UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS. Dr. Iván Salmerón María A. Anaya Castro 9 de mayo de 2011

Transcripción

1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Dr. Iván Salmerón María A. Anaya Castro 9 de mayo de 2011

2 El uso de temperaturas elevadas para conservar alimentos se basa en sus efectos destructores en los mo. TEMPERATURAS ELEVADAS: cualquier temperatura que sea superior a la temperatura ambiental.

3 Con respecto a la conservación de alimentos hay 2 temperaturas de uso habitual: Temperaturas de pasteurización Temperaturas de esterilización

4 PASTEURIZACIÓN Mediante el uso de calor implica la destrucción de todos los mo que producen enfermedades, o la destrucción o reducción de todos los mo que alteran determinados alimentos.

5 La pasteurización de la leche se consigue por calentamiento de la siguiente manera: TEMPER ATURA TIEMPO 63 C 30 min (LTLT) 72 C 15 s (HTST) 89 C 1 s 90 C 0.5 s 94 C 0.1 s 100 C 0.01 s

6 T de pasteurización son suficientes para destruir todas las levaduras, mohos, bacterias Gram + y Gram -. Los dos grupos de organismos que sobreviven a la pasteurización de la leche se incluyen en uno de estos dos grupos: 1. Termodúricos 2. Termófilos

7 Mycobacterium tuberculosis es el patógeno más resistentes al calor que puede transmitirse por la leche cruda y se destruye en 15 min a 60 C. Coxiella burnetti, agente causal de la fiebre Q, se encuentra a veces en la leche, es más resistente al calor que Mycobacterium tuberculosis por lo que la pasteurización de la leche se realiza: A 62,8 C durante 30 minutos A 71,7 C durante 15 segundos press.com/2010/10/04/tuberc ulosis-pulmonar-2/ spot.com/2009/07/quees-la-fiebre-q.html

8 ORGANISMOS TERMODÚRICOS: capaces de sobrevivir a la exposición de temperaturas relativamente elevadas. Generalmente pertenecen a los géneros: Streptococcus y Lactobacillus. Streptococcus thermophilus sp/streptococcus-thermophilus- Bacteria-Some-Undergoing-Bacterial- Fission-Posters_i _.htm

9 ORGANISMOS TERMÓFILOS: no solo sobreviven a T relativamente elevadas sino que para su crecimiento y actividades metabólicas necesitan T elevadas. Los géneros Bacillus y Clostridium contienen los termófilos de importancia máxima en los alimentos. Clostridium botulinum org/blogs/salud_public a/2007/10/23/77167

10 ESTERILIZACIÓN Destrucción de todos los mo viables. Los productos son tratados deben mantenerse fuera del contacto con el aire y otros alimentos capaces de contaminarse nuevamente. Este proceso de conservación está relacionado con aquellos alimentos cuya finalidad es acabar en un contenedor hermético (latas, frascos) para su posterior almacenaje. A los alimentos enlatados a veces se les califica de «comercialmente estériles»

11 El tratamiento de la leche y productos lácteos se puede conseguir mediante el uso de temperaturas ultra elevadas (UHT). Puesto que son comercialmente estériles, pueden ser almacenadas a temperaturas ambientales durante un tiempo de incluso 8 semanas sin cambios de sabor.

12 FACTORES QUE AFECTAN LA TERMORRESISTENCIA DE LOS MO Factores o parámetros de los mo y su medio en cuanto a sus efectos en la destrucción térmica: AGUA: La termorresistencia de las células microbianas aumenta cuando disminuyen la humedad, la hidratación, o la aw.

13 GRASA: En presencia de grasas hay un aumento general de la termorresistencia de algunos mo. A este fenómeno se le denomina protección por la grasa y se supone que aumenta la termorresistencia afectando directamente al contenido de humedad de las células.

14 SALES: su efecto en la termorresistencia es variable y dependiente de la clase de sal y concentración. Es posible que algunas sales disminuyan la aw y aumentan la termorresistencia, mientras que otras aumentan la aw (Ca 2+ y Mg 2+) y, por consiguiente aumentan la sensibilidad al calor.

15 CARBOHIDRATOS: La presencia de azúcar produce un aumento en la termorresistencia de los mo. Este efecto es debido, en parte, a la disminución de aw causada por concentraciones elevadas de azucares.

16 PROTEÍNAS: tienen un efecto protector en los mo. Los alimentos ricos en proteínas deben ser sometidos a un tratamiento térmico de mayor intensidad que el que se aplica a los alimentos con contenido de proteínas bajo.

17 NÚMEROS DE ORGANISMOS: cuanto mayor el numero de organismos, mayor es el grado de termorresistencia. El mecanismo de protección frente al calor por poblaciones microbianas numerosas es debido a la producción de sustancias protectoras excretadas por las células.

18 EDAD DE LOS ORGANISMOS: Las células bacterianas tienden a ser resistentes al calor mientras se encuentran en la fase estacionaria de crecimiento (células viejas) y menos resistentes durante la fase logarítmica.

