APTITUD TECNOLOGICA DE LA LECHE PARA

PRODUCIR LECHE EN POLVO Y QUESOS

Clostridios Gasógenos

Lic. Mónica GaggiottiIng. Luis Romero

INTA – EEA Rafaela

Clostridios gasógenos(BUTÍRICOS)

Fermentación butírica:La hinchazón tardía de los quesos

La obtención de textura correcta en el quesoes la primordial importancia para su calidad

final y presentación

Bacterias esporígenas

Géneros

Bacillus (aerobios ofacultativos)

Clostridium(anaerobios)

Origen

Suelo

Forrajes

Heces

Polvo atmosférico Contaminación deequipos y superficies

Clostridios

• Fermentación de azúcares y de ácidos orgánicos

C6H12O6 C3H7COOH + 2CO2 + 2H2 glucosa ácido butírico

2CH3CHOHCOOH C3H7COOH + 2CO2 + 2H2 ácido láctico ácido butírico

Clostridios

• Actividad proteolítica (fermentación deaminoácidos)

a) Deaminación

metionina ácido-ceto-butírico + metilmercaptano+ amoníaco

serina ácido pirúvico + amoníaco

ácido aspártico ácido fumárico + amoníaco

Clostridios

• Actividad proteolítica (fermentación deaminoácidos)

b) Decarboxilación

histidina histamina + anhídrido carbónico

c) Oxidorreducción

Especies de Clostridium deinterés para el sector caseario

• Clostridios sacarolíticos Cl. Tyrobutyricum y Cl. Butyricum Fermentan azúcares y ácidos orgánicos. Escasaactividad proteolítica

• Clostridios proteolíticos o putrefactivos Cl. Sporogenes y Cl. Bifermentans Escasa actividad sobre los carbohidratos. Muyactivos sobre proteínas

Diferencias entre Clostridiumtyrobutyricum y butyricum

• Cl. sporogenes y Cl. Butyricum >>Cl. Tyrobutyricum(leche)

• Cl. Tyrobutyricum >> Cl. Butyricum (quesos)

• Diferentes requerimientos para germinar y multiplicarse enqueso

• Germinación de esporos inhibida a pH 5 (Cl. butyricum) ya pH 4,6 (Cl.tyrobutyricum)

• Sensibilidad a la sal (Cl. Butyricum > Cl.tyrobutyricum)

• Potencial redox favorable a ambos (-140 a -200 mv)

Criterios para diferenciarclostridios

Cl.

tyrobutyricumCl.butyricum Cl.

sporogenes

Cl.

bifermentans

Fermentanglucosa

+ + + +

Fermentanlactosa

- + - -

Leche +cisteína

- Coagulación

+ gas

Proteólisis Proteólisis

Fermentanlactato

+ + - -

Ciclo de vida de los clostridios

Clostridios gasógenos

Agentes de alteración en quesos

fermentación ácida-butírica

hinchazón tardía

producción de gas y cambios de flavor

(CO2 + H2) (ácido butírico)

Queso Gouda con evidencias de hinchazón provocada por “butíricos”

Queso Grana con evidencia de hinchazónprovocada por clostridios gasógenos

Clostridios gasógenos en quesos

Factores que condicionan la aparición

Calentamiento de la cuajada

• disminuye el potencial redox

• destruye microorganismos antagónicos

• provoca germinación de esporos

• corteza retiene gases

Clostridios gasógenos

Quesos susceptibles (pasta dura y cortezasólida)

Gouda, Swis, Enmental, Chedar (raro),

Grana, Eddam, Gruyere, Provolone,Quesos

procesados (trozados y envasados)

Contaminación de la leche con

esporos de clostridios

Lucha contra la hinchazónbutírica (estrategias)

• restricción en el consumo de ensilaje

• salado

• uso de nisina

• bactofugación

• agua oxigenada

• lisozima

• otros

Principales fuentes de contaminación de la leche con esporos de

clostridios gasógenos en función del contenido de estos.

(Coussi, 1988).

