determinación y caracterización de microorganismos presentes en

DETERMINACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE MICROORGANISMOS
PRESENTES EN LA MASA PARA TORTILLA DE MAÍZ EN TORTILLERIAS
DEL MUNICIPIO DE SALTILLO, COAHUILA
Q.F.B. Flores Chávez Héctor D., Q.F.B. Zamora de los S. Jesús E., Q.B.P. Villarreal López
José L.*, Q.F.B. Villarreal Sánchez Juan A.
Laboratorio de Microbiología de la Facultad de Ciencias Químicas de la UA de C
Tel: (844) 415-57-52 y 415-53-92
Fax: (844) 415-95-34
ABSTRACT
La tortilla es un producto alimenticio derivado del maíz y es de muy alto consumo en
nuestro país. La elaboración de la masa para tortilla esta constituida por las siguientes
materias primas como es el maíz, agua y óxido de calcio (Cal). 5
La otra manera más sencilla para preparar la masa es mediante la mezcla de harinas
instantáneas y agua. Este método al rededor del 20% de la población lo utiliza, ya sea en
forma personal o en las tortillerías. La harina instantánea se puede producir por cualquier
técnica, ya que la masa obtenida es deshidratada, filtrada y mezclada con nutrientes. Por lo
que esta es de un muy alto consumo en México por lo que su duración en los hogares esta
dado por la flora microbiana que esta pueda contener.6, 7
La flora microbiana puede tener su origen en el suelo, aire, agua, en el medio ambiente
del almacén o en la fase de manipulación y elaboración. Los microorganismos presentes en
la harina es relativamente escasa, pero una vez que a sido hidratada se crean condiciones de
actividad acuosa favorables para el crecimiento de bacterias, hongos y levaduras.2
Los resultados obtenidos en la presente investigación denotan que la masa para tortilla,
tiene diferentes grupos de microorganismos de los cuales los más importantes son las
bacterias coliformes, algunas que causan infecciones respiratorias, hongos y levaduras.
Aunque el principal grupo predominante son las levaduras, ya que estas al transcurrir el
tiempo pueden llegar a duplicarse la concentración original que estaba presente al momento
de iniciarse el experimento.
INTRODUCCIÓN:
El maíz representa en muchos países, como México, el principal alimento para gran
parte de la población, sobre todo la de escasos recursos económicos; se consume en formas
muy variadas, tales como tortillas, tamales, atole, pinole, etc. Al igual que otros cereales,
éste es rico en hidratos de carbono.
En México, antes de consumirse, se somete a un proceso térmico-alcalino muy
fuerte, conocido como nixtamalización (palabra náhuatl, deriva de nextli que significa
cenizas o cenizas de cal y tamalli, masa de maíz), de esta manera se obtiene la masa para la
elaboración de los diferentes productos.
La elaboración de la masa para la tortilla de maíz se puede realizar por los
siguientes métodos:
Proceso tradicional: se prepara el nixtamal con el grano de maíz, al cual se le añade
el doble de su peso en agua y se le agrega cal, acto siguiente, se calienta la mezcla hasta
80°C por 20 a 45 minutos después se deja reposar por un lapso de 14 horas con la finalidad
de extraer el maíz cocido del nexajote (agua de cocción) ya sea por extracción manual o por
decantación, el cual se muele con una cantidad de agua para obtener una masa viscosa.
Elaboración de harinas de maíz: Las harinas instantáneas se producen de la manera
anterior, salvo que la masa obtenida es deshidratada, filtrada y mezclada con nutrientes para
ser empacada en productos comerciales.4, 7
La deshidratación es el método más común para la conservación de alimentos, debido a
que se retira el agua presente en la masa, con el propósito de obtener un polvo único para
posteriormente ser filtrado para tener una harina de fina de partículas idénticas. Terminado
este proceso será enriquecida con algunas vitaminas y minerales.
