Este documento presenta una revisión sobre los biosensores y sus aplicaciones en el análisis y control de calidad de alimentos. Explica que los biosensores son dispositivos analíticos formados por un elemento biológico de reconocimiento asociado a un mecanismo de detección. Los biosensores ofrecen ventajas como alta sensibilidad y selectividad, cortos tiempos de análisis, bajos costos y la posibilidad de obtener resultados en tiempo real. Se clasifican según su tipo de interacción, método de dete
Este documento describe varios géneros de hongos importantes en los alimentos. Algunos hongos como Aspergillus, Penicillium y Fusarium pueden producir micotoxinas que son tóxicas para los humanos. Otros hongos como Mucor, Rhizopus y Neurospora a menudo contaminan alimentos y causan su deterioro. El documento también explica métodos para analizar la presencia de hongos en los alimentos.
El documento describe los efectos de la actividad del agua en el crecimiento microbiano. Se realizaron experimentos variando las concentraciones de NaCl y sacarosa para observar su efecto en diferentes microorganismos. También se estudió el efecto de la desecación a diferentes temperaturas. Los resultados mostraron que la baja actividad del agua inhibe el crecimiento de la mayoría de microorganismos, a excepción de algunas bacterias halófilas y levaduras osmófilas.
1. La prueba de reducción de colorante (TRAM) es un método indirecto para determinar la calidad microbiológica de la leche mediante la medición del tiempo que tarda el azul de metileno en reducirse, lo que está relacionado con el número de bacterias presentes.
2. Se realizó la prueba TRAM en muestras de leche fresca midiendo el tiempo que tardó el azul de metileno en reducirse, interpretándose como muy buena calidad para tiempos mayores a 4 horas, buena entre 3-4 horas, a
El documento proporciona instrucciones para el uso del medidor de actividad de agua AQUALAB. Explica que el AQUALAB usa la técnica de punto de rocío de espejo frío y un sensor de capacitancia para medir simultáneamente la actividad de agua y el contenido de humedad de una muestra en menos de 5 minutos. También describe los componentes del AQUALAB como la cámara de muestra, pantalla y botones, y los pasos para preparar muestras y tomar lecturas.
El documento describe los fermentadores continuos con células inmovilizadas y los fermentadores de lotes alimentados. Estos tienen ventajas como alta densidad celular y altos flujos sin lavado de biomasa, pero también desventajas como limitaciones para la transferencia de masa y calor. Se explican métodos de inmovilización celular y modos de operación de fermentadores de lotes alimentados con ecuaciones de balances de materiales. Finalmente, se presenta un ejemplo de cálculo para la producción de levadura usando este tipo de ferment
Este documento presenta una tesis para optar el título de Ingeniero Agrícola. El objetivo de la tesis es obtener yogurt batido mediante la sustitución parcial de leche fresca con extracto de kiwicha. El documento incluye una revisión de literatura sobre la leche, kiwicha, yogurt y fermentación láctica. También describe los métodos experimentales para la producción de extracto de kiwicha, cultivo madre y yogurt. Los resultados muestran que es posible sustituir hasta un 15% de leche con extracto de kiwicha
Este documento describe los procesos de pasteurización y esterilización utilizados para conservar alimentos mediante el uso de temperaturas elevadas. La pasteurización destruye los microorganismos patógenos pero permite la supervivencia de algunos organismos termoduricos y termófilos. La esterilización destruye todos los microorganismos viables para que los alimentos permanezcan estables a temperatura ambiente. Varios factores afectan la termorresistencia de los microorganismos, como la humedad, grasas, sales, carbo
Este documento describe un experimento para determinar la densidad de diferentes alimentos utilizando un densímetro. Se midió la densidad de la leche y el aceite y se compararon los resultados con los valores teóricos reportados. La densidad de la leche fue de 1.0279 g/cm3 y la del aceite fue de 0.92544 g/cm3, lo cual está dentro de los rangos establecidos. El método del densímetro proporcionó una forma sencilla de medir la densidad de los alimentos y verificar su calidad.
Este documento describe varios géneros de hongos importantes en los alimentos. Algunos hongos como Aspergillus, Penicillium y Fusarium pueden producir micotoxinas que son tóxicas para los humanos. Otros hongos como Mucor, Rhizopus y Neurospora a menudo contaminan alimentos y causan su deterioro. El documento también explica métodos para analizar la presencia de hongos en los alimentos.
El documento describe los efectos de la actividad del agua en el crecimiento microbiano. Se realizaron experimentos variando las concentraciones de NaCl y sacarosa para observar su efecto en diferentes microorganismos. También se estudió el efecto de la desecación a diferentes temperaturas. Los resultados mostraron que la baja actividad del agua inhibe el crecimiento de la mayoría de microorganismos, a excepción de algunas bacterias halófilas y levaduras osmófilas.
1. La prueba de reducción de colorante (TRAM) es un método indirecto para determinar la calidad microbiológica de la leche mediante la medición del tiempo que tarda el azul de metileno en reducirse, lo que está relacionado con el número de bacterias presentes.
2. Se realizó la prueba TRAM en muestras de leche fresca midiendo el tiempo que tardó el azul de metileno en reducirse, interpretándose como muy buena calidad para tiempos mayores a 4 horas, buena entre 3-4 horas, a
El documento proporciona instrucciones para el uso del medidor de actividad de agua AQUALAB. Explica que el AQUALAB usa la técnica de punto de rocío de espejo frío y un sensor de capacitancia para medir simultáneamente la actividad de agua y el contenido de humedad de una muestra en menos de 5 minutos. También describe los componentes del AQUALAB como la cámara de muestra, pantalla y botones, y los pasos para preparar muestras y tomar lecturas.
El documento describe los fermentadores continuos con células inmovilizadas y los fermentadores de lotes alimentados. Estos tienen ventajas como alta densidad celular y altos flujos sin lavado de biomasa, pero también desventajas como limitaciones para la transferencia de masa y calor. Se explican métodos de inmovilización celular y modos de operación de fermentadores de lotes alimentados con ecuaciones de balances de materiales. Finalmente, se presenta un ejemplo de cálculo para la producción de levadura usando este tipo de ferment
Este documento presenta una tesis para optar el título de Ingeniero Agrícola. El objetivo de la tesis es obtener yogurt batido mediante la sustitución parcial de leche fresca con extracto de kiwicha. El documento incluye una revisión de literatura sobre la leche, kiwicha, yogurt y fermentación láctica. También describe los métodos experimentales para la producción de extracto de kiwicha, cultivo madre y yogurt. Los resultados muestran que es posible sustituir hasta un 15% de leche con extracto de kiwicha
Este documento describe los procesos de pasteurización y esterilización utilizados para conservar alimentos mediante el uso de temperaturas elevadas. La pasteurización destruye los microorganismos patógenos pero permite la supervivencia de algunos organismos termoduricos y termófilos. La esterilización destruye todos los microorganismos viables para que los alimentos permanezcan estables a temperatura ambiente. Varios factores afectan la termorresistencia de los microorganismos, como la humedad, grasas, sales, carbo
Este documento describe un experimento para determinar la densidad de diferentes alimentos utilizando un densímetro. Se midió la densidad de la leche y el aceite y se compararon los resultados con los valores teóricos reportados. La densidad de la leche fue de 1.0279 g/cm3 y la del aceite fue de 0.92544 g/cm3, lo cual está dentro de los rangos establecidos. El método del densímetro proporcionó una forma sencilla de medir la densidad de los alimentos y verificar su calidad.
Este documento presenta los resultados de un experimento realizado por estudiantes para determinar las propiedades físicas del agua y el pH de diferentes alimentos. En el experimento, midieron cómo afectaban diferentes cantidades de cloruro de sodio al punto de ebullición y crioscópico del agua. También midieron el pH de varios alimentos como naranja, uva y refresco usando papel indicador y un pH-metro. Los resultados mostraron que el punto de ebullición y crioscópico del agua aumentan con más cloruro de sodio, y
El yogurt se originó en Turquía y los Balcanes, donde los nómadas transportaban leche que se coagulaba naturalmente. Iliá Méchnikov demostró que el yogurt contiene bacterias que producen ácido láctico para inhibir bacterias dañinas en el intestino. El yogurt se elabora mediante la fermentación de leche por las bacterias Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus, las cuales producen de manera simbiótica ácido láctico y aromas característicos. El yogurt proporciona nutrientes y beneficios para
Este documento presenta los objetivos y fundamentos teóricos para la determinación de humedad y cenizas en cereales. Los objetivos incluyen obtener un cereal de desayuno natural a partir del trigo y determinar parámetros importantes del proceso. Se describen varios métodos para medir la humedad como secado en estufa, estufa de vacío, termobalanza y destilación azeotrópica. También se explica el método de Karl Fischer para medir humedad químicamente y se define cenizas como el residuo inorgán
El conocimiento de las pruebas básicas de campo y/o laboratorio permite al extensionista o encargado del control de la calidad de la leche ejecutar acciones directas de recomendación para mejorar la calidad de la leche
Fabricación de embutidos curados. Seguimiento del proceso a traves de la acti...LabFerrer LabFerrer
La importanica de la actividad de agua en el control de procesos
La actividad de agua como herramienta de control del proceso de fabricación de productos cárncios fermentados, en este caso en Fuets
El documento describe un método para aislar bacterias mediante la técnica de siembra por agotamiento en cajas de Petri. Se tomó una muestra de aire y se cultivó en agar nutritivo y McConkey para identificar si contenía bacterias Gram positivas o Gram negativas. Solo hubo crecimiento en el agar nutritivo, indicando la presencia de bacterias Gram positivas o Gram negativas en la muestra de aire. La técnica permitió aislar algunas colonias para su posterior estudio y caracterización.
