Introduccion a La Microbiologia de Alimentos

Microbiología de alimentos

María Marcela Martínez Miranda M.Sc. Microbiología Dpto. de Ingeniería de Alimentos Universidad de Caldas

Introducción a la microbiología de alimentos • Concepto de microbiología m icrobiología de alimentos. • Aspectos que trata la microbiología de alimentos. • Microorganismos importantes en alimentos. • Estado actual de la microbiología de alimentos.

Microbiología de alimentos Análisis microbiológico de alimentos: microorganismos indicadores

Microorganismos deter de terior iorant antes es de los distintos alimentos

Utilización de los microorganismos en la producción de los alimentos

Ciencia que estudia los microorganismos en relación con los alimentos Factores que afectan el crecimiento microbiano en los alimentos

Conservación de alimentos

Microorganismos patógenos, toxinas y metabolitos

Aspectos que trata la microbiología microbio logía de alimentos Uso de microorganismos microorganism os indicadores de calidad microbiológica de los alimentos

Control calidad:  –

Calidad higiénico sanitaria: que no se distribuyan m.o. patógenos.

 –

Calidad comercial: que no se presentes m.o. deteriorantes que alteren el alimentos y lo hagan NO comestible.

Aspectos que trata la microbiología microbio logía de alimentos Factores que afectan al crecimiento microbiano en los alimentos •

Intrínsecos:

•

Extrínsecos:

 – Nutrientes

 – Temperatura

 – pH

 – Humedad relativa del ambiente

 – Potencial redox  – Actividad del agua  – Constituyentes antimicrobianos  – Estructura biológica

 – Presencia y concentración de gases atmosféricos  – Presencia y actividades de otros microorganismos

Aspectos que trata la microbiología microbio logía de alimentos Factores que afectan al crecimiento microbiano en los alimentos •

Implícitos:  – Velocidad de crecimiento de los microorganismos.  – Influencia mutua entre especies: sinergismo, antagonismo.

•

Asociados a los tratamientos tecnológicos:  – Tratamiento térmico  – Irradiación  – Conservadores químicos

Microorganismos indicadores • Son organismos (o grupos) que advierten:  – manejo inadecuado  – presencia de microorganismos patógenos

• Su detección en el laboratorio es más sencilla, rápida y/o económica.

Los principales microorganismos indicadores en alimentos son: • Indicadores de condiciones de manejo o de eficiencia de proceso:  – Mesófil Mesófilos os aerobios (o recuento total total))  – Mohos y levaduras  – Col Coliform iformes es tota totalles

• Indicadores de contaminación fecal:  – Col Coliform iformes es feca fecale les s  – E. coli   – Enterococos  – Cl. perfringens 

Importancia del control microbiológico de los alimentos •

Aumento de nuevos patógenos transmitidos por alimentos.

•

Consumidores más conscientes de dichas di chas transmisiones y exigen alimentos cada vez más seguros.

•

Perdidas industriales de grandes cantidades de alimentos por deterioro microbiano.

•

Conocer la la calidad microbiológica:  – Materias primas  – Procesos de elaboración elaboraci ón  – Ambientes, utensilios, equipos.  – Manipuladores  – Producto final

Aspectos que trata la microbiología microbio logía de alimentos Los microorganismos como agentes de deterioro de alimentos

Alteraciones Alteracio nes microbiológicas de los alimentos • Enmohecimiento • Viscosidad • Podredumbre • Ranciamiento • Agriado y putrefacción • Embombamiento • Cambio de color

Factores que influyen influyen en la alteración microbiana •

Composición del alimento  – Origen vegetal  – Origen animal

•

Tipo y número de microorganismos presentes en el alimento

•

Parámetros que afectan el crecimientos microbiano  – Intrínsecos  – Extrínsecos  – Implícitos  – Del proceso

Microorganismos que provocan la alteración de los alimentos Bacterias Bac terias dete deteriora riorantes ntes impo importan rtantes tes en alimentos

Psicotróficas

Pueden Pueden crecer crecer a 5ºC, pero pero se multiplican rápidamente de 10-25ºC Pseudomonas fluorescens  Acinetobacter  Moraxella  Flavobacterium  Lactobacillus  Enterococcus 

Termodúricas

Crecen entre 40 y 90ºC Bacillus  Clostridium  Streptococcus termophilus 

Acidúricas

Crecen a un pH de 4.6 o menor BAL heteroferm heterofermentat entativas ivas BAL homofermentativas

• Bacterias • Mohos • Levaduras • Enzimas

Aspectos que trata la microbiología microbio logía de alimentos

Los microorganismos como agentes patógenos transmitidos por alimentos

Enfermedades Transmitidas por Alimentos (ETA’s) Infecciones alimentarias:

ETA ET A Síndrome originado por la ingestión de alimentos y/o agua, que contengan agentes etiológicos en cantidades que afecten la salud del consumidor a nivel individual indivi dual o grupos de población

Son las ETA producidas por la ingestión de alimentos y/o agua contaminados por agentes infecciosos

Intoxicaciones alimentarias: Son las ETA producidas por ingestión alimentos portadores de toxinas químicas o biológicas.

