UNIDAD TEMATICA Nº 3

1. UNIDAD TEMATICA Nº 3 ECOLOGIA MICROBIANA DE LOS ALIMENTOS

2. Ecología Aplicada a la Microbiología Estudio de las “interacciones” entre Aspectos Físicos, Químicos y Estructurales de un nicho determinado y la composición de su población microbiana específica

3. Deterioro o Alteración Alimentaria Implica todo cambio que convierte a los alimentos en inadecuados para el consumo Causas: • Ataque de insectos • Lesiones físicas: Heladas, deshidratación, golpes, etc • Actividad de enzimas tisulares : Peroxidasas en hortalizas causales de olores y sabores extraños • Cambios químicos: Está implicado el oxígeno, rancidez oxidativa de grasas y aceites y colores extraños en carnes curadas • Actividad de los microorganismos

4. Clasificación de los Alimentos Según su sensibilidad a la alteración: • ESTABLES o NO ALTERABLES: Harinas • SEMIALTERABLES: Manzanas • ALTERABLES: Carnes La inclusión de un alimento en uno de estos grupos dependerá de varios factores interrelacionados

5. Factores relacionados a la Alteración • Defectos de color • Cambios de textura • Aparición de olores extraños • Limosidad La alteración detectable organolépticamente es el resultado de la descomposición y formación de metabolitos producidos por el desarrollo de microorganismos

6. ALTERACION DE CARNE FRESCA DE MAMIFEROS

7. Composición del tejido muscular de mamíferos La aw : 0,99 Agua: 74 - 80% Proteína: 15 - 22% Carbohidratos: 0 - 1,2% Lípidos: 2,5 - 37%

8. Control del crecimiento microbiano Contaminación inicial (CI): A menor CI mayor tiempo para que se alcancen los niveles alterativos Ej: Carne vacuna a 5ºC, con CI 105 ufc/cm2 se altera en 6días CI 103 ufc/cm2 se altera en 10-11días Reserva de glucógeno: Cuando se sacrifican los animales el glucógeno almacenado en músculo se convierte en ácido láctico Potencial de óxido-reducción(O/R): Luego del sacrificio el O2 almacenado en músculo se agota por lo que O/R baja Velocidad de enfriamiento:El rápido enfriamiento es imprescindible para disminuir el crecimiento inicial y aumentar el período de almacenamiento

9. Contaminación de los tejidos por microorganismos Antes del sacrificio: En la superficie externa y en el tracto intestinal de los animales hay un gran número y variedad de microorganismos Vacunos:105 ufc/cm2 Porcinos y Ovinos: 108 ufc/cm2 El tejido muscular subyacente es estéril Después del sacrificio:Por las operaciones (degollado, evisceración , etc), se origina la CONTAMINACION de los tejidos subyacentes Superficie de corte del músculo: 103 y 105 ufc/cm2

10. En carnes no envasadas a temperatura ambiente Clostridium perfringens y botulinumen la profundidad del músculo. Proceso de putrefacción. El rápido enfriamiento disminuye la carga de estos microorganismos y de Salmonella.

11. En carnes fileteadas o picadas Se desarrolla una flora miscelánea en respuesta al mayor Eh Escherichia, Aeromonas, Proteus y Enterobacter También Staphylococcus, Micrococcus y Bacillus Los altos Eh favorecen el predominio de microorganismos proteolíticos sobre los putridógenos.

13. Limosidadsuperficial:Recuentos de 108 ufc/cm2 Olores Extraños: Recuentos de107ufc/cm2 A 20ºC, ocurren entre 3 y 4 días

14. Factores que influyen en la alteración Actividad proteolítca La elaboración de enzimas proteolíticas se retrasa hasta la última fase de crecimiento logarítmico Recuentos de 108 y la alteración avanzada Actividad lipolítica La rancidez oxidativa tiene lugar cuando los ácidos grasos insaturados reaccionan con el oxígeno del ambiente (flavores y olores rancios) Algunos microorganismos producen lipasas, que hidrolizan triglicéridos a glicerol y ácidos grasos libres

15. En carnes no envasadas bajo condiciones de resfrigeración Predomina el psicrótrofo Pseudomonas, con un tiempo de latencia de 2-3 días a 0ºC y de 24 h a 5ºC. Los tipos mesofílicos tienden a desaparecer a esas temperaturas. Pseudomonas exhibe un crecimiento aeróbico y se limita a la superficie, hasta 3-4 mm de profundidad. A estas bajas temperaturas el crecimiento de los clostridios se inhibe, no apareciendo putrefacción.

