Microbiología de los alimentos

Microbiología de los
alimentos
Ing. Alex Danny Chambi Rodriguez
EP. Ingeniería de Industrias Alimentarias

I. Introducción
a. Concepto de microbiología de
alimentos.
b. Aspectos que trata la microbiología de
los alimentos .
c. Microorganismos importantes en los
alimentos.
d. Estado actual de la microbiología de
los alimentos.
Ing. Alex Danny Chambi Rodriguez 2

I. Introducción
a. Concepto de microbiología de
alimentos.
La Microbiología de los alimentos
constituye una especialidad bien
definida dentro de la Microbiología
general. A su vez es la ciencia que
estudia los microorganismos e relación a
los alimentos

I. Introducción
b. Aspectos que trata la microbiología
de los alimentos .
La Microbiología de los alimentos
analiza los siguientes puntos:
• Transformación.
• Alteraciones.
• Contaminación.

I. Introducción
c. Microorganismos importantes en los
alimentos.
Los microorganismos importantes
son las bacterias, virus, mohos y
levaduras, ya que son de amplio estudio
por los metabolitos que generan en su
metabolismo.

I. Introducción
d. Estado actual de la microbiología de
los alimentos.
En la actualidad la microbiología de los alimentos no
solamente es utilizada como un indicador sanitario o
meramente un proceso de fermentación sino que en la
actualidad se pueden obtener sub productos como:
• Colorantes.
• Proteínas.
• Pectinas
• Fibras, etc

II. Fenómeno del Crecimiento Microbiano
a. Concepto de crecimiento bacteriano
b. Factores que afectan el crecimiento
bacteriano
c. Metabolismo Bacteriano

a. Concepto de crecimiento bacteriano
Puede definirse como el aumento de la masa de
material celular o como el número de células. Las
bacterias a través del metabolismo bacteriano,
sintetizan, transportan y ensamblan los componentes
celulares, este crecimiento continua hasta la división
celular.

b. Factores que afectan el crecimiento
bacteriano
Los microorganismos responden de distinta
forma frente a los factores ambientales, para unos
pueden ser beneficiosos para otros perjudiciales. Entre
éstos figuran: temperatura, pH, agua, oxígeno,
concentración de sales.

b.1. Requerimientos Físicos.
1. Oxigeno
2. Temperatura
3. pH
4. Presión Osmótica

1. Oxigeno.
El O2 participa en la respiración y oxidación de
compuestos químicos, afecta a las bacterias y de
acuerdo a su respuesta frente al oxígeno, se pueden
clasificar en:

1. Oxigeno.
a. Aerobias.
Estrictos u obligados, crecen en presencia de O2
(Bacillus). Actua como un aceptor final de H y é en sus
reacciones de oxido reducción, necesario para la
biosíntesis de esteroles y á grasos no saturados.

1. Oxigeno.
b. Anaerobias.
Crecen en ausencia de O2 (Bacteroides).
c. Anaerobias Facultativas.
Bacterias que utilizan el su metabolismo energético y crecen
tanto en presencia o ausencia de oxígeno(Enterobacterias)

1. Oxigeno.
d. Microaerófilos.
Crecen en pequeñas cantidades de O2 (0.2 atmosferas).
e. Anaerobias Aerotolerantes.
Sin O2, pero soportan pequeñas cantidades. (enzima
superóxidodismutasa)

2. Temperatura.
Cada microorganismo tiene una
temperatura de crecimiento adecuada. Si
consideramos esta los microorganismos
pueden clasificarse de la siguiente
manera:

2. Temperatura.
a. Psicrófilos o Criofilas.
Crecen bajas temperaturas entre 0 – 20 °C). Ej.
Pseudomonas. Descomposición de alimentos.
b. Mesófilas
Crecen a 20 – 40 °C (37°C). Mayoría de bacterias normales
que viven en nuestro cuerpo. Ej. Enterobacteriaceae.

2. Temperatura.
c. Termófilos.
Crecen a 45 – 50 – 70 °C. Bacterias de Aguas termales,
calentadores de agua domestico o industrial. Problemas en procesos
industriales de alimentos, resisten T° de pasteurización.
d. Termófilos extremos.
Viven a temperaturas muy altas. Ej. Termococcus > 100 °C. Áreas
volcánicas Ptan lípidos ricos en ácidos grasos en sus membranas. Tienen
la capacidad de formar enlaces hidrófilos fuertes que contribuyen a la
estabilidad de la membrana.

3. pH
Son los iones H+ propios de cada alimento, no es
modificable, pero se pueden usar amortiguadores. Este
puede ser la barrera o la entrada a los microorganismos
estos pueden clasificarse de la siguiente manera:

3. pH
a. Acidófilos.
Crecen bien a pH < 5 - 6. Ej. Thiobacillus. Fabricación de quesos y
vinagre
b. Neutrófilos.
Crecen bien a pH óptimo 6,8 – 7.8. Las bacterias saprófitas y
patógenas para el hombre.
c. Alcalófilos.
Crecen a pH > 9. Ej. Alcaligenes, Vibrio.

