Microbiologa de la leche y sus productos Dra
Microbiología de la leche y sus productos Dra. Keiko Shirai
La leche es una mezcla de sustancias definidas en las que se distinguen tres estados: ¡ emulsión de materia grasa bajo forma globular ¡ suspensión de la caseína, ligada a sales minerales ¡ solución o fase hídrica que forma el medio general continuo Composición Agua 87% Lactosa 4. 9% Lípidos 3. 7% Proteínas 3. 5% Minerales 0. 7% Todas las vitaminas Aw > 0. 98 p. H 6. 6
Sodium caseinate A protein-based additive extracted from milk and used to stabilize the fat in an emulsion. Scale=50 µ, Size=110 KB (SEM http: //sci. agr. ca/crda/indust/microscope_e. htm)
Fuentes de contaminación 1. 2. 3. 4. 5. 6. - Infección inicial Ambiente El estado del animal El estado del ordeñador Utensilios y máquinas Calidad del agua
Principales grupos de microorganismos que se encuentran en la leche Gram positivas ¡ Bacterias Gram negativas ¡ ¡ Levaduras Hongos Lácticas Micrococos Estafilococos Esporulados Diversas Enterobacterias Acromobacterias Diversas Micobacterias
Micrococos
Esporulados
Gram positivas diversas Corynebacterium ¡ C. bovis ¡ C. diphteriae Corynebacterium diphteriae.
Gram positivas diversas… Bacterias propiónicas ¡ Propionibacterium freudenreichii
Gram positivas diversas Brevibacterium ¡ Brevibacterium linens
Enterobacterias ¡ Importancia: l Higiénico. l Tecnológico.
Enterobacterias Escherichia ¡ E. coli
Acromobacterias ¡ ¡ Alcaligenes Flavobacterium
Gram negativas diversas Pseudomonas fluorescens
Gram negativas diversas ¡ Brucella abortus
Gram negativas diversas Mycobacterium tuberculosis ¡ Micobacterias Ciclo de transmisión de Mycobacterium bovis entre ganado y humanos. El grosor de las flechas sugiere la probabilidad de infección.
Modificaciones en leche debido a microorganismos
Lactosa
Productos de fermentación obtenidos a partir de lactosa por diversos grupos microbianos. (en % en peso de azúcar fermentado) láctic o acétic o propiónico butíric o succínic o fórmico CO 2 H 2 etano l glicero l aceton a 96 40 ---5 ------- ---19 ----- ---18 ---- 50 ---- 10 ------- 10 ---- 0. 5 5 12 40 0. 5 11 15 ------- ---8 bacterias propiónicas Propionibacterium arabinosus ---- 6 60 ---- 16 ---- bacterias butíricas Clostridium butyricum ---- 15 ---- 35 ---- 48 3 ----- levaduras Saccharomyces ----- ---- 50 ----- microorganismo bacterias lácticas a)homofermentativas b)heterofermentativa s enterobacterias E. coli Cloaca
Proteínas
Materias grasas Son hidrolizadas por lipasas microbianas
Acidificación
Coagulación sin acidificación y proteólisis l l Bacillus (B. cereus y B. subtilis). Bacterias no esporuladas Proteus, Pseudomonas, Serratia. Cocos. Streptococcus liquefaciens Bacillus cereus
Fermentaciones gaseosas ¡Levaduras de la lactosa. ¡Bacterias coliformes. ¡Clostridios.
Fermentaciones viscosas ¡ Bacterias lácticas Streptococcus ¡ Alcalígenes viscosus Aerobacter aerogenes y Staphilococcus cremoris viscosi ¡ lactis var hollandicus, Lactobacillus casei y Lb. bulgaricus.
Producción de olores y sabores ¡ Rancidez. l l ¡ Pseudomonas (P. fluorescens, P. fragi) y Achromobacter (A. lipolyticum) Hongos Sabores Diversos A malta o cocido, Amargos, A papa, A sucio, Frutales, Butíricos
Producción de color ¡ Pseudomonas cyanogenes Azul Pseudomonas synxatha Amarillo Serratia marcescens Rojo Torula glutinis Rosa Levaduras Rosa, Rojo y Marrón Hongos Manchas de apariencia seca y colores diversos.
Calidad microbiológica de la leche
Métodos para determinar la calidad microbiológica Microflora total por cultivo Directos Recuento directo al microscopio Investigación de determinación de grupos microbianos Microorganismos termorresistentes Indirectos
Microflora total por cultivo ¡ Las muestras de la leche se diluyen decimalmente y se inoculan en placas que contienen medio de cultivo como agar de cuenta estándar o triptona, se incuba de 2 a 3 días a 30°C y se cuentan colonias.
