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Facultad de Ciencias Veterinarias
-UNCPBA-
“Caracterización físico-química y microbiológica de
suero de queso en polvo desmineralizado y evaluación
del impacto de microorganismos esporulados”
Menchón, Carolina; Cadona, Jimena Soledad; Bruschi, Julieta
Agosto, 2016
Tandil
“Caracterización físico-química y microbiológica de suero de
queso en polvo desmineralizado y evaluación del impacto de
microorganismos esporulados”
Tesis de la Carrera de Licenciatura en Tecnología de los Alimentos,
presentada como parte de los requisitos para optar al título de grado de Licenciado
de la estudiante Carolina Menchón
Director: Dra. Bruschi, Julieta
Codirector: Lic. Cadona, Jimena Soledad
Evaluador: Vet. Tabera, Anahí
Agradecimientos
A mis directoras de tesis, Dra. Julieta Bruschi y Lic. Jimena Cadona quienes
fueron mi guía, por su dedicación y su tiempo.
Agradezco el apoyo que me ofrecieron los profesionales de la industria
láctea donde se realizaron los análisis de laboratorio, principalmente a las jefas de
calidad de la planta, Ing. Mariana Maccari y Bioq. Matilde Moreira, por su apoyo
profesional y personal a lo largo del desarrollo de la presente tesis.
Un especial agradecimiento a mi tío, Alberto Aloisi por un esencial colaboración
para que esta tesis sea posible.
A mis amigos, a los que siempre me apoyaron y a los que me dio la
facultad, por su compañía diaria, fundamental para atravesar, disfrutar y concluir
esta carrera.
Finalmente, mi mayor agradecimiento a mi familia, quienes
permanentemente me incentivaron con confianza y apoyo incondicional durante el
trascurso del periodo universitario y mis proyectos futuros.
Resumen
El suero lácteo deriva principalmente de la industria quesera y representa
aproximadamente el 90% del total de la leche utilizada para la elaboración de
quesos. Contiene cerca del 55% de los componentes de la leche, por lo que
desecharlo representa una significativa pérdida de nutrientes y por consiguiente,
de valor económico. Debido a su contenido de materia orgánica, cuando es
arrojado al ambiente como desecho se transforma en un agente contaminante
alterando la DBO y la DQO del agua. Actualmente existen alternativas
tecnológicas que permiten obtener múltiples derivados con una amplia variedad de
fines, como por ejemplo los sueros en polvo. En este trabajo se planteó
caracterizar suero en polvo desmineralizado (90%), según su perfil físico químico y
microbiológico y evaluar el impacto de las bacterias esporuladas. El estudio se
llevó a cabo durante los meses de mayo a julio del año 2014, en el laboratorio de
calidad de una planta procesadora de suero lácteo ubicada en la provincia de
Entre Ríos. Se caracterizaron un total de 65 muestras. Los análisis incluyeron la
evaluación composicional según el contenido de proteína, materia grasa y cenizas;
y la determinación de propiedades funcionales como humedad, solubilidad y
acidez. Además, se determinaron microorganismos como aerobios mesófilos
totales, coliformes totales, mohos y levaduras, Staphylococcus aureus y
enterococos, bacterias esporuladas anaerobias como Clostridium perfringens y
Clostridium sulfito reductores, y esporuladas aerobias como esporas termófilas
totales, esporas termófilas de acidez plana y Bacillus cereus. Los resultados
establecieron que el 92,3% de las muestras fueron aptas para su utilización en
leches infantiles, es decir que 5 sueros debieron ser redestinados. El motivo reside
en los recuentos de microorganismos esporulados anaerobios por la presencia de
Clostridium perfringens y el alto recuento de esporas aerobias termófilas de acidez
plana que se detectó en una de las muestras. Pese a dichos resultados la
presencia y frecuencia del aislamiento de esporas termófilas aerobias determinó a
este grupo como los microorganismos contaminantes de mayor relevancia en
polvos de sueros lácteos estudiados.
Palabras clave: Suero de queso en polvo, microorganismos esporulados,
termófilos
Índice
Introducción ....................................................................................................... 1
Marco teórico ..................................................................................................... 3
1. El lactosuero ............................................................................................... 3
2. Producción de lactosuero ........................................................................... 4
2.1. Producción mundial ............................................................................. 4
2.2. Producción en Argentina ...................................................................... 4
3. Características del suero ............................................................................ 5
3.1. Composición química del lactosuero ................................................... 6
3.2. Clasificación del suero ......................................................................... 7
4. Valorización del suero ................................................................................ 8
4.1. El suero como desecho ....................................................................... 8
4.2. Alternativas tecnológicas para su procesamiento ................................ 9
4.3. El suero desmineralizado ................................................................... 10
5. Adición a fórmulas infantiles ..................................................................... 11
5.1. Características de las leches para lactantes ...................................... 11
5.2. Proceso de fabricación de fórmulas infantiles .................................... 12
6. Microbiología del suero en polvo .............................................................. 14
6.1. Microorganismos esporulados en el suero lácteo .............................. 14
6.2. La importancia de esporulados en la planta de elaboración .............. 17
6.3. Consecuencias de la presencia de microorganismos esporulados en
polvos lácteos ................................................................................................ 18
Objetivo ............................................................................................................ 19
Materiales y métodos ....................................................................................... 20
Toma de muestras........................................................................................ 20
Análisis físico-químicos en muestras de suero en polvo .............................. 21
Análisis microbiológico en muestras de suero en polvo ............................... 21
Control de microorganismos indicadores higiénico-sanitarios .................. 21
Microorganismos esporulados .................................................................. 23
Resultados ....................................................................................................... 25
Resultados de los análisis físico-químicos en suero en polvo ...................... 25
Evaluación composicional ......................................................................... 25
Propiedades funcionales de suero en polvo ............................................. 26
Análisis microbiológico de suero en polvo .................................................... 27
Microorganismos indicadores de calidad higiénico-sanitarios .................. 27
Microorganismos esporulados .................................................................. 28
Discusión ......................................................................................................... 30
Conclusiones ................................................................................................... 34
Referencias bibliográficas ................................................................................ 35
Anexos ............................................................................................................. 44
1
Introducción
El Codex Alimentarius define el suero como un producto lácteo líquido obtenido
durante la elaboración de queso, caseína, caseinatos o manteca por coagulación y
separación de la cuajada de la leche y/o productos derivados. Los polvos de suero
son productos obtenidos por medio del secado del suero dulce o del suero ácido.
La industria quesera es la de mayor importancia en la obtención de este
subproducto ya que aproximadamente el 90% del total de la leche utilizada para la
producción de queso es eliminada como lactosuero, que contiene
aproximadamente el 55% de los componentes de la leche.
Antiguamente el suero era considerado un residuo de la elaboración de
algunos productos lácteos y hasta hace pocas décadas se utilizaba como parte de
la alimentación animal o era arrojado a cursos de agua, lo que representaba una
pérdida significativa de nutrientes. Con el paso del tiempo fueron incorporándose
alternativas de procesamiento de complejidad tecnológica creciente que
permitieron obtener múltiples subproductos de uso alimentario y no alimentario. Es
decir que la conversión del suero en un producto de valor agregado y con mayor
posibilidad de exportación significa, además de un impacto económico positivo, la
preservación del medio ambiente.
En 2012, cerca de la mitad de la leche producida en Argentina se destinó a la
elaboración de quesos generando 4.610 millones de litros de suero.
Aproximadamente el 40% se industrializó para obtener productos derivados,
mientras que el 60% restante fue utilizado para la alimentación animal o se
desechó como efluente.
El suero lácteo sin procesar contiene una gran cantidad de microorganismos
de cultivos iniciadores y además es un medio favorable para el crecimiento
bacteriano en general. Mediante la aplicación de tratamientos térmicos adecuados
se reduce la carga microbiana del suero, aunque surge una nueva problemática ya
que el rango de temperaturas aplicadas favorece el crecimiento de
2
microorganismos termófilos y termodúricos, particularmente esporulados. Estas
bacterias pueden afectar significativamente la inocuidad de los alimentos, como
así también la calidad higiénica.
El siguiente trabajo tuvo como finalidad caracterizar las propiedades físico-
químicas y microbiológicas de suero de queso en polvo desmineralizado y evaluar
el potencial impacto de las bacterias formadoras de esporas.