Digestion de macromoleculas en el laboratorio de microbiologia generalIPN
Este documento describe varios ensayos de degradación de macromoléculas por enzimas microbianas extracelulares. Explica los componentes y procedimientos de pruebas como la hidrólisis de gelatina, almidón y leche descremada, así como la clasificación y funciones de las enzimas involucradas como proteasas, amilasas y lipasas. También presenta resultados de pruebas realizadas con diferentes microorganismos y discute la interpretación de los resultados obtenidos en cada medio de cultivo.
En el documento se describe un experimento de volumetría de neutralización para determinar la alcalinidad de diferentes soluciones mediante titulación con HCl. Se titularon soluciones de NaHCO3, Na2CO3, Na2CO3 + NaHCO3 y NaOH + Na2CO3 usando los indicadores fenolftaleína y naranja de metilo. Los resultados incluyeron tablas con los volúmenes de HCl gastados y cálculos para determinar las concentraciones de las especies en cada solución.
El documento describe varios métodos analíticos para determinar las propiedades físico-químicas de la leche, incluyendo la acidez titulable, prueba de alcohol, identificación de neutralizantes, sacarosa, cloruros, grasa, lactosa, fosfatasa y almidón. Se explican los principios, procedimientos y significados de los resultados de cada prueba para evaluar la calidad y pureza de la leche.
Microbiología Práctica #3 - Aislamiento de microorganismos por estría cruzada.Kary Argeneau
El documento proporciona información sobre el aislamiento y cultivo de microorganismos. Explica que el aislamiento implica separar un microorganismo específico de otros mediante el método de siembra por estría en un medio de cultivo sólido. También describe los diferentes tipos de cultivos, incluidos los axénicos y bimembres, y los medios de cultivo sólidos, semisólidos y líquidos. Además, detalla los pasos para realizar correctamente la siembra por estría, incluyendo la esterilización
Este documento presenta información sobre normas microbiológicas de alimentos y análisis microbiológico de alimentos. Detalla los microorganismos que se analizan comúnmente en los alimentos, las técnicas y medios utilizados para su detección e identificación. También describe criterios para el rechazo de muestras de alimentos y nuevas técnicas para la determinación microbiológica como Tempo, Vidas, BAX y Petrifilm.
El diagrama de flujo describe el proceso de envasado de bebidas gaseosas. Las botellas son retiradas del almacén y transportadas en una cinta hacia la lavadora, donde son lavadas y secadas. Luego son llenadas con líquido gaseoso y tapadas con tapas roscadas. Finalmente, se les colocan etiquetas y son devueltas a las cajas para su almacenamiento.
El documento describe los pasos para preparar un inóculo microbiano para procesos industriales. Explica que un inóculo debe contener una cantidad adecuada de microorganismos viables y que las etapas incluyen la reactivación de la cepa, el crecimiento en medio sólido o líquido y el incremento del volumen de cultivo. También cubre temas como las características de los inóculos, la cuantificación de microorganismos, el desarrollo de inóculos para diferentes aplicaciones y la conservación de las cepas.
Recuento de clostridium sulfito reductoresAdriana G
Este documento describe un método para contar Clostridium sulfito reductores en muestras. Algunas especies de Clostridium pueden reducir iones de sulfito a azufre, formando colonias de color negro. El recuento de esporas de bacterias anaerobias es importante para la calidad de los alimentos enlatados. La metodología incluye diluciones seriadas de la muestra, calentarlas para activar esporas, sembrar en agar y incubar para contar colonias de color negro entre 15-150 después de 24
Este documento describe cómo determinar la actividad del agua (Aw) de diferentes alimentos mediante el uso de sales de referencia. Primero se determina el contenido de humedad de la muestra utilizando una balanza de humedad. Luego, parte de la muestra se expone a sales de referencia con Aw conocidas y se mide la ganancia o pérdida de agua de la muestra. Trazando estos valores en un gráfico frente al Aw de las sales, la intersección con el eje X proporciona el Aw de la muestra. Esto permite evaluar cómo var
MICROBIOLOGIA - tiempo de reduccion del azul metilenoSergioBautista35
Esta prueba utiliza el azul de metileno como un indicador de óxido-reducción para determinar la calidad sanitaria de la leche midiendo el tiempo que tarda en pasar de azul oxidado a incoloro reducido, lo que es proporcional a la carga microbiana presente. Un tiempo de reducción menor a 5 horas indica una leche de buena calidad.
DETERMINACION DE HUMEDAD EN ALIMENTOS Y MATERIA SECA Fernando Huayta
El análisis químico juega un papel muy importante para controlar la calidad de los alimentos. El análisis químico proximal comprende la determinación de humedad, En esta clase de laboratorio, se estudiará un método para la determinación de humedad en los alimentos (Queso tipo Paria).
El agua está presente en los alimentos en forma combinada, adsorbida y libre. En la primera forma, el agua está unida químicamente formando hidratos, en la segunda está unida físicamente formando una monocapa superficial sobre los alimentos y en la tercera, se encuentra separada formando un componente libre que puede perderse fácilmente por evaporación o secado.
Los alimentos son mezclas heterogéneas de varias sustancias, por lo que su contenido de agua puede presentarse en cualquiera de estas tres formas. Debido a esta situación, es difícil la determinación exacta del contenido total de agua de un alimento; sin embargo, para fines prácticos es suficiente el método de secado para la determinación de la humedad de un alimento.
Todos los alimentos, cualquiera que sea el método de industrialización a que hayan sido sometidos, contienen agua en mayor o menor proporción. Las cifras de contenido en agua varían entre un 60% y un 95% en los alimentos naturales.
Este documento trata sobre la microbiología de la carne y sus productos. Resume las principales fuentes de contaminación microbiana de la carne, los grupos microbianos que se encuentran comúnmente y cómo afectan la calidad de la carne cruda, congelada, en cortes, picada, seca y productos cárnicos cocidos. También explica los factores que influyen en el crecimiento microbiano y medidas para controlar la contaminación.
Este documento presenta dos prácticas de laboratorio sobre la determinación de humedad y grasa en una muestra alimenticia. La Práctica No01 describe el método por secado para determinar el contenido de agua, el cual consiste en evaporar el agua contenida en la muestra bajo condiciones normalizadas. Los resultados mostraron que la muestra de pescado tenía un contenido de humedad promedio de 80%. La Práctica No02 tiene como objetivo determinar el contenido de grasa mediante el método de extracción de Soxhlet, aunque no se
Este documento presenta un informe sobre el reconocimiento de equipos de laboratorio realizado por estudiantes de ingeniería agroindustrial. Describe siete equipos analizados: cromatógrafo de gases, HPLC, texturómetro, reómetro programable, colorímetro, espectrofotómetro UV/VIS y refractómetro. Para cada equipo, explica sus aplicaciones en el análisis de alimentos, como la detección de vitaminas y compuestos químicos. El objetivo del informe fue familiarizar a los estudiantes con los equipos y sus
Este documento describe los tipos de sensores biológicos como bioindicadores y biomonitores, y sus aplicaciones. Los biosensores están compuestos de un receptor biológico, transductor y separador, y se usan para detectar minas, analizar aguas, medir glucosa y más. Los bioindicadores indican condiciones ambientales mientras que los biomonitores permiten relacionar contaminantes con efectos mediante observaciones regulares. Finalmente, el documento discute usos y ventajas de los biosensores en análisis clínico, agricultura
Un biosensor ambiental es un sistema analítico
que acopla un elemento biológico sensible con
un transductor para obtener una detección
rápida, proporcional, precisa y sensible de
sustancias individuales o combinadas presentes
en el ambiente. El objetivo de este trabajo fue
conocer el uso actual y las perspectivas de
aplicación de los biosensores y su aplicación en
el medio ambiente.En este sentido, es importante mencionar que en
el Perú no se localizó ningún grupo de
investigación asociado al uso de biosensores
ambientales.
Los cuatro grupos que actualmente investigan
biosensores están orientados a las áreas de salud y
detección de compuestos puros, utilizan enzimas
como elemento biológico y sensores ópticos como
sistema de detección. Dos de estos grupos aplican
nanotecnología para dar estabilidad al elemento
biológico y así obtener una mejor respuesta de
detección.
La investigación con biosensores no está
catalogada como prioritaria, sin embargo, el
deterioro ambiental existente representa una
excelente oportunidad para el desarrollo y
aplicación de biosensores ambientales. Por ejemplo,
el uso de células completas (ciliados edáficos
nativos) acopladas a un potenciómetro para
detectar contaminantes en suelo (plaguicidas).En todo el mundo, la liberación controlada o incontrolada de
contaminantes ambientales, por ejemplo, elementos tóxicos
pesados, antibióticos y plaguicidas al medio ambiente es
una preocupación grave, Por tanto, es urgente diseñar
nuevos prototipos para detectar su presencia en
ecosistemas terrestres y acuáticos.