Principales microorganismos patógenos en los alimentos Bacterias

Tiempo de incubación

Salmonella 

6 a 48 horas

Clostridium perfringes 

8 a 22 horas

Clostridium botulinum 

18 a 36 horas

Staphylococcus aureus 

0,5 a 6 horas

Vibrio parahaem parahaemolyticus  olyticus 

2 a 48 ho hora ras s

Bacillus cereus 

8 a 16 horas

Escherichia coli 

12 a 72 horas

Campylobacter 

2 a 5 días

Aspectos que trata la microbiología microbio logía de alimentos

Conservación de alimentos Todas las acciones tomadas para prolongar la vida útil de los alimentos, de forma que mantengan en grado aceptable su calidad calidad,, tanto higiénica y nutricional como sensorial y tecnológica.

Métodos de conservación de los alimentos  Eliminación  Inhibición  Inactivación o destrucción  Evitar recontaminación

Métodos de conservación de los alimentos

Aspectos que trata la microbiología microbio logía de alimentos Usos benéficos de los microorganismos microorganism os en en alimentos  Microorganismos usados en fermentación.  Cultivos iniciadores y bacteriófagos.  Microbiología y producción de alimentos fermentados.  Bacterias benéficas intestinales.  Biopreservativos alimenticios de origen microbiano.  Ingredientes y enzimas alimenticios de origen microbiano.

Aspectos que trata la microbiología microbio logía de alimentos

Los microorganismos como productores de alimentos 

Queso, yogurt y suero de leche



Panadería



Bebidas alcohólicas



Fructosa



Aspartamo



Ácido cítrico

Microorganismos importantes en alimentos • • • •

Bacterias Mohos y levaduras Virus Protozoos

Bacterias importantes en alimentos

Grupos bacterianos importantes en alimentos  termófilas

 formadoras de esporas

 psicotróficas

 aerobias

 termoduricas

 anaerobias

 halotolerantes

 an anae aero robia bias s fac facult ultati ativas vas

 acidofilas

 coliformes

 osmofilicas

 coliformes fecales

 productoras de gas

 pa patóg tógen enos os en entér térico icos s

 formadoras de limo

Mohos y levaduras

Unicelulares

Hay dos grupos importantes

hongos filamentosos

Géneros de mohos importantes en alimentos

Géneros de levaduras importantes en alimentos

Protozoos importantes en alimentos

Importancia de los virus virus en los alimentos  Algunos Algunos virus v irus son capaces de causar enfermedad entérica.  Algunos Algunos bacteriófagos bact eriófagos son usados para identificar algunos patógenos bacterianos.  Los bacteriófagos son usados para transferir rasgos genéticos en algunas algunas especies especi es bacterianas.  Atacan y destruyen a la mayoría de las las bacterias bacte rias lácticas causando fallas fallas en la fermentación.

Origen de la contaminación microbiana en los alimentos

Clases y vías de contaminación en la industria alimentaria • Elemento humano • Insectos, roedores roedores y pájaros • Agua • Aire y polvo • Materias primas • Utensilios y equipos • Material de empaque

Estado actual de la microbiología de alimentos

Fermentación de alimentos/probióticos • Desarrollo de cepas con actividades metabólicas deseables por transferencia genética entre cepas. • Desarrollo de BAL resistentes a bacteriófagos. • Ingeniería metabólica de cepas para sobre producción de metabolitos deseados. • Desarrollo de métodos para el uso de BAL para liberar proteínas inmunes.

Fermentación de alimentos/probióticos • Secuenciación de genomas de BAL y bacteriófagos para el mejor entendimiento de sus características. • Preservación de alimentos con bacterias deseables y sus metabolitos antimicrobianos. • Entendimiento de características importantes de bacterias probióticas y desarrollo de cepas deseables. • Métodos efectivos para producir cultivos iniciadores para uso directo en procesamiento de alimentos.

Alteración de alimentos •

Identificación y control de nuevas bacterias alterantes

•

Deterioro debido a enzimas bacterianas de alimentos congelados y refrigerados con fecha de vencimiento extendida.

•

Desarrollo de métodos moleculares (nanotecnología) para identificar identifi car metabolitos metabolitos de bacterias alterantes y predecir la fecha de vencimiento potencial del alimento.

•

Importancia del estrés ambiental en la resistencia de bacterias alterantes a preservativos antimicrobianos.

Enfermedades transmitidas por alimentos • Métodos emergentes para detectar bacterias patógenas transmitidas por alimentos de alimentos contaminados. • Aplicación de técnicas de biología molecular (nanotecnología) (nanotecnologí a) para detección rápida de bacterias patógenas en alimentos y ambiente.

Enfermedades transmitidas por alimentos •

Detección efectiva y control de virus patógenos transmitidos por alimentos.

•

Potenciales transmisiones de enfermedades prionicas de alimentos de origen animal a humanos.

•

Identificar como nuevas tecnologías adaptadas al procesamiento de alimentos pueden tener problemas microbiológicos específicos y diseñar métodos para superar este problema.

Temas variados • Diseñar procedimientos de higienización efectivos para controlar patógenos y alterantes en alimentos procesados. • Uso efectivo de microorganismos deseables para producir alimentos fermentados.

Temas variados • Diseñar métodos para producir mejores cepas iniciadoras para para el uso en alimentos fermentados y probióticos. • Conocer acerca de las regulaciones de alimentos (estatales, federales e internacionales). • Entender los problemas microbiológicos de los alimentos importados.

“El secreto del éxito es la constancia en los propósitos”

Benjamin Disraeli