Microorganismos

 

INTRODUCCIÓN

Los microbios se conocen como causa directa de enfermedades; no obstante no siempre esto es así. Existen familias de microorganismos beneficiosos capaces de producir fermentaciones tan conocidas como la que se produce para dar origen al yogur.

Fermentar alimentos es una técnica biológica utilizada por el hombre... muchos miles de años antes de ser descubierta... la tecnología y la biología alimentaria. Además de levaduras y bacterias lácticas, también se utilizan otros microorganismos menos conocidos en la elaboración de alimentos corrientes y aditivos alimentarios.

Los microorganismos también se utilizan para elaborar aditivos que dan consistencia a los alimentos. Muchas gomas producidas por microorganismos se utilizan en la industria alimentaria como espesantes, emulgentes y excipientes. Éstas pueden estabilizar la estructura del alimento y hacerlo más agradable tanto a la vista como al paladar. Las gomas más comunes son la xantina y la dextrina, producidas por cepas de las bacterias Xanthomonas y Leuconostoc respectivamente

OBJETIVOS

  • Dar a conocer  el significado y la importancia de la presencia de los diferentes grupos de microorganismos en diversos tipos de alimentos.
  • Identificar los diferentes tipos de alteraciones y contaminaciones en los alimentos 
  • Requerimientos  Intrínsecos, Extrínsecos y conservación de los alimentos.
  • Conocer los microorganismos que causan enfermedades transmitida por los alimentos.
  • Conocer las diferentes técnicas de  la microbiología de alimentos
  • Reconocer a la diversidad de microorganismos  de importancia tecnológica en la elaboración de alimentos y bebidas.
  • Aplicación de medidas sanitarias, control e inspección de la fabricación de  alimentos.

 

 

 

 

Un microorganismo, también llamado microbio u organismo microscópico, es un ser vivo que sólo puede visualizarse con el microscopio. La ciencia que estudia a los microorganismos es la microbiología.

Los microorganismos son formas de vida muy pequeñas que sólo pueden ser observados a través del microscopio. En este grupo están incluidas las bacterias, los virus, los mohos y las levaduras. Algunos microorganismos pueden causar el deterioro de los alimentos entre los cuales se encuentran los microorganismos patógenos, que a su vez pueden ocasionar enfermedades debido al consumo de alimentos contaminados.

Adicionalmente, existen ciertos microorganismos patógenos que no causan un deterioro visible en el alimento. Sin embargo, por otro lado existen también algunos microorganismos que son beneficiosos y que pueden ser usados en el procesamiento de los alimentos con la finalidad de prolongar su tiempo de vida o de cambiar las propiedades de los mismos (por ejemplo, para la fermentación llevada a cabo para la elaboración de las salchichas, el yogur y los quesos).

Son organismos dotados de individualidad que presentan, a diferencia de las plantas y los animales, una organización biológica elemental. En su mayoría son unicelulares, aunque en algunos casos se trate de organismos cenóticos compuestos por células multinucleadas, o incluso multicelulares.

Dentro de los microorganismos se encuentran organismos unicelulares procariotas, como las bacterias, y eucariotas, como los protozoos, una parte de las algas y los hongos, e incluso los organismos de tamaño ultramicroscópico, como los virus.

Los microbios tienen múltiples formas y tamaños. Si un virus tuviera el tamaño de una pelota de tenis, una bacteria sería del tamaño de media cancha de tenis y una célula eucariota sería como un estadio entero de fútbol.

 

 

 

 

 

CLASIFICACIÓN DE LOS MICROORGANISMOS

La mayoría de los microorganismos son unicelulares, a excepción de hongos y levaduras. Estos organismos portan una clasificación en la seguridad e higiene de los alimentos según su grado de utilidad o nocividad. La clasificación es la que sigue:

  1. Microorganismos Útiles

Incluye la elaboración de alimentos, antibióticos, sustancias químicas útiles para la fertilización del suelo y la purificación del agua. Forman parte de las floras naturales y son beneficiosos para la actividad humana que culmina en la elaboración de alimentos.

  1. Microorganismos que alteran alimentos

Reúne a aquellos microorganismos que alteran o descomponen alimentos volviéndolos no aptos para el consumo humano.

  1. Microorganismos patógenos

Pueden ser biológicos (bacterias, virus, parásitos) o químicos (sustancias toxicas). Y son capaces de provocar enfermedades de distintos niveles de gravedad en los seres humanos.

 

 

 

 

 

  1. MICROORGANISMOS PATÓGENOS

Los microorganismos patógenos en el agua tienen unas características que los diferencian de los contaminantes químicos, por ejemplo, son organismos vivos que no se disuelven en el agua sino que coagulan o se anexan a substancias coloidales o sólidos en suspensión que están presentes en el agua. Los microorganismos patógenos en el agua se pueden dividir en tres categorías:

3.1.  Virus

3.2.  Bacterias

3.3.  Protozoos parásitos

Las bacterias y virus se pueden encontrar tanto en las aguas subterráneas como en las aguas superficiales, mientras los protozoos son comunes de las aguas superficiales.

 

3.1  VIRUS

Los virus son entidades no celulares de muy pequeño tamaño (normalmente inferior al del más pequeño procariota), por lo que debe de recurrirse al microscopio electrónico para su visualización. Son agentes infectivos de naturaleza obligadamente parasitaria intracelular, que necesitan su incorporación al protoplasma vivo para que su material genético sea replicado por medio de su asociación más o menos completa con las actividades celulares normales, y que pueden transmitirse de una célula a otra. Cada tipo de virus consta de una sola clase de ácido nucleico (ADN o ARN, nunca ambos), con capacidad para codificar varias proteínas, algunas de las cuales pueden tener funciones enzimáticas, mientras que otras son estructurales, disponiéndose éstas en cada partícula virásica (virión) alrededor del material genético formando una estructura regular (cápsida); en algunos virus existe, además, una envuelta externa de tipo membranoso, derivada en parte de la célula en la que se desarrolló el virión (bicapa lipídica procedente de membranas celulares) y en parte de origen virásico (proteínas).

REPLICACION 

Ciclos líticos y liso génico de un bacteriófago

Todos los bacteriófagos (virus que parasitan bacterias) tienen un ciclo lítico, o infeccioso, en el que el virus, incapaz de replicarse por sí mismo, inyecta su material genético dentro de una bacteria. Utilizando las enzimas y los mecanismos de síntesis de proteínas del huésped, el virus puede reproducirse y volverse a encapsular, fabricando unas 100 nuevas copias antes de que la bacteria se destruya y estalle. Algunos bacteriófagos, sin embargo, se comportan de diferente forma cuando infectan a una bacteria. El material genético que inyectan se integra dentro del ADN del huésped; se replica de manera pasiva con éste, y lo hereda la progenie bacteriana. En una de cada 100.000 de estas células lisogénicas, el ADN viral se activa de forma espontánea y comienza un nuevo ciclo lítico.

Los virus, al carecer de las enzimas y precursores metabólicos necesarios para su propia replicación, tienen que obtenerlos de la célula huésped que infectan. La replicación viral es un proceso que incluye varias síntesis separadas y el ensamblaje posterior de todos los componentes, para dar origen a nuevas partículas infecciosas. La replicación se inicia cuando el virus entra en la célula: las enzimas celulares eliminan la cubierta y el ADN o ARN viral se pone en contacto con los ribosomas, dirigiendo la síntesis de proteínas. El ácido nucleico del virus se autoduplica y, una vez que se sintetizan las subunidades proteicas que constituyen la cápsida, los componentes se ensamblan dando lugar a nuevos virus. Una única partícula viral puede originar una progenie de miles. Determinados virus se liberan destruyendo la célula infectada, y otros, sin embargo, salen de la célula sin destruirla por un proceso de exocitosis que aprovecha las propias membranas celulares. En algunos casos las infecciones son "silenciosas", es decir, los virus se replican en el interior de la célula sin causar daño evidente.

CLASES

Pueden clasificarse en tres grandes grupos, atendiendo al tipo de organismos que afectan: fitófagos, cuando atacan a las plantas, las que determinan multitud de enfermedades: soófagos, cuando atacan a los animales, distinguiéndose entre estos los dermatropos, que afectan a la piel (viruela, herpes, sarampión), neurotropos, que afectan a las vías respiratorias (gripe, neumonitis), viscerotropos, que atacan a diversas vísceras (hepatitis víricas, etc.), etc. y los bacteriófagos, cuando atacan a los cultivos bacterianos, esta última reviste gran interés, ya que ha permitido llevar a cabo una serie de experimentos que han conducido a dilucidar algunas de las muchas incógnitas en el campo de la genética molecular.

3.2  BACTERIAS: ANATOMÍA DE UNA BACTERIA SENCILLA

Una bacteria simplificada está formada por tres capas externas que envuelven las estructuras internas; la capa pegajosa protege la pared celular rígida, que a su vez cubre la membrana celular semipermeable. El flagelo es un medio de locomoción y los pelos que se extienden por fuera de la cápsula ayudan a la bacteria a sujetarse a las superficies. El material genético está contenido en el ADN que forma el nucleoide. Los ribosomas que flotan en el citoplasma intervienen en la síntesis de proteínas.

