Metodos De Control De Microorganismos 3qz53

“CONTROL DE LOS MICROORGANISMOS POR BAJAS TEMPERATURAS” MÉTODOS DE CONGELACIÓN La industria de la alimentación ha desarrollado cada vez más las técnicas de congelación para una gran variedad de alimentos: frutas, verduras, carnes, pescados y alimentos precocinados de muy diversos tipos. Para ello se someten a un enfriamiento muy rápido, a temperaturas del orden de -30ºC con el fin de que no se lleguen a formar macrocristales de hielo que romperían la estructura y apariencia del alimento. Con frecuencia envasados al vacío, pueden conservarse durante meses en cámaras de congelación a temperaturas del orden de -18 a -20ºC, manteniendo su aspecto, valor nutritivo y contenido vitamínico. Consiste en bajar la temperatura a – 20º C en el núcleo del alimento, para que no pueda haber posibilidad de desarrollo microbiano y limitar la acción de la mayoría de las reacciones químicas y enzimáticas.La temperatura con la que se congela el alimento oscila entre –40º C y –50º C, seguidamente se almacena a –18º C, temperatura que se debe mantener hasta el momento de cocción. La congelación se considera como una de las mejores técnicas de conservación. La temperatura de - 10 grados tiene mucha significación ya que marca la línea bajo la cual los mohos y las levaduras apenas se reproducen, algunas bacterias pueden multiplicarse muy lentamente a estas temperaturas pero no causa prejuicios.. Si las bacterias, mohos y levaduras no fueran los únicos agentes que causan descomposición, no habría necesidad de mantener los alimentos por debajo de 10 grados, pero a esa temperatura pueden ocurre transformaciones ocasionadas por la acción de las enzimas, muchas de las cuales oxidan los alimentos, cambian su sabor, destruyen las vitaminas y otros valores nutritivos. Por tanto la temperatura de congelación es de - 18 a - 25 grados. MÉTODOS DE REFRIGERACIÓN Mantiene el alimento por debajo de la temperatura de multiplicación bacteriana. Conserva el alimento sólo a corto plazo, ya que la humedad favorece la proliferación de hongos y bacterias. La conservación por refrigeración se lleva a acabo con temperatura por encima de 0 grados (generalmente entre 2 y 5 ºC en frigoríficos industriales, y entre 8 y 15ºC en frigoríficos domésticos). Este tipo de conservación es temporal y se debe considerar la temperatura del almacén, su humedad relativa, velocidad del aire, composición de la atmósfera, etc.La temperatura debe mantenerse uniforme durante el periodo de conservación, dentro de los límites de tolerancia itidos, en su caso, y ser la apropiada para cada tipo de producto.

LIOFILIZACIÓN Es un método de conservación de alimentos en el cual se deseca mediante el vacío, alimentos. Este procedimiento se utiliza sobre todo en la leche infantil, sopas, café, infusiones.

Después de una rehidratación, su valor nutritivo y sus cualidades organolépticas son prácticamente las mismas que las del alimento fresco. El alimento liofilizado sólo tiene un 2% de agua. La principal finalidad de la conservación de los alimentos a baja temperatura es evitar o reducir la proliferación de microorganismos. Las bajas temperaturas también disminuyen o impiden la actividad catalítica de las enzimas microbiana, en particular las proteinasas y lipasas termoestables, asimismo, reducen la germinación de esporas. El almacenamiento a bajas temperaturas sobre todo en congelación también es letal para células microbianas y en condiciones específicas 90% o más de la población bacteriana pueden morir durante el almacenamiento a baja temperatura. También se usa la congelación para conservar cultivos de bacterias iniciadoras de fermentación utilizadas en el bioprocesamiento de productos alimenticios. Método Refrigeración

Congelación intensa

Liofilización

Mecanismo de acción Disminución de las reacciones químicas y posibles cambios en las proteínas Disminución de las reacciones químicas y posibles cambios en las proteínas

Disminución de las reacciones químicas y posibles cambios en las proteínas

Acción Tiene bacteriostático

efecto

Método eficaz para conservar cultivos microbianos en el cual los cultivos se someten a una congelación rápida entre -50 y -95 °C Método mas eficaz para conservar cultivos microbianos durante periodos prolongados; el agua se elimina por alto vacio a baja temperatura

Uso preferido Conservación de alimentos, fármacos y cultivos Conservación de alimentos, fármacos y cultivos

Conservación de alimentos, fármacos y cultivos

“CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS POR IRRADIACIÓN” RADIACIÓN ULTRAVIOLETA -Características: La radiación ultravioleta de longitud de onda en torno a los 200 nm. Es absorbida en gran cantidad por el oxigeno, puede dar lugar a la producción de ozono, y carece de eficacia frente a los microorganismos. Lámparas germicidas La fuente usual de radiación ultravioleta son las lámparas de cuarzo con vapor de mercurio o lámparas de mercurio a bajo presión, las cuales emiten una radiación cuya longitud de onda es de 254 nm. La radiación de estas lámparas incluye rayos del espectro visible y los correspondientes a la zona de espectro que produce eritema, los cuales irritan la piel y las mucosas. Los factores que influyen en la eficacia de los rayos ultravioletas son los siguientes:

