Este documento discute tres factores que afectan el crecimiento microbiano: factores intrínsecos del alimento como pH y actividad de agua, factores extrínsecos como temperatura y atmósfera, y factores implícitos como las características del microorganismo. Explica cómo estos factores determinan las condiciones en las que pueden crecer diferentes tipos de microorganismos y proporciona ejemplos de cómo se puede controlar el crecimiento a través de la manipulación de estos factores.

1. Dr.C. René Tejedor Arias
Profesor Titular
Instituto de Farmacia y Alimentos
Universidad de La Habana

2. Factores implícitos (microorganismo)
Factores intrínsecos Factores extrínsecos
(alimento) (medio ambiente)
Tratamientos tecnológicos

3.  Velocidad específica de crecimiento
 Antagonismo
 Sinergismo

4. Tiempo = 0 minutos:
1 célula bacteriana
Tiempo = 20 minutos:
2 células bacterianas
Tiempo = 40 minutos:
4 células bacterianas

5. Salmone lla s pp.
Time (Hours )
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
11,0
0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25
log(CFU/ml)

7. dx/dt = µx
donde: µ= velocidad específica de crecimiento
ln X/Xo= µt cuando x = 2xo
tg = ln 2/µ = 0,693/µ donde tg= tiempo de generación
Ej. 1 bacteria con tg =20 min ……… µ=2,1 h
107 células en 8 horas

8. Alimentos
Asociaciones microbianas
Antagonismo Sinergismo

9. 1,00E+01
1,00E+02
1,00E+03
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
0 4 8 12 16 20 24
Tiempo ( horas )
LogUFC/ML
E.Coli E.coli + LBC81
Inhibición de E. coli por Lactobacillus casei LBC81.

10. 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 1 2 3 4 5 6
Tiempo (horas)
Acidez(%ácidoláctico)
acidez bif-c
acidez bif
acidez casei
tc = 5 htc = 4.15 h
tc = 4.40 h
B ácido fólico C
piruvato

11. aw
 pH
 Potencial redox (Eh)
 Composición del alimento
 Estructuras biológicas
 Sustancias
antimicrobianas naturales

12. Rango aw m.o. inhibidos por el valor
inferior de aw
Ej. alimentos con esos
valores de aw
1.00_ 0.95 Bacilos Gram (-), Esporas
bacterianas, algunas Levaduras
Alimentos con 40% azúcar o 7%
de sal (embutidos cocidos)
0.95_0.91 > Cocos, Lactobacillus, células
vegetativas de la familia
Bacillaceae, algunos Hongos
55% azúcar o 12% sal (jamón
seco, queso de mediana
maduración)
0.91_0.87 Mayoría Levaduras 65% sacarosa (saturados), 15%
sal Ej. salami, queso madurado
0.87_0.80 > Hongos,
Staphylococcus aureus
Harina, arroz (15_17% agua),
leche condensada azucarada
0.80_0.75 > Bacterias halofílicas Alimentos 26% sal (saturados),
jaleas, mermeladas
0.75_0.65 Hongos xerofílicos Avena (10% agua)
0.65_0.60 Levaduras osmofílicas Frutas disecadas (15_20% agua),
caramelos 8% agua

13. A la que corrientemente se presentan bacterias
causantes de alteración, por Ej. Pseudomonas
fluorescens
Bacterias responsables de ETAs, Ej: Cl. botulinum
Staphylococcus aureus
Levaduras alterantes corrientes, Ej. Candida spp.
Mohos alterantes corrientes, Ej. Alternaria curi
Bacterias halofílicas, Ej. Halobacterium
Mohos xerófilos, Ej. Aspergillus echinulatus
Levaduras osmofílicas, Ej. Saccharomyces rouxii
0.97
0.95
0.86
0.88
0.80
0.75
0.65
0.62

14.  Bacterias: 6.0 - 8.0
 Levaduras: 4.5 - 6.0
 Mohos: 3.5 - 4.0
 Excepciones importantes en Microbiología de Alimentos:
Bacterias ácido lácticas y acéticas (pH opt.= 5.0 - 6.0)
 > alimentos: ligeramente ácidos
 Hortalizas (pH lig. ácido): Bacterias productoras de putrefacción blanda
(Erwinia y Pseudomonas)
 Frutas (pH más bajo): Alteración por Mohos y Levaduras
 Alteración del Pescado (pH 6.2_6.5) > Carne (pH 5.6)
Ej. Alteromonas (Shewanella) sensible al pH: alteración de pescados
en refrigeración; no aparece en carnes.

