Clase 5.2-Parametros Intrinsecos y Extrinsecos de Los Alimentos Que Afectan El Crecimiento...
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Blgo. José Manuel Bustamante Agreda
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Microbiologia
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Blgo. José Manuel Bustamante Agreda
FACTORES INTRÍNSECOS
Y
FACTORES EXTRÍNSECOS
I. FACTORES INTRINSECOS
Parámetros propios de los tejidos de
animales y plantas.
Representan un sistema natural que protege
los tejidos de animales y plantas de la acción
de los mo.
I. FACTORES
INTRINSECOS
Contenido de Nutrientes
pH
Contenido de humedad
Potencial de óxido reducción
Componentes antimicrobianos
Estructuras Biológicas
Vitaminas, factores de crecimiento y sales minerales.
Algunos requieren Vit. B (tiamina, riboflavina y ac.
nicotínico): síntesis de enzimas; presente en alimentos
naturales.
Lo requieren Gram +, La sintetizan: Gram – y mohos.
• Ej. Los microorganismos que poseen
enzimas amilolíticas pueden crecer
exitosamente en granos y cereales
CONCENTRACIÓN DE IONES DE H2 o pH
El óptimo para muchos mo: 6.6 – 7.5.
Las bacterias respecto a su pH son más
exigentes que mohos y levaduras; siendo las
patógenas muy estrictas.
Los mohos y levaduras pueden tolerar ácidos
(<3.5) bacterias no; por lo cual se emplean ácidos
para conservar los alimentos. Ej. Ac. propiónico,
sórbico y benzoico, fosfórico y acético.
Tabla.
Valores de pH
de los
principales
alimentos
Algunos alimentos pueden contrarrestar
las modificaciones de pH producidas por
los mo (tamponados). El tamponamiento
está relacionado con el contenido de
proteínas. Carnes “tamponadas” (18%)
con respecto a hortalizas (1%).
CONTENIDO DE HUMEDAD
ACTIVIDAD DEL AGUA (Aw)
El agua: 80-90% del peso vivo total de lascélulas es requerida por todos los mo para sucrecimiento.
Los mo varían en sus necesidades acuosas,generalmente las bacterias más que loshongos. Se expresa en términos de aw.
Se entiende también como la cantidad deagua disponible (no total) en un alimento, quefacilita el crecimiento microbiano.
Control: Limita reproducción microbiana yprolonga la vida útil del alimento.
Alimentos con aw > 0,98: bacteriastoxiinfecciosas; 0.98-0.93: principalmente Gram+; 0.93-0.85: St. aureus y mohos; 0.85-0.60: b.no patógenas, sólo xerófilas y halófilas: 0.75,osmófilas: 0.61 – 0.65
Cada mo tiene: aw óptima e intervalo para elcrecimiento. En promedio: bacterias > 0,91 (Gram – más altas que
Gram+); levaduras: 0,88; mohos: 0.80; bacteriashalófilas: 0.75; levaduras osmófilas: 0.61- 0.65 y mohosxerófilos: 0.61.
Principales grupos
de alimentos
relacionados con
su Aw
Principales
grupos
microbianos
y su pH
óptimo
Aw a las que crecen algunos microorganismos en
ciertos alimentos
Una modificación de la temperatura o cantidad denutrientes permitirá el crecimiento de mo avalores menores de lo establecido.
aw mínima : Menor temperatura
Si la aw disminuye del óptimo, aumentará laduración de la Fase de Ac + (Lag), disminuirá latasa de crecimiento y el número de mo de lapoblación.
Protección de los microorganismos frente alestrés osmótico. Acumulación de solutoscompatibles en el espacio intracelular: Carnitina,glicina betaína, prolina (Síntesis).
POTENCIAL DE OXIDO-REDUCCIÓN (OR, EH)
Las actividades de los mo dependen de susnecesidades de O2.
Aerobios obligados estrictos: Pseudomonas ymohos.
Anaerobios obligados: Clostridium, levadurasosmófilas.
Anaerobios facultativos: E. coli y microaerófilos:Lactobacillus y Streptococcus.
El Or es una medida de la capacidadoxidante/reductora del medio.
DISPONIBILIDAD DE O2
Aerobios obligados
requieren O2
(respiración aeróbica)
Pseudomonas.
Anaerobios obligados
O2 tóxico (respiración
anaeróbica o
fermentación)
ClostridiumAerobios facultativos
crecen mejor con O2
(respiración aeróbica y
anaeróbica, fermentación)
Enterobacterias
Anaerobios
aerotolerantes no
requieren y no crecen
mejor con O2
(fermentación)
Enterococcus
Microaerófilos
requieren O2
(<atmosférica)
Helicobacter pylori
Ej. Sí en el medio hay un potente agentereductor, el Or disminuirá (-) y crecenanaerobios y sí hay O2 (oxidante), el Or seráalto (+) y crecen aerobios.
El Or de un alimento influye en el tipo de moque puede desarrollar y en los cambios queproducirá. Puede facilitar o limitar laproliferación de aerobios o anaerobios;produciendo alteraciones en olor, color ysabor. Carne molida oxidada: verde, negra ymal olor.
