introduccion a la microbiologia de alimentos
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Microbiología de alimentos
María Marcela Martínez Miranda
M.Sc. Microbiología
Dpto. de Ingeniería de Alimentos
Universidad de Caldas
Introducción a la microbiología de
alimentos
• Concepto de microbiología
de alimentos.
• Aspectos que trata la
microbiología de
alimentos.
• Microorganismos
importantes en alimentos.
• Estado actual de la
microbiología de
alimentos.
Microbiología de alimentos
Ciencia que estudia los
microorganismos en relación con
los alimentos
Análisis microbiológico de alimentos:
microorganismos indicadores
Utilización de los microorganismos en la producción de los alimentos
Factores que afectan el
crecimiento microbiano en los alimentos
Microorganismos patógenos, toxinas y
metabolitos
Conservación de alimentos
Microorganismos deteriorantes de
los distintos alimentos
Uso de microorganismos indicadores de calidad
microbiológica de los alimentos
Control calidad:
– Calidad higiénico
sanitaria: que no se
distribuyan m.o.
patógenos.
– Calidad comercial: que
no se presentes m.o.
deteriorantes que alteren
el alimentos y lo hagan
NO comestible.
Aspectos que trata la microbiología de alimentos
Factores que afectan al crecimiento microbiano en los
alimentos
Aspectos que trata la microbiología de alimentos
• Intrínsecos:
– Nutrientes
– pH
– Potencial redox
– Actividad del agua
– Constituyentes
antimicrobianos
– Estructura biológica
• Extrínsecos:
– Temperatura
– Humedad relativa del
ambiente
– Presencia y
concentración de gases
atmosféricos
– Presencia y actividades
de otros
microorganismos
Factores que afectan al crecimiento microbiano en los
alimentos
Aspectos que trata la microbiología de alimentos
• Implícitos:
– Velocidad de
crecimiento de los
microorganismos.
– Influencia mutua entre
especies: sinergismo,
antagonismo.
• Asociados a los
tratamientos
tecnológicos:
– Tratamiento térmico
– Irradiación
– Conservadores químicos
Microorganismos indicadores
• Son organismos (o
grupos) que advierten:
– manejo inadecuado
– presencia de
microorganismos
patógenos
• Su detección en el
laboratorio es más
sencilla, rápida y/o
económica.
Los principales microorganismos
indicadores en alimentos son:
• Indicadores de condiciones de manejo o de eficiencia de
proceso:
– Mesófilos aerobios (o recuento total)
– Mohos y levaduras
– Coliformes totales
• Indicadores de contaminación fecal:
– Coliformes fecales
– E. coli
– Enterococos
– Cl. perfringens
Importancia del control
microbiológico de los alimentos
• Aumento de nuevos patógenos transmitidos por alimentos.
• Consumidores más conscientes de dichas transmisiones y exigen
alimentos cada vez más seguros.
• Perdidas industriales de grandes cantidades de alimentos por
deterioro microbiano.
• Conocer la calidad microbiológica:
– Materias primas
– Procesos de elaboración
– Ambientes, utensilios, equipos.
– Manipuladores
– Producto final
Los microorganismos como agentes de deterioro de alimentos
Aspectos que trata la microbiología de alimentos
Alteraciones microbiológicas de los
alimentos
• Enmohecimiento
• Viscosidad
• Podredumbre
• Ranciamiento
• Agriado y
putrefacción
• Embombamiento
• Cambio de color
Factores que influyen en la
alteración microbiana
• Composición del alimento
– Origen vegetal
– Origen animal
• Tipo y número de microorganismos
presentes en el alimento
• Parámetros que afectan el
crecimientos microbiano
– Intrínsecos
– Extrínsecos
– Implícitos
– Del proceso
Microorganismos que provocan la
alteración de los alimentos
• Bacterias
• Mohos
• Levaduras
• Enzimas
Bacterias deteriorantes importantes en
alimentos
Psicotróficas
Pueden crecer a 5ºC, pero se
multiplican rápidamente de 10-25ºC
Pseudomonas fluorescens
Acinetobacter
Moraxella
Flavobacterium
Lactobacillus
Enterococcus
Termodúricas
Crecen entre 40 y 90ºC
Bacillus
Clostridium
Streptococcus termophilus
Acidúricas
Crecen a un pH de 4.6 o menor
BAL heterofermentativas
BAL homofermentativas
Aspectos que trata la microbiología de alimentos
Los microorganismos como agentes
patógenos transmitidos por alimentos
Enfermedades Transmitidas por
Alimentos (ETA’s)
Infecciones alimentarias:
Son las ETA producidas por la ingestión de alimentos y/o agua
contaminados por agentes infecciosos
Intoxicaciones alimentarias:
Son las ETA producidas por ingestión alimentos
portadores de toxinas químicas o biológicas.
