TEMA 1. MICROBIOLOGIA E HIGIENE DE LOS ALIMENTOS.

TECNOLOGÍA ALIMENTARIA: Control del biodeterioro:

- Bloqueando el crecimiento microbiano.- Eliminación de microorganismos.- Infección provocada(bloqueando los oportunistas, sobrecrecimiento): en fermentaciones.

HIGIENE ALIMENTARIA: Inocuidad de los alimentos:

- Enfermedades infecciosas.- Alergias profesionales y consumidores.- Intoxicaciones(tomamos el alimento con veneno preformado de origen bacteriano o no; en las

toxi-infecciones; tomo el microorganismo y dentro produce toxinas.)

MICROBILOGIA INDUSTRIAL:

- Producción de alimentos, bebidas fermentadas- Producción “SCP” y aditivos.

Microbiología de los alimentos __________ Ecología microbiana de los alimentos.

Ecología: genética, bioquímica, fisiología, ecología, nutrición, patología infecciosa.Producción animal, Producción vegetal, Técnicas instrumentales.

Se establece una interacción entre tres factores: ambiente, microorganismo y alimento.

HISTORIA:

Periodo “pre-microbiología” como ciencia:

- Recolección de alimentos.- Producción de alimentos(8000 a dC-actual): alteraciones alimentos(6000 a de

C), embutidos fermentados(China, 1500 a dC), Ahumado, aceite conservante(Roma, 100 a C)

- Infecciones, intoxicaciones.- Conservación: 1782: enlatado del vinagre. 1810: enlatado, “appertización” 1842: congelación en solución de salmuera.

Periodo científico:

Conservación:- 1860: agriado de la leche vía microorganismos(Pasteur). El calor como método

de control de microorganismos.- 1880: Pasteurización de la leche. Leche certificada.- 1907: Bacterias del vinagre.

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- 1920: Termoreristencia de endosporas bacterianas.- 1928: Atmósferas modificadas(conservación frutas). Radiación.- 1950: Generalización del uso del “valor D”Toxiinfecciones:- 1820: Por embutidos: Clostridium botulinum - 1857: fiebre tifoidea vía leche, carne, agua; brotes de cólera, tifoidea, disentería.- 1937: Intoxicación paralítica por marisco con toxinas producidas por

dinoflagelados(microbiota del agua): gastroenteritis por Campylobacter; Yersinia enterocolitica... C. Perfringens.

- 1960: Aflatoxinas(Aspergillus flavus): hongos inferiores productores de sustancias con potencial tóxico(micotoxinas).

- 1981: Cisteria momocitogenes: brote alimentario(causa abortos, enf sistémicas; por vegetales, quesos frescos).

El hombre puede ser portador sano del microorganismo patógeno.

Los microorganismos pueden estar de manera natural o intencionadamente en los alimentos(Ej: lactococos en el queso)

Objetivos del control microbiológico en la producción de alimentos:

1. Aportar seguridad al consumidor(higiene).2. Optimizar los nutrientes.3. Presentar la palatabilidad adecuada.4. Control del deterioro.

MICROORGANISMOS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA:

Aspectos perjudiciales:

Alteraciones de los alimentos:- poder nutritivo.- Propiedades organolépticas.

Producción de enfermedades:- infecciones.- Intoxicaciones.- Alergias.

Aspectos beneficiosos:

- Producción de alimentos fermentos/maduros: Mayor periodo de conservación. Propiedades: mayor apetencia. Mayor poder nutricional. Valor añadido en mercado.- Producción masiva de microorganismos: Iniciadores(para la industria de fermentación) SCP: fuente proteica y suplemento en la alimentación animal-humana(levaduras,hongos).

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- Producción de metabolitos microbianos: aditivos en la industria alimentaria.(normativa: usar metabolitos naturales y no sintéticos).

OBJETIVOS:

Control del desarrollo microbiano. Impedir alteraciones:

a) Bloqueo del crecimiento microbiano.b) Eliminando microorganismos presentes en las materias primas.c) Favoreciendo el crecimiento de tipos concretos de microorganismos.

Higiene alimentaria: Controlar:

a) Enfermedades infecciosas.b) Alergias.c) Intoxicaciones.

Capacitación del microbiólogo de los alimentos:

- Base teórica-práctica para el reconocimiento de microorganismos patógenos, alterantes y tipos de alteración.

- Capacidad para la aplicación y desarrollo de metodologías diagnósticas, manipulación genética de cepas y producción de alimentos fermentados-maduros, así como de microorganismos probioticos y alimentos funcionales.

- Conocimiento de la legislación: guías, especificaciones, criterios y normas. Iniciativa para proponer nuevos criterios cuando lo considere necesario.

Microbiólogo en la industria: Funciones:

- Establecer la lista de patógenos, toxinas, productos microbianos y residuos tóxicos que pueden ser peligrosos al consumidor.

- Establecer puntos de control de análisis de riesgo. Conocer la relación costo-eficacia de los controles. Formar parte del comité de seguridad y diseño de los programas sanitarios y de calidad.

- Conocer el proceso de desarrollo de la fórmula, cuidado del equipo y propuesta de las buenas normas de elaboración.

- Participar en el desarrollo de nuevos productos y en programas I+D prácticos y aplicables.

- Conocer las quejas-demandas del consumidor. Realizar estudios sobre el mal uso del consumidor, estudiar como minimizar los riesgos e informar al consumidor.

- Buen comunicador de sus conocimientos a directivos de la empresa, operarios y manipuladores, consumidores, inspectores, representantes y administración.

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TEMA 2. ECOLOGÍA MICROBIANA DE LOS ALIMENTOS.

Microorganismos alterantes: estropean el alimento.

Microorganismos patógenos: producen enfermedad.

Microorganismos beneficiosos: “mejoran” el alimento.

Contaminación endógena del alimento: por la microbiota autóctona o natural del ser vivo(proceden del ser vivo)

Contaminación deliberada: en alimentos fermentados, funcionales.

Contaminación exógena del alimento: por la microbiota del ambiente: aire, agua, manipulación.

FUENTES DE CONTAMINACIÓN:

Animal:- Del propio animal al alimento. Piensos.- El hombre como manipulador(2.08.05: no manipular si tiene patógenos)- Animales oportunistas: roedores, insectos.

Cloacal: (problemática en productos de origen vegetal)- Detritos no tratados: fertilizantes- Lodos EDAR no tratados: fertilizantes.- Aguas residuales: riego agrícola, ingestión animal, “granjas acuáticas”EJ: Shigella en lechugas regadas con aguas residuales.

Telúrica, vegetal: por esporas de microorganismos resistentes al medio ambiente, alimentos en contacto con el suelo pueden llevar estas esporas.(Clostridium, Bacillus mayor resistencia que los mohos).

Formas de dispersión por transportadores inanimados:

- aerosoles(bioaerosoles): partículas en suspensión cargadas de restos orgánicos como microorganismos.

- Agua: lavado, hielo conservante, ingrediente,- Ingredientes-aditivos.- Instalaciones, equipo de procesado.- Contaminación cruzada por contacto con alimentos contaminados: crudos con

carga endógena con cocinados sin carga endógena.

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Importancia de la identificación de microorganismos y asociaciones microbianas alterantes en alimentos:

1. Información sobre la alteración para:

- diseño de nuevos medios y métodos de detección, aislamiento, cuantificación.- Establecer criterios microbiológicos y valores de referencia.- Diseñar sistemas de control.

2. Señalar las propiedades implícitas que sitúan a un microorganismo en un nicho.

3. Predecir las causas más probables de alteración en determinados alimentos:

- definir cambios físicos-químicos asociados a cada tipo de alteración.- Reconocer las características que determinan el rechazo del consumidor.- Diseñar métodos analíticos “precoces”(método indirecto, se valoran metabolitos) en la detección de la contaminación y en el control del crecimiento microbiano.

TEMA 3. FACTORES INTRÍNSECOS AL ALIMENTO.

Factores que influyen en la colonización microbiana de los alimentos:

1) Extrínsecos o ambientales(donde está el alimento)2) Intrínsecos y pretratamientos(estructura física y química del alimento)3) Implícitos a microorganismos(el alimento lleva una carga microbiana

y estos microorganismos tienen unas características implícitas)

FACTORES INTRÍNSECOS

Estructura física:

- estado: líquido o sólido.- Estructuras de superficie: Naturales: cáscara, piel, membranas.(receptores específicos para adherencia: en vegetales)

Artificiales: vía procesos tecnológicos(ceras, plásticos, capas grasas).

Factores físico-químicos:

1) Contenido en agua(%): % en agua del alimento(valor no exacto, parte del agua puede estar ligada). Se usa más:

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- actividad del agua(aw): presión de vapor del alimento / presión de vapor del agua. Este valor oscila entre 1(óptimo) y 0,6(valor mínimo para desarrollarse vida).

- Contenido acuoso de alarma: por encima de 0,7 puede haber crecimiento microbiano.

Si el alimento lleva mucha sal, azúcar, sustancias que retengan agua, será fisiológicamente seco y tendrá baja aw.

Por encima de 0,91 se desarrollan muchos grupos bacterianos.

Alimentos frescos tienen una actividad del agua de 0,99.

Las bacterias pueden alterar los alimentos con aw superiores a 0,99

Las levaduras: > 0,88 ; hongos: > 0,90; halófilas: >0,75; mohos serófitos: >0,61; levaduras osmófilas: >0,61; S aerous es toxigénico, crece por debajo de 0,9: 0,86

2) Acidez(ph) y capacidad tampón(2-12)

Se desarrollan preferentemente a Phs neutros. Los hongos tienen potencial para crecer en valores extremos(1-11). Las levaduras en un Ph entre 2-9.Las bacterias del ácido láctico crecen en un rango de 3-10, prefieren ácidos y toleran alcalinos.Sthaphylococcus aeurous crece entre 4-9. las enterobacterias no crecen por debajo de 4,5. Vibrios, Campylobacter: 6-9

3) Potencial redox(Eh): Índice del poder de oxidación.

El potencial redox depende de:

Características de un alimento: capacidad de equilibrio: mantener el potencial natural; tensión de oxígeno de la atmósfera donde está el alimento; acceso del oxígeno atmosférico al alimento.

Los microorganismos: aerobios estrictos; anaerobios facultativos(fermentaciones, se producen ácidos); anaerobios estrictos(utilizan compuestos orgánicos)

Los microaerófilos crecen a tensiones de oxígeno por debajo del 21%

Las bacterias del ácido láctico son indiferentes frente al oxígeno, metabolismo netamente fermentador nunca oxidativo, el oxígeno no les es tóxico.

Los hongos crecen a tensiones de oxígeno bajas. Sthaphylococus, Enterobacterias: anaerobios facultativos. Clostridium: anaerobios estrictos.

Microorganismos aerobios: sobre alimentos guardados en el ambiente(Eh +)Eh< 0 : anaerobios facultativos o estrictos.

4) Composición química:

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a) nutrientes para microorganismos.b) Sustancias antibacterianas naturales:

Vegetales: aceites esenciales, taninos, fenoles(bactericidas o bacteriostáticos)Animales: inmunoproteínas, lisozimas, lacteninas.

El pescado es un alimento proteico en el que los microorganismos sacarolíticos no tienen nada que hacer, no así en el tomate que es rico en azúcares.

Los alimentos procedentes de seres vivos tienen mecanismos de defensa contra la colonización microbiana que permanecen al pasar a ser alimento. Las sustancias antimicrobianas continúan presentes en los alimentos.EJ: en el fruto verde hay una elevada concentración de sustancias antimicrobianas naturales, los huevos son ricos en sustancias inhibidoras microbianas naturales.

Pretratamientos tecnológicos:Acciones

Siempre alteran los factores intrínsecos del alimento.

Radiaciones, tratamientos térmicos, ahumado, conservadores químicos, aditivos.

Alteran la carga microbiana ya que provocan un descenso de la microbiota natural.Eliminación de la flora normal(total o parcial).

Cambios en el alimento: estructurales, nutritivos, organolépticos, composición química, ph, aw(menor aw más resistencia a la colonización)

TEMA 4. FACTORES EXTRÍNSECOS AL ALIMENTO

FACTORES EXTRÍNSECOS O AMBIENTALES:

Temperatura de conservación:

Los microorganismos tienen un mínimo-óptimo-máximo de crecimiento(0-45ºC)Las enzimas microbianas actúan : -30 y 80ºCAlimentos no estériles se alteran entre –10 y 80ºC

La congelación y calentamiento supone la alteración de estructuras y favorece la colonización microbiana. El envasado al vacío es mejor método que el congelado.Alimentos congelados y luego descongelados no se pueden vender como frescos.

