes, siendo mayores en el caso del método de maceración. Los autores
indican que las diferencias se deben al hecho de que el método de maceración consigue recuperar
mejor las bacterias contenidas en los biofilmes que la técnica de enjuague. Micro-fotografias
tomadas con microscopio electrónico de barrido mostraron que las bacterias evaluadas formaron
filamentos extracelulares para lograr una mejor adhesión a la superficie de la carne. Un
experimento de transferencia de bacterias de la carne para “coupons” de acero inoxidable mostró
que las bacterias continuaron a formando biofilmes en esas superficies.
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2.4. Técnicas analíticas
2.4.1.- Preparación de las superficies a ser evaluadas
:
Aún cuando cada experimento presente sus condiciones particulares para efectuarse, es
posible indicar algunas generalidades en la preparación de las superficies a ser evaluadas. La
primera medida a ser tomada es definir el tamaño y condiciones de pulidez; después el material
debe ser sometido a un riguroso proceso de limpieza, tratando de eliminar toda gordura y toda
otra materia orgánica; luego se esteriliza, habitualmente, mediante vapor.
2.4.2.- Inoculación de las bacterias en estudio:
No existe una regla general a este respecto, sin embargo muchos trabajos señalan que los
“ coupons ” o chips de acero inoxidable o de otro material a ser evaluado se coloca en un
recipiente, conteniendo un medio líquido adecuado al crecimiento de la(s) bacteria(s) en estudio,
junto con una determinada carga microbiana, por un período de tiempo determinado. Luego, las
superficies son enjuagadas (por ejemplo con una solución tampón fosfato), para eliminar lasbacterias no adheridas y luego ser sometidas a otros procedimientos, según sean los objetivos del
trabajo.
2.4.3.- Recuento de microorganismos por técnicas tradicionales:
Es posible realizar el recuento de las bacterias adheridas a la superficie substrato por
técnicas de recuento en placa, utilizando para eso los medios de cultivo que sean apropiados
para las bacterias investigadas.
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En este caso, los coupons o chips utilizados para adherir
las bacterias se colocan en vaso de precipitado,
conteniendo tampón fosfato; las superficies de los
coupons o chips son raspadas y enjuagadas repetidamenteutilizando una espátula de teflón estéril. Según JEONG
y FRANK (1994), este procedimiento consigue recuperar,
aproximadamente, 97% de las células adheridas.
Normalmente la suspensión obtenida es agitada
vigorosamente y luego diluida con tampón fosfato para
sembrar en los medios apropiados.
Determinación Instantánea de
Enterobacterias
2.4.4.- Microscopía electrónica de transmisión:
Esta técnica es utilizada para observar la ultraestrutura de la
célula bacteriana que crece en medios líquidos. La técnica utilizada por
diversos investigadores es la siguiente:
Cultivar las células por 12 a 14 horas..
2.
3.
4.
5.
Centrifugar las células, dos veces, en tampón cacodylate 0,1 M, pH 7,0 por 10 minutos
a 1086 x g, en centrífuga refrigerada.
Transferir las células para tubos microfuge, fijarlas en una solución 2,5% de
gluteraldehido en tampón cacodylate 0,1 M, y 500 ppm de rojo de rutenio, a 4 o C durante
60 minutos.
Centrifugar a 8000 rpm durante un minuto.
Aspirar el sobrenadante (solución de fijación).
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11.
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14.
15.
16.
Lavar los pellets de células en tampón cocadylate, tres veces, durante 5 minutos cada
vez, a 23o C.
Centrifugar a 8000 rpm durante un minuto y descartar el sobrenadante.
Fijar por segunda vez las células, en una solución 2% de tetróxido de osmio en tampón
de cacodylate 0,1 M y 500 ppm de rojo de rutenio, mantener a 23o C durante 60 minutos.
Lavar por dos veces, durante 5 minutos cada vez, en tampón cacodylate.
Secar las células en soluciones crecientes de acetona de 25, 50, 75, 95 e 100%, tres veces
cada vez, durante 5 minutos; y dos veces en acetona anhidra durante 10 minutos cada
vez.
