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microbiología alimentaria...

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Alimentos de humedad intermedia. El grupo de alimentos de humedad intermedia es aquel en la cual Aa ha sido disminuida respecto a la que presenta el producto fresco, son estables en ausencia de refrigeración y consumibles directamente. Generalmente su contenido de humedad se encuentra entre 20 y 50 % y la Aa entre 0.6 y 0.84. En estas condiciones de posibilidad de desarrollo de microrganismos patógenos y de los potenciales de deterioradores del alimento se encuentra muy restringida y en algunos casos de hecho cancelada. Permanecen estables por un tiempo razonable que permite su comercialización mantenidos a temperatura ambiente por otra parte aun cuando se prepare y empaque un alimento acondicionado a una Aa que teóricamente evitara la actividad de microrganismos xerotolerantes, puede haber desarrollo de algunas áreas localizadas si se demora el tiempo para alcanzar el equilibrio al nivel de Aa deseado. A través de un mecanismo sinérgico llega a ser posible el desarrollo de un microrganismo con posterioridad al crecimiento de otro. Entonces en algunos hongos (mucorales) inician el desarrollo. Ocurre también que esporas de bacterias aeróbicas en productos como el pan, eleven la Aa y disminuyen el valor de Eh del alimento; en la zona más favorable, las esporas de C. botulinum ya serían capaces de desarrollar. Son ejemplos de alimentos de humedad intermedia la leche condensada (Aa= 0.83), las salchichas fermentadas como el salami y el peperoni (0.830.87) algunas de las llamadas frutas secas (0.75), pasteles rellenos (0.83) , concentrados de jugos de frutas (0.80-0.83), jaleas (0.80-0.86), ciruela pasa (0.75) en estos productos la estabilidad se logra mediante reducción de su contenido de humedad y la incorporación de solutos, de humectantes evitan como el sorbitol, glicoles, glicerol y de agentes fungistáticos para hongos más xerotolerantes los agentes humectantes evitan la apariencia de alimento desecado cuando el nivel de Aa se reduce considerablemente si es elevada la humedad relativa que prevalece en el almacenamiento de los alimentos de humedad intermedia se favorece para la proliferación de los microorganismos especialmente hongos que de la otra manera se mantienen inhibidos la integridad del empaque es decisiva.

y

Alta temperatura. La preservación de los alimentos a base de temperaturas elevadas una forma muy segura tanto por el efecto letal impuesto como por el control que puede ejercer ejercerse sobre el proceso. Ese control permite aplicarlo de manera radical hasta conseguir una esterilidad microbiológica o tratamientos moderados que eviten cambios indeseables en las características sensoriales y

nutritivas de los alimentos. En la preservación de los alimentos algunos reciben el tratamiento una vez envasados. El control de la estabilidad del producto se apoya entonces en un tratamiento efectivo y la hermeticidad del recipiente. Esta situación ocurre típicamente en los alimentos enlatados. Otras veces el alimento se esteriliza y a si es envasado en un recipiente estéril. La operación resulta crítica para la estabilidad del producto, en este grupo se encuentra la leche ultra pasteurizada. Por mucho tiempo se utilizó el punto térmico mortal para medir la resistencia relativa al calor de los microrganismos una suspensión de este era calentada y periódicamente se transfería una asada de la suspensión a un caldo de cultivo apropiado y se incuba. Se registraba en el tubo en el cual ya no se observaba desarrollo, y se definía la temperatura correspondiente como el punto térmico mortal. Tiempo de reducción decimal (valor D). En el enfoque moderno el cálculo del tratamiento para destruir una cierta población bacteriana se funda en la premisa de que la destrucción de un cultivo puro por efecto del calor húmedo a una temperatura constante sigue a una cinética exponencial negativa a intervalos iguales ocurre una reducción de la misma magnitud. El valor D (tiempo de reducción decimal) de un microorganismo se define como el tiempo necesario para que una temperatura determinada se reduzca 90% su población en el material tratado se calcula mediante la fórmula de Stumbo:

Típicamente las gráficas de supervivencia de los microrganismo al calor aparecen como líneas rectas. En ocasiones el trazo es distinto y aparecen líneas cóncavas convexas en el extremo de la recta. La grafica representaría el comportamiento de las poblaciones diferentes en ese carácter dentro del mismo cultivo.

Algunos ejemplos del tiempo de bacterias no esporuladas a diferente temperatura.

La estimación del valor D varía con las condiciones bajo las cuales se lleva a cabo la determinación, incluso el medio de cultivo o sustrato utilizado en el recuento de los microorganismos utilizados sometidos al calentamiento.