Alimentación e

Higiene

Alimentació

n

ALTA

>40.000 esporos/g heces

>10.000 esporos/g silaje

Alimentación e HigieneMEDIANA

10.000 a 40.000 esporos/g

heces

1.000 a 10.000 esporos/g silaje

HigieneBAJA

<10.000 esporos/g heces

<1.000 esporos/g silaje

> 4.000

esporos/l

3.000 a

4.000

esporos/l

1.500 a

3.000

esporos/l

<1.500

esporos/lContaminación

de la leche

Criterios de aceptación para heces en función delnúmero del número de esporos de clostridios

gasógenos presentes, utilizados en Italia y Francia.

Niveles de

contaminación

(esporos/g)

Italia

Francia

Valoración (calidad leche)

<10.000

poco contaminada

10.000 a 40.000

contaminada

<40.000

muy contaminada

Criterios de aceptación para ensilajes en función delnúmero de esporos de clostridios gasógenospresentes, utilizado en Italia y Francia

Niveles decontaminación ensilajes (esporos/g)

Italia Francia

Valoración (calidad forraje)

<100 óptima muy buena

100 a 1.000 buena buena

1.000 a 5.000 mala mediocre

5.000 a 10.000 mala mala

>10.000 pésima muy mala<1

Niveles de contaminación en leche en función del número

de esporos de clostridios gasógenos presentes, utilizados

en Italia y Francia

Niveles de contaminación(esporos/l)

Italia Francia

Valoración

(quesos) (calidad de leche)

<200 ausencia de hinchazón

<400 excelente

200 a 1.000 algunos casos de hinchazón

400 a 1.000 poco contaminada

1.000 a 4.000 hinchazón muy difundida contaminada

4.000 a 10.000 muy contaminada

>10.000 pésima

RELEVAMIENTO DEL NIVEL DECONTAMINACIÓN CON ESPOROSDE CLOSTRIDIOS GASÓGENOS EN

FORRAJES CONSERVADOS.

• Objetivo: Conocer el nivel de

contaminación con esporos de

clostridios gasógenos de forrajes

conservados (cuenca central

santafesina y N.E. de la Pcia. de

Córdoba)

Materiales y métodos:

• Muestras: forrajes conservados (171)silo puente de maíz (20)

silo bolsa maíz (20)

silo puente sorgo (20)

silo bolsa sorgo (20)

silo bolsa grano húmedo maíz (20)

silo bolsa grano húmedo sorgo (20)

silo bolsa alfalfa (20)

henolaje alfalfa (20)

rollo alfalfa (11)

Materiales y métodos:

• Período de muestreo: campaña 97/98.

• Zona de muestreo: Cuenca Lechera

Central de Argentina.

• Determinaciones:

• pH, NH3, MS, PB, FDN, FDA, LDA, NIDA

• Clostridios gasógenos (LD+SA)

Clostridios gasógenos en forrajesconservados. Distribución porcentual porrango del NMP esporos/g.

Rango Valoración Valoración(NMP/g) Italia Francia<100 óptimo muy bueno 7%

100 a 1000 bueno bueno 46%

1001 a 5000 malo mediocre 29%

5001 a 10000 malo malo 0%

> 10.000 pésimo muy malo 18%

100%Total

Forrajes

conservados

Clostridios gasógenos en forrajes conservados.Distribución porcentual por rango del NMPesporos/g para los diferentes silajes.

Rango Valoración Valoración(NMP/g) Italia Francia

<100 óptimo muy bueno 0% 10% 20% 5% 10% 20% 0%100 a 1000 bueno bueno 25% 45% 20% 35% 45% 55% 25%1001 a 5000 malo mediocre 40% 25% 35% 40% 45% 25% 30%5001 a 10000 malo malo 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%> 10.000 pésimo muy malo 35% 20% 25% 20% 0% 0% 45%

100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%Total

Silaje maíz (puente)

Silaje maíz (bolsa)

Silaje sorgo (puente)

Silaje sorgo (bolsa)

Silaje grano húmedo

maíz (bolsa)

