Inactivacion de Esporas Bacterianas-Tecnología de alimentos

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Vanesa Macas Cao Aspectos microbianos en la conservacin de alimentos 1 Mster en biologa molecular, celular y gen>ca

NDICE

Esporas bacterianas Efecto bacteriost>co del polvo de aceitunas sobre esporas de Bacillus cereus HPP: Ttos por alta presin en la industria alimentaria

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ESPORAS BACTERIANAS 3

ESPORAS BACTERIANAS Las endosporas son formas de resistencia que desarrollan ciertos bacilos y cocos Gram posi>vos. Entre los bacilos formadores de endosporas se encuentran las especies: Bacillus (aerbicos), Sporolactobacillus (microaerlos), Clostridium (anaerbicos), Desulfotomaculum (anaerbico reductor de sulfato), Sporohalobacter (anaerbico hallo) Anaerobacter (anaerbico jador de nitrgeno), Sporosarcina (aerbicos). Sobrevivir en condiciones de estrs fsico y qumico Facilitar la diseminacin de la especie bacteriana.

4 fgranea@microb.ffyb.uba.ar

RESISTENCIA DE ESPORAS Se caracterizan por: contenido de agua, no metabolismo detectable ATP y otros nuclesidos trifosfatos.

Supervivencia en condiciones Tsicas y qumicas extremas: luz UV Rayos gamma Detergentes Desinfectantes Calor Presin desecacin PROBLEMA EN LA PRODUCCIN DE ALIMENTOS!!! 5

http://ciencimat.wordpress.com/2009/01/07/los-inmortales-o-de-las-esporas-y-su-sorprendente-capacidad-para-no-dejar-de-serlo

RESISTENCIA DE LAS ESPORAS Frente UV, el DNA procarionte sufre lesiones depurinizacin, desaminacin, alquilacin y oxidacin de los nt En c. vegeta>vas sistemas enzim>cos. Ojo! Las esporas no presentan acDvidad enzimDca para disminuir la tasa de depurinizacin y la fotoqumica: agua no genera dmeros de T sino SP (spore photoproduct) >minil->mina. DNA + protenas /-SASP (small acid-soluble proteins) formando los SP. (tambin como F de energa germinacin)

[cido dipicolnico (DPA)] complejos de Ca2+ 6 Nicholson W, Fajardo-Cavazos P, Rebeil R, Slieman T, Riesenman P, Law J, 81 (1 - 4): pp. 27 32.

GERMINACIN DE LAS ESPORAS Formacin de una c vegetaDva

AcDvacin: reversible germinacin en ambiente adecuado. Con desnaturalizacin reversible de protenas. Germinacin: irreversible ac>vidad metablica enzim>ca + refractariedad y R a agentes F - Q. Crecimiento: ac>vidad biosint>ca: protenas, RNA mensajero componentes estructurales como la pared celular Bacillus atrophaeus7 http://www.solociencia.com/biologia/07070601.htm

MECANISMOS DE GERMINACIN

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Consumidores alimentos conservantes ar>ciales an>microbianos naturales Medida 1 o adicional de control + otras condiciones de (pH y T) tecnologa de barrera. Polvo de aceitunas ingrediente natural en pan, las pastas y las sopas. Se ob>ene: grasa de las aceitunas descarozadas an>oxidantes (cido oleico, polifenoles, tocoferoles, clorolas y escualeno).

Estudio del polvo de aceitunas frente a las esporas de B. cereus [ingrediente] + t de almacenamiento 9 Martnez Lpez, Antonio, Estudio de las constantes cinticas que describen el efecto bacteriosttico del polvo de aceitunas sobre las esporas de Bacillus cereus en medio de referencia. Foodborne Pathogens and Disease, 6(1):33-37 Ene, 2009

Resultados ( Tassou et al) germinacin y crecimiento de esporas de B. cereus en presencia de oleuropeina y otros compuestos fenlicos extrados de la aceituna. Seguridad alimentaria al T de latencia inters en cadena de fro durante el almacenamiento T crecimiento microbiano No sobrepasaramos los niveles considerados seguros. Resultados de inters ingrediente en productos horneados, pizzas, etc. como adiDvo aromaDzante, conservante. Podra u>lizarse en bebidas vegetales para: prolongar la vida >l potenciar el sabor incorporar propiedades nutricionales.

+ las tecnologas no trmicas que no inacDvan las esporas bacterianas medida de control adicional. 10 Martnez Lpez, Antonio, Estudio de las constantes cinticas que describen el efecto bacteriosttico del polvo de aceitunas sobre las esporas de Bacillus cereus en medio de referencia. Foodborne Pathogens and Disease, 6(1):33-37 Ene, 2009

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INTRODUCCIN Antecedentes histricos Primeros estudios en 1899 Demanda de productos seguros y mnimamente tratados Desarrollo de equipos para el tratamiento a nivel industrial Primeros productos comercializados: 1990 Zumos, mermeladas y carne (Japn) 1995 Zumos de naranja (Francia) 1997 Jamn cocido loncheado (Espaa) 1999 Ostras (EEUU) 2000 Salsas (EEUU)

Denicin del proceso Presin: 100 a 1.000 Mpa Tiempo: unos minutos a algunas horas Temperatura: -20 a 90 C