15.  Conservación de alimentos …. Acido acético
y láctico …… Adición o fermentación.
 > alimentos la acidez se debe a ácidos
orgánicos débiles, excepto bebidas
refrescantes (H3PO4)
pH neutro
HA A_ + H+
ATP
ADP
HA A_ + H+

16. Effect of apple cider pH (3.2, 3.5, 3.8, 4.1, 4.4, and 4.7) on the survival of E. coli
O157:H7 in preservative treated apple cider (fumaric acid, 0.15%/sodium
benzoate, 0.05%, w/v) during storage at 5 °C. Initial pH of the apple cider was3.5.
pH after addition of the preservatives was 3.2. pH was adjusted to 3.5, 3.8, 4.1, 4.4,
and 4.7 using a 10 M NaOH solution. Solid line represents initial inoculum level
(7.0 log CFU/mL); dashed line represents 5 log reduction of E. coli O157:H7.
Chikthimmah y col. JFS 68:4, (2003)

17. Eh en un alimento es
resultado de:
 Pares redox presentes
 Proporción del oxidante
respecto al reductor
 pH
 Disponibilidad de oxígeno
 Actividad microbiana

18. ½ O2 / H2O + 820
Fe 3+ / Fe 2+ + 760
Ácido dehidroascórbico/ Ácido
ascórbico
+ 80
Piruvato / Lactato _ 190
Glutatión oxidado / Glutatión
reducido
_ 230

19.  En zumos de frutas (pH muy
bajos)…. Alto Eh
 Por cada unidad que baje el
pH aumenta el Eh 58 mV
 Eh aumenta con troceado,
molido
 Eh disminuye con envasado
al vacío
 Crecimiento microbiano
…..agotamiento de O2 y
producción de compuestos
reductores, Ej. H2

20.  Aerobios (Alto Eh +): Superficie de alimentos o zonas de fácil
utilización del O2.
Ej. Pseudomonas fluorescens (+ 100 y + 500),
Bacilos Gram (-) oxidativos (mucus superficial en carnes),
Bacillus subtilis (-100 a +135) viscosidad en panes,
Acetobacter en superficie de bebidas alcohólicas,
Mohos en diferentes alimentos.
 Anaerobios estrictos (Eh -): Profundidad de tejidos, envasados
al vacío, estofados de carne.
Ej. Clostridios (alteraciones de quesos y enlatados, ETAs)
 Anaerobios facultativos: Crecen en presencia o ausencia de O2.
Ej. Coliformes
 Aerotolerantes: Incapaces de respiración aerobia, pueden
crecer en presencia de aire (mecanismo/ destruir el superóxido)
Ej. Bacterias ácido lácticas.

21.  La exigencia de los m.o. por los nutrientes es
variable. Algunos se vuelven más exigentes cuando crecen a T más
altas o a valores de aw más bajos.
 Carbohidratos
 Lípidos
 Proteínas y péptidos
 Vitaminas
 Minerales

22.  Todos los alimentos fueron en
algún momento parte de
organismos vivos (medios de
protección vs infecciones)
 Tegumento (piel, cáscara, vaina,
corteza, etc.):
macromoléculas resistentes a la
degradación y baja aw
falta de nutrientes asequibles
componentes antimicrobianos
(Ej. AG de cadena corta en la piel
de animales o aceites esenciales
en las plantas).

23.  Alimentos de origen vegetal: aceites esenciales,
taninos, glucósidos, glicoproteínas (lectinas)
 Alimentos de origen animal: inmunoproteínas,
lactenina, lisozima, avidina, propoleos (mieles)
 En general los antimicrobianos naturales si bien
poseen efectos microbicidas o microbiostaticos,
no se consideran garantía de inocuidad.

24.  Temperatura
 Humedad
 Atmósfera gaseosa

25.  Microorganismos pueden crecer e/n -10 y 80 oC
 Zona de Peligro de la Temperatura = 4.4 - 60oC
 A -15oC cesa toda multiplicación microbiana.
 Crecimiento ocurre en un rango de T (T mínima,
T máxima y T óptima)
 Bajas T: Respuesta ….. aumento AGI membrana
para mantener la fluidez (<pto. fusión)
 Altas T: Desnaturalización de proteínas. ruptura
membrana
En Microbiología de los Alimentos
mayor importancia:
Mesófilos y Psicrótrofos.

26. Tipo T mín T ópt T máx
Psicrófilos -15 10 a 15 18 a 20
Mesófilos 10 30 a 37 45
Termófilos 25 a 42 42 a 80 60 a 85
Psicrótrofos -5 a 5 20 a 30 35 a 40

27. Effect of storage temperatures (5, 15, and 25 °C) on the survival of E. coli O157:H7
in preservative treated apple cider (fumaric acid, 0.15% / sodium benzoate, 0.05%,
w/v). Initial pH of the apple cider was 3.5. pH after addition of the preservatives
was 3.2. Solid line represents initial inoculum level (6.4 log CFU/mL); dashed line
represents a 5 log CFU/mL reduction of E. coli O157:H7. Error bars represent
standard errors of the means.
Chikthimmah y col. JFS 68:4, (2003)

28. Humedad Actividad de Agua (aw)

29. 21% de O2 en la atmósfera Eh del alimento
CO2 Inhibición de m.o.
Envasado de alimentos en Aguas minerales carbonatadas,
atmósferas modificadas Refrescos, Cervezas
Sensibilidad al CO2: Mohos y bacterias Gram neg.oxidativas
Resistencia al CO2: Gram +. Especialmente Lactobacillus y
algunas levaduras (Brettanomyces sp…. alteración de
bebidas carbonatadas)