Anteproyecto

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA Código
Facultad de Ciencias Agrícolas
Departamento de Ingeniería de Alimentos Página
Maestría en Ciencias Agroalimentarias

EFECTO DE PELÍCULAS ANTIMICROBIANAS SOBRE LA SUPERVIVENCIA DE Staphylococcus aureus EN
QUESO COSTEÑO ELABORADO CON DIFERENTES CONCENTRACIONES DE CLORURO DE SODIO

MARIA CLAUDIA CAMPO ESCOBAR

MARINELLA DEL CARMEN CRAWFORD BARRERA

DIRECTORA

LINDA MARÍA CHAMS CHAMS

MONTERÍA

AGOSTO DE 2010

1.INFORMACIÓN GENERAL DEL PROYECTO

Título: EFECTO DE PELÍCULAS ANTIMICROBIANAS SOBRE LA SUPERVIVENCIA DE Staphylococcus aureus EN
QUESO COSTEÑO ELABORADO CON DIFERENTES CONCENTRACIONES DE CLORURO DE SODIO.

Programa de Ingeniería de Alimentos
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Nombre de las Estudiante María Claudia campo escobar C.C. : 1102820709
Marinella del Carmen Crawford barrera C.C. : 1064985540
E-mail: mary16_176@hotmail.com Teléfono: 301 754 3139

macraba_linda@hotmail.com Teléfono: 7744094 – 301 710 5697
Dirección de Correspondencia: kra 25 # 19 – 18 Barrio 7 de agosto de Sincelejo

Kra 27 # 953 Barrio 24 de mayo de Cerete

Nombre Grupo(s) de Investigación Cód. GrupLAC Clasificación
INVESTIGACIÓN EN PROCESOS AGROINDUSTRIALES COL 0012186 B

Línea de Investigación: Ciencias y Tecnología de Lácteos

Lugar de Ejecución del Proyecto: Universidad de Córdoba ( sede central y sede Berástegui)

Duración de Proyecto (en meses): 11 meses

Tipo de Proyecto:

Investigación Básica: Investigación Aplicada: X

Financiación Solicitada:

Valor Solicitado a la Universidad de Córdoba: $ 25’000.000.oo

Valor Solicitado a Entidades Externas: $ 20’000.000.oo

Valor Total del Proyecto: $ 45’000.000.oo

Área:

Línea estratégica: Sistemas productivos y Seguridad alimentaría

Descriptores/Palabras claves: Pediocina, ETAs, patógeno, conservación.

Sugiera dos nombres de Investigadores con capacidad para evaluar la propuesta:

Nombre, e-mail Virginia Consuelo Rodríguez Rodríguez e-mail: consuelorr1@yahoo.com

Nombre, e-mail Rafael Enrique Olivero Verbel e-mail: rafaelolivero@ gmail.com

2.RESUMEN DEL PROYECTO

La fabricación del queso costeño en el departamento de Córdoba se realiza de manera artesanal, con
leche cruda, bajo condiciones higiénico-locativas no deseables, exposición durante su traslado,
conservación y expedición, hecho que pueden convertir a este alimento en un vehículo de
microorganismos patógenos. La contaminación del queso por Staphylococcus aureus, incide

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directamente en la salud humana por ser un microorganismo que afecta negativamente la salud de los
consumidores, relacionándose éste con la presencia de diarreas y complicaciones sistémicas, de
importancia para la Salud Pública por el alto costo particular y social. El objetivo de este proyecto se
basa en la utilización de películas antimicrobianas en queso costeño elaborado con diferentes
concentraciones de Cloruro de sodio para inhibir el crecimiento de S. aureus, brindando una alternativa
atractiva, que puede convertirse con el tiempo en una práctica de enorme interés tecnológico, y
contribuir a la conservación de un alimento que requiere de la eliminación o limitación de la habilidad
de los microorganismos patógenos de crecer, y donde el empacado representa una forma efectiva de
limitar la contaminación cruzada del producto. Para esta investigación se desarrollaran películas
antimicrobianas con pediocina, los quesos costeños con diferentes concentraciones de cloruro de sodio
se preparan con leche cruda y pasteurizada. El análisis microbiológico se realizará bajo la metodología
recomendada por la FDA (Food and Drug Administration, 2003) y la identificación serológica se realizará
bajo el esquema de Kauffman- White (Popoff and Le Minor, 2001). Se utilizará un diseño
completamente al azar (DCA) con arreglo factorial de 2x2x4 con 16 tratamientos y tres repeticiones
para un total de 48 unidades experimentales y los resultados obtenidos serán analizados a través del
software estadístico R y presentados en un documento con el análisis y la interpretación de los mismos
(Ihaka R. & Gentleman R., 1996).

3.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN

En el departamento de Córdoba, zona ganadera por excelencia en Colombia, se ha estimado una
producción diaria de 1´060.510 litros de leche (Berrocal, 2004) y un 70% de ésta se destina a la
elaboración de queso, empleándose en su mayoría sistemas artesanales (Oliver et al., 2005). El queso
costeño, es de alto consumo en la población del departamento y la totalidad que se produce se prepara
con leche cruda, sin ningún tipo de conservante convirtiéndolo en un alimento con alto riesgo de
contaminación desde el momento de su fabricación hasta su comercialización, permitiendo la
vehiculización de bacterias productoras de Enfermedades Transmitidas por Alimentos (ETAs) como
Leptospira spp., Brucella spp., Salmonella spp. Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes y
Mycobacterium spp. (Calderon et al., 2006). Este hecho se ve agravado por factores predisponentes que
favorecen su contaminación, como la carencia de registros sanitarios en los expendios, inadecuada
limpieza de pisos, paredes y techos, condiciones de exposición, de ventilación e iluminación y
manipulación inadecuada del producto (Martínez et al., 2006).

Las ETAs constituyen un problema mundial y nacional, que en las últimas décadas se ha complicado por
factores asociados a cambios globales. Entre estos cambios se pueden señalar: el crecimiento de la
población, la pobreza, la urbanización en los países subdesarrollados, la aparición de nuevos agentes
infecciosos y/o mutantes con una mayor patogenicidad (INS, 2007). Es difícil hacer estimaciones del
verdadero alcance de las enfermedades de transmisión alimentaría en el mundo. El Centro para el

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Control y la Prevención de Enfermedades -CDC- estima que hay 325,000 hospitalizaciones y 5,000
muertes relacionadas con las enfermedades transmitidas por los alimentos cada año solo en Estados
Unidos (INS, 2007). En Colombia, los datos del Sistema de Información y Vigilancia Epidemiológica de las
Enfermedades, SIVIGILA, del año 2005 indican que hubo 7.941 casos de enfermedades transmitidas por
alimentos, originados principalmente por el consumo de pescados, agua, carne de ganado (Yánez, et
al., 2008), leche, huevos, pollo y vegetales frescos (CAREC, 2008).

Productos lácteos como el queso costeño que requieren de manipulación y están listos para el consumo
humano son uno de los principales vehículos de las intoxicaciones alimentarias con alta frecuencia en
Colombia. Los principales agentes causales de enfermedades transmitidas por alimentos (ETAs) en
nuestro país son Salmonella sp y S. aureus, los cuales ocupan los primeros lugares de los reportes
anuales de la red de vigilancia en salud pública en Colombia (Vanegas et al., 2008, Torres et al., 2004). El
queso costeño, es un producto que se caracteriza por ser elaborado con leche de vaca cruda, prensado
sólido poco fermentado, ligeramente ácido (pH entorno a 6,6) características que sumadas a las
condiciones inadecuadas de elaboración, conservación y transporte del producto permiten el desarrollo
de muchos microorganismos propios de la leche y de contaminación ambiental (Martínez et al., 2006).

