Microbiología de los alimentos

La microbiología de los alimentos es el estudio de los microorganismos que habitan, crean o contaminan los alimentos . Esto incluye el estudio de los microorganismos que causan el deterioro de los alimentos; patógenos que pueden causar enfermedades (especialmente si los alimentos se cocinan o almacenan incorrectamente); microbios utilizados para producir alimentos fermentados como queso , yogur , pan , cerveza y vino ; y microbios con otras funciones útiles, como la producción de probióticos . ^[1]^[2]^[3]^[4]

Subgrupos de bacterias que afectan los alimentos.

En el estudio de las bacterias en los alimentos se han subdividido grupos importantes en función de determinadas características. Estas agrupaciones no tienen importancia taxonómica: ^[5]

Las bacterias del ácido láctico son bacterias que utilizan carbohidratos para producir ácido láctico. Los principales géneros son Lactococcus , Leuconostoc , Pediococcus , Lactobacillus y Streptococcus thermophilus .
Las bacterias del ácido acético como Acetobacter aceti producen ácido acético .
Bacterias como Propionibacterium freudenreichii que producen ácido propiónico se utilizan para fermentar productos lácteos.
Algunas Clostridium spp. Clostridium butyricum produce ácido butírico .
Las bacterias proteolíticas hidrolizan las proteínas produciendo proteinasas extracelulares . Este grupo incluye especies de bacterias de los géneros Micrococcus , Staphylococcus , Bacillus , Clostridium , Pseudomonas , Alteromonas , Flavobacterium y Alcaligenes , y más limitadas de Enterobacteriaceae y Brevibacterium .
Las bacterias lipolíticas hidrolizan los triglicéridos mediante la producción de lipasas extracelulares . Este grupo incluye especies de bacterias de los géneros Micrococcus , Staphylococcus , Pseudomonas , Alteromonas y Flavobacterium .
Las bacterias sacarolíticas hidrolizan los carbohidratos complejos . Este grupo incluye especies de bacterias de los géneros Bacillus , Clostridium , Aeromonas , Pseudomonas y Enterobacter .
Las bacterias termófilas pueden prosperar en altas temperaturas superiores a 50 grados Celsius, incluidos los géneros Bacillus , Clostridium , Pediococcus , Streptococcus y Lactobacillus . Las bacterias termodúricas , incluidas las esporas, pueden sobrevivir a la pasteurización . Las bacterias que crecen en temperaturas frías inferiores a 5 grados Celsius se denominan psicotrópicas e incluyen especies de bacterias de muchos géneros, incluidos Alcaligenes , Serratia , Leuconostoc , Carnobacterium , Brochothrix , Listeria y Yersinia .
Las bacterias halotolerantes pueden sobrevivir a altas concentraciones de sal superiores al 10%. Esto incluye algunas especies de Vibrio y Corynebacterium . Las bacterias acidúricas sobreviven a un pH bajo.
Las bacterias osmófilas, aunque menos osmófilas que las levaduras y los mohos, pueden tolerar un ambiente osmótico relativamente más alto. Los aerobios requieren oxígeno, mientras que los anaerobios son inhibidos por este. Los anaerobios facultativos pueden crecer con y sin oxígeno.
Algunas bacterias pueden producir gases durante el metabolismo de los nutrientes, otras producen limo sintetizando polisacáridos.
Las bacterias productoras de esporas se dividen a su vez en subgrupos de aeróbicas, anaeróbicas, ácidas, termófilas y productoras de sulfuro.
Los coliformes, incluidos los coliformes fecales (como e.coli), se utilizan como medida de higiene. Los patógenos entéricos pueden causar infección gastrointestinal y pueden incluirse en este grupo.

Seguridad alimenticia

La seguridad alimentaria es un foco importante de la microbiología alimentaria. Numerosos agentes de enfermedades y patógenos se transmiten fácilmente a través de los alimentos, incluidos bacterias y virus . Las toxinas microbianas también son posibles contaminantes de los alimentos; Sin embargo, también se pueden utilizar microorganismos y sus productos para combatir estos microbios patógenos. Las bacterias probióticas , incluidas las que producen bacteriocinas, pueden matar e inhibir los patógenos . Alternativamente, se pueden agregar bacteriocinas purificadas como la nisina directamente a los productos alimenticios. Finalmente, los bacteriófagos , virus que sólo infectan bacterias, pueden usarse para matar patógenos bacterianos . ^[6] La preparación minuciosa de los alimentos, incluida la cocción adecuada , elimina la mayoría de las bacterias y virus. Sin embargo, es posible que las toxinas producidas por contaminantes no cambien a formas no tóxicas al calentar o cocinar los alimentos contaminados debido a otras condiciones de seguridad. ^{[ cita necesaria ]}

Fermentación

La fermentación es uno de los métodos para conservar los alimentos y alterar su calidad. La levadura , especialmente Saccharomyces cerevisiae , se utiliza para leudar pan , elaborar cerveza y vino . Ciertas bacterias , incluidas las del ácido láctico , se utilizan para elaborar yogur , queso , salsa picante , encurtidos , salchichas fermentadas y platos como el kimchi . Un efecto común de estas fermentaciones es que el producto alimenticio es menos hospitalario para otros microorganismos , incluidos patógenos y microorganismos que causan deterioro , extendiendo así la vida útil del alimento . Algunas variedades de queso también requieren moho para madurar y desarrollar sus sabores característicos . ^{[ cita necesaria ]}

Biopolímeros microbianos

En la industria alimentaria se utilizan varios biopolímeros producidos microbianamente . ^[7]

alginato

Los alginatos se pueden utilizar como agentes espesantes . ^[8] Aunque figuran aquí en la categoría ' Polisacáridos microbianos ', los alginatos comerciales actualmente solo se producen mediante extracción de algas pardas como Laminaria hyperborea o L. japonica .

