ENLATADOS Junio2015
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ENLATADOS Microbiología de los Alimentos-2015 ¿Qué se entiende por conservas alimenticias? A los alimentos procesados que, a temperatura ambiente y durante largos períodos de almacenamiento, conservan sus propiedades organolépticas, morfológicas y nutritivas, libres de posibilidad de contaminación. ¿Cuál es el medio de conservación de los alimentos enlatados? Una de las formas de conservación de los alimentos enlatados es el calor, el cual se aplica mediante procesos llamados pasteurización y esterilización. Además, los alimentos enlatados contienen ingredientes como: agua, sal, azúcar y especias, sustancias que aportan sabor y estabilidad al producto, sin ocasionar daños al organismo. Pasteurización El uso de calor implica la destrucción de todos los microorganismos que producen enfermedades, o la destrucción o reducción de todos los que alteran determinados alimentos. Radiación y conservación industrial de los alimentos La radiación es letal para los microorganismos. En 1921 se sugirieron los rayos X para inactivar las larvas que causan triquinosis en la carne de cerdo La radiación ionizante que inhibe la síntesis de DNA e impide de modo eficaz la reproducción de microorganismos, insectos y plantas suele ser de rayos X o gamma producidos por cobalto 60 radioactivo. Gray: unidad que utiliza El Sistema Internacional de unidades 10.000Gy= 10kGy Conservación de alimentos por alta presión Lo más reciente en conservación de alimentos es el uso de una técnica de procesamiento con alta presión. Conserva los colores y sabores Los alimentos preenvasados como frutas, fiambres y tiras de pollo precocidas se sumergen en tanques de agua pasteurizados. La presión puede alcanzar 6100 kg/cm2 (87000 psi), equivalente a tres elefantes sobre una moneda de diez centavos. Una autoclave opera a 1,05 kg/cm2 (15 psi). El proceso destruye bacterias como salmonella, Listeria y cepas patógenas de E. coli mediante la alteración de las funciones celulares. También destruye microorganismos no patógenos que pueden acortar el tiempo de conservación sin deterioro de los productos. Enlatados El enlatado es un método de conservación de los alimentos que consiste en sellarlos en latas a una determinada presión y posteriormente calentarlos a una temperatura que destruya los microorganismos presentes (proceso de esterilización). Permite aislar el alimento para preservarlo de la contaminación y evitar fenómenos oxidativos. Este método, así como el envasado en botellas de vidrio, plástico o en bolsas herméticas, hace posible la obtención de alimentos fuera de temporada y poder utilizarlos a futuro. Ofrece una vida de anaquel mucho más amplia, sin necesidad de refrigeración. Abarca una gran variedad de productos, desde sopas instantáneas y enlatadas hasta frutas y verduras en conserva. Al enlatado de los alimentos se le llama también appertización La Industria de Conservas Alimenticias registró un gran crecimiento Aportó un alto porcentaje de valor agregado bruto a la producción industrial de alimentos. Las ventas del sector de conservas alimenticias aumentaron en los últimos años Antecedentes El invento, se atribuye a un investigador francés, Nicolas Appert, quien entre los años 1795 y 1810 se embarcó en la búsqueda de un sistema que le permitiese a los militares de la época disponer de raciones más o menos dignas y seguras. El gobierno francés, ofreció una recompensa de 12.000 francos- a quien fuese capaz de proporcionarles un sistema efectivo para no solo conservar alimentos, sino que facilitase su transporte y distribución en el frente y en las poblaciones atacadas. Durante sus experimentos notó que aquellos alimentos que eran calentados en el interior de un envase hermético, libres de la acción del aire, permanecían en buen estado durante meses. Enlatado Recipiente rígido, con cerrado hermético, utilizado para contener productos líquidos y/o sólidos Clasificación: Cilíndricos Tipo estuche Tipo sardina Rectangulares Se aplica en Alimentos infantiles Confitería y golosinas Aceites para cocinar, mantequilla y margarina Lácteos Alimentos secos Especias secas Aditivos en grano y en polvo Alimentos para mascotas Aderezos para ensaladas Salsas y condimentos Sopas y alimentos enlatados Productos para untar, gelatinas y miel Snacks dulces y salados y repostería Vitaminas, alimentos dietéticos y suplementos, etc