La fabricación artesanal de queso constituye un renglón importante en la economía de muchos
pobladores de la zona; siendo un producto de consumo masivo, altamente valorado por su gran valor
nutricional, alto contenido en proteína y digestibilidad. Además, es un producto de bajo costo, que
puede ser adquirido por la mayoría de consumidores, características que le confieren gran demanda en
el mercado; razón de peso para que los responsables de su fabricación y comercialización garanticen la
distribución de un producto de excelente calidad sensorial, nutricional y microbiológica.

La utilización de películas antimicrobianas que han encontrado un amplio campo de aplicación en el
sector alimentario como bioconservante, convirtiéndose en una práctica de enorme interés tecnológico.
La conservación de un alimento requiere de la eliminación o limitación de la habilidad de los
microorganismos patógenos de crecer, y del empacado para limitar la recontaminación. Desde una
perspectiva de seguridad alimentaria, las películas cumplen con dos funciones: prevenir la
contaminación y alargar la efectividad de los métodos de conservación del alimento. La creciente
demanda de alimentos de alta calidad y con larga vida de anaquel, en conjunto con el reclamo
ambiental de reducir los desperdicios sólidos, ha incrementado el interés en la investigación sobre
recubrimientos comestibles con antimicrobianos incorporados a la película, ya que éstos sirven como
barreras de protección y conservación, para preservar las características y prolongar la vida de anaquel
de los alimentos (Chen and Hoover, 2003).

Considerándose importante realizar esta investigación donde se evalúa el efecto de películas
antimicrobianas en Staphylococcus aureus (uno de los principales causantes de intoxicación alimentaria
en alimentos manipulados) en queso costeño preparado con diferentes concentraciones de Cloruro de
Sodio, puede aportar información de importancia a los fabricantes del producto, que se apropiarán de
esta tecnología sencilla, económica y de fácil aplicación para mejorar la calidad microbiológica del

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producto y alargar su vida útil, comercializando un queso con valor agregado que beneficie a los
fabricantes por el aumento en la comercialización de un producto de mejor calidad y a los consumidores
por adquirir un alimento más sano e inocuo. Además, los organismos de Salud Pública con base en los
resultados obtenidos en esta investigación, podrán organizar campañas educativas y sanitarias sobre
producción, conservación y comercialización de queso costeño apto para el consumo y así contribuir a
minimizar la morbimortalidad asociada a infecciones vehiculizadas por este alimento.

Por lo tanto en esta investigación se busca ofrecer a los productores una tecnología innovadora y
económica que contribuya mejorar la conservación del queso costeño en el departamento de Córdoba,
mediante la utilización de películas antimicrobianas que contribuirán a hacer de este producto un
alimento más inocuo.

4.ESTADO DEL ARTE

4.1 EMPAQUES

Desde sus inicios, el hombre instintivamente ha protegido a los alimentos. Se cree que los primeros
empaques consistieron en hojas, piel de animales, conchas y huesos. En 1856 se elaboraron los
primeros empaques a partir de celulosa y en 1907 fue descubierto el plástico fenol formaldehído. A
partir de este momento, una serie de descubrimientos e innovaciones dieron lugar a la gran diversidad
de materiales de empaque empleados hoy en día (Hong and Krochta, 2006). Tradicionalmente, los
empaques han sido útiles como una barrera “inerte” que protege a los alimentos frente al medio
ambiente. Anteriormente, la selección de los mismos se realizaba considerando únicamente la
estabilidad de los sustratos a los que protegían (Cha y Chinnan, 2004). Sin embargo, la demanda
creciente por alimentos sanos, seguros y frescos dio origen al desarrollo de empaques que además
brindar protección frente al medio ambiente, oxígeno y humedad, mantuvieran la calidad sensorial,
nutricional y microbiológica del producto empacado (Han, 2000b; Ouatara et al., 2000). Esta nueva
generación de empaques es conocida como “empaques activos”.

4.1.1 Empaques activos. Dentro de esta clasificación se encuentran los sistemas absorbedores y de
liberación. Ejemplos del primer grupo son los “secuestradores de oxígeno”, absorbedores de humedad,
y control de la generación de CO2 y etileno (Suppakul et al., 2003). Asimismo, existen sistemas
absorbedores de malos olores como aminas y aldehídos; así como absorbedores de luz UV, entre otros.
Los sistemas de liberación, incluyen emisores de CO2, etileno, dióxido de azufre, sabores y pesticidas.
Adicionalmente, existen sistemas liberadores de agentes antioxidantes y antimicrobianos (Ahvenaine,
2000). Éstos últimos pueden elaborarse mediante la adición ya sea de ácidos orgánicos y sus sales
(Lungu y Johnson, 2005), lisozima, antibióticos, alcoholes (Han, 2000), sistema lactoperoxidasa (Min et
al. 2005), la lactoferrina (Min y Krochta, 2005), aceites esenciales, y desde luego, bacteriocinas (Cha y
Chinnan, 2005).

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4.1.2 Películas y recubrimientos comestibles. Una película o un recubrimiento comestible se definen
como una capa delgada de material que puede ser ingerida por el consumidor. Puede ser aplicada sobre
o entre los alimentos por inmersión, cepillado, rociado o enrollado (Wu et al., 2002), y funciona como
una barrera selectiva contra la transmisión de gases tales como el CO 2 y el O2, vapores y solutos, además
de proporcionar integridad mecánica y manejo de los alimentos (Krochta y Mulder-Johnson, 1997; Wu
et al., 2002). Además de sus propiedades de barrera, las películas y recubrimientos comestibles pueden
actuar como acarreadores de aditivos funcionales para alimentos tales como antioxidantes, sabores,
nutrientes y antimicrobianos (Wu et al., 2002; Cha y Chinnan, 2004;)

Este tipo los materiales, a diferencia de los polímeros sintéticos, provienen de fuentes naturales y son
biodegradables (Zhang and Han, 2006). Adicionalmente, producen menos basura, son efectivos y
pueden ofrecer protección al alimento una vez abierto el empaque (Cha y Chinnan, 2004). Sin embargo,
es importante señalar que los materiales de empaque comestibles de ninguna manera pretenden
sustituir a los sintéticos, ya que su utilidad se basa en su capacidad para actuar en conjunto para
mejorar la calidad del los alimentos, extender la vida de anaquel y, de esta manera, mejorar la eficiencia
de los materiales de empaque (Bourtoom, 2008).

4.1.2.1 Películas de celulosa y derivados. Es el más abundante de todos los materiales orgánicos, forma
parte de los tejidos fibrosos de las plantas. Además está presente en vegetales y otros alimentos. La
carboximetilcelulosa (CMC) es un éter de celulosa que se obtiene por reacción de la celulosa en medio
básico con el ácido monocloroacético. La celulosa es soluble en agua, su solubilidad aumenta mediante
tratamiento con álcalis que hincha la estructura, seguida por la reacción con ácido tricloroacético,
cloruro de metilo u óxido de propileno produciendo la carboximetilcelulosa (CMC),
hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) o hidroxipropilcelulosa (HPC) Formación de películas: La CMC
aniónica y la MC no aniónica, HPMC y HPC poseen excelentes características formadoras de películas. La
HPC derivada de la celulosa, es un polímero termoplástico que puede ser moldeado por inyección o
extrusión, es comestible y biodegradable.