3
Marco teórico
La leche se caracteriza por ser un alimento de alto valor nutritivo y biológico,
cuya composición y propiedades físicas varían de una especie animal a otra. Es
un sistema complejo que está constituido mayoritariamente por agua y contiene
cantidades variables de lípidos, proteínas y carbohidratos (lactosa). También se
encuentran en la leche pequeñas cantidades de minerales (Varnam and
Sutherland, 1995). La industria láctea es uno de los sectores de mayor importancia
en la economía de países industrializados y en desarrollo, ya que la producción de
leche no solo se destina a consumo directo sino que también se utiliza para la
elaboración de una amplia variedad de subproductos (Parra Huertas, 2009).
El sector quesero es un área de creciente importancia a nivel mundial. Según
los datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la
Agricultura (FAO) en el año 2011, la producción global fue de 19.310.215
toneladas de quesos de leche vacuna, revelando un aumento del 24% en los
últimos 10 años (FAO, 2013). El queso se define como el producto fresco o
madurado obtenido por coagulación de la leche u otros productos lácteos (nata,
leche parcialmente desnatada, nata de suero o una mezcla de varios de ellos), con
separación del suero. Esto implica que a medida que aumenta la producción de
quesos aumenta conjuntamente el volumen de suero lácteo obtenido, resultando
inminente afrontar el problema de su eliminación (Varnam and Sutherland, 1995;
Schaller, 2009).
1. El lactosuero
El suero de leche o lactosuero se define como un subproducto líquido
resultante de la elaboración del queso, caseína, caseinatos y manteca. Se obtiene
tras la separación de las caseínas y de la grasa como resultado de una
coagulación, donde estos componentes precipitan y se disgregan del resto de la
leche (García Garibay, 1984; Carrillo, 2006). De las diversas producciones que lo
generan, la elaboración de queso es la de mayor importancia, es decir, que el
4
principal porcentaje de lactosuero proviene de este proceso y será la materia
prima de los subproductos del suero (Parzanese, s.d.).
2. Producción de lactosuero
2.1. Producción mundial
La producción mundial de lactosuero en el año 2000 fue de 90 millones de
toneladas, con una producción creciente que en el año 2011 superó los 110
millones de toneladas (FAO, 2013).
Cerca del 80% de la producción de suero se obtiene de la industria quesera.
El 45% se desecha en ríos, lagos y otros centros de aguas residuales, o en el
suelo. La parte restante es tratada y transformada en productos alimenticios de los
cuales cerca del 45% es usado directamente en forma líquida, 30% en polvo, 15%
como lactosa y subproductos y el resto como concentrados de proteína de
lactosuero (Londoño, 2006; Panesar et al., 2007).
La producción de suero en polvo en el año 2013 se concentró en Europa
(66%), seguido por América (32,1%), Oceanía (3,5%), Asia (0,2%) y África (0,1%).
Entre los países productores los de mayor importancia son Francia, Estados
Unidos, Alemania, Países Bajos y Polonia (FAO, 2013).
2.2. Producción en Argentina
A nivel nacional, existen aproximadamente 12 plantas procesadoras de suero
de leche, en su mayoría localizadas en la zona pampeana y distribuidas en las
provincias de Córdoba, Entre Ríos, Santa Fe y Buenos Aires (Schaller, 2009).
Según los datos brindados por la Dirección Nacional de Agroindustria puede
estimarse que en 2008 en Argentina se procesaron en el orden de 4.200 millones
de litros de leche con destino a quesos, los que generaron 3.800 millones de litros
de suero, con un rendimiento de 170.000 toneladas de suero en polvo. Sin
embargo el relevamiento indicó que se elaboraron entre 32.000 y 36.000
5
toneladas de derivados del suero (gráfico 1), en su mayor parte deshidratados
mediante secado spray (Schaller, 2009).
Por su parte el Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) indicó que en
el año 2012, la producción de leche en Argentina fue de 11.338 millones de litros,
de los que se destinaron el 48% a la elaboración de quesos, generando 4.610
millones de litros de suero. De este volumen de suero líquido, el 33% se destinó a
la obtención de lactosa y derivados proteicos y el 4-5% fue transformado
como suero en polvo (González, 2013a).
Gráfico 1. Producción argentina de suero en polvo. Fuente. FAO, 2013
En efecto, en los últimos años la producción nacional de suero en polvo se
duplicó, alcanzando en el 2009 una participación en el mercado internacional del
orden del 4% (Terán et al., s.d.).
3. Características del suero
La única referencia de carácter legal vigente es la reglamentación establecida
en el Código Alimentario Argentino (CAA). Los requisitos físico-químicos y
microbiológicos se encuentran descriptos en el Cap. VIII, artículo 582 como
“Sueros de Lechería”.
6
3.1. Composición química del lactosuero
De cada 100 kg de leche utilizados para elaborar quesos, solo se producen
entre 10 y 20 kg de queso, obteniéndose de 80 a 90 kg de suero líquido
(Kosikowski and Mistry, 1997). Esto representa, en términos generales, cerca del
85-90% del volumen de la leche con aproximadamente el 55% de sus nutrientes,
que en su mayoría se trata de los elementos solubles de la leche (García Garibay,
1984; Liu et al., 2005).
Se puede decir que el suero está compuesto por un 0,6% de proteínas (0,13%
corresponde a nitrógeno no proteico), 0,1% de grasa, 5,0% de lactosa, 0,003% de
caseína, 0,6% de cenizas y 6,03% de sólidos totales. Entre los minerales que
componen el suero predominan el potasio, calcio, fósforo, sodio y magnesio;
presenta también vitaminas del grupo B (tiamina, ácido pantoténico, riboflavina,
piridoxina, ácido nicotínico, cobalamina) y ácido ascórbico. El resto de su
composición es, mayoritariamente agua (Kosikowski and Mistry, 1997; Londoño et
al., 2008).
En el sector alimentario, el lactosuero constituye una fuente económica de
proteínas que otorga múltiples propiedades en una amplia gama de alimentos. Los
productos del suero mejoran la textura, realzan el sabor y color, emulsifican y
estabilizan, mejoran las propiedades de flujo y poseen otras propiedades
funcionales que aumentan la calidad de los productos alimenticios (Parra Huerta,
2009).
Aproximadamente el 80% del nitrógeno total de la leche del bovino (proteína
cruda), corresponde a seroproteínas (Racotta, 1979). Los componentes
mayoritarios de esta fracción protéica son la β-lactoglobulina y la α-lactoalbúmina,
que representan el 10% y el 4% del contenido de proteína láctea,
respectivamente. Además, el suero contiene otras proteínas como
inmunoglobulinas, la fracción proteosa-peptona, albúminas séricas bovinas y
glicomacropéptidos. En menor medida, y de importancia comercial, se pueden
mencionar la lactoferrina y la lactoperoxidasa (Doultani et al., 2004; Hinrichs et al.,
2004).
7
Entre las distintas propiedades que presenta el conjunto de proteínas, el grado
de solubilidad es la de mayor importancia debido a su influencia en otras
propiedades (Kinsella and Whitehead, 1989; Baro et al., 2001). La solubilidad
depende principalmente de las características del solvente, temperatura y pH del
medio, como también de la presencia de iones de Ca+2 y las interacciones con
otros componentes químicos (Damodaran, 2007). Las proteínas del lactosuero son
altamente solubles, sin embargo el índice de solubilidad puede variar de 12% a
92% de acuerdo al tipo de polvo lácteo y las condiciones utilizadas durante el
procesamiento o el almacenamiento (De Wit, 1989; Sodini et al., 2006).
Las condiciones de procesamiento y almacenamiento también influyen sobre
otro componente de importancia, la lactosa, que puede convertirse en ácido láctico
y como consecuencia incrementar la acidez del producto final. Esto ocurre cuando
se la somete a tratamientos térmicos elevados o ante la presencia de
microorganismos específicos (Chegini et al., 2014).
Es importante tener en cuenta que los componentes del suero pueden variar
dependiendo de las condiciones de elaboración del queso, tipo de queso, el cultivo
lácteo utilizado y el tipo de coagulante, además de las variaciones propias de la
leche (Westergaard, 2004).