tiempo. Cuanto mayor es el tiempo de exposición a una determinada dosis, más eficaz es el tratamiento. Intensidad. La intensidad de los rayos que llegan a un determinado objeto, dependerá de la potencia de la lámpara, de la distancia que existe entre la lámpara y el objeto, y el tipo y cantidad de partículas existentes en el camino recorrido por los rayos. Penetración. La constitución del objeto o del material que está siendo irradiado, influye de forma importante en la eficacia del tratamiento. La penetración de los rayos ultravioleta es reducida incluso por el agua pura, la cual también ejerce una acción protectora sobre los microorganismos. -Modo en que se aplica a los alimentos: Los rayos ultravioleta afectan solamente a la superficie externa de los alimentos que se irradian sometiéndolos directamente a la exposición de la lámpara emisora y no penetran en los microorganismos existentes en el interior de los alimentos. -Efectos y factores que afectan a los microorganismos: La intensidad de los rayos al llegar al organismo, el tiempo durante el cual actúan, y la situación del organismo, determinan el efecto germicida. Cada especie microbiana tiene un grado de resistencia característico a la radiación ultravioleta. Este grado de resistencia es función de la fase de crecimiento y del estado fisiológico de las células microbianas. La formación de capsula y el agrupamiento de las bacterias aumenta su resistencia a la radiación ultravioleta. Para destruir las esporas bacterianas, es necesaria una exposición a los rayos ultravioleta de una duración de dos a cinco veces mayor que la necesaria para destruir las células vegetativas correspondientes. RADIACIONES IONIZANTES La radiación ionizante incluye los rayos X o los rayos gamma, los rayos catódicos o rayos beta, los protones, los neutrones y las partículas alfa. -Características de los rayos X y gamma: sus ondas electromagnéticas penetrantes se originan en el interior de un tubo de vacío mediante el bombardeo con rayos catódicos de un electrodo de un metal pesado. Los rayos gamma son parecidos a los rayos X, con la diferencia de que son emitidos por productos secundarios resultantes de la fisión atómica.Se han utilizado como fuentes de estos rayos el cobalto 60 y el cesio 137, siendo el cobalto 60 el más prometedor en cuanto a posibles aplicaciones comerciales. Los rayos catódicos son flujos de electrones (partículas beta) procedentes del cátodo de un tubo de vacío. Estos electrones se aceleran mediante procedimientos artificiales. Para iguales cantidades de energía absorbida, los rayos X, los rayos gamma y los rayos catódicos son igualmente eficaces cuando se emplean en tratamientos de esterilización. Los rayos X y los rayos gamma tienen un poder de penetración considerable, mientras que los rayos catódicos tienen relativamente poco poder de penetración. El mayor inconveniente que existe para poder emplear los rayos X con el fin de conservar alimentos es su poca eficacia y el consiguiente elevado costo para obtenerlos, ya que al generar los rayos X solamente se aprovecha alrededor del 3 al 5 por ciento de la energía electrónica aplicada.

En los rayos gamma sus principales orígenes son a partir de los productos resultantes de la fisión radioactiva del uranio y del cobalto, el circuito refrigerante de los reactores nucleares y los demás elementos combustibles empleados para hacer funcionar todo reactor nuclear. Los rayos gamma tienen un considerable poder de penetración, si bien su eficacia disminuye en progresión geométrica conforme aumenta la profundidad de su penetración. Se ha señalado que en la mayoría de los alimentos son eficaces a una profundidad de incluso 20 cm, aunque la profundidad que alcanzan en los alimento dependerá del tiempo que éstos hayan estado expuestos a la radiación gamma. -Efectos y factores que afectan a los microorganismos y alimentos en que se utiliza: Se usa para inhibir la germinación de tubérculos, retardar la maduración de frutas y hortalizas y eliminar insectos, parásitos, microorganismos alterantes y patógenos.

“MÉTODOS DE CONTROL A ALTAS TEMPERATURAS” - MECANISMO DE DESACTIVACION TERMICA. Según la temperatura y el tiempo de calentamiento, es posible causar choque térmico, daño subletal o muerte de las células y esporas microbianas. Cuando solo sufren choque térmico, los microbios adquieren cierta resistencia para posteriores calentamientos y las que sufren daño subletal conservan la capacidad de repararse y multiplicarse. Después de un choque térmico, las células bacterianas pierden permeabilidad y se vuelven mas sensibles a ciertos compuestos a los que por lo regular eran resistentes. Las células con daño subletal sufren lesiones en membrana, pared celular, DNA (rotura de cadenas ), RNA ribosómico ( degradación ) y algunas enzimas importantes (desnaturalización). Mueren por daños en algunos componentes funcionales y estructurales de importancia vital para ellas. Se observo que, después del calentamiento, las esporas pierden componentes estructurales de su capsula, sufren daños en las estructuras destinadas a convertirse en la membrana y pared celulares, y pierden la capacidad de utilizar agua para hidratarse durante la germinación. Su muerte de debe a la incapacidad de germinar o de desarrollarse. CARACTERÍSTICAS DEL ALIMENTO. La composición (cantidad de carbohidratos, proteínas, lípidos, y solutos), el pH y el contenido antimicrobiano (natural o agregado) influyen en gran medida en la destrucción por calor de los microbios que haya en un alimento. En general, los carbohidratos, proteínas, lípidos, y solutos protegen a los microorganismos contra el calor. CARACTERÍSTICAS DE LOS MICROORGANISMOS Los factores que influyen en la sensibilidad microbiana al calor son resistencia intrínseca de especies y cepas, estado de crecimiento, exposiciones previas al calor y carga inicial. Las células vegetales de mohos, hongos y bacterias son más sensibles que las esporas. Las células de mohos, hongos y bacterias (excepto las termorresistentes y las termófilas), así como los virus, tardan 10 min a quedar destruidas a la temperatura de 65 grados