Es la fuerza o tensión que se ejerce cuando una
sol se difunde a través de una memb. semipermeable,
según la concentración del soluto:

b.2. Requerimientos Químicos.
1. Agua.
2. Fuentes de Energía
3. Fuentes de carbono
4. Nitrógeno

1. Agua.
Reacciones metabólicas.
2. Fuentes de Energía.
a. LUZ SOLAR.-ENERGIA FOTOSINTETICAS o fotógrafas.
b. COMP. QUIMICOS INORGÁNICOS U ORGÁNICOS .-puede ser
degradado para la obtención de energía por medio de reacciones
de oxido reducción (quimiosintesis). QUIMIOTROFAS O
QUIMIOSINTETICAS.

3. Fuentes de carbono.
Se clasifican en:
a. Autótrofas o litotrofas
Estas bacterias se desarrollan en ausencia de materia
orgánica, derivando el carbono necesario para su metabolismo de
sustancias inorgánicas simples como el CO2. En este grupo se
encuentran las bacterias del suelo.

3. Fuentes de carbono.
Se clasifican en:
b. Heterótrofas u organotrofas
En este grupo esta la mayoría de bacterias. Tienen como
fuente de carbono sustancias orgánicas más o menos complejas
como carbohidratos, lípidos y proteínas.

3. Nitrógeno.
Es un elemento indispensable para el desarrollo bacteriano, ya que
es constituyente de enzimas, proteínas y ácidos nucleicos, las
bacterias pueden obtenerla de fuentes inorgánicas (amoniaco,
nitritos, etc.) u orgánicas (proteínas, aminoácidos).

c. Metabolismo Bacteriano.
Se refiere a los procesos químicos que tienen
lugar dentro de la célula. Uno de los procesos es
transformar los nutrientes en sus componentes
celulares (Anabolismo o Biosíntesis) y otro proceso se
relaciona con la ruptura de compuestos químicos a
compuestos más simples para obtener energía
(Catabolismo)

1. Tiempo de Generación.
Es el intervalo de tiempo que transcurre en que una
célula se divide y da origen a la formación de dos células.
Ej. Escherichia coli el G = 20 min. Se dice que las bacterias
crecen en forma exponencial o logarítmica:

Esta se puede calcular conociendo el numero de células a
diferentes intervalos de tiempo. Como esta aumenta en
forma exponencial, podemos calcular en numero de
generaciones “n”, conociendo el numero de organismos
“N” en dos tiempos mediante la siguiente ecuación:

Donde N1 y N2 representan el numero de bacterias en el t1 y t2
𝐧 =
𝐋𝐎𝐆𝐍 𝟐 − 𝐋𝐎𝐆𝐍 𝟏
𝐋𝐎𝐆 𝟐

El tiempo de generación “tg” es igual al intervalo de tiempo
transcurrido entre t1 y t2 dividido entre el numero de
generaciones.
Tg =
𝐓 𝟐 − 𝐓 𝟏
𝐧

Ejercicio.-
Suponiendo que al minuto 0, al momento de
inocular el medio de cultivo, hay 100 y transcurridos a 90
minutos hay 800. si queremos calcular el tiempo de
generación de esa bacteria debemos realizar los siguientes
cálculos:

Ejercicio.-
𝐧 =
𝐋𝐎𝐆 𝟖𝟎𝟎 − 𝐋𝐎𝐆 𝟏𝟎𝟎
𝐋𝐎𝐆 𝟐
=
𝟐, 𝟗𝟎𝟑 − 𝟐
𝟎. 𝟑𝟎𝟏
= 𝟑 𝒈𝒆𝒏𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔
Tg =
𝟗𝟎 𝐦𝐢𝐧 − 𝟎 𝐦𝐢𝐧
𝟑
=
𝟗𝟎
𝟑
= 𝟑𝟎 min

2. Curva de Crecimiento
El crecimiento de una bacteria en un medio líquido
(batch), al que no se agregan ni se quitan sustancias, está
representado por una serie de fases o etapas, que se
denomina Curva de Crecimiento. El período de tiempo que
dura cada fase dependerá de las características de las
bacterias y del medio de cultivo.

En este caso aplicaremos modelos matematicos
entre ellos tenemos las siguientes:
a. Modelos de nivel primario
b. Modelos de nivel secundario
c. Modelos de nivel Terciario

a. Modelos de nivel primario
en este se describen cambios en el número de
microorganismos en función del tiempo. Los modelos se
pueden cuantificar por ejemplo en UFC/rnl, formación de
toxinas, productos metabólicos, absorbancia o
impedancia. Ejemplos de estos modelos son la ecuación
de Gompertz, la ecuación exponencial y el modelo
logístico. El de Gompertz es uno de los modelos más
utilizados para describir el desarrollo microbiano.

a.1. Modelo de Gompertz
Log N= A + Cexp{− exp −B t − M }

Log N= A + Cexp{− exp −B t − M }

a.2. Modelo de Gompertz y aplicaciones

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