Retirar la acetona, centrifugar y humedecer las células en una mezcla de resina Quetol
(Electron Microscopy Sciences) y acetona anhidra en proporción 1:4, durante 60
minutos. Repetir el procedimiento usando una mezcla de Quetol y acetona anhidra 1:1,
durante 60 minutos. Finalmente dejar en Quetol 100% durante 12 horas.
Embeber las células en Quetol durante 120 minutos, colocadas en el extremo de una
cápsula y sometida a 74 o C durante 24 horas.
Cortar la preparación de células embebidas mediante un micrótomo, con cuchillas de
vidrio.
Colectar los cortes en malla de cobre 300 mesh.
Teñir en acetato de uranilo durante 3 minutos y luego en citrato de plomo durante 1
minuto.
Observar en microscopio electrónico de transmisión.
Ref.: Sasahara e zottola (1993).
2.4.5.- Microscopía electrónica de barrido:
Esta técnica ha demostrado ser una buena herramienta para visualizar la adhesión de
bacterias en diferentes superficies.
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8.
9.
El procedimiento técnico descrito por SASAHARA y ZOTTOLA (1993) es el siguiente:
Las láminas de vidrio, al cual se encuentran adheridos los biofilms son enjuagadas tres vecesen una solución tampón 0,1 M de cacodylate, pH 7,0 durante 1 minuto, para remover las
células no adheridas y suciedad del medio de cultivo.
Las células adheridas son fijadas en una solución de 2,5% de glutaraldehido en tampón
fosfato 0,1 M de cacodylate (pH 7,0), y 500 ppm de rojo de rutenio a 4 o C durante 60
minutos.
Enjuagar dos veces más con solución tampón de cacodylato 0,1 M.
Fijar con solución 2% de tetróxido de osmio en solución tampón de cocadylate 0,1 M (pH
7,0), más 500 ppm de rojo de rutenio, a 23o C, durante 60 minutos.
Retirar la solución de fijación.
Deshidratar la preparación con soluciones crecientes de acetona: 25, 50, 75, 95 y 100% (tres
veces), durante 10 minutos cada vez.
Alcanzar el punto crítico de secado: utilizar "Bomar SPC/EX", usando CO 2 como medio
transciente.
Montar las laminas en piezas de aluminio y cubrirlas con una fina capa de oro-paladio
(60:40) en argón, durante 2 minutos a 15 mA, en una cámara de vacío.
Observar las células adheridas en un microscopio electrónico de barrido, con una aceleración
de 12 Kv.
2.4.6.- Microscopía epifluorescente:
E sta técnica se utiliza para hacer recuento directo de células adheridas a la superficie de
una lámina.E
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El procedimiento descrito por MOSTELLER y BISHOP (1993) es el siguiente:
1.
Adherir las bacterias en estudio igual que en 2.4.2.
2. Enjuagar las láminas en tampón fosfato para eliminar las células no adheridas y retirar elmedio de cultivo.
3.
Colocar las láminas en una placa de Petri e inundar con la solución Kirpatrick para fijar, en
una proporción de mezcla de 6:3:1 de alcohol isopropílico, cloroformo y formaldehído
(vol/vol). Mantener por 3 minutos.
4.
Remover y enjuagar con alcohol etílico.
5.
Teñir con anaranjado de acridina 0,03% durante 4 minutos. Retirar el exceso de colorante.
6.
Observar con lente de inmersión: Grupos de bacterias viables aparecen de color anaranjado
fluorescente.
7.
Contar entre 5 a 15 campos. Determinar la media de grupos por campo. Multiplicar la media
de grupos por campo por el factor do microscopio para obtener el número de bacterias.
3.- Bibliografía
BEER, D.; SRINIVASAN, R. e STEWART, S. Direct measurement of chlorine
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Figura 24. Hongo Paecilomyces variotii y Moho negro del pan
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Estudio de las Especificaciones Microbiológicas Para Alimentos de Consumo en
Chile.
T. M. Mariana Fernández C.; Biol. Soledad Bengoa C.; T. M. Eliana Cabezas N.; Manuel
Henríquez J.; M. V. Mónica Insunza B.; M. V. Cecilia Jacob Ch.; Q. F. Luis López V.; M. V.
Anita Soto C. .
