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Microorganismos Benéficos- Carne Lactobacillus Pediococcus Micrococcus Hongos Levaduras pH, Acidificadores Color Destrucción de peróxidos Aromatización: Ácido oleíco, fórmico, acético, propiónico, butírico, isopropílico y valérico. Debaromyces, Rhodotorula rubra Candida deformans, C lipolitica Superficie de embutidos Penicillium camembertii

Micro Biolog i Alec He

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  • Microorganismos Benficos- CarneLactobacillus

    Pediococcus Micrococcus

    Hongos

    LevaduraspH, Acidificadores

    Color

    Destruccin de perxidos

    Aromatizacin: cido oleco, frmico, actico, propinico, butrico, isoproplico y valrico.Debaromyces, Rhodotorula rubraCandida deformans, C lipolitica

    Superficie de embutidosPenicillium camembertii

  • Microbiologa de la leche y sus productos

  • La leche

    Emulsin de materia grasa bajo forma globular

    Suspensin de la casena, ligada a sales minerales

    Solucin o fase hdrica que forma el medio general continuo

    ComposicinAgua 87%Lactosa 4.9%Grasa 4.2%Protenas 3.5%. Calostro 27%Minerales 0.7%Todas las vitaminasAw > 0.98pH 6.6

  • Importancia de los Microorganismos en la LecheORGANOLPTICAS:Sabores, aromas y caractersticas fsicas de algunos productos lcteos, como los quesos y leches fermentadas

    ALTERACIN:Crecimiento y Produccin de enzimas

    ENFERMEDADES:PATGENOS TOXINAS

    INFECCIN ALIMENTARIAINTOXICACIN ALIMENTARIA

  • Agentes Antimicrobianos Presentes en LecheLa lisozima: Rompe enlaces de peptidoglicano, un componente principal de la pared celular bacteriana, siendo ms sensibles las bacterias Gram positivas porque el peptidoglicano constituye aproximadamente el 90% de la pared celular. Efecto en la germinacin de las endosporas bacterianas Clostridium botulinum y Cl perfringens.

    Lactoferrina: Una protena lactea tiene la habilidad de quelar el hierro e impedir el crecimiento microbiano. Algunas protenas lacteas fijan vitamina B12 y cido flico.

  • Agentes Antimicrobianos Presentes en LecheLactoperoxidasa. No tiene efecto antimicrobiano por si sla. En su presencia el peroxido oxida el tiocinato de la leche formando sustancias como el hipoticionato, transitorias y muy reactivas con poder antimicrobiano.

    Hipoticionato oxida grupos sulfhidricos esenciales de las protenas de las membranas microbianas dando una alteracin de las funciones del sistema celular.

    No afecta las levaduras, mohos y esporas bacterianas.

    Las inmunoglobulinas maternas pueden presentar en la leche inactivacin mediante aglutinacin a microorganismos o sus toxinas.

  • La leche constituye un buen medio de cultivo para los organismos hetertrofos aptos para asimilar lactosa (nica fuente de energa) y protenas (al no haber aminocidos libres resulta una limitacin para crecimiento). Sodium caseinate A protein-based additive extracted from milk and used to stabilize the fat in an emulsion. Scale=50 , Size=110 KB (SEM http://sci.agr.ca/crda/indust/microscope_e.htm)

  • 1.- MICROBIOTA INICIAL

    Interior de la ubre: Estreptococcus, Estaphylococcus y Microccous. 50%, Corynebacterium.

    Productores Mastitis: Staphylococcus aures, S. agalactiae, S disgalactiae, S uberis, E.coli Actinomyces pyogenes, otros microorganismos son involucrados en mastitis son: Listeria monocytogenes, S. epidermis, Streptococus uberis, coliformes, P aureginoa y orynebacterium.Bacillus, Clostridium, Enterobacterias.

