DETERMINACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE MICROORGANISMOS PRESENTES EN LA MASA PARA TORTILLA DE MAÍZ EN TORTILLERIAS DEL MUNICIPIO DE SALTILLO, COAHUILA Q.F.B. Flores Chávez Héctor D., Q.F.B. Zamora de los S. Jesús E., Q.B.P. Villarreal López José L.*, Q.F.B. Villarreal Sánchez Juan A. Laboratorio de Microbiología de la Facultad de Ciencias Químicas de la UA de C Tel: (844) 415-57-52 y 415-53-92 Fax: (844) 415-95-34 ABSTRACT La tortilla es un producto alimenticio derivado del maíz y es de muy alto consumo en nuestro país. La elaboración de la masa para tortilla esta constituida por las siguientes materias primas como es el maíz, agua y óxido de calcio (Cal). 5 La otra manera más sencilla para preparar la masa es mediante la mezcla de harinas instantáneas y agua. Este método al rededor del 20% de la población lo utiliza, ya sea en forma personal o en las tortillerías. La harina instantánea se puede producir por cualquier técnica, ya que la masa obtenida es deshidratada, filtrada y mezclada con nutrientes. Por lo que esta es de un muy alto consumo en México por lo que su duración en los hogares esta dado por la flora microbiana que esta pueda contener. 6, 7 La flora microbiana puede tener su origen en el suelo, aire, agua, en el medio ambiente del almacén o en la fase de manipulación y elaboración. Los microorganismos presentes en la harina es relativamente escasa, pero una vez que a sido hidratada se crean condiciones de actividad acuosa favorables para el crecimiento de bacterias, hongos y levaduras. 2 Los resultados obtenidos en la presente investigación denotan que la masa para tortilla, tiene diferentes grupos de microorganismos de los cuales los más importantes son las bacterias coliformes, algunas que causan infecciones respiratorias, hongos y levaduras. Aunque el principal grupo predominante son las levaduras, ya que estas al transcurrir el tiempo pueden llegar a duplicarse la concentración original que estaba presente al momento de iniciarse el experimento. INTRODUCCIÓN: El maíz representa en muchos países, como México, el principal alimento para gran parte de la población, sobre todo la de escasos recursos económicos; se consume en formas muy variadas, tales como tortillas, tamales, atole, pinole, etc. Al igual que otros cereales, éste es rico en hidratos de carbono.
En México, antes de consumirse, se somete a un proceso térmico-alcalino muy fuerte, conocido como nixtamalización (palabra náhuatl, deriva de nextli que significa cenizas o cenizas de cal y tamalli, masa de maíz), de esta manera se obtiene la masa para la elaboración de los diferentes productos. La elaboración de la masa para la tortilla de maíz se puede realizar por los siguientes métodos: Proceso tradicional: se prepara el nixtamal con el grano de maíz, al cual se le añade el doble de su peso en agua y se le agrega cal, acto siguiente, se calienta la mezcla hasta 80 C por 20 a 45 minutos después se deja reposar por un lapso de 14 horas con la finalidad de extraer el maíz cocido del nexajote (agua de cocción) ya sea por extracción manual o por decantación, el cual se muele con una cantidad de agua para obtener una masa viscosa. Elaboración de harinas de maíz: Las harinas instantáneas se producen de la manera anterior, salvo que la masa obtenida es deshidratada, filtrada y mezclada con nutrientes para ser empacada en productos comerciales. 4, 7 La deshidratación es el método más común para la conservación de alimentos, debido a que se retira el agua presente en la masa, con el propósito de obtener un polvo único para posteriormente ser filtrado para tener una harina de fina de partículas idénticas. Terminado este proceso será enriquecida con algunas vitaminas y minerales. La flora microbiana de la masa de maíz y productos afines pueden tener su origen en el suelo, en el medio ambiente del almacén o en la fase de manipulación y elaboración. Aunque estos productos sean ricos en proteínas y carbohidratos, si están adecuadamente almacenados, su escasa actividad acuosa (aw) restringe el crecimiento de cualquier microorganismo. 2, 6, 7.