Comisión Chilena de Microbiólogos de Alimentos
Resumen
L as disposiciones reglamentarias chilenas, tendientes a proteger la salud de la población y
garantizar el suministro de productos alimenticios sanos e inocuos, están establecidas en
el Reglamento Sanitario de los Alimentos, aprobado por el ministerio de salud con fecha 5 de
abril de 1982. Sin embargo, este documento presenta limitaciones, como es la no reglamentación
de un gran número de alimentos. Además, con respecto a las especificaciones microbiológicas,
todos los productos deben ser controlados de a cuerdo con los mismos parámetros
microbiológicos, dando como resultado un elevado número de determinaciones, no todas
necesarias. Junto a esto, se debe destacar que se trabaja sobre la base de una sola muestra (n=1).
L
Se encuentra actualmente en estudio una modificación a este documento para lo cual se
constituyó una comisión interinstitucional de microbiólogos de alimentos que:
C C l l a a s s i i f f i i c c o o l l o o s s a a l l i i m m e e n n t t o o s s e e n n 118 8 g g r r u u p p o o s s ,,
D D e e f f i i n n i i ó ó l l o o s s p p a a r r á á m m e e t t r r o o s s m m i i c c r r o o b b i i o o l l ó ó g g i i c c o o s s p p o o r r e e v v a a l l u u a a r r ,, C C l l a a s s i i f f i i c c ó ó l l o o s s p p r r o o d d u u c c t t o o s s d d e e a a c c u u e e r r d d o o c c o o n n e e l l r r i i e e s s g g o o q q u u e e e e l l l l o o s s i i n n v v o o l l u u c c r r a a n n
E E s s t t a a b b l l e e c c i i ó ó l l a a s s e e v v e e r r i i d d a a d d d d e e l l m m u u e e s s t t r r e e o o ( ( c c a a t t e e g g o o r r í í a a ) ) y y
A A p p l l i i c c ó ó p p l l a a n n e e s s d d e e m m u u e e s s t t r r e e o o r r e e p p r r e e s s e e n n t t a a t t i i v v o o ..
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El estudio se basó en las disposiciones establecidas por la International Commission on
Microbiological Especifications for Foods (ICMSF), para cada tipo de alimento. Las
especificaciones internacionales se adaptaron a la realidad nacional, sobre la base de datos
obtenidos por diversas instituciones de control microbiológico del país. El presente estudio se perfila como una solución factible de realizar, la cual cumpliría los objetivos planteados por la
autoridad sanitaria tendientes a la obtención de productos alimenticios de óptima calidad.
Introducción
C C hile cuenta con una larga experiencia y tradición en el control sanitario de los alimentos
que su población consume.
El marco legal del programa de protección de alimentos es el código sanitario del ministerio de
salud, ley marco del cual se desprenden numerosos reglamentos sobre materias sanitarias, uno de
los cuales es el reglamento sanitario de los alimentos. Este establece las condiciones que deben
cumplir los alimentos tanto nacionales como de importación, los establecimientos que los
elaboran o expenden y los manipuladores de alimentos.
El reglamento vigente es el aprobado por decreto supremo número 60 del 5 de abril de 1982
del ministerio de salud y que derogó al del decreto supremo número 337 del 12 de agosto de
1960.
Las disposiciones legales y reglamentarias se traducen en la práctica de un programa
nacional de vigilancia de la calidad de los alimentos y es ejecutado en las regiones del país por
las autoridades sanitarias regionales (Chile cuenta con 27 servicios de salud, además de la región
metropolitana) dependientes del ministerio de salud. Cada uno de estos servicios tiene un
departamento de programa del ambiente del cual depende el departamento de control de
alimentos. Las actividades inspectivas y el muestreo se ejecuta asignando prioridades en cuanto
al riesgo. Para realizar este control existen 18 laboratorios bromatológicos a lo largo del país .
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El reglamento sanitario de los alimentos vigentes adolece de ciertas deficiencias, tales como la
no reglamentación de muchos alimentos; en todos los alimentos se controlan los mismos
parámetros microbiológicos y no permite la presencia de algunos microorganismos que en bajos
niveles pueden ser considerados como indicadores. Por lo anteriormente expuesto, el ministeriode salud con fecha 22 de abril de 1991 se propuso la tarea de confeccionar un nuevo documento.
