Microbiología de la leche y sus productos

Dra. Keiko Shirai

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

ComposiciónAgua 87%Lactosa 4.9%Lípidos 3.7%Proteínas 3.5%Minerales 0.7%Todas las vitaminasAw > 0.98pH 6.6

Sodium caseinateA 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

Principales grupos de microorganismos que se encuentran en la leche

Lácticas Micrococos

Gram positivas   Estafilococos Bacterias Esporulados

Diversas                        

EnterobacteriasGram negativas  Acromobacterias

Diversas Micobacterias Levaduras Hongos

Micrococos

Esporulados

Gram positivas diversas

Corynebacterium C. bovis C. diphteriae

Corynebacterium diphteriae.

Gram positivas diversas…

Bacterias propiónicas Propionibacterium freudenreichii

Gram positivas diversas

Brevibacterium Brevibacterium linens

Brevibacterium linens

Enterobacterias

Importancia:

Higiénico.

Tecnológico.

Enterobacterias

Escherichia

E. coli

Acromobacterias

Alcaligenes Flavobacterium

Gram negativas diversas

Pseudomonas

Pseudomonas fluorescens

Gram negativas diversas

Brucella abortus

Gram negativas diversas

Micobacterias

Ciclo de transmisión de Mycobacterium bovis entre ganado y humanos. El grosor de las flechas sugiere la probabilidad de infección.

Mycobacterium

tuberculosis

Modificaciones en leche debido a microorganismos

Lactosa

Productos de fermentación obtenidos a partir de lactosa por diversos grupos microbianos.

(en % en peso de azúcar fermentado)

microorganismoláctico

acético

propiónico

butírico

succínico

fórmico CO2 H2etanol

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 ---- -----

Proteínas

Materias grasas

Son hidrolizadas por lipasas microbianas

Acidificación

Coagulación sin acidificación y proteólisis

Bacillus (B. cereus y B. subtilis).

Bacterias no esporuladas Proteus, Pseudomonas, Serratia. Cocos. Streptococcus liquefaciens

Bacillus cereus

Fermentaciones gaseosas

Levaduras de la lactosa. Bacterias coliformes. Clostridios.

Fermentaciones viscosas

Bacterias lácticas Streptococcus lactis var hollandicus, Lactobacillus casei y Lb. bulgaricus.

Alcalígenes viscosus Aerobacter aerogenes y

Staphilococcus cremoris viscosi

Producción de olores y sabores

Rancidez. Pseudomonas (P. fluorescens, P.

fragi) y Achromobacter (A. lipolyticum)

Hongos Sabores Diversos

A malta o cocido, Amargos, A papa, A sucio, Frutales, Butíricos

Producción de color

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.

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.

Acidez y pH

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

Pasteurización

1. Definición 2. Condiciones de Pasteurización

Temperatura Tiempo

3. Objetivos de la Pasteurización 4. Microorganismos que resisten

la Pasteurización

Tipos

de

Pasteurización

Baja Alta Relámpago

Baja

Alta

Esterilización

Definición Tipos de Esterilización

      Clásico         UHT

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 3Aw 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

% EnteraDescremad

a

Agua 4 5

M. grasas 26 1.5

M.nitrogenadas 27 34

Lactosa 37 50

Minerales 6 8Baja 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

Crema

Definición Media Crema 20 a 30% grasa

butírica Crema 30 a 60% grasa butírica

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 MediaEspesa

Grasa 29 35 50

Materias no grasas

6.5 6 4.5

Agua 64.5 59 45.5Aw 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