Efecto de La Temperatura y La Humedad en El Deterioro Microbiológico (1)

GRUPO “D”

“Universidad Nacional Del Santa”

Facultad de Ingeniería

Escuela Académica Profesional de Ingeniería Agroindustrial

ASIGNATURA:

DETERIORO DE PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES

ALUMNO:

Bardales Gamboa, David Joel

Morales Valdiviezo Darwin Miuler

DOCENTE:

Dra. Luz María Paucar Menacho

Nuevo Chimbote, Enero del 2014

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“EFECTO DE LA TEMPERATURA Y LA HUMEDAD EN EL DETERIORO MICROBIOLÓGICO”

EFECTO DE LA TEMPERATURA Y LA HUMEDAD EN EL DETERIORO MICROBIOLÓGICO

I.- INTRODUCCIÓN

El proceso de deterioro comprende 3 aspectos: Factores externos: esfuerzo mecánico, temperatura, humedad, oxigeno, luz y microorganismos.

Una vez que el producto es cosechado, comienza de inmediato la senescencia, haciéndolo más sensible al deterioro microbiano. El grado y la velocidad del incremento de la población de microorganismos dependen del producto y las condiciones de almacenamiento. El deterioro es realmente causado por solo una pequeña proporción de la microbiota inicialmente presente y un tipo específico de alteración se desarrolla bajo las condiciones normales de almacenamiento a temperaturas apropiadas. Los factores que influyen sobre la microbiota dominante y determinan la clase de deterioro, son la contaminación inicial, las propiedades del sustrato, las condiciones ambientales y las características de los microbios. Todos los vegetales poseen una microbiota residente que subsiste con pequeñísimas cantidades de carbohidratos, proteínas y sales inorgánicas disueltas en el agua exudada o condensada sobre la superficie del hospedante. Otros factores importantes son la contaminación a partir del suelo, el agua, los animales domésticos y salvajes, y la extensión del contacto durante la cosecha con las superficies sucias de las cosechadoras y contenedores. La microbiota dominante sobre las hortalizas recién cosechadas es muy variable. Está constituida por bacterias gramnegativas como Enterobacter, Pantoea y Pseudomonas pero las partes que crecen cerca o dentro del suelo contienen bacterias grampositivas, por ejemplo Bacillus, Paenibacillus, Clostridium (3) y

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organismos corineformes. Sobre la superficie de algunas verduras se propagan los Leuconostoc y Lactobacillus (4). Muchos de estos organismos son pectinolíticos o celulolíticos y originan el reblandecimiento característico de las podredumbres blandas, por ejemplo Pectobacterium carotovorum Los hongos filamentosos aislados de las hortalizas con más frecuencia son Aureobasidium, Fusarium, Alternaria, Epicoccum, Mucor, Rhizopus, Phoma, Chaetomium y en menor Proporción Aspergillus, Acremonium, Botrytis, Cladosporium.

Las posibilidades para realizar la compra y llenar nuestra despensa o frigorífico se han ampliado, ya que el deterioro de los productos es un proceso cada vez más controlado Pescado fresco o ultra congelado, leche fresca del día o condensada, atún en aceite, etc. Gracias a los sistemas de conservación de alimentos empleados hoy día, El interés sobre el mejor modo de conservar los alimentos para disponer de ellos en épocas de carestía o cuando éstos no se podían producir se remonta muy atrás en el tiempo. Fruto de esa búsqueda han surgido el secado al sol y al aire, la salazón y el escabeche. La mayoría de los alimentos que consumimos han sido manipulados o transformados antes de llegar a nuestra mesa, ya que, en general, la vida útil de los productos frescos es muy limitada si no se les aplica un sistema adecuado de conservación.

II.- OBJETIVOS

Evaluar los cambios físicos y químicos en el alimento a través del tiempo para cada temperatura.

Analizar el efecto de la temperatura sobre el crecimiento de microorganismos.

III.- FUNDAMENTO TEÓRICO

Cuando las empresas necesitan determinar la fecha de vencimiento de un alimento pueden utilizar los valores publicados en libros, copiar la fecha de un producto similar en el mercado o pueden llevar a cabo un estudio completo para evaluar las características sensoriales del alimento a lo largo de su vida de anaquel.Existe una gran dificultad para éste último caso, ya que los estudios de vida útil suelen requerir mucho tiempo y esfuerzo. El seguimiento de la vida útil forma parte de la etapa de desarrollo de un alimento y sin embargo no en todos los casos se otorga la dedicación necesaria. En ocasiones, las presiones por lanzar un producto al mercado provocan que se termine colocando la duración recomendada por la bibliografía o la de otro alimento parecido.

