Post on 19-Dec-2015
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MICROBIOLOGÍA DE LA LECHE
La leche es una mezcla de sustancias definidas en las que se distinguen tres estados:
emulsión de materia grasa bajo forma globular
suspensión de la caseína, ligada a sales minerales
solución o fase hídrica que forma el medio general continuo
Composición Agua 87%
Lactosa 4.9%
Lípidos 3.7%
Proteínas 3.5%
Minerales 0.7%
Todas las vitaminas
Aw > 0.98
pH 6.6
La leche constituye un buen medio de cultivo para los organismos heterótrofos aptos para asimilar lactosa (única fuente de energía) y proteínas (al no haber aminoácidos libres resulta una limitación para crecimiento).
Sodium caseinate
A protein-based additive extracted from milk and used to stabilize
the fat in an emulsion.
Scale=50 µ, Size=110 KB (SEM
http://sci.agr.ca/crda/indust/microscope_e.htm)
1.- Infección inicial
2.- Ambiente
3.- El estado del animal
4.- El estado del ordeñador
5.- Utensilios y máquinas
6.- Calidad del agua
Fuentes de
contaminación
Una vez que la leche ha atravesado el canal del pezón tiene un determinado número de bacterias . Es importante diferenciar y conocer el contenido de bacterias antes y después de le secreción.
Es fundamental obtener leche con un bajo recuento inicial de bacterias y refrigerarla inmediatamente a 4 – 8ºC. Si se logra eso, se tendrá bacteriológicamente hablando, una excelente materia prima.
CONTENIDO MICROBIOLÓGICO ANTES DE LA SECRESIÓN:
Infecciones en la ubre
Canal del pezón
CONTENIDO MICROBIOLÓGICO POST SECRETORIO:
Piel de los pezones
Factores externos
Lácticas Micrococos Gram positivas Estafilococos
Bacterias Esporulados Diversas
Enterobacterias Gram negativas Acromobacterias
Diversas Micobacterias
Levaduras Hongos
PRINCIPALES GRUPOS DE MICROORGANISMOS QUE SE ENCUENTRAN EN LA LECHE
Bacterias esféricas dispuestas en agrupaciones irregulares en racimos, en tétradas o paquetes.
La mayoría de las especies que abundan en los alimentos son aerobias, no patógenas (desprovistas de coagulasa y hemolisina) y catalasa positivas.
Es flora inocua, es frecuente después del ordeño por su temperatura óptima elevada (25° a 30°C).
Micrococos
La importancia de los diferentes micrococos en alimentos:
1. Algunas especies son capaces de utilizar las sales de amonio otros compuestos nitrogenados sencillos como única fuente de nitrógeno,
2. la mayoría de las especies son capaces de fermentar azúcares produciendo una mediana cantidad de ácido,
3. algunas desdoblan las proteínas con producción de ácidos (M freudenreichii),
4. otras toleran concentraciones elevadas de sal, son capaces de crecer en medios con valores de humedad relativamente bajos; estas especies crecen en las salmueras,
5. algunas son termodúricas, resisten al tratamiento de comercial que se aplica a la leche (M. varians),
6. otras 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 próximas o inferiores a los 10°C.
Los micrococos abundan en polvo y agua, se encuentran frecuentemente en los utensilios y equipos insuficientemente lavados y desinfectados
Gram positivas diversas Corynebacterium
Son bacilos finos con temperatura óptima elevada (37°C). Es comensal de la ubre de vaca, se puede encontrar en leche ordeñada y puede producir mastitis bovina ( C. bovis). El microorganismo de la difteria, C. diphteriae puede ser vehiculado por alimentos.
Corynebacterium diphteriae.
Gram positivas diversas…
Bacterias propiónicas Son bacilos pequeños, inmóviles, esporógenos, catalasa positivos, anaerobios o aerotolerantes; cuya forma suele ser cocoide y a veces se presentan en cadenas. Fermentan ácido láctico, carbohidratos y los polialcoholes produciendo ácido propiónico, acético y dióxido de carbono. En el queso suizo, ciertas especies (por ej. Propionibacterium freudenreichii) fermentan los lactatos para producir gas que favorece la formación de las cavidades, hoyos, contribuyendo al sabor. Las propionibacterias productoras de pigmentos pueden producir coloraciones anormales en el queso.
