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Informe Microbiologia Caracterización del moho presente en diversos tipos de pan...

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DEPARTAMENTO CIENCIAS DE LA VIDA CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

“Caracterización del moho presente en diversos tipos de pan”

Cuenca - Ecuador

Octubre 2019 Febrero 2020

Índice 1. Resumen..........................................................................................................................................................3 2. Introducción....................................................................................................................................................3 3. Objetivos..........................................................................................................................................................3 3.1. Objetivo General.......................................................................................................................................3 3.2. Objetivos Específicos................................................................................................................................4 4. Fundamentación teórica................................................................................................................................4 4.1. Generalidades del Pan..............................................................................................................................4 4.2. Propiedades del Pan.................................................................................................................................5 4.3. Tipos de panes...........................................................................................................................................5 Pan de molde...............................................................................................................................................5 Pan de maíz.................................................................................................................................................5 Pan de agua:................................................................................................................................................5 Pan sin levadura:.........................................................................................................................................5 Pan de frutas:..............................................................................................................................................6 4.4. Factores de influencia en la descomposición del pan...............................................................................6 4.5. Deterioro microbiano del pan...................................................................................................................7 4.5.1. Deterioro por bacterias.....................................................................................................................7 4.5.2. Deterioro por levaduras....................................................................................................................7 4.5.3. Deterioro por mohos..........................................................................................................................8 4.6. Condiciones en los que crecen los microorganismos................................................................................8 5. Metodología.....................................................................................................................................................9 5.1 Determinación de las pruebas fisicoquímicas del Pan..............................................................................9 5.1.2. pH y acidez........................................................................................................................................9 5.2. Procedimiento microbiológico para la identificación de los hongos.......................................................9 5.2.1. Medio de cultivo de Agar papa dextrosa...........................................................................................9 5.2.2. Tinción con azul de metileno.............................................................................................................9 5.2.3. Análisis microscópico......................................................................................................................10 6. Diseño experimental.....................................................................................................................................10 6.1 Factores....................................................................................................................................................10 7. Resultados......................................................................................................................................................11 8. Conclusiones..................................................................................................................................................17 9. Recomendaciones..........................................................................................................................................17 10. Anexos..........................................................................................................................................................17 ............................................................................................................................................................................18 11. Bibliografía..................................................................................................................................................20

1. Resumen

2. Introducción El pan es uno de los alimentos con mayor demanda alimenticia a nivel mundial, generalmente se encuentra a diario en la mesa de los hogares. Está constituido por hidratos de carbono, proteínas, vitaminas y minerales que lo hacen factible para el desarrollo y crecimiento de numerosas especies microbianas. Este crecimiento ocurre cuando el pan es expuesto mucho tiempo al ambiente o no ha sido correctamente almacenado. Dentro de los principales organismos en desarrollarse se encuentran los mohos, estos, frecuentemente son causado por una diversidad de hongos que pueden ser perjudiciales para los humanos, e incluso mortales si se llegase a consumir en cantidades apreciables. Algunos investigadores consumaron que estos microorganismos se pueden originar de la harina, levadura y leche, e incluso de los procesos de fermentación, sobreviviendo a los procesos de cocción y otros que firmemente no están relacionados con sus medios de crecimiento.[ CITATION Aud15 \l 12298 ] Existen diferentes tipos de hongos, unos que se adaptan a ambientes en específicos y otros que se encuentran dispersos por en el aire. Normalmente se reproducen por esporas que luego van a ser esparcidas por el aire; estas partículas son invisibles al ojo humano, pero se encuentran en casi todas partes. Luego de un tiempo aterrizan en un solo lugar y crecerán desarrollándose como hongos.[ CITATION Mad04 \l 12298 ] Los mohos no solo actúan causando deterioro de alimentos, sino que también producen una variedad de metabolitos secundarios conocidos como micotoxinas. Las micotoxinas son conocidas por estar involucradas en una amplia variedad de enfermedades humanas. Según investigaciones las especies principales de hongos que están involucrados en estas enfermedades son los Aspergillus, Penicilium y Fusarium. 3. Objetivos 3.1. Objetivo General

 Caracterizar el tipo de moho que crece en distintos panes mediante la identificación de particularidades, adaptaciones y propagación que permiten la diferenciación entre las colonias cultivadas.

