Microbiología de Alimentos 2024 PDF

MICROBIOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS Equipo 6: Leyva Dávila Luis Javier López Amezcua Layla López Matías Fernando Salatiel Márquez Marínez Ashly Fernanda  TABLA de contenido 01. Clasificación de acuerdo a su contenido de...

MICROBIOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS Equipo 6: Leyva Dávila Luis Javier López Amezcua Layla López Matías Fernando Salatiel Márquez Marínez Ashly Fernanda  TABLA de contenido 01. Clasificación de acuerdo a su contenido de 04. Cárnicos agua 02. Mecanismos de descomposición 05. Frutas y verduras 03. Microbiología sanitaria 06. Microbiología de la leche Actividad del agua Parámetro fundamental para conocer la estabilidad de un alimento, definido como el cociente de la presión de vapor entre la presión de agua pura En general, mientras mayor sea la actividad de agua, más inestable es el alimento  Clasificación de acuerdo a su contenido de agua Perecederos o sensibles. Aw: 1.0 a 0.86 Las carnes, el pescado, las canales de aves de corral, la mayoría de las frutas y hortalizas, los huevos y la leche pertenecen a este grupo Semiperecederos. Aw: 0.86 a 0,65 Las patatas, ciertas variedades de manzanas, los nabos suecos de hojas recubiertas por una capa cérea*, y las nueces desprovistas de cáscara No perecederos o estables. Aw: 0,65 para abajo Se incluyen alimentos como el azúcar, la harina y las alubias secas  Mecanismos de descomposición 1 3 Enranciamiento Lipolisis enzimática Proteólisis o putrefacción 2 Lipolisis oxidativa 4 Fermentación (como algo negativo)  Proteólisis Considerado un proceso de desnaturalización, es aquel donde una proteína es degradada a aminoácidos o péptidos por medio de enzimas denominadas proteasas. Debido a esto se pueden presentar 2 efectos en los alimentos: el agriado y la putrefacción  Proteólisis Agriado Putrefacción Termino usado cuando el alimento desprende un olor La putrefacción verdadera es aquella agrío y, a veces, posee el que se basa en la descomposición de mismo sabor debido a la proteínas con la producción de producción de ácidos. Esto compuestos malolientes como H2S, Indol, escatol, mercaptanos, amoniaco y debido a acción enzimatica aminas por maduración, producción Causada por Clostridium sp o anaerobiotica de ácidos y Pseudomonas y Alcaligenes, proteólisis sin putrefacción especificamente especies como pútida, putrificum y putrefaciens  Proteólisis Alcalina Ácida Origina la descomposición Lenta Origina la producción como consecuencia de de la caseína con baja de cuajo que se retrae y su autólisis, carece de producción de ácidos y libera una gran importancia alcalinizando el medio, cantidad de suero, normalmente, aunque sí algunas realizan coagulación seguida de su digestión. la tiene cuando dichos dulce enzimas disponen de Producida por algunas mucho tiempo para Producida por algunas especies de actuar, como ocurre en el especies de Micrococcus sp., Micrococcus sp. y curado de los quesos o Alcaligenes sp., Proteus sp., Streptococcus faecalis en productos lácteos que Flavobacterium sp. y Serratia tienen una vida comercial sp., Clostridium sp. y Bacillus prolongada. sp.  Lipólisis oxidativa Proceso que parte de la degradación de triglicéridos y fosfolípidos para formar ácidos grasos y glicerol por medio de enzimas lipasas. La diferencia recae en el tratamiento que se da a los ácidos grasos insaturados los cuales reaccionan con oxígeno para formar productos reactivos de oxigeno como peróxidos y aldehídos y cetonas Puede ser producida por Pseudomonas sp y Las cuales dan lugar al enranciamiento Achromobacter oxidativo  Lipólisis enzimática Muchos hongos y levaduras contaminantes de los alimentos, dado su sistema enzimático, llegan a ocasionar severos problemas de lipólisis Las cuales dan lugar al enranciamiento oxidativo. La lipasa es responsable de reacciones de rancidez, sobrevive a la pasteurización y puede reactivarse en productos esterilizados.  