CARACTERÍSTICAS DEL PROCESO La destrucción de microbios en los alimentos se expresa por medio de su exposición a una temperatura específica durante un intervalo de tiempo. Estas dos variables son inversamente proporcionales: cuanto mayo sea la temperatura, menor será el tiempo requerido para lograr la misma cantidad de destrucción, cuando los demás factores se mantienen constantes. Como los comestibles son calentados por conducción (transferencia de molécula a molécula), los alimentos líquidos se calientan con mayor rapidez que los sólidos y es mejor que estén en un recipiente con buena conductividad (de metal). Además, la comida que esta en los recipientes pequeños se calientan mas rápido que la colocada en trates grandes. Los productos pueden tener puntos fríos en el centro (alimentos sólidos en lata) o cerca del extremo (comidas liquidas en lata), los cuales no alcanzan la temperatura deseada en cierto tiempo. Tiempo de reducción decimal ( valor D) El valor D es el tiempo específico en minutos durante el cual una población microbiana específica (células o esporas) debe estar expuesta a una temperatura específica para que se produzca una reducción de su número a 90% o equivalente al log. 1. Se expresa como Dt=tmin, donde T es la temperatura ( en °c o °f) y t es el tiempo ( en minutos) para una reducción de log 1 de la cepa microbiana tratada. Por tanto, es una medida de la sensibilidad de los microorganismos y varia con especies y cepas microbianas, temperatura aplicada y otras variables, como el medio de suspensión y la antigüedad del cultivo. PASTEURIZACIÓN En el tratamiento de pasteurización los tiempos a tratar y métodos empleados dependerán del alimento a utilizar. La mayoría de los procedimientos de pasteurización utilizados en la actualidad emplean temperaturas mayores de al menos de 72°C pero solo durante 15 minutos. Este tratamiento se conoce como pasteurización de corta duración a alta temperatura. Además de eliminar a los patógenos la pasteurización reduce el número de total de bacterias para que el alimento se conserve bien mayormente en productos con refrigeración. También puede esterilizarse mediante temperaturas ultra elevadas (UHT) para que pueda ser conservada sin refrigeración. Este método es más útil en regiones donde es difícil disponer de refrigeración. MÉTODOS DE PASTEURIZACIÓN: 1. Pasteurización de productos envasados: no requiere que en el interior de los envases se caliente hasta la temperatura de esterilización 2. Pasteurización previa al envasado: es aconsejable realizar un precalentamiento previo 3. Discontinuo o por lotes: en este método, los alimentos líquidos, como la leche, son tratados en un depósito en donde se calienta a 62.8o C durante 30 minutos

4. Pasteurización continua: también llamado proceso de alta temperatura y tiempo corto. Se aplica a alimentos similares a la leche, que son calentados a 71.7o C durante unos 15 segundos o más, haciéndolos circular a través de diversos intercambios de calor. ESTERILIZACIÓN Se realiza la esterilización por el vapor de agua a presión. El modelo más usado es el de Chamberland. Esteriliza a 120º a una atmósfera de presión, 127° a 11/2 atmósfera de presión, o a 134º a 2 atmósferas de presión, se deja el material durante 20 a 30 minutos. ESCALDADO En realidad es una técnica que se utiliza antes de otros tratamientos, sobre todo en alimentos vegetales, porque lo que se pretende con él es estabilizar el vegetal respecto a las actividades enzimáticas (se aplica a los vegetales antes de recibir otros métodos de conservación, por ejemplo congelado y enlatado); se lleva a cabo mediante vapor y agua caliente, y se caracteriza por una Corta duración (alrededor de 5 min.)y una temperatura moderada (entre 95 - 100 ºC) Con el escaldado se consiguen: expulsar gases que el vegetal tiene en sus tejidos, y que cuando los pierde conseguimos que la densidad aumente y por tanto que el producto no flote en los líquidos de gobierno propios de los alimentos enlatados, expulsar el O2 para evitar posteriores oxidaciones, aunque sea por poco tiempo el tratamiento, se consigue inhibir la actividad enzimática y permite destruir algunos microorganismos presentes, pero no sus esporas. EBULLICIÓN Los alimentos se someten a ebullición (95/105ºC) por períodos de tiempo variables, con lo que se asegura la destrucción de la mayor parte de la flora microbiana. Su conservación oscila entre 4 y 10 días. Los alimentos no sufren modificaciones cuando se les somete a temperaturas de ebullición, porque este proceso destruye las bacterias, hongos y levaduras, aunque, no se destruyen todas las formas porque las esporas reproductivas de estos microorganismos pueden resistir a las altas temperaturas. Este método no logra la esterilización total. UPERIZACIÓN En la uperización o procedimiento UHT, la temperatura sube hasta 150º C por inyección de vapor saturado o seco durante 1 ó 2 segundos produciendo la destrucción total de bacterias y sus esporas. Después pasa por un proceso de fuerte enfriamiento a 4º C, el líquido esterilizado se puede conservar, teóricamente durante un largo periodo de tiempo. La fecha límite de uso es de meses, ya que se pueden producir alteraciones en el interior del embalaje. Este método se utiliza sobre todo con la leche natural. Las pérdidas vitamínicas son mínimas: menos del 10% para las vitaminas C y B1 y menos del 20% para la vitamina B2. El valor biológico de las proteínas no disminuye. CALENTAMIENTO PRÓXIMO A LOS 100°C