Ácido poli-γ-glutámico

El ácido poli-γ-glutámico (γ-PGA) producido por varias cepas de Bacillus tiene aplicaciones potenciales como espesante en la industria alimentaria. ^[9]

Pruebas de alimentos

Para garantizar la seguridad de los productos alimenticios , se requieren pruebas microbiológicas, como pruebas de detección de patógenos y organismos de descomposición. De esta manera se puede examinar el riesgo de contaminación en condiciones normales de uso y prevenir brotes de intoxicación alimentaria . Las pruebas de productos e ingredientes alimentarios son importantes a lo largo de toda la cadena de suministro , ya que pueden ocurrir posibles defectos en los productos en cada etapa de la producción. ^[10] Además de detectar el deterioro, las pruebas microbiológicas también pueden determinar el contenido de gérmenes, identificar levaduras y mohos, y Salmonella . Para Salmonella , los científicos también están desarrollando tecnologías rápidas y portátiles capaces de identificar variantes únicas de Salmonella . ^[11]

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es un método rápido y económico para generar números de copias de un fragmento de ADN en una banda específica ("PCR (Polymerase Chain Reaction)", 2008). Por esa razón, los científicos están utilizando la PCR para detectar diferentes tipos de virus o bacterias, como el VIH y el ántrax, basándose en sus patrones únicos de ADN. Hay varios kits disponibles comercialmente para ayudar en la extracción de ácidos nucleicos de patógenos alimentarios, ^[12] detección por PCR y diferenciación. ^[13] La detección de hebras bacterianas en productos alimenticios es muy importante para todos en el mundo, ya que ayuda a prevenir la aparición de enfermedades transmitidas por alimentos. Por ello, la PCR se reconoce como un detector de ADN con el fin de amplificar y rastrear la presencia de hebras patógenas en diferentes alimentos procesados. ^{[ cita necesaria ]}

Ver también

Referencias

^ Fratámico PM (2005). Bayles DO (ed.). Patógenos transmitidos por los alimentos: microbiología y biología molecular . Prensa académica Caister. ISBN 978-1-904455-00-4.
^ Tannock GW, ed. (2005). Probióticos y Prebióticos: Aspectos Científicos . Prensa académica Caister. ISBN 978-1-904455-01-1.
^ Ljungh A, Wadstrom T, eds. (2009). Biología molecular de Lactobacillus: de la genómica a los probióticos . Prensa académica Caister. ISBN 978-1-904455-41-7.
^ Mayo, B (2010). van Sinderen, D (ed.). Bifidobacterias: genómica y aspectos moleculares . Prensa académica Caister . ISBN 978-1-904455-68-4.
^ Ray, B. Microbiología fundamental de los alimentos, 3.ª ed. (2005), págs. 29-32
^ Sillankorva, Sanna M.; Oliveira, Hugo; Azeredo, Joana (2012). "Bacteriófagos y su papel en la seguridad alimentaria". Revista Internacional de Microbiología . 2012 : 863945. doi : 10.1155/2012/863945 . PMC 3536431 . PMID 23316235.
^ Rehm BHA, ed. (2009). Producción microbiana de biopolímeros y precursores de polímeros: aplicaciones y perspectivas . Prensa académica Caister. ISBN 978-1-904455-36-3.
^ Remminghorst y Rehm (2009). "Producción microbiana de alginato: biosíntesis y aplicaciones". Producción Microbiana de Biopolímeros y Precursores de Polímeros . Prensa académica Caister. ISBN 978-1-904455-36-3.
^ Shih y Wu (2009). "Biosíntesis y aplicación de poli (ácido gamma-glutámico)". Producción Microbiana de Biopolímeros y Precursores de Polímeros . Prensa académica Caister. ISBN 978-1-904455-36-3.
^ "Laboratorios de análisis de alimentos". Archivado desde el original el 20 de octubre de 2011 . Consultado el 18 de abril de 2012 .
^ "Pruebas rápidas e identificación de Salmonella en los alimentos". Archivado desde el original el 27 de marzo de 2022 . Consultado el 18 de abril de 2012 .
^ "Tarjeta de papel de filtro para EXTRACCIÓN de ADN de PATÓGENOS ALIMENTARIOS". Archivado desde el original el 27 de noviembre de 2021 . Consultado el 11 de julio de 2014 .
^ "Kits de identificación de detección microbiana". Archivado desde el original el 15 de julio de 2014 . Consultado el 11 de julio de 2014 .

enlaces externos

CDC, Seguridad Alimentaria
División de Microbiología de Alimentos del Instituto de Tecnólogos de Alimentos
Descripciones de los patógenos alimentarios comunes.