Lipólisis enzimática Las lipasas usan como sustrato lo que conocemos como acilglicéridos. Algunas enzimas llegan a actuar con un mínimo de agua, como ocurre con las lipasas.  Lipólisis enzimática Las lipasas están ampliamente distribuidas en animales, plantas y microorganismos. He aquí algunos ejemplos de microorganismos con lipasas.  Lipólisis enzimática Pseudomonas fiagi y Staphylococcus aureus elaboran lipasas bastante termorresistentes, las cuales, si se encuentran en la leche fresca, es posible que resistan la pasteurización.  Lipólisis enzimática El sabor amargo de la leche suele ser debido a la proteolisis, aunque también puede ser debido a la lipólisis e incluso a la fermentación de la lactosa. Los sabores no deseables de la mantequilla pueden tener su origen en la nata, que puede adquirirlos de lo que come la vaca, absorberlos del ambiente, o pueden aparecer en ella como consecuencia del crecimiento de microorganismos. Las bacterias que enrancian la mantequilla producen una alteración parecida en el aceite de oliva  Lipólisis enzimática Su mayor aplicación es en la elaboración de diversos productos lácteos, principalmente en la maduración de quesos; en éstos liberan ácidos grasos de cadena corta que contribuyen al aroma o que sirven de sustrato para reacciones secundarias.  Fermentación Desde un punto de vista bioquímico, la fermentación responde a cualquier proceso donde sustancias orgánicas sufren cambios químicos con la finalidad de producir energía, generados exclusivamente en condiciones anaerobias (sin participación del oxígeno), ya que algunos microorganismos sólo viven en ausencia de oxígeno. Son propias de los microorganismos, como algunas bacterias y levaduras.  Fermentación Los alimentos que se deterioran (echan a perder) desarrollan olores, sabores y texturas desagradables conforme se descomponen. Estas bacterias, levaduras y mohos, provocan que la fruta y vegetales se ablanden y pongan babosos, o que la carne desarrolle un mal olor.  Fermentación La degradación microbiana implica la acción de microorganismos para descomponer los materiales orgánicos. Estos microorganismos producen enzimas que actúan como catalizadores sobre los sustratos, acelerando el proceso de descomposición. Con el fin de obtener moléculas más simples.  Fermentación Los microorganismos pueden emplear estas unidades moleculares más simples como fuente de energía, convirtiendo el carbono de los materiales en CO2, agua y biomasa.  Fermentación Estas condiciones suceden en aerobiosis como en anaerobiosis. En anaerobiosis suena lógico pensar que es al interior de los alimentos en donde se genera dicha fermentación pues el sabor agrio, es debido a los ácidos fórmico, acético, butírico, propiónico, y a ácidos grasos de un mayor número de átomos de carbono, o a otros ácidos orgánicos, como por ejemplo los ácidos láctico y succínico.  Fermentación El término agrio se suele aplicar a casi todas las alteraciones que comunican a la carne un olor agrio que puede ser debido a la presencia de ácidos volátiles, como son los ácidos fórmico, acético, butírico y propiónico, o incluso al crecimiento de levaduras.  Fermentación En las carnes envasadas al vacío, sobre todo en las que se envasan con materiales impermeables a los gases, suelen crecer bacterias Iácticas (Ej. Leuconostoc mesenteroides).  Fermentación Durante todo el proceso enzimático del cual los microorganismos adquieren sus nutrientes, se liberan sustancias con olor, sabor y apariencia no tan agradables para los sentidos. Ejemplo de ello es la putrefacción verdadera de las carnes; la cual, consiste en la descomposición anaeróbica de la proteína con producción de compuestos malolientes, como, por ejemplo, sulfuro de hidrógeno, mercaptanos, indol, escatol, amoníaco, y aminas. Microbiología sanitaria La microbiología sanitaria es el estudio de los microorganismos en relación con la salud pública, enfocándose en identificar, controlar y prevenir patógenos en el agua, alimentos, aire y otros entornos, para reducir el riesgo de enfermedades infecciosas en la población.  