Este tratamiento era lo suficientemente intenso como para destruir todos los microorganismos existentes en los alimentos excepto las esporas bacterianas y con frecuencia, bastaba para conservar los de acidez baja y media. Durante la cocción, la temperatura interna del pan, de los bollos, o de cualquier producto de panadería se aproxima a 100°C, aunque nunca los alcanza mientras existe humedad, a pesar de que el horno alcanza una temperatura mucho mas elevada.la temperatura de los alimentos enlatados cuyos envases no se cierran, cuando se someten a calentamiento en un horno, no puede sobrepasar la del liquido que contiene el envase en que se encuentran. Según se indicara más adelante, las esporas bacterianas que resisten la temperatura de cocción del pan (temperatura máxima de unos 97°C) pueden producir viscosidad. La ebullición a fuego lento consiste en una ebullición incipiente o suave a una temperatura de aprox. 100°C. Asado la carne alcanza una temperatura interna de unos 60°C en la de vacuno poco asada, de hasta 80°C en la de vacuno bien asada, y de 85°C en la carne de cerdo asada, tiene un objetivo secundario, que es la conservación del alimento por destrucción de su carga microbiana y por reducción de la actividad de agua en su superficie debido a la deshidratación (es decir, la disminución de la disponibilidad de agua, importante para el desarrollo de los microorganismos). No obstante, la vida útil de la mayor parte de los alimentos sometidos a esta operación es corta si no se complementase mediante la refrigeración o el envasado. La fritura eleva muchísimo la temperatura de la parte externa de la carne, si bien el centro de los trozos no suele alcanzar los 100°C, Un objetivo secundario de la fritura es el efecto conservador que se obtiene por destrucción térmica de los microorganismos y enzimas presentes en el alimento, y por la reducción de la actividad de agua en la superficie del mismo (o en toda su masa, en los alimentos cortados en rodajas finas). CALENTAMIENTO A TEMPERATURAS SUPERIORES A 100°C Se suelen conseguir con autoclaves o con calderas de vapor a presión. En las calderas, la temperatura de los alimentos aumenta conforme se eleva la presión del vapor. Por consiguiente, sin presión la temperatura que alcanzan a nivel del mar es de 100ºC; a un a presión de 5 libras alcanzan una temperatura de 109ºC; a una presión de 15 libras alcanzan 121,5ºC.cuando es preciso esterilizar alimentos líquidos antes de introducirlos en envases estériles, se emplean elevadas presiones de vapor con el fin de conseguir temperaturas altas en pocos segundos. “ MÉTODOS QUÍMICOS DE CONTROL” SALAZÓN Consiste en la adición de concentraciones elevadas de cloruro sódico, produciéndose una disminución de la actividad de agua Aw, que inhibe el crecimiento de microorganismos, la actividad enzimática y la velocidad de las reacciones de modificación de los alimentos. Los alimentos en salazón cambian tanto en sus propiedades nutritivas (desnaturalización de proteínas, oxidación de lípidos, pardeamiento de la mioglobina), como en las características organolépticas (sabor, aroma textura, color…) .aunque lejos de ser indeseables, estas modificaciones se aprecian por ser las propias de los productos de salazón ADICIÓN DE AZÚCAR

