UNIVERSIDAD AUTNOMA DE NUEVO LEN

FACULTAD DE CIENCIAS BIOLGICAS

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS Y DESARROLLO HUMANO

LABORATORIO DE FSICA

PROYECTO DE INVESTIGACIN: EFECTOS DE BAJAS TEMPERATURAS SOBRE LA ACTIVIDAD MICROBIANA EN LA CARNE DE RES.Presentado por:Estudiantes de la carrera L.C.AAna Julieta Arellano PeinadoAnna Aleixa Snchez GonzlezValeria Carolina Garza SalazarMariana Osuna AguirreDellanira Gonzlez PeaDirector: Dr. Abraham Octavio Rodrguez de la FuenteCo-Director: Dr. Jos Antonio Heredia RojasDirector Externo: M.C. Laura E. Rodrguez FloresAsesor: M.C. Mara Esperanza Castaeda GarzaAsesor: M.E.S. Martha Alicia Santoyo Stephano

Ciudad Universitaria Noviembre del 2014INTRODUCCINEn esta investigacin se tratarn los diferentes efectos que pueden causar las altas temperaturas sobre el crecimiento de microorganismos en la carne de res, la cual es uno de los alimentos de origen animal ms consumidos en nuestro pas.La temperatura es una propiedad de la materia que est relacionada con la sensacin de calor o fro que se siente en contacto con ella. No se debe confundir la temperatura con el calor. Cuando dos cuerpos, que se encuentran a distinta temperatura, se ponen en contacto, se produce una transferencia de energa, en forma de calor, desde el cuerpo caliente al fro, esto ocurre hasta que las temperaturas de ambos cuerpos se igualan. En este sentido, la temperatura es un indicador de la direccin que toma la energa en su trnsito de unos cuerpos a otros.Se sabe que el calor es probablemente la caracterstica ms comn entre los alrgenos alimentarios ms potentes. De hecho, en algunos casos el tratamiento trmico incluso incrementa la alergenicidad de una protena alimentaria, como ocurre con la semilla de soja, el arroz y el apio. En cierto alimentos el calor puede ocasionar diferentes cambios entre los ms comunes en el cambio de temperatura o un exceso de calor estos tienden a por consiguiente perder su sabor, o textura y tambin los hay los cuales agarran ms sabor y mejor textura, color etc.Por otro lado la aplicacin del fro es uno de los mtodos ms extendidos para la conservacin de los alimentos. El fro va a inhibir los agentes alterantes de una forma total o parcial, puede ser por dos mtodos: Refrigeracin ya que la temperatura de la refrigeracin reduce la velocidad de crecimiento de los microorganismos termfilos y muchos de los mesfilos. Congelacin ya que mantiene perfectamente las condiciones organolpticas y nutritivas de los alimentos La carne presenta una alta que permite el desarrollo de los microorganismos. 75% del msculo es agua en la que se encuentran gran variedad de sustancias que pueden promover el desarrollo de microorganismos. Contenido de carbohidratos Potencial redox. pH cido lctico.Cuando la carne se almacena de 10 a 20C se pueden desarrollar enterobacterias, micrococos y estafilococos as como Peudomonas, Acinetobacter, Moraxella y Aeromonas. Lo ideal es conservar las canales en cuartos congelados a temperaturas bajas de 10 C de preferencia cercanas a 0C, el congelado debe llevarse a cabo no solo en la superficie sino tambin en el interior de los tejidos para impedir el desarrollo de mesfilos.Las Temperaturas menores de 10C condiciones aerobias y a alta, favorecen el desarrollo de psicrfilos:Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella, Alcaligenes, y Alteromonas.Temperaturas de -5 a 10C permite el desarrollo lento de hongos (Cladosporiumherbarum).

JUSTIFICACIN

La importancia de la presente investigacin recae primeramente en lo primordial que son los alimentos para la supervivencia del ser humano. A travs de los aos el hombre siempre ha buscado nuevas maneras de reinventar la preparacin y preservacin de alimentos, de manera que cada vez estos procesos se vuelvan ms eficaces y se adapten a la demanda de la creciente poblacin mundial y cambios de estilos de vida del mundo actual.De esta manera, no podemos dejar afuera la gran influencia que tiene la fsica y en este caso en particular la fluctuacin de la temperatura en estos procesos de preparacin y conservacin ya que son ampliamente usados; desde la manera ms sencilla como es la preservacin de alimentos en bajas temperaturas hasta procesos un poco ms complejos para reducir patgenos en alimentos como la pasteurizacin.