El material genético de la célula bacteriana está formado por una hebra doble de ADN circular (véase Ácidos nucleicos). Muchas bacterias poseen también pequeñas moléculas de ADN circulares llamados plásmidos, que llevan información genética, pero, la mayoría de las veces, no resultan esenciales en la reproducción. Muchos de estos plásmidos pueden transferirse de una bacteria a otra mediante un mecanismo de intercambio genético denominado conjugación. Otros mecanismos por los cuales la bacteria puede intercambiar información genética son la transducción, en la que se transfiere ADN por virus bacterianos (véase Bacteriófago), y la transformación, en la que el ADN pasa al interior de la célula bacteriana directamente desde el medio.

Las células bacterianas se dividen por fisión; el material genético se duplica y la bacteria se alarga, se estrecha por la mitad y tiene lugar la división completa formándose dos células hijas idénticas a la célula madre. Así, al igual que ocurre en los organismos superiores, una especie de bacteria origina al reproducirse sólo células de la misma especie. Algunas bacterias se dividen cada cierto tiempo (entre 20 y 40 minutos). En condiciones favorables, si se dividen una vez cada 30 minutos, transcurridas 15 horas, una sola célula habrá dado lugar a unos mil millones de descendientes. Estas agrupaciones, llamadas colonias, son observables a simple vista. En condiciones adversas, algunas bacterias pueden formar esporas, que son formas en estado latente de la célula que permiten a ésta resistir las condiciones extremas de temperatura y humedad.

 

 

 

 

 

 

CLASIFICACIÓN

La clasificación taxonómica más utilizada divide a las bacterias en cuatro grandes grupos según las características de la pared celular. La división Gracilicutes incluye a las bacterias con pared celular delgada del tipo Gram negativas; las bacterias de la división Firmicutes tienen paredes celulares gruesas del tipo Gram positivas; las de la Tenericutes carecen de pared celular y las de la cuarta división Mendosicutes tienen paredes celulares poco comunes, formadas por materiales distintos a los típicos peptidoglucanos bacterianos. Entre las Mendosicutes se encuentran las Arquebacterias, un grupo de organismos poco comunes, que incluyen a las bacterias metanogénicas, anaerobias estrictas, que producen metano a partir de dióxido de carbono e hidrógeno; las halobacterias, que necesitan para su crecimiento concentraciones elevadas de sal, y las termoacidófilas, que necesitan azufre y son muy termófilas. Se ha discutido sobre la conveniencia de que las Arquebacterias se incluyeran en un reino aparte, ya que estudios bioquímicos recientes han mostrado que son tan diferentes de las otras bacterias como de los organismos eucariotas (con núcleo diferenciado englobado en una membrana). Estos cuatro grandes grupos de bacterias se subdividen además en unas 30 secciones numeradas, alguna de las cuales se dividen a su vez en órdenes, familias y géneros.

 

 

 

 

HONGOS

ESTRUCTURA

La mayoría de los hongos están constituidos por finas fibras que contienen protoplasma, llamadas hifas. Éstas a menudo están divididas por tabiques llamados septos. En cada hifa hay uno o dos núcleos y el protoplasma se mueve a través de un diminuto poro que ostenta el centro de cada septo. No obstante, hay un filo de hongos, que se asemejan a algas, cuyas hifas generalmente no tienen septos y los numerosos núcleos están esparcidos por todo el protoplasma. Las hifas crecen por alargamiento de las puntas y también por ramificación. La proliferación de hifas, resultante de este crecimiento, se llama micelio. Cuando el micelio se desarrolla puede llegar a formar grandes cuerpos fructíferos, tales como las setas y los pedos o cuescos de lobo.

 Otros tipos de enormes estructuras de hifas permiten a algunos hongos sobrevivir en condiciones difíciles o ampliar sus fuentes nutricionales. Las fibras, a modo de cuerdas, del micelio de la armilaria color de miel (Armillaria mellea), facilitan la propagación de esta especie de un árbol a otro. Ciertos hongos forman masas de micelio resistentes, con forma más o menos esférica, llamadas esclerocios. Éstos pueden ser pequeños como granos de arena, o grandes como melones.

REPRODUCCIÓN

La mayoría de los hongos se reproducen por esporas, diminutas partículas de protoplasma rodeado de pared celular. El champiñón silvestre puede formar doce mil millones de esporas en su cuerpo fructífero; así mismo, el pedo o cuesco de lobo gigante puede producir varios billones.

Las esporas se forman de dos maneras. En el primer proceso, las esporas se originan después de la unión de dos o más núcleos, lo que ocurre dentro de una o de varias células especializadas. Estas esporas, que tienen características diferentes, heredadas de las distintas combinaciones de genes de sus progenitores, suelen germinar en el interior de las hifas. Los cuatro tipos de esporas que se producen de esta manera (oosporas, zigosporas, ascosporas y basidiosporas) definen los cuatro grupos principales de hongos. Las oosporas se forman por la unión de una célula macho y otra hembra; las zigosporas se forman al combinarse dos células sexuales similares entre sí. Las ascosporas, que suelen disponerse en grupos de ocho unidades, están contenidas en unas bolsas llamadas ascas. Las basidiosporas, por su parte, se reúnen en conjuntos de cuatro unidades, dentro de unas estructuras con forma de maza llamadas basidios.

 

CLASIFICACIÓN

A pesar de que en muchos textos se emplean sistemas de clasificación relativamente complicados, los micólogos utilizan por lo común un sistema sencillo, que tiene la ventaja de ser cómodo de usar. Según este sistema, los cuatro filos principales son: Oomicetes (Oomycota), Zigomicetes (Zygomycota), Ascomicetes (Ascomycota) y Basidiomicetes (Basidiomycota) y sus respectivos individuos forman oosporas, zigosporas, ascosporas y basidiosporas. Una gran variedad de especies se colocan, de forma arbitraria, en un quinto filo: Deuteromicetes (Deuteromycota), también llamados hongos imperfectos. Se incluyen en este grupo aquellos hongos en los que sólo se conocen procesos de multiplicación vegetativa. Sin embargo, la mayoría de esas especies están emparentadas con los ascomicetes.

Oomicetes (Oomycota)

El filo Oomicetes (Oomycota) se compone de hongos que se parecen a las algas. Abarca desde organismos unicelulares hasta complejas masas de hifas que no están tabicadas por septos (micelios no septados). Además de producir oosporas, los oomicetes forman zoosporas que se mueven por medio de dos flagelos. Se incluyen en el filo los mohos acuáticos, las royas blancas y los mildius vellosos. La mayoría de los mohos acuáticos viven sobre materia orgánica muerta, aunque Saprolegnia parasitica, parasita peces vivos. Las royas blancas y los mildius vellosos, pertenecientes al orden Peronosporales, son parásitos de plantas. En algunos mildius vellosos, por ejemplo en los géneros Phytophthora y Peronospora, los receptáculos que contienen las zoosporas pueden estar modificados; en ese caso, los receptáculos se parecen a los conidios y funcionan como tales.

 

 

 

 

Chytridiomycota

Los miembros del filo Quitridiomicetes (Chytridiomycota) son considerados parientes cercanos de los oomicetes. En algunos sistemas de clasificación se incluyen en el reino Protistas, en lugar de situarlos con los hongos

Zygomycota

 

Los hongos pertenecientes al filo Zigomicetes (Zygomycota) se caracterizan por formar zigosporas con gruesas paredes, de origen sexual y esporangiosporas no nadadoras, de origen asexual. El moho negro del pan (Rhizopus nigricans), un representante bien conocido de este grupo del orden Mucorales, produce masas de hifas sobre pan, fruta y otros alimentos deteriorados. Los hongos del orden Entomoftorales son parásitos de las moscas y de otros insectos. Tienen esporangiosporas sencillas dentro de unos receptáculos; en el interior de cada uno de ellos se desarrollan unas estructuras que llegan a independizarse y funcionar como conidios. El orden Zoopagales comprende hongos parásitos de amebas, nematodos y artrópodos.

 

Ascomicetes (Ascomycota)

Los hongos del filo Ascomicetes (Ascomycota), también llamados hongos con forma de saco, producen un número determinado de ascosporas en el interior de unas bolsas semejantes a vesículas, denominadas ascas. Con la excepción de algunas levaduras y otros pocos organismos, los ascomicetes tienen hifas bien desarrolladas, por lo general con un único núcleo en cada hifa. Ciertas células se transforman en binucleadas poco antes de la formación de los sacos esporales. La unión de los núcleos se da en las ascas jóvenes; tras la posterior división, suelen producirse ocho núcleos, los cuales darán lugar a las ascosporas. Algunos ascomicetes tienen solo una ascospora; otros pueden tener varios cientos. Las tres clases principales de este filo son: Hemiascomicetes, Euascomicetes y Loculoascomicetes.

