UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIAPAS

FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICASTURNO VESPERTINO

CAMPUS IV

MICROBIOLOGIA INDUSTRIALUNIDAD 2

MICROORGANISMOS EN LOS ALIMENTOS

TIPOS DE MICROORGANISMOS PRESENTES EN ALIMENTOS

Clasificación de los alimentos según su acidez (Cameron y Esty, 1940) y grupos de

microorganismos causantes de alteraciones en alimentos

Grupos según grado de acidez

Rango de pH Grupos de alimento Microorganismos

Grupo 1: poco ácidos > 5

Productos cárnicos Productos marinos

Leche Hortalizas

Aerobios esporulados Anaerobios

esporulados Levaduras, mohos y

bacterias no esporuladas

Grupo 2: semiácidos 4,5 < pH < 5,0

Mezclas de carne y vegetales

Sopas Salsas

Grupo 3: ácidos 3,7 < pH < 4,5

Tomates Peras Higos Piña

Otras frutas

Bacterias esporuladas Bacterias no esporuladas Levaduras

Mohos

Grupo 4: muy ácidos PH < 3,7 Encurtidos

Pomelo Zumos cítricos

En general, los microorganismos se asocian con grupos

particulares de alimentos.

Éstos pueden sobrevivir al tratamiento térmico requerido

para el enlatado o bien contaminar el alimento después de dicho tratamiento debido a

suturas o fugas del envase.

Cuando la contaminación es anterior al tratamiento, es posible predecir el microorganismo

responsable si se conocen bien la naturaleza del alimento y las condiciones a las que se ha

sometido dicho alimento.

AEROBIOS ESPORULADOS:

Los más difundidos son los del género Bacillus, que tiene su origen en el suelo y agua, por lo que casi siempre están presentes en las materias primas empleadas en conservas.

Su temperatura óptima de crecimiento oscila entre los 28 y 40 ºC para la mayoría, aunque existen algunos termófilos, que pueden desarrollarse a 55 ºC e incluso 70 ºC.

Los tipos de alteraciones que pueden tener lugar son: la fermentación simple, la producción de gas y la de ácido y gas.

La fermentación simple es la más común y se debe al ataque de los carbohidratos con producción de

ácido y sin producción de gas. B. stearothermophilus y B. coagulans son los principales termófilos

causantes de la fermentación simple.

La producción de gas por aerobios esporulados se debe a la denitrificación del nitrato en carnes curadas enlatadas, maíz, guisantes, etc. B. cereus y B. mesentericus aparecen en salmón y cangrejos. B. macerans y B. polymixa forman ácido y gas.

ANAEROBIOS ESPORULADOS:

Los anaerobios esporulados proceden principalmente del suelo, por lo que se encuentran ampliamente

distribuidos en la leche, hortalizas y otros productos alimenticios.

El género más importante es el Clostridium, pudiendo encontrar organismos termófilos y mesófilos. Los sacarolíticos son los más importantes, produciendo gran cantidad de gas a partir de los carbohidratos, principalmente dióxido de carbono e hidrógeno, lo que da lugar al abombamiento de las latas.

La temperatura óptima de desarrollo se sitúa alrededor de los 55 ºC, apareciendo sobre todo en países cálidos, donde las temperaturas de almacenaje pueden sobrepasar los 35 ºC. También los termófilos pueden ser causantes de una alteración sulfurosa, en este caso con producción de ácido sulfhídrico.

Los organismos mesófilos también tienen importancia y son los causantes de la

fermentación simple. Entre estos destaca Clostridium botulinum.

• Es el más resistente de los microorganismos que intoxican los alimentos, por lo que la industria de enlatado admite de forma general que todos los productos no ácidos tratados deben cumplir los requerimientos básicos necesarios para destruir a C. botulinum (esterilización durante 2,8 minutos a 121,1 ºC).

Levaduras, mohos y bacterias no esporuladas

• Los únicos importantes en los alimentos de acidez baja y media son aquéllos con resistencia térmica relativamente baja, los que producen alteraciones por fugas en la lata y aquéllos que producen alteraciones en la leche condensada y las carnes curadas enlatadas (jamón, bacon, etc.).

