factores externos de deterioro alim.pdf

7/28/2019 factores externos de deterioro alim.pdf

1/10

06/12/201

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL CRECIMIENTO YSUPERVIVENCIA DE LOS MICROORGANISMOS

EN LOS ALIMENTOS

Mara Marcela Martnez Miranda

M.Sc. Microbiologa

Dpto. de Ingeniera de Alimentos

Universidad de Caldas

Crecimiento microbiano en alimentos

La habilidad de los microorganismos para crecer o multiplicarse en un alimentoesta determinada por:

1. El ambiente del alimento (factores intrnsecos)

2. El ambiente en el que el alimento es almacenado (factores extrnsecos)Marcela Martnez M.Sc.

Factores intrnsecos

Nutrientes

pH

Potencial redox y oxgeno

Actividad de agua

Constituyentes antimicrobianos

Estructura biolgica

Marcela Martnez M.Sc.

Factores extrnsecos

Temperatura

Humedad relativa del

ambiente

Presencia y concentracin

de gases atmosfricos

Presencia y actividades de

otros microorganismos


Factores intrnsecosDISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES

Nutrientes para la sntesis

Productosqumicos,luz (fuentede energa)

Productos de desecho(productos defermentacin; cidosCO2, etc; aceptores deelectrones reducidos)

Macromolculas yotros componentes

Anabolismo(biosntesis)

Catabolismo

Energapara biosntesis Energa para

la movilidad,transporte denutrientes,etc.



2/10

06/12/201

Contenido de nutrientes (1)

Las carnes son ricas en protenas,lpidos, minerales y vitaminaspero pobres en carbohidratos

Las frutas y verduras son ricasen carbohidratos pero puedenser pobres en protenas,minerales y algunas vitaminas

La leche y alimentos preparadostienen los 5 grupos de nutrientesen cantidades suficientes para elcrecimiento microbiano


Los microorganismos presentes enalimentos varan ampliamente ensu requerimiento de nutrientes,siendo las bacterias las querequieren ms nutrientes,seguidas por las levaduras y los

mohos.

BACTERIAS

MOHOSLEVADURAS


CLASIFICACINDE LOS CARBOHIDRATOS

Monosacridos

Hexosas: glucosa, fructosa, manosa, galactosa

Pentosas: xilosa, arabinosa, ribosa, ribulosa, xilulosa

Disacridos

Lactosa

Sucrosa

Maltosa

Oligosacridos

Rafinosa

Estaquiosa

Polisacridos

Almidn

Glucgeno

Celulosa

InulinaHemicelulosa

Dextranos

Pectinas

Gomas y mucilagosMarcela Martnez M.Sc.

Carbohidratos en alimentos


Utilizacin de carbohidratos por losmicroorganismos

Todos los microorganismos normalmentepresentes en los alimentos metabolizanla glucosa

Los mohos son, la mayora,capaces de usar polisacridosMarcela Martnez M.Sc.

Protenas en alimentos

Protenas simples

Albumina (huevo)

Globulinas (leche)

Glutelinias (cereal)

Prolaminas (granos)

Colgenos (msculos)

Protenas conjugadas

Pptidos

Compuestos nitrogenados

no proteicos

(aminocidos, urea,

amonio, creatinina)



3/10

06/12/201

Lpidos en alimentos


Lpidos en alimentos

Son sustratos menos preferidos por los m.o. para la sntesis de

energa y material celular.

Muchos m.o. pueden producir lipasas y oxidasas lipdicasextracelulares.

Los mohos son ms capaces de producir estas enzimas.

Pseudomonas,AchromobacteryAlcaligenes

La accin de estas enzimas est asociada con alteracin

(rancidez) o con la produccin de sabores deseables (quesos

madurados con mohos).

Cepas de Lactobacillus acidophilus, pueden metabolizar

colesterol.


Vitaminas en alimentos


Minerales en alimentos


FACTORES DE CRECIMIENTO E INHIBIDORES ENALIMENTOS

El tomate contiene

factores de crecimientoque estimulan el

crecimiento deLactobacillus

El huevo contiene lizosima

que es un inhibidor

microbiano naturalLa leche contiene

aglutinina que esun inhibidor

microbiano natural


Constituyentes antimicrobianos Algunas especies de plantas contienen aceites

esenciales que poseen actividad antimicrobiana:

Eugenol clavos

Alicina ajo

Aldehdo y eugenol canela

Acil-isociocinato mostaza

Eugenol y timol salvia

Carvacrol (isotimol) y timol organo

La leche de vaca contiene sustancias

antimicrobianas: lactoferrina, conglutinina, y el

sistema lactoperoxidasa.Marcela Martnez M.Sc.


