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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
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
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
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 Martínez




Marcela Martínez                                                                                                                            4
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
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
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
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
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          patógenas transmitidas
          por alimentos de                                                                                 • Potenciales transmisiones de
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          (nanotecnología) para                                                                              procesamiento de alimentos
          detección rápida de                                                                                pueden tener problemas
          bacterias patógenas en                                                                             microbiológicos específicos y
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                                                                                                             este problema.
                                 Marcela Martínez M.Sc.                                       Marcela Martínez M.Sc.




                       Temas variados                                            Temas variados
        • Diseñar                                             • Diseñar métodos para
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          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
Marcela Martínez M.Sc.                                           06/12/2011




             “El secreto del éxito es la constancia en los
                              propósitos”
                           Marcela Martínez M.Sc.
                                             Benjamin Disraeli




Marcela Martínez                                                         9

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Introducción a la microbiología de alimentos

  • 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. 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. 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. 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 Martínez Marcela Martínez 4
  • 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. 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. 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. 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. Marcela Martínez M.Sc. 06/12/2011 “El secreto del éxito es la constancia en los propósitos” Marcela Martínez M.Sc. Benjamin Disraeli Marcela Martínez 9

Notas del editor

  1. La microbiología de los alimentos es la parte de la microbiología que trata de los procesos en los que los microorganismos influyen en las características de los productos de consumo alimenticio humano o animal. La microbiología de alimentos, por consiguiente, engloba aspectos de ecología microbiana y de biotecnología para la producción. Se pueden distinguir cuatro aspectos diferentes en la microbiología de alimentos: Los microorganismos como productores de alimentos Los microorganismos como agentes de deterioro de alimentos Los microorganismos como agentes patógenos transmitidos por alimentos Factores que afectan al crecimiento bacteriano en los alimentos
  2. La calidad microbiológica de los alimentos es fundamental porque influye en su conservación y vida de anaquel y, sobre todo, porque los microorganismos presentes en ellos, pueden ser causantes de enfermedades transmitidas por alimentos ó ETA’s (en inglés se denominan “foodborne illness” ó FBI). La detección en el laboratorio de los microorganismos patógenos puede ser muy complicada, muy lenta y/o muy costosa para determinaciones rutinarias. Además, es concluyente cuando se encuentra un microorganismo patógeno pero puede haber casos en que no se detecte por razones circunstanciales como el clima o la cantidad de individuos infectados que están contaminando, a pesar de que el manejo del alimento implique el riesgo de que el patógeno aparezca en cualquier momento. En todo caso, la investigación de microorganismos patógenos en alimentos no facilita un enfoque preventivo. Por esas razones, las normas en materia de alimentos, generalmente establecen la calidad microbiológica en términos de microorganismos indicadores.