Tiempo de muerte térmica (valor Z) La reciproca de la pendiente de la recta de muerte térmica se conoce como valor Z representa el incremento de la temperatura que permitirá reducir diez veces el tiempo de muerte térmica, ese valor varia considerablemente entre los microorganismos. Es una expresión de la resistencia de un microorganismo a diferentes temperaturas. Las curvas de resistencia térmica y los valores de Z y D son esenciales en la industria para establecer las condiciones de procesamiento de un alimento y para conocer la resistencia relativa de diferentes microrganismos sobre una base numérica. Las cifras de resistencia al calor a cualquier temperatura generalmente se realizan en suspensiones lavadas del germen y colocadas en soluciones salinas u otras similares. La mayoría de las esporas bacterianas no germinan en jugos de frutas con valores de ph inferiores a 4.0 consecuentemente no son necesarias temperaturas elevadas para procesarlo. Factores. La destrucción de los microorganismos por el calor se encuentra afectada por una diversidad de factores incluida a Aa, el ph la presencia de materia orgánica y el Eh por ejemplo la tasa de inactivación de las esporas de C. Botulinum es ph dependiente. Conforme su magnitud disminuye, la severidad del tratamiento térmico necesario es menor. Mientras que para esterilizar maíz se requieren 465 min a 95° o 30 min a 110°c. La influencia de diversos factores sobre la termoresisitencia bacteriana en los alimentos la ilustra de manera notable los estudios que se han realizado con salmonella. Por ejemplo en los huevos la resistencia se incrementa a bajos valores de pH, con la incorporación de sal o azúcar a bajos niveles de humedad en la fase estacionaria germen o mediante choque térmico previo. Hornos de microondas.

Con el horno microondas la cocción se logra por energía radiante en forma de ondas electromagnéticas en frecuencia llamadas de microondas provoca un alineamiento rápidamente cambiante a las moléculas polares. La penetración de las ondas y el calentamiento de los alimentos mediante esta energía es progresiva si bien mucho más homogénea y rápida que el calentamiento convencional a la flama o parrilla eléctrica. La transferencia de calor es 20 veces más rápida que la del método convencional de calentamiento En diversos estudios y comprueba la supervivencia de bacterias patógenas en alimentos preparados en horno microondas debido a la desigualdad de temperatura en diferentes puntos de un alimento sólido al ser calentado en estos hornos no es posible garantizar la destrucción total de microorganismos patógenos el tratamiento de cultivo puros de bacterias psicotrofas deterioradas de alimentos en caldo nutritivo fue disminuido a casi cero después de ser expuestos a 915 o 2450 MHZ durante menos de 1 min El contenido salino y de humedad influyen en diferentes términos en el calentamiento con respecto método convencional debido a la naturaleza del campo eléctrico involucrado en la fricción molecular. Baja temperatura Refrigeración. El empleo de bajas temperaturas preserva los alimentos primariamente mediante suspensión de la actividad enzimática sea de los microorganismos de las enzimas propias de alimento dependiendo el decremento de temperaturas se alcanzan niveles variado de inhibición las consecuencias de las bajas temperaturas no se restringen al impedimento de la actividad microbiana. Las temperaturas de refrigeración más adecuada son diferentes para preservar la diversidad de alimentos entre los que se pierden su frescura debido a la participación de microorganismos se requieren temperaturas más bajas que en frutas y verduras que merman su valor comercial principalmente debido a sus propios procesos fisiológicos en general se recomienda mantener los productos lácteos de 0 a 4.4 °c Las carnes crudas sean rojas de aves o animales marinos entre -1.1 y 1.1 grados centígrados vegetales como el betabel, brócoli, coles de Bruselas, coliflor, champiñones y espinacas a 0 grados centígrados las papas entre 12.8 y 15.6 grados La actividad de microorganismos psicrotrofos puede traducirse en deterioro o incremento en el riesgo a la salud del consumidor debido a la generación de toxinas o el incremento a las dosis que finalmente será ingerida debe tenerse presente que Las bajas temperaturas no mejoran la calidad del alimento El efecto esperado consiste en colocar en el organismo en su más bajo nivel de actividad los riesgos asociados a los alimentos de baja acidez con larga vida de anaquel en refrigeración obligan al

control riguroso y permanente de las bajas temperaturas la inocuidad depende además de la vigilancia de las condiciones del procesado y almacenamiento a través del sistema APPCC.

Congelación. La congelación de un alimento consiste en eliminar el calor hasta alcanzar la temperatura inferior a menos 10 grados centígrados el proceso completo ocurre a diferentes temperaturas según el alimento la más adecuada se encuentra entre -25 y -35 grados centígrados si bien en la práctica los niveles actuales son cercanos a menos 20 grados centígrados La presencia de solutos disminuye el punto de congelación del agua el agua que congela en un inicio es agua pura los solutos que contiene se separan de manera que la solución remanente se vuelven más concentrada desciende por ello su punto de congelación también se modifica el pH, la concentración iónica manera progresiva las enzimas resultan inactivadas las proteínas desnaturalizadas y su funcionamiento normal de los ácidos nucleicos. Durante la congelación se reduce el movimiento de las moléculas de agua y se ordenan siguiendo un patrón que lleva a la formación de cristales cuando la temperatura cae muy por debajo del punto de congelación se forman espontáneamente muchos núcleos de condensación Y a partir de ello se genera cristales de manera simultánea. Mientras no se llegue a temperaturas extremadamente bajas hasta -6 o -8 grados centígrados puede presentarse actividad de microorganismos esto se reducen aquellos como ciertos hongos Durante el almacenamiento en frío y una selección de la flora microbiana los alimentos algunos microorganismos se inactiva si la temperatura no suficientemente baja los psicotrofos compiten con los demás. Diversos factores afectan la muerte microbiana por la congelación de rapidez uniformidad con la cual alimento se congela el tipo de microorganismo implicado su estado fisiológico El proceso de descongelación también tiene efecto nocivo en la vitalidad de los microorganismos la congelación y descongelación alternada es muy perjudicial pero mientras más rápidamente se llevó a cabo la descongelación la proporción de sobrevivientes es mayor

