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3. ECOLOGÍA MICROBIANA DE LOS ALIMENTOS
3.3 Factores Intrínsecos
MICROBIOLOGÍA DE ALIMENTOS
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUAFACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
Dr. Iván Salmerón
Q.B.P. Carolina Nájera Domínguez
Chihuahua, Chihuahua A 23 de Febrero 2011
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FACTORES INTRÍNSECOS
Concentración de iones hidrógeno: pH
Potencial de Óxido-Reducción: RedOx
Actividad de agua: Aw
Cantidad de Nutrientes Disponibles
Relacionados con el ALIMENTO, su composición y características
Sustancias inhibidoras y estructura biológica
Efectos Combinados
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pH
Máximo Óptimo Mínimo
pH= 2 -11.4 Óptimo = 6
Fermentativas 4 – 4.5
pH= 2 - 9
Toleran mayor acidez
pH= 4.5 - 9.65Óptimo = 7.5
Mejor cerca de la neutralidad
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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
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pH
El pH de un alimento se puede determinar por medio de un
potenciómetro
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
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pH
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
Favorable
Desfavorable
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Aw
Agua disponible para llevar a cabo reaccionesLa cantidad de agua que requiere cada microorganismo es distinta:
Tomado de: cap. 1. Badui
Microorganismo Mínima
Bacterias dañinas 0.91
Levaduras dañinas 0.88
Hongos dañinos 0.80
Bacteria halófila 0.75
Levadura osmófila 0.60
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Aw
Los alimentos tienen distinta Aw:
Microorganismo Mínima
Carne y pescadosFrutas y hortalizas frescas
0.98 y >
Leche evaporadaFrutas en almíbar
0.93 - 0.98
Embutidos fermentadosLeche condensada
0.85 – 0.93
HarinaJaleas
0.60 – 0.85
ChocolateMiel
< 0.60
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Aw
El agua pasa a no estar disponible por:
1. Solutos y iones en solución Ósmosis
2. Coloides hidrófilosAgar de 3 a 4% inhibe
3. Agua de cristalización e hidrataciónNo disponible para las células microbianas
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Aw
MínimaÓptimaMáxima
↓ debajo del valor óptimo• Alarga fase lag
• ↓ vel. de crecimiento• ↓ cantidad de sustancia celular
Tipo de soluto utilizadoValor nutritivo del medio de cultivo
TemperaturaAporte de Oxígeno
pHInhibidores
Aw
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Aw
BacteriasBajos: 0.97 Pseudomonas sp.0.86 S. aureus
Óptimos0.99 – 0.995 S. aureus,
Salmonella sp.0.955 E. coli
Mohos0.62 – 0.93
Óptimos0.98 Aspergillus0.98 – 0.99 Rhizopus0.99 Penicillium
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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 alimentoCapacidad de compensación del alimentoPresión de oxígeno de la atmósfera existente en torno al alimentoComunicación atmósfera-alimento
Eh
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Red-Ox
Los moo´s se clasifican de acuerdo a sus capacidades de utilizar el oxígeno libre:
• Aerobios (requieren Eh positivos)
• Anaerobios estrictos (Eh negativos)
• Anaerobios facultativos (Eh negativos)
• Microaerófilos
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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
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Cantidad de Nutrientes Disponibles
• Cada una de las especies bacterianas tiene una escala definida de necesidades nutritivas
Carbohidratos Nitrógeno Aminoácidos
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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
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Efectos Combinados
Todos los factores intrínsecos del alimento influyen en el tipo de microorganismos que pueden contaminarlos
Ejemplo: un microorganismo que crece a pH próximo al valor óptimo tolerará mejor los cambios de Aw