  3. Los indicadores son organismos (o grupos) que advierten oportunamente de un manejo inadecuado o contaminación que incrementan el riesgo de presencia de microorganismos patógenos en alimentos. Además de que su detección en el laboratorio es más sencilla, rápida y/o económica, los microorganismos indicadores permiten un enfoque de prevención de riesgos, puesto que advierten manejo inadecuado y/o contaminación.
  4. Se considera alimento deteriorado aquel dañado por agentes microbianos, químicos o físicos de forma que es inaceptable para el consumo humano. El deterioro de alimentos es una causa de pérdidas económicas muy importante: aproximadamente el 20% de las frutas y verduras recolectadas se pierden por deterioro microbiano producido por alguna de las 250 enfermedades de mercado. Los agentes causantes de deterioro pueden ser bacterias, mohos y levaduras; siendo bacterias y mohos lo más importantes. De todos los microorganismos presentes en un alimento sólo algunos son capaces de multiplicarse activamente sobre el alimento por lo que van resultando seleccionados con el tiempo de forma que la población heterogénea inicial presente en el alimento va quedando reducida a poblaciones más homogéneas y, finalmente, un solo tipo de microorganismos consigue colonizar todo el alimento desplazando a los demás. Por consiguiente, durante el proceso de deterioro se va seleccionando una población o tipo de microorganismos predominante de forma que la variedad inicial indica poco deterioro y refleja las poblaciones iniciales.
  5. Agentes que provocan la alteración de los alimentos   Bacterias:   Las bacterias están implicadas en la descomposición o deterioro de la carne, el vino, las verduras, la leche y otros productos de consumo diario. La acción de las bacterias puede originar cambios en la composición de algunos alimentos y provocar un mal sabor. Hongos:   Junto con las bacterias, los hongos son los causantes de la putrefacción y descomposición de toda la materia orgánica. Enzimas:   Enzima, cualquiera de las numerosas sustancias orgánicas especializadas , que actúan como catalizadores.
  6. Por otra parte, ciertos microorganismos patógenos son potencialmente transmisibles a través de los alimentos. En estos casos, las patologías que se producen suelen ser de caracter gastrointestinal, aunque pueden dar lugar a cuadros más extendidos en el organismo e, incluso, a septicemias. Las patologías asociadas a alimentos pueden aparecer como casos aislados, cuando el mal procesamiento del alimento se ha producido a nivel particular; pero suelen asociarse a brotes epidémicos más o menos extendidos en el territorio; por ejemplo, el número de brotes epidémicos asociados a alimentos durante los últimos años en todo el territorio nacional ha oscilado entre 900 y 1000 brotes anuales.
  7. Las patologías asociadas a transmisión alimentaria pueden ser de dos tipos: infecciones alimentarias producidas por la ingestión de microorganismos o intoxicaciones alimentarias producidas como consecuencia de la ingestión de toxinas bacterianas producidas por microorganismos presentes en los alimentos. En ciertos casos, pueden producirse alergias alimentarias causadas por la presencia de microorganismos.
  8. .
  9. Desde los tiempos históricos más remotos se han utilizado microorganimos para producir alimentos. Los procesos microbianos dan lugar a alteraciones en los mismos que les confieren más resistencia al deterioro o unas características organolépticas (sabor, textura, etc.) más deseables. La mayoría de los procesos de fabricación de alimentos en los que intervienen microorganismos se basan en la producción de procesos fermentativos, principalmente de fermentación láctica, de los materiales de partida. Esta fermentación suele ser llevada a cabo por bacterias del grupo láctico. Como consecuencia de ella, se produce un descenso del pH, lo que reduce la capacidad de supervivencia de especies bacterianas indeseables (principalmente bacterias entéricas), se acumulan en el alimento ácidos orgánicos de cadena corta que, además de su efecto antibacteriano, le confieren características de sabor agradable, y, en ciertos casos, se acumulan compuestos antibacterianos que reducen la carga microbiana del alimento incrementando su vida media o impiden la germinación de esporas de bacterias Gram-positivas posibles causantes de intoxicaciones alimentarias (por ejemplo: la nisina, bacteriocina producida por ciertas bacterias lácticas, es capaz de inhibir la germinación de esporas de Clostridium botulinum reduciendo el riesgo de intoxicación por la toxina de esta bacteria). Los alimentos fermentados comprenden productos lácteos, cárnicos, vegetales fermentados, pan y similares y productos alcohólicos.