La baja concentración de la muestra y la falta de
selectividad y sensibilidad de los métodos tradicionales se
encuentran entre los obstáculos importantes de los métodos
convencionales. Además, los métodos convencionales
requieren un pretratamiento de muestras prolongado y
especializado, que puede traducirse potencialmente en
procesos que consumen mucho tiempo.Biorreceptor
Receptor biológico que detecta
específicamente una sustancia
aprovechando la especificidad de las
interacciones Biomoleculares.
• Enzimas
• Microorganismos
• Tejidos y organelos
• Inmunorreceptores
• Quimiorreceptore
Este documento presenta los resultados de un experimento realizado por estudiantes para determinar las propiedades físicas del agua y el pH de diferentes alimentos. En el experimento, midieron cómo afectaban diferentes cantidades de cloruro de sodio al punto de ebullición y crioscópico del agua. También midieron el pH de varios alimentos como naranja, uva y refresco usando papel indicador y un pH-metro. Los resultados mostraron que el punto de ebullición y crioscópico del agua aumentan con más cloruro de sodio, y
El yogurt se originó en Turquía y los Balcanes, donde los nómadas transportaban leche que se coagulaba naturalmente. Iliá Méchnikov demostró que el yogurt contiene bacterias que producen ácido láctico para inhibir bacterias dañinas en el intestino. El yogurt se elabora mediante la fermentación de leche por las bacterias Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus, las cuales producen de manera simbiótica ácido láctico y aromas característicos. El yogurt proporciona nutrientes y beneficios para
Este documento presenta los objetivos y fundamentos teóricos para la determinación de humedad y cenizas en cereales. Los objetivos incluyen obtener un cereal de desayuno natural a partir del trigo y determinar parámetros importantes del proceso. Se describen varios métodos para medir la humedad como secado en estufa, estufa de vacío, termobalanza y destilación azeotrópica. También se explica el método de Karl Fischer para medir humedad químicamente y se define cenizas como el residuo inorgán
El conocimiento de las pruebas básicas de campo y/o laboratorio permite al extensionista o encargado del control de la calidad de la leche ejecutar acciones directas de recomendación para mejorar la calidad de la leche
Fabricación de embutidos curados. Seguimiento del proceso a traves de la acti...LabFerrer LabFerrer
La importanica de la actividad de agua en el control de procesos
La actividad de agua como herramienta de control del proceso de fabricación de productos cárncios fermentados, en este caso en Fuets
El documento describe un método para aislar bacterias mediante la técnica de siembra por agotamiento en cajas de Petri. Se tomó una muestra de aire y se cultivó en agar nutritivo y McConkey para identificar si contenía bacterias Gram positivas o Gram negativas. Solo hubo crecimiento en el agar nutritivo, indicando la presencia de bacterias Gram positivas o Gram negativas en la muestra de aire. La técnica permitió aislar algunas colonias para su posterior estudio y caracterización.
Digestion de macromoleculas en el laboratorio de microbiologia generalIPN
Este documento describe varios ensayos de degradación de macromoléculas por enzimas microbianas extracelulares. Explica los componentes y procedimientos de pruebas como la hidrólisis de gelatina, almidón y leche descremada, así como la clasificación y funciones de las enzimas involucradas como proteasas, amilasas y lipasas. También presenta resultados de pruebas realizadas con diferentes microorganismos y discute la interpretación de los resultados obtenidos en cada medio de cultivo.
En el documento se describe un experimento de volumetría de neutralización para determinar la alcalinidad de diferentes soluciones mediante titulación con HCl. Se titularon soluciones de NaHCO3, Na2CO3, Na2CO3 + NaHCO3 y NaOH + Na2CO3 usando los indicadores fenolftaleína y naranja de metilo. Los resultados incluyeron tablas con los volúmenes de HCl gastados y cálculos para determinar las concentraciones de las especies en cada solución.
El documento describe varios métodos analíticos para determinar las propiedades físico-químicas de la leche, incluyendo la acidez titulable, prueba de alcohol, identificación de neutralizantes, sacarosa, cloruros, grasa, lactosa, fosfatasa y almidón. Se explican los principios, procedimientos y significados de los resultados de cada prueba para evaluar la calidad y pureza de la leche.
Microbiología Práctica #3 - Aislamiento de microorganismos por estría cruzada.Kary Argeneau
El documento proporciona información sobre el aislamiento y cultivo de microorganismos. Explica que el aislamiento implica separar un microorganismo específico de otros mediante el método de siembra por estría en un medio de cultivo sólido. También describe los diferentes tipos de cultivos, incluidos los axénicos y bimembres, y los medios de cultivo sólidos, semisólidos y líquidos. Además, detalla los pasos para realizar correctamente la siembra por estría, incluyendo la esterilización
Este documento presenta información sobre normas microbiológicas de alimentos y análisis microbiológico de alimentos. Detalla los microorganismos que se analizan comúnmente en los alimentos, las técnicas y medios utilizados para su detección e identificación. También describe criterios para el rechazo de muestras de alimentos y nuevas técnicas para la determinación microbiológica como Tempo, Vidas, BAX y Petrifilm.
El diagrama de flujo describe el proceso de envasado de bebidas gaseosas. Las botellas son retiradas del almacén y transportadas en una cinta hacia la lavadora, donde son lavadas y secadas. Luego son llenadas con líquido gaseoso y tapadas con tapas roscadas. Finalmente, se les colocan etiquetas y son devueltas a las cajas para su almacenamiento.
El documento describe los pasos para preparar un inóculo microbiano para procesos industriales. Explica que un inóculo debe contener una cantidad adecuada de microorganismos viables y que las etapas incluyen la reactivación de la cepa, el crecimiento en medio sólido o líquido y el incremento del volumen de cultivo. También cubre temas como las características de los inóculos, la cuantificación de microorganismos, el desarrollo de inóculos para diferentes aplicaciones y la conservación de las cepas.
Recuento de clostridium sulfito reductoresAdriana G
Este documento describe un método para contar Clostridium sulfito reductores en muestras. Algunas especies de Clostridium pueden reducir iones de sulfito a azufre, formando colonias de color negro. El recuento de esporas de bacterias anaerobias es importante para la calidad de los alimentos enlatados. La metodología incluye diluciones seriadas de la muestra, calentarlas para activar esporas, sembrar en agar y incubar para contar colonias de color negro entre 15-150 después de 24
Este documento describe cómo determinar la actividad del agua (Aw) de diferentes alimentos mediante el uso de sales de referencia. Primero se determina el contenido de humedad de la muestra utilizando una balanza de humedad. Luego, parte de la muestra se expone a sales de referencia con Aw conocidas y se mide la ganancia o pérdida de agua de la muestra. Trazando estos valores en un gráfico frente al Aw de las sales, la intersección con el eje X proporciona el Aw de la muestra. Esto permite evaluar cómo var
MICROBIOLOGIA - tiempo de reduccion del azul metilenoSergioBautista35
Esta prueba utiliza el azul de metileno como un indicador de óxido-reducción para determinar la calidad sanitaria de la leche midiendo el tiempo que tarda en pasar de azul oxidado a incoloro reducido, lo que es proporcional a la carga microbiana presente. Un tiempo de reducción menor a 5 horas indica una leche de buena calidad.
DETERMINACION DE HUMEDAD EN ALIMENTOS Y MATERIA SECA Fernando Huayta
El análisis químico juega un papel muy importante para controlar la calidad de los alimentos. El análisis químico proximal comprende la determinación de humedad, En esta clase de laboratorio, se estudiará un método para la determinación de humedad en los alimentos (Queso tipo Paria).
El agua está presente en los alimentos en forma combinada, adsorbida y libre. En la primera forma, el agua está unida químicamente formando hidratos, en la segunda está unida físicamente formando una monocapa superficial sobre los alimentos y en la tercera, se encuentra separada formando un componente libre que puede perderse fácilmente por evaporación o secado.
Los alimentos son mezclas heterogéneas de varias sustancias, por lo que su contenido de agua puede presentarse en cualquiera de estas tres formas. Debido a esta situación, es difícil la determinación exacta del contenido total de agua de un alimento; sin embargo, para fines prácticos es suficiente el método de secado para la determinación de la humedad de un alimento.
Todos los alimentos, cualquiera que sea el método de industrialización a que hayan sido sometidos, contienen agua en mayor o menor proporción. Las cifras de contenido en agua varían entre un 60% y un 95% en los alimentos naturales.
Este documento trata sobre la microbiología de la carne y sus productos. Resume las principales fuentes de contaminación microbiana de la carne, los grupos microbianos que se encuentran comúnmente y cómo afectan la calidad de la carne cruda, congelada, en cortes, picada, seca y productos cárnicos cocidos. También explica los factores que influyen en el crecimiento microbiano y medidas para controlar la contaminación.