3.2. Clasificación del suero
El lactosuero se puede clasificar como dulce, semiácido y ácido, dependiendo
de su acidez valorable y de su pH. Estos factores están condicionados por el tipo
de coagulación que se aplique a la leche en la fabricación del queso de donde
derivará el lactosuero. Mientras que el suero dulce resulta de la elaboración de
quesos con la adición de cuajo y presenta una acidez valorable de 0,1-0,2% y un
pH entre 5,8 y 6,6; el suero ácido, es resultado de la coagulación ácida y sus
valores de acidez son de 0,4% y pH de 4,6. Los sueros semiácidos se caracterizan
por valores intermedios de acidez y pH (Zadow, 1994; Varnam and Sutherland,
1995).
8
Suero dulce: producto de la acción proteolítica de enzimas
coagulantes sobre las micelas de caseína de la leche, las cuales catalizan la
ruptura del enlace peptídico de la κ-caseína entre los aminoácidos fenilalanina y
metionina, provocando la precipitación de las caseínas para obtener el queso
(Parzanese, s.d.).
Suero ácido: como consecuencia del pH que alcanza por la
coagulación láctica de la caseína, se da una desmineralización del calcio y el
fósforo, y la pérdida de la estructura de las micelas. Como resultado, este suero
contiene más del 80% de los minerales de la leche de partida por lo cual para la
mayoría de sus aplicaciones debe neutralizarse Además posee menos lactosa
debido a la fermentación láctica (Veisseyre, 1988).
La principal diferencia entre ambos es la concentración de calcio. El lactosuero
dulce contiene entre 0,6 y 0,7% de calcio, quedando gran parte retenido en forma
de paracaseinato cálcico. El lactosuero ácido contiene entre 1,8 y 1,9% debido a
que el ácido láctico secuestra el calcio del complejo de paracaseinato cálcico
produciendo lactato cálcico. Es por esto que el dulce posee mejores aptitudes para
el procesamiento y permite la obtención de subproductos de mayor valor agregado
(Castillo et al., 1996; Mahaut et al., 2004).
4. Valorización del suero
4.1. El suero como desecho
El suero obtenido de la elaboración de queso se vierte generalmente a los ríos,
lagos, o embalses de agua afectando a la vida acuática. En algunos casos se
utiliza para suplementar la alimentación de terneros o cerdos (Westergaard, 2004;
Schaller, 2009).
Las proteínas y la lactosa se transforman en contaminantes cuando el líquido
es arrojado al ambiente sin ningún tipo de tratamiento, ya que la carga de materia
orgánica que contiene permite la reproducción de microorganismos produciendo
cambios significativos en la demanda biológica de oxígeno (DBO) del agua
contaminada. Por cada 100 kg de lactosuero líquido se generan aproximadamente
9
3,5 kg DBO y 6,8 kg de demanda química de oxígeno (DQO) debido
principalmente al contenido de lactosa (Muñi et al., 2005; Almeida et al., 2009).
Es por eso que surge la necesidad de valorizar este “desecho” buscando
alternativas tecnológicas que permitan obtener múltiples ingredientes con valor
agregado (Schaller, 2009).
4.2. Alternativas tecnológicas para su procesamiento
De acuerdo a los distintos procesamientos mediante los que se puede tratar el
lactosuero, es posible obtener una amplia diversidad de subproductos que
implican una gran pluralidad de usos, tanto en la industria alimenticia como en la
no alimenticia.
Como parte del tratamiento del lactosuero, la primera operación a realizar es la
clarificación que consiste en eliminar las partículas de queso y recuperar la
materia grasa libre. El método tradicional de clarificación es la centrifugación, pero
son aplicables otros métodos, como el uso de agentes precipitantes aniónicos y la
microfiltración (Varnam and Sutherland, 1995).
Luego de la clarificación, el lactosuero se trata térmicamente; se somete a una
pasteurización para reducir los microorganismos y hacerlo más estable, y se
concentra (Paulson, 2014).
La concentración puede utilizarse como primer paso para la producción de
lactosuero en polvo o concentrado, este último alcanza un elevado contenido de
sólidos. Generalmente la concentración se hace en dos etapas, inicialmente el
lactosuero alcanza un contenido de 20-30% de extracto seco. En este punto, el
concentrado puede ser desmineralizado utilizando electrodiálisis o intercambio
iónico para separar selectivamente ciertos iones (Amiot, 1991). La segunda fase
de concentración se realiza por evaporación a vacío que consiste en calentar el
lactosuero a 85°C para que sus proteínas adquieran determinadas propiedades
funcionales, y a continuación se evapora hasta 45-50% e incluso 55% de extracto
seco. El lactosuero concentrado no es estable y debe almacenarse refrigerado
(Amiot, 1991; Varnam y Sutherland, 1995).
10
A la salida del evaporador el lactosuero concentrado no puede secarse por el
alto contenido de lactosa, que debido a su capacidad higroscópica puede dar lugar
a un polvo pegajoso, de lactosa amorfa que incluso puede pegarse en la torre de
secado. Para evitar este fenómeno, teniendo en cuenta la baja solubilidad de la
lactosa, se siembra en el concentrado 0,5 a 1% de lactosa en polvo. Cada grano
de polvo servirá como núcleo para la cristalización; dando lugar a cristales de
tamaño pequeño y con una elevada velocidad de cristalización. La lactosa
cristalizada pasa a su forma de alfa lactosa monohidratada, que se caracteriza por
no ser higroscópica (Luquet, 1993).
Finalmente, el concentrado puede secarse en torres de atomización mediante
un secado spray que puede generar un polvo con un mínimo del 2% de humedad
(Luquet, 1993).
Con las tecnologías disponibles en la actualidad para el tratamiento de suero,
en nuestro país pueden obtenerse productos como suero en polvo, suero en polvo
desmineralizado, permeado en polvo, lactosa de grado alimenticio y WPC
(Concentrado Proteico de Suero). Estas alternativas son viables para empresas
que poseen una importante capacidad de inversión y pueden procesar grandes
volúmenes de lactosuero (Terán et al., s.d.).
En la industria alimentaria, dependiendo del resultado que se desee obtener y
del producto que se esté desarrollando, se utilizarán determinados derivados de
suero.
4.3. El suero desmineralizado
El lactosuero posee entre 8% y 12% de minerales si se calcula sobre peso
seco. Su utilización en alimentos humanos es limitada por lo que si se reduce su
contenido mineral aumentan las posibilidades de utilización (Amoit, 1991; Franchi,
2010).
La desmineralización implica la eliminación de sales inorgánicas junto con
cierta reducción de iones orgánicos como lactatos y citratos cuidando la integridad
de la proteína y la lactosa contenida en la materia prima. Lo cual permite obtener
11
sueros con diferente composición (ver Tabla 1), ya sea parcialmente
desmineralizados con una reducción de 25-30% de minerales o sueros
desmineralizados con una reducción del 90-95% (Franchi, 2010).
Tabla 1 .Composición de diferentes variedades de lactosuero
Lactosuero
suave en polvo
Lactosuero
desmineralizado al 50%
Lactosuero
desmineralizado al 90%
Humedad 3% 3% 3%
Grasa 1% 1% 1%
Proteína 13% 13% 13%
Lactosa 72% 77% 82%
Ac. Láctico 2% 1,5% 0,5%
Cenizas 9% 4,5% 0,5%
Fuente: Luquet, 1993
5. Adición a fórmulas infantiles
5.1. Características de las leches para lactantes
La elaboración de fórmulas para infantes está principalmente basada en leche
de bovinos y sus derivados como un sustituto de la leche humana. En los años 70
aparecieron fórmulas infantiles basadas en lactosuero a partir de iguales
cantidades de leche descremada y lactosuero desmineralizado, además de otros
componentes como vitaminas, minerales, taurina, nucleótidos, entre otros (Wit,
2003; Sinha et al., 2007).
La leche para lactantes se pueden encontrar en distintas presentaciones, ya
sea líquidas en concentración simple o doble, en polvo o también en su
12
concentración final, lista para consumo (Amiot, 1991). Es primordial tener en
cuenta que, a pesar que existen fórmulas infantiles líquidas, las presentaciones en
polvo siguen siendo las más utilizadas.
5.2. Proceso de fabricación de fórmulas infantiles
En el siguiente flujograma se indican las principales etapas tecnológicas por las
que se obtienen las fórmulas infantiles:
13
Gráfico 2. Proceso de elaboración de fórmulas infantiles Fuente: Nestlé pediatría, s.d.
14
En este proceso la calidad microbiológica es de crucial importancia. Las
evaluaciones no solo se realizan en el producto final, sino que cada componente
que es parte de la formulación es analizado previo a su ingreso a la línea de
producción.
