NACIONAL DE TRUJILLOSCUELA DE GÍA Y PARASITOLOGÍA FACTORES QUE CONDICIONAN EL DESARROLLO MICROBIANO EN LOS ALIMENTOS Los alimentos contienen una variedad de microorganismos que, si encuentran condiciones adecuadas, se multiplican y pueden cambiar las características de los alimentos FACTORES INTRINSECOS: LIMITACIONES DE SUSTRATO Actividad de agua (Aw) Potencial de hidrógeno (pH) Riqueza y calidad proteica ALIMENTO Potencial redox (Eh) Composición del producto FACTORES INTRÍNSICOS 1. Nutrientes: Los microbios necesitan agua, fuentes energéticas, nitrógeno, sales minerales y factores de crecimiento. Hay microbios exigentes y no exigentes en requerimientos nutritivos. La incapacidad de utilizar un nutriente mayoritario limitará su crecimiento. . Determina la velocidad de crecimiento de un microorganismo. 5. pH óptimo de mohos: entre 3. Los pH alcalinos dificultan el crecimiento microbiano.4.5. pH óptimo de levaduras: entre 4. Clostridium botulinum no prolifera en pH menor a 4. .5.6. pH óptimo de bacterias: 6-8. Acción: Sobre la permeabilidad de la membrana (variación de H y OH ) y sobre la actividad metabólica (enzimas). En frutas y encurtidos no desarrollan bacterias sensibles a la acidez tales como los bacilos Gram (-).2) pH Selecciona el tipo de microbio a desarrollar. Clasificación de los alimentos según su acidez . Escalas aproximadas de pH de algunos alimentos pH 14 13 12 Tiburón fermentado 11 10 Clara de huevo 9 8 7 pescado 6 leche carne harina hortalizas 5 4 3 Frutas cítricas Bebidas refrescantes 2 1 Según Adams y Moss 1 997 cerveza .Tabla. La mayoría de los alimentos deben su acidez a la presencia de ácidos orgánicos débiles pH = pKa pH = pKa + 1 pH< pKa pH pH neutro HA A + + H ATP ADP HA A - pH bajo + H + . 3) Potencial Redox (Eh ). anaerobios y facultativos. Contribuye a seleccionar los microbios que crecerán en un alimento: Aerobios. 2 02¯ + 2 H * H 202 superóxido dismutasa 2 H202 2 H20 + 02 catalasa . El oxigeno puede ejercer un efecto tóxico sobre algunos microorganismos. Guarda relación con la composición química del alimento y con la presión parcial de oxigeno durante el almacenamiento. Tolerancia al Oxígeno Aerobio Anaerobio Anaerobio Facultativo . La capacidad de equilibrio (Resistencia del alimento a un cambio del potencial) La tensión de O2 de la atmósfera que rodea al alimento. La accesibilidad de la atmósfera al alimento.El potencial de O/R de un alimento se determina por: El potencial O/R característico del alimento original. . . Para indicar cambios de Eh se utilizan colorantes: Azul de metileno. ácido ascórbico. El oxígeno atmosférico. hace que tengan un Eh (+). resazurina. azúcares reductores. ya sea en la superficie o en el interior del producto. radicales -SH. Un medio será reductor cuando contenga sustancias muy hidrogenadas.El crecimiento microbiano en un alimento reduce su Eh. . Potencial Redox . ACTIVIDAD DE AGUA Agua: Punto de congelación 0° C (polioles).4. Punto de ebullición 100° C “Desplazamiento del agua desde el medio al citoplasma o desde el citoplasma al medio” Cto: Agua en estado líquido Fase gaseosa H20 H20 H20 H20 H20 H20 citoplasma H20 H20 Fase líquida H20 H20 Fase sólida H20 H20 Célula en equilibrio . . P 1 a w= HRE P0 100 Selecciona microorganismos que han de constituir la asociación alterante de un alimento.Actividad del agua: (aw) Se define como el cociente entre la presión parcial del agua existente en la atmósfera en equilibrio con el sustrato. y la presión parcial del agua pura a la misma temperatura. 75 1.6 .0 .Actividad de agua (aw) Medida del agua disponible “libre” para el crecimiento microbiano 0. : Halotolerantes: Crecen a elevadas concentraciones de sal. . Bact. Xerotolerantes: Crecen en alimentos secos. Osmotolerantes: Crecen en elevadas cc de compuestos orgánicos no ionizados como los azúcares. Clases de microorganismos según su aw. Gram (-) > cocos Gram (+) > levaduras > mohos > mohos xerófilos y levaduras osmófilas. Mecanismos de adaptación a bajas aw Incorporando iones inorgánicos (Bacterias y arqueas) Sintetizando o concentrando solutos orgánicos: Azúcares. derivados de aminoácidos . alcoholes. aminoácidos.Efecto de la disponibilidad de agua Relación entre actividad de agua y presión osmótica Es inversamente proporcional a la presión osmótica Medios hipotónicos proporcionan balances de agua positivas. Medios hipertónicos proporciona balance de agua negativo. Presión Osmótica aw : solutos compatibles: glicerol. arabitol y manitol (hongos) . El grado de maduración de frutas y vegetales influyen en la eficacia de estas barreras. Impiden la penetración de microorganismos. cubierta de las semillas cutícula de los órganos vegetales. la piel de los animales. la membrana de las fibras musculares. .5) Estructuras biológicas Las cáscaras de las frutas. la cubierta y las membranas