Cárnicos Se ha indicado que la masa muscular interna de las carnes contiene pocos microorganismos o no los contiene en absoluto aunque se han encontrado en los ganglios linfáticos, en la médula ósea, e incluso en la propia masa muscular. No obstante, la contaminación importante se debe a causas externas durante las operaciones de sangría, manipulación y preparación de la canal  Cárnicos Contaminación primaria Contaminación Se presenta durante la etapa en la cual los animales secundaria están en crecimiento, desarrollo o producción Contaminación a través del inadecuado manejo de los alimentos de origen animal durante su obtención, procesamiento, almacenamiento, distribución y comercialización de los productos, incluyendo el manejo que se da a los alimentos en el hogar por parte de los consumidores. Promedio del número de microorganismos que contaminan la carne de vaca en la nave de sacrificio de un matadero industrial Muestra Bacterias Levaduras Moho Canal de vacuno preparada 6,400-830,000/cm - - sobre el suelo Tierra (seca) procedente de 110,000.00/g 50,000/g 120,000/g los animales Heces (recientes) de los 90,000,000/g 200,000/g 60,000/g animales Contenido de la panza 2.000.000.000/g 180,000/g 1,600/g  Promedio del número de microorganismos que contaminan la carne de vaca en la nave de sacrificio de un matadero industrial Muestra Bacterias Levaduras Moho Aire de la nave 140/cm2 de placa - 2/ cm2 Agua de lavado de la canal 20-10,000/mL - - Agua de lavado del suelo 1.000-16.000/mL - -  Microorganismos Bacterias Levaduras Hongos Se han encontrado bacterias pertenecientes En la carne se suelen encontrar Tienen especial importancia las a muy distintos géneros, siendo los más levaduras, principalmente especies de los géneros Cladosporium importantes Pseudomonas sp, asporógenas. sp, Sporotrichum sp, Geotrichum sp, Acinetobacter sp, Moraxella sp, Alcaligenes Thamnidium sp, Mucor sp, Penicillium sp, Micrococcus sp, Streptococcus sp, sp, Alternaria sp y Monilia sp. Sarcina sp, Leuconostoc sp, Lactobacillus sp, Proteus sp, Flavobacterium sp, Bacillus sp, Clostridium sp, Escherichia sp, Campylobacter sp, Salmonella sp y Streptomyces sp. Microorganismos Factores que intervienen en la invasión de los tejidos por microorganismos 1. Carga microbiana existente en el intestino del animal. 2. Estado fisiológico del animal inmediatamente antes de su sacrificio 3. Procedimiento de sacrificio y forma de realizar la sangría 4. Velocidad de enfriamiento de la canal. Factores que intervienen en la multiplicación de los microorganismos en la carne 1. Tipo y número de microorganismos contaminantes y diseminación de los mismos en la carne. 2. Propiedades físicas de la carne. 3. Propiedades químicas de la carne. 4. Disponibilidad de oxígeno 5. Temperatura  Alteración de las carnes en aerobiosis Mucílago superficial Modificaciones de las grasas. Distintos colores de la Producido por especies de los géneros superficie de la carne debidos Pseudomonas sp, Acinetobacter sp, El enranciamiento de las grasas puede a bacterias productoras de MoraxelIa sp, Alcaligenes sp, Streptococcus ser causado por especies lipolíticas de los pigmentos. sp, Leuconostoc sp, Bacillus sp y géneros Pseudomonas sp, Micrococcus sp. Achromobacter sp o por levadura Las manchas de colores en la carne pueden ser causadas por bacterias pigmentadas: Serratia marcescens produce moteado rojo; Pseudomonas syncyanea, azul; bacterias de los géneros Micrococcus o Flavobacterium, amarillo. Chromobacterium lividum y otras producen manchas azul-verdoso o negro-parduzco  Alteración de las carnes en aerobiosis Modificaciones del color de