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ECOLOGÍA MICROBIANA
Factores Intrínsecos
Factores Extrínsecos
¿QUÉ FACTORES INFLUYEN EN EL CRECIMIENTO
MICROBIANO?
INTRÍNSECOS
FACTORES
EXTRÍNSECOS
NUTRIENTES
TEMPERATURA
ACTIVIDAD DE AGUA
INHIBIDORES
pH
POTENCIAL REDOX
GASES
RADIACIÓN
Factores Intrínsecos (del alimento)
• Ayudan a pronosticar el tipo de microorganismo que se
pueden desarrollar en el alimento y a conocer la estabilidad
del mismo.
 Aw
 pH
 Nutrientes
 Potencial redox
Actividad de Agua (Aw)
La aw de un alimento o solución se define como la relación entre la presión de
vapor del agua del alimento y la del agua pura a la misma temperatura.
Bacterias: la mayoría se desarrollan cuando la aw en alimento es > 0.98
0.98
Levaduras : >0.98
Aw
Mohos: >0.80
Bacterias halófilas: >0.75
0.80
0
Mohos: >0.65
Levaduras osmofílicas: >0.60
0.75
0.65
0.60
1
Actividad de Agua (AW)
A medida que se reduce el aw, los alimentos se tornan
más estables y menos propensos a la contaminación
bacteriana
0.95 – 0.97 Crecimiento y producción de toxina por Clostridium botulinum
0.86
Crecimiento aeróbico de Staphylococcus aureus
0.80
Producción de micotoxinas
0.70
Límite práctico para el crecimiento de hongos
Actividad de
Agua
> 0,98
0,98 – 0,93
Clasificación
Requerimientos para el Control
Alimentos
Alimentos
Requieren refrigeración u otras barreras para Carne fresca
Escherichia coli, Salmonella
Húmedos
controlar el crecimiento de patógenos
spp.,
Alimentos
Requieren refrigeración u otras barreras para Leche concentrada
A valores más altos crecen
Húmedos
controlar el crecimiento de patógenos
patógenos
Leches
Carne y pescado
Microorganismos
ligeramente salado
Embutidos cocidos
Quesos semiduros
0,93 – 0,85
Alimentos
Requieren refrigeración u otras barreras para Embutidos madurados
Staphylococcus aureus
Húmedos
controlar el crecimiento de patógenos
Mohos productores de
Leche condensada
micotoxinas
0,60 a 0,85
Alimentos de
No requieren refrigeración para controlar los Pescado Salado
Levaduras osmofílicas
Humedad Media
patógenos. Vida útil limitada debido a
Mermeladas
Hongos xerófilos
deterioro, primordialmente debido a
frutas
levaduras y hongos
Menor
Alimentos de
que 0,60
Baja Humedad
Vida útil larga sin refrigeración
galletitas
No crecen microorganismos
Huevo leche en polvo
pero pueden sobrevivir
pH
Potencial Hidrógeno (pH)
logaritmo negativo de la actividad de los
iones hidrógeno
• Los valores bajos de pH (inferior a 4.6) pueden
ayudar a la conservación e inocuidad de los
alimentos inhibiendo el crecimiento microbiano.
• La “zona de riesgo” se considera a aquellos
productos cuyo valor de pH se encuentre
entre 4,6 y 9,0
Disolución de HCl 1 M
0,0
Zumo de limón
2,4
Refresco de cola
2,5
Vinagre
2,9
Zumo de naranja o
manzana
3,0
Cerveza
4,5
Café
5,0
Té
5,5
Carne
6,4
Leche
6,5
Pescado fresco
6,8
Agua pura
7,0
Bizcocho
7,3
Agua de mar
8,0
Jabón de manos
9,0 a 10,0
Amoníaco
11,5
Hipoclorito de sodio
12,5
Hidróxido sódico
13,5
pH para el crecimiento
BACTERIAS
MOHOS
LEVADURAS
Mínimo
4.3
(3.0 lactobacilos.)
1.5-2.0
2.5
Máximo
9.0
11.0
8.0-8.5
pH o grado de acidez-alcalinidad
Determina la clase de agente contaminante y los cambios que
puedan ocasionar en el alimento.
A mayor acidez, menor proliferación microbiana:
• Frutas ácidas
mohos y levaduras
• Carnes y pescados
bacterias
(bajo grado de acidez → fácil contaminación bacteriana)
Multiplicación bacteriana:
pH
entre 4,5 y 9
óptimo 6,5 a 7,5.
Nutrientes
Los microorganismos tienen necesidades particulares para su desarrollo,
las diferencias de composición de los alimentos ejercen un efecto
selectivo sobre estos.