Silaje grano

húmedo

Silaje alfalfa (bolsa)

Rango Valoración Valoración(NMP/g) Italia Francia

<100 óptimo muy bueno 0% 0%

100 a 1000 bueno bueno 65% 91%

1001 a 5000 malo mediocre 20% 9%

5001 a 10000 malo malo 0% 0%

> 10.000 pésimo muy malo 15% 0%

100% 100%

Henolaje

alfalfa

(bolsa)

Heno

alfalfa

(rollo)

Total

Clostridios gasógenos en forrajesconservados. Distribución porcentual porrango del NMP esporos/g para henolaje yheno de alfalfa.

puentebolsa

30

17

00

37

30

23

45

10

8

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

% de silos

Tipo de silo

<100esporos/g 100 a 1000esporos/g 1001a 5000esporos/g

5001 a 10000esporos/g >10000esporos/g

Distribución porcentual de muestras porrango del NMP de esporos de clostridios/gpara silaje almacenado en silo bolsa y silopuente.

CONCLUSIONES• 7% de muestras de forrajes conservados con calidad

óptima, 46% de buena calidad, 29% de calidad mala

o mediocre y 18% de muy mala calidad.

• Los silajes de grano húmedo presentaron menor

nivel de contaminación mientras que los de alfalfa

mostraron mayor % de muestras de muy mala

calidad.

• Los silos puentes estuvieron más contaminados que

los bolsa.

• Los valores de pH y de NH3 presentaron correlación

con el nivel de esporos en forrajes.

RELEVAMIENTO DEL NIVEL DECONTAMINACIÓN CON ESPOROS DECLOSTRIDIOS GASÓGENOS EN LECHE

CRUDA.

• Objetivo: Conocer el nivel de

contaminación con esporos de

clostridios gasógenos de leche cruda

(cuenca central santafesina y N.E. de

la Pcia. de Córdoba)

Distribución (% de cisternas) por rangoNMP (según criterio de evaluaciónitaliano) de esporos de clostridiosgasógenos en leche.

21%

30%

49%

<200esporos/l 200a 1000 esporos/l >1000 esporos/l

Distribución (% de cisternas) por rangoNMP (según criterio de evaluaciónfrancés) de esporos de clostridiosgasógenos en leche.

37%

14%18%

9%

22%

<400 esporos/l 400 a 1000 esporos/l

1001 a 4000 esporos/l 4001 a 10000 esporos/l

>10000 esporos/l

Distribución (% del volumen total deleche) por rango NMP (según criteriode evaluación italiano) de esporos declostridios gasógenos en leche.

11%

41%

48%

<200esporos/l 200 a 1000 esporos/l >1000 esporos/l

Distribución (% del volumen total deleche) por rango NMP (según criteriode evaluación francés) de esporos declostridios gasógenos en leche.

38%

14%18%

8%

22%

<400 esporos/l 400 a 1000 esporos/l

1001 a 4000 esporos/l 4001 a 10000 esporos/l

>10000 esporos/l

Total empresas

Empresa A

Empresa B

Empresa C

Empresa D

Empresa E

0

10

20

30

40

50

60

% de cisternas

<200 esporos/l 200 a 1000 esporos/l >1000 esporos/l

Comparación entre empresas del nivelde clostridios gasógenos, según elcriterio de evaluación italiano, para eltotal de las cisternas.

Comparación entre empresas del nivelde clostridios gasógenos, según elcriterio de evaluación francés, para eltotal de las cisternas.

Total empresas

Empresa A

Empresa B

Empresa C

Empresa D

Empresa E

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

% de cisternas<400 esporos/l

400 a 1000 esporos/l

1001 a 4000 esporos/l

4001 a 10000 esporos/l

>10000 esporos/l

Comparación entre empresas del nivelde clostridios gasógenos, según elcriterio de evaluación italiano, para elvolumen total de leche.