Los psicotrofos: crecen a Tª de refrigeración.(y tb mesófilos)Los psicrófilos(<15ºC): crecen a Tª de refrigeración pero no a Tª mesófila.Los mesófilos: entre los 20 y 40ºC.Los termotrofos: tolerantes a 45ºC, tb 35ºCLos termófilos: >30, >40ºC

Presión de vapor de agua-almacenamiento:

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Migración externa e interna del agua.La humedad del agua en algunos alimentos va de fuera a dentro o al revés.

Si la humedad relativa atmosférica es igual a la del alimento: se conserva inalterado.Si la humedad relativa del alimento es > que la humedad relativa atmosférica: el alimento se seca(EJ: jamón de York).Si la humedad relativa atmosférica es > que la humedad relativa del alimento: se humedece el alimento y pueden crecen hongos(en galletas)

Atmósfera ambiental(contenido en gases)

Microorganismos aerobios, anaerobios, facultativos

Almacenamiento: baja Poxígeno : Eh alta P CO2

Práctica de conservación: guardar el alimento en atmósfera modificada(sobre todo vegetales)

Se establece un gradiente ambiental(figura 1.2):

Bajo medio alto

Tª 0ºC psicotrofo mesófilo termófilo 80ºC

Azúcar 0% no osmofílico osmofílico facult. Osmófilo obligado saturación

Sal 0% no halófilo halófilo facult halófilo obligado saturación

Ej: Penicillum cyclopium : las condiciones de producción de toxinas no son paralelas a las condiciones de crecimiento vegetativo. El crecimiento es máximo a aw > a 0,8 y a Tª medias-altas. Si la aw y Tª son bajas: crecimiento 0 y no produce toxinas.(sólo en condiciones óptimas crecerá y producirá toxinas).

Para preservar la contaminación de los alimentos; guardar bajo condiciones ambientales restrictivas. Cuando se almacenan bajo condiciones restrictivas se retrasa el deterioro del alimento al reducirse el crecimiento microbiano.

(ver tabla relación inoculo-tiempo de generación)

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TEMA 5. FACTORES IMPLÍCITOS A LOS MICROORGANISMOS.

Características genéticas(genotipo)Características fisiológicas, bioquímicas, morfológicas, metabólicas(fenotipo)

El genotipo y el fenotipo conlleva que un microorganismo:

a) Colonizar- alterar un alimento: - producción de polímeros.- Exoenzimas líticas.- Fermentaciones-oxidaciones

b) Causar enfermedad al hombre: factores de virulencia:

- quimiotactismo(el microoorg se adhiere a un tejido concreto- adhesinas, coagregación.- Sideróforos(captar hierro)- Exoenzimas líticas.- Toxinas.- Sustancias alérgicas(aminas vasopresoras)

Factores especie-tipo

Favorables –alimento:

Cambios estructurales, cambios nutricionales, cambios organolépticos, mayor apetencia, mayor conservación, estabilidad microbiana, productos de valor añadido.

Hay microorganismos que provocan estos cambio debido a características deseables:Estabilidad microbiológica: presencia de microorganismos deseables que están de forma intencionada o de forma natural que impide la colonización por otros organismos competitivos.(que lleva sólo las especies microbianas deseadas).

Perjudiciales-alimento:

Deterioro de estructuras, formación de mucosidad, producción de ácidos, producción de bases volátiles, oxidación-reducción, coloración-decoloración, producción de toxinas(no alteran las características organolépticas, no tienen efectos apreciables, aparentemente el alimento está “sano”).

Otros microorganismos tienen estructuras o funciones que contribuyen al deterioro del alimento.

En los alimentos naturales nunca hay una sola microbiota, llevan una carga microbiana mixta.

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RELACIONES MICROBIANAS

Asociaciones mutualistas-sinérgicas:

Facilitarse la disponibilidad de nutrientes y esto conlleva a : Diferencias en velocidad de crecimiento.

Cambios en PH, regresión de ácidos:- fermentaciones- desdoblamiento de proteínas. Asimilación ácidos.

Cambios en Eh, aw, coagregaciones

Deterioro de estructuras biológicas(se observa en vegetales colonizados por microorganismos productores de pectinasas y luego se desarrolla otros microorganismos): pectinasas vegetales, protesas, lipasas.

Producción-eliminación de antimicrobianos:- metabolitos simples: H2O2, peróxidos de lípidos, fenoles, ácidos, asimilación de

No2- antibióticos, bacteriocinas.

Los lactococos producen lisina. El queso no será colonizado por microbiota competitiva pero en quesos o leches fermentadas por lactococos en los que queremos introducir un segundo microorganismo éste debe ser resistente a la lisina.

Asociaciones antagonistas

Factores que desarrollan para expulsar del alimento a la microbiota competitiva(una especie elimina a las otras):

- Competición por nutrientes: diferencias en velocidad de crecimiento, metabolismo, enzimas

- Cambios de PH: ácido en fermentaciones.- Cambios en Eh: Staphylococcus inhiben Micrococcus, spp aerobias- Producción de antimicrobianos: metabolitos simples(H202, etanol, CO2, ác.

Org); antibióticos(nisina); bacteriocinas(colicinas, lacteninas, piocinas por Pseudomonas..); lisis por fagos(las cepas iniciadoras son sensibles a fagos)

Ejemplo: guisantes congelados y descongelados, estudiamos diversos parámetros como crecimiento microbiano:Leuconostoc mesenteroides: heterofermentadores, producen lactato, etanol,CO2, cápsulas gelatinosas, el lactato baja el ph, se x a mayor VEnterobacterias: anaerobias facultativas, sensibles a ph<4,5Levaduras: anaerobios favultativos, en ausencia de oxígeno realizan fermentación alcohólica. A las 20h los tres se x de forma exponencial. Las enterobacterias mueren por el ácido. Las levaduras siguen creciendo al ser resistentes al ácido.Hay una reacción antagónica entre leuconostoc y enterobacterias y sinérgica entre leuconostoc y levaduras: la producción de ác láctico conlleva una fuerte bajada del ph y es la responsable del signo de esta asociación.

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TEMA7. ALIMENTOS DE ORIGEN VEGETAL

Frutas, hortalizas, verduras, cereales y derivados, encurtidos.Presentación en el mercado: verduras: frescas(enteras, troceadas), desecadas, congeladas.

PAPEL DE LOS MICROORGANISMOS

Informativo:

- Calidad microbiológica: calidad sanitaria- Flora normal + flora contaminante: alteraciones.

Perjudicial:

- Flora normal ==================- Fitopatógenos ================= Alteraciones- Flora contaminante saprofita =======

- Flora contaminante patógena ============ toxiinfecciones

beneficioso:

- Infección provocada.- Granos, frutas, vegetales: fermentados.- Pan y productos panadería – confitería

Factores que afectan a la colonización microbiana de productos vegetales:

Intrínsecos del vegetal:

Estructuras protectoras:

Estructura física general: lesiones en estructuras protectoras y tejidos internos: puerta de entrada provocada.Involuntaria: magulladuras, grietasVoluntaria: troceado.Parásitos de heridas

Puertas de entrada natural: lenticelas, carpelos, estomas, pedúnculos.

¼ de los productos cosechados son rechazados.

Composición química:

- Contenido en agua.- Ricos en HC: polisacaridos(almidón, celulosa, pectina), azúcares reductores;

glucosa, fructosa.- Ácidos orgánicos.

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- Ricos en vit, sales minerales.- Contenidos en proteínas y grasa variable según tipo.

El PH: frutas: 2-3(limón), 5(plátano) ; hortalizas: 5-7

Sustancias antimicrobianas: fitoalexinas, glicoalcooles, taninos, fenoles.

Respiración residual, tras la recolección, durante el almacenamiento. Variable en función de especie y grado de maduración.

Respiración y climaterio: metabolismo respiratorio de vegetales:- consumo de reservas de E.- Producción de CO2 y calor.- Crecimiento microbiano.

Frutas de regiones templadas:Con crisis climatérica o respiratoria: producción de etileno, hormona vegetal cuya producción acelera la senescencia.

Métodos de conservación: retardar el incremento de la respiración, atenuar el efecto sobre la T y concentración de CO2 y menor concentración de oxígeno. Ej: enriquecimiento en CO2: metabolismo más lento, menor producción de etileno.

Sin crisis climatérica: largos periodos de almacenamiento.

Almacenamiento y transporte:

Efectos frío: reducción del metabolismo, menor pérdida de agua, disminución del crecimiento y actividad de los parásitos, alargamiento de la calidad y del periodo de supervivencia del vegetal, la Tª debe adaptarse al tipo de vegetal(especie y vegetal)

La mejor técnica es río húmedo para evitar desecación.

Humedad relativa: la cutícula regula los intercambio con la atmósfera y protege de las agresiones de la microbiota natural. La desecación perturba la cutícula, lo que supone la multiplicación de los parásitos latentes y expresión de enzimas líticos.

Almacenamiento en recintos con humedad relativa en equilibrio con la actividad del agua del vegetal. Atmósfera cámara 5-10% CO2.

Extrínsecos o ambientales

Reacciones alterativas más frecuentes:- hidrólisis: pectina(podredumbres, antracnosis, necrosis), almidón, celulosa,

hidrólisis de proteínas.- Fermentación de glúcidos: se producen ácidos y otros productos, cambios de

sabor, olor- Oxidaciones-reducciones diversas: cambios apariencia, olor, textura.- Producción de conidios coloreados.

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- Producción de pigmentos exocelulares.- Producción de viscosidad(películas viscosas sobre el alimento).

Bacterias: que producen:- podredumbres blandas: Erwinia carotovora, Pseudomonas

cepacia(fluorescentes), Bacillus subtilis, Clostridium puniceum- manchas necróticas: Corynebacterium, Erwinia ananas, Peudomonas syringae,

Xantomonas campestris.- Podredumbre de la patata: Streptomyces scabiae

Hongos: podredumbre, moteados, antractosisAspergillus, Penicillium, Botrytis, Alternaria.A flavus, P expansum(productores de toxinas), Mucor, Rhizopus.

Las micotoxinas tienen un efecto acumulativo en hígado.

Vegetales secos: factores intrínsecos en cereales y harinas:

- Estructura física.- Composición química media en harina: HC(68-78%), agua(11-13%),

proteínas(12-14%), grasas(1,5-2,2%), fibra(0,9-2,3%), sales minerales, vit D, E, grupo B

La escasa humedad es el factor limitante:- bloquea el crecimiento de bacterias.- Limita el crecimiento de mohos y levaduras.

Pretratamientos tecnológicos:- molienda.- Blanqueado de la harina(óxido nitroso, cloro, cloruro de nitroxilo)- Antifúngicos: ác propiónico, acetato sódico al 0,32%: pan; parabenos al 0,1%:

productos de panadería.

Fuentes y formas de contaminación en cereales y alimentos derivados:

Materias primas:- ambiental: suelo, aire, agua, animales- humana: prácticas agrícolas.

Cadena de producción:- aire- agua: ingrediente, lavado, hielo conservante.- Aditivos, equipo de procesado, manipuladores(2.08.05)

Producto final:- aire(control-empaquetamiento)- manipuladores.- Contaminación cruzada con alimentos contaminados.- Mal almacenamiento(industrial, comercial, doméstico)- Malas prácticas culinarias.

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Alteraciones del pan debidas a microorganismos:

Elevación de la humedad y temperatura.

Enmohecimiento o florido: Rhizopus nigricans, Penicillium expansum, Aspergillus niger, Monilia sitophila.

Control mediante antifúngicos: propionatos, acetato sódico, parabenos.

Pan filante: Ataque al gluten y almidón:Bacillus subtilus var mesentericosBacillus licheniformis var panis

Pan rojo o sangrante(pan de molde):Serratia marcescens, Monilia sitophila, Oidium aurantraceum

Pan azucarado: Leuconostoc mesenteroides

MicotoxicosisMicotoxinas con efecto acumulativo.

Claviceps purpurea: ácido lisérgico: ergotismo alucinógeno.

Aspergillus flavus: aflatoxinas: carcinogénicas hígado. En alimentos de consumo humano: 5ug/Kg de aflatoxina B1; 10ug/Kg de sumar B1, B2, G1, G2

Penicillium islandicum: luteoskirina: toxicosis. Extremo Oriente.

