Microbiología de los Alimentos

Transcripción

1 Microbiología de los Alimentos Dra. Juana Rodríguez Bullido Departamento de Biomedicina y Biotecnología Universidad de Alcalá juana.rodriguez@uah.es

2 Microbiología de los alimentos: Es la parte de la Microbiología que estudia los microorganismos en relación con los alimentos desde distintos puntos de vista, en particular, desde una óptica sanitaria y económica

3 1. Factores que afectan al crecimiento de los microorganismos en los alimentos 2. Microorganismos que alteran los alimentos 3. Conservación de los alimentos: métodos físicos, químicos y sistemas naturales de acción conservadora 4. Enfermedades transmitidas por los alimentos 5. El papel de los microorganismos en la producción de alimentos

4 1. Factores que afectan al crecimiento de los microorganismos en los alimentos 1.- Factores intrínsecos Son los factores inherentes al alimento: ph, actividad de agua de agua, nutrientes, estructura del alimento, compuestos añadidos al alimento, etc. 2.- Factores extrínsecos Son los factores derivados de las condiciones físicas del ambiente en el que se almacena o produce el alimento: temperatura y composición gaseosa, principalmente. 3.- Tratamientos tecnológicos Son los factores que modifican la flora inicial de un alimentos como consecuencia de su procesado: UHT, pasteurización, enlatado, etc.

5 1.- Factores intrínsecos. Son los factores inherentes al alimento: ph, actividad de agua de agua, nutrientes, estructura del alimento, compuestos añadidos al alimento, etc. ph Acidófilos Neutrófilos Basófilos Actividad de agua No halófilos Halotolerantes Halófilos / halófilos extremos

6 2.- Factores extrínsecos. Son los factores derivados de las condiciones físicas del ambiente en el que se almacena o produce el alimento: temperatura y composición gaseosa, principalmente. Tª Psicrófilos/psicrotrofos Mesófilos Termófilos/hipertermófilos Relación con el O 2 a) Aerobios estrictos b) Anaerobios estrictos c) Anaerobios facultativos d) Microaerófilos e) Anaeobios aerotolerantes

7 2. Microorganismos alterantes de los alimentos Piel, pelo, pezuñas Tracto gastrointestinal Desuello Escaldado Aturdido Desuello Evisceración Enfriado Despiece

8 2. Microorganismos alterantes de los alimentos Frutas y verduras Antracnosis por Colletotrichum - Mohos y levaduras - Bacterias Podredumbre gris por Botrytis Podredumbre blanda acuosa por Sclerotinia Podredumbre negra. Aspergillus niger Mildíu de hortalizas por Bremia

9 3. Métodos de conservación de alimentos 1.- Conservación por métodos físicos: Deshidratación (secado o desecación, liofilización)

10 3. Métodos de conservación de alimentos 1.- Conservación por métodos físicos: Temperatura: - Refrigeración; congelación - Pasteurización; esterilización, tratamiento térmico en microondas

11 3. Métodos de conservación de alimentos Conservación por métodos físicos: Irradiación: - Radiaciones ionizantes - Radiaciones UV

12 3. Métodos de conservación de alimentos Conservación por métodos químicos: Conservadores químicos (ácido acético; ácido láctico; ác benzoico, sulfitos )

13 3. Métodos de conservación de alimentos Conservación por métodos químicos: Curado Salazón Ahumados, marinados,

14 3. Métodos de conservación de alimentos Sustancias antimicrobianas naturales: Origen animal: Sistema lactoperoxidasa- tiocianato/h 2 O 2 Lactoferrina y ovotransferrina Avidina Lisozima

15 3. Métodos de conservación de alimentos Sustancias antimicrobianas naturales: Origen vegetal: Especias y aceites esenciales: clavo, canela, orégano y tomillo: eugenol y carvacrol. Cebollas y ajos: alicina Manzanas, uvas, ciruelas : flavonoides

16 3. Métodos de conservación de alimentos Conservación por métodos biológicos: Bacterias del ácido láctico (BAL): Bacterias probióticas

17 Qué son los alimentos funcionales? Alimentos o productos alimenticios que han demostrado, satisfactoriamente, que mejoran el estado de salud y el bienestar (más allá de los efectos nutricionales habituales) y/o reducen el riesgo de enfermedad (Diplock et al., 1999). Probióticos Prebióticos Otros: antioxidantes, vitaminas, minerales, etc. 17