  10. Los grupos microbianos importantes en alimentos consisten de varias especies y tipo de bacterias, mohos, levaduras y virus. Estos son importantes en alimentos por su habilidad de causar enfermedades transmitidas por alimentos y deterioro de alimentos y de producir alimentos e ingredientes de alimentos. Muchas especies bacterianas y algunos mohos y virus, aunque no levaduras, son capaces de causar enfermedades transmitidas por alimentos. La mayoría de bacterias, mohos y levaduras son considerados seguras y son usados para producir alimentos fermentados e ingredientes de alimentos. Entre los cuatro grupos, las bacterias constituyen el grupo más grande. Debido a su ubicuidad y rápida tasa de crecimiento, aun bajo condiciones donde levaduras y mohos no pueden crecer, ellas son considerados las más importantes en deterioro de alimentos y ETA’s.
  11. Las bacterias son organismos microscópicos y relativamente sencillos. Carecen de núcleo y de los orgánulos de las células más complejas o eucarióticas. La mayoría posee una pared celular a base de carbohidratos Algunas presentan cápsula y otras son capaces de evolucionar a esporas, formas viables capaces de resistir condiciones extremas Las bacterias constan de un único cromosoma bacteriano: está situado en la zona media o nucleoide , y está formado por una única gran molécula de ADN, sin embargo puede presentarse como pequeñas moléculas de ADN o plásmidos. La pared celular está compuesta generalmente por hidratos de carbono, entre los que destaca la mureína un polisacárido complejo, lípidos y aminoácidos En el citoplasma de las bacterias, no se aprecian orgánulos ni formaciones protoplasmáticas
  12. A la forma de una célula se le denomina morfología celular . A las bacterias de forma esférica u ovoide se les denomina cocos . A las de forma cilíndrica se les denomina bacilos . Algunos bacilos curvados que presentan formas espirales se denominan espirilos
  13. Distintos grupos de bacterias pueden ser inmediatamente reconocidas gracias a sus formas peculiares. Algunos ejemplos incluyen a las espiroquetas , que son bacterias con forma de sacacorchos, bacterias con apéndices , que poseen protuberancias celulares en forma de largos tubos o tallos, y las bacterias filamentosas , que producen largas y delgadas células o cadenas de células.
  14. En muchos procariotas las células se mantienen juntas después de la división celular, formando grupos, y este tipo de agrupaciones son en muchos casos característicos de los diferentes tipos de microorganismos. Por ejemplo, algunos cocos y bacilos pueden formar largas cadenas. Algunos cocos se disponen en finas capas de células, mientras que otros forman estructuras tridimensionales de forma cúbica, o agrupaciones más irregulares con una morfología similar.
  15. Las bacterias se dividen en dos grandes grupos: Gram positivas y Gram negativas . La distinción inicial entre estos dos tipos se llevó a cabo gracias a un tipo de tinción diferencial denominado tinción de Gram (con esta tinción, las bacterias Gram positivas aparecen en color púrpura, mientras que las Gram negativas presentan color rojo), pero existen claras diferencias estructurales que sustentan esta clasificación. Incluso el aspecto de las paredes celulares es muy distinto entre las células Gram positivas y Gram negativas. La pared celular de las Gram negativas está compuesta por varias capas y es bastante compleja, mientras que la pared de las Gram positivas está formada fundamentalmente por un tipo de molécula y es mucho más ancha. Estas diferencias pueden apreciarse en un examen detallado de la imagen de la izquierda.
  16. Las bacterias se han utilizado desde los tiempos históricos más remotos para producir alimentos. Los procesos bacterianos pueden darle a los alimentos más resistencia al deterioro o características organolépticas más agradables (sabor, textura, etc.).  Existe un amplio rango de bacterias involucradas en la producción, conservación y alteración de productos alimenticios.
  17. • Las hifas están formadas por una pared delgada en forma de cilindro hueco transparente (la pared), tapizada o llena en su interior por una masa protoplasmática en la que están todos los órganos más el núcleo. • Se pueden clasificar los hongos según la cantidad de masa protoplasmática que haya separada por unos tabiques o septos: • Si las cantidades de masa son semejantes, es decir, si los septos se disponen a distancias regulares, son hongos septados , sinfonados o tabicados . • Si las cantidades de masa entre los septos son muy inconstantes, es decir, si los septos se encuentran a distancias irregulares, son hongos no septados , no sinfonados , cenocíticos .
  18. Los mohos son importantes en alimentos debido a que ellos pueden crecer incluso en condiciones en las cuales muchas bacterias no pueden crecer, tales como pH bajo, baja actividad de agua, y alta presión osmótica. Muchas cepas producen micotoxinas y han sido implicadas en intoxicación alimentaria. Muchos son usados en bioprocesamiento de alimentos. Finalmente, muchos son usados para producir aditivos alimenticios y enzimas.
  19. Las levaduras son importantes en alimentos debido a su habilidad de causar deterioro. Muchas son también usadas en bioprocesamiento de alimentos. Algunas son usadas para producir aditivos alimenticios.