Las películas de acetato de celulosa no son buenas barreras para la humedad y los gases, pero son
excelentes para ciertos productos con humedades altas a causa de su respiración, debido a que no
forman condensados. Es buena barrera a las grasas y aceites, aunque la sustitución química de celulosa
es generalmente de biodegradación lenta, el acetato de celulosa presenta mineralización, así, aunque el
acetato de celulosa no es comestible parece ser biodegradable. La utilidad de la celulosa es el comienzo
del material para películas comestibles y biodegradables que pueden aumentarse por modificaciones
químicas de la metilcelulosa (MC), hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) y carboximetilcelulosa (CMC) estas
películas de éter de celulosa poseen fuerza moderada, resistencia a grasas y aceites y son flexibles,
transparentes, inoloras, insaboras, solubles en agua, moderada barrera a la humedad y al oxígeno.
Metilcelulosa y HPMC se usan también en cubiertas de comprimidos farmacéuticos y como ingredientes
en la elaboración de sacos comestibles para alimentos (EIA, 2007).

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4.2 PELÍCULAS ANTIMICROBIANAS

4.2.1 Definición, modo de acción y clasificación. Las películas con actividad antimicrobiana son las más
prometedoras (Suppakul et al., 2003). Este sistema es capaz de inhibir microorganismos patógenos o
causantes de deterioro que podrían contaminar a un alimento (Han, 2000a y b). Su mecanismo de
acción se basa en la extensión de la fase de latencia y la reducción de la velocidad de crecimiento de los
microorganismos, lo cual prolonga la vida de anaquel y mantienen la seguridad microbiológica de los
alimentos (Han, 2000b). Las películas antimicrobianas se clasifican en 2 grupos: los que contienen un
agente antimicrobiano que migra de la superficie hasta el interior del alimento, o los que actúan sobre
los microorganismos presentes en la superficie del alimento sin que el agente antimicrobiano migre
(Suppakul et al., 2003).

4.2.2 Antecedentes. Los primeros reportes sobre la incorporación de bacteriocinas como compuestos
antimicrobianos “naturales” se realizaron en biopolímeros y corresponden a Cutter y Siragusa (1997) y a
Ming et al. (1997). Cutter y Siragusa elaboraron un gel comestible a partir de alginato de calcio
adicionado con Nisina para inhibir el crecimiento de Brochotrix thermosphacta en carne molida (Pérez
et al., 2006). Por su parte, Ming et al. (1997) incorporaron las bacteriocinas Nisina y Pediocina en
películas de celulosa las cuales fueron capaces de inhibir completamente el crecimiento de L.
monocytogenes durante 12 semanas en pollo, jamón y carne de vacuno.

Posteriormente, Padgett et al. (1998) demuestran que el espectro inhibitorio de la Nisina puede
ampliarse contra bacterias Gram-negativas tales como E. coli si la bacteriocina se emplea en
combinación con lisozima y EDTA. Luego, Cutter et al. (2001) observan que la actividad antimicrobiana
de la Nisina era retenida en nylon y que éste era útil para inhibir el crecimiento de Lactobacillus
helveticus y Brochotrix thermosphacta en superficies de canales de vacuno. Scannell et al. (2000)
incorporaron Nisina y lacticina 3147 en un polímero de polietileno/poliamida y en celulosa. Natrajan y
Sheldon (2000) incorporaron Nisina, EDTA, ácido cítrico, tween 80 en polímeros sintéticos y en papel
absorbedor de humedad de productos cárnicos para inhibir el crecimiento de Salmonella tiphymurium
en piel y muslos de pollo. Aunque la incorporación de compuestos antibacterianos puede realizarse
tanto en materiales sintéticos como naturales, la atención se ha enfocado más hacia la incorporación de
compuestos antibacterianos en biopolímeros, ya que éstos, además de funcionar como barreras
selectivas contra la transmisión de gases, vapores, solutos, pueden proporcionar protección mecánica y
funcionar como acarreadores de aditivos, antioxidantes, nutrientes y compuestos antibacterianos,
además de que tienen la ventaja adicional de ser sustratos biodegradables (Wu et al., 2002; Khwaldia et
al., 2004). Hofman et al. (2001) elaboraron películas de zeína adicionadas con EDTA, ácido láurico y
Nisina para inhibir el crecimiento de Listeria monocytogenes y Salmonella enteritis. Asimismo, Cha et al.
(2002) elaboraron películas de alginato de sodio y κ- carragenina adicionadas con EDTA y lisozima,
Nisina, y extracto de semilla de uva las cuales fueron activas contra Micrococcus luteus, Listeria innocua,
Salmonella enterditis, Escherichia coli y Staphylococcus aureus. Finalmente, Eswaranandam et al. (2004)

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incorporaron ácidos orgánicos y Nisina en películas de soya las cuales fueron activas contra Listeria
monocytogenes, E. coli O157:H7 y Salmonella gaminara.

Mauriello et al. (2004) elaboran películas de polietileno de manera industrial con actividad antilisteria
mediante la adición de la bacteriocina producida por Lactobacillus curvatus 32 y Eswaranandam et al.
(2004) incorporaron ácidos orgánicos y nisina en películas de soya las cuales fueron activas contra
Listeria monocytogenes, E. coli O157:H7 y Salmonella gaminara. Finalmente, Quintero-Salazar et al.,
(2005) reportaron la elaboración de películas y recubrimientos elaborados a partir de zeína de maíz y
aislado de proteína de suero de leche, adicionados con pediocina que presentaron actividad contra L.
innocua.

Asimismo, Quintero-Salazar (2006) reportó el desarrollo de películas que presentaron actividad contra 3
cepas más de Listeria monocytogenes, así como el desarrollo de recubrimientos, con estos mismos
materiales, que fueron capaces de inhibir el desarrollo de L. innocua en salchichas durante el
almacenamiento. La importancia de incorporar bacteriocinas en materiales de empaque es
sumamente relevante ya que al incorporarse podrían ser más eficientes debido a una migración lenta y
controlada sobre la superficie del alimento (Quintavalla y Vicini, 2002), contrariamente a la adición
directa en donde se ha observado una rápida pérdida de actividad probablemente debido a la presencia
de proteasas (Pérez et al., 2006) y a la reacción cruzada entre las bacteriocinas con los componentes de
los alimentos tales como lípidos y proteínas (Quintavalla y Vicini 2002; Mauriello et al., 2005).

4.3 Bacteriocinas de las bacterias lácticas. Las bacteriocinas son polipéptidos activos, sintetizados vía
ribosomal por bacterias lácticas. Se caracterizan por presentar un efecto antagónico contra especies de
microorganismos taxonómicamente relacionadas, ya sea patógenos y/o causantes de deterioro (Cotter
et al., 2005). Dentro de los géneros de bacterias lácticas productores de bacteriocinas se encuentran
Lactococcus, Leuconostoc, Lactobacillus, Pediococcus y Enterococcus (Vásquez et al., 2009). El término
“colicina” se asignó en 1925 a proteínas antibacterianas de alto peso molecular producidas por varias
bacterias de la familia Enterobacteriaceae (Ray et al., 2001; Cotter et al., 2005). Más tarde el término
bacteriocina fue empleado para designar a los péptidos antimicrobianos producidos por bacterias
lácticas. En 1953 la empresa inglesa Aplin & Barret en Dorset, Inglaterra lanzó al mercado un
concentrado de Nisina conocido como Nisaplin® (Delves-Broughton, 1990). En 1969, la Nisina fue
valorada como segura para su uso en alimentos por la Food and Agriculture Organization /Word Health
Organization. En 1983 fue incorporada en la lista de aditivos para alimentos de la Unión Europea (Cotter
et al. 2005) y en 1988 fue aprobada por la Food Drug Administration (FDA) para ser usada en quesos
fundidos pasteurizados (Chen y Hoover, 2003). En el 2001, su empleo ya había sido aprobado en 40
países.

