Maestra en Gestin de la Calidad y Seguridad AlimentariaVersin IIMicrobiologa Aplicada a la Seguridad de los Alimentos

Microbiologa de los principales Alimentos

Ing. Ma. Fernanda Rosales, Mgst

Principales causas de alteracin de los alimentos.Causas qumicas: Pardeamiento no enzimtico (Reaccin de Maillard) Enranciamiento de los lpidos.

Causas biolgicas: Enzimas naturales de los alimentos (Ej. Pardeamiento enzimtico) Microorganismos: Bacterias, Mohos, Levaduras Efectos del metabolismo de los microorganismos en los alimentos.

Deterioro microbianoCrecimiento microbiano (ms rpido)

Liberacin de enzimas microbianas extracelulares o intracelulares (despus de la lisis de las clulas)

Secuencia de eventos

Los alimentos pueden permitir la multiplicacin de los microorganismos y este crecimiento puede causar el deterioro del producto.

Normalmente los signos visibles de deterioro microbiolgico requieren altos niveles de contaminacin o una intensa multiplicacin de los microorganismos (107 ufc /g, mL o cm)

Se pueden encontrar productos contaminados que no muestran ninguna evidencia de deterioro.

Los microorganismos como agentes de deterioroAlimento deteriorado: aquel daado por agentes microbianos, qumicos o fsicos de forma que es inaceptable para el consumo humano.

Cada tipo de alimento se deteriora por accin de un tipo de microorganismo concreto; cada asociacin es especifica. Durante el proceso de deterioro se va seleccionando una poblacin o tipo de microorganismo predominante.

De todos los microorganismos presentes en un alimento solo algunos son capaces de multiplicarse activamente sobre el alimento resultando seleccionados.

Microorganismos predominantes en el deterioro

Investigacin: corte de carne de res pH 6,0 (condiciones aerobias)

Tipos de microorganismos

Microorganismos importantes en el deterioro

Psicrtrofos aerobios

Pseudomonas sppPs. fluorescensPs. fragiAcinetobacter spp.Moraxella spp.Flavobacterium spp.Algunas levaduras y mohos

Psicrtrofos anaerobios facultativos

Brochotrix termosphactaShewanella putrefeciensLactobacillus spp.Lb. viridiscensLeuconostoc spp.Leu. mesenteroidesLeu. gelidumLeu. carnosum

Proteus spp.Enterococcus spp.Alcaligenes spp.Enterobacter spp.Serratia liquefaciensHafnia spp.Algunas levaduras microaerfilas

Psicrtrofos termodricos

Anaerobios

Clostridium spp.Clostridium putrefaciensAnaerobios facultativos Bacillus coagulansBacillus megateriumLb. viridiscens

Bacterias termfilasCrecen entre 40 y 90CTemperatura ptima 55 a 65C

Importantes en calentamientos de alimentos a 50-60C en establecimientos de comidas rpidas y restaurantes.

Esporas: Bacillus spp. termfilos Clostridium spp.No esporuladas: Bacterias acidolcticas (BAL) Pediococcus acidilactici Streptococcus thermophilus

Bacterias acidricas o acidfilasCrecen a pH < 4,6Descomponen productos cidos: jugos de frutas, salmueras, aderezos para ensaladas, mayonesa y embutidos.

Bacterias acidolcticas (BAL): Homofermentativas: Pediococcus acidilactici , Lb. plantarum, Heterofermentativas: Lb. fermentum, Leuconostoc mesenteroides

Principales cambios que puede presentar un alimento por el crecimiento microbiano :

Evidencia directa del crecimiento microbiano.Cambio de color.Cambio de sabor.Deformacin del envase.Produccin de malos olores.Separacin de fases en las emulsiones.Sedimentacin de materiales suspendidos.Cambios de textura.Disminucin de la viscosidad.

Consecuencias del deterioro de alimentosPrdidas econmicas a nivel mundial:

Cereales y legumbres > 10%Hortalizas > 20%Pescados > 25%

Efectos sobre la alimentacin y nutricin:

Ej. Deterioro de cereales y legumbres en pases en desarrollo = 100 millones toneladas; suficientes para alimentar a 300 millones de personas

Leche y productos lcteos

Microbiota de la Leche.

Accin sobre elementos constitutivos.Microorganismos formadores de cido.

Microorganismos proteolticos.

Microorganismos lipolticos.

Bacterias psicrtrofas en la lecheOrigen: Equipos lecheros sucios, suelo, agua.