 Los hemiascomicetes abarcan a las levaduras y otros hongos similares, cuyas ascas no se forman dentro ni sobre un soporte de masas de hifas. La levadura de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae), además de reproducirse por medio de ascosporas, lo hace también mediante unas protuberancias, o yemas, que a la larga se separan de las células parentales. Las levaduras del género Schizosaccharomyces se dividen por fisión. Los miembros del orden Tafrinales, como el parásito del melocotonero que causa el rizamiento de sus hojas, se clasifican a menudo dentro de esta clase, pero la verdadera relación entre estos organismos es confusa.

Los tipos más simples entre los miembros de la clase Euascomicetes, como los pertenecientes al orden Eurotiales, son aquellos cuyas ascas están esparcidas por todo el interior de unas bolas de hifas, llamadas cleistotecios. Penicillium y Aspergillus son etapas conidiales de los eurotiales. Los hongos pertenecientes al orden Erisifales, un grupo de parásitos de plantas llamados los mildius de la podredumbre, tienen cleistotecios con formas especializadas. Algunos ascomicetes, que se suelen denominar pirenomicetes, tienen ascas originadas en el interior de unas estructuras con forma de matraz llamadas peritecios. Muchos peritecios se desarrollan sobre una masa de hifas que sirve de soporte, que se llama ascocarpo. Las colmenillas o morchelas, las trufas y pezizas, son ascocarpos muy conocidos, con las ascas situadas en la cara superior de los cuerpos fructíferos. Otro pirenomicete, el moho rojo del pan (del género Neurospora), se ha utilizado comúnmente en el estudio de la herencia genética.

Los miembros de la clase Loculoascomicetes difieren de los grupos descritos anteriormente por tener ascas con doble pared que se forman dentro de unas cavidades que hay en el interior de la masa de hifas. Algunos órdenes representativos de este grupo son: Miriangiales, Dotideales y Pleosporales.

 

 

 

 Basidiomycota

El filo Basidiomicetes (Basidiomycota) comprende numerosos y variados tipos de hongos, cuyas estructuras reproductoras son basidios que se localizan en las puntas de las hifas, sobre unos salientes con forma de tallo. Lo normal es que, en cada basidio, se formen cuatro basidiosporas. Los basidios pueden ser con forma de maza, cilíndricos u ovales. Las dos clases principales de este filo son: Heterobasidiomicetes, que tienen basidios con cuatro células y Homobasidiomicetes que, de manera típica, tienen basidios con una célula.

La clase Heterobasidiomicetes engloba a algunos importantes parásitos de las plantas, tales como las royas del orden Uredinales, o los tizones del orden Ustelaginales. Estos grupos tienen basidios que están divididos en varias células, por lo general cuatro, las cuales forman una espora cada una.

 

Muchas royas, entre ellas Puccinia graminis, la roya negra de los tallos del trigo y de otras gramíneas, tienen un ciclo de vida complicado y requieren vivir en dos huéspedes distintos para producir sus variadas formas de esporas. La roya negra de los tallos del trigo forma unas estructuras pequeñas con forma de matraz llamadas espermatogonias. Éstas tienen numerosos cuerpos diminutos semejantes a esporas, llamados espermátidas, situados sobre la cara superior de las hojas del agracejo (Berberis vulgaris). En la cara inferior se desarrollan, así mismo, unas estructuras con forma de copa, llamadas ecidios, desde cuya base se originan hileras de ecidiosporas. Las ecidiosporas nunca reinfectan a otras plantas de agracejo, sino que atacan únicamente a las gramíneas, en las que forman unas pústulas rojas llamadas uredios que contienen esporas. Estos uredios son los que dan la apariencia de royas a los tallos y las hojas de las plantas parasitadas. Más tarde, durante la misma estación, se producen otro tipo de esporas llamadas teliosporas, o esporas de invierno. Éstas son negras, con paredes gruesas y se forman en los tallos del trigo. En la primavera siguiente, las teliosporas desarrollan protecciones cilíndricas, dividiéndose entonces en cuatro células que originan basidiosporas individuales. Las royas que utilizan dos huéspedes se denominan heteroicas; aquellas cuyas etapas de desarrollo se realizan en un solo huésped se llaman autoicas.

En los tizones, las teliosporas se llaman clamidosporas. Estas esporas pueden reinfectar a otras plantas poco después de formarse, pero es más frecuente que germinen en el suelo durante la primavera siguiente. Producen unos filamentos cortos que tienen, aproximadamente, cuatro células. Éstas dan lugar a basidiosporas llamadas esporidios. Entre el resto de los heterobasidiomicetes se agrupan diversos hongos de consistencia gelatinosa de los órdenes Auriculariales, Dacrimicetales y Tremelales.

 

La clase Homobasidiomicetes se subdivide en dos grupos principales que pueden considerarse subclases: Himenomicetes, cuyo himenio (superficie en la que se alojan los cuerpos fructíferos) es externo, y Gasteromicetes, en los cuales los basidios se forman en el interior del cuerpo fructífero. La mayoría de estos hongos son saprofitos, es decir, viven sobre materia orgánica muerta o en descomposición.

La subclase Himenomicetes engloba diversas familias que abarcan desde los champiñones y otros hongos similares, a las clavarias (hongos con forma de coral) y a los hongos porosos o políporos. Estos hongos difieren entre sí por el tipo de cuerpo fructífero, o basidiocarpo. En los champiñones y en otros hongos de la familia Agaricaceae, el himenio se forma a lo largo de unas hojas alargadas, o laminillas. Las especies de la familia Clavariaceae tienen los basidiocarpos muy ramificados. El himenio se sitúa sobre la suave superficie de éstos. Los políporos, de la familia Polyporaceae, son comunes sobre troncos en descomposición. Su himenio se alinea dentro de unos tubos. Los hongos con aguijones, de la familia Hydnaceae, tienen su himenio sobre unas espinas que crecen hacia fuera.

La subclase Gasteromicetes comprende hongos tan familiares como los pedos o cuescos de lobo, del orden Licoperdales, y los hongos malolientes con forma de falo, del orden Falales. Los basidiocarpos de los pedos de lobo son estructuras globulares, a menudo grandes, que contienen una enorme cantidad de esporas. Los cuerpos fructíferos de las falales son unas estructuras cilíndricas. Sus esporas se disponen en la superficie del ápice de estos basidiocarpos. Cuando maduran despiden un olor repugnante que atrae a los insectos carroñeros y de esta forma aseguran la dispersión de las esporas.

 

Deuteromycota

La mayoría de los miembros del filo Deuteromicetes (Deuteromycota) son fases conidiales de ascomicetes; sin embargo, unas pocas especies son zigomicetes o basidiomicetes. Los géneros Aspergillus, Penicillium, Verticillium, Alternaria y Fusarium, pertenecen al orden Moniliales. En estos hongos, los oídios y los conidios se forman sobre una almohadilla vellosa de hifas entrelazadas. Los hongos pertenecientes al orden Melanconiales, con géneros como Colletotrichum, tienen cuerpos fructíferos semejantes a diminutos platillos, llamados acérvulos. Los conidios de los miembros del orden Esferopsidales se originan en el interior de unas estructuras con forma de matraz llamadas picnidios.

3.3  PROTOZOOS

Los protozoos se incluyen en el reino Protistas, junto con otros organismos unicelulares cuyo núcleo celular está rodeado de una membrana. Los protozoos no tienen estructuras internas especializadas a modo de órganos o, si las tienen, están muy poco diferenciadas. Entre los protozoos se suelen admitir varios grupos: los flagelados del grupo de los Zoomastiginos, con muchas especies que viven como parásitos de plantas y de animales; los ameboides del grupo Sarcodinos, que incluyen a los Foraminíferos y Radiolarios, y que son componentes importantes del plancton; los Cilióforos, que son ciliados, con diversos representantes que poseen estructuras especializadas que recuerdan a la boca y al ano de los organismos superiores; los Cnidosporidios, parásitos de invertebrados, de peces y de algunos reptiles y anfibios, y los Esporozoos, con diversas especies parásitas de animales y también de seres humanos. Se conocen más de veinte mil especies de protozoos, que incluyen organismos tan conocidos como los paramecios y las amebas.

Muchas especies viven en hábitats acuáticos como océanos, lagos, ríos y charcas. Su tamaño varía desde 2 hasta 70 micrómetros. Los protozoos se alimentan de bacterias, productos de desecho de otros organismos, algas y otros protozoos. Muchas especies son capaces de moverse utilizando diversos mecanismos: flagelos, estructuras propulsoras con forma de látigo; cilios de aspecto piloso, o por medio de un movimiento ameboide, un tipo de locomoción que implica la formación de pseudópodos (extensiones a modo de pie).

 

 

 

Alimento, cualquier comida o bebida que el ser humano y los animales toman para satisfacer el apetito, hacer frente a las necesidades fisiológicas del crecimiento y de los procesos que ocurren en el organismo, y suministrar la energía necesaria para mantener la actividad y la temperatura corporal. Debido a que los alimentos difieren notablemente en la cantidad de los nutrientes que contienen, se clasifican según su composición y la fuente de la que se obtienen. Hidratos de carbono; Grasas y aceites; Procesado y conservación de alimentos; Víveres mundiales; Anorexia nerviosa; Metabolismo; Proteína; Vitamina.

