Bacterias: desarrollo y proliferación

 

Las bacterias son microorganismos constituidos por una sola célula. Es seguro que nadie las ve, las huele o

las siente pero están escondidas en todos lados: en el agua, en el aire, en el suelo, sobre y dentro de las

personas, en los animales e incluso en su cocina y utensilios con los cuales prepara la comida.

Son tan pequeñas que para verlas es necesario un microscopio.

Algunas son bastante inofensivas, incluso algunas son beneficiosas, como las que se utilizan en la fabricación

de queso o yogur. Otras producen la alteración de los alimentos y finalmente existe un grupo de bacterias

llamadas patógenas; es decir, capaces de producir enfermedades.

Para desarrollarse, las bacterias necesitan:

1. Temperatura adecuada

2. Nutrientes

3. Humedad

4. Acidez  (pH)

5. Tiempo suficiente

Temperatura adecuada:. Las bacterias responsables de las Enfermedades Transmitidas por los Alimentos (ETA) tienen una temperatura óptima de crecimiento de 37º C. Pese a todo, pueden crecer a una velocidad considerable en un rango de temperatura que se halla entre los 5º C y 65º C .

A este rango de temperatura se lo conoce como zona de peligro. Fuera de este rango su capacidad reproductora se ve muy disminuida.

A 100º C (ebullición) las bacterias comienzan a morir y por debajo de 5º C (refrigeración) su crecimiento es más lento; a los 0° C (congelación) quedan en estado latente pero no mueren.

Nutrientes. Las bacterias, como todos los seres vivos, necesitan alimentarse para poder desarrollarse. Prefieren alimentos con un alto contenido de proteínas y humedad tales como carnes rojas, pollos, pescados o productos lácteos. Estos alimentos son conocidos con el nombre de alimentos de alto riesgo.

Humedad. Cuando se habla de la disponibilidad de agua en un alimento, se está hablando del agua que se encuentra libre en el mismo y es necesaria para que las bacterias se multipliquen. Esta agua "no comprometida" con ningún nutriente recibe el nombre de actividad de agua (aw) y en los alimentos del comercio se indica con un número que va desde 0 hasta 1.

Cuanto más cercano a cero es ese valor, menos disponible está el agua para las bacterias y mayor tiempo durará el alimento sin deteriorarse. La mayoría de los alimentos frescos tienen valores de actividad de agua cercanos

ALIMENTO Actividad de agua

Carne 0,98

Leche 0,99

Harina 0,70

Galletas tipo cracker 0,60

Staphylococcus

aureaus,

peligrosa

bacteria

patógena.

Insectos portadores de bacterias.

Acidez (pH):

El pH de un alimento es la medida de su acidez o alcalinidad (por ejemplo, el jugo de limón es ácido y el bicarbonato de sodio, básico o alcalino). El agua tiene un pH neutro de 7. La mayoría de los alimentos tiene un pH de alrededor de 7 o menos.

Graduación o escala de pH

La mayoría de las bacterias patógenas (dañinas) crecen en alimentos de pH neutro a alcalino. Por ello, cuando el alimento tiene un pH de 7 o mayor es muy susceptible a la contaminación bacteriana.

Generalmente, en los alimentos que poseen un pH menor de 4,5 no se desarrollarán bacterias patógenas. El alimento se conserva mejor pero debe tenerse en cuenta que es más susceptible a daños por hongos y/o levaduras. Esto ocurre por ejemplo con los pickles y los jugos de frutas cítricas.

Tiempo

Algunas bacterias son capaces de multiplicarse por dos en solo 10-20 minutos, si se les proporciona las condiciones óptimas de nutrientes, humedad, pH y calor.

Si se les da el tiempo suficiente, un pequeño número inicial de bacterias puede multiplicarse a tal punto que pueden llegar a causar una ETA (Enfermedad Transmitida por Alimentos). Por lo tanto, es esencial que losalimentos de alto riesgo solo permanezcan en la zona de peligro el tiempo estrictamente necesario.