En las Bacteriocinas se han centrado la mayor parte de estudios en los últimos años, desarrollándose
diversas investigaciones en torno a su detección, producción, purificación, forma de acción,
caracterización bioquímica, propiedades bactericidas, microorganismos inhibidos o sensibles y

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aplicación con éxito en la biopreservación de alimentos (Castellano et al., 2008; Suárez et al., 2008; Lade
et al., 2006; Ogunbanwo et al., 2003; Fiorentini et al., 2001).

Las bacteriocinas de bacterias lácticas son generalmente estables a pH ácido o neutro, indicando una
adaptación al entorno natural de las bacterias que las producen. Además algunos extractos de
Lactobacillus plantarum y Lactobacillus brevis presentan estabilidad al calentamiento a 50 y 80 °C,
propiedad que es importante para asegurar el control de microorganismos en algunos procesos de la
industria alimentaria (Gutiérrez et al., 2005).

En 1993 se clasifican las bacteriocinas según su espectro de inhibición solo en dos grupos: A)
Bacteriocinas activas frente a cepas taxonómicamente relacionadas. B) Bacteriocinas con un amplio
rango de actividad frente a bacterias gram positivas (Yamazaki et al., 2005). Estudios recientes también
manifiestan actividad antagónica de las bacteriocinas producidas por bacterias gram positivas contra
microorganismos gram negativos (Todorov et al., 2005).

El espectro de inhibición de las bacteriocinas o sus extractos, puede verse afectado según el tratamiento
a que son sometidos, como liofilización, concentración del sobrenadante, purificación y neutralización
entre otros. En el caso particular de los extractos de bacteriocinas, la actividad es mayor cuando son
concentrados, pero es necesario tener en cuenta la termoresistencia para evitar la alteración de la
funcionalidad de la bacteriocina. (Gutiérrez et al., 2005).

La clasificación de las bacteriocinas de acuerdo a características físicas, químicas y genéticas es descrita
por varios autores (Castellanos et al., 2008; Feria, 2007; Requena et al., 1995;) que coinciden en
mencionar las siguientes clases:

Clase I - Lantibióticos: Son pépticos pequeños (menos de 5000 Da), que contiene en su estructura
aminoácidos atípicos o modificados caracterizado por la presencia de aminoácidos no comunes como
lantionina, metillantionina y a aminoácidos insaturados como dehidroxilamina y dehidrobutirina,
referenciados como lantibióticos. A este grupo pertenece la nisina, que es la bacteriocina mejor
caracterizada, y se comercializa para uso como aditivo alimentario (Gálvez et al., 2007). Su aplicación
alimentos es amplia, pues actúa adecuadamente a pH ácido lo que permite su uso en alimentos
fermentados. Otros ejemplos de este grupo son la lacticina 481 y lacticina S.

Clase II: Son péptidos pequeños termoestables (menos de 10000 Da). Ej. Lactacina B, Lactocina 27. Esta
característica de termoresistencia parece estar relacionada con su estructura molecular, normalmente
compuesta por pépticos pequeños que no presentan estructura terciaria. Esta característica la hace
atractiva para la utilización en la industria de alimentos, porque resistiría tratamientos térmicos.

Clase III: Proteínas termolábiles de peso molecular mayor 30000 Da. Ej. helveticina J. Más
recientemente Castellano y colaboradores (2008) reportaron que la última revisión de la clasificación las

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divide en dos categorías principales: los lantibióticos que contienen lantioninas (clase I) y las
bacteriocinas que no contiene lantionina (clase II), mientras que la clase general; proteínas termolábiles
(es la clase III de bacteriocinas) constituyen un grupo llamado bacteriolisinas.

Las técnicas normalmente utilizadas para la obtención de las bacteriocinas son: precipitación con sulfato
de amonio (Enan 2006; González et al., 1994; Remiger et al., 1999), precipitación con ácido tricloro
acético (Suárez et al., 2008; Feria, 2007;Gutiérrez et al., 2005), precipitación con cloroformo (Feria,
2007), adsorción en columnas (Ganzlec et al., 1999), entre otros. Así mismo otros investigadores
trabajan con el extracto crudo que contiene la bacteriocina después de neutralizado para inhibir la
acción de los ácidos orgánicos (Gómez F., 2005; Fiorentini et al., 2001).

4.3.1 Pediocina. El término “pediocinas” se da a los péptidos antimicrobianos sintetizados vía ribosomal
por bacterias lácticas del género Pediococcus, incluyendo especies tales como P. acidilactici, P.
pentosaceus y P. parvulus, las cuales se caracterizan por ser Gram-positivas, sin motilidad, facultativas y
homolácticas. Algunas bacterias del género Pediococcus, aisladas de productos cárnicos, lácteos y
vegetales, pueden producir la misma Pediocina, tal es el caso de la Pediocina más estudiada la PA-1/AcH
(Ray, 2000).

4.3.1.1 Estructura. La pediocina PA-1/AcH es una molécula de 44 aminoácidos con un peso molecular de
4628 Da. Carente de residuos de prolina, fenilalanina, leucina, ácido glutámico y arginina. Debido a la
presencia de 4 lisinas y 3 histidinas es una molécula catiónica con pI 9.6; su carga neta varía con el pH
del medio. Es una molécula hidrofóbica ya que presenta una gran proporción de aminoácidos no
polares.

4.3.1.2 Propiedades fisicoquímicas. Las características fisicoquímicas de la pediocina son similares a las
de otras bacteriocinas sintetizadas vía ribosomal de bacterias Gram-positivas, particularmente de
aquéllas llamadas como “bacteriocinas tipo pediocina” o “de la familia de las pediocinas” (Ray y Miller,
2002).

4.3.1.3 Solubilidad. La pediocina es soluble en soluciones acuosas diluidas. Sin embargo, debido a su
naturaleza hidrofóbica las moléculas tienden a formar agregados, sobre todo si se encuentran en alta
concentración y especialmente a valores de pH por arriba de 6.0 (Ray y Miller, 2002). Este fenómeno es
más evidente en preparaciones semipurificadas (Martinez et al, 2000a).

4.3.1.4 Factores que afectan la actividad de la Pediocina. La pediocina resiste tratamientos térmicos de
80°C durante 60 minutos y de 100°C durante 10 minutos (Martinez et al, 2000a). Sin embargo, se
desnaturaliza a 121°C durante 15 minutos, debido a la interacción con algunos componentes del medio
y a la oxidación de las moléculas de metionina a sulfóxido de metionina ( CH2- CH2-S-CH3 → CH2- CH2-
S-CH3) El grado de inactivación dependerá de factores como el pH (Ray y Miller, 2002). La actividad de la
pediocina se ve afectada por la presencia de enzimas tales como quimotripsina, tripsina, ficina, papaína

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y proteasas:IV, IX, X, XIV y XIX. En general no son sensibles a las lipasas, amilasas, RNAasas (Ray y Miller,
2002), fosfolipasa C, catalasa, lisozima y DNAasas (Martinez et al, 2000ª). Asimismo, muestra gran
estabilidad en un intervalo de pH de 3 a 9. También se ha observado que retiene totalmente su
actividad después del tratamientos químicos con acetona (100%), cloroformo (80%), alcohol etílico
(80%), hexano (80%), acetonitrilo (70%), EDTA (19 mM), SDS (1%) y TRIS (0.6M). En contraste, su
actividad se ve reducida en presencia de 10% de formaldehído. Cationes tales como Ca2+, Mg2+, Mn2+,
K+, Na+, no reducen la actividad de la pediocina. No obstante, los aniones como Cl-, (PO4)3- reducen su
actividad bactericida (Ray y Miller, 2002).