6. Microbiología del suero en polvo
6.1. Microorganismos esporulados en el suero lácteo
Para la cadena de producción de alimentos lácteos en particular, el ambiente
del tambo y la leche cruda son importantes fuentes de contaminación de
esporulados (Scheldeman et al., 2005; Coorevits et al., 2008).
El lactosuero del queso contiene gran cantidad de microorganismos
procedentes de los cultivos iniciadores que deben eliminarse. El suero sin
procesar es, además, un medio favorable para el crecimiento bacteriano,
especialmente cuando el pH es relativamente alto. Es necesario mantenerlo en
refrigeración por un corto periodo de tiempo y tomar los recaudos precisos para
minimizar contaminaciones. Esto incluye, aplicar un tratamiento térmico al material
original equivalente a la pasteurización, evitar el crecimiento de microorganismos
durante las diferentes etapas de la fabricación, y prevenir las recontaminaciones
en el proceso y en el producto terminado (Varnam and Sutherland, 1995).
Sin embargo, la aplicación de un tratamiento térmico adecuado para eliminar
los microorganismos presentes utiliza un rango de temperaturas que es óptimo
para el crecimiento de microorganismos termófilos y termodúricos, principalmente
aquellos capaces de sobrevivir a la pasteurización y de formar esporas
constituyendo un problema emergente en la industria alimenticia (Jay, 1992;
Lücking et al., 2013).
La capacidad de estas bacterias para sobrevivir a condiciones hostiles, les
permite resistir una baja disponibilidad de nutrientes, pH extremos, temperaturas
adversas, y valores bajos de actividad de agua (Aw). Además, las propiedades
hidrofóbicas de las endoesporas y su resistencia general a la desecación y
agentes desinfectantes, les facilita alcanzar los equipos de procesamiento y
15
sobrevivir a los procedimientos de limpieza y desinfección (Simmonds et al., 2003;
De Vos et al., 2009).
Cuando el entorno se vuelve favorable, se activan, germinan y se multiplican.
Es por esto que los microorganismos formadores de esporas tienen una ventaja
competitiva con la microflora total de la leche generando deterioro de los alimentos
y posibles consecuencias en la salud (Arnesen et al., 2008; De Vos et al., 2009).
Las bacterias esporuladas presentes en los alimentos lácteos pueden ser
anaerobios estrictos como los pertenecientes al género Clostridium, o anaerobios
facultativos pertenecientes al género Bacillus (Bourgeois et al., 1994).
6.1.1. Género Clostridium
El género Clostridium está integrado por una amplia variedad de bacilos
anaerobios o microaerófilos que varían considerablemente en forma y tamaño, y
de acuerdo a su temperatura óptima de crecimiento se categorizan como
psicrótrofos o mesófilos. Las bacterias del género Clostridium tienen la capacidad
de formar endoesporas usualmente en posición terminal de la célula, y ser
resistentes al calor.
Se encuentran ampliamente distribuidas en el medio ambiente, pudiendo
hallarse habitualmente en el suelo, polvo, sedimentos, y en el medio acuático.
Además de formar parte de la flora intestinal tanto de personas como de animales
terrestres y marinos. En consecuencia, es posible que se trasfieran a una gran
variedad de alimentos, desde alimentos crudos, como aquellos parcialmente
tratados como conservas, fermentados, ahumados y envasados al vacío (Elika,
2013).
Las especies más importantes asociadas al consumo de alimentos
contaminados y mayormente causantes de toxiinfecciones alimentarias son
Clostridium botulinum y Clostridium perfringens (Elika, 2013). Otros como
Clostridium tyrobutyricum, Clostridium saccharolyticum, y Clostridium Laramie son
importantes por el deterioro que generan en los alimentos normalmente
acompañado por producción de gas y liberación de off-odours (Chapman, 2001).
16
La mayoría de las especies del genero Clostridium que son de relevancia en la
industria alimenticia poseen la capacidad de reducir sulfito a sulfuro bajo
condiciones de y son conocidas como Clostridium sulfito reductores (Weenk et al.,
1995).
Clostridium perfringens
El Clostridium perfringens, es un bacilo Gram-positivo anaerobio, aerotolerante
y capaz de formar espora. Cuando alcanza los alimentos esta bacteria puede
producir una toxiinfección alimentaria si se ingiere por encima de 108 de células,
que al llegar al intestino germinan, lo colonizan y liberan endotoxinas.
La toxiinfección por Clostridium perfringens es reconocida como una de las
Enfermedades de Transmisión Alimentaria (ETA) más frecuentes, responsable
aproximadamente del 20% de los casos anuales de intoxicación por alimentos.
(ANMAT, s.d.)
6.1.2. Género Bacillus
La familia Bacillaceae se ha dividido en 18 géneros distintos (Fritze, 2004). El
género Bacillus es el que comprende la mayor cantidad de especies. Está
compuesto por bacterias Gram positivas en forma de bastón, aerobios o anerobios
facultativos que presentan gran diversidad fisiológica con respecto a parámetros
de crecimiento como temperatura (termófilas, mesófilas y psicrotrófas), pH y
salinidad.
Generalmente los miembros del género Bacillus y otros bacilos termófilos
estrictos tienen necesidades nutricionales simples, por lo que no requieren de
aminoácidos específicos para el crecimiento siendo capaces de crecer en medios
simples. En condiciones de estrés forman una endoespora de ubicación central o
sub-terminal, que no deforma la estructura de la célula. Dicha forma esporulada es
resistente a las altas temperaturas, a la desecación y a muchos desinfectantes
químicos (González, 2013b).
17
Las esporas de las distintas especies del género Bacillus difieren
considerablemente en cuanto a su termorresistencia aunque, en general se puede
decir que las esporas de las especies mesófilas no son tan resistentes como las
de las especies termófilas. Muchas especies del género Bacillus son aerobias y,
por lo tanto, no son capaces de multiplicarse en el interior de un recipiente en el
que se ha generado vacío. No obstante, algunas alteraciones están relacionadas
principalmente a las condiciones ambientales en las que se mantiene (Frazier y
Westhoff, 1993).
Bacillus cereus
Es la especie más relevante debido a las afecciones que genera en la salud
por sus toxinas. Se trata de un microorganismo esporulado capaz de causar
enfermedades de origen alimentario con síndromes eméticos y diarreicos (Beattie
and Williams, 1999).
6.2. La importancia de esporulados en la planta de elaboración
Luego de atravesar la línea de producción, la presencia de microorganismos
contaminantes en el producto final puede ser solo de dos orígenes: de la leche
cruda recibida en la planta de procesamiento, o del crecimiento microbiano en la
propia planta. Los recuentos de esporas por encima del máximo esperado es un
indicativo de crecimiento microbiano en las líneas de producción (Flint et al., 2001;
Parkar et al., 2003). La presencia de estos microorganismos se utiliza como
indicador de: higiene de la planta de procesamiento, uso de buenas prácticas de
manufactura y calidad del polvo lácteo (Stadhouders et al., 1982).
En la industria láctea se puede observar la capacidad de adhesión de algunas
especies bacterianas al acero inoxidable. La fuerte adherencia de las células
activas y sus esporas a estas superficies incrementa la probabilidad del desarrollo
de biofilm y sus consecuencias. Los biofilm se definen como estructuras de células
microbianas asociadas por una matriz extracelular producida por las mismas,
unidos en forma estrecha a una superficie y en activo crecimiento. Estos
agregados bacterianos son difíciles de remover, ya que protegen a las células de
18
los efectos bactericidas de los agentes de limpieza y sanitización (Hood and
Zottola, 1995; Flint et al., 1996; Kumar and Anand, 1998). La biotransferencia que
se genera al paso del producto es lo que les permite alcanzar concentraciones
elevadas en polvos lácteos (Kwee et al., 1986).
6.3. Consecuencias de la presencia de microorganismos esporulados en
polvos lácteos
Los microorganismos capaces de formar esporas presentes en polvos lácteos,
como sueros o leches en polvo, pueden ser causantes de distintos defectos
perjudiciales sobre su calidad e inocuidad o afectar los subproductos que integran.
Cuando se trata de alimentos enlatados las posibles consecuencias que se
pueden presentar son más acotadas debido a las condiciones de envasado y al
ambiente que se genera dentro de una lata cerrada herméticamente.