Olores y sabores extraños. los pigmentos de la carne Fosforescencia Los sabores extraños en la carne son causados El color rojo de la carne se puede modificar hacia Producida por especies del género por bacterias en la superficie y suelen aparecer ciertas tonalidades de verde, pardo, o gris como Photobacterium sp antes de otros signos de descomposición. El consecuencia de que las bacterias producen término "agriado" se usa para describir un olor compuestos oxidantes, por ejemplo, peróxidos, o ácido, causado por ácidos volátiles o levaduras. sulfuro de hidrógeno. Lactobacillus sp (principalmente las especies heterofermentativas) y Leuconostoc sp. Alteración de las carnes en anaerobiosis Agriado Putrefacción Husmo La carne adquiere un olor y sabor agrio debido a ácidos volátiles y actividad La descomposición anaeróbica de Se refiere a cualquier olor o sabor enzimática o bacteriana en proteínas genera compuestos anormal, especialmente cerca del condiciones anaerobias. Algunas malolientes (ej., sulfuro de hidrógeno y hueso en carnes como el jamón. bacterias producen este efecto en amoníaco), mayormente causada por carne envasada al vacío. Clostridium sp y de los género Pseudomonas sp y Proteus sp. Puede confundirse con otros malos olores en productos no nitrogenados.  Frutas y verduras Contienen microorganismos provenientes del suelo, agua, aire y otras fuentes ambientales Los microorganismos crecen con mayor rapidez en vegetales dañados o cortados. Durante su almacenamiento, el aire, la alta humedad y elevadas temperaturas aumentan las oportunidades de descomposición. Son muy ricos en carbohidratos que lo utilizan como un sustrato para su desarrollo y crecimiento.  Microorganismos Producen esporas que en condiciones favorables germinan y crecen Hongos sobre la superficie. Liberan enzimas (celulasas, pectinasas, glucanasas, proteasas, lacasas y peroxidasas) Penicillium sp Botrytis sp Alternaria sp Genera capa azul o verde en la Produce una textura blanda, Forman manchas oscuras, , superficie, una textura blanda y decoloración y un crecimiento con bordes definidos y centros olor desagradable. esponjoso de color gris secos y hundidos. Produce toxinas (alternariol y ácido tenuazónico)  Microorganismos Hongos Rhizopus sp Aspergillus niger Forma manchas acuosas que Genera capa negra de esporas produce deterioro blando y y un olor fuerte. También puede maloliente producir micotoxinas (Aflatoxinas)  Microorganismos Producen enzimas que degradan componentes estructurales de las células vegetales (celulosa, hemicelulosa, pectinasas) Bacterias No son visibles como los mohos, pero causan manchas humedas y blandas en la superficie Pseudomonas Erwinia Lactobacillus Causan manchas blandas, Causando una textura acuosa Genera fermentación en frutas, acuosas y negruzcas. Algunas y blanda en los tejidos lo que da lugar a la producción especies producen pigmentos afectados. de ácidos, gas y cambios en el que afectan el color y dan mal sabor. olor.  Microorganismos Bacterias Xanthomonas sp Clostridium sp Genera manchas acuosas en Hincha la lata al producir gas, las hojas y frutos, que se tornan disminuye el pH del contenido y oscuras con el tiempo. Forma brinda olor ácido una masa gomosa (xantano)  Microorganismos Realizan procesos de fermentación, que puede provocar el deterioro y cambios Levduras en estos productos. No son visibles a simple vista, pero puede causar apariencia pegajosa y viscosa Saccharomyces Candida Provoca fermentación Produce un olor agrio y textura alcohólica, genera un sabor y viscosa en la superficie. Causa olor a alcohol, además de descomposición de frutas con burbujas en la superficie del alto contenido de azúcar alimento.  