4/10

06/12/201

Estructuras biolgicas


Actividad de agua en alimentos


Actividad de agua

La disponibilidad de agua depende

contenido de agua del ambiente (hbitat hmedo o seco)

concentracin de solutos en el agua

La disponibilidad de agua se expresa como actividad de agua

(aw

Sus valores varan entre 0 y 1


Presin osmtica

Plasmolisis: cuando una clula se introduce en una solucin

de con baja actividad de agua, tal como una disolucin de sal

o de azcar, pierde agua.


Presin osmtica

Turgencia: fenmeno por el cual las clulas al absorber agua,

se hinchan, ejerciendo presin contra las membranascelulares, las cuales se ponen tensas.


Aw de alimentos

Alimentos Aw

Cereales, galletas, azcar, sal, leche en polvo 0,10 a 0,20Miel, chocolate, huevo seco < 0.60

Mermelada, jalea, frutos secos, queso

parmesano, nueces0,60 a 0,85

Embutidos fermentados, carnes curadas secas,

leche condensada azucarada, jarabe de arce0,85 a 0,93

Leche evaporada, pasta de tomate, pan, jugos

de frutas, pescado salado, embutidos, queso

procesado

0,9 a 0,98

Carnes frescas, pescado, frutas, vegetales,

leche, huevos0,98 a 0,99

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4f/Osmotic_pressure_on_blood_cells_diagram-es.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4f/Osmotic_pressure_on_blood_cells_diagram-es.svg


5/10

06/12/201

Efectos de la Aw sobre el crecimientode los microorganismos

Influye en la

multiplicacin de losmicroorganismos.

En su actividad

metabolica.

En su resistencia y

supervivencia.


Actividad de agua y crecimientomicrobiano

GRUPOS MICROBIANOS Aw

Bacterias G 0,97

Bacterias G + 0,90

Levaduras 0,88

Hongos filamentosos 0,80

Bacterias halfilas 0,75

Hongos xerfilos 0,61

Osmfilos

Xerfilos

Halfilos


Valores mnimos de Aw para el crecimiento demicroorganismos importantes en alimentos


pH Y CRECIMIENTO


pH de alimentos

Tipo dealimento Rango de pH Ejemplos

Alimentos

de acidez

alta

pH menor a

4.6

Frutas, jugos de

frutas, alimentos

fermentados (a

partir de frutas,

vegetales, carnes

y leche) y salsas

para ensaladas.

Alimentos

de acidez

baja

pH de 4.6 y

mayor

Vegetales,

carnes, pescado,

leche y sopas.Marcela Martnez M.Sc.

Clasificacin de los alimentos segn su acidez

Grupo segn grado deacidez

Rango de pH Grupos de alimentos Microorganismos

Grupo 1: poco cidos 5Productos crnicosProductos marinos

Leche

Hortalizas

Aerobiosesporulados

Anaerobio

esporulados

Levaduras, mohos y

bacterias no

esporuladasGrupo 2: semicidos 4,5 pH < 5,0

Mezcla de carne y

vegetales

Sopas

Salsas

Grupo 3: cidos 3,7 pH < 4,5

Tomates

Peras

Higos

Pia

Otrasfrutas

Bacterias esporuladas

Bacterias no

esporuladas

Levaduras

Mohos

Grupo4: muy cidos pH < 3,7

Encurtidos

Pomelo

Zumos ctricos



6/10

06/12/201


Valores de pH aproximado de productos lcteos,crnicos, aves de corral y pescado


Valores aproximados de pH de algunas frutasfrescas y verduras


Efecto del pH sobre el crecimientomicrobiano

Altera el funcionamiento de sus enzimas.

Se altera el transporte de nutrientes al interior

de la clula.

Afecta la interaccin entre los iones H+ y las

enzimas de la membrana citoplasmtica.