La flora microbiana de la masa de maíz y productos afines pueden tener su origen
en el suelo, en el medio ambiente del almacén o en la fase de manipulación y elaboración.
Aunque estos productos sean ricos en proteínas y carbohidratos, si están adecuadamente
almacenados, su escasa actividad acuosa (aw) restringe el crecimiento de cualquier
microorganismo. 2, 6, 7.
En condiciones de aw favorables, ya que en el agua se llevan a cabo la mayoría de
las reacciones químicas, enzimáticas y las transformaciones hidrolíticas necesarias para que
un organismo crezca y se desarrollen3 las bacterias del genero Bacillus y determinados
géneros de mohos son capaces de producir amilasas, que facilitan la utilización de la masa
y productos afines como fuente de energía, además la suficiente humedad para permitir el
crecimiento, con poca humedad se pueden desarrollar los mohos.2
Dentro de esta microflora se pueden encontrar bacterias coliformes, que son
perjudiciales en los alimentos ya que su presencia en ellos, se considera como signo de
contaminación por desperdicios cloacales y, por lo tanto posiblemente por bacterias
entéricas patógenas. Ya que este tipo de bacterias crece en cualquier tipo de substrato,
pueden causar sabores anormales y desagradables en el alimento.8
También la contaminación de los alimentos esta dada por algunos microorganismos
patógenos, especialmente los que causan infecciones respiratorias que pueden llegar por
medio del aire a los empleados y a los mismos alimentos, al igual que las esporas de los
hongos que se trasmiten por aire pueden ocasior problemas importantes, ya sea por razones
sanitarias como económicas.1, 8
Los estudios de la microflora en la masa de maíz elaborada por el proceso de
nixtamalización, son muy escasos, por lo que no es factible poder comparar la composición
microbiológica de la misma contra normas sanitarias1 , ya que no se han efectuado estudios
más profundos sobre este tema.
METODOLOGÍA
La investigación se realiza en dos pasos en la cual se requieren 20 gr de masa, la
cual se procesa de la siguiente manera:
1er Paso
Se colocan 10 gr de muestra (masa) en un frasco de boca ancha que contiene 90 ml
de agua de dilución estéril, la cual se incuba a 37°C de 20 a 30 min.
Posteriormente se
hacen diluciones seriadas de las cuales se emplean las diluciones 10-1 a 10-3 para coliformes
en placa. Para el conteo de Gérmenes Aerobios Mesofilicos (GAM) y Mohos y Levaduras
(MYL) se emplean las diluciones 10-1, 10-3, 10-6, incubándose GAM y coliformes a 37°C
por 24 hrs, y MYL a 25°C por 7 días. Se inocula un caldo tripticasa soya con 5 ml de la
dilución 10-1, el cual se incuba por 24 hrs a 37°C, y el cual se estría en medios selectivos.
2do Paso
Los 10 gr restantes se dejan en incubación por 24 hrs a 25°C y se le realiza el
mismo procedimiento anterior.
RESULTADOS
Los datos que arrojo esta investigación, son que los microorganismos que más estan
presentes son levaduras, bacterias y hongos filamentosos, de los cuales se explican a
continuación:
A) Bacterias encontradas en la masa procesada inmediatamente:
Las muestras procesadas inmediata o directamente dan a conocer cuales son las
bacterias que están presentes en la masa recién elaborada (Fig. 1), de las cuales esta la
Escherichia coli, que es una bacteria de vital importancia desde el punto de vista sanitario y
es considerada como un índice de contaminación fecal, y que esta presente en la mayoría
de los alimentos ya que es de difícil eliminación, esta se encontró presente en el 100% de
las muestras analizadas.
Otra bacteria es el Citrobacter freundii, que es una bacteria que se encuentra en
agua, suelo y aire, y en raras ocasiones puede ocasionar enfermedades de tipo intestinal;
esta la encontramos en un 50% de las muestras.