El desarrollo de microorganismos se debe a tres razones principales:
inadecuados tratamientos térmicos, que resultan en la supervivencia y el
crecimiento de microorganismos mesófilos (células vegetativas y esporas);
inadecuado enfriamiento después del tratamiento térmico o altas temperaturas de
almacenamiento, que permite la germinación y el desarrollo de esporas termófilas;
y contaminación microbiana posterior al tratamiento térmico por fugas en la
conformación de la lata o por adición de ingredientes contaminados a los
productos tratados previamente que permite el desarrollo de diversos
microorganismos.
La mayoría de los casos de alteración de los alimentos enlatados tratados por
calor, son consecuencia de bacterias termófilas. Los tres principales tipos de
alteración son: el agriado plano, producida por especies del género Bacillus; la
alteración por TA o bacterias termófilas anaerobias, causada por el Clostridium
thermosacharolyticum; y la alteración sulfhídrica o putrefacción sulfhídrica,
generada por bacterias de Clostridium nitrificans (Frazier y Westhoff, 1993).
19
Objetivo
Evaluar las características físico-químicas y microbiológicas de suero de queso
en polvo desmineralizado para su utilización en fórmulas infantiles y analizar el
impacto de las bacterias esporuladas.
20
Materiales y métodos
El estudio se llevó a cabo durante los meses de mayo a julio del año 2014, en
el laboratorio de calidad de una planta procesadora de suero lácteo ubicada en la
provincia de Entre Ríos.
Se analizó suero lácteo en polvo desmineralizado al 90%. El mismo se obtuvo
a partir de suero proveniente de diferentes queserías de la zona y se mantuvo en
refrigeración a 4°C hasta su procesamiento en un tiempo máximo de 48 h. El
suero recibido se procesó en una línea de producción que incluyó etapas de
termización, intercambio iónico, electrodiálisis, pasteurización, filtración,
neutralización, estandarización, concentración y finalmente secado spray. Se
procesaron un total de 65 muestras.
Toma de muestras
Las muestras fueron obtenidas diariamente de manera estéril, según
procedimientos establecidos por la FAO (1992) en el Manual para el Control de
Calidad de los Alimentos.
Para el análisis microbiológico, se tomaron 250 g de cada bolsa de 25 kg de
suero en polvo y se formó un pool diario de 100 g de manera equitativa. Las
muestras se conservaron a temperatura ambiente (25±2°C) hasta su
procesamiento. Luego se diluyeron en agua peptonada estéril 0,1% en una
proporción de 1:10, se incubaron por 30 min en baño termostático a 37°C para
lograr la completa hidratación del polvo y la estabilización de la solución, y se
realizaron las diluciones pertinentes para cada caso.
Para el análisis de esporulados anaerobios y esporulados aerobios termófilos
las diluciones fueron sometidas a diferentes tratamientos térmicos. Para la
determinación de esporas Clostridium sulfito reductores y Clostridium perfringens
las muestras se expusieron a 80°C por 10 min en baño de agua. Mientras que,
para la determinación de esporulados termófilos totales y esporulados de acidez
21
plana las muestras fueron tratadas térmicamente durante 30 min en baño de agua
a 100°C, logrando así una mayor selectividad de las esporas termoresistentes
(Franklin et al., 1956).
Finalmente se realizó la siembra de las muestras en medios específicos como
se describe posteriormente.
Análisis físico-químicos en muestras de suero en polvo
La determinación de los parámetros físico-químicos de las muestras fue
realizada por parte del personal de la empresa correspondiente a otro sector. Se
analizaron características composicionales del suero como el contenido graso
(Norma FIL 9C:1987), contenido de proteínas (Norma FIL 92:1979) y cenizas
(Norma FIL 90:1979). Además se determinaron propiedades de interés tecnológico
como el contenido de humedad (Norma FIL 26:1982), el índice de insolubilidad
(Norma FIL 129A:1988) y la acidez titulable (Norma FIL 86:1981).
Análisis microbiológico en muestras de suero en polvo
Control de microorganismos indicadores higiénico-sanitarios
Recuento de microorganismos aerobios mesófilos viables: Se empleó el
método de recuento en placa bajo la norma FIL 100A:1987. El medio de cultivo
utilizado fue agar Plate Count Agar (PCA) que se agregó previamente a la placa y
se dejó solidificar. Se sembró 0,1 ml de la muestra en superficie y se incubó a
30±2°C durante 48 h.
Detección y enumeración de coliformes totales: La determinación se realizó por
la técnica de número más probable (NMP) descripta bajo la norma ISO 4831:2006.
Se emplearon 3 series de tubos con caldo lactosado bilis verde brillante con Pouch
(2001). campana de Durham, 2 series con simple concentración y la última con
doble concentración. Se sembró por triplicado 0,1 ml, 1 ml y 10 ml de la muestra,
22
los tubos se incubaron a 37°C durante 48 h. Se consideraron como positivos
aquellos que evidenciaban turbidez y presencia de gas, de los que se transfirió
una ansada a un tubo con caldo verde brillante-bilis al 2% y otra ansada a un tubo
con agua triptona para detección de indol.
Recuento de Enterococcus spp.: Se realizó mediante la metodología descripta
por Pouch (2001). El medio de cultivo utilizado fue agar KF (Kenner Fecal) para
enterococos en el cual se inoculó un 1 ml de la muestra, las placas se dejaron
secar y luego se incubaron de forma invertida a 37°C durante 48 h. Las colonias
características se tipificaron mediante tinción de Gram buscando cocos Gram
positivos, y mediante las pruebas de catalasa y oxidasa (ambas negativas para
este género). Las colonias típicas además fueron repicadas para siembra en estría
en placas con agar bilis esculina para determinar el crecimiento en presencia de
bilis con reducción de esculina, el resultado positivo confirma la presencia de
Enterococcus spp.
Recuento de Staphylococcus aureus coagulasa positivo: Se siguió la técnica
establecida según la norma FIL 60A:1978. Para el enriquecimiento, se utilizaron
10 ml de caldo de tripteína de soya en doble concentración a los que se le
adicionaron 10 ml de la muestra, la dilución se incubó a 37°C por 3 h. Transcurrido
ese tiempo, se adicionó a la muestra 20 ml de una solución salina al 6%, y se
incubó nuevamente a 37°C durante 24 h.
El medio de cultivo específico utilizado para Staphylococcus aureus fue agar
Baird Parker- Telurito de potasio- Yema de huevo previamente solidificado en la
placa, sobre el que se realizó una siembra en superficie de la muestra enriquecida
y se incubó a 37°C, 48 h. Las colonias presuntivas se resembraron en caldo
Infusión Cerebro Corazón y se incubaron durante 24 h a 37°C y, a partir de este
cultivo se realizaron las pruebas de la termonucleasa y coagulasa. Para la primera
determinación se empleó agar DNAsa o agar para la verificación de la enzima
desoxirribonucleasa, mientras que la prueba de la coagulasa se realizó
exponiendo el cultivo fresco con plasma de conejo.
23
Recuento de mohos y levaduras: La determinación se realizó según la
metodología de siembra en profundidad definida por la norma ISO 6611-FIL
94:2004. El medio utilizado fue agar Yeast Extract Glucose Chloramphenicol
(YGC). Se inoculó 1 ml de la muestra en la placa de petri previamente identificada,
sobre la que se vertió el medio fundido y atemperado que con movimientos suaves
se integró con el medio de cultivo. Las placas se incubaron a 25±1°C durante 5
días.
Microorganismos esporulados
Recuento de esporulados anaerobios
Recuento de esporas de Clostridium sulfito reductores: Se siguió la
metodología de recuento en tubos descripta según la norma ISO 15213:2003. El
medio de cultivo utilizado fue agar Triptosa Sulfito Cicloserina (TSC) fraccionado
en tubos de 20 ml. Se sembraron 10 ml de muestra, previamente sometida a un
tratamiento térmico, en un tubo de agar fundido y atemperado. Para la siembra se
introdujo la pipeta hasta el fondo del agar y se depositó lentamente el inóculo de
abajo hacia arriba. Para generar anaerobiosis, se cubrió la superficie del agar con
un tapón de agar TSC. Los tubos se incubaron a 37°C por 24-48 h, pasado ese
tiempo se consideraron para el recuento solo las colonias negras.