¿Cómo se reproducen las bacTemperatura

Cada microorganismo tiene una temperatura de crecimiento adecuada. Si consideramos la variación de la velocidad de crecimiento () en función de la temperatura de cultivo, podemos observar una temperatura mínima por debajo de la cual no hay crecimiento (dX/dt = 0); a temperaturas mayores se produce un incremento lineal de la velocidad de crecimiento con la temperatura de cultivo hasta que se alcanza la temperatura óptima a la que es máxima (para las condiciones de concentración de substrato en que se trabaja, ver la discusión anterior al respecto). Por encima de esta temperatura óptima, la velocidad de crecimiento decae bruscamente (µ 0) y se produce la muerte celular.

El incremento de µ con la temperatura se debe al incremeto generalizado de la velocidad de las reacciones enzimáticas con la temperatura. Se denomina coeficiente de temperatura a la relación entre el incremento de la velocidad de reacción y el de tempertaura. En términos generales, la velocidad de las reacciones bioquíicas suele aumentar entre 1.5 y 2.5 veces al aumentar 10ºC la temperatura a la que tienen lugar. La ausencia de crecimiento (µ=0) a temperaturas muy bajas se debe a la reducción de la velocidad de crecimeinto y al cambio de estado de los lípidos de la membrana celular que pasan de ser fluidos a cristalinos (algo parecido a la precipitación del aceite a bajas temperaturas) impidiendo el funcionamiento de la membrana celular. La muerte celular a altas temperaturas se debe a la desnaturalización de proteínas y a las alteraciones producidas en las membranas lipídicas a esas temperaturas.

Salmonella

Es importante tener en cuenta que a temperaturas muy bajas, el metabolismo celular es muy bajo y las células paran de crecer; aunque no tienen porqué comenzar a morir. Sin embargo, cuando la temperatura es superior a la óptima, se produce la muerte celular rápidamente (como veremos más adelante) y las células no pueden recuperar su capacidad de división si baja posteriormente la temperatura. Esto permite esterilizar por calor y no por frío.

Hay varios tipos de microorganismos en función de sus temperaturas de crecimiento mínima, máxima y óptima.

Tipode microorganismo

Temp. mínima

Temp. óptima

Temp. máxima

Psicrófilo -5 +5 12 - 15 15 - 20Psicrótrofo -5 +5 25 - 30 30 - 35Mesófilo 5 - 15 30 - 45 35 - 47Termófilo 40 - 45 55 - 75 60 - 90

Además de los indicados existen organismos hipertermófilos que pueden crecer a temperaturas ceracnas o incluso superiores a 100ºC en condiciones de alta presión. Son miroorganismos muy importantes desde el punto de vista ambiental; pero no teienen aplicaciones actuales en agronomía o en microbiología industrial.

Los microorganismos psicrótrofos son mesófilos que pueden crecer a temperaturas bajas. Esto es importante desde el punto de vista aplicado porque cuando se encuentran contaminando alimentos, son capaces de crcer en condiciones de refrigeración (4 - 8ºC) y de producir infecciones en los consumidores del alimento (30 - 35 ºC).

Los microorganismos deben ser cultivados a la temperatura adecuada para que su crecimiento sea el deseado. En cualquier caso, hay que tener en cuenta los problemas derivados de las altas temperaturas y controlar la de los fermentadores para evitar la esterilización de los cultivos. Estas altas temperaturas, por otro lado, tienen interés aplicado en el campo de la termo destrucción de microorganismos y en algunos procesos de fermentación en los que el incremento de temperatura que se produce es capaz de eliminar los microrganismos mesó filos patógenos presentes.

Importancia de los microorganismos de ambientes extremos

La mayor parte de los microorganismos de importancia aplicada tanto en microbiología industrial como alimetaria son mesófilos, psicrófilos o psicrótrofos. En los procesos de compostaje, el papel de los termófilos es importante, y también hay que conisderar la presencia de esporas termorresistentes en el estudio de los tratamientos térmicos de termodestrucción de microorganismos en alimentos.