Este documento presenta dos prácticas de laboratorio sobre la determinación de humedad y grasa en una muestra alimenticia. La Práctica No01 describe el método por secado para determinar el contenido de agua, el cual consiste en evaporar el agua contenida en la muestra bajo condiciones normalizadas. Los resultados mostraron que la muestra de pescado tenía un contenido de humedad promedio de 80%. La Práctica No02 tiene como objetivo determinar el contenido de grasa mediante el método de extracción de Soxhlet, aunque no se
Este documento presenta un informe sobre el reconocimiento de equipos de laboratorio realizado por estudiantes de ingeniería agroindustrial. Describe siete equipos analizados: cromatógrafo de gases, HPLC, texturómetro, reómetro programable, colorímetro, espectrofotómetro UV/VIS y refractómetro. Para cada equipo, explica sus aplicaciones en el análisis de alimentos, como la detección de vitaminas y compuestos químicos. El objetivo del informe fue familiarizar a los estudiantes con los equipos y sus
Este documento describe los tipos de sensores biológicos como bioindicadores y biomonitores, y sus aplicaciones. Los biosensores están compuestos de un receptor biológico, transductor y separador, y se usan para detectar minas, analizar aguas, medir glucosa y más. Los bioindicadores indican condiciones ambientales mientras que los biomonitores permiten relacionar contaminantes con efectos mediante observaciones regulares. Finalmente, el documento discute usos y ventajas de los biosensores en análisis clínico, agricultura
Un biosensor ambiental es un sistema analítico
que acopla un elemento biológico sensible con
un transductor para obtener una detección
rápida, proporcional, precisa y sensible de
sustancias individuales o combinadas presentes
en el ambiente. El objetivo de este trabajo fue
conocer el uso actual y las perspectivas de
aplicación de los biosensores y su aplicación en
el medio ambiente.En este sentido, es importante mencionar que en
el Perú no se localizó ningún grupo de
investigación asociado al uso de biosensores
ambientales.
Los cuatro grupos que actualmente investigan
biosensores están orientados a las áreas de salud y
detección de compuestos puros, utilizan enzimas
como elemento biológico y sensores ópticos como
sistema de detección. Dos de estos grupos aplican
nanotecnología para dar estabilidad al elemento
biológico y así obtener una mejor respuesta de
detección.
La investigación con biosensores no está
catalogada como prioritaria, sin embargo, el
deterioro ambiental existente representa una
excelente oportunidad para el desarrollo y
aplicación de biosensores ambientales. Por ejemplo,
el uso de células completas (ciliados edáficos
nativos) acopladas a un potenciómetro para
detectar contaminantes en suelo (plaguicidas).En todo el mundo, la liberación controlada o incontrolada de
contaminantes ambientales, por ejemplo, elementos tóxicos
pesados, antibióticos y plaguicidas al medio ambiente es
una preocupación grave, Por tanto, es urgente diseñar
nuevos prototipos para detectar su presencia en
ecosistemas terrestres y acuáticos.
La baja concentración de la muestra y la falta de
selectividad y sensibilidad de los métodos tradicionales se
encuentran entre los obstáculos importantes de los métodos
convencionales. Además, los métodos convencionales
requieren un pretratamiento de muestras prolongado y
especializado, que puede traducirse potencialmente en
procesos que consumen mucho tiempo.Biorreceptor
Receptor biológico que detecta
específicamente una sustancia
aprovechando la especificidad de las
interacciones Biomoleculares.
• Enzimas
• Microorganismos
• Tejidos y organelos
• Inmunorreceptores
• Quimiorreceptore
Se sabe bien que cada año ocurren miles de casos de infecciones, intoxicaciones o
toxiinfecciones, transmitidas por los alimentos y que una proporción considerable tiene
un desenlace fatal. Estos problemas de salud causan también pérdidas económicas
por ausentismo e incremento en el costo de los servicios de atención médica. Todo
esto sucede debido a que, a pesar de los esfuerzos desarrollados por las autoridades
de los servicios de salud, todavía hay volúmenes considerables de productos
alimenticios que llegan al consumidor contaminados a causa de un manejo deficiente.
Este documento trata sobre el uso de biosensores y su aplicación en el monitoreo ambiental. Explica que los biosensores son sistemas analíticos que acoplan un elemento biológico con un transductor para detectar sustancias en el ambiente de manera rápida y sensible. Se clasifican los biosensores y se discuten sus usos potenciales para detectar contaminantes ambientales emergentes como fármacos y plaguicidas en aguas. También se mencionan aplicaciones para la detección de patógenos en alimentos.
Guia de interpretacion resultados microbiologicosegrandam
Guía de interpretación de resultados microbiológicos en alimentos.
Tomade de:
http://www.anmat.gov.ar/alimentos/Guia_de_interpretacion_resultados_microbiologicos.pdf, concultado en línea 27/02/2012
Ensayos El Microbiólogo de la Universidad Popular del Cesar Profundización Ag...practicasmicrobiologia
El documento presenta información sobre el rol del microbiólogo en diferentes empresas. En 3 oraciones:
El documento describe las funciones de los microbiólogos en laboratorios y empresas como TECNIMICRO, Atunec S.A., Pollos El Bucanero S.A. y Avidesa de Occidente S.A., enfocándose en garantizar la calidad e inocuidad de los productos a través de análisis microbiológicos, inspecciones y verificación del cumplimiento de normas sanitarias. Los microbiólogos juegan un papel cl
Un biosensor ambiental es un sistema analítico que acopla un elemento biológico sensible con un transductor para obtener una rápida, proporcional, precisa y sensible detección de sustancias individuales o combinadas presentes en el ambiente. Los biosensores se clasifican dependiendo del tipo de interacción biológica, método de detección, elemento de reconocimiento y sistema de transducción. Algunos ejemplos son biosensores conductimétricos, redox y optoelectrónicos. Los biosensores se usan para determinar la composición de al
Biosensores aplicaciones y perspectivas en el control y calidad de procesos y...Denys Flores Apaza
El documento describe las aplicaciones y perspectivas de los biosensores en el control y calidad de procesos y productos alimenticios. Los biosensores se usan ampliamente en la industria alimentaria para determinar la composición físico-química y microbiológica de los alimentos de manera rápida y económica. Algunas aplicaciones clave incluyen el análisis de residuos de agroquímicos, toxinas, alérgenos, patógenos y organismos genéticamente modificados.
El documento describe el aseguramiento microbiológico de la calidad de los alimentos. Explica que el control microbiológico es importante para proteger la salud pública y garantizar que los alimentos no estén contaminados ni alterados. Detalla los diferentes tipos de microorganismos que pueden encontrarse en los alimentos y sus efectos. También describe los procesos y áreas clave que deben controlarse para asegurar la calidad microbiológica de los alimentos a lo largo de la cadena de producción y distribución.
1) Los alimentos pueden transmitir microorganismos patógenos que causan enfermedades como salmonelosis y shigelosis. Es importante aplicar principios de higiene de los alimentos para prevenir contaminación y multiplicación de microbios. 2) El análisis microbiológico de los alimentos evalúa la carga microbiana pero no previene contaminación; la prevención requiere identificar y controlar los "puntos críticos" en el proceso de producción. 3) Los valores de referencia microbiológicos establecen límites para cada alimento y
Microbiología predictiva
Es un área de la microbiología de los alimentos que permite predecir las respuestas microbiana (crecimiento muerto, inactivación) frente a factores internos y externos bajo condiciones controladas definidas y además condiciones de alimentos
Métodos de identificación bacteriana en el laboratorio de microbiología _ Enf...AleGinaGVidal
Este documento describe tres métodos principales para la identificación bacteriana en el laboratorio de microbiología: métodos fenotípicos, métodos moleculares y métodos basados en proteómica. Los métodos fenotípicos tradicionales se basan en las características observables de las bacterias como su morfología y propiedades bioquímicas. Los métodos moleculares como el análisis del ARNr 16S permiten una identificación más precisa. Los recientes métodos basados en proteómica también tendrán un gran impacto en la identific
Este documento proporciona una introducción general a la biotecnología. Explica que la biotecnología es la manipulación de organismos vivos o sus componentes para producir bienes y servicios, y que involucra disciplinas como biología, genética y ingeniería. Luego describe algunas aplicaciones clave de la biotecnología en áreas como la medicina, la agricultura y la industria, incluidas la ingeniería genética, los alimentos transgénicos y la producción de fármacos. Finalmente, resume bre
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Este documento discute las técnicas moleculares utilizadas para la trazabilidad alimentaria de alimentos derivados de organismos genéticamente modificados (OGM). Explica que la trazabilidad permite rastrear un alimento a lo largo de toda la cadena de producción para identificar sus ingredientes mediante técnicas como la PCR y Southern blot. Además, destaca que estas técnicas moleculares son útiles para detectar la presencia de ADN o proteínas recombinantes en los alimentos derivados de OGM.
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1. VITAE, REVISTA DE LA FACULTAD DE QUÍMICA FARMACÉUTICA
ISSN 0121-4004 Volumen 16 número 1, año 2009.
Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. págs. 144-154
Biosensores: Aplicaciones y PERSPECTIVAS en el
control y calidad de procesos y Productos
Alimenticios
BIOSENSORS: IMPLEMENTATION AND OUTLOOK IN THE CONTROL AND PRO-
CESS QUALITY AND FOODSTUFFS
Claudio JIMÉNEZ C.1*. Daniel E. LEÓN P 2
.
Recibido: Septiembre 3 de 2008 Aceptado: Noviembre 4 de 2008
RESUMEN
La industria de alimentos, bebidas y afines requiere métodos analíticos para el aseguramiento de la calidad
fisicoquímica, microbiológica, bromatológica, sensorial y la estabilidad de materias primas, procesos y
productos terminados. Éstos métodos deben brindar datos en tiempo real, que permitan ejercer control
y trazabilidad de cada uno de los procesos implicados y que garanticen seguridad e innocuidad de los
productos alimenticios. Los métodos analíticos tradicionales implican determinaciones gravimétricas,
volumétricas y colorimétricas con niveles de sensibilidad limitados para la determinación de trazas, y con
poca especificidad. Aunque los métodos cromatográficos constituyen herramientas robustas, reproducibles
y con capacidad de alcanzar niveles de detección del orden de partes por trillón, son costosos e implican
tratamientos muy exhaustivos de la muestra. Los biosensores son dispositivos analíticos conformados
por un elemento biológico de reconocimiento asociado a un mecanismo de detección e interpretación
de la señal obtenida de la interacción entre el analito y el dispositivo analítico, constituyéndose en una
herramienta para inspeccionar la calidad y los procesos con un panorama prometedor con respecto a los
métodos tradicionales, en cuanto a especificidad, sencillez, respuesta clara y real en las áreas ambiental,
clínica y de alimentos. La presente revisión comprende diez años del desarrollo de estos dispositivos y su
aplicación a la investigación en alimentos y homólogos; contribuyendo con aplicaciones para el control
de procesos automatizados y no automatizados, detección de micotoxinas, identificación de factores
antinutricionales, residualidad de contaminantes orgánicos tradicionales y emergentes (pesticidas,
antibióticos, hormonas, dioxinas, furanonas, entre otros), seguimiento y control microbiológico, presencia
de organismos genéticamente modificados, alérgenos y composición nutricional, entre otros. El objetivo
de este estudio es dar una visión general y actualizada de la aplicación de la tecnología de biosensores en
el análisis de alimentos y su potencial dentro de los sistemas de seguridad alimentaria.
Palabras clave: biosensores, análisis de alimentos, calidad de alimentos, contaminación de alimentos,
tiempo real
1 Grupo Diagnóstico de la contaminación-GDCON, Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia. Calle 62 # 52 -59, SIU, Torre 2,
laboratorio 232. Medellín, Colombia.
2 Ingeniería de Alimentos, Facultad de Química Farmacéutica, Universidad de Antioquia. A.A. 1226. Medellín, Colombia.
* Autor a quien debe dirigir la correspondencia: cjimenez@farmacia.udea.edu.co
2. biosensores: aplicaciones y perspectivas en el control y calidad de procesos... 145
ABSTRACT
The food, drink and related industries require analytical methods to secure physico-chemical,
microbiological, bromatological sensory quality and stability of raw materials, processes and products.
These methods must offer real time data that allow to control and to monitor each process to safeguard
the innocuity of the nutritional products. The traditional analytical methods have to deal with gravimetric,
volumetric and colorimetric determinations with limited sensitivity levels for trace determination, and
with little specificity. Although the chromatographic methods show highly reproducible results and the
limit of detection is as low as parts per trillion, these methods are expensive and imply very exhaustive
treatments of the sample. Biosensors are integrated devices consisting of a biological recognition element
and a transducer capable of detecting the biological reaction and converting it into a signal which can be
processed, becoming an important tool to check the quality and processes. The present approach shows
promising advantages compared to traditional method. This paper presents a ten year development of
these devices and their application to food investigation and similars; contributing with applications for
the automated and not automated process control, mycotoxins detection, identification of antinutritional
factors, residuality of traditional and emergent organic polluting agents (pesticides, antibiotics, hormones,
dioxins, furanones, among others), monitor and microbiological control, presence of genetically modified
organisms among others. The objective of this study is to review paper and updated information on the
use of biosensors as a technology in food analysis and its advantages within the food security systems.
Keywords: biosensors, food analysis, food quality, food contamination, and real time.
Introducción espectrómetros de masas y masas tándem (GC-MS,
GC/MS/MS), entre otros, mientras que los contro-
Debido al aumento en la demanda y el cambio de
les microbiológicos están sujetos a procedimientos
hábitos alimenticios de la población, la producción
en el tiempo y obtiene resultados, en algunos ca-
masiva de alimentos enfrenta el reto analítico de
sos, cuando el alimento ya se ha consumido. Los
asegurar su calidad fisicoquímica y microbiológi-
biosensores son herramientas que disponen de
ca. La seguridad alimentaria, como mecanismo de
mecanismos para el análisis de la composición de
garantía para la trazabilidad de alimentos sanos e
los alimentos, residuos de agroquímicos, toxinas,
innocuos, constituye el concepto central que rela-
alérgenos, presencia de patógenos, materiales anti-
ciona la producción de alimentos y la salud pública.
nutrientes, presencia de organismos genéticamente
El análisis cualitativo y cuantitativo de alimentos se
modificados, control de procesos y contaminantes
ha fortalecido por el desarrollo de potentes técnicas
ambientales, entre otros, en tiempo real.
instrumentales de análisis; sin embargo, lo engo-
Un biosensor es un dispositivo de análisis confor-
rroso de los procedimientos, los largos tiempos
de análisis y los altos costos tecnológicos, llaman mado por un elemento biológico de reconocimiento
la atención para plantear estrategias innovadoras (célula, tejido, receptor, ácido nucleico, enzima, ribo-
paralelas a las técnicas existentes. El análisis de la zima o anticuerpo, entre otros), ó nanomateriales (na-
mayoría de los contaminantes químicos implica no nopartículas, nanocompuestos), materiales inteligentes
solo mecanismos invasivos, sino complejas etapas ó compuestos biomiméticos (aptámeros, polímeros de
de tratamiento y procesamiento de la muestra, microporosidad intrínseca, sondas de ácidos nucleicos),
con técnicas instrumentales de alto costo, como la asociado a un mecanismo que garantiza la detección e
cromatografía líquida de alta eficiencia acoplada a interpretación de la variación de propiedades ópticas,
diferentes sistemas de detección, como fluorescen- fisicoquímicas, eléctricas, entre otras, obtenida de la
cia, ultravioleta con arreglo de diodos (UV-DAD), o interacción entre el analito y el dispositivo analítico (1).
diferentes sistemas y filtros de masas y masas en tán- Cabe destacar que las características fisicoquímicas
dem (HPLC/MS, HPLC/MS/MS), electroforesis del analito de interés son las determinantes para la
capilar o cromatografía gaseosa (GC) con detectores elección del material biológico/biomimético, mientras
como fósforo-nitrógeno (GC-NPD), ionización de que el tipo de elemento de reconocimiento es el que
llama (GC-FID), captura de electrones (GC-ECD), determina el sistema transductor.
3. 146 Vitae
Los biosensores iniciaron su desarrollo y co- estructurales, los mecanismos químicos, físicos
mercialización, fundamentalmente, alrededor de ó fisiológicos de su funcionalidad, y también de
los años 60, orientados a aplicaciones clínicas y de acuerdo a los mecanismos de detección de la señal.
impacto bioquímico. El primero desarrollado fue Los biosensores se pueden clasificar atendiendo a
un sensor enzimático para determinar la concen- las siguientes variables:
tración de glucosa en sangre a través de la reacción • Tipo de interacción: biocatalíticos o de bioafi-
catalizada por la glucosa oxidasa; éste biosensor fue nidad.
diseñado en 1962, acoplando la glucosa oxidasa a un • Método de detección: directo o indirecto.
electrodo selectivo de oxígeno (2,3). Posteriormen- • Elemento de reconocimiento: célula, organela,
te, las enzimas inmovilizadas se fortalecieron en tejido, enzima, receptor, anticuerpo, ácido nu-
el diagnóstico clínico permitiendo el desarrollo de cleico, polímero de impresión molecular(PIM),
biosensores para úrea (4), aunque el reconocimiento ácido nucléico peptídico (PNA) o aptómero (6).
solo fue efectivo quince años más tarde cuando
• Sistema de transducción: nanomecánico, pie-
empezó a divulgarse en las diferentes publicaciones
zoeléctrico, electroquímico, termoeléctrico u
de carácter científico.
óptico.