La adición de una elevada concentración de azúcar, al igual que en el caso de la sal, disminuye la actividad del agua y aumenta la presión osmótica de los tejidos, con lo que se impide la proliferación microbiana. Se aplica fundamentalmente a productos vegetales (mermeladas de frutas) y leche (leche condensada), si bien suele ir a acompañada por un tratamiento térmico suave. Se aplican a los alimentos concentraciones elevadas de azúcar. CURADO El curado es en realidad una modificación de la salazón, ya que al producto, básicamente derivados cárnicos, además de cloruro sódico, se le añaden sales curantes (mezcla de nitratos y nitritos potásico y sódico). El curado de la carne, además de impedir el crecimiento de ciertos microorganismos patógenos, como Clostridium botulinum, estabiliza el color rojo-rosado, por formación de nitrosomioglobina, e induce la proliferación de una flora microbiana característica, fundamentalmente láctica, responsable en último término de la fermentación que tiene lugar durante la maduración de estos productos. Esta técnica está asociada a un cierto riesgo toxicológico, ya que los nitritos pueden reaccionar con grupos amino de sustancias presentes en la carne, dando lugar a nitrosaminas potencialmente cancerígenas. Por esta razón, las dosis de sales curantes que pueden utilizar para la elaboración de productos cárnicos curados se encuentran estrictamente legisladas AHUMADO Se basa en la acción de los componentes del humo sobre el alimento. Se aplica principalmente a alimentos proteicos como carnes y pescados, pero su empleo puede excederse a quesos, aperitivos, salsas, sopas, condimentos y mezcla de especias. El humo se obtiene de la combustión de madera poco resinosa, aunque actualmente se sustituye este tratamiento por el empleo de aromas de humo. Los componentes presentes en el humo, como fenoles, ácidos, cetonas, aldehídos, ácidos o alcoholes, tienen acción esterilizante, antioxidante y una capacidad aromática que hace que el producto final presente unas propiedades sensoriales diferentes a las del producto inicial ACIDIFICACIÓN Mediante esta técnica se consigue una disminución del pH que impide el desarrollo de los microorganismos responsables del deterioro e inhibe algunas reacciones químicas y enzimáticas. Puede llevarse a cabo mediante la adición directa de ácidos, como por ejemplo el vinagre, o bien mediante la producción de ácido in situ, por un proceso de fermentación. Dependiendo del producto final se distingue: fermentación acética, como en encurtidos (pepinillos, cebollas, etc.); fermentación láctica, como en diferentes leches fermentadas (yogur, kéfir), y fermentación alcohólica. La fermentación, si bien prolonga la vida útil de los alimentos, origina importantes modificaciones, sobre todo en los caracteres sensoriales. Por ello, en la actualidad este tipo de tratamiento, más que con finalidad conservadora, se utiliza para la obtención de productos con unas determinadas características organolépticas y también nutritivas, diferentes de las materias primas originales.

Uso de aditivos ÉSTERES DEL ÁCIDO p-HIDROXIBENZOICO La acción antimicrobiana es proporcional a la longitud de la cadena alcohólica. Pero debido a la disminución de la solubilidad al aumentar la longitud de la cadena, los parabenes utilizados normalmente son los esteres metílicos, etílicos y propílicos. Todos los parabenes presentan un pK bajo, y esto hace que sean unos buenos inhibidores de levaduras, mohos y bacterias a pH próximos al neutro, ya que es entonces cuando se encuentran casi por completo no disociados. Debido al grupo fenol de la molécula, puede unirse a proteínas emulsionantes y otros componentes del sustrato haciendo que queden inactivados. Actuación preferentemente fungistática, aunque gracias a su grupo fenólico presenta una acción bacteriana superior a la del resto de ácidos empleados como conservadores, especialmente frente a las bacterias gran-positivas. ANHÍDRO SULFUROSO Y SULFITOS Su acción se extiende a levaduras, hongos y bacterias. La actividad se incrementa con el descenso del pH y se atribuye al ácido sulfuroso no disociado, el cual predomina a pH < 3. A causa de la presencia de iones bisulfito, el sulfuroso tiene también en la zona media de pH= 6 cierta acción antimicrobiana. De esta manera es preferible valores de pH bajos contra levaduras y un pH más elevado contra bacterias. ANTIBIÓTICOS Nisina Tiene un espectro de acción más importante contra las esporas bacterianas que contra la forma vegetativa de la célula, debido a que su acción afecta a la membrana citoplasmática haciéndola más sensible a la temperatura. Actúa la nisina que permanece en forma activa después del tratamiento térmico inhibiendo la formación de las esporas bacterianas. Solo actúa contra bacterias gran-positivas. Natamicina-pimaricina La pimaricina actúa sobre la membrana celular y en algunos microorganismos sobre diferentes enzimas del metabolismo oxidativo. Para inhibir la actividad vital de la célula son necesarias concentraciones mucho menores que para inhibir el crecimiento. No tiene efecto sobre bacterias, su principal aplicación es contra levaduras y mohos. Hexametilentetramina El efecto microbicida se debe al desdoblamiento hidrolítico de la molécula que tiene lugar en medios con pH ácido. En esta reacción se desprende formaldehido que se une con las proteínas de la célula microbiana y produce una inactivación de determinadas enzimas, afectando así a su metabolismo y desarrollo. Puede reaccionar con otros aminoácidos del alimento y quedar inactivada parcialmente, disminuyendo así su acción, este hecho conviene tenerlo en cuenta en la dosificación.