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Sin embargo, para una misma categoría de alimentos, que son afines en composición, la vida útil sensorial no siempre es la misma. Para ilustrarlo, se puede considerar sólo la esencia de sabor aplicada. La permanencia de la intensidad del sabor, la aparición de sabores oxidados y otros factores relacionados con el deterioro varían dependiendo del tipo de sabor, la calidad de las materias primas utilizadas, el estado físico en el que fue aplicado, los solventes, la matriz del alimento (ej. contenido graso), el proceso utilizado (ej. tratamiento térmico), packaging, etcétera.

Debido a esto, para asegurar el éxito del producto y evitar posibles dolores de cabeza, es recomendable invertir tiempo y esfuerzo en estudiar la vida útil sensorial de los alimentos y bebidas desarrollados como un paso previo a su lanzamiento al mercado.

El objetivo al determinar el final de la vida útil sensorial del alimento, es elegir un periodo lo más largo posible cuando se piensa desde el punto de vista económico de la empresa y a su vez se busca estar razonablemente seguro de que el consumidor no va a encontrar un sabor, textura y/ó apariencia extraños antes de la fecha de vencimiento. En este sentido la Evaluación Sensorial puede considerarse una herramienta eficaz al momento de analizar y estudiar las características y la aceptabilidad de los alimentos a lo largo de su vida útil.Esta metodología se utiliza para estimar la vida útil a temperatura normal de uso del alimento, a partir de datos obtenidos a temperaturas superiores. La ventaja operativa que tienen estos métodos es que llevan menos tiempo que los ensayos de vida útil a temperatura normal de almacenamiento.El hecho de trabajar a temperaturas superiores a la de uso permite que las reacciones de deterioro del alimento sean aceleradas. Sin embargo, se deben tener cuidados especiales a la hora de efectuar estos ensayos ya que el alimento o bebida está siendo sometido a temperaturas de almacenamiento que en la realidad nunca va a alcanzar y de esta manera, pueden acelerarse reacciones que en condiciones normales tardarían años en suceder.Un ejemplo de aplicación de ensayo acelerado puede presentarse cuando se desea reemplazar un ingrediente en una bebida. Como el producto ya existe en el mercado, se desea que la vida útil de la nueva bebida sea mejorada o que se mantenga en iguales condiciones que la bebida actual. En otras palabras, existe una referencia de producto cuya performance sensorial durante la vida útil debemos imitar o mejorar.

Se coloca como ejemplo una bebida sin alcohol 0% azúcar gasificada con sabor frutal. El objetivo es modificar una materia prima de la formulación sin que la estabilidad de la bebida sea perjudicada. Para esto, se puede ensayar un estudio

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acelerado de la vida útil sensorial, almacenando las dos bebidas (la actual y el reemplazo) a 37ºC. Ambos productos deben elaborarse el mismo día, con los mismos ingredientes y bajo las mismas condiciones. La única variable debe ser el ingrediente a reemplazar. Al realizar la prueba, se deben estandarizar tanto las condiciones del medio ambiente, como de las muestras a evaluar permitiendo que los datos obtenidos en las diferentes sesiones sean factibles de analizar estadísticamente.El estudio se puede llevar a cabo tomando periodos de evaluación sensorial una vez por semana. A cada tiempo de evaluación es posible realizar una evaluación global de las bebidas, (en cuyo caso se preguntará al evaluador si encuentra algo diferente), o de otra manera, se puede conducir el estudio enfocándose en algún atributo en particular, (en cuyo caso se le va a pedir al panel que realice la evaluación enfocándose en algún parámetro específico). Por ejemplo, se puede pedir al evaluador que diga cómo evalúa la intensidad del sabor, el nivel de sabor oxidado, sensación de frescura o el sabor relativo a la fruta fresca, etc. El objetivo en todos los casos será que la bebida con el ingrediente de reemplazo presente una estabilidad igual o mayor que la bebida de mercado.Es vital que para los ensayos descriptivos en donde se evalúan las diferencias entre dos muestras y a la vez se cuantifican esas diferencias se utilicen paneles entrenados.Teniendo en cuenta que el tiempo aproximado de vida útil de la bebida del ejemplo es de 6 meses, es interesante notar que el ensayo acelerado descripto es posible conducirlo en espacio de sólo un mes. De esta manera se podrá tener un cierto nivel de seguridad para realizar el lanzamiento del producto desarrollado, ya que el mismo fue evaluado sensorialmente para asegurarse de que la performance de la nueva bebida será igual o mejor que el producto actual. Sin embargo este tipo de ensayos a temperaturas más altas que la de uso no es posible de aplicar a todas las categorías de alimentos.