Gram positivas diversas Brevibacterium
Son bastoncitos cortos (cocoides). No fermentan lactosa. Brevibacterium linens puede tener importancia en la producción 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 coloración rojo-anaranjada y contribuye a madurarlo. Brevibacterium linens
Las más frecuentes son las que fermentan lactosa. Son huéspedes normales del intestino de mamíferos se atribuye a contaminación fecal. Se pueden desarrollar a diferentes temperaturas. Importancia:
Higiénico. Algunas especies ocasionan enfermedades gastrointestinales
Tecnológico. Compiten con bacterias lácticas para fermentar lactosa
ENTEROBACTERIAS
ENTEROBACTERIAS
Escherichia Se encuentra en las heces, es un bacilo aislado del tubo intestinal de los animales de sangre caliente y que se encuentra muy difundido en la naturaleza. Algunos son patógenos potenciales para el hombre. E. coli es único productor de indol del grupo, produce gas y ácidos orgánicos (láctico, acético, succínico) es menos acidificante que las bacterias lácticas pH menor de 5 a 5.2, de hecho son inhibidas a bajo pH.
Son aerobias, saprófitas, actividad enzimática limitada,. Parte esencial de la microflora psicrófila que prolifera en la leche conservada a bajas temperaturas. Producen sustancias viscosas ó coloreadas. Se distinguen los siguientes géneros: Alcaligenes Como indica su nombre prefiere medios de pH básico. A. viscolactis produce viscosidad en la leche y A. metalcaligenes produce un crecimiento mucoso en la superficie del requesón. Estos microorganismos proceden del estiércol, piensos, suelo, agua y polvo. Este género también incluye a microorganismos que anteriormente eran clasificados como Achromobacter. Flavobacterium Las especies de este género producen pigmentos de color variable del amarillo al naranja, pueden producir coloraciones anormales. Algunas especies son psicrótrofas.
ACROMOBACTERIAS
Gram negativas diversas Pseudomonas
Estas bacterias son bácilos gramnegativos, generalmente inmóviles. Transportadas principalmente por aguas no potables. Forman parte de la microflora psicrófila. Se desarrollan a Aw altas (0.97 a 0.98), el calor las destruye con facilidad, su crecimiento es escaso si no disponen de oxígeno, resistentes a la desecación, y su crecimiento es escaso o no crecen a temperaturas superiores a los 43ºC. Poseen propiedades que las hacen de importancia en alimentos: 1. Por su capacidad para utilizar compuestos de carbono que no sean carbohidratos; 2. por producir diversas sustancias que influyen desfavorablemente en el sabor; 3. su capacidad para utilizar alimentos nitrogenados sencillos; 4. su capacidad para sintetizar sus propios factores de crecimiento o vitaminas; 5. la actividad proteolítica y lipolítica de algunas especies; 6. su tendencia aerobia que les permite un crecimiento rápido y producir productos de
oxidación y mucosidad en las superficies de los alimentos; 7. su capacidad para crecer a temperaturas bajas; 8. producción de pigmentos por ejemplo Pseudomonas fluorescens (fluorescencia verdosa) y P. nigrifaciens (color negro); 10. su resistencia a algunos desinfectantes y detergentes.
Pseudomonas fluorescens
Gram negativas diversas
Brucella
Bacterias patógenas causales de la brucelosis
(B. abortus).
Gram negativas diversas
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
MODIFICACIONES EN LECHE DEBIDO A MICROORGANISMOS
LACTOSA
La lactosa es el principal compuesto energético; hay producción de ácidos orgánicos, con frecuencia se observa coagulación en la leche.
Productos de fermentación obtenidos a partir de lactosa por diversos
grupos microbianos.
(en % en peso de azúcar fermentado)
microorganismo láctico acético propiónico butírico succínico fórmico CO2 H2 etanol glicerol acetona
bacterias lácticas
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
----
----
----
8
bacterias propiónicas
Propionibacterium
arabinosus
---- 6 60 ---- 10 ---- 16 ---- ---- ---- ----
bacterias butíricas
Clostridium butyricum ---- 15 ---- 35 ---- ---- 48 3 ---- ---- -----
levaduras
Saccharomyces ---- ---- ---- ----- ----- ---- 50 ---- 50 ---- -----
Se descomponen tras coagulación enzimática, con formación de sustancias fijas y gases. Es más rápida en medio neutro o alcalino, aunque puede producirse en medio ácido.