En algunos alimentos hay sustancias quefavorecen el mantenimiento de las condicionesreductoras. En carnes grupos SH,; hortalizas yfrutas: azúcares reductores y ac. ascórbico.
El crecimiento de mo en los alimentos reduce supotencial redox (Consumo de oxígeno y excreciónde ciertas sustancias como H2S)
Los mo aerobios obligados necesitan de potencialredox alto, por lo que crecen mayormente en lasuperficie de los alimentos.
Los mo anaerobios estrictos viven en un potencialredox bajo o negativo.
INHIBIDORES DE CRECIMIENTO
Sustancias que afectan el crecimiento
microbiano; pueden presentarse naturalmente,
ser de origen microbiano o añadirse
artificialmente.
Aceites esenciales (antimicrobianos) en
especias: eugenol -clavo de olor, alicina –ajo,
timol –orégano. Lisozima –huevos.
Lactoferrina y conglutininas –leche de vaca.
Ácidos acumulados como subproductos del
crecimiento microbiano. Ej. Lactobacillus u
otros.
NaCl (carnes y pescados); NO3 y NO2 (carnes
curadas); SO2 (vinos, zumos de frutas,
melazas).
ESTRUCTURAS BIOLOGICAS
Envoltura natural (testa de semillas,
tegumento de frutas, cáscara de frutos en
nuez, piel de animales y cáscara de huevos.
La cáscara impide la entrada de mo.
ENVOLTURAS NATURALES
QUE IMPIDEN EL INGRESO
DE MO
Son los derivados de las características del
ambiente en donde se almacenan los
alimentos, que influyen en ellos y en los mo
que contienen.
II. FACTORES
EXTRÍNSECOS
Temperatura de almacenamiento
Humedad relativa del entorno
Presencia y concentración de gases
Presencia y actividad de otros
microorganismos
TEMPERATURA
Factor más importante: afecta la viabilidad ydesarrollo microbiano.
Escala de temperatura de crecimiento amplia.Tº más baja: -34ºC; la más alta: +90ºC.
Para cada microorganismo existe una
temperatura mínima, una temperatura óptima
y una temperatura máxima; rebasada la cual
no existe crecimiento.
EFECTO DE LA TEMPERATURA EN EL
CRECIMIENTO MICROBIANO
La temperatura afecta la estabilidad de las proteínas celularesporque induce cambios conformacionales, que alteran la actividadbiológica de estos compuestos, especialmente la de las enzimas.
CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN A LA
TEMPERATURA AMBIENTAL
CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN A LA
TEMPERATURA AMBIENTAL
CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN A LA
TEMPERATURA AMBIENTAL
La Tº óptima de crecimiento está relacionada
con el tiempo de generación (Tg) de los mo.
Bajas Temperaturas.-
Actividades metabólicas lentas, pero sin
destrucción de proteínas celulares.
Tº de congelación o inferior: cristales de hielo
grandes producen daño mecánico: turgencia
celular, no habrá crecimiento ni muerte.
-18ºC: Listeria monocytogenes,
tº superiores a congelación: Alcaligenes, Pseudomonas,
-4 a -6ºC: Penicillium, Cladosporium,
Resisten congelación: Enterococcus, Staphylococcus, Salmonella y Clostridium.
Altas Temperaturas.-
Cocción(100ºC) destruye: Salmonella, Shigella,Brucella; toxinas de Cl. botulinum que se inactivano destruyen, pero sus esporas resisten. Toxinas deSt. aureus resisten tº y tiempo de cocción.
Freimiento menos eficaz que ebullición.
Pasteurización reduce contaminación en
alimentos fluidos: 61-63ºC x 30 minutos,
relámpago: 71-73ºC x 15-19 segundos,
UHT: 140-150ºC x segundo.
GASES DEL AMBIENTE
El empleo de ambientes con atmósfera modificada(MA): 10% de CO2 ha sido exitosamente utilizadodesde 1928 para frutas: peras y manzanas. Retardala podredumbre fúngica al actuar como inhibidorcompetitivo del etileno (factor de envejecimiento enlas frutas).
El CO2 es el componente de la atmósfera másimportante para controlar el desarrollo de losmicroorganismos en los alimentos.
Igualmente el empleo de ozono tiene efectoconservador en alimentos, pero no para alimentoscon elevado contenido lipídico porque ocasionarancidez .
El CO2 inhibe el crecimiento con más eficiencia cuanto mas desciende la temperatura.
Se conservan los productos confeccionados en cámaras frigoríficas de atmósfera controlada para protegerlos de la excesiva maduración.
AMBIENTES CON ATMOSFERA
CONTROLADA
PRESENCIA Y ACTIVIDAD DE OTROS
MO
Algunos mo que afectan a los alimentos
producen sustancias inhibitorias o letales para
otros mo: antibióticos, bacteriocinas, peróxido
de H2 y ácidos orgánicos.
Relacionada con la interferencia microbiana:
inhibición general no específica o destrucción
de un mo por otros miembros del mismo
hábitat o medio.
