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ALTERACION DE LOSALIMENTOS POR

MICROORGANISMOS

23/09/2011

Mg. Sonia Herrera Sánchez

MICROBIOLOGIA DE LOS ALIMENTOS

ALTERACION DE LOS ALIMENTOS POR MICROORGANISMOS23/09/2011

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MICROORGANISMOS

HOMBRE

PLANTAS

ANIMALES

ALIMENTOS

•Los que se utilizan en su proceso de

ELABORACION , CONSERVACION, o de

MICROORGANISMOS

EN LOS ALIMENTOS

•Presentes en forma natural

• Aportados por contaminación

• Añadidos intencionalmente

otras fines.

•Los que supone la causa principal de

DETERIORO de los alimentos



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ALTERACION DE LOS ALIMENTOS POR MICROORGANISMOS23/09/2011

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MICROORGANISMOS ALTERACION DE LA SALUD DEL

CONSUMIDOR •Microorganismos patógenos

•Toxina microbianas

DETERIORO DEL ALIMENTO

•Nº de microorganismos

•Utilización de sust. Nutritivas

•Modificaciones enzimáticas

LOS ALIMENTOS

(FUENTES DENUTRIENTES PARA EL

DESARROLLO DE

MICROORGANISMOS

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Crecimiento microbiano 23/09/2011

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Crecimiento microbiano23/09/2011

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Fases del crecimiento

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Crecimiento microbiano23/09/2011

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1. CAUSAS DE LAS ALTERACIONES EN LOS ALIMENTOS (1)

• Todos los alimentos modifican sus características a lo largo del

tiempo, y como consecuencia decimos que han

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cambiado sus caracteres organolépticos.

• Los caracteres organolépticos de un alimento son todas las

características que podemos conocer de un alimento

por medio de nuestros órganos de los sentidos como la vista,

, , .

• Por medio de ello conoceremos de un alimento su color y su

aspecto, su textura, su olor o su sabor

• En el alimento alterado se observa, a veces una variación en su

olor y sabor, por ejemplo cuando se ordeña una vaca a mano,

la leche toma el sabor a establo al hacer el zumo de limón con

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mucha anticipación, el aire provoca que el sabor de este vaya

cambiando poco a poco, hasta ser casi desagradable;

al transportarlo o almacenarlo incorrectamente (ejemplo: las

grasas sólidas que a temperaturas elevadas se derriten o

enrancian).

• Las variaciones pueden afectar a su composición química; asíla acción dela luz va a provocar que la vitamina C se destruya

en poco tiempo en el zumo de limón mencionado



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•

En otras ocasiones el alimento puede llevar gérmenespatógenos, sustancias químicas, venenos o parásitos

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hablamos entonces de alimento contaminado patógeno: es

por lo tanto todo aquello que puede producir una

enfermedad.

• Alimentos contaminados son por ejemplo, las frutas trat

adas con insecticidas y pesticidas para evitas plagas de

insectos y que han de ser perfectamente lavadas, antes de

consumirse

Principales m.o que alteran los alimentos23/09/2011

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• Bacterias (en general),

• Bacterias Gram-negativas:

seu omonas spp,

• Enterobacteriaceas

• Bacterias Gram-positivas :

Lactobacillae, Micrococaceae

• Bacterias esporuladas:

Bacillus spp, Clostridium spp

• Bacterias halófilas• Levaduras ( en general)

• Mohos (en general)

• Mohos xerófilos



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Factores que influyen en la multiplicación de los

Microorganismos.

• La capacidad de los microorganismos (excepto los virus) para

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crecer o multiplicarse en un alimento esta determinado por el

ambiente alimentario y el medio en que se almacena el

alimento, designados como ambientes alimentarios intrínsecos

y extrínsecos , respectivamente.

Factores que pos ibilitan o dificultan el crecimiento

microbiano en los alimentos

• Composición del alimento

▫ Origen animal

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▫ Origen vegetal

• Tipo y numero de microorganismos

presentes en el alimento

• Parámetros que afectan el crecimiento

microbiano.