16. Progresión microbiana durante el almacenamiento Pseudomonascompite con éxito en los alimentos musculares almacenados aeróbicamente en resfrigeración Crece entre pH 5,5 a 7 Como son muy oxidativas pueden utilizar como fuentes de energía a los compuestos nitrogenados de bajo peso molecular

17. OTRAS BACTERIAS ALTERANTES • Alcaligenes • Acinetobacter • Moraxella • Aeromonas

18. En carnes no envasadas bajo condiciones de resfrigeración Cuando la superficie de la carne se deseca y su aw disminuye, ocurre la alteración fúngica Mucor, Rhizopus, y Thamnidium, con micelios algodonosos Cladosporium que provoca manchas negras Penicillum con esporas verdosas y Sporotrichum y Chrisosporium, que genera manchas blancas.

19. Alteración de las carnes frescas envasadas

20. Permeabilidad de los materiales de envasado al vapor agua y al O2

21. Envasado al vacío • Se excluye el aire del envase y la lenta difusión del oxígeno a través de la película poco permeable a este gas, sólo permite que queden restos del oxígeno

24. Las carnes frescas envasadas al vacío, refrigeradas a 3-5ºC presentan un crecimiento microbiano con larga latencia y escasa velocidad; llegan a 107 en diez días, por el bajo Eh y la disminución del pH. • Dominan Lactobacillus y Leuconostoc

25. Microflora alterante en condiciones anaeróbicas Bacterias lácticas • Si el pH del tejido muscular es alto o hay cantidades residuales de O2: Brochothrix thermosphacta Shewanella putrefasciens La densidad máxima : 108 ufc/cm2 (anaerobios) 109 ufc/cm2 (aerobiosis) Los olores amargo, ácidos, y los flavores a queso y a lechería se atribuyen a la acumulación de ácidos grasos de cadena corta y de aminas

26. Atmósferas modificadas Implica el almacenamiento de productos envasados en una película poco permeable al oxígeno Los envases tiene un espacio de cabeza con una composición gaseosa distinta a la del aire Con frecuencia se utilizan 40% CO2- 60%O2 20% O2 - 80% N2 El CO2 se utilizapor su actividad bacteriostática

27. El CO2 en atmósferas modificadas Se utiliza en las atmósferas modificadas porque: • Exclusión del O2 • Altera propiedades de las membranas celulares y sistemas enzimáticos • Disminuye el pH intracelular

28. El O2 en atmósferas modificadas Conservar la oximioglobina responsable del color rojo Crecen bacterias aerobias y Brochothrix

29. El N2 en atmósferas modificadas Carece de actividad antimicrobiana Elimina el O2 del espacio de cabeza, con el retraso de la rancidez oxidativa y el crecimiento de aerobios

30. La vida útil más larga Se debe a que se modifica la flora alterante que pasa de: Pseudomonas, Moraxella y Acinetobacter a otra población dominada por: Bacterias lácticas y Brochothrix thermosphacta

31. CARNES DFD • Provienen de animales que fueron sometidos antes del sacrificio a estrés o un ejercicio excesivo por lo que agotan sus reservas de glucógeno. • Por lo tanto menor producción de ácido láctico y un pH mayor a 6 (carne más oscura que la roja normal) • Alteración más rápida que la carne normal

32. CARNES DFD almacenada • También se altera rápido, y da lugar a una coloración verdosa (producción de SH2 a partir de cisteína) que reacciona con la mioglobina muscular y rinde sulfomioglobina de color verde Shewanella putrefasciens Serratia liquefasciens

33. Carne PSE Músculo pálido, blanco y exhudativo que se da en animales (cerdos y pavos) como consecuencia de la glucólisis acelerada post morten que disminuye el pH muscular, mientras la temperatura se mantiene alta

36. Con envases de plásticos semipermeables, que aseguran mayores Eh y menos acumulación de CO2, la flora cambia a otra dominada por Pseudomonas, similar a la descripta para carnes frescas sin envasar.