 

CLASIFICACIÓN DE LOS ALIMENTOS

Los alimentos se clasificaran según sus características como:

◘ Alimentos contaminados: aquellos alimentos que contienen la presencia indeseable de sustancias químicas, microorganismos u objetos físicos nocivos para el consumidor. Se dividen en

▪ Alimentos contaminados por agentes vivos, sustancias minerales, químicas u orgánicas ajenas a su composición normal.

▪ Alimentos contaminados por componentes naturales en niveles de concentración superior a la permitida.

◘ Alimentos alterados: aquellos que por causa física, química o biológica han sufrido deterioros o cambios en su composición y/o en su valor nutricional

◘ Alimentos adulterados: aquellos adicionados con aditivos no autorizados o sometidos a tratamientos para disimular fallas de calidad, de materia prima o de elaboración.

◘ Alimentos falsificados: apariencia y características de un producto legitimo, siendo una copia y denominándose como el autentico sin serlo.

La contaminación de un alimento se puede producir desde la materia prima en si misma, a partir del agua, del suelo o del aire durante su transporte, almacenamiento, mantenimiento, exhibición o servicio.

 

 

 

LOS MICROORGANISMOS COMO AGENTES DE DETERIORO DE ALIMENTOS.

 

- Alimento deteriorado: aquel dañado por agentes microbianos, químicos o físicos de forma que es inaceptable para el consumo humano.

 

- Aproximadamente el 20% de las frutas y verduras recolectadas se pierden por deterioro microbiano producido por alguna de las 250 enfermedades de mercado.

 

- Los agentes causantes de deterioro pueden ser bacterias, mohos y levaduras; siendo bacterias y mohos lo más importantes alimento ».

 

Factores intrínsecos (aw, pH, redox, nutrientes, estructuras, agentes antimicrobianos), composición del alimento.

Tratamientos tecnológicos: modifican flora inicial.

 

Factores extrínsecos: condiciones físicas del ambiente.

Factores implícitos: relaciones entre los microorganismos establecidos como consecuencia de los factores a, b y c.

 

Estos cuatro factores determinan lo que se denomina resistencia a la colonización de un alimento.

 

 - Las carnes son los alimentos más fácilmente deteriorables. Durante el proceso de deterioro se va seleccionando una población o tipo de microorganismos predominante la variedad inicial indica poco deterioro y refleja las poblaciones iniciales.

 

- Cada tipo de alimento se deteriora por acción de un tipo de microorganismo concreto cada asociación es especifica.

 

- De todos los microorganismos presentes en un resultando seleccionados. Existen una serie de factores que «dirigen esta selección alimento solo algunos son capaces de multiplicarse activamente sobre el

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PROCESOS PATOLÓGICOS TRANSMISIBLES POR LOS ALIMENTOS

INTOXICACIÓN E INFECCIÓN.

 

- Hay una gran variedad de respuestas patológicas a los alimentos (alergias, intoxicaciones, toxiinfecciones).

 

- Diferencia entre intoxicaciones e infección.

 

- Microorganismos de origen endógeno (zoonosis) o exógeno.

 

- Para que se produzca la toxiinfección es necesario que el microorganismo haya producido:

Suficiente número para colonizar el intestino.

Suficiente número para intoxicar el intestino.

Cantidades de toxina significativas.

 

- Las infecciones cumplen los postulados de Koch.

 

- En las intoxicaciones hay que demostrar la presencia de toxínas.

 

- La función del microbiólogo de alimentos ha de ser principalmente la de prevención y para ello hay que considerar:

 

Las fuentes de contaminación.

Las rutas de infección.

La resistencia de los patógenos a condiciones adversas.

Las necesidades de crecimiento de los patógenos.

Minimizar la contaminación y el crecimiento de los microorganismos.

Técnicas de detección y aislamiento.

Método de muestreo proporcional al riesgo.

 

 REGULACIONES LEGALES 

 

- Definición de cada tipo de alimento o producto alimentario.

 

- Regulaciones sobre los límites de tolerancia de microorganismos (no puede     hablarse de ausencia total).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MÉTODOS DE PRESERVACIÓN DE ALIMENTOS.

 

- Tratamiento térmico.

 

- Radiación ultravioleta: agentes oxidantes.

 

- Radiacción ionizante: rompen moléculas.

 

- Modulación de la actividad de agua.

 

- Modulación del pH.

 

- Potencial de oxido-reducción.

 

- Ácidos orgánicos.

 

- Sales de curado: interacciones complejas.

 

- Gases conservantes.

 

- Envasado.

 

 MICROORGANISMOS EN LA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS.

 

Fermentaciones: líquidos, sólidos: aumentan la estabilidad del alimento y mejorar sus cualidades organolépticas.

Introducción a la microbiología de los alimentos

 

La microbiología de los alimentos es la parte de la microbiología que trata de los procesos en los que los microorganismos influyen en las características de los productos de consumo alimenticio humano o animal. La microbiología de alimentos, por consiguiente, engloba aspectos de ecología microbiana y de biotecnología para la producción.

Se pueden distinguir cuatro aspectos diferentes en la microbiología de alimentos:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 MICROORGANISMOS COMO PRODUCTORES DE ALIMENTOS

 

Desde los tiempos históricos más remotos se han utilizado microorganismos para producir alimentos. Los procesos microbianos dan lugar a alteraciones en los mismos que les confieren más resistencia al deterioro o unas características organolépticas (sabor, textura, etc.) más deseables.

 

La mayoría de los procesos de fabricación de alimentos en los que intervienen microorganismos se basan en la producción de procesos fermentativos, principalmente de fermentación láctica, de los materiales de partida. Esta fermentación suele ser llevada a cabo por bacterias del grupo láctico. Como consecuencia de ella, se produce un descenso del pH, lo que reduce la capacidad de supervivencia de especies bacterianas indeseables (principalmente bacterias entéricas), se acumulan en el alimento ácidos orgánicos de cadena corta que, además de su efecto antibacteriano, le confieren características de sabor agradable, y, en cuiertos casos, se acumulan compuestos antibacterianos que reducen la carga microbiana del alimento incrementando su vida media o impiden la germinación de esporas de bacterias Gram-positivas posibles causantes de intoxicaciones alimentarias (por ejemplo: la nisina, bacteriocina producida por ciertas bacterias lácticas, es capaz de inhibir la germinación de esporas de Clostridium botulinum reduciendo el riesgo de intoxicación por la toxina de esta bacteria). Los alimentos fermentados comprenden productos lácteos, cárnicos, vegetales fermentados, pan y similares y productos alcohólicos.

 

LOS MICROORGANISMOS COMO AGENTES DE DETERIORO DE ALIMENTOS

 

Se considera alimento deteriorado aquel dañado por agentes microbianos, químicos o físicos de forma que es inaceptable para el consumo humano. El deterioro de alimentos es una causa de pérdidas económicas muy importante: aproximadamente el 20% de las frutas y verduras recolectadas se pierden por deterioro microbiano producido por alguna de las 250 enfermedades de mercado.

 

Los agentes causantes de deterioro pueden ser bacterias, mohos y levaduras; siendo bacterias y mohos lo más importantes. De todos los microorganismos presentes en un alimento sólo algunos son capaces de multiplicarse activamente sobre el alimento por lo que resultando seleccionados con el tiempo de forma que la población heterogénea inicial presente en el alimento va quedando reducida a poblaciones más homogéneas y a, finalmente, un solo tipo de microorganismos que consiguen colonizar todo el alimento desplazando a los demás.

 

Por consiguiente, durante el proceso de deterioro se va seleccionando una población o tipo de microorganismos predominante de forma que la variedad inicial indica poco deterioro y refleja las poblaciones iniciales.

 

 

 

Existen una serie de factores que «dirigen esta selección» que determinan lo que se denomina resistencia a la colonización de un alimento. Estos factores son:

 

Factores intrínsecos

 

Constituyen los derivados de la composición del alimento: actividad de agua (aw), pH, potencial redox, nutrientes, estructura del alimento, agentes antimicrobianos presentes, etc.

 

Tratamientos tecnológicos

 

Factores que modifican flora inicial como consecuencia del procesado del alimento.

 

Factores extrínsecos

 

Derivados de la condiciones físicas del ambiente en el que se almacena el alimento.

 

Factores implícitos

 

Comprenden las relaciones entre los microorganismos establecidas como consecuencia de los afactores a, b y c.

 

Diferentes tipos de alimentos son diferentemente atacables por microorganismos. Así cada tipo de alimento se deteriora por acción de un tipo de microorganismo concreto estableciéndose una asociación es específica entre el microorganismo alterante y el producto alterado: así, por ejemplo, las carnes son los alimentos más fácilmente deteriorables debido a las favorables condiciones para el crecimiento de microorganismos derivadas de los factores anteriores.