Para este efecto se constituyo una comisión integrada por instancias públicas, privadas y
universitarias, la que a su vez funciono con diferentes subcomisiones que trataron
específicamente aspectos de composición química de los alimentos, aditivos, características que
deben cumplir los establecimientos de elaboración, especificaciones microbiológicas, etc.
El último tema fue desarrollado por una subcomisión de microbiología de alimentos cuyo
principal objetivo fue estudiar y proponer la aplicación de criterios microbiológicos de base
científica internacionalmente aceptados, adaptados a la realidad nacional y obtener una
legislación adecuada a las necesidades actuales de protección de la salud de los consumidores y
facilitar el comercio internacional de los alimentos.
Materiales y Métodos
E l estudio se inició en septiembre de 1991 y concluyó en diciembre de 1992. La comisión
de microbiólogos estructuró el plan de trabajo y la metodología por usar, para lo cual se
invitó a participar a representantes de industrias de acuerdo con el rubro de alimentos
correspondientes.
E
La metodología empleada se desarrollo de acuerdo con el siguiente esquema.
Clasificar los alimentos en grupos, según afinidad de productos, y subdividirlos según el
proceso tecnológico aplicado (Sim Food Categorisation System, 1990).
1.
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2.
3.
4.
5.
Definir los parámetros microbiológicos por controlar en cada alimento de acuerdo con:
* Sus características (Composición, pH, acidez, a w , etc.)
* Grupo consumidor a quién va dirigido (Adultos, niños,
lactantes)* Su forma de preparación y consumo (directo, reconstruido,
rehidratado, cocinado, etc.)
* Su forma de manutención y conservación.
Determinar la peligrosidad por medio de categorías donde se relaciona el agente
microbiano con las condiciones de manipulación y manutención presupuestadas para el
alimento.
Aplicar planes de muestreo representativos por parámetro y que incluyen categorías,
clase, n y c, siendo: n = el número de muestras por ser examinadas y c = la cantidad
máxima de unidades defectuosas que puede contener la muestra para que pueda
considerarse que cumple los requisitos establecidos.
Establecer los criterios microbiológicos m y M , siendo : m = el valor del parámetro
microbiológico para el cual o por debajo del cual el alimento no representa un riesgo para
la salud y M = el valor del parámetro microbiológico por encima del cual el alimentorepresenta un riesgo para la salud.
La determinación de los criterios microbiológicos se basó sobre:
R R e e s s u u l l t t a a d d o o s s d d e e a a n n á á l l i i s s i i s s m m i i c c r r o o b b i i o o l l ó ó g g i i c c o o s s o o b b t t e e n n i i d d o o s s d d e e l l a a v v i i g g i i l l a a n n c c i i a a s s a a n n i i t t a a r r i i a a ,, r r e e a a l l i i z z a a d d a a e e n n
l l a a r r e e g g i i ó ó n n m m e e t t r r o o p p o o l l i i t t a a n n a a p p o o r r e e l l m m i i n n i i s s t t e e r r i i o o d d e e s s a a l l u u d d d d u u r r a a n n t t e e e e l l p p e e r r í í o o d d o o 119 9 8 8 8 8 a a 119 9 9 9 11..
R R e e s s u u l l t t a a d d o o s s o o b b t t e e n n i i d d o o s s d d e e l l c c o o n n t t r r o o l l d d e e c c a a l l i i d d a a d d d d e e l l a a s s d d i i f f e e r r e e n n t t e e s s i i n n d d u u s s t t r r i i a a s s p p a a r r t t i i c c i i p p a a n n t t e e s s ..
R R e e s s u u l l t t a a d d o o o o b b t t e e n n i i d d o o d d e e e e s s t t u u d d i i o o s s d d e e i i n n v v e e s s t t i i g g a a c c i i ó ó n n r r e e a a l l i i z z a a d d o o s s p p o o r r l l a a u u n n i i v v e e r r s s i i d d a a d d ..