Sin embargo, es creciente el número de productos que se producen partiendo de microorganismos termófilos porque producen proteínas termorresistentes que tienen gran utilidad en procesos aplicados. Quizá el mejor ejemplo de esto es la ADN polimerasa Taq obtenida a partir de la eubacteria termófila Thermus aquaticus. Esta enzima permite sintetizar in vitro ADN a alata temperatura lo que ha sido esencial para el desarrollo de la tecnología de la reacción en cadena de la polimerasa (conocida por sus iniciales en inglés: PCR) lo cual ha supuesto un avance en la biología molecular, el diagnóstico y la detección de microorganismos en los ambientes más variados. El proceso por el cual se dividen las bacterias se conoce con el nombre debipartición o fisión binaria. Este consiste en la división de una bacteria en dos cada 10 a 20 minutos.

Materias Primas Empleadas en el Proceso. Las materia primas fundamentales para la elaboración de las galletas en general son: harina, grasa, aceite, huevos, azúcar, jarabes, emulsionantes, colorantes, saborizantes, etc. Harina: la harina que se emplea para la elaboración de galletas es la proveniente de trigos blandos, debe ser de diámetro muy pequeño y homogéneo. La función de la harina es la de aportar almidón, responsable de de dar la estructura al producto.Gasas y aceites: la grasa empleada puede ser de origen animal o vegetal, pero los que más se emplean son las de origen vegetal. Sus funciones son las de incorporar aire favoreciendo el esponjado, dan sabor y aroma, impiden la formación de gluten, son lubricantes, dan suavidad a la masa; presentan una desventaja que es la oxidación que facilita el deterioro y otorga olores desagradables al producto.

Huevos: El huevo proporciona proteínas hidrosolubles, que favorecen la formación de espumas, lo que proporciona aire que da lugar a volumen y estabilidad

Polvo de hornear: su función es hacer que la masa crezca.

Azúcar y jarabe: es considerado al igual que la harina en el constituyente mayoritario o parecido en porcentaje. Cumple funciones como: esponjante, favoreciendo la incorporación de aire e impide la formación de gluten, además humecta el producto es decir lo hace más blando, también aumenta el periodo de vida útil del producto final debido a que retiene agua y retarda la gelificación. Le aportan al producto el color.

Saborizantes y potenciadores de sabor: son conocidos comúnmente como esencias. Son los que le dan el sabor, se encuentra saborizantes naturales o artificiales, debidamente aprobados por las autoridades correspondientes.

Sal: se utiliza con el fin de potenciar el sabor de las galletas. Se utiliza de 1-1.5% del peso de la harina

Agua: es esencial para la elaboración de la masa que se va a hornear.

Leche: la leche le proporciona a las galletas proteínas, azúcares que dan color, aminoácidos que favorecen la formación de sustancias aromáticas. Su función es la de hidratar y dar aroma y suavidad.

Conservantes: los más utilizados son el bicarbonato de sodio, los acidulantes y los colorantes.Etapas en la Elaboración de Galletas. En el diagrama 5 se observa el proceso general para la obtención de galletas. Mezcla y Dispersión: consiste en la disolución homogénea de los ingredientes sólidos en los líquidos.

Formación de la masa: con el amasado se consigue desarrollar el gluten a partir de las proteínas hidratadas de la harina

Laminado : la función del laminado es compactar la masa, transformándola en una lámina de espesor uniforme, la masa se comprime eliminándose el aire que contenga. Al formarse la lámina esta se dobla y se vuelve a pasar por la laminadora. La masa reposada se encoge y se engruesa, por lo que el grosor de la lámina depende del calibre de los rodillos.

Moldeado: la forma del producto depende del mercado y el consumidor final. Las formas más comunes son redondas, rectangulares, de figuras y agujeros (permiten la salida del vapor de agua). Cocción: El proceso consiste en eliminar humedad por la acción de altas temperaturas. El producto esponja hasta que todo el almidón se haya gelatinizado.

