UNIVERSIDAD AUTNOMA DE CHIAPAS

FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS TURNO VESPERTINO CAMPUS IV MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL UNIDAD 2

MICROORGANISMOS EN LOS ALIMENTOS

TIPOS DE MICROORGANISMOS PRESENTES EN ALIMENTOSClasificacin de los alimentos segn su acidez (Cameron y Esty, 1940) y grupos de microorganismos causantes de alteraciones en alimentos

Grupos segn grado de acidez

Rango de pH

Grupos de alimento Productos crnicos

Microorganismos

Grupo 1: poco cidos >5

Productos marinos

Leche HortalizasMezclas de carne y vegetales Sopas Salsas Tomates Peras Higos Pia Otras frutas Encurtidos Pomelo Zumos ctricos

Grupo 2: semicidos

4,5 < pH < 5,0

Aerobios esporulados Anaerobios esporulados Levaduras, mohos y bacterias no esporuladas

Grupo 3: cidos

3,7 < pH < 4,5

Grupo 4: muy cidos

PH < 3,7

Bacterias esporuladas Bacterias no esporuladas Levaduras Mohos

En general, los microorganismos se asocian con grupos particulares de alimentos. stos pueden sobrevivir al tratamiento trmico requerido para el enlatado o bien contaminar el alimento despus de dicho tratamiento debido a suturas o fugas del envase.

Cuando la contaminacin 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 ms difundidos son los del gnero Bacillus, que tiene su origen en el suelo y agua, por lo que casi siempre estn presentes en las materias primas empleadas en conservas.

Su temperatura ptima de crecimiento oscila entre los 28 y 40 C para la mayora, aunque existen algunos termfilos, que pueden desarrollarse a 55 C e incluso 70 C.

Los tipos de alteraciones que pueden tener lugar son: la fermentacin simple, la produccin de gas y la de cido y gas.

La fermentacin simple es la ms comn y se debe al ataque de los carbohidratos con produccin de cido y sin produccin de gas. B. stearothermophilus y B. coagulans son los principales termfilos causantes de la fermentacin simple.

La produccin de gas por aerobios esporulados se debe a la denitrificacin del nitrato en carnes curadas enlatadas, maz, guisantes, etc. B. cereus y B. mesentericus aparecen en salmn y cangrejos. B. macerans y B. polymixa forman cido 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 gnero ms importante es el Clostridium, pudiendo encontrar organismos termfilos y mesfilos. Los sacarolticos son los ms importantes, produciendo gran cantidad de gas a partir de los carbohidratos, principalmente dixido de carbono e hidrgeno, lo que da lugar al abombamiento de las latas.

La temperatura ptima de desarrollo se sita alrededor de los 55 C, apareciendo sobre todo en pases clidos, donde las temperaturas de almacenaje pueden sobrepasar los 35 C. Tambin los termfilos pueden ser causantes de una alteracin sulfurosa, en este caso con produccin de cido sulfhdrico.

Los organismos mesfilos tambin tienen importancia y son los causantes de la fermentacin simple. Entre estos destaca Clostridium botulinum.

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

Levaduras, mohos y bacterias no esporuladas Los nicos importantes en los alimentos de acidez baja y media son aqullos con resistencia trmica relativamente baja, los que producen alteraciones por fugas en la lata y aqullos que producen alteraciones en la leche condensada y las carnes curadas enlatadas (jamn, 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 ningn tratamiento trmico, sino que la base de su conservacin radica en su elevado contenido en azcar.

Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscpico s unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la descomposicin mediante fermentacin de diversos cuerpos orgnicos, principalmente los azcares o hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias.

Una de las levaduras ms conocidas es la especie Saccharomyces cerevisiae. Esta levadura tiene la facultad de crecer en forma anaerobia realizando fermentacin alcohlica. Por esta razn se emplea en muchos procesos de fermentacin industrial, de forma similar a la levadura qumica, por ejemplo en la produccin de cerveza, vino, hidromiel, aguol, pan, antibiticos, 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 obtencin de productos y bebidas fermentables, entre los que se conocen la fabricacin de pan y productos de pastelera; produccin 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 trmico y s cuando el tratamiento es subtrmico o cuando se producen fugas. Son responsables de la fermentacin de salsas cidas, gelatinas y productos similares cuya conservacin depende de los cidos, el azcar y la sal.

