Microbiologia, Tratamiento Termico Gerber

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  • Productos Gerber, S.A. de C.V.

    Captulo 1

    MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS

    I. Introduccin

    A. Hechos histricos

    A partir del descubrimiento de los microorganismos y de su participacin como causa de enfermedad (finales del siglo XIX), se establecieron las bases para la generacin de principios cientficos que permitiran prevenir la contaminacin, impedir la proliferacin, inactivar de manera segura los agentes patgenos microbianos en los alimentos y desarrollar tcnicas que permitan su deteccin.

    B. Importancia

    La microbiologa sanitaria del agua y los alimentos es una de las muchas especialidades en las que se desenvuelve la microbiologa, de ah que para ejercerla se requiere poseer conocimientos bsicos de la microbiologa.

    Tres razones fundamentales justifican el estudio de los microorganismos en los alimentos: son causa de su deterioro, pueden provocar enfermedad en la poblacin y son utilizados para obtener variedades de alimentos.

    En aos recientes se presenta un cambio muy marcado en la lista de agentes patgenos microbianos asociados al consumo de alimentos. Estos incluyen bacterias, virus y parsitos, de todos los cuales se dispone de registro de brotes. Entre los factores que propician esta nueva situacin hay que considerar cambios genticos que afectan la virulencia, adaptacin de los microorganismos y resistencia a los agentes antimicrobianos, cambios en los hbitos de alimentacin en muchas comunidades y pases, cambios en los sistemas de produccin y distribucin de los alimentos, incremento en la poblacin de los individuos hipersensibles, e incluso mejores tcnicas de laboratorio para detectar a esos microorganismos y poner de manifiesto sus atributos de patogenicidad.

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    II. Microorganismos de Inters

    Los microorganismos de inters incluyen de manera convencional, bacterias, hongos, levaduras, protozoarios, virus, parsitos microscpicos y ciertas algas microscpicas.

    Los microorganismos tienen acceso a los alimentos a travs de una diversidad de fuentes y mecanismos. En ellos, pueden simplemente sobrevivir sin dar lugar a modificaciones aparentes en sus caractersticas sensoriales. Eventualmente, cambios adversos subletales de la acidez, una alta o baja temperatura, la desecacin y otros, afectan su capacidad para proliferar en el alimento. Una vez que las condiciones se tornan favorables (por ejemplo, rehidratar leche en polvo, descongelar pescado), es posible, si los factores ecolgicos son propicios, la multiplicacin microbiana. Las consecuencias pueden ser el deterioro progresivo del alimento o un incremento en el riesgo a la salud consecutivo a su consumo.

    A. Caractersticas Relevantes

    Para comprender todos los eventos que son capaces de generar los microorganismos, es necesario considerar todas aquellas cualidades propias de los seres vivos.

    Dimensiones

    Heterogeneidad

    Ubicuidad

    Resistencia

    Dinamicidad

    Potencial metablico

    Patogenicidad

    Adaptabilidad

    Plasticidad gentica

    Cualidades que adquieren un significado singular en la microbiologa de los alimentos.

    B. Tipos de Microorganismos

    Nuestro inters reside en aquellos microorganismos con importancia en la industria de alimentos. La agrupacin en la siguiente descripcin es del todo convencional.

    a. BACTERIAS

    Las bacterias (bacilos) gram negativas por su capacidad patgena y deterioradora, tienen una importancia primordial. Se les agrupa primariamente como fermentadores y no fermentadores.

    En el grupo de las bacterias gram positivas se encuentran cocos y bacilos; estos ltimos pueden o no ser esporulados.

    Bacilos esporulados

    Bacterias con muy amplia distribucin en la naturaleza a est grupo pertenecen gneros tanto aerobios con algunas especies anaerobias facultativas (Bacillus), anaerobios

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    (Clostridium)con especies patgenas, toxignicas, transmisibles por los alimentos. Es notable la termorresistencia de las esporas de algunas especies y cepas. Tienen papel destacado como deterioradores de alimentos especialmente asociados a su potencial fermentativo y putrefactivo. Incluyen especies psicrtrofas, mesfilas y termfilas. Algunos Bacillus muestran capacidad acidrica y desarrollan a pH cercanos a 3.8.