3.2. Objetivos Específicos  Registrar las diferencias en el crecimiento del moho en cinco tipos de pan: pan molde, pan de agua, pan sin levadura, pan de maíz y pan de fruta.  Aislar las muestras de moho de los diferentes tipos de panes.  Caracterizar las muestras de moho macro y microscópicamente con sus particularidades.  Determinar las propiedades fisicoquímicas de las muestras de pan.  Realizar un análisis comparativo entre los resultados de las muestras de pan mediante pruebas estadísticas. 4. Fundamentación teórica 4.1. Generalidades del Pan Es un alimento consumido desde tiempos antiguos, actualmente es parte importante en la dieta tradicional de muchos hogares en casi todo el mundo, ha atribuido diferentes características dependiendo del tipo de región en donde se consuma. En países del Medio Oriente se acostumbra a elaborar el pan de pita, que no es más que una tortilla de harina de trigo entre 10 y 12 cm de diámetro, que al hornearse deja un espacio en el centro. En Europa se consume el pan de centeno, un pan con sabor ligeramente ácido y en otras partes del mundo el pan sin levadura es muy común en los hogares.[CITATION Sal12 \l 12298 ] El pan se define como la masa fermentada que se elabora a partir de harina de trigo, levadura, sal, agua, y azúcar. Generalmente se utilizan harinas designadas “duras” debido a que poseen gran contenido de proteínas y cumplen un rol importante en la formación de masa panaria. Estas proteínas se conforman por glutina y gliadinas quienes, al unirse con el agua, lípidos y el proceso de amasado forman el llamado gluten, responsable de la cohesividad de la masa.[CITATION Fle15 \l 12298 ] La presencia del agua es muy importante en la formación de la masa, hace que los gránulos de almidón que se encuentran en la harina se hidraten, produciendo la característica de gelatinización del horneado y dándole textura al pan. La sal es otro elemento indispensable en la elaboración del pan, ya que confiere el sabor a la masa y cumple otras propiedades funcionales como controlar la velocidad de fermentación retardando las reacciones originadas por la levadura, aunque hay que tomar en cuenta que el exceso de esta provoca que el gluten pierda la capacidad de elasticidad haciendo que la fermentación se detenga.

La sacarosa actúa comportándose como sustrato de las levaduras (en caso de ser utilizada) y dándole color a la corteza. Además, es un componente que proporciona un gran valor energético y nutricional. Otras de las funciones que cumple es la conservación al retener la humedad y la fermentación durante el proceso de elaboración. En esta última actúan enzimas que convierten a los azucares originales de la harina en hidratos de carbono. [CITATION Gra64 \l 12298 ] 4.2. Propiedades del Pan El pan, tiene un alto contenido de fibra que lo convierte en un alimento de fácil digestión, aporta gran cantidad de proteínas vegetales provenientes del grano del cereal. El valor nutricional de estas proteínas puede igualarse a las de la carne, pescado o huevo siempre y cuando se consuma acompañado de otros alimentos como legumbres. Es una fuente de minerales como el potasio, fósforo y magnesio y vitaminas del grupo B como piridoxinas o B6, que son necesarias para el aprovechamiento de hidratos de carbono. Además, entre sus componentes principales se encuentra el almidón que es un hidrato de carbono que proporciona la energía que el cuerpo necesita para funcionar correctamente.[CITATION Var08 \l 12298 ] 4.3. Tipos de panes Actualmente son tan variados los procesos de elaboración de pan que se ha optado por clasificarlos de dos maneras, pan común (mezcla de harina, levadura, sal y agua) y pan especial (cualquier otro que contenga ingredientes que sustituyan a la harina de trigo) Pan de molde: Es similar al pan normal, con la diferencia de que a este se le agrega más grasas para que se mantenga durante más tiempo y no pierda su valor calórico. Pan de maíz: No contiene gluten, porque como su nombre lo indica, es elaborado con harina de maíz. El gluten solo se encuentra en cereales como avena, trigo, cebada, y centeno. Los carotenos del maíz ayudan al cuerpo a protegerse de células cancerígenas, es por ello que su consumo es aconsejable. Pan de agua: Es la versión de pan francés. Es un pan largo con interior liviano y corteza crujiente. Aporta un alto valor de saciedad.

