Microbiología

de los

Alimentos

Dra. Juana Rodríguez Bullido

Departamento de Biomedicina y Biotecnología

Universidad de Alcalá

juana.rodriguez@uah.es

Es la parte de la Microbiología que estudia los

microorganismos en relación con los alimentos desde

distintos puntos de vista, en particular, desde una

óptica sanitaria y económica

Microbiología de los alimentos:

1. Factores que afectan al crecimiento de los microorganismos en los alimentos

2. Microorganismos que alteran los alimentos

3. Conservación de los alimentos: métodos físicos, químicos y sistemas naturales de acción conservadora

4. Enfermedades transmitidas por los alimentos

5. El papel de los microorganismos en la producción de alimentos

1. Factores que afectan al crecimiento de los microorganismos en los alimentos

1.- Factores intrínsecos

Son los factores inherentes al alimento: pH, actividad de agua

de agua, nutrientes, estructura del alimento, compuestos

añadidos al alimento, etc.

2.- Factores extrínsecos

Son los factores derivados de las condiciones físicas del

ambiente en el que se almacena o produce el alimento:

temperatura y composición gaseosa, principalmente.

3.- Tratamientos tecnológicos

Son los factores que modifican la flora inicial de un alimentos

como consecuencia de su procesado: UHT, pasteurización,

enlatado, etc.

1.- Factores intrínsecos. Son los factores inherentes al alimento: pH,

actividad de agua de agua, nutrientes, estructura del alimento,

compuestos añadidos al alimento, etc.

pH

Acidófilos

Neutrófilos

Basófilos

Actividad de agua

No halófilos

Halotolerantes

Halófilos / halófilos extremos

2.- Factores extrínsecos. Son los factores derivados de las condiciones físicas

del ambiente en el que se almacena o produce el alimento: temperatura y

composición gaseosa, principalmente.

a) Aerobios estrictos

b) Anaerobios estrictos

c) Anaerobios facultativos

d) Microaerófilos

e) Anaeobios aerotolerantes

Relación con el O2

Tª

Psicrófilos/psicrotrofos

Mesófilos

Termófilos/hipertermófilos

Piel, pelo, pezuñas

Tracto gastrointestinal

Desuello

EscaldadoAturdido

Desuello

Evisceración

2. Microorganismos alterantes de los alimentos

DespieceEnfriado

Mildíu de hortalizas por Bremia

Antracnosis por Colletotrichum

Podredumbre gris por Botrytis

Podredumbre negra. Aspergillus niger

Podredumbre blanda acuosa por Sclerotinia

Frutas y verduras

- Mohos y levaduras

- Bacterias

2. Microorganismos alterantes de los alimentos

3. Métodos de conservación de alimentos

1.- Conservación por métodos físicos:

Deshidratación (secado o desecación, liofilización)

3. Métodos de conservación de alimentos

1.- Conservación por métodos físicos:

Temperatura:

- Refrigeración; congelación

- Pasteurización; esterilización,

tratamiento térmico en microondas

3. Métodos de conservación de alimentos

Conservación por métodos físicos:

Irradiación:

- Radiaciones ionizantes

- Radiaciones UV

3. Métodos de conservación de alimentos

Conservadores químicos (ácido acético; ácido láctico; ác benzoico, sulfitos…)

Conservación por métodos químicos:

3. Métodos de conservación de alimentos

Curado

Salazón

Ahumados, marinados,

Conservación por métodos químicos:

3. Métodos de conservación de alimentos

Sustancias antimicrobianas naturales:

Origen animal:

Sistema lactoperoxidasa- tiocianato/H2O2

Lactoferrina y ovotransferrina

Avidina

Lisozima

3. Métodos de conservación de alimentos

Sustancias antimicrobianas naturales:

Origen vegetal:

Especias y aceites esenciales:

clavo, canela, orégano y

tomillo: eugenol y carvacrol.

Cebollas y ajos: alicina

Manzanas, uvas, ciruelas…:

flavonoides

Conservación por métodos biológicos:

Bacterias del ácido láctico (BAL): Bacterias probióticas

3. Métodos de conservación de alimentos

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¿Qué son los alimentos funcionales? Alimentos o

productos alimenticios que han demostrado,

satisfactoriamente, que mejoran el estado de salud y

el bienestar (más allá de los efectos nutricionales

habituales) y/o reducen el riesgo de enfermedad

(Diplock et al., 1999).

Probióticos

Prebióticos

Otros: antioxidantes, vitaminas, minerales, etc.

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De 33 billones $ en 2000 a 176,7 billones $ en 2013

(60-70% probióticos).

USA-Europa-Japón: 90 % de las ventas

USA: 2-3% del mercado de alimentación.