El tiempo en que un alimento se deteriora depende fundamentalmente de los factores externos a los que está expuesto:

Temperatura:

La temperatura es uno de los factores más relevantes en el crecimiento de los microorganismos. Y si pensamos en la seguridad alimentaria acaba siendo el más importante de todos. En lo que respecta a las toxiinfeccioes de origen alimentario, la utilización de temperatura inadecuada durante el procesado de los alimentos se apunta como la principal causa de toxiinfecciones.

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Tal y como ocurre en los restantes factores, todos los microorganismos necesitan de una determinada temperatura para desarrollarse a su velocidad máxima. Esta temperatura se designa temperatura óptima o ideal. Frecuentemente, los microorganismos son clasificados según la temperatura óptima de crecimiento en: Termófilos Son aquellos cuya temperatura óptima se situa entre 40ºC y 65ºC; Mesófilos Son microorganismos con una temperatura óptima entre 20ºC y 40ºC. Psicrófilos Son aquellos con una temperatura óptima de crecimiento de 15ºC o por bajo. Psicotróficos Son microorganismos que crecen entre 0ºC y 7ºC pero cuya temperatura ideal es entre 20ºC y 30ºC. Si la temperatura a la que los microorganismos son expuestos baja o aumenta, el crecimiento sera más lento. Por encima de la temperatura maxima o por bajo de la minima el crecimiento para, pero no siempre ocurre la muerte de los microorganismos. De forma general las temperaturas muy elevadas (las utilizadas en la cocción de los alimentos) permiten destruir gran parte de los microorganismos. No ocurre lo mismo con las temperaturas bajas. La congelación no causa la destrucción de los microorganismos, sólo los mantiene en un estado inactivo (Figura 3). La posterior descongelación permitirá que puedan desarrollarse nuevamente. La utilización correcta de temperaturas durante la manipulación y procesado de los alimentos es fundamental para su conservación.

Humedad relativa:

El agua es un bien esencial para la vida. No se conoce ningún ser vivo que no dependa de ella. Sin embargo hay diferentes grados de tolerancia a su mayor o menor disponibilidad. La disponibilidad de agua de un alimento es, uno de los principales factores que determina la facilidad con la que un determinado microorganismo puede crecer en él y consecuentemente deteriorarlo. El desarrollo de microorganismos en los productos alimenticios está, en gran parte, determinado por el agua disponible en el alimento. Desde siempre el hombre ha utilizado métodos, para reducir la cantidad de agua disponible aumentando así el tiempo de vida y la estabilidad microbiológica de los alimentos. El secado, el salado o la adición de azúcar, son métodos ancestrales de la conservación de alimentos cuyo principio básico reside en la disminución del agua disponible. Cuanto mayor sea la cantidad de azúcar o sal, menor será la cantidad de agua disponible y menor será la posibiliad de crecimiento microbiano. Tal y como ocurre con otros factores, también en lo que respecta al agua disponible, las exigencias mínimas para cada microorganismo son diferentes.

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De manera general, los mohos y las levaduras soportan ambientes con menos agua disponible que la mayoría de las bacterias. Aunque el crecimiento microbiano en un

Alimento no sea posible, no significa que los microorganismos no estén presentes en el mismo. Un gran número de microorganismos son capaces de mantenerse en estado latente en los alimentos cuya cantidad de agua es baja y después de la rehidratación pueden retomar la capacidad de crecer. En este caso, alimentos como el azúcar, la sal o la harina constituyen excelentes fuentes de microorganismos contaminantes durante la preparación de otros alimentos.

Oxigeno:

La presencia de oxígeno en el medio ambiente tiene también influencia en el tipo de Microorganismos que pueden crecer en un determinado alimento y en la velocidad a la que se multiplicarán. El uso de embalajes impermeables al aire tiene como consecuencia la disminución del oxígeno disponible de los alimentos. Actos habituales en la manipulación y procesado de los alimentos, acaban por tener influencia en la disponibilidad de oxígeno. Por ejemplo; el hervido hace que el oxígeno disponible se pierda. Por otro lado picar o remover la carne provoca un aumento en la concentración de oxígeno en el alimento.

