Procesos industriales iii microbiologia
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Procesos industriales III
Microbiología
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Microbiología
• La microbiología de los alimentos es la partede la microbiología que trata de todos losprocesos en los que los microorganismosinfluyen en las características de los productosde consumo alimenticio humano o animal.
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Clasificación de Microorganismos
Tipos de microorganismos
Bacterias
Hongos
Parasitos
Virus
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BACTERIAS
Son organismos unicelulares.Sus células son procarióticas, es decir, carecen de núcleo celular.
Bacterias
Esféricas
Cocos
Alargadas
Bacilos
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Microbial Hazards 5
Bacterias comunes en alimentos
• Bacillus cereus
• Campylobacter
• Clostridium botulinum
• Clostridium perfringens
• E. coli
• Listería monocytogenes
• Salmonella
• Shigella
• Staphylococcus aureus
• Vibrio
• Yersinia
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HONGOS
Constituido por organismos eucariotas principalmente terrestres. Sus células tienen pared celular.
Hongos
Mohos
Multicelulares
Levaduras
Unicelulares
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Microbial Hazards 7
Hongos comunes en alimentos
Aspergillus
Botrytis
Cladosporium
Fusarium,
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VIRUS
Son organismos acelulares, son parásitos intracelulares obligados, es decir: sólo se replican en células con metabolismo activo, y fuera de ellas se reducen a macromoléculas
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Microbial Hazards 9
Virus comunes en alimentos
Hepatitis A
Norovirus
Rotavirus
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PARÁSITOS
La mayoría no son visibles a simple vista.No crecen en los alimentos.Se encuentran de forma natural en muchos animales:
Cerdos.Gatos.Roedores.Peces.
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Microbial Hazards 11
Parásitos comunes en alimentos
• Anisakis simplex• Cryptosporidium
parvum• Cyclospora
cayetanensis• Giardia duodenalis• Toxoplasma gondii• Trichinella spiralis
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Los microorganismos como productores de alimentos.
La mayoría de los procesos de fabricación de alimentos en losque intervienen microorganismos se basan en procesosfermentativos, de los que debemos destacar la fermentaciónláctica.
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Tipo de fermentación
Microorganismo implicado
Sustrato Producto Alimento
Alcohólica LevaduraAlmidón, Glucosa
Etanol y CO2
Pan, vino, cerveza
Láctica Bacteria Carne picada Ácido láctico Embutidos
Homoláctica BacteriaLactosa, glucosa
Ácido láctico Yogur, queso
Heteroláctica BacteriaCarne picada,
pescadoÁcido láctico, CO2 y etanol
Embutidos, salsas de pescado,
salazón, pasta de pescado
Acética BacteriaVino, suero, malta, sidra
Ácido acético Vinagre
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Los microorganismos agentes de deterioro
Se considera alimento deteriorado aquel dañado por agentesmicrobianos, químicos o físicos de forma que es inaceptablepara el consumo humano. El deterioro de alimentos es unacausa de pérdidas económicas muy importante:aproximadamente el 20% de las frutas y verduras recolectadasse pierden por deterioro microbiano producido por alguna delas 250 enfermedades de mercado.
Los agentes causantes de deterioro pueden ser bacterias,hongos y levaduras; siendo bacterias y hogos los másimportantes.
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Agentes que influyen en el crecimiento microbiano
Temperatura Agua Oxigeno
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Temperatura
Tipo de microorganismo
Temp. mínima
Temp. óptima
Temp. máxima
Psicrófilo -5 +5 12 - 15 15 - 20
Psicrótrofo -5 +5 25 - 30 30 - 35
Mesófilo 5 - 15 30 - 45 35 - 47
Termófilo 40 - 45 55 - 75 60 - 90
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Agua
Concentración ALTA de agua:Crecimiento y desarrollo de bacterias y mohos y por reacciones enzimáticas y no enzimáticas
Concentración BAJA de agua:Reacciones autooxidantes y de deterioro físico
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Agua
Es el componente de más alta concentración en la mayoría de los alimentosDetermina:
SaborEstructura físicaCapacidad manejo técnicoPerecibilidad
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Agua
Lechugas 94 - 95 Yoghurt 88 – 89
Sandías 92.6 Jugo de naranja 87.5
Coles, espinacas 92.0 Leche 87.5
Piñas 80 – 87 Huevos 74
Plátanos 75 Carne asada 71
Manzanas 83 - 84 Salmón 65 – 75
Duraznos 80 – 87 Salchichas 62
Papas 79 Macarrones cocidos 60.6
Almejas, ostras 80 – 81 Pan blanco 34
Queso Cottage 76.5 Mantequilla 15
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Actividad de agua
Potencial del agua para tomar parte en los procesos de deterioroDepende de:
Composición química del alimentoContenido de agua (% humedad)Tº del alimento
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Oxigeno
Aire: 79% Nitrógeno = inerte; 20% Oxígeno = muy reactivo = dañoEfectos perjudiciales:
Oxidación química de nutrientesColorFlavorFavorece crecimiento mohosFavorece el crecimiento de bacterias aerobias
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Los microorganismos como agentes patógenos transmitidos por alimentos.