Ventajas y Desventajas Ventajas Económico. Preparación fácil. Conservación. El alimento se puede encontrar en cualquier época del año. Desventajas Conservadores La alteración de un alimento depende de su composición, del tipo de microorganismo que intervienen en su descomposición y de las condiciones de almacenamiento o conservación. Enlatado Para cada categoría de producto se realiza un proceso diferente de envasado, de acuerdo con la composición y naturaleza. Enlatado de frutas y legumbres Selección de materia prima: los alimentos que se conservan en envases de hojalata provienen de materias primas naturales, frescas y de alta calidad. Limpieza y lavado: para disminuir la carga de tierra y las bacterias provenientes del suelo que traen los vegetales. Separación de material extraño, como hojas, piedras, tallos, etcétera. Eliminación de residuos fungicidas adicionados durante el cultivo, que además de ser tóxicos pueden alterar el sabor o color y ocasionar corrosión en los envases, ya que estos fungicidas contienen compuestos azufrados, clorados, nitrogenados, incrementar la efectividad de los procesos térmicos (pasteurización, esterilización) al reducir el número de bacterias. Enlatado de frutas y legumbres Selección: generalmente se realiza por tamaño o color, entre otros criterios. La selección por tamaño se hace para obtener rendimientos satisfactorios y aumentar la eficiencia de producción. Con esta selección el productor estará garantizando un producto de calidad. Preparación: es poco frecuente que las frutas y vegetales se utilicen tal como se cosechan, por lo cual, deben prepararse previamente para el proceso de enlatado. Esta operación incluye: eliminación de partes no comestibles, corte o trituración. Pelado: existen varios métodos para el pelado de frutas y vegetales: pelado manual con cuchillo, pelado mecánico con máquinas que realizan pelado, separa pulpa- cáscara y cortan, pelado con soluciones calientes, sumergiendo el producto en soluciones alcalinas calientes. (2-3 minutos a temperatura 100°C) y finalmente, sometiéndolo a un lavado con agua corriente. Enlatado de frutas y legumbres Precocción o escaldado: antes de enlatar las frutas y los vegetales, estos se someten a una breve cocción en agua o vapor de agua durante unos pocos minutos y a temperaturas por debajo de 100°C. El tiempo varía según el tipo de producto y del estado de madurez, generalmente entre 1 y 5 minutos. La precocción o escaldado se realiza para fijar el color de los productos, inactivar enzimas, eliminar aire y gases, remover sabores extraños del alimento y completar el lavado del producto, reduciendo la carga microbiana y la contaminación. Limpieza de latas: el lavado interno de las latas es una práctica necesaria para asegurar una efectiva eliminación de todo tipo de suciedad, polvo, microorganismos y material extraño. Esta limpieza se efectúa con agua tratada de buena calidad; algunas veces se utilizan desinfectantes no tóxicos para tal propósito. Enlatado de frutas y legumbres Llenado: se realiza envasando las frutas o los vegetales y el líquido de cobertura, el cual puede ser salmuera (agua y sal), jarabe (agua y azúcar), salsa, o una base. Evacuación de aire: la evacuación de aire es un proceso por calentamiento de los alimentos antes del cerrado, el cual se realiza haciendo pasar la lata llena a través de un túnel de vapor o agua caliente, con el fin de expandir el producto y eliminar el aire disuelto en este y así lograr un buen vacío final en el envase. Cerrado de latas: proporciona un sellado hermético de los envases metálicos para proteger adecuadamente el alimento durante el tratamiento térmico, el enfriamiento y el almacenamiento. Enlatado de frutas y legumbres Tratamiento térmico: es un proceso que se realiza con el fin de destruir el mayor número de microorganismos presentes en el producto, hasta llegar a conseguir la esterilidad comercial. El proceso térmico se efectúa por medio de calor a un tiempo y a una temperatura determinados, dependiendo del tipo de alimento que se vaya a enlatar. Existen diferentes tipos de tratamientos térmicos: Pasteurización y esterilización. Enfriamiento: el enfriamiento se realiza una vez que los productos enlatados terminan el ciclo de procesamiento térmico, con el fin de reducir rápidamente la temperatura interna del producto y evitar que se presenten modificaciones en las características del producto. Enlatado