También encontramos al Citrobacter diversus, que es una bacteria que puede
ocasionar fermentación y causar dolores estomacales de bajo impacto en personas que
padezcan una baja inmunológica, lo encontramos en un 10 %.
Uno de los microorganismos más importantes que se encontraron son el
Staphylococus aureus, que es el principal causante de
intoxicaciones alimenticias e
infecciones de vías respiratorias, esta bacteria es contraida por personas con infecciones
supurativas y por contacto directo con el polvo. Se encontró en el 10 % de los casos.
Otra bacteria es la E. coli inactiva, esta es diferente a la mencionada anteriormente,
ya que est tiene una forma de vida comensal, y no produce su pigmento de verde brillante
característico.
El resto de las bacterias encontradas son
Enterobacter agglomerans (5 %),
Klebsiella oxytoca (5 %), Staphylococus epidermidis (10 %) y Pseudomona aureaginosa (5
%).
BACTERIAS ENCONTRADAS EN LA MUESTRA
DIRECTA
100%
100%
80%
%
60%
50%
40%
20%
0%
E. coli
E. agglomerans
K. oxytoca
10% 5% 10% 10% 5% 10% 5%
1
C. freundii
C. diversus
E. coli inactiva
S. aureus
S. epidermidis
P. aureaginosa
Figura 1. Porcentaje de bacterias encontradas en un análisis directo de la muestra.
B) Bacterias encontradas en la masa después de una incubación de 24 hrs a 25 °C:
El resto de la muestra (masa) es incubado a 25°C por un espacio de 24 hrs, esto es
con el fin de saber que es lo que ocurre, ya sea un incremento o descenso de algún ente
presente.
Para comenzar, los resultados están dados en la Fig. 2, en la cual podemos apreciar
que el porcentaje de E. coli a descendido considerablemente después de haber estado
presente en el 100 % de los casos, y ahora la encontramos en un 10 % de las muestras
analizadas.
Por otra parte el C. freundii disminuye en un 25 %, esta bacteria es la que se
mantiene aun con más alto porcentaje después del periodo de incubación.
La P. aureaginosa esta ampliamente distribuida en la naturaleza como en plantas,
animales, agua y suelo, puede causar enteritis leve y diarrea profusa, ya que sus
necesidades nutritivas son simples, esta se encontró en un 5 % de los casos analizados.
Otra bacteria es la
Klebsiella ssp. que puede producir enfermedades
gastrointestinales, se presentó en un 5 %.
BACTERIAS ENCONTRADAS DESPUES DE
UNA INCUBACIÓN DE 24 HRS A 25°C
25%
30%
20%
10%
%
5%
10%
0%
E. coli
C. freundii
1
P. aureaginosa
5%
Klebsiella ssp
Figura 2. Porcentaje de bacterias encontradas en la masa después de ser incubada.
C) Hongos filamentosos encontrados en la masa durante el análisis inmediato:
Los mohos y levaduras crecen bien en cualquier alimento, por lo que generalmente
sustituyen a las bacterias en los alimentos, además toleran bajas aw. Por lo tanto los mohos
y levaduras son los agentes alterantes de un número importante de alimentos.
Dentro de estos resultados (Fig. 3) nos encontramos al Aspergillus niger, que esta
presente en un 20% de las muestras recolectadas.
También tenemos la presencia de A. fumigatus en la masa para tortilla de maíz con
un 30 % de los casos.
Encontramos uno de los hongos más comunes, se trata del Penicillum ssp. que tiene
una incidencia del 10 %.
Los hongos pertenecientes al genero Aspergillus son de gran importancia medica
como industrial, ya que son causantes de micosis oportunistas (depende del estado de
disposición inmunológica) y son grandes productores de amilasas (enzimas).
El genero Penicillum es de vital importancia en la producción de antibióticos,
además que puede causar micosis oportunistas.
La Alternaria ssp. es un hongo contaminante comúnmente de los alimentos.