19 TEMPERATURA DE CRECIMIENTO: La termorresistencia de los mo tiende a aumentar cuando la temperatura de incubación aumenta. Se averiguó que Salmonella Senftenberg cultivada a 44 C era 3 veces más resistente que los cultivos crecidos a 35 C.

20 COMPUESTOS INHIBIDORES: una disminución de la mayoría de los mo ocurre cuando el calentamiento tiene lugar en la presencia de antibióticos termorresistentes, SO2 y otros inhibidores microbianos. Anadir inhibidores a los alimentos antes del tratamiento térmico reduce la cantidad de calor que sería necesaria si se usase solo.

21 TIEMPO Y TEMPERATURA: a mayor T, mayor es el efecto destructor del calor. A medida que aumenta la T, disminuye el tiempo necesario para conseguir el mismo efecto.

22 EFECTO DE LOS ULTRASONIDOS: la exposición de endosporas bacterianas inmediatamente antes o durante el calentamiento se traduce en una disminución de la termorresistencia de las esporas.

23 TERMOSRRESISTENCIA RELATIVA DE LOS MO La termorresistencia está relacionada con su T optima de crecimiento: Termosensibilidad Psicrofilos Mesófilos Termófilos Termorresistencia Bacterias esporógenas Esporógenas termófilas Bacterias asporógenas Esporógenas mesófilas Gram + Gram - Cocos Bacilos asporógenos

24 DESTRUCCIÓN TERMICA DE MICROORGANISMOS Con el fin de comprender mejor la destrucción térmica de los microorganismos con respecto a la conservación y enlatado de alimentos, es necesario comprender algunos principios básicos relacionados con esta tecnología. A continuación se describen algunos de los conceptos mas importantes.

25 TIEMPO DE MUERTE TÉRMICA (TDT) Tiempo necesario para destruir un numero dado de mo a una determinada temperatura. PUNTO DE MUERTE TÉRMICA: T necesaria para destruir un numero dado de mo en un tiempo fijado (10 min)

26 Método para determinar TDT Mediante este método, la T es cte. y se determina el tiempo necesario para destruir todas las células. Método del tubo, de la lata, del tanque, del matraz, del termorresistometro, tubo abierto y del tubo capilar. El proceso general: Situar núm. conocido de células/esporas en recipientes cerrados herméticamente. Poner organismos en un baño de aceite y se calientan el tiempo deseado. Se retiran y se enfrían en agua fría. La muerte se define como la incapacidad de los organismos para formar una colonia visible. Se ponen los mo en un medio de crecimiento a la T deseada para que crezcan los mo que interesan.

27 VALOR D: TIEMPO DE REDUCCIÓN DECIMAL El tiempo en minutos a una T específica requerido para destruir el 90% de los organismos de una población. El valor D disminuye a la población sobreviviente en lo equivalente a un ciclo logarítmico. El tiempo (D) varía para cada T (de ahí el subíndice t) de forma que a mayores temperaturas el valor de D es menor, es diferente para distintos microorganismos, distintos entornos y diferentes condiciones fisiológicas.

28 VALOR Z El número de grados requeridos por una curva de tiempo de muerte térmica específica para pasar por un ciclo logarítmico donde T es el incremento de temperatura, y D T1 y D T2 los valores de D a las dos temperaturas estudiadas.

29 VALOR F Es el número de minutos a 121 C requeridos para destruir un número específico de organismos. El valor letal integrado del calor recibido por todos los puntos del envase durante el tratamiento se denomina Fs o Fo. Este valor representa una medida de la capacidad de un determinado tratamiento térmico para reducir el número de esporas o de células vegetativas de un determinado mo por envase. Fo: valor F de referencia o «valor de esterilización» a: numero de células de la población inicial. b: numero de células de la población final.

30 CONCEPTO 12 D Desde el punto de vista de la salud alimentaria, se suele requerir un tratamiento 12D de los productos susceptibles de ser portadores de gérmenes patógenos. Si consideramos que un solo microorganismo contaminaba una unidad (una lata, por ejemplo) del alimento inicial, después de un tratamiento 12D la probabilidad de encontrar una lata contaminada se reduce hasta

31 ALTERACIÓN DE ALIMENTOS ENLATADOS Aunque el objetivo del enlatado de los alimentos es la destrucción de los mo, en determinadas circunstancias, estos productos experimentan la alteración microbiana. Las causas principales son: Tratamiento insuficiente Enfriamiento inadecuado Contaminación de la lata resultante de fuga por las costuras Alteración antes del tratamiento

32 Con respecto al tipo de alteración de los alimentos enlatados, la siguiente clasificación basada en su acidez: a) POCO ÁCIDOS (ph >4.6): incluye carne, productos marinos, algunas hortalizas (maíz), leche, etc. Se puede dar la alteración y producción de toxina por cepas proteolíticas de C. botulinum si se hallan presentes. Bacillus coagulans Bacillus stearothermophilus yu.edu.tr/k/bacilu/pages/b acillus%20stearothermophil us_jpg.htm kofbacteriology.net/ Bacillus.html Clostridium bifermentans mmbb/crawford.asp Clostridium botulinum /Clostridium_botulinum

