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Introducción a la microbiología de alimentos

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Introducción a la microbiología de alimentos

  1. 1. Marcela Martínez M.Sc. 06/12/2011 Microbiología de alimentos Introducción a la microbiología de alimentos • Concepto de microbiología de alimentos. • Aspectos que trata la microbiología de alimentos. • Microorganismos importantes en alimentos. María Marcela Martínez Miranda • Estado actual de la M.Sc. Microbiología microbiología de Dpto. de Ingeniería de Alimentos alimentos. Marcela Martínez M.Sc. Universidad de Caldas Microbiología de alimentos Aspectos que trata la microbiología de alimentos Factores que afectan al crecimiento microbiano en los Análisis microbiológico de alimentos: alimentos microorganismos indicadores Microorganismos Utilización de los • Intrínsecos: • Extrínsecos: deteriorantes de microorganismos los distintos alimentos en la producción de los alimentos – Nutrientes – Temperatura Ciencia que – pH – Humedad relativa del estudia los ambiente microorganismos – Potencial redox en relación con – Presencia y los alimentos – Actividad del agua Factores que concentración de gases Conservación de afectan el crecimiento – Constituyentes atmosféricos alimentos microbiano en antimicrobianos los alimentos – Presencia y actividades – Estructura biológica de otros Microorganismos patógenos, toxinas y microorganismos metabolitos Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc. Aspectos que trata la microbiología de alimentos Aspectos que trata la microbiología de alimentos Factores que afectan al crecimiento microbiano en los Uso de microorganismos indicadores de calidad alimentos microbiológica de los alimentos • Implícitos: • Asociados a los Control calidad: – Velocidad de tratamientos – Calidad higiénico crecimiento de los tecnológicos: sanitaria: que no se microorganismos. distribuyan m.o. – Tratamiento térmico – Influencia mutua entre patógenos. – Irradiación especies: sinergismo, antagonismo. – Conservadores químicos – Calidad comercial: que no se presentes m.o. deteriorantes que alteren el alimentos y lo hagan NO comestible. Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc.Marcela Martínez 1
  2. 2. Marcela Martínez M.Sc. 06/12/2011 Importancia del control microbiológico de los alimentos Microorganismos indicadores • Aumento de nuevos patógenos transmitidos por alimentos. • Son organismos (o • Consumidores más conscientes de dichas transmisiones y exigen grupos) que advierten: alimentos cada vez más seguros. – manejo inadecuado • Perdidas industriales de grandes cantidades de alimentos por deterioro microbiano. – presencia de • Conocer la calidad microbiológica: microorganismos – Materias primas patógenos – Procesos de elaboración • Su detección en el – Ambientes, utensilios, equipos. – Manipuladores laboratorio es más – Producto final sencilla, rápida y/o económica. Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc. Aspectos que trata la microbiología de alimentos Los principales microorganismos indicadores en alimentos son: Los microorganismos como agentes de deterioro de alimentos • Indicadores de condiciones de manejo o de eficiencia de proceso: – Mesófilos aerobios (o recuento total) – Mohos y levaduras – Coliformes totales • Indicadores de contaminación fecal: – Coliformes fecales – E. coli – Enterococos – Cl. perfringens Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc. Alteraciones microbiológicas de los Factores que influyen en la alimentos alteración microbiana • Enmohecimiento • Composición del alimento – Origen vegetal • Viscosidad – Origen animal • Podredumbre • Tipo y número de microorganismos presentes en el alimento • Ranciamiento • Parámetros que afectan el • Agriado y crecimientos microbiano putrefacción – Intrínsecos • Embombamiento – Extrínsecos – Implícitos • Cambio de color – Del proceso Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc.Marcela Martínez 2