de frutas y legumbres Cuarentena: la cuarentena es una prueba que se realiza una vez finalizado el proceso de enlatado. Esta consiste en seleccionar muestras aleatorias de cada lote de producción que se almacenan por un periodo de 10 días, a temperatura de 37 a 55 grados centígrados, según el tipo de alimento, para finalmente analizar las características organolépticas y fisicoquímicas del alimento y el aspecto interno y externo del envase. Paralelamente a este proceso se realizan las pruebas microbiológicas para determinar la esterilidad comercial del producto. CAA Las normativas para conservas de origen animal, ganado y aves en general, están en el CAA capitulo VI Artículos 278 al 285: definición de conserva de origen animal y mixta; tratamiento después del enfriamiento 15 días a 30ºC; 5 días a 37ºC y 55ºC; envasado por medios mecánicos; llenado de envases; prohibición en casas de comida (pH 4,3 y refrigeración a 4°C); uso de aditivos; condiciones que deben satisfacer (NH3, ennegrecimiento, sal, sustancias toxicas, etc. Artículo 379 y 379 bis: diferentes conservas de carnes (definiciones y exigencias microbiológicas, físicas, químicas, etc.) Artículos 411 y 412 picadillo de carne; 413 al 422, pastas, pate foia, etc Artículo 440: caldos (carne, gallina, verduras) líquidos, concentrados y deshidratados Artículo 442: sopas (definiciones y exigencias. Anexo del Mercosur para aditivos) Artículos 451 al 457: conservas y productos de pesca Artículos 473 al 482: conservas de pescado Alteración de enlatados Aunque el objetivo del tratamiento térmico de los alimentos enlatados es la destrucción de los microorganismos, en determinadas circunstancias, estos productos experimentan la alteración microbiana. Las causas principales son: Tratamiento insuficiente Enfriamiento inadecuado Contaminación de la lata resultante de fuga por las costuras Alteración antes del tratamiento Microorganismos causantes de alteración de alimentos enlatados Clasificación de alteración de alimentos enlatados, según su acidez POCO ÁCIDOS (pH >4.6): incluye carne, productos marinos, algunas hortalizas (maíz), leche, etc. Se puede dar la alteración y producción de toxina por cepas proteolíticas de C. botulinum si se hallan presentes. ÁCIDOS (pH 3.7 – 4 a 4.6): están frutas como los tomates, peras e higos. Los microorganismos alterantes termofílicos incluyen tipos de B. coagulans. Los mesófilos incluyen B. polymyxa, C. pasteuriamum, C. butyricum, Clostridium thermosaccharolyticum, lactobacilos y otros. (perdida de vacío) Aerobio o facultativo, produce fermentación acida sin gas, crece en presencia de algo de aire Fte de contaminación: equipo de la planta, azúcar, almidón, tierra Actúan sobre los azúcares. Esporas no tan resistentes al calor MUY ÁCIDOS (pH< 4-3.7): incluye frutas y productos de frutas y hortalizas. Estos alimentos generalmente son alterados por mesófilos (levaduras, mohos, Alicyclobacillus spp y/o bacterias acido lácticas. Las especies de Alicyclobacillus pueden crecer en el interior de la manzana, en el jugo de tomate y en el zumo de la uva blanca. El hongo Byssochlamhys puede crecer a un pH tan bajo como 2. Los organismos que alteran los alimentos enlatados también se pueden caracterizar como sigue Organismos mesófilos Anaerobios putrefactivos Anaerobios butíricos Lactobacilos Levaduras Mohos Organismos termofílicos Anaerobios termofílicos que producen sulfuro Anaerobios termofílicos no productores de sulfuro Ejemplos Las levaduras Torula lactis-condensi y T. globosa producen el hinchamiento o alteración gaseosa de la leche condensada azucarada, la cual no se somete a tratamiento térmico. El moho Aspergillus repens esta asociado con la formación de botones en la superficie de la leche condensada azucarada. Leuconostoc mesenteroides causa la alteración gaseosa de las piñas (ananá). El moho Byssochlamys fulva altera frutas embotelladas y enlatadas. Torula stellata altera el limón amargo enlatado http://envis.kuenvbiotech.org/fungi.htm http://www.lookfordiagnosis.com/images.php?ter m=Aspergillus&lang=2&from2=60&from=8 http://www.webexhibits.org/butter/culturing.html Aspecto de las latas De importancia también para diagnosticar la causa de la alteración de los alimentos enlatados es el aspecto de la lata o envase sin abrir. Normalmente, las tapas de una lata son planas o ligeramente cóncavas. Cuando los microorganismos crecen y producen gas, la lata pasa por una