Recuento directo al microscopio Método de Breed Se extiende de 0. 01 a 0. 05 ml de leche sobre un portaobjetos en un espacio de 1 a 4 cm 2; se seca, se desengrasa con xilol, se fija con alcohol y se tiñe con azul de metileno al 0. 3%.
Investigación de determinación de grupos microbianos Bacterias coliformes Se utilizan medios selectivos que contienen sales biliares: caldo verde brillante, agar desoxicolato. Otra técnica es la de "bactostrip", consiste en tiras de papel impregnadas con medios de cultivo selectivo y un indicador. Las tiras se empapan con la leche y se incuban a 37°C.
Microorganismos termo resistentes La muestra se mantiene a 63°C durante 30 minutos y se efectúa la siembra sobre medios de cultivo, se incuba y se cuentan colonias. Bacterias esporuladas anaerobias, productoras de gas. La leche se calienta a 85°C durante 10 minutos en un tubo de ensayo con un trozo de parafina; sobreviviendo las esporas. Tras enfriamiento la parafina se solidifica en la superficie. Se incuba a 37°C se detecta la presencia de bacterias esporuladas por la producción de gas que levanta el tapón de parafina.
Acidez y p. H
Prueba del alcohol ¡ Se mezclan partes iguales de leche y etanol 68° GL. El resultado será positivo cuando se aprecia floculación, o negativo en ausencia de esta. Existe una buena correspondencia entre esta prueba y la estabilidad de la suspensión coloidal que depende de la acidificación de la leche o bien por un alto contenido de calcio.
Prueba de ebullición ¡ La leche se calienta en baño maría durante 5 minutos, se observa coagulación (resultado positivo) o ausencia de esta (resultado negativo).
Lactofermentación ¡ La leche se incuba de 30 a 37°C en un tubo estéril, durante 12 a 24 horas. La leche es de buena calidad sino coagula antés de 12 horas. El aspecto del cóagulo después de 24 horas permite deducir la actividad microbiana. Si es homogéneo y gelatinoso indica fermentación homolactica; si es esponjoso con burbujas de gas indica posible presencia de coliformes.
Prueba de la filtración
Pasteurización 1. 2. Definición Condiciones de Pasteurización l l 3. 4. Temperatura Tiempo Objetivos de la Pasteurización Microorganismos que resisten la Pasteurización
Tipos de Pasteurización Baja Alta Relámpago
Baja
Alta
Esterilización Definición ¡ Tipos de Esterilización ¡ l l Clásico UHT
Productos lácteos
Leche evaporada • Composición % Entera Descremada Agua 66 68. 5 Materias grasas 10 0. 5 Materias nitrogenadas 9 12 Lactosa 13 16 Minerales Aw 0. 93 -0. 98 3 3
Presentaciones Estéril UHT
Responsables de alteraciones ¡ ¡ Enzimas, bacterias termóduric as
Leche condensada azucarada • Composición Agua 26% M. grasas 9% M. nitrogenadas 9% Lactosa 12% Sacarosa Minerales 41% 2% Aw 0. 85 a 0. 90
Responsables de alteraciones ¡ ¡ Hongos Levaduras
Leche en polvo • Composición % Entera Descremad a Agua 4 5 M. grasas 26 1. 5 M. nitrogenadas 27 34 Lactosa 37 50 Minerales 6 8 Baja Aw Vida de anaquel 2 a 3 años.
Responsables de alteraciones ¡ ¡ Hongos Levaduras
Leches fermentadas Yogurt ¡ Definición ¡ Composición Aw alta p. H 4 a 4. 5
Responsables de alteraciones ¡ Levaduras, vida de anaquel limitada por enzimas de bacterias lácticas.
Kefir
Crema ¡ Definición l l Media Crema 20 a 30% grasa butírica Crema 30 a 60% grasa butírica
La materia prima, crema de leche, es obtenida de la estandarización del contenido graso de la leche fresca. Una vez normalizada, es enviada desde el sector Recibo y Tratamiento de materia prima a la planta de Productos Frescos, mediante un camión cisterna térmico (1). La crema es descargada en un tanque de recepción (2), desde donde es bombeada hacia el pasteurizador para su tratamiento térmico (3). A continuación, la crema es enviada al equipo desodorizador (4) donde se elimina cualquier aroma indeseable. Luego, es nuevamente remitida al pasteurizador para completar su proceso enfriándose a
• Composición % Fluída Media Espes a Grasa 29 35 50 Materias no grasas 6. 5 6 4. 5 Aw alta Agua 64. 5 59 45. 5
Responsables de alteraciones ¡ Bacterias lácticas, pueden crecer patógenos exceptuando cremas ácidas.
Mantequilla • Composición Materia grasa 82% Materia no grasa 2% Agua 16% Aw baja
Responsables de alteraciones ¡ Hongos y levaduras lipolíticas
Quesos ¡ Definición l l Frescos Madurados
Elaboración de queso
Responsables de alteraciones
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