  3. 3. Marcela Martínez M.Sc. 06/12/2011 Microorganismos que provocan la Aspectos que trata la microbiología de alimentos alteración de los alimentos Bacterias deteriorantes Los microorganismos como agentes Pueden crecer a 5ºC, pero se patógenos transmitidos por alimentos multiplican rápidamente de 10-25ºC • Bacterias Pseudomonas fluorescens Acinetobacter Psicotróficas • Mohos Moraxella Flavobacterium Lactobacillus • Levaduras Enterococcus • Enzimas Crecen entre 40 y 90ºC Bacillus Termodúricas Clostridium Streptococcus termophilus Crecen a un pH de 4.6 o menor Acidúricas BAL heterofermentativas BAL homofermentativas Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc. Enfermedades Transmitidas por Principales microorganismos Alimentos (ETA’s) patógenos en los alimentos Infecciones alimentarias: Bacterias Tiempo de incubación Son las ETA producidas por la ingestión de alimentos y/o agua Salmonella 6 a 48 horas ETA contaminados por agentes infecciosos Clostridium perfringes 8 a 22 horas Síndrome originado por la ingestión de alimentos y/o Clostridium botulinum 18 a 36 horas agua, que contengan agentes etiológicos en cantidades que afecten la Staphylococcus aureus 0,5 a 6 horas salud del consumidor a nivel individual o grupos de Intoxicaciones Vibrio parahaemolyticus 2 a 48 horas población alimentarias: Son las ETA producidas por Bacillus cereus 8 a 16 horas ingestión alimentos portadores de toxinas químicas o biológicas. Escherichia coli 12 a 72 horas Campylobacter 2 a 5 días Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc. Aspectos que trata la microbiología de alimentos Métodos de conservación de los Conservación de alimentos alimentos Todas las acciones tomadas para prolongar la vida útil  Eliminación de los alimentos, de forma que mantengan  Inhibición en grado aceptable  Inactivación o destrucción su calidad, tanto higiénica y nutricional  Evitar recontaminación como sensorial y tecnológica. Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc.Marcela Martínez 3
  4. 4. Marcela Martínez M.Sc. 06/12/2011 Aspectos que trata la microbiología de alimentos Métodos de conservación de los alimentos Usos benéficos de los microorganismos en alimentos  Microorganismos usados en fermentación.  Cultivos iniciadores y bacteriófagos.  Microbiología y producción de alimentos fermentados.  Bacterias benéficas intestinales.  Biopreservativos alimenticios de origen microbiano.  Ingredientes y enzimas alimenticios de origen microbiano. Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc. Aspectos que trata la microbiología de alimentos Tipos de microorganismos Los microorganismos como productores de alimentos • Bacterias • Mohos y levaduras  Queso, yogurt y suero de leche • Virus • Protozoos  Panadería  Bebidas alcohólicas  Fructosa  Aspartamo  Ácido cítrico Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc. Bacterias Clasificación morfológica de las bacterias Cocos Bacilos El termino bacteria también se emplea para denominar a todos los organismos unicelulares sin núcleo diferenciado Marcela Martínez M.Sc. que constituyen el nivel de organización procariótico. espirilos M.Sc. Marcela MartínezMarcela Martínez 4
  5. 5. Marcela Martínez M.Sc. 06/12/2011 Clasificación morfológica de las bacterias Clasificación morfológica de las bacterias Espiroqueta División a lo largo del mismo plano, formando cadenas División a lo División a lo largo de 3 planos cortas largo de 2 planos Bacterias con 2 cocos 4 - 20 en diferentes: regularmente: irregularmente yemas y juntos: cadenas: Tétradas Sarcinas : Diplococos Estreptococos Estafilococos apéndices Empalizadas, Bacilos Dos bacilos juntos: Cadenas de bacilos: lado con lado o en Diplobacilos Estreptobacilos FilamentosMartínez M.Sc. Marcela Marcela Martínez M.Sc. figuras en X, V o Y Grupos bacterianos importantes Bacterias importantes en alimentos en alimentos  termófilas  formadoras de esporas  psicrótrofas  aerobias  termodúricas  anaerobias  halotolerantes  anaerobias facultativas  acidófilas  proteolíticas  osmofílicas  lácticas  productoras de gas  lipolíticas  formadoras de limo Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc. Características generales de los Mohos y levaduras hongos Eucarióticos. Se reproducen por medio de esporas, amplia diseminación. Tanto esporas sexuales como asexuales pueden ser producidas, dependiendo de la especie y las condiciones. Normalmente son inmóviles, aunque algunos tienen una fase móvil. Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc.Marcela Martínez 5