    Equipos: Residuos lacteos. Costras lacteas. (Micrococcus y EnterococcusFuentes de contaminacin

  • Principales grupos de microorganismos que se encuentran en la leche Lcticas MicrococosGram positivasEstafilococos Bacterias Esporulados Diversas EnterobacteriasGram negativasAcromobacterias Diversas MicobacteriasLevaduras Hongos

  • Importancia de los Micrococos en Alimentos

    Algunas especies son capaces de utilizar las sales de amonio otros compuestos nitrogenados sencillos como nica fuente de nitrgeno

    La mayora de las especies son capaces de fermentar azcares produciendo una mediana cantidad de cido

    Algunas desdoblan las protenas con produccin de cidos (M freudenreichii).

    Algunas son termodricas, resisten al tratamiento de comercial que se aplica a la leche (M. varians),

    5. Algunos toleran concentraciones elevadas de sal, son capaces de crecer en medios con valores de humedad relativamente bajos; estas especies crecen en las salmueras,

    6.Producen pigmentaciones y coloraciones anormales en la superficie de los alimentos, por ejemplo M. luteus produce un pigmento amarillo, mientras que M. roseus produce un pigmento rosado.

    7. Algunos micrococos son capaces de crecer a temperaturas prximas o inferiores a los 10C.

  • Gram positivas- Corynebacterium

    Son bacilos finos con temperatura ptima elevada (37C).

    Es comensal de la ubre de vaca, se puede encontrar en leche ordeada y puede producir mastitis bovina ( C. bovis).

    El microorganismo de la difteria, C. diphteriae puede ser vehiculado por alimentos.Corynebacterium diphteriae.

  • Gram positivas-Bacterias Propinicas

    Son bacilos pequeos, inmviles, esporgenos, catalasa positivos, anaerobios o aerotolerantes; cuya forma suele ser cocoide y a veces se presentan en cadenas.

    Fermentan cido lctico, carbohidratos y los polialcoholes produciendo cido propinico, actico y dixido de carbono.

    Propionibacterium freudenreichii) fermentan los lactatos para producir gas que favorece la formacin de las cavidades, hoyos, contribuyendo al sabor. (Queso suizo).

    Las propionibacterias productoras de pigmentos pueden producir coloraciones anormales en el queso.

  • Gram positivas-Brevibacterium

    Son bastoncitos cortos (cocoides).

    No fermentan lactosa.

    Brevibacterium linens

    Produccin de manchas en la superficie de determinados quesos, por ejemplo queso de barra o de Limburger en el que el crecimiento de esta especie produce una coloracin rojo-anaranjada y contribuye a madurarlo.Brevibacterium linens

  • Enterobacterias

    Las ms frecuentes son las que fermentan lactosa.

    Son huspedes normales del intestino de mamferos se atribuye a contaminacin fecal.

    Amplio rango de temperaturas.Higinico. Algunas especies ocasionan enfermedades gastrointestinales Tecnolgico. Compiten con bacterias lcticas para fermentar lactosa

  • Escherichia

    Patgeno potencial, se aisla de las heces.

    E. coli es nico productor de indol del grupo, produce gas y cidos orgnicos (lctico, actico, succnico).

    Es menos acidificante que las bacterias lcticas pH menor de 5 a 5.2, de hecho son inhibidas a bajo pH.

  • AcromobacteriasAerobias, saprfitas, actividad enzimtica limitada. Psicrfila que prolifera en la leche conservada a bajas temperaturas. Producen sustancias viscosas coloreadas.

    Alcaligenes. pH bsico. A. viscolactis produce viscosidad en la leche.A. metalcaligenes produce un crecimiento mucoso en la superficie del requesn.

    Flavobacterium:

    Pigmentos de color variable del amarillo al naranja, pueden producir coloraciones anormales. Algunas especies son psicrtrofas.

    Procedencia: Estircol, piensos, suelo, agua y polvo.