TEMA 10. PRODUCTOS DE LA PESCA

Todas y cada una de las especies comestibles de peces: pescados de agua dulce o salada.

Crustáceos, moluscos, equinodermos: mariscos de agua dulce o saladaFrescos, congelados, salazón, ahumados, cocidos, en conserva, despiezados, troceados, desecados, deshidratados, liofilizados.

Consumo de productos frescos: 70x10 Tm/año pescado 5x10 Tm/año marisco.

Vida media del pescado: con piel(doce días bajo refrigeración), sin piel(pocos días bajo refrigeración), depende de la especie, tamaño, parte del cuerpo(el bacalao es menos graso que el salmón)

Factores que afectan a la colonización microbiana del pescado. Alteraciones

Intrínsecos:

- Especie y tipo de animal.

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- Estructuras protectoras: piel y membranas; pocos pigmentos en el músculo(los pigmentos son protectores); poco tejido conectivo(el conectivo disminuye la autolisis).

- Contenido en agua: 60-85%.- Composición química: pobre en glúcidos(0% glucógeno), rico en proteínas(15-

20%) de alto valor biológico y digestibilidad, composición equilibrada en aminoácidos esenciales, rico en compuestos nitrogenados no proteicos(0,4%), rico en lípidos(0,5-16%): ácidos grasos poliinsaturados, rico en vitaminas: tiamina, riboflavina, piridoxina, niacina, cianocobalamina, ácido fólico y pantoténico; rico en minerales: S, Na, K, Ca, P, Mg, Fe, Cu, I

- PH neutro(5,8-7,4): recién capturado(7-7,5), almacenamiento(6,2-6,4)

Alteraciones microbianas. Cambios químicos:

1. Proteolisis

Las proteínas son degradas por proteasas del pez o microbianas a péptidos y éstos por peptidadas a aminoácidos.

2. Descomposición de aminoácidos: en aerobiosis y anaerobiosis

Putrefacción: eliminación de amoniaco, CO2, -SH2Decarboxilaciones: aminas, cetoácidos(acumulación)Desaminaciones: alcoholes(acumulación)

Olor desagradable y putrefacción del músculo.

EJ: glicocola por : E coli(ácido acético, amoniaco), Pseudomonas(acético, amoniaco, metilamina, CO2), Clostridium(acético, amoniaco, metano)

Histidina por : Proteus, Hafnia, Klebsiella: CO2, histamina(>100mg/100gr carne = INTOXICACIÓN)

Para conocer el frescor en tecnología alimentaria se realizan análisis microbiológico o bioquímico detectando la cantidad de productos de descomposición libre.

3. Degradación de lípidos por lipasas: provoca enranciamiento. Olores desagradables.

4. Reducción de óxido de trimetilamina(TMA):

TMA es un indicador natural del grado de frescor del pescado. Es un indicador de actividad microbiana(de putrefacción) : a mayor trimetilamina menor vida en el mercado.

5. Cambios en textura:

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Músculos con poco conectivo: terneza, flacidez, deshidratación: ojo, piel, músculos; ojos lechosos, hundidos(pescado viejo). Pescado flácido: pescado viejo, vida media corta.

Extrínsecos:

- Factores ambientales del agua: placton-alimentación, tipo de agua y alimentación

- Método de captura: > sufrimiento-consumo energía del pez: >sufrimiento: >gasto, más lactato en el músculo: disminución de la calidad como alimento. Pescados arrastrados en lodos costeros. Vibrio parahamolyticus, Clostridium botulinum tipo E, Streptomyces forman parte de la microbiota del agua.

- ¡peligro¡ lavar con agua del puerto: está más cargada en microorganismos de origen fecal e hidrocarburos.

- Medida preventiva: conservar a –5 – 4ºC(mejor entre –5 y 0) : inhibición de patógenos.

MICROBIOTA DEL PESCADO:

La carne de un animal sano es prácticamente estéril( <100 ufc/g)

La microflora se localiza en superficie, en distribución no uniforme, y es aerobia y anaerobia facultativa.

La microbiota normal se encuentra en :

- piel, branquias, intestino(contaminación endógena)- barco-piscifactoría, agua-hielo, utensilios.- Práctica culinaria(las especias pueden llevar carga microbiana).- Tipo de pieza(entero, eviscerado, troceado).- Agua: hábitat(salada, dulce, alimentación)- Contaminación telúrica: lodos costeros, técnica de pesca

Pseudomonas psicotrofas y algunos mesófilos son los microorganismos que perduran con la conservación.

Valores >10 ufc/g: indica alerta(alta carga microbiana, vida media corta)

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Fases de alteración del pescado:

Fase I:- 0-5 días en hielo.- < 10 ufc/cm- cambios tisulares: rigor mortis, ATP-inosina, ligero aumento en TMA(<

15mg/100g), cambios tipo bacteriano.- Cambios organolépticos: ojos brillantes, carne fresca, color bueno, agallas

brillantes, olor fresco.- Óptima calidad.

Fase II:- 5-10 días en hielo.- < 10 ufc/cm- cambios tisulares: aparente crecimiento microbiano, iosina- incremento

hipoxantina, TMAO-TMA(< 5mg/100g), aumento de NH3 por desaminación, aumento de TMA(índices bioquímicos de no buena calidad).

- Cambios organolépticos: ojos empalidecen, color apagado de agallas y de la piel, olor neutro ligeramente a pescado, ablanda la textura.

FaseIII:- 10-14 días.- < 10 ufc/cm- crecimiento microbiano rápido, penetración tisular.- Aumento rápido de TMA, aumento rápido de TUB-TVA, hipoxantina-xantina,

ácido urico.- Ojos hundidos, piel descolorida, textura blanda, olor amargo, agallas pálidas y

viscosas.

Fase IV:- más de 14 días.- 10 ufc/cm

Puntos de contaminación en pescados y moluscos:

Pescados:Selección de zonas de pesca; captura, evisceración(*): PCC2; refrigeración(*): PCC1; estiba y transporte(*): PCC2; desollado y fileteado(*): PCC2.

Moluscos: producción y recolección(*): PCC2; extracción de la concha; refrigeración, envasado y almacenamiento:PCC1

PCC1 es un PCC en el que el control es totalmente eficaz.PCC2 es un PCC en el que el control es parcialmente eficaz.(*)indica un punto importante de contaminación.

Norma de calidad para moluscos bivalvos depurados: buscar y analizar recuento total de microorganismos aerobios revivificables(20ºC 5 días): E coli, Salmonella, Streptococcus, Vibrio,, biotoxinas hidro/liposolubles.(diatomeas producen biotoxinas que se acumulan en la carne de los músculos)

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Microorganismos patógenos en productos de la pesca.

Toxiinfecciones: vía oral, cuadros gastrointestinales.

Vibrionaceas: Vibrio parahaemoliticus(obligado buscarlos); V cholerae, Aeromonas hidrófila, Pleisomonas spp. Más frecuentes.

Origen fecal: Salmonella, Shigella(enterobacteris), Yersinia enterocolítica, Clostridium perfringens.

Enfermedades profesionales: Streptococcus, Staphylococcus, Erysepelothrix insidiosa, bacterias Gram(+). Suelen ser manifestaciones cutáneas.

Vibrio parahaemoliticus, Aeromonas hidrófila, Pleisomonas, Salmonella, Shigella son patógenos emergentes en cadena alimentaria.

Intoxicaciones: toxinas producidas por:

Clostridium botulinum tipo E: neurotoxina(menos tóxica que la A)

Staphylococcus aureous: superantígenos, enterotoxina.

Dinoflagelados(muy frecuente): Gonyantax, Dinophysis producen enterotoxinas y neurotoxinas.

Diatomeas: neurotoxinas.

Cianobacterias: neurotoxinas y hepatotoxinas

“Ciguanotoxina”: Gambierdiscus toxicus

“Tetrodotoxina”: por Vibrios

Aminas bacterianas en atún-bonito: vasopresoras que causan alergias(histamina)

Productos de la pesca como vehículo de virus humanos

Patógenos de animales marinos(producen patologías en peces): Vibrios, Nocardias, Cythophagas, Saprolegnia, Mycobacterium balnei, Icthyophorus, dinoflagelados.

El pescado : es un alimento plástico susceptible de:- autolisis.- Oxidación de las grasa.- Alteración microbiana.

Requiere prolongar el “rigor mortis”:- sistema de captura.(la pesca con red menos calidad)- Manipulación.

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- Especie: tamaño y composición.- Tratamiento conservador rápido: refrigeración, refrigeración más atmósfera

modificada

TEMA 9. CARNES Y PRODUCTOS CÁRNICOS

Carne: tejido muscular de animales de abasto(bovino, ovino, caprino, porcino) y aves(pollo, pavo..), incluyendo el tejido conjuntivo, óseo, graso.. que le acompaña. Se consideran también las vísceras

Tipos: fresca, envasada, desecada, curada, congelada, tratada térmicamente: pasterizada, esterilizada.

Características de la carne fresca:

Composición media: agua(75%), proteínas(18-19%), aminoácidos libres(1,65%), lípidos(2,5%), ácido láctico(0,9%), glucosa(0,25%), glucógeno(0,1%), sales minerales(0,65%), vits grupo B

Actividad del agua elevada: 0,98-0,99

PH ligeramente ácido: depende de la especie animal, parte del cuerpo; el estrés supone consumo de glucógeno: ph<0,2, después del rigor mortis por glucólisis anaerobia

P O2: nula a 1cm de profundidad

La composición química: % de agua, HC, proteínas, grasa, cenizas son parámetros de calidad que hay que valorar en las carnes: pollo(20,2% proteínas, 7,2% grasa; excelente alimento plástico), cerdo medio graso(11.9% proteínas, 45% grasa)

Alteraciones de las carnes:

Tras el sacrificio del animal:

1. Cesa la circulación y la respiración: cesa la síntesis de ATP: actina + miosina = actomiosina: rigidez muscular

2. Disminuye el aporte de oxígeno: cambios en el potencial O/R

3. Cesa el aporte de vitaminas y antioxidantes: la grasa se oxida y se enrancia: rancidez.

4. Cesan los controles nervioso y hormonal: disminución de la Tª de la carne y esto conduce a la solidificación de grasas

5. Inicio de la glucólisis: el glucógeno pasa a ácido láctico; el ph de 7,4 a 5,6; desnaturalización de proteínas: rigidez cadavérica.

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6. Cesa el sistema inmunológico: el sistema reticuloendotelial deja de recoger los productos de desecho y la colonización microbiana será más fácil.

Estas alteraciones se producen a 2-5ºC----- 24-36 horas.

MICROFLORA de la carne fresca:

La carne de un animal sano es prácticamente estéril(< 100ufc/g)

La microflora se localiza es superficie, en distribución no uniforme y es aerobia o anaerobia facultativa.

Los microorganismos pueden llegar a la carne:- plumas, pelo, piel- polvo, manipuladores, utensilios- contenido estomacal y entérico, (leche)- pienso, agua(escaldado)-hielo,- insectos, roedores, pájaros.

ALTERACIONES de las carnes:

De origen no microbiano:

Cambio de color(rojo a pardo-gris) por oxidación de la mioglobinaOlor a rancio por degradación de las grasas

De origen microbiano:

En superficie: aerobios o aerotolerantes:

Viscosidad: Pseudomonas, Bacillus

Decoloración: Lactobacillus.

Decoloración verde: Pseudomona mephitica + SH2(mioglobina ------- sulfomioglobina)

Pigmentación: bacterias, hongos productores de pigmentos.

Enranciamiento: Pseudomonas, levaduras, mohos.

Enmohecimiento: Mucor, Rhizopus.

En profundidad: anaerobios facultativos/estrictos:

Agriado: bacterias lácticas, enterobacterias, Staphylococcus

Putrefacción: bacterias proteolíticas

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Hueso hediondo: Clostridium, Bacillus.

Mioglobina(rojo púrpura)-----oxigenación/desoxigenación---- oximioglobina(rojo brillante)-------oxidación(nitrito)----metamioglobina(marrón)------oxidación(óxido nítrico + reducción)-------nitrosilmioglobina

La nitrosilmioglobina es el pigmento de la carne curada. En la producción de embutidos este producto es deseable.