Ciertos microorganismospatógenos son potencialmentetransmisibles a través de losalimentos. En estos casos, laspatologías que se producen suelenser de carácter gastrointestinal,aunque pueden dar lugar acuadros más extendidos en elorganismo e, incluso, asepticemias.
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Alimentos Microorganismo generalmente asociado
Marisco crudo Vibrio sp., Virus Hepatitis A, Norovirus
Huevos crudos Salmonella
Carne mal cocinada Salmonella y Campylobacter, Escherichia coli STEC,Clostridium perfringens
Leche o zumos sinpasteurización
Salmonella, Campylobacter, Yersinia, STEC
Queso sin pasteurizar Salmonella, Campylobacter, Yersinia, Listeria sp., STEC
Conservas Clostridium botulinum (botulismo)
Hotdogs, jamón, etc. Listeria sp.
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Tipos de peligrosMicrobiológicos
Ejemplos depeligros
Ejemplos de alimentosasociados
Enfermedadespotenciales
Bacterias Salmonella Campylobact
er
Huevos, aves, lechecruda y derivados
Leche, quesos yensaladas
Salmonelosis Campylobacteriosi
s
Virus Rotavirus Virus
Hepatitis A
Ensaladas y frutas Pescado, marisco,
vegetales, agua, frutas,leche
Diarrea Hepatitis A
Parásitos Toxoplasma Giardia
Carne de cerdo ycordero
Agua y ensaladas
Toxoplasmosis Giardosis
Priones Agente deBSE
Materiales de riesgo debovino
Variante de laenfermedad deCreutzfeldt-Jakobdisease
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Infecciones mas comunes por alimentos
E coli
• Diarrea severa, dolores
abdominales, fiebre
baja, náuseas y mal
estar. En el caso de la
sepa O:157 puede
presentarse sangrado en
la heces.
Salmonella
• Cólicos abdominales,
diarrea, fiebre, dolores de cabeza
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Clostridium botulinum
Sintomas
• Letargia, visión doble,
dificultad para hablar,
tragar y respirar,
parálisis y posible
muerte.
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Factores que afectan al crecimiento bacteriano en
los alimentos.
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Refrigeración
• Entendemos por refrigeración la conservación de alimentos a temperaturas inferiores a 10°C y superiores al punto de congelación del agua. La baja temperatura es, un factor limitante del crecimiento microbiano.
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Choque de frío
• Cuando se enfríarápidamente un alimentomuchas de las bacteriasmesófilas quenormalmente resistirían latemperatura derefrigeración, muerencomo consecuencia delchoque de frío.
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Congelación
• Se entiende por congelación laconservación de alimentos atemperaturas inferiores al puntode congelación del agua. Estastemperaturas pueden variardesde la que se obtiene en uncongelador casero (en torno a -2a -10ºC) y las conseguidas ensistemas de congelación máspotentes que pueden llegar a -30a -80ºC.
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Altas temperaturas
• Las temperaturas superiores a las de crecimiento óptimo producen inevitablemente la muerte del microorganismo o le producen lesiones subletales.
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Radiación ultravioleta
• La radiación ultravioletaproduce unadisminución exponencialen el número de célulasvegetativas o de esporascon el tiempo deirradiación. Diferentescepas de una mismaespecie pueden teneruna resistencia distinta.
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Actividad de agua reducida
• La aw de un alimentopuede reducirseaumentando laconcentración de solutosen la fase acuosa de losalimentos mediante laextracción del agua omediante la adición desolutos
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Acidez y pH
• En general, la presenciade ácidos en el alimentoproduce una drásticareducción de lasupervivencia de losmicroorganismos. Losácidos orgánicos débilesson más efectivos que losinorgánicos en laacidificación del mediointracelular.
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Bibliografía
• Frazier, W. L. (2003). MICROBIOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS. 4ª ed Ed. Acribia. Zaragoza, España
• Hui, Y. H. (Ed.). (2006). Handbook of Food Science, Technology and Engineering (1 ed. Vol. 1): CRC press.