Su acción contra las proteínas es general e inespecífica. Es más eficaz contra bacterias que contra levaduras y mohos. ÁCIDO ACÉTICO Y ACETATOS El ácido acético se considera un acidificante agradable y un conservador, debiendo su acción al descenso de pH que provoca en los sustratos donde se utiliza. Presenta acción microbiana con dosis o concentración por encima del ,5%, atravesando la membrana celular de las bacterias y desnaturalizando las proteínas del protoplasma, aunque es necesario utilizarlo a concentraciones superiores que las de otros ácidos conservadores. “CONTROL POR PH Y ÁCIDOS ORGÁNICOS” Los ácidos orgánicos pueden incorporarse a los alimentos de tres maneras. La primera es en forma de integrante natural, como el acido cítrico en los frutos cítricos, el benzoico en los arándanos y el sórbico en las bayas de serbal. Se agregan diversos ácidos para reducir el pH de comestibles y bebidas. Entre los ácidos orgánicos utilizados como conservadores están los siguientes: acético, propiónico, láctico, cítrico, sorbico, y benzoico, sus sales y algunos derivados del acido benzoico. La principal meta antimicrobiana del empleo de los ácidos orgánicos débiles es reducir el pH de los alimentos para controlar la proliferación microbiana. Cuando el pH disminuye a menos de 5.0, algunas bacterias sufren lesiones y mueren. La tasa de mortalidad por pH bajo puede proveerse, como lo es la causada por calor. MECANISMOS DE ACCIÓN ANTIMICROBIANA La acción antimicrobiana de un acido orgánico débil es producto de acciones combinadas de moléculas no disociadas e iones disociados, los microorganismos que son importantes en los alimentos tienden a mantener un pH citoplasmico interno; si son acido filos este será 6.5 a 7.0 y si son neutro filos de 7.5 a 8.0. El pH interno está bajo control estricto y disminuye alrededor de 0.1 por cada cambio de 1.0 en el pHo. Para el transporte de nutrientes y la síntesis de energía, los microorganismos también mantienen un gradiente transmembrana de pH y un gradiente de protones; en conjunto, estos gradientes constituyen la fuerza motriz de protones o bomba de protones. Por lo general, en el pH de la mayoría de los alimentos las moléculas de ácidos orgánicos se mantienen disociadas en consecuencia, se incrementa la concentración de [H+] en el medio, lo que altera el gradiente transmembrana de protones en las células microbianas. Las células transportan protones mediante una bomba, lo que ocasiona perdida de energía y disminución del Phi. Las estructuras superficiales de la célula, la membrana externa o pared celular, la membrana interna o cistoplasmica y el espacio peri plasmático también quedan expuestos a los [H+], que pueden trastornar los enlaces iónicos de las macromoléculas y con ello alterar sus estructuras tridimensionales y algunas funciones relacionadas. Con un pH ≤5.0, la concentración de moléculas no disociadas de algunos ácidos puede ser bastante alta. Las células gastan energía para bombear el exceso de protones hacia el exterior. Cuando el pHo es bajo (pH de 4.5 o menos), representa el consumo de gran cantidad de energía que tal

vez las células no pueden generar. El pH interno disminuye y al hacerlo afecta el gradiente de pH. Los altos grados de acidez (pH muy bajo) también actúan en los componentes celulares (como las proteínas) y trastornan su integridad estructural (al romper los enlaces iónicos) y funcional. Estos cambios pueden impedir el transporte de nutrientes y la generación de energía, lo que a su vez imposibilita la proliferación bacteriana. Los pH bajos pueden causar lesiones reversibles e irreversibles a las moléculas celulares y por consiguiente, ocasionar lesiones subletales o letales a las células. Los pH bajos alteran el medio iónico de la cubierta de esporas al reemplazar con H+ sus iones y hacerlas inestables ante otras presiones ambientales, como el calor y bajos niveles de Aw1-6. ÁCIDO SÓRBICO Y SORBATOS Se emplean como agentes fungiestáticos, inhibiendo determinados enzimas en la célula microbiana como la enolasa y la lactolasa. ÁCIDO BENZOICO Y BENZOATOS Pueden actuar de varias maneras contra los microorganismos: Agente micoestático: que actúe sobre diversos enzimas de la célula microbiana, como las que regulan el metabolismo del ácido acético y la fosforilación oxidativa. Acción a nivel de membrana: interfiriendo la permeabilidad de la pared celular, dando lugar a una acidificación del contenido celular. Esta acción contra los microorganismos se obtiene gracias a la forma no disociada de la molécula y a la facilidad que tiene en este estado de penetrar a través de la membrana celular. Actúan básicamente frente a hongos y levaduras y en menor grado frente a bacterias, no se considera su acción frente a bacterias esporulantes. ÁCIDO LÁCTICO Se utiliza en forma de ácido o en sales de sodio y potasio, a concentraciones hasta de 2% en bebidas carbonatadas, aderezos para ensaladas, verduras curtidas, productos de carnes procesados con calor bajo, y salsas. Es menos eficaz que los ácidos acético, propiónico, benzoico y sorbico, pero más que el cítrico. Su eficacia es mayor contra bacterias, pero es muy poca contra hongos y moho. La sal sódica de este acido también reduce el nivel Aw. También se ha recomendado utilizarlo en concentraciones de 1 a 2% en lavado de cuerpos animales comestibles para reducir la carga microbiana ÁCIDO PROPIÓNICO Este ácido se utiliza en sales de calcio y sodio a concentraciones de 1000 a 2000 pmm en pan, productos de repostería, quesos, jaleas, y mermeladas, y puré de tomate. Su eficacia es buena contra mohos y bacterias, pero casi nula contra hongos. La concentración del acido disociado para inhibición es de 0.05% contra mohos y bacterias. El ácido ejerce su efecto