En carnes rojas con tratamiento industrial más almacenamiento es frecuente en superficie una pigmentación verdosa debido a :

- H2O2(carnes curadas, envasados al vacío)---aier---H2O2 . H2O2 + nitro-oso-hemocromo: porfirina oxidada de color verdoso. Es una reacción mediada por Lactobacillus viridecens, Leuconostoc, Enterococcus(bacterias del ácido láctico)

- H2S ( carnes rojas frescas en refrigeración en envases impermeables a los gases o vacío; Ph<6): H2S + mioglobina------- sulfomioglobina por Lactobacillus

Vida media: tener en cuenta- número de microorganismos alterantes.- Concentración mínima de microorganismos que producen alteración.

Expresadas ambas por unidad de volumen o peso, indicando tipo de alimento y condiciones de almacenamiento.

Significación del número total de microorganismos viables como indicadores de alteración:

- Entre 10 y 10 : alteración inadvertida(excepto leche)- Entre 10 y 10: signos visibles de alteración. Vida media corta.- Por encima de 10: alteración visible, olor desagradable, producto no válido.

Lisina----descarboxilasa----- cadaverinaOrnitina o arginina---descarboxilasa----putrescina: en carnes, huevos, alimentos ricos en proteínas, malolientes, son aminas que producen alergias.

EJ : el pollo adobado lleva más carga microbiana debido al adobo. La carne de vaca envasada tiene menor carga microbiana. El pollo a los 5 días a –5ºC alcanza cargas microbianas de alerta. A los 8 días en la carne de vaca se nota olor desagradable(lleva aminas vasopresoras, cargas >10 ).Por encima de 10 /g se forma una capa mucilaginosa en superficie por Pseudomonas fluorescens(psicotrofas) que constituyen un grupo alterativo dominante cuando la carne se conserva bajo refrigeración.

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Microorganismos y parásitos patógenos en carnes:

Bacterias:Salmonella: salmonelosis.Brucella: brucelosis, fiebres de malta E coli 0157: enterotoxigénicaErysipelotrix rhustiopathieae: erisipelaBacillus anthracis: carbunco.Pasteurella turalensis: turalemaCampylobacter(en pollo), Yersinia enterocolítica, Clostridium perfringens(toxigénicos), Clostridium botulinum: diarreas.

Protozoos:Toxoplasma gondii(carne cerdo): toxoplasmosis.Scarcocystis(carnes cerdo y ovino): sarcosporidiosisPriones.

Cestodos:Tenia solium(parásito del cerdo)Tenia saginata(parásito de bóvidos)Echinococcus granulosus: causa equinococosis, quiste hidatídico. Infestación directa por carne es rara

Nematodos:Trichinella spiralis(larvas en músculos de corderos y jabalies)

Protocolo de análisis de carne: buscar:

- recuento de aerobios mesófilos(31+/- 1ºC)- E coli, Salmonella(como indicador de contaminación de origen fecal),

Staphylococcus aureous, Clostridium sulfito-reductores, Clostridium perfringens- Mesófilos no mas de 1.10 /g- E coli: 5.10 /g- Salmonella/Shigella: ausencia/25g- S aureous enterotoxigénicos: 5. 10 /g- Detección de triquina en carne porcina

Puntos de riesgo de contaminación:

Carne vacuno: producción(*): PCC2; transporte; reposo; sacrificio; desollado(*):PCC2; evisceración(*): PCC2; lavado; refrigeración(*), transporte; corte y deshuesado; envasado.

Carne cerdo: escaldado; pelado(*); chamuscado; terminado(*); evisceración(*); refrigeración; transporte; corte; envasado

(*): puntos de riesgo de elevada contaminación

La irradiación(< 3,5KGy), ácidos orgánicos, vapor de agua clorada son tratamientos higienizantes que permiten que la carne tenga una vida media más larga.

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TEMA 8. LECHES Y PRODUCTOS LÁCTEOS

Leche: secreción láctea obtenida por ordeño. Líquido opaco, blanco, amarillento: grasa, B-carotenos, ph(20ºC): 6,5-6,7; acidez titulable: 15-18º D; d = 1,028 a 1,036; Tª de congelación: < 0,51

La leche debe estar libre de calostro para poder entrar en cadena alimentaria

Composición química: varía según el animal: agua, gúcidos, grasa, sales minerales, vitaminas, materias nitrogenadas, es pobre en hierro

El contenido en grasa, azúcares, proteínas, materia seca total son los parámetros que se analizan para determinar calidad microbiológica.

La leche tiene sustancias antimicrobianas naturales:

Tiocianato(SCN): 0,02-0,25 ; lactoperoxidasa(ppm-30mg/ml); peroxido de hidrógeno(H2O2):1-2U/ml (antioxidante de los tejidos) generan un antimicrobiano natural en la leche(HOSCN) y éste se descompone en SO4, NH4 y CO2

Método de conservación: método químico alternativo a la pasteurización:

Incrementar la lactoperoxidasa añadiendo activadores como glucosa, glucosaoxidasa, H2O2 y SCN.

Lactoperoxidasa + H2O2 + SCN (0,5-1ppm/ 8ppm/ 12ppm): sistema antimicrobiano natural de la leche.

Microbiota de la leche

Variaciones durante la conservación:

Tras una hora de ordeño disminuye la microbiota inicial. Se produce la acción de : lactenina, lactoperoxidasa y lisozima. Al cabo de n horas se produce un incremento microbiano y se origina una bajada del Ph(4,5-4). Cuando el Ph desciende por debajo de 4,5 la leche se coagula(lactato + Ca-caseina: coagulación) y las bacterias lácticas se inhiben. Hay una inactivación de las bacterias lácticas. Aumento de mohos y acidófilos que conduce a putrefacción .

Modificaciones:

Agriado y acidificación con coágulo:

- fresca refrigerada: bacterias lácticas. Pseudomonas fluorescens y otras. B psicotrofas(3-7ºC)

- pasteurizada: Bacillus, Clostridium(microbiota telúrica)

Proteolisis: Micrococcus, Alcaligenes. Pseudomonas, Bacillus, Clostridium

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Leche filante(viscosa): B capsuladas: Leuconostoc spp, Alcaligenes viscosus, Micrococcus spp.

Enzimas termoresistentes que coagulan: causas no bacterianas

Animal sano:< 500 microorganismos totales/ml< 1 coliformes/mlgérmenes saprofitos de ubre y conductos galactóforos: bacterias del ácido láctico y micrococos.

Bacterias del ácido láctico

- Grupo heterogéneo, forma de coco o bacilos en pares o cadenas.- Gram(+), no esporuladas, inmóviles. Algunas cepas capsuladas- Bajo contenido en GC en su AND- Fermentación de carbohidratos— ácido láctico. No porfirinas ni citocromos.

Poseen B-gal. Obtienen E por oxidación a nivel de sustrato- Anaerobias aerotolerantes, no producen catalasa, producen superóxido

dismutasas y peroxidasas en aerobiosis- Muy exigentes nutricionalmente.- No producen pigmentos y no reducen los nitritos- Producen proteasas(frente a caseina), lipasa(frente a grasas) y bacteriocinas.- Obtienen energía por fosforilación a nivel de sustrato- Anaerobios(nunca utilizan oxígeno)

COCOS: ovoides, división binaria en un solo plano, en cadenas, algunos con cápsulas polisacarídicas, obtienen E de la lactosa y originan ácido láctico.

En base a su potencial fermentador:

Homofermentativos(ácido láctico L-, o DL):

- Streptococcus: subg piogenes( en tracto respiratorio, patógenos en hombres y animales, hemolíticos) subg viridios(cavidad oral, intestino; patógenos oportunistas, alfa-hemolíticos en agar sangre)

- Enterococcus: hábitat intestino, vagina y saprofitos. Indicadores de contaminación fecal.

- Lactococcus: en ubres y saprofito. Leches fermentadas. Provocan coagulación leche. No hemolíticos

- Pediococcus: saprofito, alimentos fermentados; en la leche, queso. No deseables.

Heterofermentativos(ácido láctico D+)

- Leuconostoc: saprofito, ubres. Fermentaciones(de vegetales, mantequilla). Puede ser un iniciador + para realizar infección provocada o contaminante indeseable.

BACILOS (ácido láctico D, L o DL). En vagina, ubres, son saprofitos. Lactobacillus

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Homofermentaticos: poseen aldolasa, muy sacarolíticos:

- Crecen a 45ºC: L delbrueckii, L acidophilus, L helveticus- No crecen a 45ºC: L casei, L plantarum, L sake

(se dividen según la Tª porque se utiliza la Tª como carácter selectivo: Tª inhibitoria de los microorganismos).

Heterofermentativos: (glucosa----lactato, etanol, CO2), carecen de aldolasa, poseen fosfocetolasa. Poco acidificantes, si saborizantes.

L fermetum, L brevis, L kefir

Otras bacterias afines: bacterias Gram(+), % GC alto: Propionibacterium, Brevibacterium, Bifidobacterium, Micrococcus(microbiota normal animal, frecuente en leche). Intervienen en fermentaciones diversas.

La leche del animal enfermo:

Agentes de las mamitis: Staphylococcus aureous, Streptococcus agalactiae, otros Streptococcus; tb E. coli, Corynebacterium bovis, Micoplasma sp, Nocardia asteroides.

Patógenos para el hombre: Mycobacterium bovis, M. tubercullosis, Brucella abortus, B. melitensis, B. suis, E. coli, Salmonella, Pasteurella multocida, Streptococcus agalactiae, Listeria monicytogenes, Coxiella bunetti.

Contaminantes post-ordeño:

- Bacterias: enterobacterias, Vibrionaceae y Pseudomonas(del agua de lavado). Otras.

- Levaduras: Debaryomyces hanseii, Candida kefyr, Kluyveromyces lactis(tb aplicación positiva)

- Mohos: Geotrichum candidum, Scopulariopsis brevicaulis, Penicillium casei(aplicación positiva en la producción de quesos azules), P roqueforti

Leche: accidentes microbianos

Agriado y acidificación con coagulación

Es lo más frecuente en la leche fresca.Lactosa----fermentación----ácido láctico----Ph < 4,6 : coagulación de la caseina

A 10-37ºC : Lactococcus lactis, coliformes, enterococos, estafilococos y lactobacilos.

A 37-45ºC : Streptococcus thermophilus, Enterococcus faecalis y Lactobacillus bulgaricus

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Leche pasteurizada: Clostridium y Bacillus

Proteolisis y lipólisis:

Se produce en almacenamientos largos a bajas Tª (5ºC): Bacillus, coliformes, Pseudomonas, BGN-NF lactococcus.

Hilado: bacterias psicotrofas con cápsulas o filamentos mucilaginosos: Alcaligenes, Micrococcus, Enterobacterias.

Sabor a caramelo: Lactococcus lactis var Maltigenes, Pseudomonadaceae y Bacillus cereus. Oxidan los ácidos grasos.

Alcalinización: Pseudomonas fluorescens y Alcaligenes faecalis provocan amoniaco y desaminación de aminoácidos.

Micotoxinas: producidas por mohos. Efecto acumulativo en hígado. Tolerancias: no más de 0,01mg de aflatoxina/ litro de leche en alimentación infantil y entre 0,1-0,3 mg paralos demás tipos de leche. En las leches en polvo hay dos vías de llegada: del animal mal alimentado y del crecimiento del hongo en el polvo.

Colorantes anormales: Serratia(rojas), Pseudomonas aeruginosa(azules)

Microbiología de productos lácteos no/poco fermentados:

Leche en polvo:

Tiene una baja actividad del agua lo que supone una barrera para muchos microorganismos.

- Bacterias mesófilas: micrococos- Bacterias termófilas: esporulados- Cepas de Salmonella sp y Staphylococcus pueden sobrevivir al tratamiento- Brote por Salmonella presente en leche en polvo maternizada: España 1994)- Brotes intoxicación estafilococica- Problemas en pasteleria(muchos controles sanitarios)

Leches concentradas:

Tienen un mayor contenido en azúcar. Se x bien los microorganismos que sobreviven a baja aw y elevada concentración de azúcar.

Levaduras y hongos osmofílicos: Torulopsis, Aspergillus y Penicillum

Helados y tartas heladas:

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Composición compleja. Origen de contaminación diverso. Los ingredientes se mezclan, pasterizan y se añaden aditivos/frutas, colorantes/. Congelación rápida, inmediatamente después de pasterización: control alteraciones.Productos muy manipulados: riesgos microbiológicos.