  • Gram negativas-Pseudomonas Capacidad para utilizar compuestos de carbono que no sean carbohidratos.

    Producen sustancias que influyen desfavorablemente en el sabor.

    Utilizar compuestos nitrogenados sencillos

    Actividad proteoltica y lipoltica de algunas especies.

    Sintetiza sus propios factores de crecimiento o vitaminas.

    Aerobia que les permite un crecimiento rpido y producir productos de oxidacin y mucosidad en las superficies de los alimentos.

    Crecimiento a temperaturas bajas.

    Pigmentos Pseudomonas fluorescens (fluorescencia verdosa) y P. nigrifaciens (color negro)

    Resistencia a algunos desinfectantes y detergentes.

    Pseudomonas fluorescens

  • Gram negativas- Brucella

  • Gram negativas-Micobacterias

    Bacilo causante de la tuberculosis vehiculado por leche cruda presenta un aspecto filamentoso y afinidades con hongos.Cycle of Mycobacterium bovis transmission between cattle and humans. The thickness of the arrows suggests probability. Mycobacterium tuberculosis

  • LEVADURASCandida. Leches espumosas.

    Torulopsis lactis Alteracin en leche condensada.

    Torulopsis sphalerica. Fermentaciones y sabores desagradables.

  • HONGOSPenicillium roquefortiPenicillium camembertiiPenicillium candidun

    Geotricum candidum. Altera cuajadas frescas, se controla su crecimiento mediante el salado

  • Produccin de KefirLevadurasBacterias LcticasBacteria Acticas

  • Modificaciones en leche debido a microorganismos

  • Lactosa La lactosa es el principal compuesto energtico; hay produccin de cidos orgnicos, con frecuencia se observa coagulacin en la leche.

  • Productos de fermentacin obtenidos a partir de lactosa por diversos grupos microbianos.

    (en % en peso de azcar fermentado)

    microorganismolcticoacticopropinicobutricosuccnicofrmicoCO2H2etanolglicerolacetonabacterias lcticas a)homofermentativas b)heterofermentativas 96 40 ---- 5 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- 19 ---- ---- ---- 18 ---- 18 ----- ----enterobacterias E.coli Cloaca 50 ---- 10 ---- ---- ---- ---- ---- 10 ---- 0.5 5 12 40 0.5 0.5 11 15 ---- ---- ---- 8bacterias propinicas Propionibacterium arabinosus----660----10----16----------------bacterias butricas Clostridium butyricum----15----35--------483-------------levaduras Saccharomyces--------------------------50----50---------

  • Protenas Se descomponen tras coagulacin enzimtica, con formacin de sustancias fijas y gases. Es ms rpida en medio neutro o alcalino, aunque puede producirse en medio cido.

  • Materias grasasSon hidrolizadas por lipasas microbianas

  • AcidificacinA temperatura media (15-35C), la fermentacin cida de la lactosa es la alteracin ms rpida que se manifiesta en todos los productos lcteos (leche, crema, queso fresco, lactosuero). Las bacterias lcticas son la microflora ms acidificante aunque E. coli produce ms cido lctico que las bacterias lcticas heterofermentativas.

    Bacillus coagulan la leche con baja acidificacin por accin de una proteasa posteriormente degradan la lactosa produciendo una mezcla de cidos. Bacillus coagulans con una temperatura ptima de 45C, importante en leches concentradas es aerobio, facultativo y puede desarrollarse con muy poco oxgeno en botes mal esterilizados deteriorandolos. Bacillis calidolactis (B. lactis acidophillus)se encuentra en leches pasteurizadas, termfilo con temperatura ptima de 60C no se desarrollan por debajo de los 40C.

  • Coagulacin sin acidificacin y protelisis La descomposicin proteoltica va precedida de una coagulacin por bacterias que producen enzimas parecidas a la quimiotripsina. La coagulacin tiene lugar en medio neutro o ligeramente cido, temperaturas bajas de 10 a 15C la favorecen.