Recuento de esporas de Clostridium perfringens: La determinación se realizó
bajo la norma NTE INEN 1 529-18:98 El medio utilizado fue TSC fraccionado en
tubos de 20ml a los que les agregó 0,2 ml de suplemento de D-cicloserina. Se
sembraron 10 ml de muestra bajo la misma técnica que para el recuento de
esporas de Clostridium sulfito reductores y una vez solidificado el medio se agregó
un tapón de agar fundido para generar anaerobiosis. Las muestras se incubaron a
37ºC durante 24-48 h. Las colonias típicas son negras y los microorganismos
Gram positivos, bacilos, rectos y de extremos romos.
24
Recuento de esporulados aerobios
Determinación de Bacillus cereus: La determinación se realizó según la norma
ISO 7932:2004. El medio de cultivo empleado fue agar selectivo para Bacillus
cereus (según Mossel) que se agregó previamente a la placa y se dejó solidificar.
Se realizó una siembra en superficie de 1 ml de la dilución. Las placas se
incubaron a 30ºC durante 24-48 h. El diagnóstico primario y presuntivo, se basa
en la morfología y color de la colonia, en la precipitación de la lecitina hidrolizada y
en la no fermentación de manitol. Se presentan como colonias de
aproximadamente 5 mm, rojas, rugosas y secas, con halo de precipitación de la
yema de huevo sobre fondo rosa-púrpura.
Recuento de esporas aerobias termófilas
Recuento de esporas termófilas totales: Según el método APHA 2001-ISO
4833, se realizó una siembra en profundidad en agar PCA a partir de la
inoculación de 1 ml de la muestra. Las placas se incubaron 48 h a 55°C en
cámara húmeda.
Recuento de esporas termófilas de acidez plana: La metodología se describe
por la norma NEN 6809. El medio de cultivo fue agar BCP (agar lactosa con
púrpura de bromocresol). Luego de sembrar en profundidad 1 ml de la muestra,
las placas se incubaron a 55°C por 48 h en cámara húmeda. Las colonias típicas
son redondas, con un diámetro de 2-5 mm y se presentan con un centro opaco
rodeadas por un halo amarillo resultado de la fermentación de la lactosa.
25
Resultados
Resultados de los análisis físico-químicos en suero en polvo
Evaluación composicional
Se determinaron los valores porcentuales de las muestras analizadas para
cada componente (proteína, materia grasa y cenizas). En la tabla 2 se muestran
los valores promedios y las deviaciones estándar obtenidas para cada elemento
analizado.
Tabla 2. Composición de suero en polvo (n=65)
Proteína
(%)
Grasa
(%)
Cenizas
(%)
Promedio 12,82 1,21 0,81
D.E. 0,32 0,07 0,11
En cuanto al nivel de proteínas los porcentajes se mantuvieron entre 13,88% y
12,08%. Mientras que el contenido de grasa presentó un rango de 1,07% a 1,37%.
La desmineralización al 90% a la que fue sometido el producto generó un
contenido de cenizas entre 0,52 y 1,00%.
Considerando el Art. 582 tris - (N°33/2006 y N°563/2006) del CAA, se
determinó que los porcentajes de grasa y de cenizas cumplen con la legislación
nacional, no así con la exigencia para el nivel de proteínas (mín. 30,0% p/p.),
aunque se debe tener en cuenta que esta reglamentación no determina
diferencias entre los tipos de suero existentes, ni describe específicamente sus
derivados como el suero reducido en minerales.
De acuerdo a los parámetros de calidad definidos por la empresa para este
producto, las muestras son aptas desde el punto de vista composicional.
26
Propiedades funcionales de suero en polvo
Los valores obtenidos para humedad, solubilidad y acidez se muestran en la
Tabla 3.
Tabla 3. Propiedades del suero en polvo
Humedad
(g/100g)
Solubilidad (ml) Acidez
(% ác. Láctico)
Valor Mín.
obtenido
1,98 0,10 0,01
Valor Máx.
obtenido
2,60 0,40 0,04
Especificaciones
de la empresa
<3 <0,5 <0,15
Exigencia CAA Máx. 6,5% pH 6-7
Humedad
El contenido de humedad de las muestras mostró un promedio de 2,29±0,16%,
solo una muestra presentó una humedad menor a 2%. Estos valores se
encuentran dentro de valores estipulados por el art. 582 tris del CAA (2006), y por
las exigencias que establece la empresa para sueros en polvo de exportación.
Solubilidad
El promedio del volumen de solvente usado en las muestras analizadas fue de
0,16±0,09 ml, por lo que se determinaron como aptas teniendo en cuenta las
especificaciones internas exigidas para el índice de insolubilidad.
27
Acidez
El índice de acidez en el suero analizado presentó un valor promedio de
0,02±0,01% de ácido láctico. Los porcentajes se mantuvieron por debajo del límite
máximo exigido.
A pesar de que el CAA no hace referencia al nivel de acidez permitido en el
suero en polvo, si indica que el pH de una solución al 10% debe ser entre 6,0 y
7,0. Para el Codex Alimentarius (CODEX STAN 289, 1995) el pH tiene que ser
mayor a 5,1 correspondiente a un porcentaje de acidez titulable menor a 0,35 %.
Teniendo en cuenta los limites, las muestras presentan un índice de acidez
verdaderamente menor a lo permitido por la empresa, siendo aptas para su
utilización.
Análisis microbiológico de suero en polvo
Microorganismos indicadores de calidad higiénico-sanitarios
Los análisis realizados para microorganismos aerobios mesófilos totales,
coliformes totales, y mohos y levaduras presentaron valores <1000 UFC/g, <0,3
NMP/g y < 50/g, respectivamente. Además, se comprobó la ausencia de
Staphylococcus aureus en todas las muestras analizadas.
De acuerdo a las especificaciones de la legislación argentina para suero en
polvo, los resultados se consideran aceptables según los parámetros exigidos por
el Artículo 582 tris del CAA (2006), debe tenerse en cuenta que la técnica
empleada para coliformes a 30°C difiere de la recomendada.
De la totalidad de las muestras estudiadas, el 84,61% (55 muestras) no mostró
presencia de enterococos, mientras que en el 15,39% restante se detectaron
colonias de enterococos en placa con recuentos no superiores a 10 UFC/g.
Ninguna de las muestras superó la especificación de la empresa.
28
Microorganismos esporulados
Microorganismos esporulados anaerobios
El análisis de presencia y recuento de bacterias esporuladas de Clostridium
sulfito reductores y la determinación de Clostridium perfringes, indicó que sobre 65
muestras, se detectó presencia en 6 y en 4 muestras respectivamente.
Los resultados para Clostridium sulfito reductores se informaron como 1 UFC/g
para 4 de las muestras contaminadas y 2 UFC/g para las 2 muestras positivas
restantes.
La cantidad máxima de colonias de Clostridium perfringes detectadas fue de 2
UFC/g en una muestra.
Según las exigencias, la empresa tiene una mayor tolerancia para Clostridium
sulfito reductores con un límite máximo de 10 UFC/g, que para Clostridium
perfringens que el recuento debe ser menor a 1 UFC/g, es decir que aquellas
muestras con recuento de Clostridum perfringens no fueron aptas para su empleo
en fórmulas infantiles.
Los análisis revelaron que de la totalidad de las muestras contaminadas solo
en 2 de ellas coincidió la detección de ambos grupos.
Microorganismos esporulados aerobios
Los estudios revelaron presencia de esporas termófilas aerobias totales en 43
de las muestras analizadas. Mientras que se detectaron esporas termófilas de
acidez plana en solo 4 de las 65 muestras.
Los resultados obtenidos a partir del análisis de Bacillus cereus determinó
presencia de 10 UFC/g en 3 de las muestras.
Los análisis mostraron que todas las muestras que evidenciaron desarrollo de
esporas termófilas de acidez plana también detectaron presencia bajo la técnica
de esporas aerobias termófilas totales, no así las muestras de Bacillus cereus ya
que en ninguna se detectó simultáneamente presencia de esporas de acidez
plana. Por otro lado, solo 2 de las muestras en las que se determinó la presencia
29
de Bacillus cereus se evidenciaron recuentos de esporos totales. Esto indicaría
que el recuento total, no sería suficiente para indicar sobre la presencia de este
patógeno.
Según los parámetros internos de la empresa para esporulados aerobios, 64
de las 65 muestras fueron aptas para su utilización en fórmulas infantiles, la
muestra remanente presentó recuentos de esporas termófilas de acidez plana de
4040 UFC/g, valores considerablemente superiores a las especificaciones de la
empresa para dicho análisis.