Durante la cocción se presentan algunas modificaciones como: Disminución de la densidad del producto desarrollando una textura abierta y porosa, Reducción del nivel de humedad 1-45, cambio en la coloración de la superficie

Enfriamiento: se enfría solidificándose el almidón y disminuye el volumen a medida que baja la temperatura. El enfriamiento debe ser paulatino para que no se rompa la galleta.

Empaque: el empaque debe ser de material resistente a la humedad, para que no entre al producto pero que permita la salida de gases que se producen en el interior.

En esta zona, que oscila entre 5ºC y 65ºC, los microorganismos proliferan de forma rápida y se multiplican en pocos minutos.

Entre 5ºC y 65ºC, o en el rango de temperatura que va de 10ºC a 65ºC, se cumplen las condiciones favorables para que se desarrollen virus, bacterias y hongos en alimentos. Si un producto que debe mantenerse caliente no se somete a la temperatura adecuada o uno frío carece de la temperatura de refrigeración necesaria y pasa cuatro horas o más en la zona de peligro, aumenta el riesgo de intoxicación alimentaria. Fuera de esta zona, la capacidad reproductora de patógenos se reduce: a partir de 65ºC, las bacterias empiezan a morir y, por debajo de 5ºC, su crecimiento es más lento.

Por MARTA CHAVARRÍAS

Los alimentos calientes tienen que mantenerse al menos a 65ºC y los fríos, a menos de 5ºC. El área entre estas dos temperaturas se conoce como "zona de peligro": las posibles bacterias de un alimento pueden, en poco tiempo, multiplicarse miles de veces y convertirse en un riesgo para la salud. Si un producto se mantiene en esta zona de dos a cuatro horas, incluso si se ha manipulado y cocinado de forma adecuada, el riesgo de intoxicación aumenta.

Estas horas son acumulativas, de forma que si un plato caliente desciende por debajo de la temperatura de calor durante dos horas, se recalienta y, más tarde, pasa otras dos horas en la zona de peligro, ya no será seguro. Estas condiciones no son aplicables a todos los alimentos. No es necesario en productos como manzanas, pero sí en lácteos, verduras, carne y pescado y para alimentos enlatados o envasados, como salsa de tomate o mantequilla, una vez que se han abierto.

Temperatura como barrera microbiana.

La mayoría de las bacterias patógenas, como Staphylococcus aureus, Salmonella enteriditis, Escherichia coli O157:H7 y Campylobacter, tienen una temperatura óptima de crecimiento de 37ºC. Mantener los grados adecuados en cada etapa, desde que se compran hasta que se consumen, es imprescindible para reducir el riesgo de intoxicación alimentaria. Una de las premisas es "mantener fríos los alimentos fríos y calientes, los calientes". La temperatura actúa como una barrera para impedir la multiplicación microbiana y la producción de toxinas. Cada alimento requiere unas temperaturas específicas:

Efectos sobre bacterias y protección.

El efecto de la temperatura en las bacterias patógenas es la destrucción a más de 65ºC, multiplicación entre 5-10ºC y 65ºC e inmovilización, de 8ºC a -18ºC (a estos grados los patógenos se mantienen en estado latente, no se eliminan). La cocción interna de alimentos como la carne de cerdo, ternera o cordero debería alcanzar temperaturas a partir de 70ºC, la misma que para la carne picada. La mayoría de los casos de enfermedades transmitidas por los alimentos se pueden prevenir mediante una cocción adecuada que elimine las bacterias.

La seguridad alimentaria no es posible si no se tienen en cuenta las temperaturas de descongelación, cocción o almacenamiento porque el crecimiento bacteriano se vincula, a menudo, a los cambios de temperatura. En cuanto al tiempo de cocción, está influido por el tipo, el tamaño y la forma de los alimentos, la temperatura inicial o el grado de cocción. Usar un termómetro es la única manera de asegurar que el alimento está bien cocido.