Entre las ventajas de los biosensores para el ase-
guramiento de la calidad fisicoquímica, microbio- Sensores de interacción biocatalítica y sus
lógica, composicional y la vida útil de los alimentos, principales sistemas de reconocimiento
se destacan: alta sensibilidad, selectividad y reprodu- Son sistemas in-situ, constituidos por organelas,
cibilidad, debido a que las mediciones de nutrien- células, tejidos, sistemas enzimáticos o multienzi-
tes, micronutrientes, contaminación por residuos, máticos de origen animal o vegetal, utilizados para la
toxinas y productos metabólicos se encuentran en detección de sustratos mediante el comportamiento
concentraciones a nivel de trazas; ampliación de estequiométrico de productos o reactivos, o meca-
la vida media del dispositivo utilizando materiales nismos de inhibición enzimática que intervienen
estables y resistentes; además son de fácil manejo, en el proceso, caracterizados por su capacidad
bajo costo y corto tiempo de análisis, lo que los hace regenerativa que no condiciona la dependencia del
versátiles en el control de procesos; eficientes, ya que proceso de la cantidad del mismo.
disminuyen los tratamientos de las muestra; fáciles Entre los elementos de reconocimiento típicos de
de operar y transportar, automatizables, incorpo- este tipo de interacciones, se destacan las enzimas,
rables en sistemas microscópicos, multianálisis, y son moléculas inmovilizadas de naturaleza proteica
quizá una de las ventajas más trascendentales para la o ribozimíca, altamente específicas, eficientes y
industria de alimentos, permiten obtener resultados regulables, acoplables a trasductores de tipo calori-
en tiempo real (5). métrico, potenciométrico, amperométrico, piezo-
El impacto y la precisión analítica de los biosen- eléctrico u optoeléctrico (7); células completas o
sores han conducido a un crecimiento vertiginoso sometidas a procesos metabolómicos que permiten
de la investigación y desarrollo, generando más de monitorear metabolitos primario o secundario,
14.000 publicaciones hasta el año 2007, sin incluir aunque no de forma muy específica y con limita-
patentes disponibles. A pesar de los grandes avances, ciones de permeabilidad (8); organelas encargadas
es evidente su limitada consecución y comercializa- de la producción energética e implicadas en el meta-
ción debido quizá al comportamiento de la deman- bolismo de xenobióticos específicos, convirtiéndose
da, la legislación particular de los consumidores y el en indicadores ambientales de contaminación por
desconocimiento de la tecnología y sus bondades. agentes como pesticidas y contaminantes industria-
En esta revisión se pretende mostrar algunas posi- les (9), y elementos de reconocimiento como tejidos
bilidades y desarrollos de estos dispositivos dentro para control de calidad mediante la determinación
de los procesos de aseguramiento de la calidad de productos de descomposición (10), entre otros.
fisicoquímica y microbiológica de los alimentos.
Sensores de bioafinidad y sus principales
sistemas de reconocimiento
Tipos de biosensores
Presentan una gran ventaja en cuanto a sus apli-
Se clasifican de acuerdo con la heterogeneidad caciones para la detección de residuos de pesticidas,
de materiales, las variables de sus componentes agentes microbianos y alérgenos en alimentos. Se
4. biosensores: aplicaciones y perspectivas en el control y calidad de procesos... 147
caracterizan por su capacidad para formar com- tre los sistemas de transducción más referenciados
plejos entre el analito de interés y el receptor, sin están los siguientes:
llevar a transformaciones químicas, pero generando
Transductores ópticos
excelentes mecanismos de respuesta, aunque con
grandes exigencias analíticas para determinar su Entre estos se destacan los sensores de fibra óp-
magnitud (11). Dichas interacciones generan res- tica u optodo, caracterizados por tener inmovilizado
puestas que demandan sistemas de alta sensibilidad en sus extremos el elemento de reconocimiento y
y precisión, cuantificándose a través del seguimien- el elemento de detección, asi mismo la presencia
to cinético del proceso en presencia de inhibidores de marcadores que permitan detectar cambios
competitivos, marcaje isotópico, comportamiento entre el analito y el elemento de reconocimiento y
óptico del proceso o variaciones gravimétricas. difundirlos a través de la fibra. Un caso particular lo
Entre los receptores de bioafinidad se destacan las constituye su uso para la determinación del tiempo
lectinas, las cuales son proteínas de reconocimiento de corte del coágulo de la leche en la fabricación de
del glucocáliz, que exhiben efectos tóxicos para la queso de cabra (20). Al igual que los transductores
salud (12), y polímeros de impresión molecular- de fibra óptica, los de onda evanescente-EW requie-
MIPs, los cuales son moléculas de síntesis con ren marcaje y se fundamentan en la reflexión inter-
propiedades biomiméticas sobre mecanismos de na total de fluorescencia por la absorción y emisión
señalización celular asociados a mecanismos com- de fotones. La concentración del analito de interés
petitivos (13). A los anteriores sistemas se suman los se relaciona con los cambios en las características de
anticuerpos, moléculas de naturaleza proteica selec- luz propagada a través de la guía de ondas, que ha
tiva, cuyo mecanismo se fundamenta en la reacción podido usarse para sensibilizar la concentración de
antígeno-anticuerpo, aplicable a la determinación micotoxinas en cereales (21). Los interferómetros
de enterotoxinas (14); secuencias monocatenarias Mach-Zender fundamentados en los anteriores y
de ácido nucleico similares a las abzima, de alta en cuyo caso la concentración del analito depende
afinidad e incorporables a cromatografía (15); pro- del cambio del campo evanescente producido por
teínas periféricas e integrales que generan canales, la interacción entre el analito y el elemento de reco-
activación enzimática, gradientes eléctricos que nocimiento, han tenido poca aplicación en el sector
permiten el flujo de moléculas y la intervención de agroalimentario. Los transductores de resonancia
mensajeros celulares, herramienta importante en la de plasmones superficiales-SPR, en los cuales
detección de residuos de antiobíoticos β-lactámicos los electrones de conducción de un metal oscilan
en productos lácteos (16); sondas de ácidos nuclei- simultáneamente; los plasmones son oscilaciones
cos utilizadas en procesos de hibridación in-situ colectivas de los electrones de conducción de un
acoplados a transductores ópticos, gravimétricos o metal (oro o plata) ante la exposición a un haz de luz
electroquímicos para la detección de organismos polarizada y la medición del ángulo de resonancia,
genéticamente modificados en alimentos (17); el cual da información acerca de la concentración
células completas como esporas cuya viabilidad real del analito. Contrario a los interferómetros los
puede ser vulnerada ante metabolitos secundarios, SPR son de gran utilidad en investigación de pro-
xenobióticos o condiciones de proceso (18) y los ductos y procesos alimentarios. Un caso particular
ácidos nucleicos peptídicos-PNAs, los cuales son lo constituye la investigación de pesticidas organo-
moléculas sintéticas, sin pentosa, sin grupo fosfato fosforados en matrices líquidas con patrón inverso
y en su reemplazo hay una molécula de N-2-ami- en el comportamiento de la longitud de onda SPR
noetilglicina, permitiendo mimetizar los ácidos y la sensibilidad con respecto a la concentración del
nucleicos, de importancia en citogenética (19). pesticida estudiado (22).
Sistema de transducción Transductores electroquímicos
La naturaleza de la interacción entre el elemento Caracterizados por su capacidad de convertir la
de reconocimiento y el analito constituye el factor señal obtenida en una señal eléctrica, son utilizados
determinante para la selección del sistema de trans- en sistemas de reconocimiento biocatalíticos. Los
ducción, sin el cual no es posible obtener, amplificar, biosensores mas comúnmente utilizados son los
registrar, sistematizar, almacenar e interpretar las de tipo impedimétrico, conductimétrico, poten-
señales producto de la interacción entre estos. En- ciométrico y amperométrico. Entre las aplicacio-
5. 148 Vitae
nes mas recientes se destacan la utilización de los cambios másicos del complejo antígeno-anticuer-
biosensores amperométricos para el monitoreo de po, con frecuencias de oscilación de tipo: paquete
la fermentación maloláctica, determinante de las de onda acústica-BAW, en los cuales la resonancia
características de acidez en vinos (23) y monitoreo cubre toda la masa del cristal y de onda acústica de
de concentraciones de glucosa y etanol en pro- superficie-SAW, donde la resonancia solo ocupa la
cesos de fermentación (24); monitoreo mediante superficie del cristal (32).
biosensores impedimétricos de concentraciones
Trasductores termométricos
de α-solanina y α-chaconina, presentes en papa
y tomate (25); detección de carbofuran y carbaril De gran robustez en reacciones enzimáticas y
en aguas utilizando biosensores conductimétricos proceso exotérmicos, en las cuales la transferencia
e inmovilización enzimática en sílica gel (26), y de calor se puede relacionar con la concentración del
biosensores potenciométricos para la determinación analito de interés, ha permito determinar valores pk
de butiricolinesterasa, como sensor para glicósidos, para sustancias a muy baja concentración (33)
organofosforados, carbamatos y metales pesados en
papa (27). Usos frecuentes de la
Transductores potenciométricos de luz direcciona- tecnología de biosensores
da-LAPS
EN la cadena productiva de
Son producto de la combinación entre sistemas los alimentos
de transducción óptico y electroquímico. Son sen-
sores químicos constituidos por un electrolito, un Aunque los desarrollos iniciales de tecnología de
aislante y un semiconductor de silicio, sensibles a biosensores fueron de aplicación en química clínica,
cambios de pH y multianálisis. Estos sistemas tienen su espectro ha aumentando y su versatilidad ha
gran aplicación en estudios de genotoxicidad (28) y permitido incursionar en el análisis de compuestos
recientemente se ha publicado una aplicación sobre orgánicos e inorgánicos y en matrices ambientales,
un sensor artificial de olor y sabor (29). alimentarias, cosméticas y, farmacéuticas entre
otras.