Mantequilla:

La materia globular de la leche, en forma de crema amarillenta, se separa mediante algunos millares de g o mediante reposo prolongado a temperaturas moderadas.Crema batida: se separan mantequilla+ suero

Mantequilla: humedad(15%), contenido en lípidos(80%). El agua en gotitas emulsionadas en la fase lipídica. Microbiologicamente estable.La adición de sal es desfavorable para las bacterias.Mantequillas de cremas dulces son pobres en bacterias.Cremas ácidas llevan Lactococcus lactis ver lactis y cremoris, Leuconostoc. El diacetilo es responsable del olor.

Alteraciones:

Enranciamiento: oxidación no microbiana o microbianaPsicotrofos(Pseudomonas y otras) por sus lipasas

Olor a podrido: Alteromonas putrefaciens: alteración de proteínas, liberación de aminas malolientes.

Coloraciones diversas: por mohos: Alternaria, Cladosporium, Aspergillus, Penicillium, Mucor, Rhizopus y Geotricum; levaduras negras del género Torula

Análisis de control de calidad de la leche esterilizada/UHT:

La leche de mayor inocuidad es la esterilizada.

Tres muestras(envases) del mismo lote:

Muestra 1: sin incubar, se analiza estabilidad al alcohol(si se coagula no estable), acidez titulable expresada en ácido láctico, examen microscópico directo, examen organoléptico.

Muestra 2: incubación a 31+/-1ºC durante 14 días, estabilidad al alcohol, acidez titulable, recuento total de gérmenes viables, examen organoléptico.

Muestra 3: incubación a 55+/-1ºC durante 7 días, estabilidad en alcohol, acidez titulable, recuento total gérmenes viables, examen organoléptico.

Se requiere estabilidad satisfactoria en las 3La diferencia entre la acidez titulable de la muestra no incubada y cada una de las muestras incubadas no será superior a 0,002.

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No más de 1x10”ml. Características organolépticas normales.

Esterilidad comercial: ausencia de microorganismos patógenos en condiciones normales pero con algunas esporas que no germinan

Esterilidad biológica: ausencia total de microorganismos

Indicadores totales de calidad: recuento de colonias aerobias mesofilas, enterobacterias lactosa-positivas(coliformes), investigación y recuento enterobacterias, S. aureus

En la leche en polvo, mantequilla(baja aw): recuento colonias aerobias mesofilas(en la leche máximo 1x10/g); enterobacterias lactosa positivas(coliformes): en la leche un máximo de 1x10col/g, ausencia en mantequilla; Salmonella/shigella(ausencia); S aureus enterotoxigénicos( en la leche max 1x10col/g , negativo en mantequilla); fosfatasa(negativa en leche)

Si la leche contiene fosfatasa nos indica que no ha llevado un tratamiento térmico adecuado.

Análisis de control de riesgo: organigrama para la producción de leche UHT

Producción * (PCC2)----ordeño *(PCC2)---enfriamiento y transporte(PCC2)

Materia prima(leche)*(PCC2)---normalización---clarificación----

---- homogeneización(la leche se mezcla para dar un producto uniforme y tener la misma calidad)0 ---- calentamiento(PCC1)--- enfriado 0 (PCC1)---llenado y envasado aséptico 0 (PCC1)----almacenamiento y distribución.

---- calentamiento(PCC1)---homogeneización 0 (PCC1)---enfriado0 (PCC1)---llenado y envasado aséptico0 (PCC1)--- almacenamiento y distribución.

0 : punto de contaminación poco importante.*: punto de contaminación importante

PCC1: PCC en el que el control es totalmente eficaz.PCC2: PCC en el que el control es parcialmente eficaz.

TEMA 11. LOS HUEVOS Y OVOPRODUCTOS

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Excelentes características de conservación natural: defensa físico-química(en la clara) para proteger y defender el desarrollo del embrión.

Composición química de los huevos de gallina en %:

Huevo entero: 73,1(agua), 12,9(proteína), 11,5(grasas), 0,9(HC), 1,0(cenizas)

Yema: 51,1(agua), 16,01(proteína), 30,6(grasas), 0,6(HC), 1,7(cenizas)

Clara: 87,6(agua), 10,9(proteína), indicio(grasa), 0,3(HC), 0,7(cenizas)

Proteína de la clara. Cenizas(minerales, Fe, P, Na, K, vits grupoB)

Ovoproductos:

Huevo o partes del huevo(clara, yema), desprovisto de cáscara y materia prima para la elaboración de productos alimenticios.

Siempre pasterizados porque son muy susceptibles a contaminación microbiana(Gram +). Es obligatorio es uso de huevo pasteurizado para elaborar alimentos que están largo tiempo expuestos.

DEFENSAS FÍSICAS

Cutícula:- naturaleza cérea.- Membrana de 0,01 mm espesor.Glicoproteína impermeable.- Obstura poros de cáscara.- Se altera por golpes, lavado, elevadas Tª- Pierde eficacia con humedad y envejecimiento.- Es una barrera antimicrobiana(algunas Pseudomonas del agua la digieren)

Cáscara:- Calcárea.- Carbonato cálcico. Otros materiales- Espesor variable. Poros(miles) de 20-45um tapados por cutícula y la mayoría de

las bacterias no los atraviesan.- Es la principal barrera física.

Clara-chalaza: - viscosidad alta(88% agua)- Ph alcalino

Membranas testáceas:- dos redes de fibras de queratina.- Contienen la cámara de CO2. Filtros microbianos.- La interna es la más eficaz: rica en lisozima.

Yema:

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- membrana vitelina. Disco germinal(48% agua, Ph: 6-6,9)- rica en fosfolípidos-colesterol.

(el huevo viejo más alcalino)

DEFENSAS QUÍMICAS:

Clara-chalaza:- albúmina, otras proteínas.- Viscosidad elevada: 88% agua.- Organización chalazas-yema.- Ph recién puesto: 7,5 con la conservación aumento de CO2 y aumento de

Ph>9(barrera química excelente)

Sustancias antimicrobianas:

Lisozima:- Proteína enzimática, acción 1-4-B-N-acetilmuramidasa- Más activa frente a Gram(+)- Carácter electropositivo. A Ph > 8, las membranas bacterianas se cargan – en

presencia de lisozima se aglutinan las bacterias.

Conalbumina(ovotransferrina):- heteroproteína con poder quelante, principalmente de iones de hierro.- Diferente sensibilidad de los microorganismos a ésta.- Depriva de Fe. Micrococcus

Avidina: se combina con biotina(vit H)

Flavoproteína: se liga con riboflavina(vit B2), vit fact de crec para algunos microorganismos

Moléculas proteicas inhibidoras de proteasasDigestiones vegetales o microbianasPh 9,5-10 tóxico “per se” y adyudante en la quelación del hierro

Los principales protectores son : el PH y conalbumina

MODIFICACIONES:

El frescor es el parámetro de calidad más importante.

Un huevo fresco en 10-15 días------ huevo envejecido:

- yema central, más densa que clara, se absorbe agua, pierde densidad y flota.- Clara pierde agua que pasa a yema y atmósfera aumenta densidad- Se pierde CO2, pasa a atmósfera

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- Complejo lisozima-glucoproteína se rompe. Yema no central. Saco albuminoso disminuye.

- Cámara de aire aumenta. Se pierde agua.- Albúmina pasa de Ph 7,2 a Ph 9,5(protector de la colonización microbiana)

MICROBIOTA DE LOS HUEVOS:

Contaminación antes de la puesta:

- Contaminación endógena, difícil de evidenciar.- Ligada a microorganismo en el aparato genital de la ponedora- Proceden de alimentación y ambiente- Dificultad toma de muestra y hemocultivos- Los huevos recién puestos son generalmente estériles.

Microbiota: Lactobacillus y Micrococcus(no problemática). Salmonella(problemas sanitarios)

Contaminación después de la puesta:

- Microorganismos en cáscara: cientos-decenas de millones- La contaminación depende de la higiene de la cría.- Fuentes: lechos, heces y del polvo del aire.

Microbiota dominante:

Micrococcus dominantes, Staphylococcus, Pseudomonas, Acinetobacter, Aeromonas; E coli, Salmonella, Serratia.Mohos: Mucor, Penicillium, CladosporiumLevaduras: Torula

Conservación: en ambiente seco y refrigerado

En ambientes húmedos: mohos cuyo micelio puede hidrolizar la cutícula, provocando agrandamiento de los poros y facilitando por tanto, la penetración al interior de los microorganismos.IMPORTANTE un embalaje que contribuya a eliminar la humedad(mejor cartón que plástico)

Alteraciones:

Podredumbres: por bacteriasP verde: Pseudomonas sppP incolora: Pseudomonas, Acinetobacter.P negras : por Potreus, Pseudomonas y Aeromonas.P rosas y rojas: por Pseudomonas y SerratiaP “de las natillas”: por Proteus

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Husmo: Pseudomonas graveolans y Proteus.

Moteado: por hongos: Penicillium y Cladosporium.

Microorganismos en ovoproductos pasterizados:

Cepas termoreristentes: Micrococcus, Bacillus y enterococcus

Yema salada: Staphylococcus: toxinas estafilocócicas

Toxiinfecciones transmitidas por huevos-ovoproductos: Salmonelosis:

Salmonella entérica diferentes serotipos.S enteritidis(sobre todo), S typhimurium, S virchow(los más frecuentes en España y Asturias).S enteritidis PT4(Europa), PT8(EE.UU)Virulencia: debido a LPS + toxinas + resistencia al suero + otros factores + plásmido 38Md

Vías de contaminación:Cloaca----oviducto---ovario---interiorCloaca----cáscara---exterior

Buscar en ovoproductos:

Recuento total de aerobios mesofilos, recuento total de mohos y levaduras, coliformes, E coli, salmonella.

TEMA 12. CONSERVAS Y SEMICONSERVAS

Alimentos crudos o frescosAlimentos estabilizados(llevan conservantes)Alimentos en conserva.

CONCEPTO: Conservas: alimentos que levan un tratamiento térmico más un tratamiento con conservantes químicos protegidos en un envase y se mantienen inalterables durante largos periodos de tiempo.

Características inherentes: Inocuidad y inalterabilidadEsto se consigue mediante:

Esterilidad biológica: ausencia total de vidaEsterilidad comercial: tratamiento de higenización y térmico que destruye toda la microbiota patógena y alterante pero sobreviven algunas esporas termoresistentes de especies inocuas que no se multiplican en condiciones de conservación.

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Conservas ácidas: Ph<4,5Conservas no ácidas: Ph >4,5(tratamiento más intenso)Cuanto más ácido el Ph, el tratamiento térmico es menos largo e intensoHay un baremo establecido para el tratamiento térmico.

Tipos de envases: envases metálicos herméticos, envase de vidrio al vacío, envase de plástico sellado, cartón parafinado, plástico sellado, plástico almohadilla sellado.

Semiconservas:- inocuidad- estabilidad bajo ciertas condiciones de almacenamiento(refrigeración)- no esterilidad. Tratamiento térmico +/- conservantes químicos- distintos tipos de envasado.

Destrucción de los microorganismos por el calor:

En función de la temperatura aplicada:- inferior a 100ºC(pasteurización)- superior a 100ºC(apertización en envases cerrados y esterilización)

Consideraciones:1) la velocidad de muerte microbiana es directamente proporcional al contenido en

humedad2) la velocidad de muerte sigue una cinética exponencial.

La resistencia de las formas vegetativas y de las esporas bacterianas al calor está afectada por:

1) propiedades inherentes a los microorganismos contaminantes: grado de contaminación inicial, características genéticas del os contaminantes, edad y estado fisiológico de los microorganismos.

2) Factores ambientales del momento en el que se aplica el calor.3) Los factores ambientales durante el almacenamiento del alimento procesado4) Factores intrínsecos al alimento: Ph, composición química.

Calentamiento por conducción: Ts: punto frío es casi central.

Calentamiento por convección(en casi todos): Ts: situado en el tercio inferior de la lata, en la parte inferior llega el calor y se generan corrientes.

Puede haber reinfección como consecuencia de fallos en el tratamiento.

Control de la estabilidad. Pasos:

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- Incubación de parte de las muestras del lote a controlar. Dejar a tª ambiente un testigo.

- Aspecto del envase incubado comparado con el testigo.- Comprobar si existe variación en el Ph entre el producto incubado y el testigo.- Recuento microscópico de microorganismos en producto incubado y

comparación con el testigo.- Se valora aspecto-PH-carga microbiana

Control de esterilidad:

- Comprobar si el alimento conservado contiene microorganismos revivificables.- Morfología de los microorganismos revivificables.- Termoresistencia y Tª óptima de crecimiento de los microorganismos

revivificables.