En el gráfico 4 se muestran los porcentajes de muestras que se determinaron
positivos de acuerdo a las técnicas utilizadas.
Gráfico 3. Porcentaje de muestras contaminadas con esporulados aerobios
De acuerdo a los valores obtenidos se determinó que el 92,3% de los sueros
estudiados fueran aptos para su utilización en leches para infantes. Los resultados
de los análisis para Clostridium perfringens y esporas termófilas de acidez plana
determinaron que 5 de las muestras debieran ser redestinadas.
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Esp. Acplana
Esp.term.Totales
Bacilluscereus
6,15%
66,15%
3,08%
Muestras positivas
30
Discusión
Para lograr productos lácteos de calidad se necesita materia prima de calidad,
principalmente la leche utilizada, además de los procesos de producción a los que
se somete. Esto se reflejará en las características composicionales y
microbiológicas alcanzadas en el producto final.
Son escasos los antecedentes que consideran la composición integral de suero
en polvo con alto grado de desmineralización. A pesar que se hallaron referencias
porcentuales para suero dulce en polvo, la comparación resulta difícil ya que se
trata de productos con características distintas.
Al considerar las propiedades funcionales del suero en polvo, los valores de
humedad obtenidos en este trabajo se asemejaron a los presentados por
Banavara et al. (2003), quienes indicaron porcentajes de agua entre 2,26% y
4,45% para suero dulce en polvo.
Se puede decir que, a pesar de que existe una considerable variación en la
solubilidad de las muestras analizadas y los estudios realizados por Dec y
Chojnowski (2006), quienes obtuvieron valores de 0,5 ml en suero dulce. Esto
podría deberse a que sus muestras no incluyeron nanofiltración, diafiltración y
neutralización en el proceso de producción, todos tratamientos que reducen en el
índice de insolubilidad. Asimismo, Bhaskar et al. (2001) y Sikand et al. (2011)
estudiaron la medida en que el índice de insolubilidad de los polvos lácteos son
influenciados por el contenido de calcio, sodio y potasio. Sikand et al. (2011)
indicaron que procesos como la diafiltración varían la composición mineral,
mientras que Bhaskar et al. (2001) destacaron que el reemplazo iónico de calcio
por sodio incrementa la solubilidad. En base a estas investigaciones es posible
explicar los resultados obtenidos en este estudio, los cuales son
comparativamente menores a los expresados previamente.
En relación al índice de acidez, según los antecedentes, las muestras
analizadas presentan porcentajes de ácido láctico menores al valor establecido
31
por Chegini y Taheri (2013). Los autores señalan un índice de acidez referencial
de 0,12% para la composición normal del suero dulce en polvo. Teniendo en
cuenta las diferencias composicionales que genera el proceso de
desmineralización y que el valor máximo obtenido fue de 0,04% es posible
establecer una relación entre ambos estudios que sustente la aptitud de las
muestras.
Otro de los parámetros de importancia para determinar las características del
suero es la calidad microbiológica del mismo. En cuanto a los microorganismos de
calidad higiénica, instituciones internacionales como el U.S. Dairy Export Council
(USDEC, 2003) indica recuentos máximos para mesófilos totales, coliformes y
Staphylococcus aureus en suero en polvo desmineralizado. Según dicho
organismo el total de las muestras analizadas se ubican dentro de los rangos de
aceptabilidad. Además, la ausencia de coliformes coincide con los estudios de
Sithole et al. (2006) en muestras de suero en polvo.
Por otra parte, según lo establecido por Giraffa (2007), la presencia de
enterococos en el suero se debe a que muchos alimentos fermentados derivados
de carnes y lácteos, como el queso, contienen enterococos. Si bien son
considerados un indicador de condiciones sanitarias insuficientes durante la
producción y el procesamiento de la leche, se ha demostrado frecuentemente que
no siempre existe relación directa con la contaminación fecal.
Para autores como Lücking et al. (2013) y Watterson et al. (2014) los
microorganismos esporulados son de esencial importancia en los productos
lácteos ya que pueden encontrarse a lo largo de todo el proceso de producción.
Su capacidad de esporular hace difícil su control pudiendo afectar la calidad y la
seguridad de los alimentos (Crielly et al., 1994; Postollec et al., 2012).
Según diversos antecedentes, los esporulados anaerobios no se encuentran
usualmente relacionados con los polvos lácteos, ya que a pesar que su naturaleza
termodúrica, los tratamientos térmicos severos pueden eliminar hasta el 99,99%
de las esporas (Cox, 1975). Esto explica los bajos recuentos obtenidos en las
muestras para los análisis de Clostridium sulfito reductores y Clostridium
32
perfringens. Estudios realizados por Doyle et al. (2015) indican que la mayoría de
los esporulados anaerobios patógenos y deteriorantes de importancia en la
industria láctea que corresponden al género Clostridium, se pueden caracterizar
por su capacidad de reducir sulfitos. Esto se sustenta además en lo expresado por
la Comisión Internacional de Especificaciones Microbiológicas (ICMSF, 2014)
quienes aconsejan el análisis de Clostridium sulfito reductores como indicadores
de contaminación fecal y de suelo. En este estudio, en el 50% de las muestras que
mostraron recuentos de Clostridium perfringens no se detectó presencia de
Clostridium sulfito reductores por lo que no se puede prescindir del análisis
específico de dicha especie bacteriana. Sin embargo, ante lo dicho es posible
considerar que una mayor exigencia para Clostridium sulfito reductores se podría
contemplar en los límites establecidos, teniendo que cuenta que solo fueron
rechazadas aquellas muestras con presencia de Clostridium perfringens.
Por el contrario, la presencia de esporulados aerobios termófilos no solo se
detectó en los análisis realizados en este estudio, sino que Watterson et al. (2014)
también encontraron valores positivos de estos microorganismos esporulados
sobre el 60,7% de las muestras de suero dulce en polvo. De acuerdo a esto,
Scott et al. (2007) indicaron que los altos recuentos de microorganismos termófilos
en evaporadores y otros sitios de la línea de producción de polvos lácteos son
resultado de la esporulación como consecuencia de la formación de biofilm. Según
Watterson et al. (2014) esta contaminación apoya la teoría que establece a las
esporas termófilas como el principal microorganismo de interés en los diversos
polvos lácteos fundamentalmente aquellas esporas que corresponden al género
Bacillus, entre las que se agrupan las causantes del deterioro de agriado plano.
Según las investigación de Postollec et al. (2012), quienes tomaron como parte
de su muestreo 30 muestras de leches y productos lácteos, 12 de ellas en polvo,
indicaron que 26 de las muestras analizadas estaban contaminadas con Bacillus
spp.; el 50% estaban contaminadas con al menos dos especies del género e
incluso en una importante cantidad se detectaron cinco especies diferentes de
Bacillus. Para Watterson et al. (2014), las bacterias esporuladas responsables del
deterioro por agriado plano mostraron presencia en el 7,3% de las muestras luego
33
del tratamiento térmico. Esto significa que los valores alcanzados en nuestro
trabajo no difieren de los obtenidos por los autores mencionados.
La detección de Bacillus cereus según las muestras analizadas evidencio una
frecuencia baja en relación a los estudios realizados por Postollec et al. (2012)
quienes obtuvieron resultados positivos sobre el 60% de las muestras de leche y
productos lácteos. Cabe considerar que sus estudios integraron una serie de
diversos productos de origen lácteo como leche cruda, leches UHT, leches en
polvo, cremas UHT y quesos, predominando las muestras de leches en polvo.
34
Conclusiones
La presencia y frecuencia del aislamiento de esporas termófilas aerobias
señala a los microorganismos formadores de esporas como los microorganismos
contaminantes de mayor relevancia en estos polvos de sueros lácteos.
Si bien para la industria la detección en bajo número de algunos grupos
microbianos como enterococos y Clostridium sulfito reductores no reviste mayor
importancia, sería conveniente poder determinar el origen e impacto de su
presencia.
Simultáneamente, no deja de ser importante descartar fallas en la aplicación de
técnicas de diagnóstico, cuyos resultados en teoría estarían relacionados entre sí,
pero que aportan datos disímiles como el recuento de esporas aerobias totales y
el recuento de Bacillus cereus.
Es fundamental caracterizar y relevar antecedentes que brinden información
integral sobre la calidad del suero en polvo con alto grado de desmineralización,
que constituiría una herramienta para la industria.