En condiciones de aw favorables, ya que en el agua se llevan a cabo la mayoría de las reacciones químicas, enzimáticas y las transformaciones hidrolíticas necesarias para que un organismo crezca y se desarrollen 3 las bacterias del genero Bacillus y determinados géneros de mohos son capaces de producir amilasas, que facilitan la utilización de la masa y productos afines como fuente de energía, además la suficiente humedad para permitir el crecimiento, con poca humedad se pueden desarrollar los mohos. 2 Dentro de esta microflora se pueden encontrar bacterias coliformes, que son perjudiciales en los alimentos ya que su presencia en ellos, se considera como signo de contaminación por desperdicios cloacales y, por lo tanto posiblemente por bacterias entéricas patógenas. Ya que este tipo de bacterias crece en cualquier tipo de substrato, pueden causar sabores anormales y desagradables en el alimento. 8 También la contaminación de los alimentos esta dada por algunos microorganismos patógenos, especialmente los que causan infecciones respiratorias que pueden llegar por medio del aire a los empleados y a los mismos alimentos, al igual que las esporas de los hongos que se trasmiten por aire pueden ocasior problemas importantes, ya sea por razones sanitarias como económicas. 1, 8 Los estudios de la microflora en la masa de maíz elaborada por el proceso de nixtamalización, son muy escasos, por lo que no es factible poder comparar la composición microbiológica de la misma contra normas sanitarias 1, ya que no se han efectuado estudios más profundos sobre este tema. METODOLOGÍA La investigación se realiza en dos pasos en la cual se requieren 20 gr de masa, la cual se procesa de la siguiente manera:
1 er Paso Se colocan 10 gr de muestra (masa) en un frasco de boca ancha que contiene 90 ml de agua de dilución estéril, la cual se incuba a 37 C de 20 a 30 min. Posteriormente se hacen diluciones seriadas de las cuales se emplean las diluciones 10-1 a 10-3 para coliformes en placa. Para el conteo de Gérmenes Aerobios Mesofilicos (GAM) y Mohos y Levaduras (MYL) se emplean las diluciones 10-1, 10-3, 10-6, incubándose GAM y coliformes a 37 C por 24 hrs, y MYL a 25 C por 7 días. Se inocula un caldo tripticasa soya con 5 ml de la dilución 10-1, el cual se incuba por 24 hrs a 37 C, y el cual se estría en medios selectivos. 2 do Paso Los 10 gr restantes se dejan en incubación por 24 hrs a 25 C y se le realiza el mismo procedimiento anterior. RESULTADOS Los datos que arrojo esta investigación, son que los microorganismos que más estan presentes son levaduras, bacterias y hongos filamentosos, de los cuales se explican a continuación: A) Bacterias encontradas en la masa procesada inmediatamente: Las muestras procesadas inmediata o directamente dan a conocer cuales son las bacterias que están presentes en la masa recién elaborada (Fig. 1), de las cuales esta la Escherichia coli, que es una bacteria de vital importancia desde el punto de vista sanitario y es considerada como un índice de contaminación fecal, y que esta presente en la mayoría de los alimentos ya que es de difícil eliminación, esta se encontró presente en el 100% de las muestras analizadas.