1) examen externo del envase.2) Apertura de envase y toma de muestras.3) Examen del alimento: PH, catacterísticas organolépticas(nunca sabor)4) Examen interno del envase5) Examen bacterioscopico muestras.6) Examen microbiológico: siembra y cultivo en medios para:

- bacterias esporuladas aerobios(Bacillus)- bacterias esporuladas anaerobias(Clostridium)- Lactobacillus, mohos y levaduras.

Máximo permitido: 10 ufc/gr de Bacillaceae

Análisis microbiológico.Etapas:

- muestreo- lavado envades y examen macroscópico- incubación. Se divide la muestra en lotes y cada lote se incuba a una Tª y

tiempo.

EJ 1 : mesofilos(31ºC 28 días), termófilos(55ºC 10días), testigo(Tª ambiente, 28 días)

EJ 2 : - PH inferior a 4,5 : 7 días 31ºC

- PH > a 4,5: lote I (28 días 31ºC), lote II (10 días 45ºC), lote III (10 dias 55ºc), conservas almacenadas más de un año(14 días 31ºC), testigo a Tº ambiente

A. poco ácidos(PH>5) : carnes, lácteos.B. Acidez media(5-4,5): sopas.C. Ácidos(4,5-3,7): frutas, verdurasD. Muy ácidos(PH< 3,7): cítricos

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En conservas de PH <4,5(ácidas) sometidas a calentamiento moderado:

- acidófilos(bacterias del ácido láctico)- esporulados(Bacillus, Clostridium)- mohos, levaduras, aerobio termófilos.- Anaerobios productores/no productores de SH2

En conservas de PH igual o superior a 4,5:

- aerobios mesofilos esporulados- anaerobios sacarolíticos esporulados.- Anaerobios proteolíticos esporulados

Las semiconservas llevan aditivos(antioxidantes), envasadas en recipientes de plástico pudiendo existir una transferencia de tóxicos del envase que son acumulativos en el organismos. ¡Alerta: riesgo de esta transferencia¡

Transferencia de sustancias tóxicas de los envases a los alimentos:

Papel de periódico------ tinta tóxica--- alimento----- eliminación de la tinta mediante lavado.

Envases de plástico(policloruro de vinilo = PVC y polietileno = PE)-----componentes tóxicos----alimento. Protegen al alimento de la contaminación biotica y química pero se transfieren radicales y ésta aumenta con calor(>20ºC) y tiempo de almacenamiento(ej: cloruro de vinilo)

Límites de “tolerancia legales” (no inocuidad). Surge el concepto de: “ Ingestión diaria aceptable de envase”. PADI(packaging aceptable daily intake

Las empresas envasadoras de aguas realizan estudios sobre migración de compuestos del envase al agua: 1,3-2,7mg por kilo son valores legales, pero ¿son inocuos?

Solución:a) “ makrolon-Bayer” POLICARBONATO : plástico duro,

retornable, tras 50 usos: reciclable para otros plásticos. No transfiere radicales tóxicos.

b) Envases de proteínas vegetales: ausencia de migración, reciclaje, degradabilidad. Proteína del trigo: gluten(+/- pectinas). Pectinas y cera de abeja. Ventajas: aumento de la ingestión de gluten, no tiro envase, enriquezco el alimento en gluten

TEMA 14.INICIADOR.Concepto y tipos

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Alimentos estabilizados. Alimentos fermentados.

HistoriaHombre labrador: cosecha y guarda alimentos, alteraciones de alimentos, tratamientos conservadores, fermentaciones espontáneas, fermentaciones provocadas

Neolítico: cerveza, vino, pan

Posteriormente: otras bebidas, leches, carnes, vegetalesDistintas culturas---distintos sustratosFermentación + otros procesos enzimáticosOriente---soja y mijoOccidente---fermentan más leche y alcohol

Sin conocimiento científico:Procesos artesanales.Objetivos primarios:

- placer y ritos religiosos: bebidas alcohólicas.- ALIMENTACIÓN:

a) conservar vegetales de cosecha estacionaria.b) Conservar productos animales perecederos(carnes, leches, pescados)c) Mejorar cualidades nutritivas y textura(leche---queso / carne cruda---

jamón).d) Mejorar cualidades organolépticas(carne cruda---jamón / semillas soja---

temphe)

Conocimiento científico: bases genéticas, fisiológicas, metabólicas... ------- industrias biotecnológicas(de productos artesanales a productos biotecnológicos)

Cultivos iniciadores(staters)

Provienen de : la flora natural seleccionada De la flora manipulada genéticamente.

Objetivos:

Estabilización microbiana: cuando un alimento lleva una carga microbiana deseada que le aporta efectos positivos e impide el desarrollo de microbiota contaminante.

Supone cambios físico-químicos en el sustrato: antagonismo nutricional y elimina microorganismos competitivos. Y producción de sustancias antibióticas contra microbiota competitiva.

El alimento no es estéril, es fermentado y ácido

Estabilidad comercial: meses de vida media en mercado porque se rebaja la aw, PH

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Aumento del valor nutritivo del alimento sustrato:Hidrólisis de macromoléculas(almidón, celulosa, proteínas) : mayor digestibilidad.Aumento en el valor proteico, contenido en aminoácidos esenciales, vitaminas, etc.

Cambios organolépticos : “placer”

Producto estandarizado, calidad asegurada.

CARACTERÍSTICAS DE UN INICIADOR:

Obligatorias:

- Inocua para la salud.- Generalmente estable.- Resistente a la autolisis.- Libre de fagos lisógenos y resistentes a contaminación por fagos.- Capacidad exaltada para realizar el proceso deseado.- Buena dispersión en el producto.- Características organolépticas aceptables.

Optativas:

- Resistente a productos del proceso. A un nivel x en bebidas alcohólicas A un nivel x en sucesiones microbianas( en quesos azules se emplea lactococcus lactis y luego penicillium para aportar las características organolépticas)

- Facilidad de manipulación genética(se controlan las mutaciones espontáneas)

Cultivos iniciadores:

- producción en la propia empresa: selección de cepas indígenas(productos con denominación de origen).

- producción comercializada o estándar: cepas seleccionadas de distintos origenes, control de pureza: cepas, metabolitos, ingredientes,

Iniciador + sustrato pasteurizado/esterilizado (lleva solo las cepas de iniciador)

Iniciador + sustrato no tratado

Iniciador + sustrato con pretratamiento(SO2): la uva se trata con SO2 para eliminar microbiota inicial.

Tipos: simples(una sola cepa) y mixtos(varias cepas de la misma o distintas especies)

Controles:- pureza del complejo iniciador.

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- Inocuidad del complejo iniciador.- Contaminación ambiental: residuos de los cultivos / metabolitos antibióticos.

Bacterias del ácido láctico:

Homofermentadoras:

Glucosa----2ATP-2ADP----Fructosa 1-6-P---aldolasa---- gliceraldehido P + dihidroxiacetona P----NAD+2Pi+2ADP-----2 piruvato+2ATP+NADH----- 2 lactato + NAD

Heterofermentadoras:

Glucosa---ATP+2NAD----xilulosa 5P+CO2-----Pi+fosfocetolasa----gliceraldehido P+dihidroacetato P--------- 1 lactato y 1 etanol

En las fermentaciones interesan las homofermentadoras.

Iniciadores lácticos:

Lactococcus lactis: como iniciador:

- sistema proteásico fuerte.- Sistema homofermentador lactosa fuerte- Resistencia al sistema lactoperoxidasa(bactericida y 30mg/ml en leche fresca)- Resistencia a fagos

Ejemplos de iniciadores:

Una cepa: Lactococcus lactis (en cualquier tipo de queso)

Varias cepas: Lactococcus lactis, cremuris, diacetylactis(da aroma) : en quesos nata, quesos duros.

Mixtos: Lactococcus lactis + Leuconostoc spp (en quesos duros)

Streptococcus thermophilus + Lacto bulgaricus (mozzarella)

Lactococcus lactis + Propionibacterium sp (queso suizo)

Lactococcus lactis + Penicillium (quesos azules)

TEMA 15. INDUSTRIAS LÁCTEAS

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Iniciador comercial estándar para queso duro:

Acidificación –cuajada:- Lactococcus lactis(5-10%)- L lactis subsp cremoris(80%)

Aroma:- Leuconostoc cremoris(2-5%)- Leuconostoc diacetylactis(5-10%)

Bajada PH después de la cuajada(para inhibir desarrollo de cocos):Lactobacillus helveticus(< 1%)

En quesos de larga maduración se adiciona quimiosina activa(40%): sistema proteásico para favorecer cuajada.

Objetivos de mejoras de las bacterias lácticas:

1. Estabilizar sistema lactosa(plásmidos)2. Estabilidad sistema proteolítico(plásmidos)3. Superproducción de diacetilo(componente aromático)/ fermentación del citrato.4. Resistencia a fagos.5. Resistencia a antibióticos.6. Superproducción de nisina ( produc / caract bacteriocinas)7. No aglutinación.8. Lactobacillus buenos colonizadores del tracto gastrointestinal. Probioticos.9. Aumento en la capacidad detoxificadora de procarcinógenos y carcinógenos.10. Aceleradores de maduración y aromas en quesos.11. Catalasa y superoxido dismutasa positivas.

Los genes están codificados por plásmidos y éstos pueden ser perdidos por la bacteria. Por ello es importante estabilizar el sistema lactosa.Las bacterias lácticas no utilizan proteínas, la caseina la hidrolizan y pasan luego los aminoácidos(caseina por peptidasas pasa a peptidos y éstos por aminopeptidasas a aminoácidos.

COAGULACIÓN ACIDA O LÁCTICA

En leche, quesos frescos y algunos madurados

A partir de la lactosa de la leche las bacterias lácticas transforman ésta en ácido láctico, generándose H+ que originan neutralización de micelas de caseina.El ácido láctico provoca una bajada del PH. Se alcanza un PH de 4,6(corresponde al punto isoelécrico de las caseinas) y esto conduce a la floculación y formación de la cuajada(entramado de proteínas: cuajado o gel).El gel obtenido es poroso, friable, poco contráctil, de difícil deshidratación.

Factores reguladores de esta coagulación:

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Temperatura de coagulación: > 20ºCPropiedades de las bacterias:

- sistema proteasico y fermentador fuerte.- Capacidad de dispersión por la cuajada.- Resistente a la lactoperoxidasa.

COAGULACIÓN ENZIMÁTICA

Caseina de la leche----------------Gel

En esta transformación interviene:Cuajo(quimiosina y pepsina que originan proteolisis durante maduración)La quimiosina actúa sobre el enlace Phe-Met de la caseina Kappa------micelas de caseina-----péptido de 64 aa soluble + paracaseina K insoluble formándose a través del fosfato cácico----- fosfoparacaseinato cálcico.

El gel es compacto, flexible, contráctil, impermeable. Fácil desuerado: eliminar agua, en quesos duros de larga maduración.

Para la estabilidad de la quimiosina:

Tª: 20-40ºC PH: 2-5,5 (>7 inactiva). Concentración de sal. Dosis y fuerza del cuajo.Contenido en calcio, fosfato y proteínas solubles.

Sustitutos de la quimiosina-pepsina: pepsina bovina, porcina o de pollo. Proteasas fúngicas; microorganismos transgénicos.

Leches fermentadas:

- Inoculación de la leche con iniciadores seleccionados según: Tipo de producto(denominación estándar, denominación de origen) Según la temperatura del proceso. Tipo de aroma deseado. Opcional: adición de aromas, azúcar, leche en polvo...

- Fermentador industrial / vasos comerciales (en yogures líquidos y luego a vasos; en el yogurt convencional se reparte en vasos y luego en éste tiene lugar la fermentación).

- Fermentación(control de tiempo y temperatura)

Coagulación-textura-aroma. El coagulo no se drena.- Parada (4ºC).- Distribución vasos-botellas.

Cremas y leches ácidas: Lactococcus lactis(iniciador) + var lactis, cremoris, diacetylactis(para incrementar aroma).

Yogurt: Streptococcus thermophilus / Lactobacillus bulgaricus: los dos son termófilos, proceso de sinergia. El yogurt solo puede hacerse con estos microorganismos.

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Fermentación a 45ºC, 0,7 de acidez; proporción 1:1. Al salir de fábrica 10 /gr tras refrigeración disminuyen 10-10

Bifidus: bifidobacterium bifidus( aroma y estabilidad probiotica del producto) / Lactococcus lactis.