▫ Intrínsecos

▫ Extrínsecos▫ Implícitos

▫ Del proceso



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Factores intrínsecos

Se refieren a las propiedades físicas y a la

composición química del propio alimento

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▫ Nutrientes

▫ pH

▫ Actividad de agua

▫ Potencia l redox y oxigeno

▫ Constituyentes antimicrobianos

▫ s ruc ura o g ca

Factores extrínsecosCaracterísticas del ambiente donde se almacena el alimento:

▫ Temperatura

▫ Humedad relativa al ambiente

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▫ Presencia y concentración de gases atmosféricos

▫ Presencia y actividades de otros microorganismos

Tratamientos tecnológicos a los que

,físicos o químicos, modifican la

microbiota inicial y repercuten

también en la composición del

producto final



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Contenido de Nutrientes• La adición de azucares a los alimentos facilita en algunos

casos su contaminación por microorganismos

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Contenido de Nutrientes• La escases de nutrientes en un alimento dificulta la

colonización por microorganismos

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Contenido de Nutrientes 23/09/2011

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1. Nutrientes y Crecimiento (1)

• El crecimiento microbiano se logra por la síntesis de componentes

celulares ener ía.

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• Los nutrientes necesarios para este proceso se derivan del

ambiente inmediato de una célula microbiana, y si la célula esta

creciendo en un alimento. Este suministra los nutrientes. Entre

estos nutrientes se incluyen: Carbohidratos

, Lípidos,

Minerales y vitaminas.

• El agua no se considera un nutriente, pero es esencial como medio

para las reacciones bioquímicas necesarias para la síntesis de la

masa celular y la energía.



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1.1 Carbohidratos

• En la alteración de los alimentos amiláceos, como laspatatas y los granos, es probable que solo tome parte un

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reducido porcentaje de los contaminantes originales.

• En primer lugar, los componentes de la ultima asociación

alterante deben tener la capacidad para subsistir con un

aporte mínimo de nitrógeno y sales.

• En segundo, deben poseer una amilasa, especialmente una

atacado menos fácilmente por los enzimas microbianos que

el almidón cocido.

1.1 Carbohidratos• Monosacáridos

▫ Hexosas ( Glucosa, fructuosa, manosa, galactosa)

▫ Pentosas : xilosa , arabinosa, ribosa, ribulosa, xilulosa.

• Disacáridos

▫ Lactosa (galactosa + glucosa)

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▫ Sucrosa (fructuosa+ glucosa)

▫ Maltosa (glucosa + glucosa)

• Oligosacáridos

▫ Rafinosa (glucosa+fructuosa+galactosa)

▫ Estaquiosa (glucosa+fructuosa+galactosa+galactosa)

• Polisacáridos

▫ Almidón (unidades de glucosa)

▫

▫ Celulosa (unidades de glucosa)

▫ Inulina (unidades de fructuosa)

▫ Hemicelulosa (unidades de xilosa, galactosa, manosa)

▫ Dextranos (polimero α-1,6 glucosa)

▫ Pectinas

▫ Gomas y mucilagos



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Carbohidratos en los alimentos23/09/2011

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Utilización de Carbohidratos por losmicroorganismos

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Utilización de Carbohidratos por los

microorganismos

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1.2 Proteínas• Las proteínas complejas con frecuencia no son atacadas

como tales por los m.o durante la alteración de los

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de fuente de nitrógeno, mientras que los péptidos y los

aminoácidos pueden serlo.

• Sin embargo se conocen excepciones : las proteasas

extracelulares son producidas por algunos m.o que con

.Por ejemplo, las bacterias que producen colagenasa

pueden ser importantes en la alteración de la carne.



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Proteínas en los alimentos23/09/2011

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281.3 Lípidos



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Lípidos en los alimentos23/09/2011

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Propiedadeslipolíticas delos m.o

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Grupo Gener o

Con numerosos tipos lipolíticos Normalmente No lipolíticos

Bacterias Acinetobacter

Aeromonas

Bacillus

Corynebacterium

Enterobacter

Enterococcu

Acetobacter

streptococcus

existentes enlos alimentos.

Lactobacillus

Micrococcus

Pseudomonas

Serratia

Streptococcus

streptomyces

Mohos Alternaria

Aspergillus

Cladosporium

Endomyces

Mucor

Neurospora

Paecilomyces

Penicillum

Rhizopus

Levaduras Yarrowia

(Antes candida)

Hansenula

Pichia

Rhodotorula

Saccharomyces

Torulopsis



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•

Algunas m.o no crecen bajo condiciones que por lo demás sonoptimas, a no ser que se les provea de una o más vitaminas del

grupo B en cantidades adecuadas. Las necesidades varia de un

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1.4 Vitaminas

grupo taxonomico a otro, e incluso entre cepas emparentadas

estrechamente. De aquí que solo se puedan hacer generalizaciones

amplias acerca de cómo las vitaminas existentes en los alimentos

pueden afectar a las asociaciones alterantes.

• La mayoría de los productos de frutas son deficitarios en vitaminas

.

• En las carnes se desarrollan todo tipo de m.o ej. Lactobacillus spp,

debido a su elevado contenido de vitamina del grupo B.