    Bacillus se presenta en productos calentados leches y cremas pasteurizadas. Son proteolticos y poseen lectinasas que disgregan glbulos grasos (defecto de crema cortada) (B. cereus y B. subtilis).

    Bacterias no esporuladas coagulacin incompleta la ms importante es la protelisis Proteus, Pseudomonas, Serratia. Cocos. Streptococcus liquefaciens coagula la leche ants de la acidificacin. Bacillus cereus

  • Fermentaciones gaseosas Levaduras de la lactosa. Soporta acidez elevada con temperaturas ptimas por encima de 30C, producen poco alcohol. Son ms activas en crema y quesos frescos, producen CO2 y olor caracterstico a levadura. Bacterias coliformes. El gas producido no es CO2 puro sino mezclas con H2. Muy indeseables producen olores desagradables y en ocasiones sustancias viscosas. Clostridios. Se desarrollan en la leche cuando las bacterias acidificantes se han destruido por calentamiento y el medio se encuentra exento de aire. Produce CO2 e H2 y algunas veces CH4. De gran importancia en leche esterilizada, evaporada, quesos fundidos, de pasta cocida (gruyere).

  • Fermentaciones viscosas: Produccin de gomas (polisacridos, galactanos) y mucinas (sustancias glcido-nitrogenadas). Los microorganismos causales son inofensivos, se eliminan con la pasteurizacin. Produccin de viscosidad en medio neutro o poco cido comn en leches crudas, m.o. causantes: Alcalgenes viscosus aerobio con temperaturas ptimas de 10 a 37C. Aerobacter aerogenes y Staphilococcus cremoris viscosi

    Produccin de viscosidad en medio cido comn en leches crudas, m.o. causantes: Asociada a la fermentacin lactica: Streptococcus lactis var hollandicus, Lactobacillus casei y Lb. bulgaricus.

  • Produccin de olores y saboresRancidez.

    Producida por lipasas alteran cremas, leche y mantequillas.

    Pseudomonas (P. fluorescens, P. fragi) y Achromobacter (A. lipolyticum), son tambin proteolticas.

    En la leche y crema la rancidez debida a estas bacterias que se producen a temperaturas bajas (5 a 10C).

    Muchos hongos producen lipasas.

    Sabores Diversos: malta o cocido, amargos, a papa, a frutos.

  • Produccin de color

    Pseudomonas cyanogenes. Azul Pseudomonas synxatha Amarillo Serratia marcescens Rojo Torula glutinis Rosa LevadurasRosa, Rojo y Marrn Hongos Manchas de apariencia seca y colores diversos.

  • Calidad microbiolgica de la leche

  • Directos Indirectos Mtodos para determinar la calidad microbiolgica Microflora total por cultivo

    Recuento directo al microscopio Investigacin de determinacin de grupos microbianos

    Microorganismos termorresistentes Prueba de Reduccin de colorantes

  • Microflora total por cultivo

    Las muestras de la leche se diluyen decimalmente y se inoculan en placas que contienen medio de cultivo como agar de cuenta estndar o triptona, se incuba de 2 a 3 das a 30C y se cuentan colonias.

  • Recuento directo al microscopio

    Mtodo de Breed Se extiende de 0.01 a 0.05 ml de leche sobre un portaobjetos en un espacio de 1 a 4 cm2

  • Investigacin de determinacin de grupos microbianos

    Bacterias coliformes Se utilizan medios selectivos que contienen sales biliares: caldo verde brillante, agar desoxicolato.

    BactoestripTiras de papel impregnadas con medios de cultivo selectivo y un indicador. Las tiras se empapan con la leche y se incuban a 37C.

  • Microorganismos termo resistentesLa muestra se mantiene a 63C durante 30 minutos y se efecta la siembra sobre medios de cultivo, se incuba y se cuentan colonias.

