Químicos antimicrobialesEsther Z. VegaBermúdez, Ph.D.Microbiología Aplicada

Se refiere a los procesos necesarios paraproteger el alimento de microbios y otrosagentes que lo deterioran y lo convierten enno apto para consumo.El producto conservado debe mantener suscaracterísticas en apariencia, sabor, textura,al igual que su valor nutricional.

¿Que es conservación?

- proteger el alimento de agentes deteriorantes - asegurar que el producto es apto para consumo -prolongar el tiempo de almacenaje del alimento - permitir la disponibilidad del alimento durante

todo el tiempo

Razones para conservar

Causas de deterioro

MicroorganismosEnzimasReacciones químicas

Los principios para conservar unalimento son:- matar los microorganismos

- inhibir el crecimiento microbiano - remover microoganismos - destruir enzimas y otros metabolitos - retardar los procesos de cambio

químicos en el alimento

Principios de conservación dealimentos

Métodos químicosAvinagrar,preservativos

Métodos físicosRadiación,temperatura

bactericidas bacteriostáticos bactericidas bacteriostáticos

Métodos de conservación dealimentos

Efecto de los antimicrobiales

La mayoría inhiben el crecimiento de losmicroorganismos sin eliminarlos

Bacteriostáticos

Algunos agentes bacteriostáticos Enfriamiento Congelación Reducción aw

Acidificación Fermentación Compuestos

antimicrobiales

Efecto antimicrobiales Actuan en contra de un componente de

la célula: pared, membrana, enzimas La combinación de varios puede tener

un efecto sinergético

Efecto “Hurdle”

Clasificación deantimicrobiales

Agentes antimicrobiales

Químicos Naturales

Antimicrobiales Químicos Han sido utilizados por muchos años Esta aprobado su uso en muchos países Son sintéticos Son considerados “perjudiciales” por los

consumidores

Preservativos Naturales Son extraídos de fuentes naturales Son “orgánicos” Usualmente no son regulados como

aditivos Se ven “bien” en la etiqueta

Factores que afectan losagentes antimicrobiales

pH Aw Temperatura de almacenamiento Composición gaseosa

Factores microbiológicos, intrínsecos,extrínsecos y de procesamiento

Factores intrísecos Si hay reformulación para reducir sal,

acidez, azúcar u otra sustanciainhibitoria, el impacto en la seguridadmicrobiológica debe asegurarse.

Factores extrínsecos Los dos factores más importantes en la

conservación de alimentos son:temperatura y tiempo

No haymultiplicación,

pero sísupervivencia.

Se usa enperíodos largos

No haymultiplicación,el alimento

puede estar aesta

temperaturabreves períodos

Granproliferaciónbacteriana

No haymultiplicación

sí supervivencia

Se destruye lamayoría de

microorganismos enunos minutos

Zona decongelación

Zona deenfriamiento

Zona depeligro

Zona dealarma

Zona decocción

0ºC8ºC60ºC74ºC100ºC

Acidos Orgánicos Acético Benzoico Láctico Propíonico Sórbico

Vea tabla 22.2

Preservativos Químicos Bióxido de Azufre Nitratos y Nitritos BHA/BHT

Acidos Orgánicos-2 Todos son encontrados en la naturaleza Generalmente reconocidos como

“seguros” Raramente utilizados en alimentos

pH>5.5

Algunos ácidos orgánicos

Acetic Acid

BenzoicAcid

Sorbic Acid

Propionic Acid Lactic Acid

Nitritos- NaNO3

Utilizados en carnes curadas: tocineta,hot dogs, bologna

Otros usos: contribuyen a la apariencia,sabor, textura y sirven comoantioxidantes

Trabajan mejor a pH ácido y en ausenciade aire

Nitritos-2 Clostridium botulinum Achromobacter Enterobacter Escherichia coli Flavobacterium Micrococcus Pseudomonas Listeria monocytogenes

Nitritos: Regulaciones Límite: 156 ppm 100-120 ppm en tocineta

Acidos parabenzoicos Rango efectivo de pH 3.0-8.0 Actividad microbiana aumenta al

aumentar largo de la cadena Usualmente más efectivo contra hongos

y levaduras

Methyl ParabenPropyl Paraben

Acidos parabenzoicos-2 Productos de panadería Bebidas Productos de frutas Jaleas Productos fermentados Siropes Aderezo de ensaladas Vinos

Mecanismo: Acidosparabenzoicos-3 Membranas microbianas: liqueo de

componentes Inhibición de la respiración: cambios en

la fluidez de la membrana Mecanismo ?

Preservativos Químicos Sal Azúcar Especies y Aceites Esenciales

Cloruro de sodio Inhibición aw de <0.92=13% wt/vol NaCl Excepción Staphylococcus aureus Condiciones anaérobicas aw mínimo >0.90 Excepción Listeria monocytogenes a

bajas T

Mecanismo NaCl Plasmólisis

Fosfatos Sodium acid pyrophosphates Tetrasodium pyrophosphate Sodium hexametaphosphate Trisodium phosphate

Fosfatos Bacterias Gram Positivo más

susceptibles Bacillus subtilis Clostridium sporogenes Clostribium bifermentans C. botulinum-toxina

Mecanismo-Fosfatos Quelación de metales

Sulfitos Potassium sulfite (K2SO3) Sodium sulfite (Na2SO3) Potassium bisulfite (KHSO3) Sodium bisulfite (NaHSO3) Potassium metabisulfite (K2S2O5) Sodium metabisulfite (NaS2O5)

Utilizados en productos de frutas y vegetales

Efecto

Hongos 0.1-20.2 ppm Levaduras Bacterias ácido-acéticas Bacteria malolácticas

Rango efectividad pH < 4.0

SSe añade 50-100 mg/l a jugo de uva para vino

Mecanismo Membrana citoplásmica Replicación DNA Síntesis de proteínas Enzimas

Antimicrobiales naturales Lisozima Lactoferrin y otros enlazantes de

hierro Avidin Especias Ajo y cebolla Isothiocyanates Compuestos fenólicos

Lizosima Presente en huevos,

leche y lágrimas Estable al calor

(100oC), pH bajos(<5.3)

Rompe paredbacteriana

Inhibe: C. botulinum C. thermosaccharolyticum C. tyrobutyricum B. stearothermophilus B. cereus L. monocytogenes

Su uso es regulado

Lactoferrin, transferrin,ovotransferrin Enlazante en hierro Microorganismos con requerimientos bajos de hierro no

son inhibídos Inhibe:

Clostridium Escherichia Listeria Pseudomonas Salmonella Staphylococcus Vibrio Yersinia

Avidin Enlaza biotin en razón 4:1 Inhibe bacterias y levaduras que

requieren avidin para crecer Posiblemente afecta el transporte a

través de la membrana

Especies y aceites esenciales Clavos Canela Orégano y otros

Interferencia con la función de la membrana

Ajo y cebolla B. subtilis S. marcenses Mycobacterium spp. B. cereus C. botulinum tipo A E. coli L. plantarum L. mesenteroides Salmonella spp. Shigella spp. S. aureus Hongos

Otros Isothiocyanates- Inactivación de

enzimas Compuestos fenólicos- antioxidantes

Agradecimiento Algunas de las transparecias fueron

producidas por la Prof. WandaRodríguez