PROTEÍNAS
Son hidrolizadas por lipasas microbianas
Materias grasas
Acidificación
A temperatura media (15-35°C), la fermentación ácida de la lactosa es la alteración más rápida que se manifiesta en todos los productos lácteos (leche, crema, queso fresco, lactosuero). Las bacterias lácticas son la microflora más acidificante aunque E. coli produce más ácido láctico que las bacterias lácticas heterofermentativas. Algunos microorganismos esporulados del género Bacillus coagulan la leche con baja acidificación por acción de una proteasa posteriormente degradan la lactosa y entoncés producen una mezcla de ácidos. Ejemplos: Bacillus coagulans con una temperatura óptima de 45°C, importante en leches concentradas es aerobio, facultativo y puede desarrollarse con muy poco oxígeno en botes mal esterilizados
deteriorandolos. Bacillis calidolactis (B. lactis acidophillus)se encuentra en leches pasteurizadas, termófilo con temperatura óptima de 60°C no se desarrollan por debajo de los 40°C.
Coagulación sin acidificación y proteólisis
La descomposición proteolítica va precedida de una coagulación por bacterias que producen enzimas parecidas a la quimiotripsina. La coagulación tiene lugar en medio neutro o ligeramente ácido, temperaturas bajas de 10 a 15°C la favorecen. Ejemplos:
Bacillus se presenta en productos calentados leches y cremas pasteurizadas. Son proteolíticos y poseen lectinasas que disgregan glóbulos grasos (defecto de crema cortada) (B. cereus y B. subtilis).
Bacterias no esporuladas coagulación
incompleta la más importante es la
proteólisis Proteus, Pseudomonas, Serratia.
Cocos. Streptococcus liquefaciens coagula la
leche antés de la acidificación.
Bacillus cereus
Fermentaciones gaseosas
Levaduras de la lactosa. Soporta acidez elevada
con temperaturas óptimas por encima de 30°C,
producen poco alcohol. Son más activas en
crema y quesos frescos, producen CO2 y olor
característico 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
Existen microorganismos que al desarrollarse aumentan la viscosidad, debido a producción de gomas (polisacáridos, galactanos) y mucinas (sustancias glúcido-nitrogenadas). Es perjudicial en leches de consumo, por otra parte el aumento en viscosidad se busca para productos como yogurt y cremas. Los microorganismos causales son inofensivos, se eliminan con la pasteurización.
Producción de viscosidad en medio neutro o poco ácido común en leches crudas, m.o. causantes:
Alcalígenes viscosus aerobio con temperaturas óptimas de 10 a 37°C. Aerobacter aerogenes y Staphilococcus cremoris viscosi
Producción de viscosidad en medio ácido común en leches crudas, m.o. causantes:
Asociada a la fermentación lactica: Streptococcus lactis var hollandicus, Lactobacillus casei y Lb. bulgaricus.
Rancidez. Producida por lipasas alteran cremas, leche y mantequillas. Pseudomonas (P. fluorescens, P. fragi) y Achromobacter (A. lipolyticum), son también proteolíticas. En la leche y crema la rancidez debida a estas bacterias que se producen a temperaturas bajas (5 a 10°C). Muchos hongos producen lipasas. Sabores Diversos A malta o cocido, Amargos, A papa, A sucio, Frutales, Butíricos
Producción de olores y sabores
Pseudomonas cyanogenes Azul Pseudomonas synxatha Amarillo Serratia marcescens Rojo Torula glutinis Rosa Levaduras Rosa, Rojo y Marrón Hongos Manchas de apariencia seca y colores diversos.
Producción de color
Calidad microbiológica de la leche
Directos
Indirectos
Métodos para determinar la calidad microbiológica
Microflora total por cultivo
Recuento directo al microscopio
Investigación de determinación de grupos microbianos
Microorganismos termorresistentes
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 estándar o triptona, se incuba de 2 a 3 días a 30°C y se cuentan
colonias.
Recuento directo al microscopio
Método de Breed Se extiende de 0.01 a 0.05 ml de leche sobre un portaobjetos en un espacio de 1 a 4 cm2; se seca, se desengrasa con xilol, se fija con alcohol y se tiñe con azul de metileno al 0.3%.
Investigación de determinación de grupos microbianos
Bacterias coliformes
Se utilizan medios selectivos que contienen sales biliares: caldo verde brillante, agar desoxicolato. Otra técnica es la de "bacto-strip", consiste en tiras de papel impregnadas con medios de cultivo selectivo y un indicador. Las tiras se empapan con la leche y se incuban a 37°C.
