06/12/2011 1 FACTORES QUE INFLUYEN EN EL CRECIMIENTO Y SUPERVIVENCIA DE LOS MICROORGANISMOS EN LOS ALIMENTOS María Marcela Martínez Miranda M.Sc. Microbiología Dpto. de Ingeniería de Alimentos Universidad de Caldas Crecimiento microbiano en alimentos La habilidad de los microorganismos para crecer o multiplicarse en un alimento esta determinada por: 1. El ambiente del alimento (factores intrínsecos) 2. El ambiente en el que el alimento es almacenado (factores extrínsecos) Marcela Martínez M.Sc. Factores intrínsecos • Nutrientes • pH • Potencial redox y oxígeno • Actividad de agua • Constituyentes antimicrobianos • Estructura biológica Marcela Martínez M.Sc. Factores extrínsecos • Temperatura • Humedad relativa del ambiente • Presencia y concentración de gases atmosféricos • Presencia y actividades de otros microorganismos Marcela Martínez M.Sc. Factores intrínsecos DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES Nutrientes para la síntesis Productos químicos, luz (fuente de energía) Productos de desecho (productos de fermentación; ácidos CO2, etc; aceptores de electrones reducidos) Macromoléculas y otros componentes Anabolismo (biosíntesis) Catabolismo Energía para biosíntesis Energía para la movilidad, transporte de nutrientes, etc. Marcela Martínez M.Sc.
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Factores Que Influyen en El Crecimiento Microbiano en Alimentos
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FACTORES QUE INFLUYEN EN EL CRECIMIENTO Y SUPERVIVENCIA DE LOS MICROORGANISMOS
EN LOS ALIMENTOS
María Marcela Martínez Miranda
M.Sc. Microbiología
Dpto. de Ingeniería de Alimentos
Universidad de Caldas
Crecimiento microbiano en alimentos
La habilidad de los microorganismos para crecer o multiplicarse en un alimento esta determinada por:
1. El ambiente del alimento (factores intrínsecos)
2. El ambiente en el que el alimento es almacenado (factores extrínsecos)Marcela Martínez M.Sc.
Factores intrínsecos
• Nutrientes
• pH
• Potencial redox y oxígeno
• Actividad de agua
• Constituyentes antimicrobianos
• Estructura biológica
Marcela Martínez M.Sc.
Factores extrínsecos
• Temperatura
• Humedad relativa del
ambiente
• Presencia y concentración
de gases atmosféricos
• Presencia y actividades de
otros microorganismos
Marcela Martínez M.Sc.
Factores intrínsecosDISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES
Nutrientes para la síntesis
Productos químicos, luz (fuente de energía)
Productos de desecho (productos de fermentación; ácidos CO2, etc; aceptores de electrones reducidos)
Macromoléculas y otros componentes
Anabolismo(biosíntesis)
Catabolismo
Energía para biosíntesis Energía para
la movilidad, transporte de nutrientes, etc.
Marcela Martínez M.Sc.
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Contenido de nutrientes (1)
Las carnes son ricas en proteínas, lípidos, minerales y vitaminas pero pobres en carbohidratos
Las frutas y verduras son ricas en carbohidratos pero pueden ser pobres en proteínas, minerales y algunas vitaminas
La leche y alimentos preparados tienen los 5 grupos de nutrientes en cantidades suficientes para el crecimiento microbiano
Marcela Martínez M.Sc.
Los microorganismos presentes en alimentos varían ampliamente en su requerimiento de nutrientes, siendo las bacterias las que requieren más nutrientes, seguidas por las levaduras y los mohos.
Almidón Glucógeno CelulosaInulinaHemicelulosaDextranosPectinasGomas y mucilagosMarcela Martínez M.Sc.
Carbohidratos en alimentos
Marcela Martínez M.Sc.
Utilización de carbohidratos por los microorganismos
Todos los microorganismos normalmente presentes en los alimentos metabolizan la glucosa
Los mohos son, la mayoría, capaces de usar polisacáridosMarcela Martínez M.Sc.
Proteínas en alimentos
• Proteínas simples– Albumina (huevo)
– Globulinas (leche)
– Glutelinias (cereal)
– Prolaminas (granos)
– Colágenos (músculos)
• Proteínas conjugadas
• Péptidos
• Compuestos nitrogenados no proteicos (aminoácidos, urea, amonio, creatinina)
Marcela Martínez M.Sc.
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Lípidos en alimentos
Marcela Martínez M.Sc.
Lípidos en alimentos
• Son sustratos menos preferidos por los m.o. para la síntesis de energía y material celular.
• Muchos m.o. pueden producir lipasas y oxidasas lipídicas extracelulares.
– Los mohos son más capaces de producir estas enzimas.
– Pseudomonas, Achromobacter y Alcaligenes
• La acción de estas enzimas está asociada con alteración (rancidez) o con la producción de sabores deseables (quesos madurados con mohos).
• Cepas de Lactobacillus acidophilus, pueden metabolizar colesterol.
Marcela Martínez M.Sc.
Vitaminas en alimentos
Marcela Martínez M.Sc.
Minerales en alimentos
Marcela Martínez M.Sc.
FACTORES DE CRECIMIENTO E INHIBIDORES EN ALIMENTOS
El tomate contiene
factores de crecimiento
que estimulan el
crecimiento de
Lactobacillus
El huevo contiene lizosima
que es un inhibidor
microbiano naturalLa leche contiene
aglutinina que es
un inhibidor
microbiano natural
Marcela Martínez M.Sc.
Constituyentes antimicrobianos• Algunas especies de plantas contienen aceites
esenciales que poseen actividad antimicrobiana:
– Eugenol clavos
– Alicina ajo
– Aldehído y eugenol canela
– Acil-isociocinato mostaza
– Eugenol y timol salvia
– Carvacrol (isotimol) y timol orégano
• La leche de vaca contiene sustancias antimicrobianas: lactoferrina, conglutinina, y el sistema lactoperoxidasa. Marcela Martínez M.Sc.
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Estructuras biológicas
Marcela Martínez M.Sc.
Actividad de agua en alimentos
Marcela Martínez M.Sc.
Actividad de agua
• La disponibilidad de agua depende
– contenido de agua del ambiente (hábitat húmedo o seco)
– concentración de solutos en el agua
• La disponibilidad de agua se expresa como actividad de agua
(aw
• Sus valores varían entre 0 y 1
Marcela Martínez M.Sc.
Presión osmótica
• Plasmolisis: cuando una célula se introduce en una solución
de con baja actividad de agua, tal como una disolución de sal
o de azúcar, pierde agua.
Marcela Martínez M.Sc.
Presión osmótica
Turgencia: fenómeno por el cual las células al absorber agua, se hinchan, ejerciendo presión contra las membranas celulares, las cuales se ponen tensas.
Marcela Martínez M.Sc.
Aw de alimentos
Alimentos AwCereales, galletas, azúcar, sal, leche en polvo 0,10 a 0,20