Total empresas

Empresa A

Empresa B

Empresa C

Empresa D

Empresa E

0

10

20

30

40

50

60

% del volumen de

leche

<200 esporos/l 200 a 1000 esporos/l >1000 esporos/l

Comparación entre empresas del nivelde clostridios gasógenos, según elcriterio de evaluación francés, para elvolumen total de leche.

0

10

20

30

40

50

60

% del volumen de

leche

Total

empresas

Empresa A Empresa

B

Empresa

C

Empresa

D

Empresa

E

<400 esporos/l 400 a 1000 esporos/l 1001 a 4000 esporos/l

4001 a 10000 esporos/l >10000 esporos/l

Niveles de contaminación por esporosde clostridios gasógenos en lechedurante mayo 97- octubre 98

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

11/03/97 19/06/97 27/09/97 05/01/98 15/04/98 24/07/98 01/11/98

Fecha de muestreo

log NMP/100ml

CONCLUSIONES

• 48% del volumen total de leche tuvo un nivelde contaminación que podría provocarhinchazón generalizada en quesos (criterioitaliano)

• 8% del volumen total de leche resultó muycontaminada y 22% de calidad pésima parala elaboración de quesos (criterio francés)

• No existió un período del año en el que lacontaminación con clostridios fuera máselevada.

INFLUENCIA DE LA MODALIDAD DE MANEJO DELFORRAJE DE ALFALFA DURANTE EL SECADO SOBRE LA

PRESENCIA DE CLOSTRIDIOS GASÓGENOS EN ELSILAJE Y EN LA LECHE, UTILIZANDO DOS MÉTODOS DE

HIGIENE PREORDEÑO

• OBJETIVO: Evaluar la influencia de la modalidadde manejo del forraje de alfalfa durante el secadopara la confección de silaje, sobre la presencia declostridios gasógenos en el silaje y en leche,utilizando a su vez dos métodos de higienepreordeño.

Materiales y métodos

• Instalaciones utilizadas: tamboexperimental EEA INTA Rafaela.

• Alimentos: balanceado comercial, pasturabase alfalfa,silaje alfalfa sin juntar (S1) yjuntando andanas (S2)

• Higiene preordeño: lavado y lavado ysecado de pezones.

• Diseño experimental: completamente alazar (18 vacas, 3 por T; 8 repeticiones en eltiempo)

Materiales y métodos• Tratamientos evaluados:T1: alfalfa, balanceado, lavado de pezones

T2: alfalfa, balanceado, lavado y secado de pezones

T3: alfalfa, S1(sin juntar andanas)), balanceado y lavado depezones

T4: alfalfa, S1, balanceado y lavado y secado de pezones

T5: alfalfa, S2 (juntando andanas), balanceado y lavado depezones

T6: alfalfa, S2, balanceado y lavado y secado de pezones

• Determinaciones:Determinaciones químicas en forrajes

Determinación de clostridios gasógenos en forrajes y leche

• Análisis estadístico:varianza simple, test Tukey

Características nutritivas y fermentativas ynivel de contaminación con clostridiosgasógenos en los ensilaje de alfalfa (valorespromedios, n=8)

Parámetro Silaje (S1) Silaje (S2)

MS(%) 51,3 52,9

DMS (%) 62,1 57,4

NIDA/NT 15,6 18,9

pH 4,8 5,7

NH3/NT (%) 9,9 15,6

NMPesporos/g 784 (a) 2781 (b)

() letras distintas indican diferencias significativas (p<0,05)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

1 2 3 4 5 6 7 8

Semanas

NMP esporos/g MF

pastura S1 S2 balanceado

Contaminación (NMP/g) de esporos declostridios gasógenos en los alimentosutilizados.

0

100

200

300

400

500

600

T1( c) T2 (a) T3 ( c) T4 (b) T5 ( c) T6 (b)

Tratamiento

NMP esporos /100ml leche

Nivel de contaminación con esporos de clostridiosgasógenos (valores promedio, n=8) en leche enfunción del alimento consumido y de los métodos dehigiene preordeño (T1: pastura y L; T2: pastura y L y S; T3: S1y L; T4: S1 y L y S; T5: S2 y L; T6: S2 y LyS) .