Entre las levaduras destacan las fermentadoras de la sacarosa que se desarrollan en la leche condensada, ya que este alimento no es sometido a ningún tratamiento térmico, sino que la base de su conservación radica en su elevado contenido en azúcar.

Levaduras

• Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscópicos unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la descomposición mediante fermentación de diversos cuerpos orgánicos, principalmente los azúcares o hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias.

• Una de las levaduras más conocidas es la especie Saccharomyces cerevisiae. Esta levadura tiene la facultad de crecer en forma anaerobia realizando fermentación alcohólica. Por esta razón se emplea en muchos procesos de fermentación industrial, de forma similar a la levadura química, por ejemplo en la producción de cerveza, vino, hidromiel, aguol, pan, antibióticos, etc.

Papel de las levaduras en la industria

• Las levaduras son consideradas generalmente como favorables cuando se asocian a los alimentos, debido al papel que juegan en la obtención de productos y bebidas fermentables, entre los que se conocen la fabricación de pan y productos de pastelería; producción de alcohol, vinos y cidras, cervezas, entre otras bebidas.

• Presenta escasa resistencia al calor, por lo que no son frecuentes en enlatados sometidos a tratamiento térmico y sí cuando el tratamiento es subtérmico o cuando se producen fugas.Son responsables de la fermentación de salsas ácidas, gelatinas y productos similares cuya conservación depende de los ácidos, el azúcar y la sal.

ALIMENTOS ALTERADOS POR LA ACCIÓN DE LEVADURAS

• Vegetales: Sobre los vegetales crecen un amplio grupo de microorganismos; Entre los grupos de levaduras que forman la micoflora normal de vegetales predominan los Basidiomycetes, e incluso han sido fuente de aislamiento y descripción de nuevas especies, por ejemplo: Bullera crocea y B. armeniaca.

• Alimentos fermentados y ácidos: Algunos alimentos son conservados en vinagre y sal, con o sin preservante químico. Entre ellos se incluyen pescados, vegetales, mayonesas y aderezos para ensaladas. En estos alimentos predominan como contaminantes las bacterias ácido lácticas y levaduras.

• Se han reportado especies de Pichia anomala y de los géneros Candida y Pichia capaces de tolerar hasta el 20 % de humedad, como contaminantes de setas comestibles conservadas en salmuera.

• Productos de panadería: Ciertos agentes contaminantes están presentes en los preparados comerciales de levadura seca de panadería, las levaduras salvajes alcanzan hasta el 10 %. Los grupos de levaduras Basidiomycetes contaminantes pertenecen a las especies de Cry. albidus, Cry. laurentii y Rho. glutinis.

• Productos lácteos: Las levaduras poseen determinadas características particulares que les permiten crecer y contaminar en alimentos de origen lácteo, entre ellas la fermentación/asimilación de la lactosa, producción de enzimas proteolíticas extracelulares.

• Carnes y derivados cárnicos: La flora típica contaminante de las carnes frescas y derivados cárnicos la conforman bacterias.

• La actividad contaminante de las levaduras sobre alimentos puede inhibirse por dos vías; mediante la aplicación de métodos físicos con actividad bactericida, entre los que se destacan la esterilización por calor a presión y por filtración y por la aplicación de condiciones ambientales desfavorables con efecto bacteriostático, tales como bajos valores de pH y temperatura.

Mohos

• El moho es un hongo que se encuentra tanto al aire libre como en lugares húmedos y con baja luminosidad. Existen muchas especies de mohos que son especies microscópicas del reino fungi que crecen en formas de filamentos pluricelulares o unicelulares.

• Byssochlamys fulva es la especie de mohos de mayor importancia en los alimentos enlatados ácidos. Afecta a frutas enlatadas y embotelladas. Es responsable de la desintegración de la fruta por descomposición del material pectínico. Las latas a veces se abomban debido al desprendimiento de dióxido de carbono. Su temperatura óptima de crecimiento es de 30-37 ºC y resulta altamente resistente al calor.

• Byssochlamys nivea es semejante al anterior y es mucho más frecuente enla alteración de fresas enlatadas.

Penicillium afecta a las grosellas enlatadas y es altamente termorresistente.

• Aspergillus también es termorresistente y se presenta en las fresas enlatadas.

Rhizopus nigricans es responsable de la degradación de las frutas enlatadas y especialmente del albaricoque.