Otra bacteria es el Citrobacter freundii, que es una bacteria que se encuentra en agua, suelo y aire, y en raras ocasiones puede ocasionar enfermedades de tipo intestinal; esta la encontramos en un 50% de las muestras. También encontramos al Citrobacter diversus, que es una bacteria que puede ocasionar fermentación y causar dolores estomacales de bajo impacto en personas que padezcan una baja inmunológica, lo encontramos en un 10 %. Uno de los microorganismos más importantes que se encontraron son el Staphylococus aureus, que es el principal causante de intoxicaciones alimenticias e infecciones de vías respiratorias, esta bacteria es contraida por personas con infecciones supurativas y por contacto directo con el polvo. Se encontró en el 10 % de los casos. Otra bacteria es la E. coli inactiva, esta es diferente a la mencionada anteriormente, ya que est tiene una forma de vida comensal, y no produce su pigmento de verde brillante característico. El resto de las bacterias encontradas son Enterobacter agglomerans (5 %), Klebsiella oxytoca (5 %), Staphylococus epidermidis (10 %) y Pseudomona aureaginosa (5 %). % BACTERIAS ENCONTRADAS EN LA MUESTRA DIRECTA 100% 100% 80% 60% 50% 40% 20% 5% 5% 5% 0% E. coli C. freundii 1 C. diversus E. agglomerans E. coli inactiva S. aureus K. oxytoca S. epidermidis P. aureaginosa Figura 1. Porcentaje de bacterias encontradas en un análisis directo de la muestra.
B) Bacterias encontradas en la masa después de una incubación de 24 hrs a 25 C: El resto de la muestra (masa) es incubado a 25 C por un espacio de 24 hrs, esto es con el fin de saber que es lo que ocurre, ya sea un incremento o descenso de algún ente presente. Para comenzar, los resultados están dados en la Fig. 2, en la cual podemos apreciar que el porcentaje de E. coli a descendido considerablemente después de haber estado presente en el 100 % de los casos, y ahora la encontramos en un 10 % de las muestras analizadas. Por otra parte el C. freundii disminuye en un 25 %, esta bacteria es la que se mantiene aun con más alto porcentaje después del periodo de incubación. La P. aureaginosa esta ampliamente distribuida en la naturaleza como en plantas, animales, agua y suelo, puede causar enteritis leve y diarrea profusa, ya que sus necesidades nutritivas son simples, esta se encontró en un 5 % de los casos analizados. Otra bacteria es la Klebsiella ssp. que puede producir enfermedades gastrointestinales, se presentó en un 5 %. BACTERIAS ENCONTRADAS DESPUES DE UNA INCUBACIÓN DE 24 HRS A 25 C 30% 25% % 20% 5% 5% 0% E. coli C. freundii P. aureaginosa 1 Klebsiella ssp Figura 2. Porcentaje de bacterias encontradas en la masa después de ser incubada.
C) Hongos filamentosos encontrados en la masa durante el análisis inmediato: Los mohos y levaduras crecen bien en cualquier alimento, por lo que generalmente sustituyen a las bacterias en los alimentos, además toleran bajas aw. Por lo tanto los mohos y levaduras son los agentes alterantes de un número importante de alimentos. Dentro de estos resultados (Fig. 3) nos encontramos al Aspergillus niger, que esta presente en un 20% de las muestras recolectadas. También tenemos la presencia de A. fumigatus en la masa para tortilla de maíz con un 30 % de los casos. Encontramos uno de los hongos más comunes, se trata del Penicillum ssp. que tiene una incidencia del 10 %. Los hongos pertenecientes al genero Aspergillus son de gran importancia medica como industrial, ya que son causantes de micosis oportunistas (depende del estado de disposición inmunológica) y son grandes productores de amilasas (enzimas). El genero Penicillum es de vital importancia en la producción de antibióticos, además que puede causar micosis oportunistas. La Alternaria ssp. es un hongo contaminante comúnmente de los alimentos. % HONGOS ENCONTRADOS EN EL ANALISIS DIRECTO 30% 20% 0% A. niger Penicillum ssp 30% 20% 5% 1 A. fumigatus A lternaria ssp Figura 3. Porcentaje de hongos encontrados en el análisis directo de la muestra.