Predominan cuando se produce enfriamiento rpido a 7C.

Causa de alteraciones durante el almacenamiento refrigerado: proteolisis, lipolisis, defectos en sabor y aroma, coloraciones extraas, generalmente no causan el agriado de la leche.

Ej. Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes, Enterobacter, Acinetobacter

Bacterias psicrtrofas en la leche

Mayor fuente de contaminacin: Equipos y utensilios de la Granja y la Planta mal higienizados.

Leche producida con BPM < 10% de microbiota totalLeche producida sin BPM > 75% de microbiota total

Leche pasteurizada: No causan problemas (mayora eliminados por calor); pero 60-70 % de las especies sintetizan proteasas y lipasas extracelulares termorresistentes.

Leche UHT (almacenada 4 meses a 20C): actividad proteoltica cuando los conteos en la leche cruda eran del orden de 5 log /mL.

Bacterias acidolcticas (BAL).Gram (+), inmviles, microaerfilas o anaerobias, forma de cocos o bacilos, necesidades nutricionales complejas (aminocidos, vitaminas), homofermentativas o heterofermentativas.

Utilizacin amplia en la industria lctea en productos fermentados.

En la leche constituyen un serio problema: Acidez y coagulacin, especialmente por malas condiciones de refrigeracin.

Alteraciones de la leche

Agriado y coagulacinLactococcus, Lactobacillus, Microbacterium, Micrococcus, ColiformesGasColiformes, Clostridium butyricum, Torula cremorisFermentacin filanteAlcaligenes viscosilactis, L.lactis ss.cremoris Enterobacter aerogenesProteolisisBacillus spp (subtilis, cereus), Pseudomonas, Strep. liquefaciensLipolisisAchromobacter lipoliticum, Pseudomonas, Candida lipolitica

Alteraciones en leche UHT

AmargorEnzimas proteolticas de psicrtrofos Gram (-) como Pseudomonas fluorescens o por especies de Bacilos esporulados.GelificacinA continuacin del amargor, finalmente gelifican.

Alteraciones de mantequillaRancidez oxidativa (oxidacin AGI)

Rancidez hidroltica (Enzimas microbianas . AG cadena corta C4, C6, C8). Prevencin: Bajos recuentos en M.P., contaminacin mnima, buena distribucin de agua y sal, almacenamiento a baja T

Degradacin proteoltica: Sabor putrefacto (Coliformes y Pseudomonas). Mueren con pasteurizacin. Presencia indica malas condiciones de higiene y elaboracin. Uso de agua no tratada con CLORO

Alteraciones del YogurtPrincipales microorganismos causantes de alteraciones: coliformes, levaduras.

Sabores rancios, a levadura, a sucio, amargorFormacin de gas

Alteraciones de quesos1. Crecimiento de mohos.

Apariencia, sabores extraos, micotoxinas.Ej. Alternaria, Cladosporium, Monilia, Mucor y Penicillium.En quesos blandos (Mayor humedad). Quesos Cottage y cremosos (Geotrichum)

2. Formacin de gas.

Precoz: Coliformes (Enterobacter aerogenes, Levaduras)Tarda: Clostridios (sporogenes, butyricum, tyrobutyricum)

3. Putrefaccin de la cortezaLevaduras, mohos y bacterias proteolticasReblandecimiento y decoloracin, olores repugnantes. Prevencin: Mantener sup. seca y volteo.

4. Coloraciones anormalesMohos (Aspergillus niger, etc.)

Carne y productos crnicos

Alteraciones en condiciones de aerobiosisMucosidad superficial: Pseudomonas, Alcaligenes, Streptococcus, Leuconostoc, Bacillus y Micrococcus. A veces se debe a ciertas especies de Lactobacillus.

A temperaturas de refrigeracin, la humedad abundante favorecer el crecimiento de las bacterias pertenecientes al grupo Pseudomonas Alcaligenes. Con menos humedad, como en las salchichas tipo Frankfurt, se vern ms favorecidos los micrococos y levaduras, y si aun es menor pueden crecer mohos.

Olores y sabores extraos.

Aparecen en la carne a consecuencia del crecimiento bacteriano en la superficie, es con frecuencia el primer sntoma de alteracin que se hace evidente.

Agriado: cidos voltiles, por ejemplo frmico, actico, butrico y propinico, e incluso el crecimiento de levaduras.