Letras distintas difieren estadísticamente, p<0,05)

Nivel de contaminación con esporos declostridios gasógenos (valores promedio, n=8)en leche en función de los alimentosconsumidos (T1 y T2: pastura, T3 y T4: S1 y T5 y T6:S2).

Letras distintas difieren estadísticamente, p<0,05)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

T1 y T2 (a) T3 y T4 (a) T5 y T6 (a)

Tratamiento

NMP esporos /100ml (valor promedio entre

tratamientos)

Nivel de contaminación con esporos declostridios gasógenos (valores promedio, n=8) enleche en función de la rutina preordeño (T1, T3 yT5: lavado; T2, T4 y T6: lavado y secado de pezones).

Letras distintas difieren estadísticamente, p<0,05)

0

100

200

300

400

500

600

T1, T3 y T5 (b) T2, T4 y T6 (a)

Tratamiento

NMP/100 m

l dleche (valor promedio entre

tramientos)

Conclusiones

• La comparación de los alimentos no detectódiferencias significativas para el NMP deesporos en leche.

• La comparación de rutinas preordeño detectódiferencias significativas para el NMP deesporos en leche.

• No juntar las andanas de forrajes disminuyeel nivel de contaminación con clostridiosgasógenos.

SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO

A) Sin paredes { Silos tortasSilos puentes

B) Con paredes•Horizontales: dos paredes- Alambrados- Alambrados y fardos

- Rollos

- Madera

- Tierra

- Chapas

- Premoldeados

• Silos bunker: tres paredes• Silos subterraneos

C) Silos bolsas

EVALUACIÓN DEL TIPO DE SILO SOBRE LAPRESENCIA DE CLOSTRIDIOS GASÓGENOSEN EL SILAJE Y LA LECHE, UTILIZANDODOS MÉTODOS DE HIGIENE PREORDEÑO.

• OBJETIVO: Ensayar la influencia de dos tiposdiferentes de silo (puente y bolsa) en laconcentración de clostridios gasógenospresentes en el silaje y en la leche de vacasalimentadas con los mismos, utilizando dosmétodos de higiene preordeño.

Materiales y métodos• Tratamientos evaluados:T1-1: alfalfa, balanceado, lavado de pezones

T1-2: alfalfa, balanceado, lavado y secado de pezones

T2-1: alfalfa, S1 (bolsa), balanceado y lavado de pezones

T2-2: alfalfa, S1, balanceado y lavado y secado de pezones

T3-1: alfalfa, S2 (puente), balanceado y lavado de pezones

T3-2: alfalfa, S2, balanceado y lavado y secado de pezones

• Determinaciones:Caracterización climática del período de muestreo

Determinaciones químicas en forrajes

Determinación de clostridios gasógenos en forrajes y leche

• Análisis estadístico:varianza simple, test Tukey

Niveles promedios de contaminación conclostridios gasógenos en los alimentos.

() letras distintas indican diferencias significativas (p<0,05)

Alimento NMP/g logNMP/g

Pastura 67 1,77 (c)

Balanceado 12 1,05 (d)

Silo bolsa 481 2,58 (b)

Silo puente 6489 3,76 (a)

10cm

30 cm

10 cm

10 cm40 cm

5600 4600

600 750

100 120

1000 1100

240

300

2440021000

1500

En Negro: Datos de la bibliografíaEn Rojo: Datos de la EEA Rafaela del INTA

DISTRIBUCIÓN DE ESPORAS (NMP/g) EN SILAJE PUENTE DE MAÍZ

14OO

Niveles de contaminación (NNP/l) con clostridios

gasógenos en leche cruda para los distintos

tratamientos evaluados (letras distintas en filas y columnas indicandiferencias significativas entre tramientos)

1130 (a)3071(T3-1)

1034(T2-1)

370

(T1-1)

Lavado

316 (b)567

(T3-2)

338

(T2-2)

128

(T1-2)

Lavadoy

secado 1395 (a)618 (b)234 (c)promedio

promedioSilopuente

Silobolsa

PasturaRutinade

ordeño

Relación entre la alimentación y la rutina de higienede la ubre con el NMP de esporos de clostridiosgasógenos/l de leche.