Transductores nanomecánicos
En matrices alimentarias se destacan en el aná-
Son de gran impacto y proyección en estudios lisis de la composición, compuestos xenobióticos
de genotoxicidad. Constituidos por una microplaca como pesticidas, dioxinas, fármacos, aditivos, hi-
de silicio donde se inmoviliza el elemento de reco- drocarburos poliaromáticos; patógenos y toxinas
nocimiento biológico (anticuerpos): la determina- de origen bacteriano, procesos de trazabilidad,
ción se efectúa por medio del cambio en la tensión determinación de organismos genéticamente
superficial entre los dos componentes. Uno de los modificados, alérgenos, antinutrientes, control de
trabajos de mayor impacto en esta tecnología fue procesos y estabilidad.
el desarrollado para la determinación del pesticida Composición, alérgenos y antinutrientes.
DDT a concentraciones inferiores a las nanomo-
lares (30). En las tablas 1 y 2 aparecen los constituyentes
típicos de la composición de alimentos procesados y
Trasductores piezoeléctricos compuestos funcionales. Los nutrientes primarios,
en general, constituyen el cuerpo del alimento; sin
Conocidos también con el nombre de siste-
embargo, en algunos casos se hace necesario en
mas de transducción másicos, gravimétricos o
la formulación incluir otro tipo de sustancias que
acústicos, constituyen un material piezoeléctrico
ayuden a mejorar propiedades, que cumplan efecto
(cristales), caracterizado por entrar en resonancia
fortificante o enriquecedor, o que fundamental-
ante la exposición a un campo electromagnético y
mente ayuden a mejorar la vida media del producto.
soportar el elemento de reconocimiento (proteínas),
Entre los aditivos mas utilizados se destacan los
son versátiles y su uso en el sector alimenticio ha
antioxidantes, los acidulantes, los secuestrantes, los
permitido hacer seguimiento de propiedades reo-
agentes quelantes, los estabilizadores de espuma, los
lógicas como la textura mediante la detección de
colorantes, los saborizantes, y los antimicrobianos,
vibraciones por fractura de las muestras de interés
entre otros. La determinación de la composición
(31). Su funcionamiento se rige por la detección de
6. biosensores: aplicaciones y perspectivas en el control y calidad de procesos... 149
de un alimento constituye un indicador de sus debido a la liberación de algunos ácidos grasos y ni-
propiedades nutracéuticas o de su funcionalidad, veles de azúcares que pueden llegar hasta el rechazo
convirtiéndose no solo en indicador de la calidad del producto por parte del consumidor.
nutricional sino también en una herramienta para En la composición de múltiples alimentos e
determinar adulteraciones y procesos de deterioro insumos alimenticios no procesados, pueden encon-
Evaluar la composición de un alimento, y en trarse sustancias que inciden negativamente en la
especial de aquellos de origen vegetal o animal, biodisponibilidad de muchos micronutrientes. Estas
permite su nivel de frescura, ya que los macronu- moléculas, denominadas factores antinutricionales,
trientes, en general, inician procesos de transfor- constituyen un blanco analítico de gran importan-
mación postcosecha, previo sacrificio, procesos de cia en el análisis de alimentos, y en los diseñados
almacenamiento o cuando son sometidos a choques para niños, las dietas hospitalarias y la atención
térmicos. Las exposiciones a la luz y las altas tempe- gerontológica. Por el contrario, existen alimentos
raturas propician procesos catalíticos que conducen que poseen sustancias capaces de desencadenar
a la generación de sustancias que imparten cambios reacciones alérgicas en personas hipersensibles,
en la textura, el color, el olor y el sabor. Un caso comprometiendo incluso la vida (Véase tabla 3).
particular, y muy ilustrativo, es el de los olores Garantizar la composición precisa y exacta de un
originados en las frutas cuando hay sobremadurez, alimento es una demanda de calidad de vida.
Tabla 1. Biosensores utilizados para determinar composición alimentaria.
Analitos Biosensor: tipos y bases Matriz Sensibilidad Referencia
Detección amperométrica. co-inmovilización de
Glutamato Aditivos,
l-glutamate oxidasa y l-glutamate dehidrogenasa 0.02–3.0 mg/L (34)
monosódico (MSG) Alimentos clínicos
(l-GLDH)
Galato de propilo Detección amperométrica. Electrodos compuestos de Aceite de oliva,
9.0x10‾7 mol/L (35)
(PG) tirosinasa y grafito-teflón pollo
Detección amperométrica. Peroxidasa inmovilizada Grasas, aceites
Peróxidos 0.6 μM (36)
en matriz Eastman AQ 55. farmacéuticos
Detección amperométrica. Producción enzimática
Legumbres,
Acido fitico, Fitasa de peróxido de hidrógeno contra Ag/Agcl, piruvato 0.2 a 2.0mM (37)
cereales
oxidasa (POD)
Detección potenciométrica. Producción enzimática
Citratos de carbonato a través de liasas y oxaloacetato Jugos de frutas 10‾1–10‾4 M (38)
descarboxilasa
Electrodo amperométrico compuesto de tirosina con Mayonesa,
Acido benzoico 9.0×10−7 mol/ L (39)
grafito-teflón bebidas cola
Detección electroquímica enzimática, con sistema de
Hidroximetilfurfural Miel, café, frutos HMF: 209mg/
detección con supresor de micro-membrana catódica (40)
(HMF), furfural (F) secos, cereales kg F: 70mg/kg
y separación cromatográfica
Residualidad de pesticidas cromatográficos, ha dado sus mayores aportes; sin
embargo, la heterogeneidad y la variedad de los com-
Los pesticidas constituyen una de las principales puestos dentro de este grupo, hace de ellos un punto
barreras fitosanitarias y quizá el mayor reto agrícola álgido del análisis. La masificación de la producción
de la globalización. Diariamente los mercados in- de alimentos ha desencadenado un uso desmesurado
ternacionales se vuelven más exigentes con respecto de plaguicidas, con graves implicaciones no solo de
a los límites máximos permitidos de plaguicidas residualidad en el alimento, sino de contaminación
en diferentes productos de consumo humano. Es de fuentes de agua, suelos, aire y demás seres vivos.
quizá este uno de los campos en donde el análisis Muchos estudios se realizan para estudiar en forma
instrumental con principal énfasis en los métodos clara las propiedades genotóxicas y citotóxicas de las
7. 150 Vitae
diferentes familias de plaguicidas; sin embargo, su biosensores, generalmente enzimáticos que se han
consumo mundial se aumenta constantemente. En desarrollado para la respectiva detección in situ en
la tabla 4 se pueden ver algunos pesticidas y algunos alimentos frescos, semiprocesados y procesados.
Tabla 2. Biosensores utilizados para la determinación de componentes funcionales en alimentos.
Analitos Biosensor: tipos y bases Matriz Sensibilidad Referencia
Inmovilización de colesterol estearasa y colesterol Huevo, Carnes y En general: 2–50
Colesterol (41)
oxidasa en electrodo de oxígeno productos lácteos mg/dL
L-ascórbato y Lácteos, Ascorbato: 0–3
Detección electroquímica. Elemento de reconoci-
Peróxido de Conservantes, mM Peróxido de (42)
miento empleando ascorbato oxidasa y catalasa
hidrogeno suplementos hidrógeno: 0–2 mM
Detección amperométrica Inmovilización de colina Leche, leche en
Colina oxidasa sobre película de polipirrol electropoli- polvo, lecitina de 0.12 μM (43)
merizado soya
Leche bovina, leche
(44)
Colina Biosensor electroquímico. de soya, leche en 0,102ppm
polvo huevos
Detección amperométrica. Arreglo multienzimático
Leche, derivados A: 0.5mM, B: 1.0mM,
Lactosa entre β-galactosidasas, galactosa oxidasa y (45)
lácteos C: 0.5 mM
glucosa oxidasa.
Biosensor -HPLC/DAD. Enzima tirosinasa. Volta- Extracto de uva, (46)
Polifenoles 3.0+/- 0.42 mmol L-1
metría de pulso. aceitunas y té verde
Tabla 3. Ejemplo de biosensores utilizados para determinar alérgenos.
Analitos Biosensor: tipos y bases Matriz Sensibilidad Referencia
Según alimento
Proteínas del Inmunosensor combinado con fluorescencia de Pastas, galletas,
hasta cantidades de (47)
huevo onda evanescente. salsas
<250x10-3
Arreglo de biosensores. Ensayo de inmunofluo-
Alérgenos.
rescencia, interacción antígeno-anticuerpo, señal Pastas 1,3 ng/mL (48)
Ovoalbúmina
fluorescente capturada por dispositivo óptico.