del huevo. . y glicoproteinas (lectinas). que agotan el hierro del medio. De origen vegetal: aceites esenciales. etc. que bloquean la biotina y riboflavina. glucósidos. taninos. De origen animal: lactotransferrina de la leche. eugenol (clavo de olor). hidroliza los enlaces glucosídicos de la pared celular.6) Componentes antimicrobianos Existen tanto en alimentos de origen vegetal como en los de origen animal. la lisozima (albúmina del huevo). la avidina y ovoflavoproteina (huevo). inmunoglobulinas. aldehído cinámico (canela). . Atmósfera gaseosa.Factores Extrínsecos Son aquellos factores que son externos al alimento (Factores ambientales). Humedad relativa. Temperatura de conservación. . FACTORES EXTRÍNSICOS 1) Temperatura de conservación Los microbios responsables de la alteración de los alimentos.+5 -5 . pueden crecer a temperaturas comprendidas entre -18 y 100ºC.5 25 .30 60 – 90 40 – 47 15 – 20 30 .+5 55 – 75 30 – 40.35 . crecimiento limitado Temperatura (ºC) Grupo Mínima Óptima Máxima Termófilos Mesófilos Psicrófilos (psicrófilos obligados) Psicrótrofos (psicrófilos facultativos) 40 – 45 5 – 15 -5 . Selecciona el tipo de microorganismo a desarrollar . y con T° bajas tiende a aumentar.2) Humedad relativa (HR) Representa la proporción de vapor acuoso existente en un volumen atmosférico dado. La HR es muy sensible a la T°: A T° altas tiende a disminuir. potenciando los fenómenos de condensación. en relación con la cantidad que se necesita para obtener la saturación. Medida de gaseosa aw en fase . tiene efectos bactericidas o bacteriostáticos. que tiene efecto sobre el Eh. d) Inhibe actividad enzimática: Procesos de carboxilación-descarboxilación. b) Se comporta como los ácidos débiles. a) Soluble en agua: origina H3C03 y modifica el pH. . alterando el transporte de solutos. gas mas importante en contacto con los alimentos (21%). c) Modifica las propiedades físicas de la membrana. atraviesa la membrana plasmática acidificando el interior de la célula. CO2.3) Atmósfera gaseosa 02. presentan tolerancia a concentraciones elevadas (altera bebidas carbónicas). Gram (+). En anaerobiosis se incrementa la solubilidad del C02 a temperaturas bajas. tienden a ser resistentes. Mohos y bacterias Gram (-) son muy sensibles a su presencia. . Levaduras como Brettanomyces spp. FACTORES IMPLÍCITOS 1) Velocidad específica de crecimiento Determinado por la duración de la fase de latencia. la velocidad de crecimiento logarítmico y el nº total de células. Estos parámetros dependen de las propiedades bioquímicas del microbio y de factores genotípicos y fenotípicos Las bacterias crecen mas rápido que mohos y levaduras. . . . . Reparan sus daños. Los microorganismos metabolizan pero hay retardo en la división celular. Sintetizan metabolitos esenciales. Hay síntesis de nuevo protoplasma. Fisiológicamente son muy activas. Las células aumentan su tamaño. . La célula se ajusta a su nuevo ambiente.Fase de Latencia o Fase Retardada No hay duplicación inmediata de la población. La población permanece sin cambio durante un tiempo. Incremento de la población es gradual. etc. actividad metabólica. Hay uniformidad de la población: Composición química. según su tiempo de generación. Velocidad de crecimiento máxima.Fase logarítmica (Log) División celular regular. . Producción de sustancias tóxicas .Fase Estacionaria Crecimiento decae en forma gradual. La transición entre la fase Log y estacionaria implica periodo de crecimiento desequilibrado. Hay suspensión del crecimiento debido a: Agotamiento de nutrientes. La población permanece constante por algún tiempo: Hay equilibrio entre la muerte y la reproducción celular. Las bacterias son mas resistentes a agentes físicos y químicos. Células mas pequeñas que en fase Log. Fase Descendente o de mortalidad Las bacterias mueren a una velocidad superior a la producción de nuevas células. Acumulación de sustancias tóxicas. Hay agotamiento de nutrientes esenciales. . El sinergismo entre microorganismos. Deterioro de las estructuras biológicas. Cambios en el potencial redox. Eliminación de sustancias antimicrobianas. Cambios en el pH. .2) Sinergismo Un microorganismo produce un cambio en el sustrato que favorece el crecimiento de otro microorganismo o grupo de microorganismos. se da por los mecanismos siguientes: a) b) c) d) e) f) Disponibilidad de nutrientes. Cambios en la actividad del agua. Lisis por bacteriófagos.3) Antagonismo A menudo un microorganismo impide el desarrollo de otro microorganismo. . Cambios en el potencial redox. Mecanismos: a) b) c) d) e) Competición en la utilización de nutrientes. Cambios en el pH. Formación de sustancias antimicrobianas. molido y mezclado favorecen contaminación .IV Factores de la elaboración Estructura física de los alimentos Picado.
Report "Clase 2 - Factores y Accion Microbiologica"