2.5

2.7

2.9

3.1

3.3

3.5

3.7

lavado lavado y secado

Rutina de preparación de la ubre

log (NMPesporos/l+ C)

silo puente silo bolsa pastura

Niveles de contaminación (NNP/g) con clostridios

gasógenos en heces para los distintos tratamientos

evaluados (letras distintas en filas y columnas indican diferencias significativasentre tramientos)

85301203549(T3-1)

46980

(T2-1)

5373

(T1-1)

Lavado

77670189534

(T3-2)

36790

(T2-2)

6686

(T1-2)

Lavadoy

secado 196542

(a)

41885(b)

6030

(c)

promedio

promedioSilopuente

Silobolsa

PasturaRutinade

ordeño

R2 = 0.3542

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000

NMP/g heces

NMP/l leche

Relación entre el NMP esporos/l leche y elNMP esporos/g heces.

R2 = 0.7324

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000

NMP/g heces

NMP/l leche

Relación entre el NMP esporos/l leche y elNMP esporos/g heces correspondiente a lasvacas que no se les efectuó el secado depezones.

R2 = 0.2911

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000

NMP/g bosta

NMP/l leche

Relación entre el NMP esporos/l leche y el

NMP esporos/g heces provenientes de vacas

a las que se les realizó lavado y secado de

pezones.

Conclusiones

• Se detectaron diferencias significativas en elNMP de esporos/l de leche entre alimentos yentre tipos de higiene preordeño.

• Existió interacción entre tipos de alimentos yrutina de ordeño.

• Se detectaron diferencias significativas en elNMP de esporos/g de heces entre alimentos.

• Existe correlación entre el NMP de esporosen heces y en leche.

EVALUACIÓN DE LA RUTINA DE PREPARACIÓN DELA UBRE (PROCEDIMIENTO MANUAL VS.MECANIZADO), PREVIO AL ORDEÑO, SOBRE LACONTAMINACIÓN MICROBIOLÓGICA DE LA LECHE.

• OBJETIVO: Evaluar el efecto de distintas rutinasde preparación de la ubre, previo al ordeño, sobrela calidad bacteriológica de la leche producida.

Materiales y métodos

• Instalaciones utilizadas: tamboexperimental EEA INTA Rafaela.

• Higiene preordeño: lavado; lavado y secadode pezones y lavado y secado con máquina

• Diseño experimental: cuadrado latino 3X3

• Alimentos utilizados: cuadrado 1: alfalfa ybalanceado comercial; cuadrado 2 y 3: silajey heno a corral con piso de tierra ybalanceado comercia

Valores promedios de temperatura y humedad relativa

media diaria y total de precipitaciones durante el período

que abarcó cada uno de los 3 cuadrados latinos

178210,13

5685,410,72

0,378,111,31

Total deprecipitaciones

(mm)

Humedadrelativa mediadiaria (%)

Temperaturamedia diaria

(ºC)

Cuadrado

Recuento de clostridios gasógenos (NMP/100ml)

en leche cruda (valor promedio), según

tratamiento y cuadrado considerado (letras distintasen sentido horizontal, indican diferencias significativas, p<0,05)

345889Promediogeneral

35 (b)63 (b)96 (a)3

62 (b)107 (a)165 (a)2

4481

Máquina(LM)

Lavado ysecado

(Ly S)

Lavado

(L)

Cuadrados

Conclusiones

• El lavado con máquina resultó el

tratamiento más efectivo para limitar la

contaminación con esporos de

clostridios gasógenos en leche.

Conclusión final

• En un sistema pastoril, no estabulado, la

higiene preordeño es fundamental para

minimizar el nivel de contaminación con

esporos de clostridios gasógenos en leche.

• Y aplicando correctamente la técnica de

conservación de forrajes, se logra minimizar

la presencia de estos esporos en el alimento.