 

Los microorganismos como agentes patógenos transmitidos por alimentos

 

Por otra parte, ciertos microorganismos patógenos son potencialmente transmisibles a través de los alimentos. En estos casos, las patologías que se producen suelen ser de carácter gastrointestinal, aunque pueden dar lugar a cuadros más extendidos en el organismo e, incluso, a septicemias.

 

Las patologías asociadas a alimentos pueden aparecer como casos aislados, cuando el mal procesamiento del alimento se ha producido a nivel particular; pero suelen asociarse a brotes epidémicos más o menos extendidos en el territorio; por ejemplo, el número de brotes epidémicos asociados a alimentos durante los últimos años en todo el territorio nacional ha oscilado entre 900 y 1000 brotes anuales.

 

 

Las patologías asociadas a transmisión alimentaria pueden ser de dos tipos: infecciones alimentarias producidas por la ingestión de microorganismos o intoxicaciones alimentarias producidas como consecuencia de la ingestión de toxinas bacterianas producidas por microorganismos presentes en los alimentos. En ciertos casos, pueden producirse alergias alimentarias causadas por la presencia de microorganismos.

 

En cualquier caso, para que se produzca una toxiinfección es necesario que el microorganismo haya producido:

 

a) Suficiente número para colonizar el intestino.

 

b) Suficiente número para intoxicar el intestino.

 

c) Cantidades de toxina significativas.

 

Los tipos de microorganismos patógenos con importancia alimentaria comprenden bacterias, protozoos y virus, en el caso de las infecciones alimentarias, y bacterias y hongos (mohos) en el caso de las intoxicaciones.

 

Para que una bacteria pueda causar una infección, además de las condiciones anteriores es necesario que el microorganismo presente un rango de temperaturas de crecimiento compatible con la temperatura corporal de los organismos superiores (40ºC).

 

Esto es la causa de que patógenos vegetales no sean patógenos animales y que la mayoría de psicrófilos y psicrótrofos no sean de gran relevancia en patología.

 

Por su parte, un virus será patógeno únicamente en el caso de que las células animales presenten los receptores necesarios para que el virus pueda adsorberse a ellas. Esta es la razón por la que hay especificidad de reino entre virus animales, vegetales y bacterianos sin infecciones cruzadas entre reinos.

 

La procedencia del microorganismo patógeno puede ser de dos tipos: microorganismos endógenos presentes en el interior del alimento, y microorganismos exógenos depositados en la superficie del alimento. Los primeros suelen estar asociados a alimentos animales ya que los patógenos de animales pueden serlo de humanos, mientras que los patógenos vegetales no pueden serlo debido a las diferencias entre ambos tipos de microorganismos.

 

Por último, debido a la importancia en salud pública de las toxiinfecciones alimentarias, la labor del microbiólogo de alimentos se dirige, en muchos casos, al control destinado a evitar el consumo de productos elaborados en condiciones deficientes y que, por tanto, sean potencialmente peligrosos.

 

 

Para ello, ha tenerse en cuenta, a la hora de realizar un análisis microbiológico de alimentos:

 

a) Las fuentes de contaminación del alimento.

 

b) Las rutas de infección del patógeno.

 

c) La resistencia de los patógenos a condiciones adversas.

 

d) Las necesidades de crecimiento de los patógenos.

 

e) Minimizar la contaminación y el crecimiento de los microorganismos.

 

f) Técnicas de detección y aislamiento.

 

g) Método de muestreo proporcional al riesgo.

 

Todo lo anterior obliga a la regulación legal de las características microbiológicas de cada alimento, lo que comprende la definición de cada alimento o producto alimentario y las regulaciones sobre la tolerancia del número de microorganismos permisibles. (Los llamados valores de referencia).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TOMEMOS COMO EJEMPLO AL YOGURT:

 

El origen del yogurt se sitúa en Turquía aunque también hay quien lo ubica en los Balcanes, Bulgaria o Asia Central. Se cree que su consumo es anterior al comienzo de la agricultura. Los pueblos nómadas transportaban la leche fresca que obtenían de los animales en bolsas generalmente de piel de cabra. El calor y el contacto de la leche con la piel de cabra propiciaban la multiplicación de las bacterias ácidas que fermentaban la leche. La leche se convertía en una masa semisólida y coagulada. Una vez consumido el fermento lácteo contenido en aquellas bolsas, estas se volvían a llenar de leche fresca que se transformaba nuevamente en leche fermentada gracias a los residuos precedentes. El yogurt se convirtió en el alimento básico de los pueblos nómadas por su facilidad de transporte y conservación.

 

Aunque sin comprender la base científica que explicase su acción, numerosos pueblos utilizaban estas bacterias hace ya miles de años para la elaboración de alimentos modificados, que podían conservarse mucho más tiempo, y estaban dotados de texturas y sabores característicos, distintos de los del producto original. En la actualidad también se hace buen uso en la elaboración de una amplia gama de productos lácteos fermentados, ya sean líquidos, como el kefir (*), o densos y semisólidos, como el queso o el yogurt. Sus saludables virtudes eran ya conocidas en la antigüedad. Dicen que Genghis Khan(*), el célebre guerrero mogol del siglo XII, alimentaba a su invencible ejército con "Koumiss" un tipo de leche fermentada ligeramente alcohólica con un sabor parecido a la cerveza que hoy en día es muy apreciado en los sanatorios de Rusia para combatir la tuberculosis. El "dahi", como así lo llaman en la India, es y fue considerado alimento de dioses. Plinio el viejo lo llamó alimento milagroso. Galeno, médico griego del siglo II, destacó su efecto beneficioso para los problemas del estómago. Dioscórides (*), también médico, lo recomendaba contra los males de hígado y tubercolosis y como depurativo general. Unos siglos más tarde se descubrirían su efecto calmante y regulador intestinal.

 

¿Es el yogurt tan sano como se creía en la antigüedad? Para el yogurt natural, la respuesta es sí. Metchnikoff (*) demostró que el yogurt contenía bacterias capaces de convertir la lactosa, el azúcar de la leche, en ácido láctico y que este ácido hacía imposible el desarrollo de bacterias dañinas en el intestino derivadas de la descomposición de los alimentos. También descubrió la enorme cantidad de vitaminas del grupo B que contiene el yogurt. Las virtudes son innumerables.

 

Si bien el calcio es el que desempeña las funciones de gran estandarte de identidad del yogurt a secas, es decir, sin añadidos adicionales, también contiene proteínas, grasas, hidratos de carbono (con predominio de la lactosa), vitaminas del tipo A y B, niacina y ácidos pantoténico y fólico, así como diferentes minerales, además de fósforo, potasio, magnesio, cinc y yodo, nutrientes que son de elevada biodisponibilidad (*). Durante la fermentación se consumen las vitaminas B12 y C y se forma ácido fólico, no se alteran las vitaminas B1, B2, B6, PP, biotina y ácido pantoténico, y la composición mineral permanece estable.

LAS BACTERIAS EN EL YOGURT

 

Las bacterias ácido-lácticas se han empleado para fermentar o crear cultivos de alimentos durante al menos 4 milenios. Su uso más corriente se ha aplicado en todo el mundo a los productos lácteos fermentados, como el yogurt, el queso, la mantequilla, el kefir y el koumiss.

 

Las bacterias ácido-lácticas constituyen un vasto conjunto de microorganismos benignos, dotados de propiedades similares, que fabrican ácido láctico como producto final del proceso de fermentación. Se encuentran en grandes cantidades en la naturaleza, así como en nuestro aparato digestivo. La acción de estas bacterias desencadena un proceso microbiano por el cual la lactosa (el azúcar de la leche) se transforma en ácido láctico. A medida que el ácido se acumula, la estructura de las proteínas de la leche va modificándose (van cuajando), y lo mismo ocurre con la textura del producto. Existen otras variables, como la temperatura y la composición de la leche, que influyen en las cualidades particulares de los distintos productos resultantes.

 

El ácido láctico es también el que confiere a la leche fermentada ese sabor ligeramente acidulado. Los elementos derivados de las bacterias ácido-lácticas producen a menudo otros sabores o aromas característicos. El acetaldehído, por ejemplo, da al yogurt su aroma característico, mientras que el diacetilo confiere un sabor de mantequilla a la leche fermentada. Pueden añadirse asimismo al cultivo de microorganismos, como las levaduras, a fin de obtener sabores particulares. El alcohol y el dióxido de carbono producidos por la levadura, por ejemplo, dan al kefir, al koumiss y al leben (variedades de yogurt líquido) una frescura y una esponjosidad características. Entre otras técnicas empleadas cabe mencionar las que consisten en eliminar el suero o añadir sabores, que permiten crear una variada gama de productos.

 

En lo que concierne al yogurt, su elaboración deriva de la simbiosis entre dos bacterias, el Streptococcus thermophilus y el Lactobacillus bulgaricus, que se caracterizan porque cada una estimula el desarrollo de la otra. Cualquier yogurt comercial también puede llevar aunque no es necesario Streptococcus lactis. Esta interacción reduce considerablemente el tiempo de fermentación y el producto resultante tiene peculiaridades que lo distinguen de los fermentados mediante una sola cepa de bacteria.