25 billones $ en 2006.

Europa: Alemania, Francia, UK y Holanda.

15 billones $ en 2006

Japón: 5,7 billones $ en 2006. > 500 productos

España: 3000 millones de € en 2011.

Probiótico:

“Microorganismos vivos que ingeridos en cantidades

adecuadas producen efectos beneficiosos para la salud,

que se añaden a su valor puramente nutricional”

Las bacterias lácticas como probióticos

(F. Guarner y G. Schaafsma, 1998)

Efectos de los probióticos sobre el organismo:

Intolerancia a la lactosa

Prevención de infecciones intestinales:

diarrea infantil, diarrea post-tratamiento

antibiótico y síndrome del intestino irritable

Gastritis producida por Helicobacter pylori

Estreñimiento

Respuesta inmune

Cáncer

Colesterol sérico

Hipertensión

Infecciones no intestinales

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• Gibson et al. (2004): “ingredientes que al ser fermentados

selectivamente dan lugar a cambios específicos en la

composición y/o actividad de la microbiota intestinal

confiriendo beneficios tanto para la salud como para el

bienestar del individuo”.

¿Qué es un prebiótico?

• Food and Agriculture Organization (FAO) y la International

Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP)

(2008): “ingredientes alimentarios que al ser fermentados

selectivamente producen cambios específicos en la

composición y/o actividad de la microbiota gastrointestinal

confiriendo beneficios en la salud del individuo”.

4. Enfermedades transmitidas por los alimentos

Infecciones alimentarias: Salmonella, Shigella, Yersinia, Vibrio….

Intoxicaciones alimentarias: Bacillus, Clostridium, Staphylococcus

1.- Bacterianas

3.-Virus

2.- Hongos productores de micotoxinas

PÉRDIDAS ECONÓMICAS DEBIDAS A LOS PRINCIPALES AGENTES BACTERIANOS DE CONTAMINACIÓN ALIMENTARIA

Salmonella (excluyendo S. typhi) 3.991.000.000

Staphyloccocus aureus 1.516.000.000

Listeria monocytogenes 313.000.000

156.000.000Campylobacter spp.

Escherichia coli (excluyendo O157:H7) 139.000.000

123.000.000Clostridium perfringens

Yersinia enterocolitica 109.000.000

84.000.000Echerichia coli O157:H7

Shigella

37.000.000

63.000.000

Vibrio vulnificus

Bacillus cereus 36.000.000

Otras bacterias 123.000.000

Total 6.777.000.000

Aplicaciones industriales de las bacterias del ácido láctico

5. El papel de los microorganismos en la producción de alimentos

Leches fermentadas

1.- Yogur

Lactobacillus delbrueckii ssp.bulgaricus

Streptococcus thermophilus

2.- Yogur acidófilo

L. delbrueckii ssp. bulgaricus

Streptococcus thermophilus

L. acidophilus y/o Bifidobacterium bifidum

5.- Yakult

L. delbrueckii ssp. bulgaricus

4.- Leche acidófila

3.- Leche búlgara

L. acidophilus

L. casei; B. bifidum

6.- Kefir

Lactobacillus kefir

Candida kefir

Concentración de la leche

Pasteurización y Homogenización

Adición de sabores

o frutas

Adición de sabores o frutas

Envasado

Envasado

Fermentación

Fermentación

Enfriado en el

envase

Enfriado

Refrigeración Refrigeración

Batido

Lactobacillus delbrueckii

Streptococcus thermophilus

Tipo firme Tipo batido

Elaboración del yogur

Preparación de la

leche:

-Pasteurización

-Homogenización

Cultivos iniciadores:

-Lactococcus-Lactobacillus-Streptococcus-Leuconostoc

Coagulación Corte de la

cuajada

Molienda y salado

(para algunos tipos

de quesos)

Tratamiento de la cuajada

-Chedarización

-Cocimiento

-Lavado, etc.

DesueradoEscaldado

o cocinado

de la cuajada

SaladoPrensadoMoldeado

Maduración:-Hongos

-Propionibacterias

-Brevibacterias

Elaboración del queso

Embutidos secos

Productos cárnicos fermentados

Lactobacillus plantarum

L. acidophilus

L. casei

Pediococcus cerevisiae

P. acidilactici

P. pentosaceus

Embutidos ahumados/

curados semisecos

Productos vegetales fermentados

Leuconostoc mesenteroides

Lactobacillus brevis

Pediococcus cerevisiae

Lactobacillus plantarum

Col fermentada

(sauerkraut)

Aceitunas

Pepinillos

Otros microorganismos implicados en la

producción de alimentos

Saccharomyces cerevisiae:

Acetobacter, Gluconobacter Aspergillus niger