serie de cambios que son visibles desde el exterior. Flat (plana): una lata con ambos extremos cóncavos y permanece en esa condición aún cuando es golpeada bruscamente en uno de sus extremos Flipper (lanzada): normalmente aparece como plana pero al ser golpeada en sus extremos, este se hincha. Si se aplica presión nuevamente vuelve a plana. Springer (saltadora): una lata con un extremo permanentemente hinchado. Soft swell (abombamiento blando):Una hinchazón blanda se refiere a una lata con ambos extremos abombadas que pueden hundirse al ser presionandos. Hard swell (abombamiento duro): una lata hinchada en ambos extremos, que no pueden hundirse aplicando presión. Otras causas mas frecuentes de alteración Químicas: presión por H2 , es lenta y depende de la temperatura se produce en 6 meses; es diferente a la presión por microorganismos que se produce rápidamente en 15 días. Físicas: • Sobrellenado y al calor se hinchan • • • • Autoclave la diferencia brusca de presión causa tensión en las suturas Vacío insuficiente, en regiones de altas temperaturas el producto se hincha Uso de material inadecuado para hojalata Vacío excesivo en latas grandes Otras: • • Herrumbrado Lesiones Fermentación láctica sin gas Lata de maíz Alimento baja acidez Esterilización comercial La esterilización evita que sobrevivan los organismos patógenos cuya existencia en el alimento y su multiplicación acelerada durante el almacenamiento, pueden producir daños a la salud del consumidor. Los microorganismos se destruyen por el calor, pero la temperatura necesaria para destruirlos varía (esporulados). El estudio de los microorganismos presentes en los productos alimenticios ha llevado a la selección de ciertos tipos de bacterias como microorganismos indicadores de éxito en el proceso. Un solo microorganismo esporulado calor insuficiente Para el diagnóstico interesa saber si es un microorganismo esporulado, aerobio o no, mesófilo o termófilo • • • Bacterias anaerobias Bacterias facultativas Brotes alternativos (unas latas sí otras no) materia prima contaminada maquinaria contaminada mal manejo de autoclave Esterilización comercial: Enfriamiento inadecuado: Microorganismos termorresistentes estrictos, persisten y crecen a altas temperaturas Termófilos del agriado (48-51ºC), crecen después del esterilizado si se enfría lentamente. Lo mejor es enfriar a 35ºC Fugas por suturas: Si existe fuga, generalmente entra cualquier microorganismo no esporulado y se obtiene un cultivo mixto cuando se analiza la muestra La presencia de coliformes es indicativo de agua mal clorada (en el enfriado), mejor enfriar aire Alteraciones previas al tratamiento: El proceso anterior al tratamiento con calor debe ser rápido para evitar el deterioro Se observa elevada cantidad de microorganismos aunque no sean viables cuando se examina la lata Procedimiento para tratar una lata Objetivos: Comprobar eficiencia del tratamiento térmico (esterilización adecuada), se realiza en la planta Causas de alteración, se realiza en el laboratorio Procedimiento Porcentaje de latas a estudiar: 0,5-10% Por lo menos 6 latas alteradas, 6 no alteradas, 6 latas que se incuban y se analizan posteriormente; es decir 18 latas como mínimo Examen externo: sacar la etiqueta: peso neto, tamaño Incubación preliminar de la muestra si no están abombadas (latas planas se incuban previamente 1 semana a 37ºC ó 55ºC; si la lata es ácida, incubar a 25ºC En el laboratorio de la planta se incuba mayor Nº de latas entre 30-35ºC Una lata abombada sospecha botulismo, refrigerar antes de abrir, no dejar hinchar al máximo porque daña las suturas La incubación previa es para permitir la multiplicación de microorganismos que sobreviven al tratamiento térmico Esquema para diagnosticar la causa de alteración de un alimento enlatado. Frazier1994 Análisis microbiológico de alimentos enlatados Alimento de baja acidez (sospecha de botulismo): Limpiar la tapa con jabón y agua, enjuagar, Remover el exceso de agua, y limpiar con alcohol 70%. Abrir la lata en una cabina de seguridad, o en una bolsa plástica para evitar la formación de aerosoles. Registrar el estado del alimento (gas, color, putrefacción, etc.) Remover una pequeña cantidad para determinación del pH CA: caldo ácido MCC: Medio carne cocida LVA: agar higado ternera PBC: caldo purpura de bromocresol PCA: agar recuento en placa RCM: reinforced clostridial medium SAB: agar sabouraud dextrosa TA: agar