 

Los Lactobacilos son bacilos microaerófilos, grampositivos y catalasa negativos, estos organismos forman ácido láctico como producto principal de la fermentación de los azúcares. Los Lactobacilos homofermentativos dan lugar a ácido láctico como producto principal de fermentación. Este grupo está integrado por Lactobacillus caucasicus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus acidophilus y Lactobacillus delbrueckü. Los Lactobacilos heterofermentativos producen además de ácido láctico, dióxido de carbono, etanol y otro productos volátiles; Lactobacillus fermenti es heterofermentativo y es capaz además, de dar buen crecimiento a temperaturas elevadas (45 ºC, 113 ºF).

Morfológicamente, algunos bacilos son bastones delgados y largos; otros son algo parecido al colibacilo, pero, al contrario de este, todos son grampositivos. Casi todos son inmóviles, pero se han señalado excepciones. Muchos cultivos muestran una forma diplobacilar (*) característica, a menudo reniforme (*).

 

Los Lactobacilos, son microaerófilos o anaerobios, pero después de cultivos continuos, algunas cepas pueden desarrollarse en presencia de aire. Sus necesidades nutritivas son complejas, y la mayor parte de las cepas no puede cultivarse en los medios nutritivos ordinarios, a menos que se enriquezcan con glucosa y suero. Las necesidades individuales de aminoácidos varían de 2 a 15.

 

Además, en general se requiere piridoxina, tiamina, riboflavina, biotina, ácido fólico y ácido nicotínico, variando las necesidades en cada caso. Estos requerimientos nutritivos variados tienen aplicación práctica en técnicas de dosificación microbiológica de vitaminas y de algunos aminoácidos, para los cuales son más sensibles que los métodos químicos disponibles. En concentración adecuada, hay cierta relación definida, incluso lineal, entre la concentración de vitamina en un medio de cultivo adecuado, pero exento de vitamina, y el desarrollo o la cantidad de ácido producidos.

 

Lactobacilus bulgaris, es una bacteria láctea homofermentativa. Se desarrolla muy bien entre 42 y 45º, produce disminución del pH, puede producir hasta un 2,7% de ácido láctico, es proteolítica, produce hidrolasas que hidrolizan las proteínas. Esta es la razón por la que se liberan aminoácidos como la valina, la cual tiene interés porque favorece el desarrollo del Streptococcus termophilus.

 

Los estreptococos son un género de bacterias gram-positivas y catalasa negativos, esféricas pertenecientes al filo Firmicutes (*). Observadas bajo el microscopio, se ve que Streptococcus thermophilus crece formando pares (diplococos) o cadenas medianamente largas de células esféricas o elipsoides de un diámetro aproximado de 0,7-0,9 flm.. Dentro de ésta familia también se encuentran otras especies que son causantes de enfermedades como: Estreptococos del grupo A: Streptococcus pyogenes producen amigdalitis e impétigo(*); Estreptococos del grupo B: Streptococcus agalactiae producen meningitis en neonatos y trastornos del embarazo en la mujer; Neumococo: Streptococcus pneumoniae es la principal causa de neumonía adquirida en la comunidad; Streptococcus viridans es una causa importante de endocarditis y de abscesos dentales.

 

Streptococcus termophilus, es una bacteria homofermentativa termorresistente, produce ácido láctico como principal producto de la fermentación, se desarrolla a 37-40º pero puede resistir 50º e incluso 65º media hora. Tiene menor poder de acidificación que el Lactobacilus. En el yogur viven en perfecta simbiosis.

 

 

 

1. FACTORES QUE AFECTAN A LA SUPERVIVENCIA DE LOS    MICROORGANISMOS EN LOS ALIMENTOS

Factores que afectan a la supervivencia de los microorganismos en los alimentos: Temperatura: Refrigeración, Congelación, Altas temperaturas. Radiación ultravioleta. Radiación ionizante. Actividad de agua reducida. El pH y la acidez. Potencial redox. Acidos orgánicos. Sales de curado y substancias análogas. Los gases como conservantes.

1.1.- TEMPERATURA

- Según su comportamiento frente a la temperatura, los organismos pueden ser térmofilos, mesófilos y psicrotrofos.

1.1.1.- REFRIGERACIÓN.

- A temperaturas inferiores a la óptima, la velocidad de crecimiento de los microorganismos disminuye y los periodos de latencia se alargan mucho.

- A una temperatura de refrigeración (0 - 5º C) los organismos psicrófilos crecen más rápidamente que los mesófilos. Po tanto, la baja temperatura supone un factor de selección de la flora del alimento de gran importancia.

- Cuando se enfría rápidamente un alimento muchas de las bacterias mesófilas que normalmente resistirían la temperatura de refrigeración, mueren como consecuencia del «choque de frío». Esto es más frecuente en Gram-negativas que en Gram-positivas.

- A baja temperatura las rutas metabólicas de los microorganismos se ven alteradas, como consecuencia de su adaptación al frío. Estos cambios metabólicos pueden dar lugar a que se produzcan deterioros diferentes, causados por los mismos microorganismos a diferentes temperaturas.

- El deterioro de alimentos refrigerados se produce por microorganismos psicrofilos porque, aunque sus velocidades de crecimiento son lentas, los periodos de almacenamiento son muy prolongados.

- Los microorganismos patógenos son, en su mayoría, mesófilos y no muestran crecimiento apreciable, ni formación de toxinas, a temperaturas de refrigeración correctas. Ahora bien, si la temperatura no es controlada rigurosamente puede producirse un desarrollo muy peligroso rápidamente.

 

 

1.1.2.- CONGELACIÓN.

- La congelación detiene el crecimiento de todos los microorganismos. Los superiores (hongos, levaduras, helmintos) son más sensibles que las bacterias y mueren.

- A temperaturas más bajas (-30º C) la supervivencia de las bacterias es mayor que en temperaturas de congelación más altas (-2 a -10º C), sin embargo estas temperaturas también deterioran el alimento más que las más bajas.

- La congelación puede producir lesiones subletales en los microorganismos contaminantes de un alimento. Este aspecto hay que considerarlo al hacer control microbiológico.

- Durante la congelación la carga microbiana continua disminuyendo. Sin embargo, las actividades enzimáticas de las bacterias pueden continuar dando lugar a más deterioro.

- Tras la congelación los microorganismos supervivientes pueden desarrollarse en un ambiente en el que la rotura de la integridad estructural del alimento como consecuencia de la congelación puede producir un ambiente favorable para el deterioro microbiano.

1.1.3.- ALTAS TEMPERATURAS.

- Las temperaturas superiores a las de crecimiento óptimo producen inevitablemente la muerte del microorganismo o le producen lesiones subletales. Las células lesionadas pueden permanecer viables; pero son incapaces de multiplicarse hasta que la lesión haya sido reparada.

- Aunque se han observado excepciones, está perfectamente establecido que la cinética de termo destrucción bacteriana es logarítmica.

- Se pueden determinar para cada microorganismo y alimento los valores de termo destrucción D y z.

- La velocidad de termo destrucción se ve afectada por factores intrínsecos (diferencia de resistencia entre esporas y células vegetativas), factores ambientales que influyen el crecimiento de los microorganismos (edad, temperatura, medio de cultivo) y factores ambientales que actúan durante el tratamiento térmico (pH, aw tipo de alimento, sales, etc.)

 

 

1.2.- RADIACION ULTRAVIOLETA.

- La radiación ultravioleta produce una disminución exponencial en el número de células vegetativas o de esporas vivas con el tiempo de irradiación. Por tanto se pueden calcular los valores D para la irradiación.

- Existe una falta de información precisa sobre la susceptibilidad de las diferentes especies microbianas a la radiación U.V.: diferentes cepas de una misma especie pueden tener una resistencia distinta.

- El mayor valor del tratamiento con radiaciones U.V. se encuentra en el saneamiento del aire, aunque también pueden aplicarse para esterilizar superficies de alimentos o para el equipo de los manipuladores de alimentos.

1.3.-RADIACION IONIZANTE.

- La radiación ionizante es altamente letal, puede ajustarse su dosis para producir efectos pasteurizantes o esterilizantes y su poder de penetración es uniforme.

- Es letal por destrucción de moléculas vitales de los microorganismos, esto los consigue sin producción de calor, por lo que los alimentos se conservan frescos. La mayoría de los daños son a nivel ADN.

- La sensibilidad a la radiación de los microorganismos difiere según las especies e incluso según las cepas, aunque las diferencias de resistencia entre cepas de una mismas especie son generalmente lo suficientemente pequeñas para no tenerlas en cuenta a efectos prácticos.

- Las bacterias Gram-negativas son generalmente más sensibles a la irradiación que las Gram-positivas y las esporas aún más resistentes.

- En general, la resistencia a la radiación de los hongos es del mismo orden que la de las formas vegetativas bacterianas.

- Los virus son aún más resistente que las bacterias a la radiación.

 

 

 

 

 

 

1.4.- ACTIVIDAD DE AGUA REDUCIDA.