Otro de los factores que podría afectar la actividad de la pediocina PA-1/AcH es la presencia de otras
bacteriocinas. La eficacia de la pediocina PA-1/AcH puede ser aumentada cuando se usa en combinación
de la nisina. Asimismo, se ha observado que la Pediocina en combinación con Nisina A puede tener
efecto sinergista y bactericida contra cepas estresadas de bacterias Gram positivas y Gram negativas
patógenas y causantes de deterioro comúnmente presentes en alimentos. Otros compuestos que han
mostrado incrementar la actividad antimicrobiana de la Pediocina son el ácido láctico, el EDTA y la
lisozima (Ray y Miller, 2002).

4.4 EL QUESO COSTEÑO

El queso costeño es un producto autóctono de la costa Atlántica, que se elabora de forma artesanal, con
alto contenido de sal y baja humedad y es utilizado principalmente en la industria de panadera. Es un
producto fresco, no ácido, prensado, no madurado, elaborado a partir de la leche de vaca. Por su baja
humedad se puede clasificar como un queso semiduro con un contenido alto de grasa. La forma
tradicional de este queso es el de bloques rectangulares, de color blanco o crema con poco brillo, de
superficies irregulares. La textura es abierta con algunos ojos mecánicos, que se deshace cuando se
frota en los dedos (Universidad Nacional de Colombia, 2008).

Es un producto alimenticio con una alta probabilidad de contaminación desde el momento de su
elaboración, transporte, conservación y consumo, haciendo de este un producto supremamente
vulnerable a la colonización de patógenos como Salmonella y S. aureus. La higiene de este alimento se
relaciona con un conjunto de condiciones y medidas necesarias para garantizar la seguridad y salubridad
del mismo, incluyendo la manipulación por el consumidor desde el momento en que adquiere el
alimento en un punto de venta hasta que lo prepara y consume. La seguridad alimentaria, por su parte,
se logra mediante el adecuado control de la calidad de la materia prima durante su procesamiento
hasta obtener un producto manufacturado óptimo, pero también es crucial lograr condiciones
adecuadas de almacenamiento, transporte y manipulación del producto final en los mercados donde se
comercializa este producto. Los establecimientos donde es comercializado el queso costeño deben
cumplir todas las normas higiénicas y sanitarias y estar controlados por las autoridades competentes
(FAO/OMS, 2005).

Página

Este alimento puede contaminarse con diferentes tipos de agentes que pueden alterar o no sus
características y en dependencia del agente contaminante se distinguen la contaminación física, la
química y la biológica. Esta última es la más estudiada, ya que los microorganismos causan la mayoría de
las intoxicaciones alimentarias. (Frazier et al., 2003). Los principales agentes causales de Enfermedades
Transmitidas por Alimentos (ETA) en Colombia son Salmonella spp. y S. aureus, los cuales ocupan los
primeros lugares de los reportes anuales de la red de vigilancia en salud pública en Colombia, los
productos lácteos y aquellos que requieren de manipulación y están listos para el consumo humano,
son los más relacionados con este tipo de brotes (Vanegas et al., 2008). El consumo de leche cruda, los
procesos inadecuados de pasteurización y/o la contaminación post-proceso son algunas de las razones
que pueden causar brotes potenciales en la población. Salmonella fue el único patógenos presente en la
leche cruda almacenada en tanques refrigerados en un estudio realizado por Flores Hernández Marinée
en el 2006, al determinar la incidencia de los patógenos Escherichia coli O157:H7, Listeria
monocytogenes y Salmonella spp.).

4.4.1 Staphylococcus aureus. El género Staphylococcus, es uno de los grupos bacterianos más
estudiados; es un coco Gram positivo, catalasa y coagulasa positivos, se hallan en la piel y mucosas y
pueden llegar a los alimentos a través de manipuladores de alimentos con infecciones piógenas agudas
o por portadores asintomáticos, que los albergan en fosas nasales y faringe (Boyce, 1998; Al-Shemari et
al., 2007) asociándose, entonces, su presencia en alimentos a una inadecuada manipulación o al empleo
de materia prima contaminada constituyéndose, a su vez, en fuente de diseminación a nuevos
hospedadores susceptibles de adquirir la infección. Su metabolismo es de tipo fermentativo, son
aerobios y anaerobios facultativos. Son capaces de fermentar la glucosa sin producción de gas y
produce acetin metil carbinol. Fermentan el manitol con formación de ácidos y puede hacerlo en
anaerobiosis y no hidrolizan el almidón (Murray et al., 2006).

Staphylococcus aureus, es un importante patógeno humano, se considera una bacteria osmotolerante,
capaz de crecer en una actividad de agua (aw) baja como 0,86. Las enfermedades que causa incluyen
infecciones agudas como la sepsis y toxemias, entre las que están: Síndrome de Shock Toxico
Estafilocócico (SSTE), Síndrome de Piel Escaldada Estafilocócica (SPEE) e Intoxicación Alimentaria
Estafilocócica (Murray et al., 2006). El S. aureus, posee una amplia gama de factores de virulencia
catalogados en toxinas, enzimas y factores estructurales, sustancias agresivas asociadas con la
capacidad de esta bacteria para producir la enfermedad. Varían desde componentes de la membrana
celular como los ácidos teicoicos hasta exoenzimas que incluyen estafiloquinasa, hialuronidasa,
fosfatasa, coagulasa, catalasa, proteasa, nucleasa, lipasa, leucocidina, hemolisinas y las enterotoxinas,
que causan la intoxicación alimentaria, convirtiéndolo en uno de los microorganismos más ampliamente
estudiados en la industria de alimentos (Dos Santos, 2007).

La intoxicación alimentaria causada por Staphylococcus es el nombre dado a la condición causada por
las enterotoxinas producidas por algunas cepas de S. aureus. La aparición de los síntomas de esta
intoxicación es usualmente rápida y en la mayoría de los casos severa, dependiendo de la

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susceptibilidad individual a la toxina, de la cantidad de alimentos contaminados ingeridos, de la
cantidad de toxinas presentes en los alimentos consumidos y de la salud general del hospedero. Los
síntomas más comunes son náuseas, vómito, calambres abdominales y postración. Una dosis de toxina
de menos de 1.0 microgramo por alimento contaminado producirá los síntomas de intoxicación
alimentaria causada por Staphylococcus. Este nivel de toxina se alcanza cuando la población de S.
aureus excede los 100.000 organismos por gramo de alimento (FOOD- INFO, 2009).

El queso blanco constituye uno de los principales alimentos dentro de la pirámide nutricional, ya que es
una buena fuente de proteínas, vitaminas y minerales en especial de calcio (Torres E., 2007). Debido al
tipo de proceso que conlleva su manufacturación, este alimento también es un caldo de cultivo de
microorganismos, y por su alta salinidad, favorece a las especies de Staphylococcus. Aunado a ello, a
veces no se siguen las normas de higiene adecuadas, lo que trae como consecuencia que el producto
obtenido resulte contaminado o que esta contaminación se genere después de elaborado,
posiblemente como consecuencia de un mal almacenamiento o a la exposición ambiental durante la
comercialización y/o por parte de los manipuladores de alimentos y en los hogares de los consumidores.
Por lo anteriormente expuesto se debe considerar todos los segmentos de la cadena alimentaria, en su
integridad desde la producción primaria hasta el consumo, donde cada elemento tiene potencial de
influir sobre la inocuidad del producto, convirtiendo a ésta en una vía potencial de transmisión de
microorganismos resistentes desde los animales y el ambiente al hombre (Espinoza et al., 2008).