37. Agentes de Curado • Cloruro de Sodio: Agente conservador que actúa disminuyendo la aw de las carnes. Pseudomonas spp. Es muy sensible a bajas aw • Nitrito de Sodio: Reacciona con la mioglobina dando nitrosomioglobina. Contribuye al aroma, textura y actúa también como antioxidante. Inhibe el crecimiento y producción de la toxina por Clostridium botulinum. Previene la germinación y el crecimiento de las esporas fúngicas C. perfringens, E. coli, Enterobacter , Pseudomonas y Listeria monocytogenes

38. Proceso de Curado • Curado en seco:Los agentes se aplican por frotación a la superficie de la carne • Salmuerado:Las carnes se sumergen en una salmuera de los agentes de curado En ambos métodos las carnes se mantienen a 3-4ºC hasta que los agentes penetren en el centro de las piezas

39. Proceso de Curado • Salmuerado por inyección: a) La salmuera se inyecta en los tejidos más profundos mediante agujas largas b) Inmersión en salmuera c) Nube de sal en polvo para aumentar la vida útil

40. Ahumado • Proporciona aroma y color apetecibles • Contribuye a la conservación El humo_ deseca la superficie, baja aw y acentúa los efectos de la sal _ impregna los tejidos de conservantes químicos como el formaldehído y fenoles

41. Alteración de panceta y jamón • Panceta sin ahumar:Las salmueras contienen entre 20 y 25% de sal Microflora alterante: Micrococcus spp. Curación: 4-14 días Maduración : 5-10 días a 4ºC Micrococcus spp Acinetobacter spp Vibrio spp

42. Panceta con 5% de sal:EE.UU y Europa Microflora alterante: Lactobacillus spp. Leuconostoc spp. Streptococcus spp. Jamones:Se incorporan azúcares a las sustancias de curado Microflora alterante: Lactobacillus spp. Micrococcus spp. Streptococcus spp.

43. ALTERACION DE CARNE DE AVES

44. Composición del tejido muscular de aves Varía en función de: edad, sexo, región anatómica y especie La musculatura de la pechuga pH: 5,6-5,9 de la pierna pH: 6,4-6,7 La grasa no se distribuye en el interior de la musculatura, sino que se sitúa en la cavidad abdominal y debajo de la piel

47. Efectos del procesado en la flora microbiana de la carne de aves El escaldado:Disminuye la carga general de los microorganismos más termosensibles Las desplumadoras mecánicas:Aumentan la carga microbiana y favorecen las contaminaciones cruzadas La evisceración:Aumenta la carga microbiana al extender sobre la superficie los tipos fecales, que provocan contaminación cruzada Antes del Duchado: Máxima carga microbiana Enfriado: Disminuye los recuentos a 103-105 cm-2 en la superficie y a 104cm-2 en la cavidad abdominal Micrococos, flavobacterias y Escherichia

48. Alteración de aves a temperaturas de resfrigeración • Durante aproximadamente 10 días el número de microorganismos aumenta en la piel hasta alcanzar un valor máximo de 109 ufc/cm2 • El aumento se acompaña de: olores extraños con 107 ufc/cm2 limosidad con 108 ufc/cm2 Microflora alterante: Pseudomonasspp. (70-80%) Acinetobacter spp.

49. Alteración de aves a temperaturas de resfrigeración • Freeman et al. (1976) identificaron por cromatografía en fase gaseosa sustancias volátiles : ácido sulfhídrico metil mercaptan dimetilsulfuro acetato de metilo acetato de etilo metanol etanol benzaldehído

50. Carne de aves envasada en películas impermeables al oxígeno La alteración se debe a: S. putrefaciens B. thermosphacta Lactobacilos