Factores que influyen sobre las necesidades de Aw de los microorganismos
1 Tipo de soluto utilizado para reducir la Aw . Para algunos microorganismos, sobre todo para los mohos, la a, mínima de crecimiento es prácticamente independiente del tipo de soluto utilizado. Otros microorganismos, sin embargo, cuando se utilizan determinados solutos, tienen valores de Aw limitante del crecimiento que son más bajos que cuando se utilizan otros. El cloruro potásico, por ejemplo, suele ser menos tóxico que el cloruro sódico y, éste, a su vez, tiene menor poder inhibidor que el sulfato sódico.
2 Valor nutritivo del medio de cultivo. En general, cuanto más apropiado es el medio de cultivo para el crecimiento de los microorganismos, tanto menor es la Aw limitante del crecimiento.
3 Temperatura. A temperaturas próximas a su temperatura óptima de crecimiento, la mayoría de los microorganismos tienen una tolerancia máxima a los valores bajos de la Aw
4 Aporte de oxígeno. Cuando en el medio existe aire, la multiplicación de los microorganismos aerobios tiene lugar a valores de la aw más bajos que cuando en el mismo no existe aire, ocurriendo lo contrario cuando se trata de microorganismos anaerobios.
5 pH. A valores de pH próximos a la neutralidad, la mayoría de los microorganismos son más tolerantes a la escasa Aw , que cuando se encuentran en medios ácidos o básicos.
6 Inhibidores. La presencia de inhibidores reduce el intervalo de valores de Aw que permite la multiplicación de los microorganismos.
Métodos utilizados para regular la Aw
Estabilización con soluciones reguladores,
Determinación de la isoterma de adsorción del agua de los alimentos (Iglesias y Chirife, 1976),
Adición de solutos.
Técnicas utilizadas para medir o determinar el valor de la Aw de los alimentos
la determinación del punto de congelación,
técnicas manométricas
empleo de aparatos eléctricos.
La determinación del punto de congelación sólo se puede realizar cuando se trata de alimentos líquidos con valores de Aw elevados.
Esta determinación se basa en la ecuación de Clausius-Clapeyron para soluciones diluidas (Strong y otros, 1970). La técnica manométrica que determina directamente la presión de vapor en la atmósfera que rodea al alimento se considera muy exacta.
Esta técnica y el aparato utilizado en la misma los describe con detalle Labuza (1974).
FACTOR principal de la Alteración de los Alimentos por microorganismos:
CONTENIDO EN AGUA
masa de agua
M =
masa de sólidos
POTENCIAL de OXIDO – REDUCCIÓN
La influencia en el tipo de microorganismo que crecerán en él y, por tanto, en las modificaciones que tendrán lugar en el mismo, se debe a:
La tensión de oxígeno ó presión parcial del oxígeno entorno a un alimento
El potencial de oxido – reducción (O – R)
El poder oxidante ó reductor del propio alimento
por el potencial de O-R típico del alimento originario,
por la capacidad de compensación del alimento, es decir, por su resistencia a modificar su potencial
por la presión de oxígeno de la atmósfera existente en tomo al alimento
por la comunicación que la atmósfera tiene con el alimento. El aire tiene una elevada tensión de oxígeno, pero el espacio de cabeza de una lata de un alimento que se ha conservado sometiéndola al vacío tendría una tensión de oxígeno baja.
El potencial de O-R de un alimento está definido por:
Desde el punto de vista de su capacidad para utilizar el oxígeno libre, los microorganismos se han clasificado en
aerobios cuando necesitan oxígeno libre
anaerobios cuando crecen mejor en ausencia de oxígeno libre
facultativos cuando crecen bien tanto en aerobiosis como en anaerobiosis.
Los mohos son aerobios,
la mayoría de las levaduras crecen mejor en aerobiosis
las bacterias de las diferentes especies pueden ser aerobias, anaerobias o facultativas.