    Bacilos no esporulados

    Se pueden formar dos grupos, el de las bacterias lcticas, catalasa negativos y otro que es catalasa positivo (Staphylococcus, Micrococcus).

    b. Hongos

    Se encuentran extensamente distribuidos en la naturaleza. Algunos hongos durante su desarrollo forman estructuras que les confieren especial resistencia contra los efectos de agentes fsicos del medio (desecacin y alta temperatura). Sus requerimientos nutricionales son mnimos, con lmites de temperatura para su desarrollo de -6 a >70. Pueden crecer en ambientes con actividad de agua de hasta 0.64. Algunos hongos son termodricos, sus esporas muestran una menor termorresistencia que las bacterias, la mayora son aerbicos aunque pocos pueden tolerar bajos niveles de oxgeno. Su importancia en la microbiologa de alimentos consiste en la capacidad de algunas especies para formar en los alimentos toxinas poderosas (micotoxinas), su empleo en la maduracin de algunos productos y ser causa de alteraciones y descomposicin de los alimentos. Existen cepas productoras de antibiticos.

    c. Levaduras

    Organismos que pueden crecer tanto en presencia como ausencia de oxigeno, toleran condiciones de acidez (aunque menos que los hongos) crecen bien a pH entre 4.0 y 4.5. su actividad mnima de agua es de 0.88, prefieren ambientes con alta concentracin de sal o azcar lo que las califica como osmofilicas y finalmente no exhiben resistencia a las altas temperaturas.

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    III. Microbiologa en la Industria de Alimentos

    A. Preservacin de Alimentos

    Los intentos por preservar los alimentos contra el deterioro de alguna manera se han aplicado desde hace miles de aos. Generalmente los alimentos no se consumen tan pronto son recogidos de sus fuentes naturales. El proceso deteriorativo se acenta en funcin del tiempo transcurrido entre ambas acciones. Con diferente intensidad el problema se extiende a casi todos los alimentos: naturales, preparados, o procesados listos para consumirse.

    Aunque las causas del deterioro pueden ser fsicas o puramente qumicas, la derivada de la actividad microbiana es notoriamente la ms prominente. La vulnerabilidad al deterioro vara segn la composicin del alimento.

    Las repercusiones de la deficiente preservacin de los alimentos no se limitan al deterioro o prdida de la frescura, si bien estas son las que provocan una impresin mayor en los industriales y los consumidores mismos. Las consecuencias pueden manifestarse en la inocuidad, toda vez que la actividad microbiana se ve favorecida entre los microorganismos patgenos con potencial para proliferar en el alimento, o de la generacin de toxinas. La seleccin de las tcnicas de conservacin en consecuencia, debern considerar la restriccin de ambos tipos de microorganismos, deterioradores y patgenos.

    La intervencin a travs de diversas tecnologas en la preservacin de los alimentos, se apoya en dos efectos primarios sobre los microorganismos: un retardo sobre su desarrollo (inhibicin) o su destruccin. La diferencia en ocasiones es slo cuestin de intensidad del tratamiento. Por otra parte, su eficacia suele variar con el tipo y abundancia de las poblaciones microbianas presentes y el alimento.

    La preservacin de los alimentos a base de temperaturas elevadas es una forma muy segura, tanto por el efecto letal implicado, como por el control, que puede ejercerse sobre el proceso. Ese control permite aplicarlo de manera radical hasta conseguir una esterilidad microbiolgica, o tratamientos moderados que eviten cambios indeseables en las caractersticas sensoriales o nutritivas de los alimentos.

    En la preservacin de los alimentos mediante el calor, algunos reciben el tratamiento una vez envasados. El control de la estabilidad del producto se apoya entonces en un tratamiento efectivo y la hermeticidad del recipiente Esta situacin ocurre tpicamente en los alimentos enlatados. Otras veces el alimento se esteriliza y as es envasado en un recipiente estril. La operacin resulta crtica para la estabilidad del producto. En este grupo se encuentran la leche ultrapasteurizada.

    El concepto de alimento enlatado puede entenderse como aquel que se preserva mediante el calor en un recipiente hermticamente cerrado. Ambas condiciones son el principio de la autoconservacin del producto.

    La base del procesamiento es la aplicacin de un tratamiento trmico calculado con precisin para darle estabilidad e inocuidad a un producto especfico, y una mnima afectacin negativa de sus caractersticas sensoriales. El inters de estos objetivos consiste en la eliminacin de los microorganismos patgenos y de aquellos que son capaces de proliferar en el producto durante su distribucin, almacenamiento y comercializacin. Es evidente que tal condicin (calificada de comercialmente estril), resulta compatible en un producto que contiene microorganismos viables pero sin

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    Por mucho tiempo se utiliz el llamado punto trmico mortal para medir la resistencia relativa al calor de los microorganismos. Una suspensin de este era calentada y peridicamente se transfera una asada de la suspensin a un caldo de cultivo apropiado y se incubaba. Se registraba el tubo en el cual ya no se observaba desarrollo, y se defina la temperatura correspondiente como el punto trmico mortal. Pronto result evidente la inconsistencia de tal medicin, pues era difcilmente reproducible debido a la diversidad de factores involucrados, y que se encontraban fuera de control.