ETA
Síndrome originado por la ingestión de alimentos y/o
agua, que contengan agentes etiológicos en
cantidades que afecten la salud del consumidor a nivel
individual o grupos de población
Principales microorganismos
patógenos en los alimentos
Bacterias Tiempo de incubación
Salmonella 6 a 48 horas
Clostridium perfringes 8 a 22 horas
Clostridium botulinum 18 a 36 horas
Staphylococcus aureus 0,5 a 6 horas
Vibrio parahaemolyticus 2 a 48 horas
Bacillus cereus 8 a 16 horas
Escherichia coli 12 a 72 horas
Campylobacter 2 a 5 días
Aspectos que trata la microbiología de alimentos
Conservación de alimentos
Todas las acciones tomadas para prolongar la vida útil de los alimentos, de forma que mantengan en grado aceptable su calidad, tanto higiénica y nutricional como sensorial y tecnológica.
Métodos de conservación de los
alimentos
Eliminación
Inhibición
Inactivación o destrucción
Evitar recontaminación
Métodos de conservación de los alimentos
Usos benéficos de los microorganismos en alimentos
Microorganismos usados en
fermentación.
Cultivos iniciadores y
bacteriófagos.
Microbiología y producción de
alimentos fermentados.
Bacterias benéficas
intestinales.
Biopreservativos alimenticios
de origen microbiano.
Ingredientes y enzimas
alimenticios de origen
microbiano.
Aspectos que trata la microbiología de alimentos
Los microorganismos como productores de
alimentos
Queso, yogurt y suero
de leche
Panadería
Bebidas alcohólicas
Fructosa
Aspartamo
Ácido cítrico
Aspectos que trata la microbiología de alimentos
Microorganismos importantes en
alimentos
• Bacterias
• Mohos y levaduras
• Virus
• Protozoos
Bacterias importantes en alimentos
Grupos bacterianos importantes
en alimentos
termófilas
psicotróficas
termoduricas
halotolerantes
acidofilas
osmofilicas
productoras de gas
formadoras de limo
formadoras de esporas
aerobias
anaerobias
anaerobias facultativas
coliformes
coliformes fecales
patógenos entéricos
Mohos y levaduras
Hay dos grupos
importantes
hongos filamentososUnicelulares
filamentosos o unicelulares
Géneros de mohos importantes
en alimentos
Géneros de levaduras importantes
en alimentos
Protozoos importantes en alimentos
Importancia de los virus en los
alimentos Algunos virus son capaces de
causar enfermedad entérica.
Algunos bacteriófagos son
usados para identificar
algunos patógenos
bacterianos.
Los bacteriófagos son usados
para transferir rasgos
genéticos en algunas especies
bacterianas.
Atacan y destruyen a la
mayoría de las bacterias
lácticas causando fallas en la
fermentación.
Origen de la contaminación
microbiana en los alimentos
Clases y vías de contaminación en
la industria alimentaria
• Elemento humano
• Insectos, roedores y
pájaros
• Agua
• Aire y polvo
• Materias primas
• Utensilios y equipos
• Material de empaque
Estado actual de la microbiología de
alimentos
Fermentación de alimentos/probióticos
• Desarrollo de cepas con actividades metabólicas deseables por transferencia genética entre cepas.
• Desarrollo de BAL resistentes a bacteriófagos.
• Ingeniería metabólica de cepas para sobre producción de metabolitos deseados.
• Desarrollo de métodos para el uso de BAL para liberar proteínas inmunes.
Fermentación de alimentos/probióticos
• Secuenciación de genomas de BAL y bacteriófagos para el mejor entendimiento de sus características.
• Preservación de alimentos con bacterias deseables y sus metabolitos antimicrobianos.
• Entendimiento de características importantes de bacterias probióticas y desarrollo de cepas deseables.
• Métodos efectivos para producir cultivos iniciadores para uso directo en procesamiento de alimentos.
Alteración de alimentos
• Identificación y control de nuevas
bacterias alterantes
• Deterioro debido a enzimas
bacterianas de alimentos
congelados y refrigerados con
fecha de vencimiento extendida.
• Desarrollo de métodos
moleculares (nanotecnología)
para identificar metabolitos de
bacterias alterantes y predecir la
fecha de vencimiento potencial
del alimento.
• Importancia del estrés ambiental
en la resistencia de bacterias
alterantes a preservativos
antimicrobianos.
Enfermedades transmitidas por
alimentos
• Métodos emergentes
para detectar bacterias
patógenas transmitidas
por alimentos de
alimentos contaminados.
• Aplicación de técnicas de
biología molecular
(nanotecnología) para
detección rápida de
bacterias patógenas en
alimentos y ambiente.
Enfermedades transmitidas por
alimentos
• Detección efectiva y control de
virus patógenos transmitidos
por alimentos.
• Potenciales transmisiones de
enfermedades prionicas de
alimentos de origen animal a
humanos.
• Identificar como nuevas
tecnologías adaptadas al
procesamiento de alimentos
pueden tener problemas
microbiológicos específicos y
diseñar métodos para superar
este problema.
Temas variados
• Diseñar
procedimientos de
higienización efectivos
para controlar
patógenos y
alterantes en
alimentos procesados.
• Uso efectivo de
microorganismos
deseables para
producir alimentos
fermentados.
Temas variados
• Diseñar métodos para
producir mejores cepas
iniciadoras para el uso en
alimentos fermentados y
probióticos.
• Conocer acerca de las
regulaciones de alimentos
(estatales, federales e
internacionales).
• Entender los problemas
microbiológicos de los
alimentos importados.
“El secreto del éxito es la constancia en los
propósitos”
Benjamin Disraeli