ANTECEDENTES

Jamieson y Jobber (1974), muestran diferentes mtodos por almacenamiento fro para conservar los alimentos. Almacenamiento fresco: que puede considerarse que es la conservacin de alimentos a temperaturas por debajo de la ambiente, almacenamiento fro: que se refiere a la conservacin de alimentos a temperaturas dentro del intervalo de -1 a + 5 C. Almacenamiento helado: que se refiere a la conservacin de alimentos en un estado parcialmente congelado, a temperatura dentro del intervalo de -5 C a 0 C. Y el almacenamiento congelado: que se refiere a la conservacin de alimentos a una temperatura dentro del intervalo de -10 a -30 C.Egan et al (1987), explican que la carne es conservada normalmente colocndola en lugar fresco (1-5 C, 34-40 F), por enfriamiento (-1.6, 29 F) o por congelacin (menos de -10 C, 14 F).Price (1994), dice que las bajas temperaturas retardan el crecimiento microbiano y las reacciones qumicas y enzimticas que causan su alteracin. La velocidad de tales cambios es ms o menos proporcional a la temperatura de la carne.

Gamage (1997) encontr que al almacenar trozos de carne a 2C se alent el crecimiento microbiano de tal manera que los recuentos totales eran de 7.5 log10cfu/g en tan solo 10 das, en comparacin de trozos almacenados a 7C los cuales presentaron esta misma cantidad de microorganismos en tan solo 4 das. Es importante mencionar que los recuentos microbianos 7.5 log10cfu/g son asociados con malos olores y signos de descomposicin.

Sutherland y Vernam (1998) explica que la carne se enfra a 0 C, el agua en la carne se convierte en hielo a 0 C, y el material luego se enfra hasta su temperatura de almacenamiento (habitualmente -18 a 20 C).

Mor-Muren y Yuste (2001), mencionan que una refrigeracin rpida y/o intensa minimiza las prdidas de peso (1,5 % aproximadamente), ya que la cintica de transporte de agua desde el centro a la superficie de la carne y la de evaporacin se optimizan, debindose evitar el riesgo de congelacin superficial. Lo cual lo muestra haciendo pruebas diarias en carne de vaca.

As mismo, Mor-Muren y Yuste (2001), establecen que Los procesos de descomposicin dependen en gran parte de la temperatura y se hacen ms y ms lentos al disminuir sta, la descongelacin posterior (durante la etapa de mantenimiento de la baja temperatura), con la correspondiente rotura de fibras musculares, provoca exudado y deshidratacin. Una refrigeracin lenta comporta ms prdidas (3 % aproximadamente).