4.4.1.1 Crecimiento de Staphylococcus aureus. Son capaces de crecer en presencia de un 40% de bilis.
Soportan tasas elevadas de cloruro sódico. La temperatura óptima de crecimiento va de 35 a 40ºC y el
pH óptimo oscila entre 7,0 y 7,5 aunque soportan pHs mucho más extremos. Poseen una enzima,
coagulasa que los diferencia del resto de las especies del género, esta tiene la facultad de reaccionar
con el fibrinógeno dando lugar a un coágulo de fibrina (Murray et al., 2006).

El Staphylococcus aureus, es inhibido por la Pediocina, comportándose esta bacteriocina en un potente
inhibidor de esta bacteria (Marcen, 2000). Se han realizado diferentes estudios que demuestran la
efectividad de las bacteriocinas provenientes de BAL contra cepas de L. monocytogenes, E. coli y S.
aureus: Kalmokoff, et al. (1999), Eppert et al. (1997), Rodríguez et al. (2002) y Muriana (1996), han
reportado la aplicación de pediocina y otras bacteriocinas para el control de cepas de S. aureus y
Listeria spp., resistentes a temperaturas de refrigeración y a tratamientos con desinfectantes
convencionales en la industria alimentaria.

4.4.2 Estudios relacionados.

La incidencia de las enfermedades transmitidas a través de los alimentos causada por microorganismos
contaminantes no es precisa, debido a las grandes limitaciones que existen en el actual sistema de
información epidemiológica. Los centros de control y prevención de enfermedades, de los Estados
Unidos de América, estiman que las enfermedades pueden afectar cada año hasta el 30% de la
población de los países industrializados; se calcula que cada año 1,7 millones de niños de entre 0 y 15

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años mueren de diarrea causada por microorganismos presentes en el agua o los alimentos. (OMS.
2001). Cada año ocurren en los Estados Unidos 76 millones de casos de enfermedad transmitida por los
alimentos. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) estiman que ocurren
325.000 hospitalizaciones y 5.000 muertes relacionadas con las enfermedades transmitidas por
alimentos cada año; de las cuales el 82% son de etiología desconocida, del 18% restante el 30.2% fueron
causados por bacterias (principalmente Campylobacter spp., Listeria y Salmonella spp.), el 2.6% por
parásitos (principalmente Giardia spp. y Toxoplasma spp.) y cerca de 67.2% por virus (en su mayoría
rotavirus). (ETA-SVCSP-INS, 2008)

En el año 2007, hubo un total de 17,883 casos de ETAs. El número mayor de casos se debió a la
Salmonella spp., con una tasa de incidencia de 14.92 por cada 100,000 personas. Las infecciones por
Campylobacter spp. fueron las otras infecciones más comunes con una tasa de incidencia de 12.79 por
100,000 personas. En ese mismo orden siguieron las infecciones por Shigella spp., con una tasa de
incidencia de 6.26 por 100,000 personas. Las tasas de infecciones fueron particularmente altas entre los
niños menores de 5 años. (Tauxe, 2008). Se estima que las enfermedades causadas por Campylobacter
spp, Salmonella spp., E. coli O157:H7 y Listeria monocytogenes en los EE.UU. tienen costos de casi US$ 7
billones cada año (INFOSAN, 2005).

En los brotes de intoxicación alimentaria con etiología confirmada, 57% se atribuyeron a bacterias, 12%
a virus y 21% a toxinas marinas. Los restantes 10% fueron causados por parásitos, contaminantes
químicos o toxinas de las plantas. Los productos alimenticios más comúnmente asociados fueron: peces
(22%), agua (20%), y carnes de ganado (14%). Según los datos de los brotes con agentes causales
confirmados por laboratorio, Salmonella spp., fue indudablemente una de las bacterias más
frecuentemente informada (20% de los brotes reportados) (ETA-SVCSP-INS, 2008)

Del total de casos presentados en los brotes de ETA, notificados hasta semana epidemiológica Nº 12, en
el año 2008, se seleccionaron los más representativos, de acuerdo al tamaño de población involucrada,
la calidad de la información y la configuración final del brote enviado por las entidades territoriales al
INS. Los lugares de consumo en donde se presentaron la mayor incidencia de brotes fueron el hogar y
los establecimientos educativos. El Staphylococcus coagulasa positivo (11.1%) y Salmonella Spp (11.1%),
fueron los agentes etiológicos más detectado en los resultados de las muestras analizadas y
procedentes de brotes de ETA. Otros indicadores de importancia para Colombia fueron: El grupo de
edad que presentó la mayor incidencia de ETA fue el de 15 a 44 años (47.13%), lo cual corresponde a
412 casos, seguido por el grupo de 5 a 14 años (31.35%) con 274 casos. (ETA-SVCSP-INS, 2008)

Hasta la semana epidemiológica No. 40 del 2008, se notificaron al sistema nacional de vigilancia 6033
casos por archivos planos de ETAs. Por archivo colectivo 2008 se ha notificado 4154 casos en
comparación del 2007 se notificaron 4240 caso con una diferencia de 2%. Hasta el décimo periodo
epidemiológico del 2008, se presentó el mayor número de casos en la semana 22, debido a la presencia

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de un brote que ocurrió en un establecimiento penitenciario, ubicado en el Municipio de Bello
(Antioquia) que aportó 1804 casos, de los 1843 casos notificados esa semana (Campo, 2008).
En colombia hasta la semana epidemiológica N° 53 de 2009, se notificaron al Sistema Nacional de
Vigilancia 13161 casos de Enfermedades Transmitidas por Alimentos, involucrados en 899 brotes,
comparado con el mismo periodo del año 2008, donde se notificaron 8348 casos, se observa un
incremento del 36.5% en la notificación al sistema de vigilancia. Hasta la semana epidemiológica 53 de
2009, el mayor número de casos se presentaron en la semana 6, debido a la ocurrencia de dos brotes,
uno con 769 casos y otro con 183 casos, notificados por los entes territoriales de Bogotá y Sucre
respectivamente. De las 36 Unidades Departamentales y Distritales, el 94.4 % notificaron casos de ETA
al SIVIGILA., el Distrito de Bogotá (142 brotes) y Antioquia (110 brotes) fueron los mayores
notificadores, seguido de Huila y Sucre con 61 brotes y Nariño con 52 brotes.
Del total de casos implicados en brotes de ETA, notificados por las entidades territoriales hasta SE N° 53,
el 56.2% fueron confirmados por laboratorio, el 8.4% confirmados por nexo epidemiológico, el 35.4%
por clínica. El grupo de edad que presentó la mayor incidencia de ETA fue el de 15 a 44 años (49.8 %), lo
cual corresponde a 6555 casos, seguido por el grupo de 5 a 14 años (32.8 %) con 4312 casos.
Investigaciones relacionadas a la contaminación de quesos artesanales son las siguientes:
Vanegas et al., (2008) han indicado que la presencia de S. aureus coagulasa positivo en los quesos
artesanales puede indicar una contaminación a partir de piel, boca o fosas nasales de personas
portadoras que manipularon el alimento. El hallazgo de algunas condiciones críticas de salubridad en el
expendedor (manipulador del producto) como el poco aseo de manos, falta de certificados médicos, no
afiliación a la seguridad social o inasistencia a programas de control y vigilancia, se muestran como
factores de riesgo para la contaminación del producto.

En Montería-Córdoba un estudio realizado por Martínez y colaboradores (2006), mostro una
contaminación del queso costeño del 100% con S. aureus, Coliformes totales y fecales, convirtiéndolo
en un alimento no apto para el consumo. Yánez y colaboradores (2008) en un estudio realizado en
alimentos expendidos en la vía pública en Montería reportaron mayor contaminación por Salmonella
spp. en quesos de 18,4% por PCR-TR y 5,3% por el método convencional.