La temperatura y el tiempo son esenciales, tanto para evitar el crecimiento de patógenos en alimentos como la carne y los productos lácteos, como para favorecer su eliminación. Estos factores influyen en el desarrollo de patógenos causantes de intoxicaciones alimentarias. Cuanto más tiempo se mantiene un alimento a temperaturas inadecuadas, mayor es el riesgo de contaminaciones por patógenos.

La mayoría de patógenos transmitidos por los alimentos requieren condiciones cálidas para crecer, aunque pueden hacerlo en una amplia escala de temperaturas. La E. coli 0157:H7, la Salmonella y la Listeria monocytogenes pueden multiplicarse en ambientes de entre 5º C y 65º C sin muchas dificultades, sobre todo en alimentos como huevos, carne y productos lácteos, productos que se utilizan diariamente en los restaurantes, bares… Cuando los alimentos se encuentran

en estas temperaturas óptimas de crecimiento para los patógenos, las bacterias necesitan un tiempo para crecer. Este periodo es más o menos largo en función del alimento. La mayoría de los patógenos crecen más rápido alrededor de los 40º C.

Por estos motivos, es fundamental conocer los principios de control de tiempo y temperatura, así como saber la manera correcta de descongelar los alimentos o cómo cocinar una variedad de productos distintos a la temperatura adecuada y en el tiempo preciso. Los servicios de gestión de Calidad de Confinem pueden ayudarle, ya que cada alimento tiene un proceso para evitar patógenos.

Uno de los principales errores es considerar que la temperatura es el único factor que influye en la eliminación de patógenos. El tiempo en minutos también marca la diferencia para prevenir bacterias. Si bien la cocción reduce los patógenos, no destruye las esporas o toxinas que pueden haber producido. Cada alimento contiene distintos patógenos, por tanto, requiere unas necesidades distintas en cuanto al tiempo y la temperatura.

Mayor temperatura, menor tiempo de cocción

Durante la cocción, cuanto más altas sean las temperaturas, más corto será el tiempo de cocción. Sin embargo, cuanto más bajos sean los grados, más tiempo será necesario para que se cocine un producto.

Algunos tratamientos de temperatura que se pueden utilizar ayudan a eliminar bacterias patógenas. Si tiene dudas para escoger el mejor procedimiento, Confinempuede asesorarle para mejorar su establecimiento:

- Refrigeración: Disminuye el crecimiento de bacterias.

- Congelación: Detiene el crecimiento de bacterias, pero no las elimina. Si el alimento se descongela, las bacterias pueden volver a multiplicarse en las condiciones adecuadas.

- Pasteurización: Es la esterilización parcial de los alimentos y bebidas para matar microrganismos nocivos mediante su calentamiento a una temperatura alta durante un tiempo especifico (75ºC durante 15 segundos). Tras la pasteurización, los alimentos se refrigeran. Este procedimiento se usa sobre todo en la elaboración de cerveza, vino, leche, zumo de naranja y queso.

- Cocción: Si se realiza de forma adecuada (80ºC durante 4 minutos), puede destruir las bacterias dañinas, aunque algunas esporas pueden sobrevivir. En este caso, los requisitos de tiempo y temperatura dependen del alimento y de las bacterias implicadas.

- Esterilización: Se consigue hirviendo el producto a 120º C durante 4 minutos. Se emplea en alimentos como la leche, el zumo de frutas y los concentrados o la nata, sin necesidad de refrigeración.

- Fritura: Durante este proceso, en el que se modifican algunas propiedades organolépticas de los alimentos, se destruyen posibles microrganismos y enzimas y se reduce la actividad de agua.

- Escaldado: Consiste en la inmersión del alimento en agua hirviendo durante un breve periodo de tiempo. Esta cocción parcial inactiva las enzimas naturales, que pueden deteriorarse. Tras el escaldado, el alimento debe refrigerarse.