33 b) ÁCIDOS (ph a 4.6): están frutas como los tomates, peras e higos. Los mo alterantes termofílicos incluyen tipos de B. coagulans. Los mesófilos incluyen B. polymyxa, C. pasteuriamum, C. butyricum, Clostridium thermosaccharolyticum, lactobacilos y otros. Bacillus coagulans kofbacteriology.net/ Bacillus.html B. polymyxa g/blogs/universo/2009/03/ 17/ Clostridium pasteuriamum ordpress.com/ C. butyricum isan.com/english_ main.htm

34 c) MUY ÁCIDOS (ph< 4-3.7): incluye frutas y productos de frutas y hortalizas. Estos alimentos generalmente son alterados por mesófilos asporógenos (levaduras, mohos, Alicyclobacillus spp y/o bacterias acido lácticas. Las especies de Alicyclobacillus pueden crecer en el interior de la manzana, en el jugo de tomate y en el zumo de la uva blanca. El hongo Byssochlamhys puede crecer a un ph tan bajo como 2. Alicyclobacillus m/sciencenews/scn _01.html Byssochlamhys rld.org/index.php?optio n=com_jlibrary&view=ar ticle&id=1107

35 Tabla. Clasificación de los alimentos según su acidez (Cameron y Esty, 1940) y grupos de microorganismos causantes de alteraciones en alimentos enlatados.

36 Los organismos que alteran los alimentos enlatados también se pueden caracterizar como sigue: Organismos mesofílicos Anaerobios putrefactivos Anaerobios butíricos Lactobacilos Levaduras Mohos Organismos termofílicos Anaerobios termofílicos que producen sulfuro Anaerobios termofílicos no productores de sulfuro.

37 Con respecto a la alteración de alimentos muy ácidos y otros alimentos enlatados por levaduras, mohos y bacterias, varios de estos organismos han sido asociados repetidas veces con determinados alimentos: Las levaduras Torula lactis-condensi y T. globosa producen el hinchamiento o alteración gaseosa de la leche condensada azucarada, la cual no se somete a tratamiento térmico. El moho Aspergillus repens esta asociado con la formación de botones en la superficie de la leche condensada azucarada. om/images.php?term=asper gillus&lang=2&from2=60&from =8

38 Leuconostoc mesenteroides causa la alteración gaseosa de las piñas americanas. tter/culturing.html El moho Byssochlamys fulva altera frutas embotelladas y enlatadas. ech.org/fungi.htm Torula stellata altera el limón amargo enlatado.

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40 De importancia también para diagnosticar la causa de la alteración de los alimentos enlatados es el aspecto de la lata o envase sin abrir. Normalmente, las tapas de una lata son planas o ligeramente cóncavas. Cuando los mo crecen y producen gas, la lata para por una serie de cambios que son visibles desde el exterior. El cambio se denomina lanzador cuando una tapa de la lata se vuelve convexa al agitar o calentar la lata.

41 Una saltadora es una lata con ambas tapas abombadas cuando una o ambas permanecen cóncavas si se aprietan hacia adentro y la otra se abre dando un chasquido. Una hinchazón blanda se refiere a una lata con ambas tapas abombadas que pueden ser abolladas presionando con los dedos de las manos. Una hinchazón dura tiene ambas tapas abombadas de modo que ninguna de las dos puede ser abollada con la mano. Estos acontecimientos adquieren valor en la predicción del tipo de alteración que podría estar en actividad.

42 Estos efectos en las latas no siempre suponen alteración microbiana: En alimentos muy ácidos, las hinchazones duras son con frecuencia hinchazones por H, que resulta de la liberación de gas H por la rxn de los alimentos ácidos con el hierro de la lata. Los otros 2 gases mas frecuentes son: CO2 y el H2S, ambos resultado de las actividades metabólicas de mo. El H2S puede ser detectado por su olor característico mientras que el CO2 y el H pueden ser determinados mediante pruebas.

43 La alteración «tipo fuga» de alimentos enlatados, se caracteriza por una flora de organismos asporógenos que normalmente no resistirían el tratamiento. Estos organismos penetran en la lata al principio del enfriamiento por las costuras, que resultan del uso incorrecto de las latas. Estos organismos se pueden encontrar en las latas o en el agua que se usa para enfriarse. Este tipo de alteración se puede diferenciar de la ocasionada por la esterilización insuficiente.

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45 Bibliografía Fraizer, W. y Westhoff, D. (1993) Microbiología de los alimentos. 4a edición. Editorial Acribia. pp Jay, J.; Loessner, M.; Golden, D. (2005). Modern Food Microbiology. 7th edition. Food Science Text Series. pp

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