Rhizopus stolonifer ocasiona el ablandamiento de los albaricoques enlatados.

Bacterias esporuladas

• Podemos encontrar bacterias anaerobias sacarolíticas y otras responsables de la fermentación simple. Dentro de las primeras destacan Clostridium pasteurianum, que produce la alteración gaseosa de frutas y tomates enlatados y que no se desarrolla a pH inferior a 3,7, y C. butyricum, que afecta también a las frutas enlatadas.

• Bacillus coagulans es responsable de la fermentación simple en el jugo de tomate enlatado, ocasionando además sabores anormales. Es termófilo y se desarrolla aun pH de 4,2.

• B. macerans, produce alteraciones gaseosas en frutas enlatadas y junto a B. polymixa, en hortalizas y frutas enlatadas.

Bacterias no esporuladas

• Son bacterias Gram positivas productoras de ácido láctico (cocos y bacilos) y algunas son productoras de gas. Pueden desarrollarse con escasa tensión de oxígeno y son responsables de fermentaciones de vegetales. Se destruyen con tratamiento térmico a menos de 100 ºC.

• Lactobacillus brevis causa una vigorosa fermentación en Ketchup y productos similares y es formador de gas.

Leuconostoc pleofructi produce la alteración de los jugos de fruta, dando lugar a la formación de una película de limo en las soluciones de azúcar (alteración de productos de tomate).

• Leuconostoc mesenteroides da lugar a la alteración gaseosa de la piña enlatada.

MICROBIOTA AUTÓCTONA Y CONTAMINANTE

El término microbiota hace referencia a la comunidad de

microorganismos vivos residentes en un nicho ecológico

determinado. Los más comunes son los Staphylococcus aureus,

Escherichia coli, Candida albicans, algunos de los cuales pueden

causar enfermedades en casos especiales, por lo que se les llama

patógenos oportunistas.

• La microbiota humana se divide en dos categorías:

• Microbiota autóctona: Engloba a aquellos microorganismos que colonizan al hospedero durante un tiempo prolongado, pueden participar en las funciones fisiológicas y han evolucionado junto a la especie

• Microbiota alóctona: Que incluye a los microorganismos que se pueden encontrar en cualquier hábitat y en cualquier sistema, normalmente no contribuyen a la fisiología del hospedero y están presentes de forma transitoria o latente.

CONTAMINANTE

Los microorganismos, y en concreto las bacterias, son la principal causa de enfermedades causadas por el consumo de alimentos contaminados.

• Se habla de cómo evitar su presencia, de sus consecuencias sanitarias y socioeconómicas, pero a menudo no se conocen lo suficiente.

LA CONTAMINACIÓN MICROBIOLÓGICA, SOBRE TODO LA BACTERIANA, ES LA CAUSA MÁS

COMÚN DE PROBLEMAS SANITARIOS DERIVADOS DE LA ALIMENTACIÓN

Cualquier alimento debería estar libre de la presencia de microorganismos patógenos.

Un análisis de las principales bacterias patógenas responsables de enfermedades causadas por el consumo de alimentos contaminados obliga a tener en cuenta Bacillus cereus, Campylobacter jejuni, Clostridium botulinum, Escherichia coli enteropatógeno y Staphylococcus aureus.

Bacillus cereusBacillus cereus, un bacilo de tamaño grande que

forma esporas, es un microorganismo ampliamente distribuido en la naturaleza y en los alimentos

• . Para que se evidencien los síntomas deben ingerirse cantidades muy elevadas de esta bacteria que, una vez en el tracto intestinal, libera una toxina (exoenterotoxina) provocando una gastroenteritis

Campylobacter jejuni

Carne o pollo crudo o mal cocinado son los alimentos que más a menudo se relacionan con C. jejuni El nombre de la bacteria hace referencia a su forma, campylo, de origen griego, que significa curvado.

• . Se trata de bacterias finas, filamentosas y dobladas a modo de comas. Su ingestión produce infecciones intestinales

Clostridium botulinumClostridium botulinum es una bacteria en forma

de bastoncito que vive habitualmente en el suelo en condiciones anaerobias (en ausencia de oxígeno), produce esporas resistentes y genera gas.