5. OBJETIVOS

5.1 OBJETIVO GENERAL

Evaluar el efecto de películas adicionadas con Pediocina sobre la supervivencia de Staphylococcus
aureus en queso costeño elaborado con diferentes concentraciones de cloruro de sodio.

5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Desarrollar películas antimicrobianas adicionadas con Pediocina.

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• Caracterizar la materia prima y elaborar el queso costeño con las diferentes concentraciones de
Cloruro de sodio.

• Caracterizar fisicoquímicamente los quesos costeños preparados con diferentes concentraciones de
Cloruro de sodio.

• Determinar la supervivencia y el crecimiento de Staphylococcus aureus en el queso costeño
elaborado con diferentes concentraciones de Cloruro de Sodio y recubiertos con películas
antimicrobianas.

6. HIPÓTESIS

Las películas antimicrobianas adicionadas con Pediocina pueden ser empleadas para inhibir el
crecimiento y la supervivencia de S. aureus, en el queso costeño preparado con diferentes
concentraciones de Cloruro de sodio.

7. METODOLOGÍA

7.1 POBLACIÓN Y MUESTRA

La población objeto del estudio es el queso costeño elaborado en la planta piloto del programa
Ingeniería de Alimentos de la Universidad de Córdoba-Colombia, sede Berástegui. La muestra
corresponderá a 12 libras de queso costeño elaborado en el área de lácteos de la planta piloto, el queso será
preparado teniendo en cuenta la metodología planteada en este proyecto y se mantendrán en
refrigeración (4°C) hasta ser utilizados.

7.2 SITIO DE TRABAJO

Los análisis de pH y presencia de antibióticos en la leche cruda como la aw y pH del queso costeño
preparado se llevaran a cabo en los laboratorios de Análisis de Alimentos y Lactología en la sede de
Berástegui de la Universidad de Córdoba.

Las pruebas microbiológicas serán realizadas en el laboratorio de Microbiología del programa de
Bacteriología de la Facultad Ciencias de la Salud, Sede Central y el laboratorio de Microbiología de
Alimentos de la sede de Berástegui y la producción, almacenamiento de los quesos en la Planta Piloto
de Lácteos de la Universidad de Córdoba (Sede Berástegui).

Ubicación Sede Central: municipio de Montería, capital del departamento de Córdoba, localizada al
noroeste de Colombia, a 8°45´ de latitud norte y 75°53´ de longitud oeste. Tiene una altitud de 18
metros sobre el nivel del mar. Temperatura promedio de 28°C (Instituto geográfico Agustín Codazzi).

Ubicación Sede Berástegui: corregimiento de Berástegui, municipio de Ciénaga de Oro, departamento
de Córdoba, Colombia; con una temperatura promedio de 29°C, humedad relativa 86% y 20 m.s.n.m.

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Enmarcada geográficamente entre 8° 31 de longitud norte y 75 ° 58 de latitud oeste del meridiano de
Greenwich (Instituto geográfico Agustín Codazzi).

7.3 MATERIALES Y MÉTODOS

7.3.1 Desarrollar películas antimicrobianas adicionadas con Pediocina.

Se preparan películas de Acetato de celulosa según la metodología descrita por Bertuzzi et al. (2002).
Después de haber desarrollado el proceso de elaboración de las películas de Acetato de celulosa, se
adicionaran diferentes concentraciones de Pediocina (20, 40, 80, 120 y 200 UA/mL), para determinar
con el método de difusión en agar, según recomendaciones del CLSI (Clinical Laboratory Standards
Institute, 2006) cual es la concentración de Pediocina adecuada que inhibe el crecimiento de las cepas
ATCC de Salmonella y S. aureus utilizadas en el estudio y así preparar la película de Acetato de celulosa
con la concentración mínima de Pediocina que tenga efecto antimicrobiano.

7.3.2 Caracterizar la materia prima y elaborar el queso costeño con las diferentes concentraciones
de Cloruro de sodio.

La leche de vaca que se utilizará en la investigación será obtenida del programa de bovinos de la
Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad de Córdoba, una vez recepcionada la
materia prima se someterá a las operaciones de filtración y refrigeración hasta una temperatura de 4°C;
se determinará la presencia de antibióticos en la leche utilizando el método colorimétrico de
DELVOTEST (SP –NT de DSM) y la medición del pH por valoración potenciométrica según el método de
la A.O.A.C. 920.124 DE 1990.

Para el logro de este objetivo se elaborarán 3 libras de queso costeño, utilizando el proceso
estandarizado del manual de productos lácteos del ICTA, 1994. Con una variación en el salado, donde
se adicionaran las concentraciones de 2, 3 y 4% de Cloruro de Sodio, luego este queso preparado será
sometido a un análisis sensorial donde se definirá cual es la concentración más alta y más baja de
Cloruro de sodio aceptada por los catadores. Posterior a esto se elaboraran 24 libras de queso de la
siguiente manera: 12 libras de queso costeño utilizando leche pasteurizada, 6 libras con la menor
concentración y 6 con la mayor concentración de Cloruro de sodio aceptada en el análisis sensorial, y las
otras 12 libras de queso se elaboraran con leche cruda distribuidos y adicionados con las mismas
concentraciones de Cloruro de sodio utilizadas en la leche pasteurizada. Se realizará una pasteurización
lenta a 90°C por 15 minutos.

7.3.3 Caracterizar fisicoquímicamente los quesos costeños preparados con diferentes
concentraciones de Cloruro de sodio.
La medición del pH en el queso se realizará con la misma metodología descrita en el numeral 7.3.2 y la
medición de la actividad de agua (aw) se realizará en el laboratorio de fluidos del programa de
Ingeniería de Alimentos de la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Córdoba con sede
en Berástegui, con el equipo Medidor de actividad acuosa LAB master NOVASINA, con rango de medida:

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0,03aw a 1,00aw. Se realizará la medición de los valores de pH en los quesos costeños cada vez que se
realice el análisis microbiológico.

7.3.4 Determinar la supervivencia y el crecimiento de Staphylococcus aureus en el queso costeño
antimicrobianas.

Se realizarán por duplicado los arreglos relacionados a continuación para este objetivo:

Queso costeño elaborado con Leche pasteurizada:

a. Queso costeño con menor concentración de Cloruro de Sodio + Película con Pediocina
b. Queso costeño con menor concentración de Cloruro de Sodio + Película sin Pediocina
c. Queso costeño con mayor concentración de Cloruro de Sodio + Película con Pediocina
d. Queso costeño con mayor concentración de Cloruro de Sodio + Película sin Pediocina

Queso costeño elaborado con Leche cruda:

a. Queso costeño con menor concentración de Cloruro de Sodio + Película con Pediocina
b. Queso costeño con menor concentración de Cloruro de Sodio + Película sin Pediocina
c. Queso costeño con mayor concentración de Cloruro de Sodio + Película con Pediocina
d. Queso costeño con mayor concentración de Cloruro de Sodio + Película sin Pediocina

Se utilizarán cepas estandarizadas tipo ATCC de S. aureus; y se inoculará a cada queso por separado
una suspensión bacteriana de las cepas estandarizadas con una concentración correspondiente a un
Macfarland de 0,5 (Densidad Óptica entre 0,08 y 0,1). Después se incubarán los quesos a 10°C y
temperatura ambiente (30°C) rangos de temperatura de conservación del alimento en nuestro medio,
realizándose el análisis microbiológico en el tiempo cero, 24, 48, 72, 94 y 120 horas de incubación.

Para el aislamiento e identificación de S. aureus se utilizará el método de la FDA (Food and Drug
Administration, 2003). Las colonias sospechosas de S. aureus se les realizará prueba de catalasa y
coagulasa.