Microorganismos termo resistentes
La muestra se mantiene a 63°C durante 30 minutos y se efectúa la siembra sobre medios de cultivo, se incuba y se cuentan colonias. Bacterias esporuladas anaerobias, productoras de gas. La leche se calienta a 85°C durante 10 minutos en un tubo de ensayo con un trozo de parafina; sobreviviendo las esporas. Tras enfriamiento la parafina se solidifica en la superficie. Se incuba a 37°C se detecta la presencia de bacterias esporuladas por la producción de gas que levanta el tapón de parafina.
Prueba del alcohol
Se mezclan partes iguales de leche y etanol 68° GL. El resultado será positivo cuando se aprecia floculación, o negativo en ausencia de esta. Existe una buena correspondencia entre esta prueba y la estabilidad de la suspensión coloidal que depende de la acidificación de la leche o bien por un alto contenido de calcio.
Prueba de ebullición
La leche se calienta en baño maría durante 5 minutos, se observa coagulación (resultado positivo) o ausencia de esta (resultado negativo).
Lactofermentación
La leche se incuba de 30 a 37°C en un tubo estéril, durante 12 a 24 horas. La leche es de buena calidad sino coagula antés de 12 horas. El aspecto del cóagulo después de 24 horas permite deducir la actividad microbiana. Si es homogéneo y gelatinoso indica fermentación homolactica; si es esponjoso con burbujas de gas indica posible presencia de coliformes.
Prueba de la filtración
1. Definición
2. Condiciones de Pasteurización
Temperatura
Tiempo
3. Objetivos de la Pasteurización
4. Microorganismos que resisten la Pasteurización
Pasteurización
Tipos
de
Pasteurización
Baja
Alta
Relámpago
Definición
Tipos de Esterilización
Clásico
UHT
Esterilización
Productos lácteos
Leche evaporada
•Composición
% Entera Descremada
Agua 66 68.5
Materias grasas 10 0.5
Materias nitrogenadas 9 12
Lactosa 13 16
Minerales 3 3
Aw 0.93-0.98
Presentaciones
Estéril
UHT
Responsables de alteraciones
Enzimas,
bacterias termóduricas
Leche condensada azucarada
•Composición
Agua 26%
M.grasas 9%
M. nitrogenadas 9%
Lactosa 12%
Sacarosa 41%
Minerales 2%
Aw 0.85 a 0.90
Responsables de alteraciones
Hongos
Levaduras
Leche en polvo
•Composición
% Entera Descremada
Agua 4 5
M. grasas 26 1.5
M.nitrogenadas 27 34
Lactosa 37 50
Minerales 6 8
Baja Aw Vida de anaquel 2 a 3 años.
Responsables de alteraciones
Hongos
Levaduras
Leches fermentadas
Yogurt
Definición
Composición Aw alta pH 4 a 4.5
Responsables de alteraciones
Levaduras, vida de anaquel limitada por enzimas de bacterias lácticas.
Kefir
Definición
Media Crema 20 a 30% grasa butírica
Crema 30 a 60% grasa butírica
Crema
La materia prima, crema de leche, es obtenida de la estandarización del contenido graso de la leche fresca. Una vez normalizada, es enviada desde el sector Recibo y Tratamiento de materia prima a la planta de Productos Frescos, mediante un camión cisterna térmico (1). La crema es descargada en un tanque de recepción (2), desde donde es bombeada hacia el pasteurizador para su tratamiento térmico (3). A continuación, la crema es enviada al equipo desodorizador (4) donde se elimina cualquier aroma indeseable. Luego, es nuevamente remitida al pasteurizador para completar su proceso enfriándose a la temperatura de envasado y es dirigida al tanque pulmón (5). Desde allí se alimenta a la línea de envasado (6) donde el producto se fracciona en sus distintas presentaciones.
•Composición
% Fluída Media Espesa
Grasa 29 35 50
Materias no grasas 6.5 6 4.5
Agua 64.5 59 45.5
Aw alta
Responsables de alteraciones
Bacterias lácticas, pueden crecer patógenos exceptuando cremas ácidas.
Mantequilla
•Composición
Materia grasa 82%
Materia no grasa 2%
Agua 16%
Aw baja
Responsables de alteraciones
Hongos y levaduras lipolíticas
Quesos
Definición Frescos
Madurados
Elaboración de queso
Responsables de alteraciones