Pan sin levadura: No contiene levadura. Su masa es totalmente compacta y su digestión es más lenta que la del pan normal. Pan de frutas: Aportan beneficios de energía prolongada ya que algunos son elaborados con nueces. 4.4. Factores de influencia en la descomposición del pan Los panes por lo general son muy propensos a adquirir hongos, inmediatamente después de su cocción se vuelven un medio agradable para adquirir hongos presentes en el aire. Para que el hongo adherido brote y forme una colonia, deben transcurrir 2 o 3 días, solo si se encuentra en un ambiente conveniente para el mismo. Su contaminación empieza en la corteza (zona más expuesta al aire que tiene la bolsa), ya que al ser microorganismos anaeróbicos necesitan de oxígeno para reproducirse y vivir.[CITATION Var08 \l 12298 ] Existen varios factores que pueden disminuir el tiempo de aparición de los hongos, entre estos tenemos: La falta de cocción: si el pan no alcanza su punto de cocción adecuado, este tomara una consistencia más húmeda lo que le confiere una mayor probabilidad de adquirir hongos. Empaquetar el pan caliente: El pan debe ser empaquetado a una temperatura mínima de 33°C, sino puede ocurrir una condensación en la superficie de la bolsa que agilizará la contaminación de este.[CITATION Fle15 \l 12298 ] Falta de acidez: el pan si se encuentra en un grado de acides de 5,6 en adelante, es muy propenso a adquirir microrganismos contaminantes, por lo que los reguladores de pH ácidos permiten disminuir la rápida contaminación y también permiten un mejor trabajo por parte del conservante.[CITATION Fle15 \l 12298 ] Falta de conservante: los sorbatos potásico y cálcico y los propionatos sódico y cálcico, son los conservantes que generalmente se usan para alargar el tiempo en que el pan adquiere los hongos.[CITATION Var08 \l 12298 ]

El ambiente: si se encuentra en un lugar con temperaturas elevadas y alta humedad, los hongos presentes en el ambiente también aumentan, por lo tanto, crece el riesgo de aparición de hongos.[CITATION Fle15 \l 12298 ] 4.5. Deterioro microbiano del pan Generalmente, el pan es un producto que tiende a deteriorarse de manera rápida debido a que presenta cambios en su textura, sabor y perdida de humedad. Por otra parte, presentan crecimiento de microorganismos confirmando el deterioro definitivo de su vida útil. Las principales alteraciones microbianas son ocasionadas por mohos, hongos, bacterias y en menor constancia por levaduras, estos microorganismos pueden estar presentes desde la materia prima o bien desarrollarse en el proceso de elaboración del pan, de manera que es complicado evitar su presencia.[CITATION Sal12 \l 12298 ] A continuación, se mencionarán algunas alteraciones provocadas por microorganismos. 4.5.1. Deterioro por bacterias Las bacterias son organismos microscópicos que se encuentran presentes desde la materia prima del pan (levaduras, azúcar, harina). A diferencia de las levaduras y los mohos, las bacterias tienen la capacidad de sobrevivir a las altas temperaturas del horneado, debido a que los 100 °C no alcanzan el centro de la miga.[CITATION San12 \l 12298 ] El nombre que se le da al deterioro del pan por medio de bacterias se conoce como “hilado”. Comienza con la presencia de olor desagradable, seguido por el envejecimiento y la degradación enzimática de la miga. Aquí se produce amilasa y proteasa que son enzimas que ayudan en la degradación de alimentos, convirtiendo a la masa en suave y pegajosa. [CITATION Sal12 \l 12298 ] Pueden clasificarse en dos tipos: termodúricas y termofílicas. Las primeras pueden sobrevivir a temperaturas mucho más altas que su temperatura límite de crecimiento. La fuente primaria de estas, son la limpieza inadecuada y la sanitización de utensilios. Las segundas se caracterizan porque tienen una proporción elevada de lípidos saturados que hace que se desarrollen a temperaturas superiores a 45°C, siempre y cuando exista agua líquida.[CITATION Sánsf \l 12298 ]

