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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS MICROBIOLOGÍA DE ALIMENTOS 3. ECOLOGÍA MICROBIANA DE LOS ALIMENTOS 3.3 Factores Intrínsecos 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 Efectos Combinados Sustancias inhibidoras y estructura biológica pH Máximo pH= 2 -11.4 Óptimo = 6 Fermentativas 4 – 4.5 Óptimo pH= 2 - 9 Toleran mayor acidez Mínimo pH= 4.5 - 9.65 Óptimo = 7.5 Mejor cerca de la neutralidad 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 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 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: Microorganismo Mínima Bacterias dañinas 0.91 Levaduras dañinas 0.88 Hongos dañinos 0.80 Bacteria halófila 0.75 Levadura osmófila 0.60 Tomado de: cap. 1. Badui Aw Los alimentos tienen distinta Aw: Microorganismo Mínima Carne y pescados Frutas y hortalizas frescas 0.98 y > Leche evaporada Frutas en almíbar 0.93 - 0.98 Embutidos fermentados Leche condensada 0.85 – 0.93 Harina Jaleas 0.60 – 0.85 Chocolate Miel < 0.60 Aw El agua pasa a no estar disponible por: 1. Solutos y iones en solución Ósmosis 2. Coloides hidrófilos Agar de 3 a 4% inhibe 3. Agua de cristalización e hidratación No disponible para las células microbianas Aw ↓ debajo del valor óptimo •Alarga fase lag • ↓ vel. de crecimiento • ↓ cantidad de sustancia celular Mínima Óptima Máxima Aw Tipo de soluto utilizado Valor nutritivo del medio de cultivo Temperatura Aporte de Oxígeno pH Inhibidores Aw Bacterias Bajos: 0.97 Pseudomonas sp. 0.86 S. aureus Óptimos 0.99 – 0.995 S. aureus, Salmonella sp. 0.955 E. coli Mohos 0.62 – 0.93 Óptimos 0.98 Aspergillus 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 Eh 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 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 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 microorganismo que crece a pH próximo al valor óptimo tolerará mejor los cambios de Aw