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INTRODUCCIN FUNDAMENTO: -Transmisin de la presin de forma isosttica (uniforme) e instantnea EFECTOS: - Se deformacin del producto - Se mantiene homogneo - Sin zonas sobretratadas - Se la carga microbiana

13 http://www.dihormu.com/

INFLUENCIA HPP EN LOS ALIMENTOS PRESIN EFECTOS Inuencia sobre la cin>ca enzim>ca Modicacin de las propiedades de las protenas Alteracin de la membrana de los mo enzim>ca carga microbiana Gelicacin del almidn Desnaturalizacin de protenas Muerte de las esporas bacterianas enzim>ca 14 http://www.dihormu.com/

>200 Mpa

>300 Mpa >400 Mpa >500 Mpa

ETAPAS INACTIVACIN ESPORAS CON HPP esporas mediante dos fases: 1.- En una primera etapa a baja presin (50-200 MPa) germinacin de la espora. La germinacin inducida por P por la ionizacin de los constituyentes de la espora no necesita ninguna sustancia para ello, producindose en un T. Factores que influyen modificando el grado de germinacin conseguido son: - Tipo de mo - espora y sus caractersticas fisiolgicas y morfolgicas. - Presin, tiempo y temperatura. - pH. - Nutrientes en el medio. Existe % significativa de esporaso en latencia extrema y que no germinan. 2.- En la segunda etapa, si la presin y/o la temperatura es suficientemente alta, se puede inactivar la espora germinada, ahora sensible a la presin.

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CARACTERSTICAS GENERALES Medio de transmisin de presin: Agua Mtodos para producir la presin: Compresin directa (en general sistemas continuos para lquidos) Compresin indirecta (sistemas discontinuos para alimentos envasados o slidos) Manipulacin del material - Carga y descarga de la cmara - Automatizacin Diseo industrial - Condiciones: T, P, t - Necesidades de capacidad Nllenado, N de cmaras del equipo

de ciclos/cmara/hora, Coeficiente de

- Seguridad de la instalacin Aplicacin combinada con otros mtodos efecto a P,T,t: - Irradiacin - Gases comprimidos - Ultrasonidos - Campos elctricos pulsantes de alta intensidad - Bacteriocinas 16 - Aditivos http://www.dihormu.com/

CARACTERSTICAS GENERALES N DE CICLOS

Hayawaka et esporas la presurizacin por ciclos y oscilante > efectiva que la continua 6 ciclos de 5de presurizacin oscilante a 60 MPa Stearothermophilus. 60 MPa y 70 con 6 ciclos de 5 " y 60 esporas de B.

El mecanismo cambio en las propiedades del agua ( viscosidad y la tensin superficial a 70) Los cambios fsicos en la pared de las esporas + debilitamiento de la fuerza fsica de las esporas (Barbosa) t de 20 a 70 Styles et al resultados con presurizacin continua17 http://www.dihormu.com/

EQUIPOS UTILIZADOS EN EL TTO DE ALTA PRESIN EN ALIMENTOS Tratamiento de alimentos envasados - Presin aplicada - Envases - Tamao de la cmara - Carga y descarga

Tratamiento de alimentos a granel - Material de la cmara - Manipulacin: Llenado Tratamiento Expulsin - Tiempo de procesado18 http://www.dihormu.com/

FACTORES QUE AFECTAN A LA DESTRUCCIN DE ESPORAS Resistencia HPP: entre las esporas bacterianas y las de hongos y levaduras segn la especie y la cepa tratada, sobre que sustrato se encuentre esporas de hongos y levaduras 300 400 MPa a t ambiente, P =

Esporas bacterianas resistentes al tto hiperbrico (1000 MPa (Cheftel JC)) tto. combinados de P- t (ambos % si uno el otro )Clostridium botulinum >R que Bacillus subtilis19 http://www.dihormu.com/

QUESOS

Existen estudios de aplicacin de las altas presiones a quesos elaborados a partir de leche de cabra. a) Presurizacin de la leche, utilizando presiones de 500 MPa durante 15 minutos a 20C, como sustituto al proceso de pasteurizacin. b) Presurizacin del queso antes de su etapa de madurado a 400 MPa durante 5 minutos a 14C.

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http://microblog.me.uk/119

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N de alimentos canales de animales recin sacrificados como aves de corral Otros: pescado, las hortalizas, los productos lcteos y los alimentos deshidratados. Consecuencia de la contaminacin fecal??? Importantes brotes como consecuencia del consumo de comidas preparadas En Espaa el 64% de las enfermedades alimentarias por C. perfringens se han dado en estos lugares, aunque tambin sea relativamente frecuente en el hogar. No carcter estacional activacin trmico para que [germinen] Tras la ingestin de stas se produce la liberacin de la enterotoxina en el intestino enteritis necrtica22 www.poultryhub.org/ index.php/Necrotic_enteritis

OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO: - Desarrollar un procedimiento de activacin de la germinacin de esporas de Clostridium perfringens. ESTRATEGIA - Cepas de C. perfringens, aisladas de intoxicaciones alimentarias - Se realizaron cultivos de esporulacin 99% esporas libres PROCEDIMIENTO - Se trataron a MPa durante 7 minutos a 50 C. - Incubacin a 40 C durante 60 minutos en 25mM tampn P - Evaluacin: germinacin inducida por presin. (10%)23

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