7.4 DISEÑO EXPERIMENTAL

7.4.1 VARIABLES E INDICADORES

7.4.1.1 Variables Independientes. Temperaturas de almacenamiento (10°C y 30°C); tipos de películas
con Pediocina (PCP) y P sin pediocina (PSP); tipo de queso: queso elaborado con leche cruda con
concentraciones de Cloruro de Sodio (alta y baja) y queso elaborado con leche pasteurizada con
concentraciones de Cloruro de Sodio (alta y baja)

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7.4.1.2 Variables Dependientes. pH, variables organolépticas (Color y apariencia general); variables
microbiológicas (Crecimiento de Staphylococcus aureus).

2.5 DISEÑO EXPERIMENTAL

Se utilizará un diseño completamente al azar (DCA) con arreglo factorial de 2x2x4 con 16 tratamientos y
tres repeticiones para un total de 48 unidades experimentales, donde los factores que intervienen son
la temperatura (10°C y 30°C), tipos de películas (PCP y PSP) y 4 tipos de quesos: pasteurizado con
concentración de Cloruro de Sodio alta y pasteurizado con concentración de Cloruro de Sodio baja,
crudo con concentración de Cloruro de Sodio alta y crudo con concentración de Cloruro de Sodio baja.

5.4.5 Procesamiento y análisis de los datos

Los resultados obtenidos se consignaran en el anexo A para los diferentes análisis propuestos. Los
resultados serán analizados a través del software estadístico R y serán presentados en un documento
que contenga el análisis y la interpretación de los mismos (Ihaka R. & Gentleman R., 1996). Se validarán
los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianza. Se realizará un análisis de varianza (ANAVA)
y comparación múltiple (Fishers LSD) de promedio para ver si existen diferencias significativas entre los
tratamientos en estudio.

7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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9. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Tabla 9.1 Cronograma

MESES

ACTIVIDAD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

I X X X

II X X X

III X X X

IV X X X

V X X X X

VI X X X X

VII X X X X

VIII X X

9.2 DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES:

Página

I. Desarrollar películas antimicrobianas adicionadas con Pediocina.

II. Caracterizar la materia prima y elaborar el queso costeño con las diferentes concentraciones de
Cloruro de sodio.

III. Caracterización fisicoquímica de los quesos costeños preparados con diferentes concentraciones de
Cloruro de sodio.

IV. Determinar la supervivencia y el crecimiento de Staphylococcus aureus en el queso costeño
antimicrobianas.

VI. Análisis e interpretación de los resultados obtenidos según el diseño experimental propuesto.

VII. Elaboración del informe final con revisión de literatura, resultados, discusión y conclusiones
respectivas.

VIII. Sustentación del trabajo final.

10. RESULTADOS/PRODUCTOS ESPERADOS Y POTENCIALES BENEFICIARIOS

10.1 GENERACIÓN DE CONOCIMIENTO Y/O NUEVOS PRODUCTOS TECNOLÓGICOS:

Tabla 10.1. Generación de nuevo conocimiento

Resultado/Producto esperado Indicador Beneficiario

Conocer el efecto de el recubrimiento con películas adicionados con Publicación y divulgación de la Productores y consumidores
Pediocina en queso costeño preparado con diferentes concentraciones nueva técnica. del alimento
de Cloruro de Sodio en la supervivencia y crecimiento de
Staphylococcus aureus. Sector industrial

Universidad de Córdoba

Conocer el efecto de las diferentes concentraciones de Cloruro de Base de datos de Productores y consumidores
Sodio y el recubrimiento con películas adicionados con pediocina sobre procedimientos, riesgos del alimento
la inocuidad del queso costeño y la incidencia de las temperaturas de asociados al proceso, y puntos
almacenamiento sobre estas variables. críticos de cada proceso Sector industrial
estudiado.
Universidad de Córdoba

10.2 CONDUCENTES AL FORTALECIMIENTO DE LA CAPACIDAD CIENTÍFICA NACIONAL:



Página

Formar un estudiante de maestría en Ciencias Agroalimentarias. Cumplimiento de Universidad de Córdoba
requisito de grado
Investigadores y estudiantes

Capacitación de dos estudiantes de pregrado. Cumplimiento de Universidad de Córdoba
requisito de grado
Investigadores y estudiantes

Fortalecimiento de los grupos de investigación de los Programas de Publicación de resultados Universidad de Córdoba
Bacteriología e Ingeniería de Alimentos de la Universidad de Córdoba.
Comunidad científica de
Córdoba y Colombia

10.3 APROPIACIÓN SOCIAL DEL CONOCIMIENTO:



Apropiación e implementación del conocimiento para su aplicación en Divulgación y uso de la Universidad de Córdoba
otras áreas de las tecnologías de alimentos (cárnicos, bebidas, frutas y tecnología planteada en esta
verduras). investigación. Industria de alimentos

Presentación de trabajos en eventos a nivel nacional Presentación de ponencias y Comunidad
elaboración de poster Investigadores
Capacitación a los productores de queso costeño. Certificado de asistencia Productores
Artículos científicos Publicación revista indexadas Comunidad
nacionales e internacionales en el Investigadores
Libros campo de la ciencia y tecnología
de alimentos.

Ponencia en Simposio Nacional Certificado de asistencia Investigadores
Estudiantes
Comercialización de un queso costeño sano, inocuo y nutritivo, sin la Quesos de buena calidad Comunidad de consumidores
preocupación que el producto pueda vehiculizar microorganismos microbiológica, sin alteración de
patógenos que afecten la salud. sus características organolépticas

Página

10.4 IMPACTOS ESPERADOS A PARTIR DEL USO DE LOS RESULTADOS:

Tabla 10.4. Impactos esperados después de finalizar el proyecto

Impactos Plazo Indicador Supuestos

El 80% de los habitantes del
departamento de Córdoba valorarán la
3 años Aumento del consumo nueva tecnología utilizada para una
Sociales mejor conservación del queso costeño
que se consume en la región.

2 años Productores El 80% adaptará la nueva tecnología
para la conservación del queso costeño.

Se incrementará en un 20% la
proporción de población colombiana
5 años Acceso al Mercado Nacional que acceda al consumo del queso
costeño elaborado con la nueva técnica
Económicos de conservación en el mercado formal.

Se incrementará los ingresos de los
Productores artesanales de queso
3 años productores artesanales de queso
costeño
costeño.

Controlarán los riesgos encontrados en
Producto evaluado con el sistema
Productividad 1 año el proceso de elaboración del queso
HACCP
costeño.

Página

El 20% del queso costeño elaborado con
la nueva técnica se comercializará en el
Competitividad 5 años Mercado Nacional mercado formal del país compitiendo
con productos elaborados
industrialmente.

11. RELACIÓN Y JUSTIFICACIÓN DEL PRESUPUESTO

Tabla 11.1 Presupuesto global de la propuesta -en pesos-.

FUENTES
RUBROS RECURSOS PROPIOS TOTAL ($)
UNICOR ($)
($)

PERSONAL 25’000.000.oo 25’000.000.oo

MATERIALES DE CONSUMO 10’000.000.oo

MATERIAL BIBLIOGRÁFICO 3’000.000.oo

PUBLICACIONES Y PATENTES 2’000.000.oo

VIAJES 5’000.000.oo

TOTAL ($) 20’000.000.oo 45’000.000.oo

ANEXO A

FECHA__________REPETICION________HORA___________TRATAMIENTO________

ANÁLISIS PARA LA LECHE
CRUDA

Página

pH

Antibióticos

ANÁLISIS DE QUESO RESULTADO

pH

Color

Apariencia general

ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO

DEL QUESO

Cepa ATCC S. aureus

Página

ANEXOS

Anteproyecto

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