E E s s p p e e c c i i f f i i c c a a c c i i o o n n e e s s d d e e l l e e g g i i s s l l a a c c i i o o n n e e s s i i n n t t e e r r n n a a c c i i o o n n a a l l e e s s ..
D D a a t t o o s s b b i i b b l l i i o o g g r r á á f f i i c c o o s s ..
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Resultados
1) Clasificación de los alimentos
Los alimentos se clasificaron en 18 grupos y 63 subgrupos los cuales se presentan en la tabla
1. Para estos efectos se tomó como base el sistema de categorización de alimentos establecido por
la CIAA FOOD CATEGORISATION SYSTEM.
El total de alimentos definidos en subgrupos asciende a 138. Esta es la primera diferencia
fundamental con el actual reglamento, ya que en este último solamente se establecen
especificaciones microbiológicas para 35 tipos de alimentos.
2) Definición de los parámetros microbiológicos.
Debido a la gran cantidad de alimentos para los cuales se establecieron las especificaciones
microbiológicas, se presentará a modo de ejemplo sólo el grupo de carne y productos cárneos.
Los parámetros microbiológicos para este grupo se definieron considerando sus
características de pH y aw, proceso de elaboración aplicado, condiciones de manutención y
forma de preparación y consumo. El detalle de estas características se presenta en la tabla 2.
Los parámetros microbiológicos más representativos se definieron de acuerdo con cada grupo
de productos (tabla 3 para productos cárneos).
La elección de parámetros microbiológicos por determinar, esta en función directa con las
características químicas, físicas y tecnológicas de los distintos tipos de producto.
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3.
Para embutidos cocidos (tabla 2), se especifica la aplicación de un tratamiento térmico
durante el proceso de elaboración y además la presencia de factores fisicoquímicos óptimos para
el desarrollo microbiano, que podrían influir en el crecimiento durante el periodo de mantención
del producto a nivel de expendio. Sobre la base de estos antecedentes, se determinaron los parámetros microbiológicos por controlar (tabla 3), los que reflejarían la eficacia del proceso
aplicado, la protección que ejercen las condiciones de mantención del producto y las buenas
prácticas de manufacturas aplicadas a un producto recién elaborado.
En general, cuando un producto se encuentra en etapa de comercialización; tanto las
condiciones de manutención a una temperatura adecuada como la protección ejercida por
factores tales como pH y aw, permitirían prolongar su vida útil. Así también se podría, en cierto
grado, asegurar su inocuidad, lo que quedaría evidenciado por los resultados de los controles
microbiológicos efectuados.
A diferencia de los embutidos cocidos, otros productos carneos presentan un menor numero
de parámetros microbiológicos por determinar; esto se debe principalmente a las características
fisicoquímicas que ellos presentan, las cuales limitan el posible desarrollo microbiano (embutidos
crudos acidificados y crudos madurados) y por otra parte por el tratamiento térmico que se debe
aplicar previo al consumo, el cual reduciría considerablemente la flora existente (embutidos frescos, carne cruda y extracto de carne).
Determinación de la Peligrosidad.
En la tabla 4 se especifican las categorías de acuerdo con el riesgo para la salud y las
condiciones en las que será manipulado y consumido el alimento. Se presentan además los tipos
de planes por aplicar (2 o 3 clases) y los factores n y c correspondiente.
Se observa, por ejemplo, que a medida que aumenta el número de la categoría, aumenta el
riesgo para la salud , lo que implica un incremento en el número de
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15. Comidas y platos
preparados
55. C C o o m m i i d d a a s s y y p p l l a a t t o o s s p p r r e e p p a a r r a a d d o o s s l l i i s s t t o o s s p p a a r r a a c c o o n n s s u u m m o o o o q q u u e e r r e e q q u u i i e e r r e e n n c c a a l l e e n n t t a a m m i i e e n n t t o o ..