La morfologa de algunos microorganismospuede resultar alterada por el pH.


pH y crecimiento microbiano Neutrfilos:pH entre 5.5 - 8

Acidfilos: pH entre 0 - 5

Alcalfilos:pH entre 8.5 11.5

RANGOS DE pH PARA EL CRECIMIENTO DE LOS

MICROORGANISMOS

Grupo Rango

Bacterias Gram negativas 4.5 - 9

Bacterias Gram positivas 4.08.5

Levaduras 28.5

Mohos 1.5 - 9Marcela Martnez M.Sc.

Rangos de pH donde crecen algunos organismospresentes en alimentos



7/10

06/12/201

Potencial Redox (Eh)

El potencial redox (Eh)

mide la tendencia a donar

o ceder electrones

Eh (+): el elemento de

oxida

Eh (-): el elemento de

reduce

El oxigeno es el principal

agente oxidante Marcela Martnez M.Sc.

Potencial redox y crecimiento microbiano

Aerobios:

Obligados: requieren O2 para crecer (21%). Pseudomonas,

Micrococcus, Bacillus, mohos.

Facultativos Son microorganismos que pueden crecer en

presencia o ausencia de oxigeno. Enterobacterias,

Staphilococcus

Microaeroflicos:Requieren O2, pero a niveles ms bajos que

los atmosfricos (1 - 15 %). Lactobacillus, Streptococcus,

Pediococcus


Anaerobios:organismos que carecen de sistemas respiratorios

y no pueden utilizar el O2 como aceptor final de electrones.

Estrictos: mueren en presencia del oxgeno Clostridium,

Propionibacterium

Facultativos: Pueden realizar metabolismo energtico

aerobio o anaerobio

Aerotolerantes: pueden tolerar el O2 y crecen en su

presencia aunque no pueden utilizarlo

Potencial redox y crecimiento microbiano


Potencial redox y crecimiento demicroorganismos en alimentos

Rango de EhGrupo demicroorganismo s quepueden crecer

Ejemplos

+500 a +300 mV Aerobios

Mohos, levaduras,

Bacillus, Pseudomonas,

Moraxella y Micrococcus

+300 a +100 mV Anaerobios f acultativos

Bacterias acido lcticas y

bacterias de la familia

Enterobacteriacea

+100 a -250 mV Anaerobios Clostridium

Microaerofilicos Campylobacterspp.


Factores extrnsecos Efecto de la temperatura sobre elcrecimiento

Temperaturas cardinalesMarcela Martnez M.Sc.


8/10

06/12/201

Clasificacin segn la temperatura

Psicrfilos

Obligados (optimos a 15-18C)

Facultativos, psicrotolerantes o psicrotrofos (ptimos a 20-30C)

Mesfilos (ptimos 25-40C)

Termfilos (ptimos >50C)

Hipertermfilos (ptimos >80C)

Termfilos facultativos: pueden crecer a


9/10

06/12/201

Humedad relativa (HR)

Se entiende por HR, la relacin

entre la presin parcial de

vapor de agua y su presin de

saturacin a una temperaturadada.

Las HR elevadas favorecen la

multiplicacin de

microorganismos,

especialmente a temperaturas

de almacenamiento altas.

HR muy bajas determinan

prdidas de peso en el alimento.


Gases atmosfricos

Caractersticas del CO2Incoloro, inodoro de sabor cido.

Soluble en agua y grasa originando un ligero sabor cido.

Bacteriosttico y fungicida en valores por encima del 20%.

A temperaturas bajas se potencia su efectividad.

Caractersticas del N2Incoloro, inodoro e inspido.

Insoluble en agua y grasa.

Desplaza el oxgeno del envase evitando oxidaciones.

Evita el colapso del envase.


Gases atmosfricos


Presencia y actividades de otrosmicroorganismos



Interferencia microbiolgica

1. La microbiota de fondo o de origen necesita ser ms

grande en nmero de clulas viables que los

organismos a ser inhibidos.

2. La microbiota interferente es generalmente

heterognea y los roles especficos que las especies

individuales juegan no son claros.

competicin por nutrientes

competicin por sitios de adhesin

alteracin desfavorable del ambiente



10/10

06/12/201

Los sueos de los grandes soadores jams llegan a cumplirse,

siempre son superados

Alfred North WhiteheadMarcela Martnez M.Sc.

factores externos de deterioro alim.pdf

Documents

Transcript of factores externos de deterioro alim.pdf