Algunos microorganismos son más susceptibles al efecto letal de procesos congelación y descongelación y aún durante el almacenamiento en congelación este hecho tiene incluso importancia cuando se colectan muestras destinadas a la investigación de un cierto patógeno

RADIACIONES IONIZANTES. La radiación de alimentos se reconoce como la alternativa conveniente para la preservación de los alimentos desde casi 50 años. Según la dosis de radiación se liberan de insectos se reduce o elimina la Población de bacterias y hongos o se detiene el deterioro fisiológico en algunos productos está demostrada la inocuidad del producto del tratado La radiación ionizante se define como un proceso en el cual el alimento se expone a niveles predeterminados de energía radiante procedente de una fuente radiactiva de cobalto 60 y vida media de 5.2 o cesio 137 con vida media de 30 años o con rayos x la cantidad de energía que llega al alimento se le conoce como dosis de radiación absorbida y se mide en rads la energía de la radiación se transfiere a los electrones que orbitan el núcleo de los átomos El proceso de radiación no induce radioactividad en los alimentos ni deja radiación residual. Su aplicación general son las dosis que se aplican a un alimento pueden ser controladas dependiendo los niveles del propósito que se persiga.

Aplicaciones y dosis de radiaciones ionizantes en los alimentos Los microorganismos son mucho más resistentes a la radiación temperatura de congelación que a la del ambiente aparentemente el efecto se debe a la disminución en la actividad de agua en el

alimento congelado se requieren tratamiento más intenso de raciones para inactivar las bacterias patógenas. Los microorganismos que muestran elevada resistencia al Calor y a las radiaciones presentan problemas importantes en el procesado de los alimentos porque obligan al empleo de dosis mayores. Por ejemplo alcanzar valores 12-D con C.botulinum deben aplicarse 32 kg. Efecto sobre parasitos. El efecto de las radiaciones ionizantes sobre parásitos transmitidos por los alimentos puede ser letal o ejercer una acción que impida la maduración de huevecillos o larvas. Elimine la inefectividad o esterilicen a las hembras. Las dosis efectivas generalmente son más bien bajas oscilan entre 0.3 y 0.6 kgy. Efectos en los alimentos. La aplicación de radiaciones ionizantes extiende la vida de anaquel de una diversidad de alimentos y fortalece su inocuidad este efecto es claramente manifiesto a dosis de 200 a 700 Krad ( 2-7) kGy. también tiene utilidad en reducción de la carga microbiana de materias primas en ingredientes requeridos para la formulación de productos procesados la carne puede ser irradiada para eliminar o reducir Su contenido en bacterias patógenas y así poder extender su vida de anaquel la aplicación de radiaciones a la carne cruda elimina fácilmente los bacilos gram negativos Inocuidad. Los cambios químicos en los alimentos están relacionados con las dosis de radiación utilizada incluyen oxidación de metales y iones, oxidación y reducción de carbonilos con formación de hidroxi derivados eliminación de dobles enlaces, disminución e hidroxilacion de compuestos heterocíclicos y aromáticos. Las dosis de radiación utilizadas en los alimentos prácticamente no generan cambios en su composición química, o que contrasta con la observado en los tratamientos a base de calor las perdidas en el contenido vitamínico de los alimentos son mayores en los alimentos térmicamente procesados que en los irradiados. La pérdida de nutrientes es comparable menor a las que se presenta en la mayoría de otros tipos de procesamientos. Para controlar la aplicación de las radiaciones en los alimentos se dispone de una prueba que consiste en la determinación de o-tirosina a manera de indicador. Esta sustancia se genera en alimentos proteicos que contienen tirosina cunado se exponen a tratamientos radioctivos. Ventajas. Las ventajas del uso de las radiaciones para preservar y mejorar la inocuidad de los alimentos pueden resumirse en los siguientes términos:     

Alta letalidad microbiana Dosis ajustable para diversos propósitos Dosis bajas sin cambios sensoriales en alimentos. No deja radiación residual. Insignificante producción de calor

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Aplicable a los alimentos congelados Penetración instantánea uniforme y profunda Atraviesa envase metálico....