Las alimentos de origen animal tienen un alto contenido de proteínas y
humedad favoreciendo el desarrollo microbiano.
Necesidades para el desarrollo:
Agua: disponibilidad de agua libre
Fuente de energía: hidratos de carbono
Fuente de nitrógeno: aminoácidos, péptidos y proteínas
Vitaminas: carne (vitaminas del grupo B)
Sales minerales: hierro (leche)
Potencial oxidación/reducción (Potencial Redox)
Es la capacidad de ciertas sustancias químicas de ganar o perder electrones.
Un medio es “oxidante” cuando captura electrones, y “reductor” cuando los cede.
Se mide en voltios.
Pierde electrones
Reductor = Eh –
Gana electrones
Oxidante = Eh +
Indica las relaciones de oxígeno de los microorganismos vivos y puede ser utilizado para
especificar el ambiente en que un microorganismo es capaz de generar energía y
sintetizar nuevas células.
Potencial oxidación/reducción (Potencial Redox)
Potencial Redox
Redox positivo (mV+)
Redox negativo (mV-)
Categoría Bacteriana
Ejemplo
Bacterias Aeróbicas
Pseudomonas
Anaerobios
facultativos
Staphylococcus aureus
Salmonella spp
Escherichia coli
Bacterias Anaerobias
Clostridium perfringens
mV
Quesos (-20 a –200)
Carne post-rigor (10 a –30)
ANAEROBIOS
- 421
- 350
- 200
- 100
- 42
0
+ 200
Crecen mejor mohos, levaduras
Carne pre-rigor (+250)
+ 400
Vegetales, jugos de frutas (+400)
+ 816
AEROBIOS
Factores Extrínsecos (del ambiente)
Son aquellos factores relacionados a las propiedades
físicas y químicas que rodean al alimento
 Temperatura
 Adición de sustancias inhibidoras (ácidos, sustancias orgánicas)
 Radiación
 Naturaleza de la atmósfera ambiental
Temperatura
Es el factor ambiental de mayor influencia en la multiplicación de
microorganismos en alimentos
De acuerdo a la temperatura de crecimiento, los Mo. se clasifican en:
Termófilas: 55 – 65ºC
Mesófilas: 30 – 45ºC
Psicrótrofas: entre 12 y 15ºC
Psicrófilas: capaces de crecer a temperaturas cercanas a 0ºC.
Nota: las detalladas, son las Tº óptimas de crecimiento
Recursos del proceso de producción para disminuir la carga de
Mo. (inhibir el crecimiento, reducirlo o destruir):
Utilización de Bajas Temperaturas:
Enfriamiento ( a 10ºC) → INHIBE crecimiento mesófilos, termófilos
Refrigeración (-1 y 8ºC) → INHIBE crecimiento mesófilos y termófilos
Congelado → INACTIVA células vegetativas e INHIBE multiplicación
Utilización de Temperaturas elevadas:
Esterilización comercial → ELIMINA formas vegetativas y esporuladas
Pasteurización → destrucción selectiva Mo. (patógenos y algunos banales)
TEMPERATURA DEL ALIMENTO PARA CONTROLAR EL
CRECIMIENTO BACTERIANO
Efecto de la temperatura y el tiempo
sobre las bacterias
Muerte de bacterias. Más tiempo más destrucción
62 ° C
40 °C
36 a 38°C
Multiplicación rápida
Continúa la
multiplicación
Continúa
la
multiplicación
pero en forma
reducida
15 ° C
5° C
0°C
- 12° C
Cesa la multiplicación pero no hay muerte celular
Cada
20 min.
se
dividen,
una
bacteria
en 7 hs.
alcanza
dos
millones
ADICION DE SUSTANCIAS INHIBIDORAS
(ácidos y sustancias orgánicas)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Propionatos
Benzoatos
Sorbatos
Acetatos
Nitritos y Nitratos
Dióxido de azufre y sulfitos
Humo de madera
Alcohol
Antibióticos
RADIACION
Produce daño sub-letal o destrucción del Mo. (de acuerdo a dosis)
• Radiación ultravioleta
• Radiaciones ionizantes
Rayos x
Rayos gamma
NATURALEZA DE LA ATMÓSFERA AMBIENTAL
Envasado en atmosfera modificada
•
•
•
•
•
Retardar el crecimiento microbiano.
Extender la vida útil del producto
Reducir pérdidas de humedad.
Reducir la respiración en frutas y hortalizas.
Evitar la oxidación.
El proceso no elimina la necesidad de refrigeración
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