Frutas y verduras Tipo Definición Microorganismos Imagen afectadas Descomposición de los Tomate Erwinia sp Podredumbre tejidos ue los vuelve Pepino Pseudomonas sp blanda blndos, cuosos y Lechuga Xanthomonas sp mlolientes Pimiento Cebolla Produce una colorción Aspergillus niger Ajo Podredumbre negra negra en los tejidos Rhizopus sp Zanahoria aafectados Alternaria sp Papa Uvas Fresas Tejido de apariencia gris Podredumbre gris Tomate Botrytis sp y vellosa Manzanas Ciruelas  Frutas y verduras Tipo Definición Microorganismos Imagen afectadas Naranjas Limones Desarrollo de esporas Penicillium sp Podredumbre verde Plátano verdes sobre el tejido Aspergillus flavus Kiwi Piña Desarrollo de un olor Fresas Lactobacillus sp acido debido a la Cítricos Podredumbre Ácida Saccharomyces sp fermentación de Mango Candida sp carbohidratos Piña Microbiología de la leche  Microbiología de la leche La leche constituye el mejor aporte de calcio, proteínas y otros nutrientes necesarios para la formación de huesos y dientes. Durante la infancia y adolescencia se aconseja tomar la leche entera, ya que conserva la energía y la vitamina A ligadas a la grasa. En la edad adulta también es importante mantener un consumo adecuado, con el fin de favorecer la conservación de la masa ósea, contribuyendo así a prevenir la desmineralización de los huesos, causa frecuente de osteoporosis y fracturas.  Microbiología de la leche La leche contiene además triptófano, un aminoácido (componente de las proteínas) que estimula la producción de serotonina, un neurotransmisor que produce en el organismo efectos calmantes e inductores del sueño. Por este motivo, se recomienda el consumo de leche antes de acostarse para ayudar a combatir el insomnio y los estados de ansiedad.  Microbiología de la leche Si se toma azucarada, el efecto es aún mayor, ya que el azúcar favorece también la liberación de serotonina.  Microbiología de la leche A pesar de su valor nutritivo, la leche de vaca está contraindicada en algunas situaciones concretas, como en el caso de quienes sufren intolerancia a la lactosa, galactosemia y alergia a la leche. Microbiología de la leche Microbiología de la leche Microbiología de la leche  Microbiología de la leche La leche cruda puede contener peligrosas bacterias tales como la Salmonella spp, E. coli, Campylobacter spp, S. aureus, Yersinia spp, Brucella spp, Coxiella spp, Mycobacterium spp y la Listeria spp  Microbiología de la leche Ingerir leche contaminada puede generar:  Microbiología de la leche La leche ha sido un alimento básico en la dieta humana durante milenios debido a su alto valor nutricional, desempeñando un papel importante en el crecimiento y desarrollo humano. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), la leche proporciona nutrientes esenciales y es una fuente importante de energía alimentaria, proteínas de alta calidad y grasa. Debido a esto, el análisis regular de la leche y los productos lácteos es crucial para garantizar su seguridad y calidad.  Microbiología de la leche - Prueba de la reductasa Esta capacidad enzimática se utiliza fundamentalmente para diferenciar a los enterococos (Estreptococos del grupo D), de otros miembros del género estreptococo. La reductasa se clasifica como deshidrogenasa, ya que transfiere dos hidrógenos de su sustrato normal al aceptor de electrones artificial – azul de metileno – sin el compromiso del oxígeno molecular,. Las especies deEnterococcus spp por lo común son todas capaces de reducir el azul de metileno a su estado incoloro; las especies de Streptococcus spp fallan en decolorar el medio de leche del azul de metileno.  Microbiología de la leche - Prueba de la reductasa Positivo: Medio de color blanco y puede ser también la coagulación de la leche en ocasiones. Negativo: Color azul. Microbiología de la leche - Recuento en placa  Microbiología de la leche - Recuento en placa NOM-092-SSA1-1994: El fundamento de la técnica consiste en contar las colonias, que se desarrollan en el medio de elección después de un cierto tiempo y temperatura de incubación, presuponiendo que cada colonia proviene de un microorganismo de la muestra bajo estudio. El método admite numerosas fuentes de variación, algunas de ellas controlables, pero sujetas a la influencia de varios factores.  