Kefir: producto ácido-alcohólico(1:1): Lactococcus lactis var cremoris; Lactobacillus brevis; Lactobacillus lactis; Sacharomyces kefir; otras levaduras.

Fases en la producción de quesos

En los quesos blandos se usa leche pasterizada.En los quesos duros de usa leche cruda.

1. Selección tipo o mezclas de leche, cruda-pasterizada.

2. Inoculación con iniciadores comerciales, empresa, denominación de origen...

3. Fermentación- coagulación:

Opcional: adición de renina, cuajo, enzimas comerciales.

a) por ácido láctico bacteriano: cuajado frágil, compacta, permeable de la que se separa el suero fácilmente(quesos de pasta fresca).

b) Por acción del cuajo o renina(hidroliza enlace Phe-Met de la caseina Kappa): cuajada húmeda, gelatinosa, impermeable que se desuera por : calentamiento(en quesos de pasta cocida), prensado(quesos de pasta prensada), cortes o troceado.

4. Separación del suero: desuerado

Agregación-precipitación de caseinaDrenar----eliminar sueroDar forma-moldear

5. Adición de sal: aroma, textura, vida útil

Eliminación de agua, control microbiano Insolubilización de la caseina. Aparición de la corteza(barrera de seguridad) Opcional: adición de microorganismos de maduración.

6. Maduración: Supone la adquisición de las características organolépticas debido a: solubilización de caseina, hidrólisis parcial de lípidos y proteínas, producción de aromas.

A) Primaria o lenta en toda la masa: por enzimas proteolíticos de bacterias lácticas y pepsina del cuajo.

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B) Secundaria desde el exterior al interior: degradación de caseina, la formación de amoniaco es indeseable

Desarrollo de microbiota secundaria:

Pulverización de bacterias o esporas de mohos:- quesos de pasta cocida: Propionibacterium spp (fermentación propionica

característica, genera mucho CO2 que origina los ojos enel queso)- quesos de pasta prensada y blanda con corteza florida(recubiertos de hongos):

Penicillium spp

Grupos mayores de quesos:

- blandos o no madurados: deben hacerse con leche pasterizada, no estabilidad microbiológica. (cottage, Burgos, mozarella, humedad: 50-80%)

- semiblandos: Camemberg, Brie, Limburg, humedad: 45-55%

- duros: manchego, suizo, azules, humedad < 40%. Estabilidad microbiológica garantizada.

Alteraciones por microorganismos en quesos:

Fases de elaboración:

Coliformes: Fermentaciones:

a) productos aromas indeseables: formato, acetato, etanol, butirato, butanol, acetona----aroma.

b) Producción de gas---ojos----hinchazón precoz.

Levaduras lácticas: fermentación : etanol y gas ----hinchazón.

Fase de maduración:

Clostridium tyrobutiricum : fermentación butírica:

a) productos aroma indeseable: acetato, butirato, butanol, acetona, isopropanolb) producción de gas(CO2, H2): originan los ojos---hinchazón

Clostridium esporogenes: ataque a caseina------- amargor, aminas tóxicas

Propionibactrias: fermentación: propionato, acetato, CO2(ojos anormales)

En el queso terminado cuanto > sea el % de agua > alteración.

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Mohos superficiales y levaduras: florido, alteraciones organolépticas, micotoxinas: Geotrichum, Penicillium, Monilia, Aspergillus, Cladosporium, Mucor.El problema de los hongos es que algunos son productores de micotoxinas y aminas alérgicas.

Leche entera-descremada (tratamiento térmico)

Leche descremada - leche pasterizada, UHT,polvo- leches fermentadas- leches quesería

Natas:- natas pasterizadas.- Natas par helados.- Natas mantequería --------pasterización------mantequillas

Las mantequillas pueden ser ácidas: la acidez se debe a bacterias como: Leuconostoc cremoris, Leuconostoc dextranicum, Lactococcus lactis var diacetylactis. El olor a mantequilla se debe al diacetilo.Posteriormente, maduración(6-16ºC / 5-15H)------batido------lavado y obtenemos la mantequilla y suero ácido. Este suero no se aprovecha, hay que eliminarlo. Finalmente, el envasado(conservar a 4ºC porque a Tª> se licua y esta Tª contribuye a preservar que la microbiota siga fermentando).

Las mantequillas pueden ser no ácidas------ácido láctico----batido/lavado-----L citrovorum / L lactis---maduración----mantequilla(envasado) y suero dulce(éste se aprovecha en otros sectores, genera un subproducto)

Bacterias: fermentación, aroma

Lactococcus sin actividad reductasa: diacetilo---------acetil-metil-carbinol, 2-3, butilenglicol(que es indeseable).La mantequilla no debe llevar estos lactococos.

Leches fermentadas y quesos

Bacterias lácticas:

Lactosa ------ácido láctico(0,8-1%):

- agente conservador.- Inhibidor de patógenos.- Agente selectivo, favorece asociaciones microbianas.- Coagulación, precipitación de la caseina.- Separación del suero(sinéresis).- Textura, elasticidad.- Aroma en quesos.

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Citrato---diacetilo----aroma.

Proteolisis y lipólisis------aroma y textura:

- proteasa y proteinazas de “vida larga”.- Adición de renina o proteasas fúngicas----aminoácidos libres.- Renina actúa sobre enlances peptídicos de radicales fenilalanil y metionil de la

caseina---desestabilización de la micela-----agregación de la micela----precipitación, coagulación.

- S thermophilus en asociación a proteinasa de pared de L bulgaricus produce más ácido láctico.

- Enterococcus / Streptoccus grupo D: tiramina, histamina, triptamina(aminas tóxicas)

TEMA 16. INDUSTRIAS DE PANIFICACIÓN

VEGETALES FERMENTADOS:

Hortalizas, cereales, legumbres: países asiáticos.Hortalizas, col, pepinos, aceitunas: Europa

Ventajas de este tipo de conservación(contaminación deliberada):

- Bajo coste energético de su producción.- Características organolépticas particulares y apreciadas por el

consumidor(elevada apetencia, eliminación de flatulencia, sabor vegetal).- Aportes nutricionales mayores que los del vegetal substrato, debidos a las

bacterias lácticas.- Producto final de alto/mayor poder de conservación que el vegetal substrato.- Alimentos estables y microbiológicamente sanos.

La mezcla por inmersión de vegetales + salmuera húmeda: medio de enriquecimiento selectivo, en base a :

- la extracción de agua y nutrientes del vegetal.(entre los nutrientes destacan los azúcares fermentables, aminoácidos, vitaminas).

- Crear un ambiente ácido(debido al ácido láctico y otros ácidos) y con efecto tampón pobre(el ácido se acumula y las bacterias sensibles mueren).

- Crear un ambiente anaerobio en el que los productos de fermentación no se oxidan.

- Se favorece el crecimiento de bacterias lácticas y levaduras.- Se inhiben bacterias aerobias, hongos pectinolíticos, anaerobias

estrictas(Clostridios, desulfuvibrio)

En el proceso de fermentación influyen:

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- Acidez, PH y capacidad tampón, cantidad de azúcares fermentables del vegetal.- Presencia de inhibidores microbianos naturales(fenoles, taninos).- Temperatura.- Exposición al aire o a el sol durante el proceso.

Importante pasar de métodos artesanales a métodos industriales controlados.

El carácter de textura y sabor deseable se debe a la mezcla del ácido láctico y otros metabolitos.

Producción de aceitunas aderezadas tipo español(Olea europala regalis)

1) Selección de la variedad de aceitunas: gordal o sevillana, manzanilla, etc y el grado de madurez. Para aceitunas verdes se cogen frutos no maduros entre Sep-Dic y para aceitunas negras, frutos maduros entre Dic-Feb.

2) Tratamiento con lejía = cocido. Inmersión en solución 1-2% NaOH, n horas (la lejía penetra 2/3 – ¾ de pulpa): eliminación de oleuropeina---- favorecer la fermentación láctica.

3) Lavados sucesivos. 30h : eliminar la lejía y el amargor / bajada del PH(6-7)

4) Trat salmuera(líquida) y fermentación: NaCl (5-8% en agua)----salida de fluidos de las aceitunas al medio---medio rico en nutrientes. Desarrollo de microbiota resistente al tratamiento.

Fase 1 (7-14 días). Inicio PH: 6-7Crecimiento de microbiota variada rica en mohos, levaduras y bacterias saprofitas.Desarrollo prevalente de Leuconostoc mesenteroides: formación de CO2, etanol, H2, acético y láctico. Es una bacteria láctica heterofermentadora.Interesan iniciadores resistentes a la lejía.

Fase2 (14-21 días)Crecimiento de Leuconostoc mesenteroides: bajada del PH(4,2)Desarrollo de EnterobacteriasDisminución de otros Leuconostoc, Pediococcus y otras bacterias lácticas tipo cocoAparición de Lactobacillus.

Fase3(4-5meses)Crecimiento de Lactobacillus( L brevis y plantarom)Producción de ácido láctico (0,7-1 %, PH<4)El PH muy ácido inhibe a los Lactobacillus y microbiota indeseable----- Estabilización microbiana-----aquí terminaría la fermentación.

Fase 4Es perjudicial. Este paso hay que bloquearlo.Fermentaciones secundarias.Desaparecen los Lactobacillus y aparecen Propionibacterium, Desulvovibrio. Sube el PH. Se producen otros ácidos orgánicos y SH2

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5) Escogido. Clasificación y envasado con adición de ácido ascórbico que inhibe levaduras.

Iniciador seleccionado tipo mixto:

- Leuconostoc mesenteroides.- Lactobacillus brevis, L plantarum- Pediococcus rhamnosus

Cepas de crecimiento rápido y dominante sobre otras cepas autóctonas bajo condiciones de salinidad, PH, Tª del proceso y capacidad de floculación.

EMBUTIDOS FERMENTADOS

Tipos:- carne picada, + /- otros ingredientes.- Piezas grandes (jamones, lomos).- Secos: 30-40% humedad (salazón y fermentación)- Semisecos: 50% humedad (sal + fermentación, opcional ahumado y calor)

Tienen una actividad del agua < 0,85

Parámetros a controlar en producción:

- PH y concentración de azúcar (en relación con la intensidad de la fermentación, descenso del PH y potencial redox).

- Humedad, aw

- Concentración de ClNa, NO3, NO2 (halotolerancia y capacidad de reducir nitratos): ClNa( sabor, bacteriostático-bactericida, disminuye aw) ; NO2 ( color y aroma, estabilidad microbiológica); SO2 ( aumento color carne fresca. Prohibido en algunos países).

- Temperatura: psicotrofia-mesotrofia de las cepas.

- Procesos de fermentación, ahumado, maduración: aroma final.

Resistentes a sal y nitritos.

Procesado del jamón curado:

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- Jamones crudos. Refrigerar a 4ºC 24h.- Untar con salmuera seca (cloruro sódico, +/- 1% de nitrato sódico, rara vez

nitritos).- Incubar 1 día por Kg de peso(8-10 días). Tiene lugar la penetración de la sal

hasta 4,5-7% en masa.- Lavar para eliminar la sal.- Colgar en cámaras refrigeradas(1-3ºC) entre 30-60 días.- Pasar a cámaras de maduración. Inicialmente a 16-20ºC 4 meses; subir

gradualmente la Tª hasta 30ºC, mantener 2-4 meses más.

La sal y la deshidratación rebajan la aw, y esta junto con la baja Tª crean una barrera que impide el desarrollo de microbiota indeseable, pero favorece el desarrollo de bacterias(lácticas y micrococos) y mohos psicotrofos deseables.

Embutidos de carne picada, tipo español:

Carne picada:- salazón seca ( sal, nitratos, azúcar).- Saborizante ( pimentón y otras especias).- Iniciadores ( Micrococcus y Lactobacillus, Pediococcus, Debaryomices,

Penicillium).

Pasos: embuchado, fermentación, secado 26-35ºC, ahumado 60-68ºC (se genera creosota)

Evolución de las asociaciones microbianas en función del tiempo en la producción de embutidos tipo salchichón:Las coliformes disminuyen y se anulan, las lácticas aumentan hasta tasas elevadas(son las dominantes), aumentan en menor medida los micrococos.Cuando hay PH ácido y no competencia con coliformes aparecen levaduras y mohos.Streptococos tipo D se mantienen +/- estables pero no deben presentar tasas elevadas porque generan aminas vasopresoras. El ácido láctico conlleva un descenso del PH hasta alcanzar el PH final del producto.