Las levaduras en condiciones de aerobiosis en la superficie de las carnes, producen una pelcula superficial viscosa, liplisis, olores y sabores extraos y coloraciones anormales: blanca, crema, rosada o parda, causadas por los pigmentos de las levaduras.

Modificadores del color de los pigmentos de la carne.El tpico color rojo de la carne puede cambiar a tonalidades diversas; verde, pardo o gris, a consecuencia de la produccin por las bacterias de ciertos compuestos oxidantes, como los perxidos o el sulfuro de hidrgeno.

Mohos

Manchas verdosas. Esporas verdes de especies del genero Penicillium, como el P. expansum y P. oxalicum.

Descomposicin de las grasas. Muchos mohos poseen lipasas (hidrlisis de las grasas). Los mohos contribuyen tambin a su oxidacin.

Olores y sabores extraos. Los mohos proporcionan a la carne en torno a sus colonias un sabor a enmohecido; a veces se les da un nombre con el que se hace referencia al agente causal, por ejemplo alteracin por Thamnidium.

Alteraciones en anaerobiosis

Agriado cidos actico, frmico, butrico, propinico, cidos grasos superiores u otros cidos orgnicos como lctico o succnico.

Las especies butricas del gnero Clostridium y los coliformes producen cido y gas al actuar sobre los CHO. En las carnes empaquetadas al vaco, especialmente si el material de envoltura es impermeable a los gases, suelen crecer BAL.

Putrefaccin.Descomposicin anaerobia de las protenas con la produccin de sustancias malolientes: SH2, mercaptanos, indol, escatol, NH3, aminas: Clostridium.

A veces, por bacterias facultativas, se debe en general a especies del gnero Proteus.

La putrefaccin producida por Clostridium se acompaa de la formacin de gas (H2 y CO2).

Hamburguesas.

A temperatura ambiente: putrefaccin; a temperaturas prximas a las de la congelacin adquieren olor agrio.

El agriado a T bajas es producido fundamentalmente por Pseudomonas, con las que colaboran algunas BAL.

Salchichas

A T de refrigeracin entre 0 y 11 C, la alteracin ms probable es el agriado: Lactobacillus y Leuconostoc.

Formacin de muclago en la superficie externa de la tripa y aparicin de diversas manchas producidas por los mohos. El gnero Alternaria produce pequeas manchas de color negruzco, en las ristras refrigeradas.

El color verde de las salchichas se puede deber a especies de Lactobacillus (especialmente heterofermentativas) y Leuconostoc.

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Jamones

Agriado: alteracin que oscila entre la proteolisis inodora y la autntica putrefaccin, con su repugnante olor a mercaptanos, aminas, indol, SH2, etc., Puede ser causada por numerosos psicrohalfilos: Alcaligenes, Bacillus, Pseudomonas, Lactobacillus, Proteus, Serratia, Bacterium, Micrococcus y Clostridium.

Jamones curados durante mucho tiempo: putrefaccin por Clostridium putrefaciens.

Jamones precocidos y con un curado medio: son perecederos, deben protegerse de la contaminacin y conservarse refrigerados para impedir su alteracin por cualquiera de las bacterias que alteran las carnes: Proteus, Escherichia coli, etc.

Pescados y mariscos

Pescado frescoPescado fresco: pescado sanitariamente apto para el consumo humano y que puede ser enfriado o refrigerado a una temperatura no menor de 1C sin llegar a ser congelado y sin agregados de sustancias conservadoras.

Las cuatro fases del deterioro del pescado

Fase I (Cambios autolticos, ocasionados principalmente por enzimas)El pez recin pescado est muy fresco y su sabor es dulce, marino y delicado. El deterioro es escaso, con una ligera disminucin del aroma y sabor caractersticos. En algunas especies tropicales este perodo puede durar dos o ms das tras la captura.Fase II (Cambios autolticos, ocasionados principalmente por enzimas)Se produce una reduccin significativa del sabor y olor naturales del pescado. La carne adquiere un sabor neutro, pero no desagradable, y la textura an es agradable.Fase III (Cambios bacteriolgicos)El pescado comienzan a mostrar signos de deterioro. Hay presencia de sabores desagradables fuertes y olores rancios y desagradables, por compuestos voltiles como TMA, SH2, NH3. Se observan cambios significativos de la textura; la carne se vuelve blanda y acuosa, o bien correosa y seca.Fase IV (Cambios bacteriolgicos)El pescado est putrefacto y no es comestible.