Tabla 4. Biosensores utilizados en la investigación de residualidad de pesticidas
Analitos Biosensor: tipos y bases Matriz Sensibilidad Referencia
Detección de flujo electroquímico con película
Frutas, verduras
Carbofuran lipídica soportada en polímero de metilacrilato 10−7 a 10−9 M (49)
lácteos
con acetilcolinesterasa
Detección potenciométrica. Inmovilización de
Organofosforados (OP) organofosforado hidrolasa (OPH), inmovilizada Vegetales, frutas 5 μM (50)
en un electrodo de ion-selectivo
Detección amperométrica y potenciométrica. In-
Multiresiduo hibición colinesterasa, organofosfato hidrolasa, Productos agrícolas Según analito (51)
fosfatasas alcalina y ácida
Multielectrodo amperométrico. Inhibición ace- Frutas y verduras
Paraoxon y carbofuran tilcolinesterasas (AChEs) nativas y análisis para alimentos 0.2–20 μg/L (52)
quimimétrico con redes neuronales infantiles
Organofosforados
Agua potable y
(paraoxon, diazinon, Biosensor fototérmico. Sensor con acetilcloli-
zumos de fruta 1 a 4ppb (53), (54)
clorpirifos), y carbamatos nesterasa inmovilizada
esterilizados
(carbaril, carbofuran)
8. biosensores: aplicaciones y perspectivas en el control y calidad de procesos... 151
Productos veterinarios como los antibióticos tienen la capacidad de acumu-
Dentro de los productos veterinarios de mayor larse en el músculo y depositarse en la leche, con las
impacto, están los antibióticos, utilizadas no solo consiguientes implicaciones de resistencia a éstos y
con fines terapéuticos, sin que en algunos casos para problemas de salud pública.
promover el crecimiento y el peso de los animales. En la tabla 5 se muestran algunos ejemplos,
Su mayor utilidad se da en la industria avícola y en en donde se puede apreciar que los biosensores
la bovina, aunque se extiende a la producción de de bioafinidad, combinados con transductores
carne, leche, y otros insumos para la industria de ópticos, son de gran versatilidad y utilidad en este
alimentos. Por su naturaleza química, compuestos campo.
Tabla 5. Ejemplos de biosensores utilizados para determinar antibióticos.
Analitos Biosensor: tipos y bases Matriz Sensibilidad Referencia
Carnicol
Macrólidos, Tetraciclinas Análisis de biología molecular. Inmovilización
Lácteos, productos 50–100 ng/mL (55)
Aminoglucósidos en biomembranas de aducto biotinilado.
agrícolas
Enrofloxacina y Inmunosensor óptico. Anticuerpos policlonales
Leche bovina Según analito (56)
Ciprofloxacina de enrofloxacina y ciprofloxacina
Inmunosensor óptico. Detección directa.
Estreptomicina Leche pasteurizada 4.1 ng/mL (57)
Análisis de inhibición del anticuerpo
Toxinas bacterianas y microorganismos de marcaje isotópico y de f luorescencia (Véase
tabla 6).
El aseguramiento de la calidad microbiológica
de alimentos es un factor determinante dentro de Un tópico de gran importancia en la tecnología
los parámetros de seguridad alimentaria debido a de biosensores aplicada al control de calidad de
las características de humedad y de nutrientes que alimentos, lo constituye su gran utilidad dentro
poseen los alimentos y los piensos para animales, del control de procesos en las diferentes líneas de
los cuales se convierten en el sitio ideal para el producción en planta. Existen biosensores que
desarrollo y reproducción de bacterias, hongos, permiten detectar en tiempo real, dentro de la ca-
levaduras y protozoarios. Existen microorganismos dena de producción, cambios en parámetros como
con potencial patógeno directo, mientras que otros el pH, la presión, la temperatura, la generación de
utilizan el alimento como nicho y generan toxinas sustancias volátiles, lasconcentraciones de oxígeno
para el sistema nervioso central de los humanos, con y dióxido de carbono, cinéticas y procesos de mo-
la capacidad de desencadenar un amplio número de nitorización de procesos de márgenes de seguridad
intoxicaciones alimentarias. muy estrechos. Al lado de los sistemas de análisis de
peligros y control de puntos críticos, los biosensores
Entre las toxinas de mayor cuidado se cuentan
permiten tomar la decisión en el momento oportu-
las producidas por hongos (micotoxinas), de gran
no, trazando y monitoreando procesos.
impacto en la industria de cereales; las ficotoxinas
propias de algunos productos marinos, las entero- Otras aplicaciones
toxinas producidas por bacterias, las fitotoxinas de La combinación de biosensores con secuen-
material vegetal e incluso cualquiera de las anterio- cias de DNA y diferentes tipos de transductores,
res utilizada con fines de bioterrorismo. como los piezoeléctricos, constituye una potente
Los biosensores utilizados para el análisis di- herramienta para el análisis de organismos gené-
recto de microorganismos patógenos en alimen- ticamente modificados (64-65), los cuales tienen
tos son de tipo inmunológico con transductores control riguroso en bloques económicos como la
ópticos, piezoeléctricos, impedancia o biolumi- Unión Europea. Lo anterior se complementa con
niscentes, a la vez que también se han construido las técnicas de biología molecular, con lo cual se
biosensores que permiten hacer determinaciones han obtenido grandes resultados en el análisis de
indirectas de microorganismos mediante técnicas virus y priones.
9. 152 Vitae
Tabla 6. Biosensores con aplicación en control microbiológico y toxicológico de alimentos.
Analitos Biosensor: tipos y bases Matriz Sensibilidad Referencia
Detección directa e indirecta por resonancia
Enterotoxinas B plásmica superficial por luz macromática según Leche 5ng/mL (58) (59)
la medida angular
Arreglo de biosensor con transducción eléctrica. Cárnicos, lác-
Escherichia coli Inmunoensayo. Medición y correlación en cambio teos, 104-107 UFC/mL (60)
O157:H7 de impedancia, correlacionado con la concentra-
ción del analito zumos, lechuga
Interferómetro óptico. Guía de onda planar con dos
Salmonella microcanales con anticuerpos, uno recubierto con 1x105 a 1x107
Pollo y huevos (61)
typhimurium anticuerpos de Salmonella y el otro con inmunog- UFC/mL
lobulina G humanas como canal de referencia.
Biosensor de fibra óptica de onda evanescente. Fumonisin: 3,2
fumonisinas y
Competitivo para fumonisiona B1 y no competitivo Maíz ppb Aflatoxina: (62)
aflatoxinas
para aflatoxina B1. 2 ppb
Biosensor de fibra óptica. Anticuerpos policlonales
Listeria inmovilizados en poliestireno, reacción biotina-
Embutidos 4.1 x 104 UFC/mL (63)
monocitogenes estreptovidina. Confirmación con microscopia
electrónica.
ConclusiOnES 2. Clark LC, Lyons C. Electrode systems for continuous moni-
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en forma oportuna permite tomar decisiones que 4. Pandey PC, Mishra AP. Conducting polymer-coated enzyme
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contempla extensas y engorrosas etapas de trata- (2): 237-256.
miento de muestro, extracción, limpieza, y valida- 7. Ha la mek J, Pr ibyl J, Ma kower A , Sk lada l P, Schell-
er F W. Sensitive detection of organophosphates in riv-
ción de métodos analíticos; a su vez, los estudios e r w a t e r b y m e a n s o f a p i e z o e l e c t r i c b i o s e n s o r.
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que toman no horas sino días, lo que impide obte- Biosens Bioelectron. 2003; 18 (5-6): 741-749.
ner resultados en tiempo real, hasta el punto que 9. da Silva EM, Soares AM, Moreno AJ. The use of the mitochon-
cuando se obtiene un resultado es probable que el drial transmembrane electric potential as an effective biosensor
in ecotoxicological research. Chemosphere. 1998; 36 (10): 2375-
producto se consumió en su totalidad, el proceso 2390.
finalizó o incluso se haya puesto en riesgo la vida 10. Mei Y, Ran L, Ying X, Yuan Z, Xin S. A sequential injection
del consumidor. Los biosensores han llegado a ser analysis/chemiluminescent plant tissue-based biosensor system
for the determination of diamine. Biosens Bioelectron. 2007; 22
una opción con gran selectividad, especificidad,
(6): 871-876.
amplio espectro, mínimo de pretratamiento, poca 11. Wang J. Nanomaterial-based amplified transduction of biomo-
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GRUPO DE EXTENSIÓN SOLIDARIA E INVESTIGACIÓN
EN SEGURIDAD ALIMENTARIA PARA LA REGION
VICERRECTORIA DE EXTENSION
Facultad de Química Farmacéutica
Departamento de Alimentos
Universidad de Antioquia
NUESTROS SERVICIOS lidad de los nutrientes carenciales que padece nues-
tra población.
- Asesoría técnica en procesos de alimentos a microe- - Formulación y ejecución de proyectos comunitarios
mpresas y vendedores ambulantes. enfocados a la explotación de recursos agrícolas de
- Propuesta educativa para el fomento de hábitos de la región.
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maria y bachillerato (Media Técnica). como: Yogur, Kumis, Queso Crema, Mermeladas,
- Asesorías para comedores comunitarios y restau- Compotas, Pulpas, entre otros.
rantes escolares con énfasis en transformación de - Asesoría empresarial en las buenas prácticas de ma-
alimentos, apuntando a mejorar el consumo y la ca- nufactura.
COORDINADORA: Karina Edith Motato Rocha
kmotato@farmacia.udea.edu.co / Teléfono: 219-54-62