ALIMENTOS ALTERADOS POR LA ACCIN 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 descripcin de nuevas especies, por ejemplo: Bullera crocea y B. armeniaca.

Alimentos fermentados y cidos: Algunos alimentos son conservados en vinagre y sal, con o sin preservante qumico. Entre ellos se incluyen pescados, vegetales, mayonesas y aderezos para ensaladas. En estos alimentos predominan como contaminantes las bacterias cido lcticas y levaduras.

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

Productos de panadera: Ciertos agentes contaminantes estn presentes en los preparados comerciales de levadura seca de panadera, 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 lcteos: Las levaduras poseen determinadas caractersticas particulares que les permiten crecer y contaminar en alimentos de origen lcteo, entre ellas la fermentacin/asimil acin de la lactosa, produccin de enzimas proteolticas extracelulares.

Carnes y derivados crnicos: La flora tpica contaminante de las carnes frescas y derivados crnicos la conforman bacterias.

La actividad contaminante de las levaduras sobre alimentos puede inhibirse por dos vas; mediante la aplicacin de mtodos fsicos con actividad bactericida, entre los que se destacan la esterilizacin por calor a presin y por filtracin y por la aplicacin de condiciones ambientales desfavorables con efecto bacteriosttico, tales como bajos valores de pH y temperatura.

Mohos El moho es un hongo que se encuentra tanto al aire libre como en lugares hmedos y con baja luminosidad. Existen muchas especies de mohos que son especies microscpicas 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 cidos. Afecta a frutas enlatadas y embotelladas. Es responsable de la desintegracin de la fruta por descomposicin del material pectnico. Las latas a veces se abomban debido al desprendimiento de dixido de carbono. Su temperatura ptima de crecimiento es de 30-37 C y resulta altamente resistente al calor.

Byssochlamys nivea es semejante al anterior y es mucho ms frecuente enla alteracin de fresas enlatadas.

Penicillium afecta a las grosellas enlatadas y es altamente termorresistente.

Aspergillus tambin es termorresistente y se presenta en las fresas enlatadas. Rhizopus nigricans es responsable de la degradacin de las frutas enlatadas y especialmente del albaricoque. Rhizopus stolonifer ocasiona el ablandamiento de los albaricoques enlatados.

Bacterias esporuladas Podemos encontrar bacterias anaerobias sacarolticas y otras responsables de la fermentacin simple. Dentro de las primeras destacan Clostridium pasteurianum, que produce la alteracin gaseosa de frutas y tomates enlatados y que no se desarrolla a pH inferior a 3,7, y C. butyricum, que afecta tambin a las frutas enlatadas.

Bacillus coagulans es responsable de la fermentacin simple en el jugo de tomate enlatado, ocasionando adems sabores anormales. Es termfilo 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 cido lctico (cocos y bacilos) y algunas son productoras de gas. Pueden desarrollarse con escasa tensin de oxgeno y son responsables de fermentaciones de vegetales. Se destruyen con tratamiento trmico a menos de 100 C.

Lactobacillus brevis causa una vigorosa fermentacin en Ketchup y productos similares y es formador de gas.Leuconostoc pleofructi produce la alteracin de los jugos de fruta, dando lugar a la formacin de una pelcula de limo en las soluciones de azcar (alteracin de productos de tomate).

Leuconostoc mesenteroides da lugar a la alteracin gaseosa de la pia enlatada.

MICROBIOTA AUTCTONA Y CONTAMINANTE El trmino microbiota hace referencia a la comunidad de microorganismos vivos residentes en un nicho ecolgico determinado. Los ms 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 patgenos oportunistas.

La microbiota humana se divide en dos categoras: Microbiota autctona: Engloba a aquellos microorganismos que colonizan al hospedero durante un tiempo prolongado, pueden participar en las funciones fisiolgicas y han evolucionado junto a la especie

Microbiota alctona: Que incluye a los microorganismos que se pueden encontrar en cualquier hbitat y en cualquier sistema, normalmente no contribuyen a la fisiologa del hospedero y estn presentes de forma transitoria o latente.