35
Referencias bibliográficas
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contents of milk whey on the acidifying profile and viability of various lactic acid
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Amiot, J. (1991) .Ciencia y Tecnología de la Leche. Principios y aplicaciones. Ed
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Anexos
Tabla de resultados físico-químicos de las muestras de suero en polvo
% p/p % p/p % p/p % p/p ml % p/p
01-may 1,10 12,38 0,85 2,46 0,10 0,025
02-may 1,26 12,91 0,78 2,13 0,35 0,015
03-may 1,08 12,80 0,83 2,35 0,40 0,020
04-may 1,28 12,77 0,91 2,03 0,25 0,012
05-may 1,17 13,88 0,94 2,31 0,40 0,023
08-may 1,12 12,32 0,93 2,04 0,25 0,025
09-may 1,20 12,67 0,94 2,15 0,30 0,035
10-may 1,19 13,18 0,96 2,36 0,27 0,028
11-may 1,13 12,66 0,95 2,39 0,30 0,025
12-may 1,13 12,71 0,90 2,02 0,10 0,025
14-may 1,20 12,29 0,93 2,12 0,20 0,027
17-may 1,17 13,08 0,87 2,56 0,17 0,017
18-may 1,25 12,72 0,94 2,35 0,15 0,021
19-may 1,37 13,57 1,00 2,29 0,20 0,019
21-may 1,19 12,71 0,96 2,40 0,37 0,031
23-may 1,18 13,34 0,75 2,21 0,12 0,015
24-may 1,21 12,66 0,55 2,39 0,10 0,027
25-may 1,25 12,92 0,58 2,43 0,12 0,020
26-may 1,17 13,27 0,63 2,32 0,17 0,017
28-may 1,17 12,62 0,69 2,39 0,12 0,020
29-may 1,23 13,16 0,84 2,48 0,10 0,021
30-may 1,32 13,47 0,92 2,59 0,20 0,025
31-may 1,13 12,91 0,87 2,60 0,20 0,030
01-jun 1,22 12,68 0,90 2,15 0,10 0,027
02-jun 1,28 13,01 0,77 2,23 0,40 0,015
03-jun 1,29 13,11 0,86 2,51 0,22 0,025
04-jun 1,11 12,43 0,67 2,38 0,10 0,012
05-jun 1,28 12,93 0,78 2,57 0,10 0,017
06-jun 1,14 12,75 0,86 2,23 0,12 0,015
08-jun 1,14 12,31 0,79 2,13 0,10 0,010
10-jun 1,23 13,04 0,91 2,34 0,26 0,028
11-jun 1,31 13,26 0,65 2,08 0,10 0,020
12-jun 1,13 12,59 0,67 2,14 0,20 0,015
13-jun 1,30 13,23 0,84 2,17 0,17 0,015
14-jun 1,20 12,83 0,86 2,16 0,10 0,015
15-jun 1,15 12,84 0,87 2,25 0,10 0,015
16-jun 1,22 13,03 0,92 2,28 0,10 0,023
17-jun 1,30 13,09 0,85 2,41 0,10 0,018
19-jun 1,17 12,52 0,69 2,34 0,10 0,020
20-jun 1,21 12,94 0,80 2,28 0,13 0,022
21-jun 1,21 12,86 0,87 2,05 0,10 0,017
22-jun 1,27 13,04 0,88 2,03 0,12 0,021
23-jun 1,07 12,68 0,87 2,06 0,10 0,027
27-jun 1,28 12,72 0,87 2,50 0,10 0,015
28-jun 1,29 12,66 0,72 2,22 0,10 0,020
29-jun 1,27 12,54 0,76 2,18 0,10 0,017
30-jun 1,17 12,72 0,81 2,33 0,10 0,015
03-jul 1,32 12,68 0,84 2,14 0,10 0,015
04-jul 1,07 12,46 0,72 2,17 0,10 0,022
09-jul 1,15 12,85 0,75 2,55 0,10 0,020
11-jul 1,17 12,87 0,72 2,38 0,10 0,020
12-jul 1,21 12,65 0,68 2,43 0,10 0,014
13-jul 1,24 12,74 0,78 2,48 0,10 0,020
14-jul 1,22 12,43 0,78 2,37 0,10 0,015
15-jul 1,21 12,54 0,84 2,34 0,10 0,014
18-jul 1,25 12,77 0,79 2,20 0,20 0,012
19-jul 1,22 12,08 0,79 2,20 0,15 0,017
20-jul 1,09 12,59 0,66 2,57 0,20 0,017
21-jul 1,24 12,70 0,70 2,37 0,20 0,012
23-jul 1,20 12,97 0,83 2,26 0,17 0,012
25-jul 1,24 13,10 0,75 2,08 0,15 0,016
26-jul 1,20 13,04 0,76 2,30 0,10 0,015
27-jul 1,24 12,81 0,75 2,17 0,12 0,017
29-jul 1,31 12,73 0,69 2,21 0,10 0,015
30-jul 1,29 12,58 0,52 1,98 0,10 0,012
Indice insolubilidadAcidez (%ac
lactico)Fecha (año 2014) Grasa Proteina Ceniza Humedad
45
Tabla de resultados microbiológicos de las muestras de suero en
polvo
(UFC/g) (NMP/g) (UFC/g) (UFC/g) (UFC/g) (UFC/g) (UFC/g) (UFC/g) (UFC/g)
01-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 80 <10 <10
02-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 40 <10 <10
03-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 30 <10 <10
04-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 10 <10 <10
05-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 50 <10 <10
08-may <1000 <0,3 aus 10 <50 <1 <1 20 <10 <10
09-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
10-may <1000 <0,3 aus 10 <50 1 <1 10 <10 10
11-may <1000 <0,3 aus 10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
12-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 10
14-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 10 <10 <10
17-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
18-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 30 <10 <10
19-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 1 10 <10 <10
21-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 20 <10 <10
23-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 10 <10 <10
24-may <1000 <0,3 aus 10 <50 <1 <1 20 <10 <10
25-may <1000 <0,3 aus 10 <50 <1 <1 10 <10 <10
26-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
28-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 10 <10 10
29-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 20 <10 <10
30-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 1180 4040 <10
31-may <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 20 <10 <10
01-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 10 <10 <10
02-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 10 <10 <10
03-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 40 <10 <10
04-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
05-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 680 260 <10
06-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 1 <1 20 <10 <10
08-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 10 <10 <10
10-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 20 <10 <10
11-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 10 <10 <10
12-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
13-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 40 <10 <10
14-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 20 <10 <10
15-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 10 <10 <10
16-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 20 <10 <10
17-jun <1000 <0,3 aus 10 <50 1 1 10 <10 <10
19-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
20-jun <1000 <0,3 aus 10 <50 2 2 20 <10 <10
21-jun <1000 <0,3 aus 10 <50 2 <1 <10 <10 <10
22-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 10 <10 <10
23-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 1 <1 <10 <10 <10
27-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
28-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 10 <10 <10
29-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 20 <10 <10
30-jun <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
03-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
04-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
Mohos y
levaduras
Fecha
(año
2014)
Rcto tot
aerob
mesof
Coliforme
s
Stap.
Aureus
coag +/g
Enterococ
os
Esporas
CSR
Cl.
perfringen
s
Esp.
Term.
aerobias
Esp.
Term. Ac.
plana B.cereus
46
09-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
11-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
12-jul <1000 <0,3 aus 10 <50 <1 <1 20 <10 <10
13-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
14-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 430 <10 <10
15-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 20 <10 <10
18-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
19-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 20 <10 <10
20-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 50 <10 <10
21-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 1 310 20 <10
23-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 30 <10 <10
25-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
26-jul <1000 <0,3 aus 10 <50 <1 <1 2380 250 <10
27-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
29-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
30-jul <1000 <0,3 aus <10 <50 <1 <1 <10 <10 <10
![Astenia y deterioro funcional - GERIATRIA HCSC – Blog … C REACTIVA/Suero FERRITlNA]Suero HIERRO/Suero TRANSFERRINA/Suero TRANSFERRINA CAPACIDAD DE FIJAClON/Suero TRANSFERRINA SATURACION](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/5ac237c27f8b9a357e8d9cea/astenia-y-deterioro-funcional-geriatria-hcsc-blog-c-reactivasuero-ferritlnasuero.jpg)