Desde el punto de vista del potencial de O-R
un potencial elevado (oxidante) favorece el crecimiento de los microorganismos aerobios, aunque permitirá el crecimiento de los facultativos
mientras que un potencial bajo (reductor) favorece el crecimiento tanto de los microorganismos anaerobios como el de los facultativos
No obstante, algunos microorganismos que se consideran aerobios son capaces de crecer (aunque no crecen bien) a potenciales de O-R sorprendentemente bajos
El crecimiento de un determinado microorganismo puede modificar el potencial de O-R de un alimento lo suficiente como para impedir que crezcan otros
Es posible que los anaerobios, por ejemplo, reduzcan el potencial de O-R hasta un valor que inhiba el crecimiento de los aerobios.
Como notación escrita del potencial de O-R de un sistema se suele utilizar Eh,
Midiéndose y expresándose en milivoltios (mV).
Un sustrato muy oxidado tendría un Eh positivo
Mientras que el Eh de un sustrato reducido sería negativo
Los micorganismos aerobios, entre los que se incluyen los bacilos, los Micrococos, las Pseudomonas y los Acinetobacterias, necesitan valores de Eh positivos, o, lo que es lo mismo, potenciales de O-R positivos, expresados en mV.
Por el contrario, los anaerobios, entre los que se incluyen los clostridios y los bacteroides necesitan valores de Eh negativos, o potenciales de O-R negativos, en mV.
La mayoría de los alimentos frescos, tanto los de origen vegetal como los de origen animal, tienen en su interior un potencial de O-R bajo y bien equilibrado
Vitaminas
Algunos microorganismos son incapaces de sintetizar algunas o todas las vitaminas que necesitan, y de aquí que se les deban suministrar. Muchos alimentos, tanto de origen vegetal como de origen animal, contienen una serie de vitaminas, aunque es posible que algunas se encuentren en los mismos en escasa cantidad o que falten.
Las carnes tienen un elevado contenido de vitaminas del grupo B, mientras que su contenido en las frutas es bajo, si bien estas últimas contienen gran cantidad de ácido ascórbico. La clara de huevo contiene biotina, pero también contiene avidina, la cual fija la biotina, convirtiéndola en no disponible para los microorganismos y con ello inhibe, como posibles microorganismos productores de alteraciones de los huevos, a aquéllos que para crecer necesitan biotina.
Los distintos tratamientos a los cuales se someten los alimentos suelen reducir su contenido vitamínico.
La tiamina, el ácido pantoténico,las vitaminas del grupo del ácido fólico y el ácido ascórbico (en presencia de aire) son termolábiles,
la desecación produce la pérdida de vitaminas tales como la tiamina y el ácido ascórbico.
Incluso el almacenamiento de los alimentos durante un tiempo prolongado, sobre todo si la temperatura de almacenamiento es elevada, puede tener como consecuencia la disminución de la concentración de algunos de los factores accesorios de crecimiento.
Cada una de las especies hacterianas (o de cualquier otro microorganismo) tiene una escala definida de necesidades nutritivas.
Para algunas especies esta escala es amplia, y de aquí que crezcan en sustratos muy distintos, característica que es típica de las bacterias coliformes;
para otras especies bacterianas, por ejemplo para muchas patógenas, la escala de necesidades es reducida y de aquí que los microorganismos sólo sean capaces de crecer en un corto número de tipos de sustratos.
Por lo tanto, la bacterias se diferencian en cuanto a los nutrientes que son capaces de utilizar para obtener energía:
Algunas son capaces de utilizar diversos hidratos de carbono, como por ejemplo las bacterias coliformes y las especies de Clostridum
Tecnología de Barreras
1. Introducción2. Ejemplos del "efecto barrera"3. Homeóstasis y Tecnología de Barreras4. Descripción de barreras5. Barreras Físico-Químicas6. Barreras de Origen Microbiano7. Barreras Emergentes8. Ejemplos de barreras en la preservacion de alimentos
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