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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS. 3. ECOLOGÍA MICROBIANA DE LOS ALIMENTOS 3.3 Factores Intrínsecos. MICROBIOLOGÍA DE ALIMENTOS. Dr. Iván Salmerón. Q.B.P. Carolina Nájera Domínguez Chihuahua , Chihuahua A 23 de Febrero 2011. FACTORES INTRÍNSECOS.
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS 3. ECOLOGÍA MICROBIANA DE LOS ALIMENTOS3.3 Factores Intrínsecos MICROBIOLOGÍA DE ALIMENTOS Dr. Iván Salmerón Q.B.P. Carolina Nájera Domínguez Chihuahua, Chihuahua A 23 de Febrero 2011
FACTORES INTRÍNSECOS Relacionados con el ALIMENTO, su composición y características Concentración de iones hidrógeno: pH • Actividad de agua: Aw Potencial de Óxido-Reducción: RedOx Cantidad de Nutrientes Disponibles Sustancias inhibidoras y estructura biológica Efectos Combinados
pH • transporte de protones ATP Rango estrecho pues a un pH externo muy desfavorable se requiere un gran consumo de energía para mantener el pH interno Lactato-permeasa E. coli establece un gradiente de protones (H+) entre ambos lados de la membrana utilizando energía para bombear protones hacia afuera de la célula. Luego éstos se acoplan a la lactosa a nivel de la lactosa-permeasa que usa la energía del protón moviéndose a favor de su gradiente de concentración para transportar la lactosa dentro de la célula.
pH pH= 2 -11.4 Óptimo = 6 Fermentativas 4 – 4.5 pH= 4.5 - 9.65 Óptimo = 7.5 Mejor cerca de la neutralidad pH= 2 - 9 Toleran mayor acidez
pH • Alimentos con pH ácido o neutro • pH < 4.5 sin alteraciones por bacterias, más por mohos y levaduras • Por lo General los Alimentos Ácidos son Menos Susceptibles de Contaminarse
pH Es útil conocer el ácido responsabledel pH bajo en un alimento, ya que unos tienen mayor poder inhibidor que otros Ácidos orgánicos: acético, benzoico, cítrico, láctico, propiónico y sórbico buenos acidulantes y conservadores El pH de un alimento se puede determinar por medio de un potenciómetro
pH Favorable Desfavorable El pH influye en la velocidad de multiplicación de los microorganismos y en la cantidad que de ellos sobrevive en los alimentos durante su almacenamiento, tratamiento térmico, desecación, u otro tratamiento
Aw Agua disponible para llevar a cabo reacciones La cantidad de agua que requiere cada microorganismo es distinta: Tomado de: cap. 1. Badui
Aw Los alimentos tienen distinta Aw:
Aw 1. Para desayunos
Aw El agua pasa a no estar disponible por: • Solutos y iones en solución Ósmosis 2. Coloides hidrófilos Agar de 3 a 4% inhibe 3. Agua de cristalización e hidratación El agua libre, cuando cristaliza para formar hielo, ya no puede ser utilizada por las células microbianas
Aw Agua libre: aquella que en un alimento se volatiliza fácilmente, se pierde con el calentamiento, se congela primero y es re4sponsable de la Aw. ↑Hielo ↑[solutos] ↓Aw
Aw • ↓ debajo del valor óptimo • Alarga fase lag • ↓ vel. de crecimiento • ↓ cantidad de sustancia celular Mínima Óptima Máxima Tipo de soluto utilizado Valor nutritivo del medio de cultivo Temperatura Aporte de Oxígeno pH Inhibidores Aw
Aw Bacterias Bajos: 0.97 Pseudomonassp. 0.86 S. aureus Óptimos 0.99 – 0.995 S. aureus, Salmonella sp. 0.955 E. coli Mohos 0.62 – 0.93 Óptimos 0.98Aspergillus 0.98 – 0.99 Rhizopus 0.99 Penicillium
Red-Ox Determinado por la presencia de elementos reductores (que ganan oxigeno y pierden electrones) y oxidantes (que pierden oxigeno y ganan electrones) + Oxidante • Reductor Definido por: Potencial de O-R típico del alimento Capacidad de compensación del alimento Presión de oxígeno de la atmósfera existente en torno al alimento Comunicación atmósfera-alimento Eh
Red-Ox Los moo´s se clasifican de acuerdo a sus capacidades de utilizar el oxígeno libre: • Aerobios (requierenEhpositivos) • Anaerobios estrictos (Eh negativos) • Anaerobios facultativos (Eh negativos) • Microaerófilos
Red-Ox El valor O-R determina que microorganismos crecerán en él: • Un elevado potencial (oxidante) favorece el crecimiento de aerobios permite el crecimiento de facultativos y un potencial bajo (reductor) permite el crecimiento de anaerobios y facultativos • El crecimiento de determinados moo´s puede modificar el potencial de O-R de un alimento para impedir que crezcan otros, por ejemplo, que anaerobios reduzcan el potencial redox hasta un valor tal que se inhiba el crecimiento de los aerobios
Cantidad de Nutrientes Disponibles • Cada una de las especies bacterianas tiene una escala definida de necesidades nutritivas Carbohidratos Nitrógeno Aminoácidos
Sustancias Inhibidoras y Estructura Biológica • Las sustancias inhibidoras existentes en el alimento original, añadidas o producidas en él pueden impedir el crecimiento de determinadas especies de moo´s. • La estructura biológica
Efectos Combinados Todos los factores intrínsecos del alimento influyen en el tipo de microorganismos que pueden contaminarlos Ejemplo: un microorganismoque crece a pH próximo al valor óptimo tolerará mejor los cambios de Aw