termoacidurans CA: caldo ácido MCC: Medio carne cocida LVA: agar higado ternera PBC: caldo purpura de bromocresol PCA: agar recuento en placa RCM: reinforced clostridial medium SAB: agar sabouraud dextrosa TA: agar termoacidurans Detección de toxina botulínica en alimentos Muestras de alimentos: se debe especificar si se trata de alimentos de origen comercial o de elaboración casera o artesanal. Comercial: enviar en envase original, conservar el rótulo. En caso de resultar positivo se deberá hacer un muestreo del lote. Casero o artesanal: especificar tipo de producto, composición, fecha de elaboración y modo de conservación. Remitir en envase original o en frasco limpio con cierre adecuado y rotulado. En todos los casos se deben remitir refrigerados, acondicionados de manera de cumplir con las normas de bioseguridad. Se requiere un triple envase: a) Un recipiente primario donde se coloca la muestra. b) Un recipiente secundario estanco que contiene material absorbente. c) Una envoltura exterior para proteger el recipiente secundario de las influencias exteriores, durante el transporte. Se debe etiquetar o rotular el envase, indicando "peligro biológico" Detección de toxina botulínica en alimentos Antes de realizar el análisis se debe registrar los datos relativos al origen de la muestra, marca, lote y código de producción, condiciones del envase y otros que puedan ser de interés. Examinar la apariencia y olor del producto. NUNCA PROBAR EL SABOR Las muestras deben mantenerse refrigeradas hasta el análisis, excepto los envases no abiertos que no presenten peligro de estallido Apertura de envases: los envases se abren previa desinfección. Si se trata de una lata abollada, enfriar antes de abrir, flamear cuidadosamente y si está hinchada orientar el envase de modo de proteger el operador Preparación de las muestras A) Alimentos sólidos: se debe tomar distintas partes de la pieza, buscando las áreas centrales especialmente si es envasado. Se transfiere a un mortero o vaso de porcelana estéril, se agrega igual volumen de buffer fosfato o agua destilada estéril y se homogeniza cuidadosamente. Parte del homogeneizado se reserva para la detección de C. botulinum viables. Otra parte se deja decantar en el refrigerador y se separa el líquido sobrenadante el cual es filtrado estérilmente o centrifugado a 12.000 xg a 4ºC durante 20 min para detección de toxina botulínica B) Alimentos en fase líquida y sólida: es conveniente homogeneizar todo el contenido o en su defecto tomar del mismo recipiente dos o tres muestras a distintos niveles de profundidad. Proseguir como en A C) Alimentos líquidos: se reserva una parte para inocular en los medios de cultivo y otra se filtra o centrifuga como en A D) Los envases vacios o sospechosos de haber contenido alimentos tóxicos, se enjuagan con la menor cantidad de buffer fosfato para evitar la dilución de la toxina y se realizan los ensayos. RESERVAR una alícuota de las muestras o del homogeneizado a 4ºC para casos De duda o posterior tipificación Detección de toxina botulínica Las alícuotas destinadas a la detección de la toxina se separar en tres fracciones: Fracción 1: Preparar diluciones 1:2, 1:10 y 1:100 en buffer fosfato. Inocular pares de ratones con 0,5 ml sin diluir y con cada una de las diluciones Fracción 2: Ajustar el pH a 6,2 con NAOH o HCl. Tomar 1,8 ml y agregarle 0,2 ml de solución saturada de tripsina. Incubar a 37ºC en baño de agua, 1h con agitación ocasional. Enfriar inmediatamente para detener la acción de tripsina y preparar diluciones continuando como en el caso anterior. Las muestras pueden contener tipos de C botulinum no proteolíticos y a veces solo se detectan previa activación de la toxina por tripsina Fracción 3: Calentar 1,5 ml durante 10 min a 100ºC, enfriar e inocular un par de ratones con 0,5 ml Si la toxina botulínica estuviera presente, es inactivada por el calor y los ratones no deben morir. Observar todos los ratones periódicamente durante 72-96h y registrar los síntomas y muertes La muerte de los ratones sin síntomas no es evidencia suficiente para considerar que el material contenía toxina botulínica ya que la muerte puede ocurrir por otros productos tóxicos presentes en el alimento o por un trauma. La muerte de los ratones con síntomas y la supervivencia de los que recibieron la preparación calentada demuestra la presencia de la toxina Clásica cintura de avispa Muchas gracias!!