Marriot (2003) explica que los microorganismos ms comunes en los alimentos son las bacterias y los hongos. Los mohos crecen mejor a temperatura ambiente que en ambientes fros, pero pueden llegar a desarrollarse por debajo de los 0 grados.Las bacterias suelen crecer a expensas de los hongos.Los microbios tienen un mnimo, un mximo y un ptimo nivel de temperatura para su crecimiento. Por ello, la temperatura determina no slo la tasa de proliferacin, sino que tambin los gneros de microorganismos que se desarrollarn bien y el alcance de la actividad microbiana que se produzcaNovak (2003), expuso un trozo de carne inoculado con Listeria monocytogenes y despus fue expuesto a un golpe de calor a 46 C por 60 minutos para elevar la adaptacin por estrs y simular condiciones de una mala coccin. Los efectos de la refrigeracin a 4C y de congelacin a -20 fueron examinados antes y despus de la exposicin a las altas temperaturas. Los niveles de microorganismos en las muestras expuestas a las altas temperaturas y despus refrigeradas o congeladas fueron elevados en comparacin a las muestras no expuestas a altas temperaturas. Los efectos del almacenamiento por refrigeracin y congelacin en Listeria monocytogenesadaptada al calor no disminuyeron la posibilidad del patgeno de sobrevivir. Esto aumento las preocupaciones sobre la seguridad de la comida contaminada y expuesta a una coccin inadecuada.De Loera (2006), investiga los factores microambientales que favorecen la presencia de microorganismos contaminantes en la carne de cerdo fresca refrigerada, de un centro de distribucin para tiendas de autoservicio, menciona que en la carne de cerdo, se demostr que al combinar la temperatura de la carne por debajo de 4.5C, con cargas iniciales bacterianas bajas; la carne de cerdo se podra conservar durante ms tiempo (hasta por 15 das), sin que presentara alteraciones organolpticas, prolongando as su vida til.Hui et al (2006), resaltaron que el uso del fro es uno de los principios ms antiguos usados por el hombre para la conservacin y el procesamiento de alimentos perecederos tales como la carne. La refrigeracin comprende el enfriamiento de los materiales desde su temperatura en el ambiente hasta -2 C, esto es debido a que la presencia de slidos disminuye el punto de congelacin de los alimentos.Fajardo (2008), explica que al aplicar temperaturas de refrigeracin o congelacin a los alimentos se impide el crecimiento de bacterias. La congelacin acta destruyendo la mayora de los parsitos, demostrado con diferentes pruebas realizadas en carnes de cerdo, vaca y cordero.Fernndez et al (2006), en una investigacin sobre la carne de hamburguesa de res evalu el efecto de tres tiempos y tres temperaturas de almacenamiento sobre la calidad microbiolgica de carne de hamburguesa de res preparada en tres establecimientos comerciales. Analiz 81 muestras (27 de cada establecimiento comercial) almacenadas a temperaturas de 15C (temperatura de los establecimientos de venta), 5C (temperatura del producto recin elaborado) y 15C (temperatura de los expendios de comida ambulante). El anlisis de la varianza demostr que existe diferencia significativa con respecto a esta variable entre la carne de hamburguesa de res, del establecimiento comercial A y la proveniente de los establecimientos B y C. Por lo que la cantidad de los aerobios mesfilos de las carnes que no estaba en congelacin fueron altos. Cuando compar el recuento de aerobios mesfilos de la carne de hamburguesa de los tres establecimientos comerciales con los lmites fijados por la Norma Venezolana COVENIN (Comisin Venezolana de Normas Industriales) para carne de hamburguesa observ que las muestras cumplieron con lo especificado por la norma venezolana para este parmetro, pero al confrontarlos con las especificaciones microbiolgicas de la Norma Internacional, la carne procedente de los establecimientos B y C presentaron recuentos por encima de lo permisible.Casp y Requena (2008), explica como las grasas no saturadas son las primeras en ponerse rancias, es por esta razn por la que las carnes con un contenido mayor en este tipo de grasas se deben comercializar antes. Se debe poner la carne en el refrigerador en la zona ms oscura y fra posible. Para el congelado de carnes se aconseja que se realice lo "ms rpido posible", el congelado lento hace crecer cristales de hielo en las fibras musculares haciendo que se rompa la estructura de la pieza y se modifiquen las propiedades de ternura y textura que posean anteriormente. La temperatura ideal para el congelado de carnes es -45 C, la duracin de la carne bajo estas condiciones depende de la especie, pero como regla general una carne bien congelada puede durar unos seis meses antes de ser preparada.Srinivason et al (2010) dice que la congelacin es uno de los mtodos ms efectivos para conservar la carne. Cuando la carne y los productos crnicos se almacenan a temperaturas inferiores a los -10 C, el crecimiento de microorganismos y las reacciones enzimticas estn prcticamente detenidos y, por ello, la prdida de calidad se reduce al mnimo". En el artculo de Sgr et al (2010) sobre la evolucin de las especies bajo cambios climticos, explica que "Los modelos de distribucin sugieren que la mayora de las especies estn amenazadas bajo cambios climticos porque solamente pueden tolerar cambios mnimos en la temperatura y al cambio de condiciones.Mendoza y Calvo (2010) en una de sus recomendaciones para comprar y conservar la carne explican que al colocar la carne en un empaque adecuado para evitar su contaminacin y en el refrigerador, se puede mantener a buenas condiciones de 5 a 7 das. Fenneman (2010) menciona que las bacterias sobre las bacterias sucumben al momento en el que la carne es puesta en congelacin. La congelacin destruye aproximadamente la mitad de las bacterias presentes, cuyo nmero disminuye lentamente durante el almacenamiento: especies de Pseudomonas, Alcaligenes, Mocrococcus, Lactobacillus, Flavobacterium y Proteus detiene su crecimiento durante la congelacin, pero continan su crecimiento durante la descongelacin, si esta se prctica lentamente.Crdenas et al (2011), realiz un estudio en donde comprob que la utilizacin de la refrigeracin en combinacin de otros mtodos de esterilizacin de la carne puede resultar especialmente til. Utiliz el ozono gaseoso, aplicado en un medio de cultivo con E. colique caus una inactivacin total del microorganismo despus de 3 a 24 horas de tratamiento a 0C y 4C. En las muestras de carne tratadas con gas ozono, la inactivacin microbiana ms alta fue observada a los 0C y despus de una exposicin de 24 horas.Singleton (2011), en un estudio evalu el crecimiento de las bacterias coliformes, E. Coli y Salmonella sp. en seis trozos de carne durante 44 horas a un temperatura de 5C. Las muestras de carne fueron evaluadas en los tiempos 0, 24 y 44 horas. Se encontr la presencia de Salmonella sp. en un trozo de carne rpidamente a la hora 0. Los trozos congelados de carne presentaron un crecimiento promedio bajo de E. Coli en los tiempos 24 y 44 horas, pero el promedio de crecimiento de coliformes creci significativamente en despus de 44 horas. Estos resultados fueron fcilmente incorporados a un programa de seguridad para carne cruda. Badui (2012) explica que los tres mecanismos de deterioro de los alimentos (contaminacin microbiana, enzimas endgenas y reacciones qumicas), se inhiben a bajas temperaturas; en general, sus valores de Q10 son de 2, lo que significa que una disminucin de 10C reduce su velocidad al 50%. As, un producto que de 20C pasa a -20C experimenta cuatro ciclos de 10C, equivalentes a una reduccin de 94% de cualquiera de estos tres mecanismos. Pamplona (2012) muestra que el adobo utilizado con carne de res, contiene jugos crudos, los cuales pueden contener bacterias nocivas y que las bacterias crecen muy rpido a temperatura ambiente. La refrigeracin al punto de congelacin desacelera el desarrollo de bacterias. Por lo tanto, para su seguridad, los alimentos siempre deben estar congelados al adobarlos.Prez et al (2013) explica como la Escherichiaalbertii es un microorganismo que ha sido implicado en mltiples casos de enfermedades humanas como la diarrea, particularmente en nios. Encontr en su investigacin que este microorganismo no creci a la temperatura de 5 C y su poblacin decreci lentamente durante los 14 das en que la muestra de carne de res fue almacenada. Por otro lado, este miroorganismo creci de manera favorable cuando fue almacenado en temperaturas mayores. Crecio despus de 24 horas a 22 y 35 grados centgrados respectivamente.