- Los microorganismos requieren la presencia de agua, en una forma disponible, para que puedan crecer y llevar a cabo sus funciones metabólicas. La mejor forma de medir la disponibilidad de agua es mediante la actividad de agua (aw). La aw de un alimento puede reducirse aumentando la concentración de solutos en la fase acuosa de los alimentos mediante la extracción del agua o mediante la adición de solutos.

- La deshidratación es un método de conservación de los alimentos basado en la reducción de la aw, durante el curado y el salazonado, así como en el almíbar y otros alimentos azucarado son los solutos los que, al ser añadidos, descienden la aw.

-Un pequeño descenso de la aw es, a menudo, suficiente para evitar la alteración del alimento, siempre que esta reducción vaya acompañada por otros factores antimicrobianos.

- La mayoría de las bacterias y hongos crece bien a aw entre 0,98 y 0,995; a valores aw más bajos la velocidad de crecimiento y la masa celular disminuyen a la vez que la duración de la fase de latencia aumenta hasta llegar al infinito (cesa el crecimiento).

- Algunos tipos de microorganismos son capaces de crecer en condiciones de alto contenido de sal (Baja aw). Dependiendo de la capacidad de supervivencia a baja aw se denominan osmófilos, xerófilos y halófilos (según va aumentando su requerimiento de sal).

 

- La baja aw reduce también la tasa de mortalidad de las bacterias: una baja aw protege los microorganismos durante tratamientos térmicos.

 

 

 

 

 

 

 

 1.5.- pH Y LA ACIDEZ.

- En general, la presencia de ácidos en el alimento produce una drástica reducción de la supervivencia de los microorganismos. Los ácidos fuertes (inorgánicos) producen una rápida bajada del pH externo, aunque su presencia en la mayoría de los alimentos es inaceptable.

Los ácidos orgánicos débiles son más efectivos que los inorgánicos en la aciclificación del medio intracelular; se supone que esto ocurre porque es más fácil su difusión a través de la membrana celular en su forma no disorciada (lipofílica) y posteriormente se disocian en el interior de la célula inhibiendo el transporte celular y la actividad enzimática.

- La mayoría de los microorganismos crecen a pH entre 5 y 8, en general de hongos y las levaduras son capaces de crecer a pH más bajos que las bacterias. Puesto que la acidificación del interior celular conduce a la pérdida del transporte de nutrientes, los microorganismos no pueden generar más energía de mantenimiento y, a una velocidad variable según las especies, se produce la muerte celular.

1.6.- ACIDOS ORGANICOS

- La actividad antimicrobiana de un ácido orgánico o de su éster se debe a las moléculas no disociadas de este compuesto, porque esta forma molecular es la más soluble en las membranas celulares, por esto sólo los ácidos orgánicos lipofílicos tienen actividad antimicrobiana.

- Estos compuestos inhiben el crecimiento de los microorganismos o los matan por interferir con la permeabilidad de la membrana celular al producir un desacoplamiento del transporte de substratos y el transporte de electrones de la forforilación oxiclativa. Como consecuencia de esto las bacterias no pueden obtener energía y mueren.

- La mayoría de los ácidos orgánicos resultan poco eficaces como ínhibidores del crecimiento bacteriano a los pH de 5.5 a 5.8, y son más eficaces a altas concentraciones y pH más bajos. (Cuando el estado disociado del ácido es más infrecuente). Su empleo más frecuente es como micostáticos.

- De todos los ácidos el más efectivo es el acético

 

 

 

1.7.- POTENCIAL REDOX.

- Se piensa que el potencial redox es un importante factor selectivo en todos los ambientes, incluidos los alimentos, que probablemente influye en los tipos de microorganismos presentes y en su metabolismo. El potencial redox indica las relaciones de oxígeno de los microorganismos vivos y puede ser utilizado para especificar el ambiente en que un microorganismo es capaz de generar energía y sintetizar nuevas células sin recurrir al oxígeno molecular: los microorganismos aerobios requieren valores redox positivos y los anaerobios negativos. Cada tipo de microorganismo sólo puede vivir en un estrecho rango de valores redox.

1.8.- SALES DE CURADO Y SUBSTANCIAS ANALOGAS.

- Las sales de curado son el cloruro sódico y los nitratos o nitritos de sodio y potasio; estos productos modifican el alimento base en el color, aromas, textura y sensibilidad al crecimiento microbiano.

- A las concentraciones y bajo las condiciones corrientemente utilizadas, los agentes de curado no causan una destrucción microbiana rápida; más bien retrasan o previenen el desarrollo de los microorganismos perjudiciales de los productos sin tratar por el calor y el de los termo tolerantes no esporulados y evitan el desarrollo de las esporas que sobreviven al tratamiento térmico más drástico aplicado a ciertos productos curados.

- Se desconoce el mecanismo exacto de la inhibición de las bacterias por el nitrito que, aunque no previene la germinación de las esporas, evita su desarrollo.

 1.9.- GASES COMO CONSERVADORES.

- Diversos gases y vapores naturales o artificiales destruyen o inhiben los microorganismos. El nitrógeno y el oxígeno se usan con frecuencia en el envasado y almacenamiento de los alimentos pero su fin primario no es la inhibición de los microorganismos; diversos gases son poderosos biocida y se han utilizado con éxito en la desinfección de hospitales, establos y compartimentos de barcos o como fumigantes del suelo, pero no se han aplicado a los alimentos.

- El CO2 inhibe el crecimiento de microorganismos sobre los alimentos con eficiencia creciente cuanto más desciende la temperatura. Este efecto se manifiesta tanto en bacterias como en hongos por un incremento de la fase de latencia y del tiempo de generación durante la fase logarítmica. Su mecanismos de inhibición no se conoce con claridad, aunque se debe a la presencia del CO2 (y quizá a la formación de ácido carbónico) y no a la ausencia de oxígeno. Los mohos y las levaduras son alga más resistentes al CO2 que las bacterias (las Gram-negativas más sensibles que las Gram-positivas).

- La actividad antimicrobiana del dióxido de azufre está relacionada con la forma molecular no ionizadas: no se conoce un modo de acción, aunque este gas es muy reactivo y probablemente interacciona con muchos componente celulares. Su acción tóxica es selectiva: las bacterias son más resistentes que los mohos y las levaduras, por la que este gas se emplea frecuentemente como antifúngico.

- El óxido de etileno resulta muy tóxico para los microorganismos y su actividad está relacionada con su acción como agente alquilante. Los mohos y levaduras son más sensibles que las bacterias y estas que las esporas.

2.- PRINCIPIOS DE HIGIENE DE ALIMENTOS

2.1.-LOS ALIMENTOS COMO VEHÍCULOS DE PROPAGACIÓN DE ENFERMEDADES

Los alimentos presentan siempre microorganismos en su superficie o en su interior. Estos microorganismos pueden ser, atendiendo a su origen, endógenos (ya presentes en el interior de las estructuras del alimento donde pueden provocar zoonosis, enfermedades animales no transmisibles al hombre y enfermedades vegetales no transmisibles al hombre) o exógenos (se incorporan al alimento durante su manipulación y procesado); y, atendiendo a su relación con el consumidor, pueden ser agentes patógenos o alterantes (saprófitos). Los agentes endógenos o son inocuos (patógenos de plantas) o son eliminados en mataderos (animales enfermos) o durante el procesado (pasteurización).

En cualquier caso, los alimentos son una vía importante de transmisión de microorganismos que pueden causar infecciones e intoxicaciones que, en general tienen un tiempo de incubación corto (2-10 h.) y suelen cursar con síndromes gastrointestinales. Puesto que algunas de estas patologías tienen una DMI (dosis mínima infectiva) muy baja es muy necesaria la higiene de los alimentos y de los procesos de elaboración.

La incidencia real de las toxiinfecciones no está clara por que solo se declara un 10 % de estas enfermedades entre las que se encuentran salmonelosis, shigelosis o disentería bacilar, gastroenteritis por Escherichia coli enteropatógeno, enteritis causada por Yersinia enterocolitica, diarreas por Vibrio parahaemolyticus y por otros vibrios próximos al V. cholerae, enteritis causadas por Campylobacter,

enteritis producidas por Bacillaceae, intoxicaciones alimentarias agudas como el botulismo (intoxicación por Clostridium botulinum) y la intoxicación estafilocócica, intoxicaciones alimentarias crónicas causadas por hongos, virosis transmitidas por alimentos como la hepatitis de tipo A, enfermedades causadas por protozoos y transmitidas por alimentos y enfermedades causadas por helmintos.

Aisladamente cada una de las patologías anteriores puede prevenirse mediante un tratamiento adecuado del alimento; sin embargo hay que extremar este cuidado cuando se trata de producción de alimentos o comidas a gran escala puesto que en estas condiciones es más factible una contaminación que produce un elevado número de víctimas.

2.2.- PUNTOS CRÍTICOS: ANÁLISIS Y TRATAMIENTO

En la elaboración de un alimento se pueden identificar una serie de pasos en los que puede producirse la contaminación del alimento por microorganismos o en los que los microorganismos ya presentes en el alimento pueden multiplicarse con mayor facilidad. Estos pasos del proceso se denominan puntos críticos y sobre ellos hay que actual a la hora de mejorar las características microbiológicas del alimento en cuestión.