56. C C o o m m i i d d a a s s y y p p l l a a t t o o s s p p r r e e p p a a r r a a d d o o s s q q u u e e n n e e c c e e s s a a r r i i a a m m e e n n t t e e r r e e q q u u i i e e r r e e n n c c o o c c c c i i ó ó n n
16. Bebidas
57. B B e e b b i i d d a a s s a a n n a a l l c c o o h h ó ó l l i i c c a a s s c c a a r r b b o o n n a a t t a a d d a a s s 58. B B e e b b i i d d a a s s a a n n a a l l c c o o h h ó ó l l i i c c a a s s n n o o c c a a r r b b o o n n a a t t a a d d a a s s ( ( Z Z u u m m o o s s y y n n é é c c t t a a r r e e s s
p p a a s s t t e e u u r r i i z z a a d d o o s s y y p p r r o o d d u u c c t t o o s s c c o o n n c c e e n n t t r r a a d d o o s s e e n n s s u u e e n n v v a a s s e e o o r r i i g g i i n n a a l l ) )
59. A A g g u u a a p p o o t t a a b b l l e e ,, a a g g u u a a s s m m i i n n e e r r a a l l e e s s y y h h i i e e l l o o 60. Z Z u u m m o o s s ,, n n é é c c t t a a r r e e s s ,, b b e e b b i i d d a a s s s s o o b b r r e e l l a a b b a a s s e e d d e e f f r r u u t t a a s s y y v v e e r r d d u u r r a a s s
n n o o p p a a s s t t e e u u r r i i z z a a d d a a s s ..
17. Estimulante y
fruitivos
61. C C a a f f é é y y s s u u c c e e d d á á n n e e o o s s d d e e l l c c a a f f é é 62. T T é é y y h h i i e e r r b b a a s s p p a a r r a a i i n n f f u u s s i i o o n n e e s s
18. Conservas 63. C C o o n n s s e e r r v v a a s s
- El total de alimentos considerado de los subgrupos definidos es de 138.
Tabla 2. Características consideradas para definir los parámetros microbiológicos
de carnes y productos cárneos.
Alimentos pH* a
w
* Proceso
Térmico
Mantención Consumo
Carne cruda 5.5 – 6.7 > 0.98 o
=
No hay Refrigeración Cocinada
Embutidos
cocidos
5.5 – 6.5 <0.98
68 – 70 ºC
Interno
Refrigeración Directo
Embutidos
crudos
frescos
5.5 – 6.2 ≤≤ 0.97
No hay Refrigeración Cocinado
Embutidos
crudos
madurados
≤≤ 5.4 ≤≤ 0.93
No hay
Ambiente
fresco y seco Directo
Embutidos
crudos
acidificados
< 5.5 ≤≤ 0.95
No hay
Refrigeración
Directo
* pH y a
w
son orientativos
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Tabla 3.
Parámetros microbiológicos más representativos del grupo de carnes y
productos cárneos.
Grupo de Productos Parámetros microbiológicos
Carne cruda Recuento aerobios mesófilos
Salmonella
Embutidos cocidos
Recuento aerobios mesófilos
Recuento Escherichia Coli
Recuento Staphylococcus Aureus
Recuento Clostridium Perfringens
Salmonella
Embutidos crudos
Recuento aerobios mesófilos
Recuento Staphylococcus Aureus
Recuento Clostridium Perfringens
Salmonella
Embutidos crudos madurados
Recuento Staphylococcus Aureus
Salmonella
Embutidos crudos acidificados
Recuento aerobios mesófilos
Recuento Escherichia Coli
Recuento Staphylococcus Aureus
Salmonella
Unidades de muestra por ser examinada (n) y disminuye la cantidad de unidades
defectuosas permitidas (c). Esto trae como consecuencia el paso de un plan de tres clases a
uno más severo o de dos clases.
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4.-
Aplicación de planes de muestreo
La tabla 5 presenta la relación de los parámetros microbiológicos y el plan de muestreo
por aplicar para cada grupo de productos cárneos.
En general se utilizan planes de tres clases, excepto para Salmonella, en el cual se
recomienda un plan de dos clases. En todos los casos, el número de muestras analizada (n) es de
cinco, sin embargo la mayor o menor severidad está representada por el valor c, lo que permite
diferenciar parámetros que son importantes sólo para la vida útil de los productos y que los que
pueden ser considerados como un riesgo potencial para la salud.
En el caso específico de Salmonella, los programas de muestreo recomendados en este
estudio no se ajustan estrictamente a los recomendados por ICMSF, debido principalmente a los
recursos necesarios para realizar el análisis ( infraestructura de los laboratorios de control).