• La intoxicación la produce la toxina botulínica, una potentísima neurotoxina que ataca al sistema nervioso. Se trata de una de las más peligrosas que se conoce, pudiendo ocasionar la muerte a dosis bajísimas

Yersinia enterocolítica:

Se trata de una enterobacteria psicrótrofa, es decir, que crece a temperaturas de refrigeración, y de la que sólo algunas cepas son enteropatógenas.

• Causa la yersiniosis, una enfermedad que cursa con dolor abdominal, diarrea o vómitos, síntomas que recuerdan una apendicitis y que aparecen entre las 24 y 36 horas tras la ingestión del alimento contaminado.

TIPOS DE

CONTAMINANTES DE

ALIMENTOS

La contaminación de los alimentos consiste en la presencia de productos relacionados, con sustancias de origen biológico, químico, (riesgosas o tóxicas para la salud del consumidor), y productos físicos.

1. La contaminación biológica alimentarla. Es un fenómeno que se presenta por la invasión de microbios patógenos (patos = enfermedad; geno = que da origen) durante la elaboración, la manipulación, el transporte y la distribución al público de los alimentos, u originada por el mismo consumidor. Las principales causas son las siguientes:

Animales enfermos que dan origen a productos contaminados.

Tal es el caso de vacas lecheras con tuberculosis, que producen leche con el bacilo de la TBC; la leche y el queso que producen la fiebre de Malta, especialmente de origen caprino; la carne de cerdo infectada con triquina, y muchos otros casos.

La contaminación de alimentos durante la elaboración, manipulación, transporte y distribución al público por falta de las previsiones sanitarias requeridas.

Son muy frecuentes los casos de verduras contaminadas por riego y lavado con aguas servidas; la manipulación de alimentos en lugares sucios (suelo, polvo, etc.); el contacto de los mismos con animales, como los perros; el transporte en forma no higiénica (sin refrigeración, sin cobertura, etc.); y el deterioro por almacenamiento prolongado sin las medidas necesarias (refrigeración).

2. La contaminación química alimentarla. Se debe a la presencia de elementos o sustancias químicas provenientes de desechos de actividades humanas, de la adición deliberada de sustancias a los alimentos, o sustancias tóxicas de origen natural, que convierten a un alimento en peligroso para la salud. Este tipo de contaminación puede ser causada por:

La presencia de metales pesados, por lo general tóxicos, en bajas concentraciones. Los principales son plomo, arsénico, mercurio, cadmio, cobalto, estaño y manganeso.

Pesticidas (plaguicidas, biocidas o agrotóxicos), que son diversas sustancias químicas usadas para el control de plagas (ratas, insectos, hongos, etc.) como carbamatos, insecticidas órganoclorados, insecticidas órganofosforados, fungicidas y herbicidas, utilizados en los cultivos y algunos muy peligrosos, como el DDT.

PROCEDENCIA DE LOS MICROORGANISMOS PRESENTES EN LOS ALIMENTOS: AMBIENTE,

MATERIAS PRIMAS, ELABORACION Y MANIPULACIÓN

Ciertos microorganismos patógenos son potencialmente transmisibles a través de los alimentos. En estos casos, las patologías que se producen suelen ser de carácter gastrointestinal, aunque pueden dar lugar a cuadros más extendidos en el organismo e, incluso, a septicemias.

Las patologías asociadas a transmisión alimentaria pueden ser de dos tipos: infecciones alimentarias producidas por la ingestión de microorganismos o intoxicaciones alimentarias producidas como consecuencia de la ingestión de toxinas bacterianas producidas por microorganismos presentes en los alimentos. En ciertos casos, pueden producirse alergias alimentarias causadas por la presencia de microorganismos.

• Para que se produzca una toxiinfección es necesario que el microorganismo haya producido:

• a) Suficiente número para colonizar el intestino.• b) Suficiente número para intoxicar el intestino.• c) Cantidades de toxina significativas.

Para que una bacteria pueda causar una infección, además de las condiciones

anteriores es necesario que el microorganismo presente un rango de temperaturas de

crecimiento compatible con la temperatura corporal de los organismos superiores (40ºC).

Esto es la causa de que patógenos vegetales no

sean patógenos animales y que la mayoría de psicrófilos y psicrótrofos no sean de gran

relevancia en patología

GRACIAS POR SU

ATENCIÓN