Vitaminas en los alimentos23/09/2011

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• La mayoría de los alimentos de origen animal o vegetalcontienen abundantes minerales para el crecimiento y para

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1.5 Minerales

el metabolismo microbiano. Posibles excepciones a esta

regla son los tipo exigentes de m.o, tales como los

lactobacilos.

• En efecto, las especies, al proporcionar una fuente

suplementaria de manganeso, estimula la producción de

americanos. Este mineral activa el crecimiento y actual como

cofactor en la producción de acido láctico por especies de

lactobacillus y de Pediococcus.

Minerales23/09/2011

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Macrominerales

Calcio

Fósforo

Magnesio

Sodio

Potasio

crom nera es

Hierro

Cobre

Cinc

Flúor

Oligoelementos

Silicio

Níquel

Cromo

Litio

Azufre Manganeso

Cobalto

Molibdeno

Selenio



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2. Factores de crecimiento en

inhibidores en alimentos

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3. Constituyentes antimicrobianos23/09/2011

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4. Estructuras Biológicas

• Entegumento

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5. Actividad del agua23/09/2011

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5. Actividad del agua (Aw)• A valores elevados de Aw (cociente que oscila entre 0 y 1)

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, superiores a 0,98, la mayoría de los microorganismos

encuentran condiciones óptimas de desarrollo.

• Por debajo de 0,87, se inhibe el desarrollo bacteriano y de

la gran parte de las levaduras y únicamente los mohos

pueden proliferar .

• , , ,

o frutas tienen actividad de agua superiores a 0,97, lo que

explica la corta vida útil de estos alimentos. El bajo valor

de este parámetro en harinas, legumbres o pasta italiana

proporciona, por el contrario, estabilidad a estos productos.

F.I: Actividad del agua (Aw)

Este parámetros generalmente se utiliza como medida de la cantidad de

a ua dis onible en un alimento ara el crecimiento microbiana.

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La aw de un alimento es una propiedad especialmente importante.

Puede actuar por lo menos de tres maneras:

1) como un atributo inherente (factor intrínseco) que determina la

posibilidad de proliferación bacteriana.

2) como un factor de tratamiento o procesado por ejemplo, en la

desecación en la salazón o en la conservación de los alimentos con

azúcar.

3) como un parámetro extrínseco, ejemplo en el almacenamiento de las

carnes frescas a una determinada humedad relativa, con el fin de

reducir el crecimiento microbiano en la superficie.



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Efectos de la aw sobre la colonización microbiana

Intervalo

de aw

Organismos inhibidos casi

totalmente por el valor más

bajo de este intervalo

Ejemplos de alimentos con la actividad de agua más baja

1,0- 0,95 Bacilos gram negativos: casi

todos los esporos bacterianos;

algunas levaduras

Alimentos que contiene un 40% aprox (p/p) de sacarosa o un 7% (p/p) de ClNa, eje muchos

embutidos cocidos migas de pan.

0,95 -0,91 Casi todos los coco, lactobacilos;

listeria monocytogenes; células

Alimentos que contiene un 55% aprox (p/p) de sacarosa o un 12% aprox de ClNa ej, Jamón

crudo, pescado ahumado convenientemente, lonchas de carne de vacuno cruda desecada

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vegetativas de las bacillaceae,

algunos mohos.

al aire, carnes ahumadas, queso mitad de maduración.

0,91 -0,87 Levaduras no amófilas Alimentos que contiene un 65% aprox (p/p) de sacarosa (es decir, saturados); alimentos con

un 15% aprox de ClNa ej, salami seco, queso “viejo”.

0,87- 0,80 Mohos no xerofilos;

staphylococcusAureus

Harina, arroz, luembres, etc. Que contiene un 15-17% de agua, pasteles corrientes, leche

condensada azucarada (0,83 aprox)

0,80 –

0,75

Casi todos las bacterias halófilas Alimentos que con 26% ClNa (es decir, saturados); ej, salami Húngaro “viejo” autentico; el

mazapán, que contiene un 15-17% de agua; el pastel ingles de frutas, la compota y la

mermelada.

0 7 5 – Mohos xerófilos Co os de avena ue contiene un 10% a rox de a ua ueso armesano rallado nueces,

0,65

(con frecuencia ≥0,45)

0,65 –

0,60

Levaduras osmófilas Frutas desecadas que contiene un 15-20% de agua (intervalo 0,50-0,75), “toffes” y

caramelos que contiene un 8% aprox agua, miel.

0,50

0,40

0,30

≤0,20

Actividades de agua que no

permitirán ninguna multiplicación

microbiana

Tallarines, etc que contiene un 12% apro. Agua, especies, que contiene un 10% aprox de

agua.