Un producto tiene buena calidad microbiológica cuando sus cargas microbianas son reducidas y constantes (esto es, no presentan variaciones estacionales o de cualquier otro tipo de periodicidad que impiden que el producto sea homogéneo a lo largo del tiempo).

Para lograr un aumento de la calidad microbiológica de un alimento lo que hay que hacer es determinar en la Industria cuáles son los críticos del proceso y evitarlos siguiendo un código estricto de Buenas Prácticas de Elaboración y Distribución del alimento (BPE).

La prevención, por tanto, está en evitar manufacturar productos de baja calidad microbiológica y no en comprobar la calidad microbiológica de los ya elaborados (lo que, por otra parte, presenta una relación coste - beneficio muy baja por la gran cantidad de muestras que es necesario analizar).

En el desarrollo de las BPE hay que hacer un análisis del riesgo consistente en determinar el peligro para la salud humana de un factor patógeno presente en un alimento y el medio como puede reducirse ese riesgo hasta valores infinitesimales por medios tecnológicos. Este riesgo depende de la DMI (Dosis Mínima Infectiva) del microorganismo y de los valores del mismo que se encuentren en el alimento; asimismo hay que valorar la carga inicial de microorganismos en cada una de las raciones del alimento, y el número de raciones o partes consumidas por la población en un determinado tiempo.

La letalidad del tratamiento a aplicar viene dada por la fórmula

l = log10(N0/Nc)

Donde Nc son los valores aceptables del microorganismo a controlar y N0 la carga microbiana inicial para dicho microorganismo. Aplicando estas BPE las oscilaciones en la calidad microbiológica del producto disminuyen y el análisis microbiológico es más consistente puesto que permite detectar alejamientos de las BPE.

3. PRINCIPIOS DE CONTROL MICROBIOLÓGICO DE LOS ALIMENTOS

3.1.- FUNCIÓN DEL CONTROL MICROBIOLÓGICO DE LOS ALIMENTOS

El análisis microbiológico de alimentos no tiene carácter preventivo sino que simplemente es una inspección que permite valorar la carga microbiana. La prevención se logra como se indicó anteriormente. Puesto que el control microbiológico es un proceso analítico es necesario seguir una serie de criterios sobre la toma de muestras y el análisis microbiológico de los productos finales.

 En este sentido, es necesario considerar (1) la distribución desigual de los microorganismos en los alimentos, lo que hace necesario seguir un esquema de toma de muestras para obtener resultados representativos; (2) que el número de criterios utilizados a la hora de juzgar la calidad microbiológica de los alimentos debe limitarse al mínimo necesario para así poder aumentar el número de análisis y (3) que los criterios de análisis aplicados han de ser específicos de cada alimento porque son diferentes los microorganismos patógenos y alterantes de cada tipo de alimento.

3.2.- PROTOCOLO DE TOMA DE MUESTRAS

Un protocolo de análisis de alimentos correcto debe considerar: (1) la heterogeneidad de la presencia de microorganismos en los alimentos, (2) el proceso de transporte de las muestras del sitio de recolección al laboratorio evitando la multiplicación de los microorganismos presentes o la inactivación de algún microorganismo; (3) que es necesario detectar bacterias que suponen entre 10-4 y 10-7 de la flora normal del alimento, flora ésta inocua, utilizando medios selectivos; (4) los tratamientos tecnológicos pueden producir daños subletales en los microorganismos que no pueden, en esas condiciones, ser sometidos rigurosamente a medios selectivos y es necesaria la utilización de medios de recuperación y(5) que, en cualquier caso, es necesario realizar una evaluación sistem·tica de los medios de cultivo para prevenir la variabilidad debida a pequeños errores en la preparación de los medios de cultivo.

El planteamiento del muestreo del alimento es diferente si se trata de un muestreo único (caso de una partida que llega por primera o única vez al centro de control microbiológico) del muestreo repetido.

Cuando hay que hacer un muestreo de una partida única de alimento hay que considerar que los datos de mayor importancia los proporcionan las normas de elaboración y conservación del alimento. Ningún muestreo único puede dar una garantía total de calidad microbiológica del alimento y, como norma general, es conveniente analizar un número de muestras equivalente al 1% si el lote es grande y al 10% si es pequeño. En el caso de un muestreo repetido, un sistema basado en el análisis de 10 muestras al azar y rechazo del lote cuando se detecte una defectuosa obligará al fabricante a establecer medidas de seguridad suficientes para proteger adecuadamente al consumidor.

3.3.- MICROORGANISMOS ÍNDICE E INDICADORES

Microorganismo índice es aquél cuya presencia alertar de la posible presencia de un microorganismo patógeno relacionado ecológicamente con él. (Ej.: E. coli índice de S. typhi). Mientras que microorganismo indicador es aquel cuyo n?mero indica un tratamiento inadecuado o una contaminación posterior del alimento analizado.

Un microorganismo dado puede actuar como índice e indicador simult·neamente, incluso en un mismo alimento. A pesar de que actualmente es posible detectar casi cualquier tipo de microorganismo patógeno, se siguen llevando a cabo análisis de microorganismo determinados como marcadores por razones de economía, rapidez y sensibilidad.

Los principales marcadores son: grupo coli-aerogenes, E. coli, y estreptococos del grupo D de Lancefield.

 

3.4.- CÁLCULO DE LOS VALORES MICROBIOLÓGICOS DE REFERENCIA

Se siguen varias etapas:

3.4.1.- SONDEOS O ESTUDIOS EXPLORATORIOS.

En primer lugar se seleccionan más de 10 industrias y valorar sus BPE corrigiéndolas si es necesario. Cuando se han corregido errores se toman alrededor de 10 muestras por empresa y se valoran los criterios seleccionados y con los datos obtenidos se confeccionan curvas de distribución, en las que se calcula el percentil 95% (Figura 1) (Æ ) que suele estar 1 ó 2 órdenes de magnitud por debajo de los valores máximos aceptables (DMI o NMA nivel mínimo de alteración). Si los valores de Æ se aproximan a los DMI o a los NMA hay que revisar las técnicas de elaboración y distribución de los alimentos antes de proceder a una nueva estimación de los valores de referencia.

3.4.2.- DEDUCCIÓN DE LOS VALORES DE REFERENCIA A PARTIR DE DATOS DE SONDEOS.

Normalmente se adopta un valor algo por encima del valor ø, cuando se trata de microorganismos no patógenos se suele aceptar una cierta tolerancia. En el valor. Se establece un valor M, nunca esperado si se cumplen las BPE. La diferencia entre M - m es la llamada «Zona de alerta» cuya amplitud se establece atendiendo a la variabilidad del método de recuento, tipo de alimento, modo de preparación y población de riesgo. Este valor M ha de establecerse teóricamente y la relación M/m vería entre 3 y 103 dependiendo del tipo de alimento.

3.4.3.- UTILIZACIÓN DE LOS VALORES DE REFERENCIA

Los valores de referencia se deben determinar para cada microorganismo (o grupo de microorganismos) y alimento particular. Estos valores son muy diferentes en función de las características químicas de cada alimento y, por tanto, no pueden ser tomados como valores absolutos sino como el reflejo del compromiso.

Entre el coste del proceso de reducción de la carga microbiana y el beneficio de la estabilización e inocuidad del alimento. En cualquier caso, los valores sí que representan un límite absoluto que permite consumir el alimento sin problemas sanitarios.

Cuando se realiza el análisis microbiológico se pregunta si el alimento se preparó o no de acuerdo a las BPE, y esta pregunta se responde evaluando el número de microorganismos: si la práctica de preparación fue la adecuada sus valores microbianos deben caer dentro del rango de la referencia, si lo exceden es que la práctica no fue buena.

Como norma general se aplica el siguiente cuadro de tolerancia para un análisis de 10 muestras donde el valor de referencia es 10s y n es la carga microbiana

 

 

 

 

 

 

 

CARGA MICROBIANA    

 

Carga microbiana

Número de muestras

Muestra

n < 10s

10

Aceptada

n < 10s

9

Aceptada

10s < n < 10s+1

1

 

n < 10s

8 ó menos

Rechazada

n > 10s+1

una o más

Rechazada

CONCLUSIÓN

 

Los microorganismos juegan un papel muy importante en la producción, conservación y consumo de los alimentos., pues  numerosos microorganismos son utilizados en la elaboración de alimentos. Por otro lado los microorganismos intervienen en la descomposición de alimentos, ocasionando pérdidas económicas y, en algunos casos, hasta problemas sociales. Además los alimentos pueden transmitir microorganismos patógenos ó causantes de intoxicaciones lo cual afecta la salud pública y causa pérdidas económicas. De ahí la gran importancia que reviste el conocimiento de los efectos que pueden tener los microorganismos en los alimentos y las posibilidades y formas de controlarlos.

 

 

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Comentarios

los microorganismos son bacterias

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EXCELENTE DESARROLLO GRACIAS

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