Barrera: cloruro sódico, nitrato sódico, nitrito sódico, ascorbato, el PH, polifosfatos, sorbato, la Tª del proceso, la Tª de almacenamiento, material de envasado contribuyen al desarrollo de una barrera que previene la producción de toxinas, impide el crecimiento vegetativo, se opone a la germinación de las esporas de Clostridium botulinum que son contaminantes accidentales del magro de cerdo crudo.

Una alternativa a los nitratos:

- canosina: antioxidante. Evita enranciamiento oxidativo. Obtención por ingeniería de proteínas.

- Monascina (Monascus puepureus): antioxidante, colorante, bactericida.- Radurización: 40 Kgray mata a Clostridium. 10Kgray es la concentración

permitida en alimentos.

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Los hongos: del ambiente Los micrococos: de la carne del animal.

LEVADURAS EN ALIMENTOS FERMENTADOS: pan, cervezas, vinos:

- Hongos unicelulares.- Grupo heterogéneo.- Anaerobias facultativas ( en presencia de oxígeno, aceptor final de e . En ausencia de

oxígeno se induce la fermentación----compuestos orgánicos como aceptores y donadores de e----etanol, CO2, ATP y poder reductor).

- Aplicación industrial:1. Panadería y productos de panificación.2. Cervecería y cervezas.3. vinificación y vinos.4. destilación y licores.5. Alimento o “SCP”.6. Derivados de levaduras(autolisados, etc)7. Producción de etanol y carburante.

Saccharomyces spp Ascomicetos. Se reproducen vegetativamente por gemación. Anaerobios facultativos. Utilizan hexosas y maltosa, no utilizan polisacáridos.

Levaduras de panificación:

Saccharomyces spp

1. Fuerte actividad glicolítica. Fermentación en bajas condiciones de hexosas en la masa. Producción elevada de CO2.

2. Elevada actividad maltasa y de otras enzimas en anaerobiosis(invertasa en pastelería)

3. Estabilidad osmótica frente a sales y azúcares y ante las grasas.

4. Tolerancia al PH.

5. Calidad en cuanto a la fermentación de la masa y buena producción de biomasa por unidad de sustrato.

6. Buena estabilidad durante el almacenamiento, secado y condiciones de reconstitución.

Saccharomyces se divide por gemación, metabolismo anaerobio facultativo. En presencia de oxígeno---fosforilación oxidativa----tiempo de generación corto----incremento ATP---incremento de masa(uso: masa microbiana o como iniciador).

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En ausencia de oxígeno----fosforilación a nivel de sustrato----tiempo de generación largo---menos ATP---poca masa----muchos productos finales: etanol(es clave en la producción de bebidas alcohólicas) y CO2 (clave en la producción del pan )

En el proceso de panificación es importante:- etanol: se evapora- el CO2 : ojos - azucares : deshidratación dextrina---camarelización en superficie.

Preparación de la masa panaria:

100 Kg harina + 64 l agua + 35gr/l sal + 33 g/l levadura + aditivos----fermentación 30ºC

Fases de la masa:Continuas:

- retículo del gluten hidratado. Confiere cohesión. Proteínas de reserva: gluteninas: elasticidad y prolamina : extensibilidad.

- Disolución formada por agua libre.

Discontinuas:- granos de almidón intercalados en el gluten.- Aire incluido en la masa.

Mejoradores del pan:

Distintas variedades de trigo(80 variedades), distintas calidades y tipos de pan.

Enzimas: alfa y beta amilasas, proteasas(de malta o microbianas), diastasa(harina de habas). Las amilasas son pocas en el trigo pero hay muchas en malta de cebada germinada. Degradan almidón para aumentar los residuos reductores. Las proteasas degradan gluten. Malta: mejorador donde el sustrato es el almidón.

Lecitina de soja, vitaminas, sacarosa , glucosa, ácido ascórbico 1 % (aumenta la tenacidad del gluten)

Levadura recombinante productora de alfa-amilasa y x24 endoxilanasa:1º paso: clonación del gen de la alfa-amilasa.Aspergillus orizae---obtención de ADN---clonación en plásmido---introducir plásmido en cepa de Sacharomyces de panadería.2º paso: clonación del gen x24Aspergillus nidulans---ontención del DNA---clonación en plásmido con gen alfa-amilasa---introducir plásmido en cepa Sacharomyces de panadería alfa-amilasa + xilanasa---- producción para: aumentar el volumen(30%), alvéolos homogéneos, mayor duración, minimizar alergias.

Alteraciones microbianas del pan:

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Enmohecimiento(más importante): Rhizopus nigricans, Penicillum expansum, Aspergillus niger, Monilia sitophila.

Viscosidad: Bacillus subtilus, mesenterisus, panis

Pan rojo: Serratia marcencens, Monilia sitophila.

Pan azucarado: Leuconostoc mesenteroides.

Levaduras en cervecerías y destilería:

1. Buena utilización de azucares del mosto. Actividad maltasa. Comportamiento apropiado en el fermentador.

2. Producción de etanol y CO2.3. Facilidad de floculación.4. Sabor y aromas agradables.5. En levaduras de destilería habilidad para utilizar trisacáridos, dextrinas y

almidón. Tolerancia a altas concentraciones de azucares y de etanol.

Es esencial la malta y la levadura porque aportan las alfa y beta-amilasas.

Levaduras de producción de vinos:

1. Rápido inicio de la fermentación. Resistencia a altas concentraciones de azucar.2. Fermentación no espumosa.3. Bajo residuos de azúcar, ác volátiles, SH2, CO24. Bajos niveles de acetaldehídos residuales.5. Alta producción de etanol(> 15% V/V). Resistencia definida.6. Neutralidad sensorial de la levadura.7. Resistencia al sulfito(producto de higienización) y al tanino (vinos rojos)8. Rango de Tª de crecimiento amplio (4-32ºC)9. Fermentación bajo presión en vinos espumosos.10. Depósito firme en vinos espumosos.

BEBIDAS FERMENTADAS.

Sustrato: uvaMicroorganismos: Saccharomyces, otras levaduras.Producto: vino---destilación----brandy

Frutas + Saccharomyces : sidra, perry----destilación---calvados

Higos, dátiles + S cerevisiae, lactobacillus brevis, Lactococcus lactis : TIBI (láctico+etanol)

Agave + Zymonomas mobilis(bacteria) : pulque---destilación---tequilaCebada + amilasas, proteasas(malta) + S cerevisiae, S carlsbergensis, bacterias lácticas: cerveza “ale” , cerveza “lager” , cerveza “ácida”.

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Cereales + amilasas(malta) + levaduras : destilación----wisky y destilados.

Arroz cocido + Aspergillus orizae(hidrólisis almidón): KOJI--- Saccharomyces sake + lactobacillus---- sake(licor de arroz: doble fermentación)

Ej de mejora genética de cerveza: híbrido II(iniciador para cervezas con 0 de azúcar)

TEMA 18. LOS MICROORGANISMOS COMO ALIMENTO

Alemania, 1910-1915. No tenían comida: “Saccharomyces cerevisiae” , 10.000 Tm/año en condiciones higiénicas no estériles. Es amarga y sólo usa azúcares.

“Cándida arborea” y “ C utilis”, 16.000Tm/año: da una masa no amarga, de sabor agradable.

Organismos primarios: producción directa----alimentoOrganismos secundarios: proceden de otro proceso.

Levadura de cerveza: sabor amargo. Lavar con solución sosa caustica y agua, Ph 5-5,7 ; secar, salar, añadir vits del grupo B.

Década 1960-1970:

- Reconocimiento mundial de la escasez de proteinas para consumo humano y animal.

- Necesidad de combatir la polución de residuos industriales orgánicos.- Sociedad Francesa de Petróleos: oxidación biológica de fracciones de

petróleo(fuente de C) por microorganismos(para evitar polución). Interés de otras compañías petrolíferas.

- El Instituto Tecnológico de Massachussets(MIT): acuña el término “Single cell proteins”(SCP) para llamar a los microorganismos usados como fuente proteica. Primera conferencia internacional del MIT sobre SCP, en 1967. La British Petroleum(BP) presentó los primeros resultados sobre una base industrial. Segunada conferencia(1973), muchas compañías: procesos de producción industrial.

Selección de microorganismos:

- No patógeno: plantas, animales y hombre.- Características genéticas estables.- Buen valor nutricional. Alto valor biológico, digestibilidad y eficacia proteica.

Composición equilibrada en aminoácidos esenciales.- Exento de sustancias tóxicas o alérgicas.- Características organolépticas aceptables.- EN INDUSTRIA:

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- Bajos costes de producción.- Tasa de crecimiento elevada: utilización de fuente de C y energía barata:

prototrofos- Ventajas selectivas sobre el medio de cultivo, facilidad de extracción,

purificación.

Levaduras

“Saccharomyces cerevisiae”, “ S civarum”(alimentos infantiles)

Cándida utilis(Torula yeast), C arborea, C pulcherrima, C lipolítica

Kluyveromyces fragilis (lecheras), Torulopsis, Trichosporum puelulans.

En conjunto: Endomycopsis fibuliger(10%) y Candida utilis(90%)crece rápido-----Symba process

Ventajas sobre bacterias y algas:

- Mejor aceptación por el público.- Menor contenido en ácidos nucleicos.- Mayor facilidad de recogida y concentración.- Crecimiento a PH bajo.

MohosPaeciblomyces varioti, Fusarium graninearum(micoprotein), Geotrichum candidum.

Bacterias

Methylophilus methylotrophus(Pruteen)piensos ; Methylomonas, otras utilizan CH4

Hydrogenomonas(usa H2 y CO2), Pseudomonas, Acinetobacter(petroleo), Cellulomonas(celulosa), Lactobacillus(lactosuero). Mezclas.

Ventajas:- Crecer en sustratos muy diversos.- Tiempo de generación corto.- Elevado contenido proteico.

Desventajas:- Escasa aceptación.- Dificultades de recolección, pequeño tamaño(encarece).- Alto contenido en ácidos nucleicos.- Las células se deben romper para reducir toxicidad de componentes de pared y

aumentar valor nutritivo.

Microorganismos en producción de SCP

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- Algas eucarióticas: Chlorella, Scenedesmus, Dunnanniella. Se usan como alimento de larvas que son alimento de copépodos, langostinos.

- Algas procarióticas: Spirulina máxima(sensación de saciedad, rica en proteinas). Utilización limitada por factores: geográficos(necesita Tª cálida, mucho sol y CO2) y nutritivos(pared celular indigerible).

Microorganismos como fuente proteica:

- Elevado contenido proteico: el 50% masa es proteina cruda con mucha lisina pero pocos aminoácidos azufrados.

- Tasa de crecimiento elevada.- Rendimiento proteico elevado.

Ventajas en cuanto al producto:- Composición de aminoácidos equilibrada, salvo aminoácidos azufrados. Ricas

en vits y fact de crec- Posibilidad de modificación genética.

Ventajas en cuanto al sustrato(producción):- Utilizan sustratos abundantes y baratos. Contribuyen a la descontaminación. Son

sustratos no consumibles.

CO2: microalgas e HydrogenomonasMetano y/o metanol, etanolHidrocarburos(n-alcanos y gas-oil)

Subproductos industriales: lactosuero, hidrolizados amiláceos, caña o remolacha, aguas residuales(cuidado)

PROCESO:- Posibilidad de control sobre las condiciones de crecimiento: PH, Tª, aireación,

control de la contaminación,etc.- Proceso continuo, ininterrumpido.- Pequeña superficie de la explotación(bioreactor, fermentador de 0,2 Ha=16000

Ha trigo).- Independencia de las condiciones climáticas.- Flexibilidad en el diseño de la fábrica-proceso.

Problemas en la producción de SCP:

- Cultivos puros.- Aminorar efectos productos de metabolismo(levaduras: histamina y tiramina

alérgicas).- Paredes celulares indigestas o tóxicas.- Tensión alta de ácidos nucleicos.- Color, sabor, olor en microalgas.- Las células han de ingerirse muertas.

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- Controles severos sobre poder nutritivo, ausencia de toxicidad y características organolépticas.

- Proceso:- Condición limitante: fuente de C barata. Fluctuaciones en precio y

disponibilidad.- Instalación con materiales no tóxicos.- Proceso de extracción-purificación.

Los microorganismos también se cultivan para producir metabolitos que se extraen y se usan como aditivos alimentarios: tecnológicos, sensoriales y nutricionales.

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