D) Hongos encontrados en la masa después de una incubación de 24 hrs a 25 C: Después de permanecer en incubación la masa y realizarse los análisis encontramos que el A. niger se encuentra en un 15 %, este descendió ligeramente en 24 hrs. En cambio el A. fumigatus descendió a un 10 %, lo que significa que esta por debajo de la mitad de lo que estaba originalmente al inicio del análisis. El Penicillum cae a la mitad (5 %) de cómo se encontraba al inicio de la investigación. El Mucor ssp se presenta en un 5 %, este también se trata de un contaminante común de los alimentos. HONGOS ENCONTRADOS DESPUES DE LA INCUBACIÓN % 15% 5% 15% 5% 5% 0% A. niger A. fumigatus Penicillum 1 ssp Mucor ssp Figura 4. Diferentes hongos encontrados en la masa después de ser incubada a 25 C por 24 hrs. E) Levaduras: Las levaduras encontradas durante el análisis de las muestras, se encontraron dos tipos de levaduras que se clasificaron por el tipo de coloración que presentaba, amarillas (57 %) y blancas (43 %).
LEVADURAS ENCONTRADAS EN LA MASA PARA TORTILLA DE MAÍZ 39% 61% Amarillas Blancas Figura 5. Porcentaje de levaduras encontradas en la masa para tortilla. Estos microorganismos presentes en la muestra, al ser incubados por 24 hrs a 25 C, aumentan su concentración, causando el olor a masa fermentada, pese a que la masa empieza a deshidratarse y a tornarse áspera. CRECIMIENTO DE LEVADURAS 1500 1374 UFC 1000 500 0 21 Directo Incubación Figura 6. Se muestra el contenido de levaduras presentes en la masa en un análisis directo y después de una incubación a 25 C por 24 hrs.
CONCLUSIONES: La masa para tortilla alberga una diversa cantidad de microorganismos que ocasionan una degradación del producto. Esta degradación comienza con la presencia de las bacterias, ya que estas empiezan a multiplicarse al momento de hidratar la harina llevando a cabo sus procesos metabólicos para sus necesidades fisiológicas, que después se ven afectados por la disminución de la actividad acuosa por el tiempo de incubación, que resulta en una disminución en el número de bacterias presentes en la muestra. Esto es lo que se podría esperar de todas las bacterias presentes, sin embargo las Pseudomonas son las únicas que pueden permanecer sin cambio alguno, debido a que este tipo de bacterias soportan rangos de temperaturas de 0 a 40 C, por lo que estas no disminuyen a causa de la temperatura. Por otra parte, los microorganismos que afectan la viabilidad de la masa son: los hongos y las levaduras. Esto es por que soportan bajas cantidades de aw, lo que no pueden hacer las bacterias, ya que no se ven influenciados por la temperatura continuando con su desarrollo y reproducción constantemente, provocando la degradación del producto. Ya que la masa contiene una numerosa cantidad de almidones, los hongos y levaduras los aprovechan como substrato para poder llevar a cabo sus requerimientos metabólicos, ocasionando a la vez una degradación del producto.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1. Alemán G. Carmen V.,1995, Efecto de Agentes Antimicrobianos en la Vida de Anaquel de Tortillas de Maíz Preparadas a Partir de Harina Obtenida por un Proceso de Extrusión, Tesis de Licenciatura, UAdeC, Saltillo, Coahuila. 2. J. M. Jay, Microbiología Moderna de los Alimentos, Editorial Acribia, España. 3. Navarrete Barbara, 1994, Aplican Ciencia y Tecnología Para Mejorar la Producción de Tortilla, Investigación Hoy. 4. Potter Norman, 1992, La Ciencia de los Alimentos, Editorial Harla, México. 5. R. Illescas, 1943, Soc. Mex. de Historia Natural, Tomo 4. 6. Rubio Manuel, 1993, La industria de la Harina y la Tortilla de Maíz, Industria Alimentaria. 7. Ubaldo González Alquinzares, 1995, El Maíz y su Conservación, 1 era Edición, Editorial Trillas. 8. W. C. Frazier, Microbiología de los Alimentos, Tomo I, 2 da Edición, Editorial Acribia, España.