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

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

LA CONTAMINACIN MICROBIOLGICA, SOBRE TODO LA BACTERIANA, ES LA CAUSA MS COMN DE PROBLEMAS SANITARIOS DERIVADOS DE LA ALIMENTACIN

Cualquier alimento debera estar libre de la presencia de microorganismos patgenos. Un anlisis de las principales bacterias patgenas responsables de enfermedades causadas por el consumo de alimentos contaminados obliga a tener en cuenta Bacillus cereus, Campylobacter jejuni, Clostridium botulinum, Escherichia coli enteropatgeno y Staphylococcus aureus.

Bacillus cereus Bacillus cereus, un bacilo de tamao grande que forma esporas, es un microorganismo ampliamente distribuido en la naturaleza y en los alimentos

. Para que se evidencien los sntomas 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 ms 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 ingestin produce infecciones intestinales

Clostridium botulinum Clostridium botulinum es una bacteria en forma de bastoncito que vive habitualmente en el suelo en condiciones anaerobias (en ausencia de oxgeno), produce esporas resistentes y genera gas.

La intoxicacin la produce la toxina botulnica, una potentsima neurotoxina que ataca al sistema nervioso. Se trata de una de las ms peligrosas que se conoce, pudiendo ocasionar la muerte a dosis bajsimas

Yersinia enterocoltica:

Se trata de una enterobacteria psicrtrofa, es decir, que crece a temperaturas de refrigeracin, y de la que slo algunas cepas son enteropatgenas.

Causa la yersiniosis, una enfermedad que cursa con dolor abdominal, diarrea o vmitos, sntomas que recuerdan una apendicitis y que aparecen entre las 24 y 36 horas tras la ingestin del alimento contaminado.

TIPOS DE CONTAMINANTES DE ALIMENTOS

La contaminacin de los alimentos consiste en la presencia de productos relacionados, con sustancias de origen biolgico o qumico y riesgosas o txicas para la salud del consumidor.

1. La contaminacin biolgica alimentarla. Es un fenmeno que se presenta por la invasin de microbios patgenos (patos = enfermedad; geno = que da origen) durante la elaboracin, la manipulacin, el transporte y la distribucin al pblico 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 contaminacin de alimentos durante la elaboracin, manipulacin, transporte y distribucin al pblico por falta de las previsiones sanitarias requeridas. Son muy frecuentes los casos de verduras contaminadas por riego y lavado con aguas servidas; la manipulacin de alimentos en lugares sucios (suelo, polvo, etc.); el contacto de los mismos con animales, como los perros; el transporte en forma no higinica (sin refrigeracin, sin cobertura, etc.); y el deterioro por almacenamiento prolongado sin las medidas necesarias (refrigeracin).

2. La contaminacin qumica alimentarla. Se debe a la presencia de elementos o sustancias qumicas provenientes de desechos de actividades humanas, de la adicin deliberada de sustancias a los alimentos, o sustancias txicas de origen natural, que convierten a un alimento en peligroso para la salud. Este tipo de contaminacin puede ser causada por:

La presencia de metales pesados, por lo general txicos, en bajas concentraciones. Los principales son plomo, arsnico, mercurio, cadmio, cobalto, estao y manganeso. Pesticidas (plaguicidas, biocidas o agrotxicos), que son diversas sustancias qumicas usadas para el control de plagas (ratas, insectos, hongos, etc.) como carbamatos, insecticidas rganoclorados, insecticidas rganofosforados, 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 MANIPULACIN

Ciertos microorganismos patgenos son potencialmente transmisibles a travs de los alimentos. En estos casos, las patologas que se producen suelen ser de carcter gastrointestinal, aunque pueden dar lugar a cuadros ms extendidos en el organismo e, incluso, a septicemias.

Las patologas asociadas a transmisin alimentaria pueden ser de dos tipos: infecciones alimentarias producidas por la ingestin de microorganismos o intoxicaciones alimentarias producidas como consecuencia de la ingestin 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 toxiinfeccin es necesario que el microorganismo haya producido:

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

Para que una bacteria pueda causar una infeccin, adems 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 (40C). Esto es la causa de que patgenos vegetales no sean patgenos animales y que la mayora de psicrfilos y psicrtrofos no sean de gran relevancia en patologa