  6. 6. Marcela Martínez M.Sc. 06/12/2011 Unicelulares hongos filamentosos Géneros de mohos importantes en alimentos Hay dos grupos importantes Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc. filamentosos o unicelulares Géneros de levaduras importantes Protozoos importantes en alimentos en alimentos Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc. Importancia de los virus en los Vías de transmisión de los alimentos virus entéricos  Algunos virus son capaces de causar enfermedad entérica.  Algunos bacteriófagos son usados para identificar algunos patógenos bacterianos.  Los bacteriófagos son usados para transferir rasgos genéticos en algunas especies bacterianas.  Atacan y destruyen a la mayoría de las bacterias lácticas causando fallas en la fermentación. Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc.Marcela Martínez 6
  7. 7. Marcela Martínez M.Sc. 06/12/2011 Virus transmitidos por los Origen de la contaminación alimentos: microbiana en los alimentos • Hepatitis A • Virus de Polio • Virus Echo • Rotavirus Rotavirus • Parvovirus Norwalk virus • Astrovirus • Virus Norwalk • Adenovirus entéricos Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc. Orígenes y fuentes de Microorganismos en la industria de microorganismos alimentos • Microflora natural • Utensilios • Aire • Equipos • Materia prima • Suelo • Aditivos • Agua • Recipientes • Plantas • Empaques • Animales • Mesones • Humanos Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc. Estado actual de la microbiología de alimentos Fermentación de alimentos/probióticos • Desarrollo de cepas con actividades metabólicas deseables por transferencia genética entre cepas. • Desarrollo de BAL resistentes a bacteriófagos. • Ingeniería metabólica de cepas para sobre producción de metabolitos deseados. • Desarrollo de métodos para el uso de BAL para liberar proteínas inmunes. Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc.Marcela Martínez 7
  8. 8. Marcela Martínez M.Sc. 06/12/2011 Fermentación de alimentos/probióticos Alteración de alimentos • Secuenciación de genomas de • Identificación y control de nuevas BAL y bacteriófagos para el bacterias alterantes mejor entendimiento de sus características. • Deterioro debido a enzimas bacterianas de alimentos • Preservación de alimentos con congelados y refrigerados con bacterias deseables y sus fecha de vencimiento extendida. metabolitos antimicrobianos. • Desarrollo de métodos • Entendimiento de moleculares (nanotecnología) características importantes de para identificar metabolitos de bacterias probióticas y bacterias alterantes y predecir la desarrollo de cepas deseables. fecha de vencimiento potencial • Métodos efectivos para del alimento. producir cultivos iniciadores • Importancia del estrés ambiental para uso directo en en la resistencia de bacterias procesamiento de alimentos. alterantes a preservativos Marcela Martínez M.Sc. antimicrobianos. Marcela Martínez M.Sc. Enfermedades transmitidas por Enfermedades transmitidas por alimentos alimentos • Métodos emergentes • Detección efectiva y control de para detectar bacterias virus patógenos transmitidos por alimentos. patógenas transmitidas por alimentos de • Potenciales transmisiones de enfermedades prionicas de alimentos contaminados. alimentos de origen animal a humanos. • Aplicación de técnicas de biología molecular • Identificar como nuevas tecnologías adaptadas al (nanotecnología) para procesamiento de alimentos detección rápida de pueden tener problemas bacterias patógenas en microbiológicos específicos y alimentos y ambiente. diseñar métodos para superar este problema. Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc. Temas variados Temas variados • Diseñar • Diseñar métodos para procedimientos de producir mejores cepas higienización efectivos iniciadoras para el uso en para controlar alimentos fermentados y probióticos. patógenos y alterantes en • Conocer acerca de las alimentos procesados. regulaciones de alimentos (estatales, federales e • Uso efectivo de internacionales). microorganismos • Entender los problemas deseables para microbiológicos de los producir alimentos alimentos importados. fermentados. Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc.Marcela Martínez 8
  9. 9. Marcela Martínez M.Sc. 06/12/2011 “El secreto del éxito es la constancia en los propósitos” Marcela Martínez M.Sc. Benjamin DisraeliMarcela Martínez 9

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