Ecología microbiológica

La palabra ecología proviene del griego:

• eco (Del gr. οἰκο-) Significa 'casa', 'morada' o 'ámbito vital'.
• logía (Del gr. -λογία) Significa 'tratado', 'estudio', 'ciencia'.

Por lo tanto ecología (De eco- y -logía) es la ciencia que estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y con su entorno. || 2. Parte de la sociología que estudia la relación entre los grupos humanos y su ambiente, tanto físico como social. || 3. Defensa y protección de la naturaleza y del medio ambiente. (Microsoft® Encarta® 2009).

Ecosistema: Comunidad de los seres vivos cuyos procesos vitales se relacionan entre sí y se desarrollan en función de los factores físicos de un mismo ambiente. (Microsoft® Encarta® 2009).

Ecología microbiana: Es la ciencia que examina las relaciones entre microorganismos y su ambiente biótico y abiótico.

Ecología microbiana de los alimentos: Interacción entre microorganismos y las características/factores de los alimentos, para que éstos crezcan en ellos.

Crecimiento Bacteriano

1. Fase estacionaria: luego de la invasión no hay multiplicación inmediata, se adoptan al medio del huésped primero.
2. Fase de multiplicación: ya adaptado el microorganismo, comienza la multiplicación.
3. Fase de crecimiento marcado: en ésta etapa hay crecimiento exponencial. Y se cuenta el crecimiento con un logaritmo las UFC (unidades formadoras de colonias).
4. Fase de desaceleración: un % de microorganismos ya no se multiplica, y disminuyen su capacidad también.
5. Fase estacionaria: mueren y se multiplican en la misma proporción. Es un proceso auto limitante, ya que el alimento se torna un medio no tan propicio.
6. Fase de descenso: se mueren mas de las que se multiplican.

Origen endógeno y exógeno

Los alimentos presentan diferentes factores que provocan que sean más o menos propicios o susceptibles para el crecimiento bacteriano (origen endógeno).
Otros microorganismos patógenos o no para el humano, alterantes o no para el alimento, beneficiosos o no; que no vienen en el alimento (origen exógeno).

Microorganismos de los alimentos

Característica:

Morfológicas:

• Forma de la célula.
• Movilidad.
• Formación de esporas.
• Tinción de Gram.

Fisiológicas:

• Tolerancia al oxígeno.
• Producción de catalasa.
• Metabolismo de la glucosa.
• Producción de oxidasa.
• De acuerdo a éstas características se determina que un microorganismo esté presente o ausente en un alimento.

Factores determinantes de la micro-flora en los alimento

Parámetros Intrínsecos:

PH y capacidad tampón: Entre 6,4-7,5 es el PH ideal para la mayoría de las bacterias. Algunas logran multiplicarse a PH menores a 4. Las bacterias patógenas son las más sensibles luego bacterias, mohos y levaduras. Carnes y pescados: bacterias; Frutas y jugos: mohos y levaduras; verduras: bacterias.

Los alimentos tienen una acidez intrínseca y hay otra por acción de microorganismos (acidez microbiológica) como se busca en las leche fermentadas, en el chucrut, etc. Independientemente de dónde proviene la acidez en uno de los factores determinantes para la conservación de los alimentos.

La capacidad Tampón está dado por las proteínas, es para contra restar los cambios de PH.

Actividad de agua: En agua pura presenta una aw de 1. Los alimentos presentan una diferente cantidad de agua; y a la vez de 3 formas diferentes: libre, intermedia y fuertemente ligada. El agua libre es la que está disponible para los microorganismos, y va en una rango de 0 a1. Las carnes presentan una aw de 0,99-0,97. Las bacterias por lo general no pueden multiplicarse en una actividad de agua menos 0,91; los moho aguantan hasta 0,8; Staphylococcus aureus resiste hasta 0,86 y Clostridium botulinum no aguanta menos de 0,96 de aw.

Por medio de deshidratación o evaporación se elimina el agua libre. También puede agregar sustancias que liguen al agua, así se logra disminuir la aw (al “secuestrar” el agua no se modifica la humedad del alimento). Así aumenta el agua intermedia, que es de menor actividad. Esta agua está presente en microporos en el alimento, se puede extraer por presión o cocción.

El agua fuertemente ligada es un 0,2-0,3 del total de agua inicial. Si éste porcentaje es extraído se cambia el producto final o se altera; solo queda fibra y minerales.

Humedad relativa: Es la que tiene en determinado momento en relación a la total que se puede obtener del ambiente. No sacar más del 0,2 de agua del alimento!.

• Bacterias halófilas: resisten alta concentración de sal (aw: 0,75), soportan hasta un 10% de sal en el alimento.
• Bacterias xerófilas: resisten alimentos muy secos, con aw: 0,65.
• Bacterias osmófilas: resisten alta presión osmótica, aw: 0,61.

Potencial de oxido-reducción (Eh): capacidad del sustrato para ganar o perder electrones. Se mide en mili volt, si pierde electrones, es decir, se oxida queda positivo (+) y si pierde y se reduce (-). Las bacterias anaeróbicas por ejemplo son Eh – y las bacterias aeróbicas Eh +.

Contenido de nutrientes: agua, energía, nitrógeno, vitaminas y minerales. Las fuentes de energía son 2, los hidratos de carbono y lípidos; los microorganismos presentan enzimas como amilasa (hidrolizan el almidón) ó lipasas (hidrolizan las grasas). En orden de los que más a los que menos requieren nutrientes son: bacterias G+ (más patógenas), bacterias G-, levaduras y mohos.

Constituyentes antimicrobianos: dentro de su constitución pueden tener componentes antimicrobianos como por ejemplo la leche: lactenina/lactoperoxidasa/lactoferrina, bacteriostáticas y se activan cuando la leche cruda disminuye su temperatura por debajo de los 18°C. Lisozimas en la clara de huevo. Ácido benzoico en arándano, ciruela y mora. Eugenol en el clavo de olor. Aldehído cinámico en la candela.

Estructura antimicrobiana: cáscara de huevo, cáscara y pulpa de las frutas, piel de los animales y escamas en los peces; protegen del medio exterior.

Parámetros Extrínsecos:

Humedad relativa del ambiente: mientras más seco, es menos propicio para los microorganismos. Es un parámetro controlable. Por ejemplo un producto con baja aw, y se lo almacena en un lugar muy húmedo, éste la recupera y puede alterarse. O viceversa, es muy seco el ambiente y el alimento pierde el agua, y también se ve alterado.

Temperatura de crecimiento microbiano:

Atmósfera controlada: existen posibilidades de cambiar la atmosfera en los envases, como por ejemplo agregar hasta un 10% de dióxido de carbono, y así se reduce la capacidad de multiplicación de determinados microorganismos. También se puede usar ozono, pero cuidado con las grasas.

Factores tecnológicos: 

Hace al proceso de elaboración, de acuerdo al proceso que amerite determinada materia prima. Mientras más procesada, hay más posibilidades de contaminación.

• Cortado en rodajas.
• Lavado (principalmente en pescados o medias reses, importante el agua limpia).
• Envasado.
• Irradiación.
• Pasteurización (factor positivo ya que elimina microorganismos).
• Etc.

Factores implícitos: 

Es la relación microorganismo-alimento. Es propia de cada grupo de microorganismo.

• Velocidad de crecimiento específico.
• Sinergismo.
• Antagonismo.
• Comensalismo.