18 De 33 billones $ en 2000 a 176,7 billones $ en 2013 (60-70% probióticos). USA-Europa-Japón: 90 % de las ventas USA: 2-3% del mercado de alimentación. 25 billones $ en Europa: Alemania, Francia, UK y Holanda. 15 billones $ en 2006 Japón: 5,7 billones $ en > 500 productos España: 3000 millones de en

19 Las bacterias lácticas como probióticos Probiótico: Microorganismos vivos que ingeridos en cantidades adecuadas producen efectos beneficiosos para la salud, que se añaden a su valor puramente nutricional (F. Guarner y G. Schaafsma, 1998)

20 Efectos de los probióticos sobre el organismo: Intolerancia a la lactosa Prevención de infecciones intestinales: diarrea infantil, diarrea post-tratamiento antibiótico y síndrome del intestino irritable Gastritis producida por Helicobacter pylori Estreñimiento Respuesta inmune Cáncer Colesterol sérico Hipertensión Infecciones no intestinales

21 Qué es un prebiótico? Gibson et al. (2004): ingredientes que al ser fermentados selectivamente dan lugar a cambios específicos en la composición y/o actividad de la microbiota intestinal confiriendo beneficios tanto para la salud como para el bienestar del individuo. Food and Agriculture Organization (FAO) y la International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) (2008): ingredientes alimentarios que al ser fermentados selectivamente producen cambios específicos en la composición y/o actividad de la microbiota gastrointestinal confiriendo beneficios en la salud del individuo. 21

22 4. Enfermedades transmitidas por los alimentos 1.- Bacterianas Infecciones alimentarias: Salmonella, Shigella, Yersinia, Vibrio. Intoxicaciones alimentarias: Bacillus, Clostridium, Staphylococcus 2.- Hongos productores de micotoxinas 3.-Virus

23 PÉRDIDAS ECONÓMICAS DEBIDAS A LOS PRINCIPALES AGENTES BACTERIANOS DE CONTAMINACIÓN ALIMENTARIA Salmonella (excluyendo S. typhi) Staphyloccocus aureus Listeria monocytogenes Campylobacter spp Escherichia coli (excluyendo O157:H7) Clostridium perfringens Yersinia enterocolitica Echerichia coli O157:H7 Shigella Vibrio vulnificus Bacillus cereus Otras bacterias Total

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32 5. El papel de los microorganismos en la producción de alimentos Aplicaciones industriales de las bacterias del ácido láctico

33 Leches fermentadas 1.- Yogur Lactobacillus delbrueckii ssp.bulgaricus Streptococcus thermophilus 2.- Yogur acidófilo L. delbrueckii ssp. bulgaricus Streptococcus thermophilus L. acidophilus y/o Bifidobacterium bifidum 4.- Leche acidófila L. acidophilus 5.- Yakult L. casei; B. bifidum 6.- Kefir Lactobacillus kefir Candida kefir 3.- Leche búlgara L. delbrueckii ssp. bulgaricus

34 Elaboración del yogur Concentración de la leche Pasteurización y Homogenización Lactobacillus delbrueckii Streptococcus thermophilus Tipo firme Adición de sabores o frutas Envasado Fermentación Batido Tipo batido Fermentación Enfriado en el envase Enfriado Adición de sabores o frutas Envasado Refrigeración Refrigeración

35 Elaboración del queso Preparación de la leche: -Pasteurización -Homogenización Cultivos iniciadores: -Lactococcus -Lactobacillus -Streptococcus -Leuconostoc Coagulación Corte de la cuajada Molienda y salado (para algunos tipos de quesos) Tratamiento de la cuajada -Chedarización -Cocimiento -Lavado, etc. Desuerado Escaldado o cocinado de la cuajada Moldeado Prensado Salado Maduración: -Hongos -Propionibacterias -Brevibacterias

36 Productos cárnicos fermentados Embutidos secos Lactobacillus plantarum L. acidophilus L. casei Embutidos ahumados/ curados semisecos Pediococcus cerevisiae P. acidilactici P. pentosaceus Productos vegetales fermentados Col fermentada (sauerkraut) Leuconostoc mesenteroides Lactobacillus brevis Pediococcus cerevisiae Lactobacillus plantarum Aceitunas Pepinillos

37 Otros microorganismos implicados en la producción de alimentos Saccharomyces cerevisiae: Acetobacter, Gluconobacter Aspergillus niger