    Bacterias esporuladas anaerobias, productoras de gas. La leche se calienta a 85C durante 10 minutos en un tubo de ensayo con un trozo de parafina; sobreviviendo las esporas. Se detecta la presencia de bacterias esporuladas por la produccin de gas que levanta el tapn de parafina.

  • Lactofermentacin

    La leche se incuba de 30 a 37C en un tubo estril, durante 12 a 24 horas.

    La leche es de buena calidad sino coagula ants de 12 horas.

    El aspecto del cagulo despus de 24 horas permite deducir la actividad microbiana.

    Si es homogneo y gelatinoso indica fermentacin homolactica; si es esponjoso con burbujas de gas indica posible presencia de coliformes.

  • Prueba de Reduccin de ColorantesAzul de metileno, resazurina o cloruro de trifeniltetrazolio

    Actividad deshidrogenasa

    Tiempo de Reduccin, indicativo de actividad microbiana, Leche refrigerada r=36Fase de latenciaRecuento microbiano 50.000 100.000 ml

  • Prueba de Piruvato- Adenosin TrisfosfatoProblemas con la lisis trmica.Contenido natural de piruvato en leche de orgen no bacteriano (0,5mg kg).

    Validez luego de las 6 horas, ndice del crecimiento mesoflico y psicrotrfico total. r=0.70. (Luck, et al 1970).

    Prueba del Oxgeno

  • Pruebas Especficas-Grupos MicrobianosColiformes y E. coli. Caldo lactosa-bilis verde brillante-, Endo agar, caldo lactosa-verde brillante.MPN. E.coli. Prueba del Indol.Interpretacin de Prueba Positiva. Valoracin.Leche recin ordeada (< 100 coliformes/ml). 3-5CLeche Pasteurizada.

  • Pruebas Especficas-Grupos MicrobianosPSICROTROFOS

    Igual al mtodo estndar en placa, aunque las placas se incuban a 7C durante 10 das.

    No es de uso rutinario.

    Incubacin a temperatura altaAdicin de sustancias inhibidoras para limitar el crecimiento de los microorganismos Gram-positivos

    15C 3 das o 17C 2 das

    Diferencias notables con el mtodo tradicional.

    Alternativa. Determinacin de colonias oxidasas positivas a altas temperaturas. r=0,61

  • Pruebas Especficas-Grupos MicrobianosBacterias Termodricas y Esporas Bacterianas.Agar fundidoA 74CIncubacin 30-32C, 48 horas.

  • Pruebas Especficas-Grupos MicrobianosProteolticos y Lipolticos

    Agar Caseina peptona

    Agar Tributirina, (Glicerol, Aceite de Oliva).

  • Pruebas Especficas-Grupos MicrobianosMohos y Levaduras

    Agar Extracto de malta, o agar Papa dextrosa, acidificados con cido ctrico o trtarico

    Rosa de Bengala

    Agar dextrosa-extracto de levadura-cloranfenicol.

  • Cultivos Iniciadores

  • FuncionesProduccin de cido lctico como resultado de la fermentacin de la lacteos

    Importancia en yogurets y queso.

    Produccin de componentes voltiles (Diacetilo acetaldehdo)

    Actividad proteoltica o lipoltica deseable.

    Carcter cido inhibicin de microorganismos alterantes.

  • Clasificacin de los Microorganismos utilizadosBAL.

    STREPTOCOCCUSLEUCONOSTOCLACTOBACILLUSHomofermentativos

    Strp.thermophilus

    Cultivo iniciador yogurt y quesosHeterofermentativosL.cremoris y L. dextranicumThermobacterium

    Streptobacterium

    Betabacterium

  • Agentes Inhibidores de los cultivos iniciadoresAntibiticos.

    Bacterifagos. Medio resistente a los fagos (PRM).

    Residuos de detergentes y desinfectantes.

    Anticuerpos naturales.