antimicrobiano por acidificación de citoplasma y desestabilización de los gradientes de protones de la membrana. DIÓXIDO DE AZUFRE (SO2) Y SULFITOS (SO3) Se utilizan dióxido de azufre, sulfato de sodio (Na2SO3), bisulfito de sodio (NaHSO3) y metabisulfito de sodio (Na2S2O5) para controlar microorganismos e insectos) en frutas blandas, jugos de frutas, jugo de limón, bebidas, vinos, embutidos, encurtidos y camarón fresco. Estos productos son más eficaces contra mohos y hongos que contra bacterias; de estas las más sensibles con los bacilos gramnegativos. También se utilizan dióxido de azufre y sulfitos como antioxidantes en frutas y verduras, frescos o deshidratados. En las etiquetas de los productos deben indicarse si contienen sulfitos. H2O2 (PERÓXIDO DE HIDRÓGENO) En la leche cruda que se procesara para fabricar queso se recomienda emplear una solución de H2O2 como antimicrobiano (para controlar la proliferación de bacterias psicrotrofas gramnegativas que producen enzimas termoestables). EPÓXIDOS (ÓXIDO DE ETILENO, ÓXIDO DE PROPILENO) Los óxidos de etileno y de propileno son utilizados en fumigación para erradicar microorganismos (e insectos) de cereales, cacao en polvo, goma de mascar, nueces, frutas deshidratadas, especias y materiales de empaque. Estos compuestos son germicidas y eficaces contra células, esporas y virus. HIDROXIANOSOL BUTILADO (BHA), HIDROXITOLUENO BUTILADO (BHT) Y T- BUTIL HIDROQUINONA (TBHQ) Estos compuestos son utilizados principalmente a 200ppm o menos como oxidantes para retardar la oxidación de lípidos insaturados. A demás tienen propiedades antimicrobianas y, por lo tanto se les puede considerar antimicrobianos indirectos. ETILEDIAMINTETRAACETATO (EDTA) Los reglamentos autorizan el uso de las sales sódicas y cálcicas del EDTA a 100ppm para quelación de oligoelementos metálicos, como medida preventiva para que éstos no afecten la calidad de los alimentos. El EDTA no muestra efectos tóxicos y casi todo pasa por el aparato digestivo sin ser absorbido. Es probable que el EDTA tenga un fuerte efecto antimicrobiano LISOZIMA Ésta es una enzima (una muramidasa) que se halla en grandes cantidades en algunos alimentos, como clara de huevo y moluscos (ostras y almejas), y en pequeñas cantidades en la leche y algunos tejidos vegetales. Hidroliza la capa de peptidoglucanos que hay en la pared celular de bacterias grampositivas y gramnegativas. El efecto antimicrobiano se manifiesta por lisis celular.

“MÉTODOS DE CONTROL QUE INVOLUCRAN BAJA ACTIVIDAD DE AGUA (DESHIDRATACIÓN)” Los alimentos que participan en este Método son: Carnes y pescados salados; embutidos fermentados, deshidratados o semideshidratados; pescado, verduras, frutas deshidratadas; leche evaporada o condensada, queso, pan, leche y pasteles, harinas, melazas, jaleas y mermelada, chocolate, frituras, papas y huevos deshidratados. Cuando disminuye la cantidad de agua en el entorno, ya sea por extracción de líquido o por adición de solutos y coloides hidrófilos, el agua libre intracelular fluye hacia afuera, en un intento de establecer equilibrio. La pérdida de agua ocasionara un choque osmótico y plasmólisis que impedirán el crecimiento celular. Los niveles reducidos de Aw pueden causar lesiones o la muerte a los microorganismos, pero los valores bajos de Aw son menos lesivos. En nivel mínimo de Aw requerido para la proliferación, esporulación y germinación varía mucho de un microorganismo a otro. En general, los mohos y hongos logran multiplicarse a niveles de Aw más bajos que las bacterias tanto patógenas como de descomposición. Los microbios gramnegativos requieren un nivel de Aw un poco más alto que los grampositivos. La proliferación de la mayoría de los microorganismos es óptima cuando Aw es menor o igual 0.98. A estos niveles de Aw predominan los gramnegativos. Cuando el nivel de Aw disminuye a 0.97 las que predominan son las grampositivas, como los géneros bacilli, lactobacili, micrococci y clostridia; en niveles inferiores de 0.93 proliferan de preferencia bacterias grampositivas, hongos y mohos; a porcentaje por debajo de 0.86 predominan los hongos osmófilos y los mohos xerófilos, que pueden proliferar en alimentos con porcentajes de Aw superiores a 0.6 pero la proliferación microbiana cesa por debajo de este nivel. 1.1.1

Deshidratación Natural

Este es un método barato que consiste en utilizar el calor del sol para eliminar el agua. Se utiliza para deshidratar granos, algunas frutas (uvas pasas), verduras, pescado, carnes, leche y cuajo (de leche), sobre todo en países de clima cálido. El proceso es lento, y según las condiciones que se apliquen, las bacterias patógenas y las de descomposición, así como hongos y mohos pueden prolifera durante la deshidratación. Es un proceso controlado y con él se logra la deshidratación en lapso de segundo a pocas horas. Algunos métodos utilizados son la deshidratación en túnel, la deshidratación con rodillos y la deshidratación por aerosol. Se utiliza en productos como salsas, yogurt, moles, sopas, verduras, frutas, jugos de frutas, leche, café, té y carne en trozos. En cuanto a productos líquidos, es posible deshidratarlos parcialmente mediante deshidratación por evaporación, osmosis inversa, concentración por congelación y adición de solutos. 1.1.2