HONGOS ENCONTRADOS EN EL
ANALISIS DIRECTO
30%
30%
%
20%
20%
10%
10%
0%
A . niger
Penicillum ssp
1
5%
A . fumigatus
A lternaria ssp
Figura 3. Porcentaje de hongos encontrados en el análisis directo de la muestra.
D) Hongos encontrados en la masa después de una incubación de 24 hrs a 25°C:
Después de permanecer en incubación
la masa y realizarse
los análisis
encontramos que el A. niger se encuentra en un 15 %, este descendió ligeramente en 24 hrs.
En cambio el A. fumigatus descendió a un 10 %, lo que significa que esta por debajo
de la mitad de lo que estaba originalmente al inicio del análisis.
El Penicillum cae a
la
mitad (5 %) de cómo se encontraba al inicio de la
investigación.
El Mucor ssp se presenta en un 5 %, este también se trata de un contaminante
común de los alimentos.
HONGOS ENCONTRADOS DESPUES
DE LA INCUBACIÓN
15%
15%
10%
10%
5%
%
5%
5%
0%
A. niger
A. fumigatus
1
Penicillum
ssp
Mucor ssp
Figura 4. Diferentes hongos encontrados en la masa después de ser incubada a 25°C
por 24 hrs.
E) Levaduras:
Las levaduras encontradas durante el análisis de las muestras, se encontraron dos tipos
de levaduras que se clasificaron por el tipo de coloración que presentaba, amarillas (57 %)
y blancas (43 %).
LEVADURAS ENCONTRADAS EN LA
MASA PARA TORTILLA DE MAÍZ
39%
61%
Amarillas
Blancas
Figura 5. Porcentaje de levaduras encontradas en la masa para tortilla.
Estos microorganismos presentes en la muestra, al ser incubados por 24 hrs a 25
°C, aumentan su concentración, causando el olor a masa fermentada, pese a que la masa
empieza a deshidratarse y a tornarse áspera.
CRECIMIENTO DE LEVADURAS
1374
1500
1000
UFC
500
21
0
Directo
Incubación
Figura 6. Se muestra el contenido de levaduras presentes en la masa en un análisis
directo y después de una incubación a 25°C por 24 hrs.
CONCLUSIONES:
La masa para tortilla alberga una diversa cantidad de microorganismos que
ocasionan una degradación del producto.
Esta degradación comienza con la presencia de las bacterias, ya que estas empiezan
a multiplicarse al momento de hidratar la harina llevando a cabo sus procesos
metabólicos para sus necesidades fisiológicas, que después se ven afectados por la
disminución de la actividad acuosa por el tiempo de incubación, que resulta en una
disminución en el número de bacterias presentes en la muestra.
Esto es lo que se podría esperar de todas las bacterias presentes, sin embargo las
Pseudomonas son las únicas que pueden permanecer sin cambio alguno, debido a que
este tipo de bacterias soportan rangos de temperaturas de 0 a 40 °C, por lo que estas no
disminuyen a causa de la temperatura.
Por otra parte, los microorganismos que afectan la viabilidad de la masa son: los
hongos y las levaduras. Esto es por que soportan bajas cantidades de aw, lo que no
pueden hacer las bacterias, ya que no se ven influenciados por la temperatura
continuando con su desarrollo y reproducción constantemente, provocando la
degradación del producto.
Ya que la masa contiene una numerosa cantidad de almidones, los hongos y
levaduras los aprovechan como substrato para poder llevar a cabo sus requerimientos
metabólicos, ocasionando a la vez una degradación del producto.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
1. Alemán G. Carmen V.,1995, Efecto de Agentes Antimicrobianos en la Vida de
Anaquel de Tortillas de Maíz Preparadas a Partir de Harina Obtenida por un
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Producción de Tortilla, Investigación Hoy.
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8. W. C. Frazier, Microbiología de los Alimentos, Tomo I, 2da Edición, Editorial
Acribia, España.