Broady (2014) evalu el crecimiento de un microorganismo llamado Listeria monocytogenesen 4 marcas diferentes de carne de res. Estas muestras fueron almacenadas en condiciones de 4C. Todas las muestras fueron conducidas en duplicados. En los resultados encontr que las piezas de carne almacenadas a 4C sobrevivieron a los 16 das de evaluacin, manteniendo un estado apto para consumo. Sin embargo tambin se menciona que estos resultados podran verse influenciados gracias a que estas marcas pueden usar variables ingredientes e inhibidores.

HiptesisLa actividad microbiana en la carne de res disminuye conforme la temperatura a la que es expuesta es menor. ObjetivoComprender la relacin entre la actividad microbiana que se presenta en la carne de res y su exposicin a bajas temperaturas.

Material y Mtodo

Material Biolgico:Pseudomonas aeruginosa, gnero de bcilos, del departamento de microbiologa de la Facultad de Ciencias Biolgicas de la Universidad Autnoma de Nuevo Lon.Escherichia coli, enterobacteria, del departamento de microbiologa de la Facultad de Ciencias Biolgicas de la Universidad Autnoma de Nuevo Lon.50 gramos de un corte tipo "sirloin" de carne de vacuno, Bos primigenius taurus. Comprada en un supermercado de la ciudad de Monterrey, Nuevo Lon.Material:8 cajas petri desechables.50 ml de agar nutritivo estril.Asa bacteriolgica.Mechero de Bunsen.Incubadora.RefrigeradorCongelador.50 gramos de carne de res. Diseo de Investigacin:Temperatura (C) Carne de res con Escherichia coliCarne de res con Pseudomonas aeruginosa

37 C37C

4 C

0 C

-10 C

Cuando

Mtodo:Se pesarn 100 gramos de carne y se dividirn en cuatro partes iguales (25g). Se realizar un frotis de Pseudomonas aeruginosa. Se guardar en una caja petri y se incubar por 48 horas a 37 C, otra caja petri en el congelador a 0 C, otra a -10 C y una en el refrigerador a 4 C.Se pesarn otros 100 gramos de carne y se dividirn en cuatro partes iguales (25g). Se les realizar un frotis con E. Coli. La carne se dejar en la incubadora por 48 horas en una caja petri a 37 C, otra se congelar por 48 horas a -10 C, otra a 0 C y una en refrigerador a 4 C.Revisar colonias encontradas en la carne despus del tiempo requerido, as como las caractersticas cualitativas y cuantitativas que presentan.

Tipo de variables: Variable independiente (x): TemperaturaUnidad de medida:Grados centgrados (C)Variable dependiente (y): Crecimiento microbiano en la carne de resUnidad de Medida: Conteo de clulas viables con el mtodo de vaciado en placa.

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