5.-
Establecimientos de criterios microbiológicos.
La tabla 6 presenta las especificaciones microbiológicas para este tipo de productos. La
reglamentación actualmente vigente estipula en el artículo 112: “Las cecinas crudas no podrán
tener un recuento total en placa superior a 800.000 colonias por gramo. Las otras cecinas no
podrán tener un recuento total en placa superior a 100 colonias por gramo y no podrán tener
más de 200 coliformes por g.
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Tabla 4.
Categoría de acuerdo con el riesgo para la salud y condiciones de uso
Condiciones normales en las que se supone será
manipulado y consumido el alimento tras el muestreo
Clase de Peligro
Grado de
peligrosidad
reducido
Sin cambio en
la
peligrosidad
Aumenta la
peligrosidad
S S i i n n p p e e l l i i g g r r o o d d i i r r e e c c t t o o p p a a r r a a l l a a s s a a l l u u d d
( ( c c o o n n t t a a m m i i n n a a c c i i ó ó n n g g e e n n e e r r a a l l ,, v v i i d d a a ú ú t t i i l l y y
a a l l t t e e r r a a c c i i ó ó n n ) ) e e j j :: R R A A M M
Categoría 1
Tres clases
n=5 ; c=3
Categoría 2
Tres clases
n=5 ; c=2
Categoría 3
Tres clases
n=5 ; c=1
P P e e l l i i g g r r o o p p a a r r a a l l a a s s a a l l u u d d ,, b b a a j j o o i i n n d d i i r r e e c c t t o o
( ( i i n n d d i i c c a a d d o o r r e e s s ) ) e e j j ..:: E E .. C C o o l l i i
Categoría 4
Tres clases
n=5 ; c=3
Categoría 5
Tres clases
n=5 ; c=2
Categoría 6
Tres clases
n=5 ; c=1
M M o o d d e e r r a a d d o o ,, d d i i r r e e c c t t o o ,, d d i i f f u u s s i i ó ó n n
l l i i m m i i t t a a d d a a e e j j :: S S .. A A u u r r e e u u s s y y C C l l ..
P P e e r r f f r r i i n n g g e e n n s s
Categoría 7
Tres clases
n=5 ; c=2
Categoría 8
Tres clases
n=5 ; c=1
Categoría 9
Tres clases
n=5 ; c=1
M M o o d d e e r r a a d d o o ,, d d i i r r e e c c t t o o ,, d d i i f f u u s s i i ó ó n n
p p o o t t e e n n c c i i a a l l m m e e n n t t e e e e x x t t e e n n s s a a e e j j ..::
S S a a l l m m o o n n e e l l l l a a
Categoría 10
Dos clases
n=5 ; c=0
Categoría 11
Dos clases
n=5 ; c=0
Categoría 12
Dos clases
n=20 ; c=0
G G r r a a v v e e d d i i r r e e c c t t o o ,, e e j j ..:: V V .. C C h h o o l l e e r r a a e e ,, C C l l ..
B B o o t t u u l l i i n n i i u u m m
Categoría 13
Dos clases
n=15 ; c=0
Categoría 14
Dos clases
n=30 ; c=0
Categoría 15
Dos clases
n=60 ; c=0
Las cecinas en general no deberán contener E. Coli, Salmonella ni Staphylococcus Aureus ”.
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177
En este estudio se propone para cecinas cocidas un límite máximo (M) de 500.000 ufc/g
para recuento de aerobios mesófilos (RAM) y además un límite máximo (M) de 100 ufc/g tanto
para E. Coli como para S. Aureus, teniendo en cuenta un plan de muestreo de n=5 y c=1 para
estos parámetros microbiológicos. En ambos reglamentos se exige ausencia de Salmonella, pero ladiferencia radica en el número de muestras por analizar (n). Dada la importancia y frecuencia de
aislamiento en este tipo de productos , se ha incluido además la determinación Cl. Perfringens.
Con respecto a cecinas crudas, los valores propuestos para recuento de microorganismos
aerobios mesófilos son superiores a lo estipulado en la reglamentación vigente, permitiendo
además la presencia de S. Aureus con un valor máximo (M) de 10 3 ufc/g para un plan donde
n=5 y c=1. Al igual que en cecinas cocidas se incorpora el análisis de Cl. Perfringens y no se
permite la presencia de Salmonella.