Deshidratación con Espuma

Este método consiste en batir un producto para generar una espuma estable para aumentar el área superficial. Después se seca la espuma con aire caliente. De esta manera se deshidrata productos líquidos como clara de huevo, purés de frutas y puré de tomate. En sí, este método causa poco efecto letal en las células y esporas microbianas; sin embargo, en el

proceso de concentración previo a la formación de espuma, el pH de los productos y el bajo nivel de Aw causan daños letales y subletales a las células de los microorganismos. 1.1.3

Alimentos con Humedad Intermedia (IMF)

En estos productos, el porcentaje de Aw es de alrededor de 0.70 a 0.90. Se puede comerlos sin necesidad de rehidratación, pero su vida útil sin refrigeración es relativamente larga y se considera que son seguros desde el punto de vista microbiológico. Algunos IMF tradicionales son salami, salchicha de hígado, embutidos deshidratados o semideshidratados, frutas deshidratadas, mermeladas, jaleas y miel. Sin embargo, en años recientes se han desarrollado muchos otros productos, como tartaletas, palanquetas dietéticas, congelados para untar, bocadillos para tomar entre comidas, dulces blandos, rollos de frutas, brochetas de carne y barras de granola. Se logra porcentaje bajo de Aw y humedad relativamente alta al agregar solutos y coloides hidrófilos que fijan agua. Los microorganismos pueden sobrevivir en los productos, pero el bajo nivel de A2 impide que proliferen. “MÉTODOS QUE INVOLUCRAN ATMÓSFERAS MODIFICADAS” Se utilizan tres términos para referirse a los procesos de modificación del entorno atmosférico de alimentos a fin de incrementar su calidad y aceptación y, para evitar confusiones: Envase en atmosfera controlada (CAP, por sus siglas en inglés). En este método se modifican la atmósfera en una instalación de almacén y continuamente se monitorean los gases para hacer los ajustes requeridos. La operación es costosa y se utiliza para almacenar frutas y verduras durante largos periodos y conservar su frescura. Envase en atmósfera modificada (MAP, por sus siglas en inglés). A diferencia del CAP, en este método no se requiere control estricto del entorno gaseoso durante todo el tiempo de almacenamiento, sino que se empaca el alimento con un material de barrera infranqueable para el paso de los gases; se extrae el aire del empaque, se llena con un gas o una combinación de gases en particular, y se llena herméticamente. Envase al vacío (VP, por sus siglas en inglés). Este método consiste en extraer el aire del empaque y después sellarlo herméticamente. El uso de estas técnicas permite alargar la vida útil del alimento, ya que se inhibe el crecimiento de microorganismo y se controlan mejor reacciones químicas y enzimáticas. Los gases que se utilizan son principalmente: oxígeno, (O), nitrógeno (N) y dióxido de carbono (CO). La efectividad del uso de las atmosferas es variable dependiendo del tipo de alimentos, la mezcla de gases tanto cuantitativa como cualitativa, así como del material del envase, la temperatura de almacenamiento, y el equipo de envasado empleados. La calidad nutricional de los productos tratados mediante estas técnicas se mantiene, sin que existan prácticamente perdidas de nutrientes, incluso de vitaminas. Respecto a las propiedades sensoriales, cabe señalar que si no se controlan ciertas condiciones, pueden aparecer olores y sabores desagradables.

El campo de aplicación de atmosferas modificadas es extenso ya que va desde productos secos a productos cárnicos, pasando por charcutería, algunas frutas y productos de cuarta gama (denominación dada a productos vegetales, sobretodo hortalizas frescas, envasadas con atmosferas modificadas). ENVASE AL VACÍO. Se utiliza envasado al vacío sobre todo para envases individuales de muchos productos de carne frescos, incluso de res, cerdo, cordero, pollo y pavo. Sin embargo, las carnes rojas cambian de color a purpura (por disminución de mioglobina), y por ello no son aceptadas por los consumidores. La vida de refrigeración de estos productos varía mucho: desde 3 a 4 semanas para carne fresca hasta 8 semanas o más para productos procesados. Si el alimento tiene nivel bajo de pH, bajo de Aw o de ambos, son producidos en condiciones de esterilidad y almacenados a temperaturas cercanas a 1.5 °C, el almacenamiento puede ser mucho más prolongado. INYECCIÓN DE GASES. Este método se utiliza para envases individuales o de gran volumen para prolongar el tiempo de conservación de muchos alimentos refrigerados. En estados unidos, es empleado en productos como pastas frescas, productos de repostería, aves cocinadas, productos elaborados con huevo, pescados y mariscos, y mariscos frescos o cocinados, emparedados, carnes crudas y algunas verduras. Por lo regular se utiliza una mezcla gaseosa de CO₂ y N₂, con un poco de O₂ para envasar carnes rojas.