Huevo entero en polvo, que contiene un 5% aporx de agua

Bizcochos, tostadas, cortezas de pan, etc, que contiene un 3-5% de agua.

Leche entera en polvo, que contiene un 3-4% de agua; hortalizas desecadas, que contienen

aprox. Un 5% de agua, copos de maíz y otros cereales, que contiene aprox un 5% de agua.

Aw y crecimiento microbiano

• El agua libre en el alimento es necesario para el crecimiento microbiano.

La necesidad de transportar nutrientes y eliminar los materiales de

desechos, llevar a cabo reacciones enzimáticas, sintetizar materiales

celulares y formar parte de otras reacciones bioquímicas, como la

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hidrólisis de un polímero a monómero (proteínas a aminoácidos). Cada

especie microbiana (o grupo) tiene un nivel de Aw óptimo. máximo y

mínimo para su crecimiento . en general los valores mínimos, la mayoría

de mohos 0,8 Y 0,6 como mínimo con mohos xerofilicos, la mayoría de

levaduras, 0,85 con levaduras osmofilicas, 0,6 a 0,7 mayor parte de

bacterias gram positivas, 0,90 y bacterias gram negativas 0,93.

• gunas excepc ones crecen a par r e ap y ococcus aureus a , ylas bacteria halofilicas a 0,75.

• La Aw necesaria para que las bacterias formen esporas esporulen, para

que las esporas germinen y para que los m.o que producen toxinas

produzcan toxinas suelen ser ,mayor que la Aw mínima para su

crecimiento.



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Aw

y crecimiento microbiano23/09/2011

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6. pH

Grupos

según grado

de acidez

Rango de pH Grupos de alimento Microorganismos

Productos cárnicos

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ácidos> 5

Leche

Hortalizas

Aerobios esporulados

Anaerobios esporulados

Levaduras, mohos y bacterias

no esporuladasGrupo 2:

semiácidos4,5 < pH < 5,0

Mezclas de carne y vegetales

Sopas

Salsas

Tomates

PerasBactérias esporuladas

rupo :ácidos

3,7 < pH < 4,5 Higos

Piña

Otras frutas

ac r as no esporu a asLevaduras

Mohos

Grupo 4: muy

ácidosPH < 3,7

Encurtidos

Pomelo

Zumos cítricos



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Rangos de pH de algunos alimentos

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Valores de pH aproximado de productos lácteos,cárnicos, aves de corral y pescado

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Valores aproximados de pH de algunas frutasfrescas y verduras

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pH y crecimiento microbiano23/09/2011

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Rangos de pH donde crecen algunos organismos

presentes en alimentos

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7. Potencial redox Eh

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Potencial redox y crecimiento microbiano23/09/2011

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Potencial redox y crecimiento de microorganismos en los alimentos23/09/2011

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Potencial redox y crecimiento microbiano

2. Factores extrínsecos▫ Temperatura

▫ Humedad relativa al ambiente

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▫ Presencia y concentración de gases atmosféricos

▫ Presencia y actividades de otros microorganismos



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2.1 Efecto de la temperatura sobre el crecimiento

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Clasificación según la temperatura

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Relación entre las tasas de crecimiento y latemperatura

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Clasificación según su temperatura

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Microorganismos Psicrófilos

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• Hábitat frio

▫ Aguas oceánicas, especialmente los fondos (1-2 ºC)

▫ Bolsas de agua en ártico, antártico, glaciares, etc.

• Adaptaciones bioquímicas al frio

▫ Enzimas crio-resistentes

▫ Sistemas de transporte adaptadas a frio

▫

Fosfolípidos de membrana aumentan proporciones de ácidosgrados insaturados.

Microorganismos Mesófilos

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Microorganismos Termófilos

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• Hábitat permanentemente calientes:

▫ Fuentes termales volcánicas terrestres

▫ Fuentes termales submarinas

▫ Acúmulos de compost y ensilladas.

• Adaptaciones bioquímicas

▫ Enzimas y ribosomas termo resistentes

▫

Membranas ricas en A.G saturados▫ En Archaea: éteres de hidrocarburos con glicerol, e incluso

monocapas bioquímicas bifitanil-tetraétereas.

2.2 Humedad relativa HR23/09/2011

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Humedad relativa HR 23/09/2011

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2.3 Presencia y concentración de gases atmosféricos

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2.3 Gases atmosféricos23/09/2011

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2.4 Presencia y actividades de otros microorganismos▫ Preservación de alimentos mediante el desarrollo de

bacterias o de sus productos metabólicos.

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