Microbiología de la leche - Recuento en placa Contar: En la lectura seleccionar aquellas placas donde aparezcan entre 25 a 250 UFC, para disminuir el error en la cuenta. La interpretación sobre los límites en Agar Triptona-Extracto de Levadura productos lácteos NOM-243-SSA1- (Prueba para bactérias aerobias). 2010.  Microbiología de la leche - Detección de coliformes. NOM-243-SSA1-2010: Totales: El método permite determinar el número de microorganismos coliformes presentes en una muestra, utilizando un medio selectivo (agar rojo violeta bilis) en el que se desarrollan bacterias a 35°C en Agar rojo violeta bilis aproximadamente 24 h, dando como resultado la producción de gas y ácidos orgánicos, los cuales viran el indicador de pH y precipitan las sales biliares. Seleccionar las placas que contengan entre 15 y 150 colonias.  Microbiología de la leche - Detección de coliformes. NOM-243-SSA1-2010: Fecales: Se basa en la dilución de la muestra en tubos múltiples, de tal forma que todos los tubos de la menor dilución sean positivos y todos los tubos de la dilución más alta sean negativos. El resultado positivo se demuestra por la presencia de gas o crecimiento microbiano. A travez del cálculo del NMP (Número más probable). Y las pruebas IMViC. Microbiología de la leche - Detección de coliformes.  Microbiología de la leche - Fosfatasa alcalina. NMX-F-702-COFOCALEC-2015. Esta Norma Mexicana establece el método fluorométrico para la determinación de la actividad de fosfatasa alcalina en leche y productos de leche. Aplicable a leche de vaca, oveja y cabra, y bebidas a base de leche. Se puede emplear también para la determinación de alta actividad de fosfatasa alcalina en leche cruda y leche tratada térmicamente. También aplica para la leche en polvo después de su reconstitución. El instrumento puede leer actividades hasta 7 000 miliunidades Fluorómetro para leche. por litro (mU/L). Si la actividad es mayor a 7 000 mU/L, la muestra se diluye con leche libre de fosfatasa alcalina a fin de obtener una medición no mayor a 7 000 mU/L.  Microbiología de la leche - Fosfatasa alcalina. La fosfatasa alcalina (ALP) es una enzima normalmente presente en la leche cruda, que se inactiva en condiciones de tratamiento térmico ligeramente más drásticas que las necesarias para destruir las bacterias patógenas. Por lo tanto, la determinación de la fosfatasa alcalina en la leche pasteurizada se utiliza para verificar si el proceso de tratamiento térmico de la pasteurización se ha realizado correctamente. La fosfatasa alcalina es una enzima hidrolasa que se encuentra principalmente en los huesos, el hígado, la placenta, los intestinos y el riñón. Sus funciones son diversas: precipitación del fosfato cálcico en los huesos, absorción de fosfatos por el intestino y síntesis de diversas proteínas, entre otras.  Referencias Jay JM, Loessner MJ, Golden DA. Modern Food Microbiology. 7th ed. Springer; 2005. Frazier WC. Microbiologia de Los alimentos. ACRIBIA; 1993. de Alimentos Y Bebidas Semana MH. Higiene de alimentos y bebidas [Internet]. Scalahed.com. [citado el 28 de octubre de 2024]. Disponible en: https://gc.scalahed.com/recursos/files/r161r/w24819w/L1AET127/PF_L1AET127_S3.pdf Universitaria C. Proteolisis y Su efecto en la estabilidad DE alimentos [Internet]. Youtube; [citado el 28 de octubre de 2024]. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=AKI6mxcvSzQ Dergal SB. Quimica de Los Alimentos. Pearson Publications Company; 2006. Eren M, et al. Deterioro microbiano de frutas y verduras frescas: una revisión. Food Control. 2021; 123:107682. doi:10.1016/ j.foodcont.2020.107682. Bibek R. Arun B. 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