4.5.2. Deterioro por levaduras El deterioro del pan también se puede generar por dos tipos de levaduras. Levaduras filamentosas y fermentativas. Las filamentosas aparecen visibles en la superficie del pan (manchas cremas, rosas o blancas) y son las más comunes, tanto que pueden se confundidas con moho, por esta razón también son conocidas como “mohos tizosos”. Las fermentativas en cambio generan un deterioro fermentativo que se manifiesta por la producción de gases o alcohol. 4.5.3. Deterioro por mohos Debido a sus características el pan es un alimento muy propenso al crecimiento de mohos. Desde el momento en el que sale del horno se incrementan los riesgos de captar microorganismos en forma de esporas que se transmiten en el aire, en caso de no ser manipulado bajo condiciones asépticas. En vista de que son aerobios estrictos dependen de la temperatura, concentración de oxígeno y la contaminación del lugar en el que se encuentran. Por tal razón se debe tener cuidado al momento del envasado, enfriado y almacenado.[CITATION Los \l 12298 ] La aceleración del proceso de deterioro puede darse si el pan es envasado en recipientes totalmente cerrados y aún más si no está completamente frio. El vapor generado produce la humedad. A este proceso se lo conoce como “enmohecimiento” que se manifiesta sobre el pan en forma de manchas negras contrastante. Entre las especies de mohos más comunes se encuentran los géneros Penicillum, Eurotium y Aspergillus[CITATION Sal12 \l 12298 ]. Debido a su gran producción de esporas en el ambiente la especie con más predominancia es Penicillum. Su reproducción se facilita en condiciones de temperaturas bajas de rango 7 a 10°C. Por el contrario, las especies de Aspergillus y Eurotium necesitan temperaturas más altas que van desde 22 a 24 °C, es así como se reduce la presencia de Penicillum que aparece inicialmente.[CITATION Sal12 \l 12298 ] 4.6. Condiciones en los que crecen los microorganismos Para desarrollarse, los microorganismos necesitan tener a disposición los nutrientes,

temperatura y pH adecuado, ausencia de sustancias inhibidoras, condiciones gaseosas apropiadas y suficiente agua libre. Si alguna de estas disposiciones no se encuentra en el nivel apto, no existirá crecimiento microbiano. Cada microorganismo tiene diferente requerimiento de reproducción, es así como, las condiciones aptas para uno pueden no serlo para otros. Por lo general predomina el que tenga mayor adaptación y resistencia al medio. [CITATION San12 \l 12298 ] En lo que respecta a teoría podríamos decir que se puede prevenir el deterioro del pan con la ausencia de alguno de estos factores de crecimiento, sin embargo, sabemos que siempre existirá una pequeña cantidad de ellos y que esta será suficiente para empezar una reproducción microbiana[CITATION San12 \l 12298 ]. 5. Metodología 5.1 Determinación de las pruebas fisicoquímicas del Pan 5.1.2. pH y acidez Se pesaron 15 gramos de cada una de las muestras en forma de migas (pan desmenuzado) y se disolvieron en 100 mL de agua destilada. Una vez disuelto, se midió el pH y se anotaron los resultados. Para la acidez se usó la mezcla disuelta del pan y se añadieron unas gotas de fenolftaleína, con la bureta se tituló con hidróxido de sodio 1N hasta que se tornó la coloración rosada, se anotó la cantidad de mililitros usados del reactivo. Para el cálculo se siguió lo establecido en la ecuación 1. %Acidez=

V b × N × Milieq Va

×100

5.2. Procedimiento microbiológico para la identificación de los hongos 5.2.1. Medio de cultivo de Agar papa dextrosa Se pesaron 21,5 g de PDA en una balanza y se midieron 550 mL de agua destilada para preparar la solución para el medio cultivo. Una vez obtenida la solución se esterilizó en la autoclave durante 15 min a 15 libras de presión, el medio cultivo de PDA se colocó dentro cada caja Petri en la cámara de flujo laminar y se añadió gotas del antibiótico para evitar el crecimiento de bacterias en el cultivo del moho. Las muestras de moho obtenidas de los panes en ambientes seco y húmedo se colocarán dentro de las cajas Petri para ser cultivados

y colocados en una incubadora a temperatura adecuada para su crecimiento para poder identificarlos. 5.2.2. Tinción con azul de metileno Dentro de la cámara de flujo lami...