Es necesario destacar el caso de carne de ave, en el cual y de acuerdo con las
especificaciones de ICMSF, se permite la presencia de Salmonella (m=1) para n=5 y c=1.
Para los otros grupos de productos los límites para cada parámetro fueron establecidos
considerando todos los factores antes mencionados.
Conclusiones
El Reglamento propuesto elimina el criterio actual, como es el de interpretar los
resultados sobre la base de la unidad de muestra única (n=1).
Al elevar a 5 el numero de unidades de muestra como mínimo, se obtiene una mayor
protección al productor y al consumidor, con lo cual se evitara el aceptar o rechazar partidas
de alimentos sobre la base de una muestra.
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El establecer parámetros adecuados y específicos para cada tipo de alimento evita la
realización de análisis innecesarios por parte del laboratorio, lo que incide directamente en el
factor económico .
Tabla 5.
Parámetros microbiológicos y planes de muestreo en carnes y productos
carneos.
Grupo de productos Parámetros microbiológicos Plan de muestreo
categoría clases n C
C C a a r r n n e e c c r r u u d d a a Recuento aerobios mesófilosSalmonella en 25 g
110
32
55
30
E E m m b b u u t t i i d d o o s s c c o o c c i i d d o o s s Recuento aerobios mesófilosRecuento E. ColiRecuento S. AureusRecuento Cl. PerfringensSalmonella en 25 g
3666
10
33332
55555
11110
E E m m b b u u t t i i d d o o s s c c r r u u d d o o s s Recuento aerobios mesófilosRecuento S. AureusRecuento Cl. PerfringensSalmonella en 25 g
166
10
3332
5555
3110
E E m m b b u u t t i i d d o o s s c c r r u u d d o o s s m m a a d d u u r r a a d d o o s s
Recuento S. AureusSalmonella en 25 g 510 32 55 20
E E m m b b u u t t i i d d o o s s c c r r u u d d o o s s a a c c i i d d i i f f i i c c a a d d o o s s
Recuento aerobios mesófilosRecuento S. AureusRecuento E. ColiSalmonella en 25 g
255
10
3332
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2220
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Tabla 6.
Especificaciones microbiológicas para carnes y productos carneos (incluidas
carnes de aves y de caza)
Producto Parámetros
Microbiológicos
Plan de Muestreo
Categoría Clases n c
Límite por
gramo(ufc/g)
C C a a r r n n e e C C r r u u d d a a ,, j j u u g g o o y y
e e x x t t r r a a c c t t o o d d e e c c a a r r n n e e
R R e e c c ..a a e e r r ..m m e e s s o o f f i i l l o o s s S S a a l l m m o o n n e e l l l l a a 2 2 5 5 g g
11 110 0
33 2 2
5 5 5 5
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Una importante innovación en este reglamento es la incorporación de programas de 3
clases, lo que superara deficiencias con respecto a la rigidez de no permitir la presencia de
algunos microorganismos.
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El contar con un reglamento sanitario acorde con las tendencias internacionales facilita
el comercio interno y externo, especialmente cuando el país intenta participar en tratados
de libre comercio. Además la factibilidad de introducir modificaciones, correcciones o
supresiones lo transforma en un instrumento ágil y vigente.En el reglamento propuesto y dada la importancia que se le otorga al análisis
microbiológico, se estimo necesario incorporar criterios microbiológicos para todos los
alimentos en un solo titulo, lo cual facilitara su uso.
En el reglamento actualmente vigente, se establecen especificaciones solo para 35 tipos
de alimentos. En el presente estudio se proponen 18 grupos de alimentos de acuerdo con
la afinidad de los productos, 63 subgrupos sobre la base del proceso tecnológico aplicado,
lo que da un total de 138 alimentos reglamentados.
Bibliografía.
Dadas las características especiales de el estudio presentado, las citas bibliográficas no han
sido mencionadas en el texto. A continuación se presentan las fuentes de información masrelevantes que fueron consultadas para la elaboración del estudio.
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