Deterioro de pescado fresco y refrigerado

De todos los productos frescos, el pescado es de los ms susceptibles al deterioro.Es ms rpido en perecer que la carne fresca por su rpida autolisis por las enzimas del pescado y por el efecto del mayor pH.Tambin el pescado es susceptible a la rancidez y a la formacin de olor debido a la produccin de la trimetilamina (TMA).

RancidezEl contenido de grasa del pescado fresco va desde 1 a 22% en algunas especies y particularmente las especies pelgicas. El aceite de pescado es insaturado y reacciona rpidamente con el O2 de la atmsfera. La velocidad de reaccin es reducida cuando se disminuye la T, pero la reaccin puede ocurrir an en congelacin.La velocidad es catalizada por las enzimas del pescado; trazas de Fe o Cu actan como pro-oxidantes. La reaccin o el inicio de la oxidacin o rancidez puede ser promovida por la luz.

Formacin de trimetilamina (TMA)La TMA es formada en pescado de mar y stos se degradan como resultado de la reduccin bacterial del xido de trimetilamina (OTMA).

Efecto de la temperatura sobre el deterioro del pescado

Deterioro del huevo

El huevo es un alimento de gran valor nutritivo, que se encuentra protegido de la contaminacin exterior por barreras fsicas que le proporciona su cscara y membranas y barreras qumicas antibacterianas presentes en su composicin.

Algunas bacterias como Salmonella spp. pueden llegar al huevo, y combinado con una manipulacin, coccin o conservacin inadecuados puede desembocar en una ETA.

Transmisin transovrica: ovario de la gallina.

Contaminacin en la cloaca: microorganismos entricos en el momento de la puesta.

Contaminacin posterior a la puesta: generalmente ambiental.

Alteraciones

De origen bacteriano: principalmente putrefacciones que dan distintoscolores y olores repugnantes.

De origen fngico:

AL ADQUIRIRLOS:

No adquirir huevos que presenten grietas en sus cscaras.

Se deben adquirir en recipientes (generalmente de cartn: hueveras) aireadas con sus indicadores y etiquetas de consumo.

No adquirir huevos con restos sospechosos en la cscara.

PRECAUCIONES:

AL CONSERVARLOS:

como mximo, tres semanas en la parte menos fra del refrigerador.

No se deben limpiar con agua, deben dejarse intactos.

No almacenar huevos rotos ms de un da.

EN LA COCINA:

Tener cuidado al consumir huevos que presenten grietas en sus cscaras.

Limpiar los huevos antes de usarlos.

Tener cuidado de que no queden restos de cscara en la clara o yema una vez abiertos.

No se debe mantener un huevo abierto fuera del refrigerador.

Frutas y Vegetales

Composicin de los vegetales

Contenido medio de agua es de 88% y de nutrientes: 8,6% de carbohidratos, 1,9% protenas y 0,3% de grasa.Pueden permitir el crecimiento de levaduras, mohos y bacterias y ser alterados por estos microorganismos.Por su alto contenido en agua y bajo contenido en carbohidratos, la mayora del agua est en forma libre, por lo que el crecimiento de bacterias est muy favorecido.El pH de los vegetales tambin es compatible con el de muchas bacterias y, por tanto, stas pueden crecer fcilmente.Los vegetales tienen unos valores de oxidacin/reduccin altos por lo que el crecimiento de microorganismos aerobios est favorecido.

DETERIORO DE VEGETALES Los mayores causantes de deterioro son las bacterias del gnero Erwinia y algunas Pseudomonas que producen pectinasas capaces de romper la capa exterior de los vegetales y colonizar los tejidos internos.

Tanto en el caso de bacterias como en el de hongos, el deterioro puede iniciarse incluso antes de la recoleccin y se ve favorecido por cualquier circunstancia que altere la integridad fsica del vegetal.

DETERIORO DE FRUTAS Las frutas tienen 85% de agua y un 13% de CHO, por lo que la cantidad de agua disponible es inferior a la de los vegetales, y los porcentajes medios de protenas y grasas son 0,9 y 0,5% respectivamente.El contenido en otros nutrientes como vitaminas y coenzimas es similar al de los vegetales; por tanto, en principio, sobre las frutas tambin pueden crecer mohos, levaduras y bacterias.El pH de frutas es demasiado bajo, en general, para que pueda haber crecimiento bacteriano y elimina estos microorganismos del deterioro incipiente de frutas, que es llevado a cabo por mohos y levaduras.

Pudricin por Rhizopus spp.Pudricin blanda bacterianaMancha bacterial y decoloracinDeterioro microbiano

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