Microorganismos:

Entre todos los tipos de microorganismos que intervienen en la alimentación, las bacterias forman el grupo más importante, tanto por su diversidad como por la mayor frecuencia de sus acciones. En condiciones favorables, son capaces de multiplicarse rápidamente a costa de los nutrientes de los alimentos, alterándolos o simplemente permaneciendo en ellos y, a veces, causando toxiinfecciones.

La relación entra la velocidad de reacción y la temperatura se expresa mediante la ecuación de Arrhenius:

Dónde:

K = cte. De la velocidad de reacción A = cte. Ea = energía de activación R = cte. universal de los gases (R=1.99 cal/mol)T = T absoluta

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IV.-MATERIALES Y MÉTODOS

A) MATERIALES

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Pollo Res

Yogurt

B) PROCEDIMIENTO

Medimos la acides

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Colocar 50 gr de muestra en una placa y colocar en una estufa a 80 °C y 5°C por 1 hora.

Tomamos la muestra de pollo, carne y yogur y refrigeramos a 5°C.

Medimos la acides

RESULTADOS:

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Titulamos con fenolftaleína

CARNE DE POLLO

DÍA VARIABLES T° AMBIENTE

01(11-12-13)

PH 6.0ACIDEZ 1.62

AW 0.757Pi estufa 50.01

Pi refriger 50.13

PRIMER DÍA DE ANALISIS LUEGO DE DEJAR LAS MUESTRAS EN LA REFRIGERADORA Y LA ESTUFA

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% A=Gx N xmEq x 100w

N = NaOH 0.1N mEq Acido Láctico = 0.09

FORMULAS PARA ANALISIS FISICOQUIMICO

% A=1.08 x0.1 x0.09 x1001ml

% A=1.62

DÍA VARIABLES T° REFRIGERACIÓN

T° ESTUFA

02(12-12-13)

PH 6.0 6.3ACIDEZ 1.39 2.342

AW 0.758 0.744Pi estufa 36.14

Pi refriger 47.91

SEGUNDO DÍA DE ANALISIS LUEGO DE DEJAR LAS MUESTRAS EN LA REFRIGERADORA Y LA ESTUFA

CARNE DE RES

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N = NaOH 0.1N mEq Acido Láctico = 0.09% A=1.5x 0.1 x0.09 x100

1ml

% A=1.35


T° ESTUFA

02(13-12-13)

PH 6.0 6.5ACIDEZ 1.26 2.853

AW 0.759 0.739Pi estufa 28.49

Pi refriger 45.67

DÍA VARIABLES T° AMBIENTE

01(11-12-13)

PH 6.5ACIDEZ 1.35

AW 0.753Pi estufa 50.08

Pi refriger 50.04



LECHE:

DÍA VARIABLES T° AMBIENTE01

(11-12-13)

PH 6.0

ACIDEZ 4.356

13



N = NaOH 0.1N mEq Acido Láctico = 0.09% A=0.44 x 0.1x 0.09 x100

1ml

% A=4.356


T° ESTUFA

02(12-12-13)

PH 6.0 6.5ACIDEZ 0.893 1.38

AW 0.748 0.743Pi estufa 35.42Pi refriger 47.83


T° ESTUFA

02(13-12-13)

PH 6.0 6.5ACIDEZ 1.008 1.44

AW 0.745 0.738Pi estufa 23.82Pi refriger 45.04


SEGUNDO DÍA DE ANALISIS LUEGO DE DEJAR LAS MUESTRAS EN LA

REFRIGERADORA Y LA ESTUFA

YOGURT

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N = NaOH 0.1N mEq Acido Láctico = 0.09

% A=1.08 x0.1 x0.09 x1001ml

% A=1.62


T° ESTUFA

02

(13-12-13)

PH 6.0 5.5

ACIDEZ 1.654 2.117


T° ESTUFA

02

(12-12-13)

PH 6.0 5.5

ACIDEZ 0.396 0.792

DÍA VARIABLES T° AMBIENTE01

(11-12-13)

PH 4.5

ACIDEZ 3.096



GRAFICOS PARA ANALIZAR LA INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA Y LA HUMEDAD

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T° ESTUFA

02

(13-12-13)

PH 4.5 4.5

ACIDEZ 1.856 2.213


T° ESTUFA

02

(12-12-13)

PH 4.5 4.5

ACIDEZ 0.855 1.539

ACIDEZ ESTUFA REFRIGERACIONINICIAL 1,62 1,62DIA1 2,342 1,39DIA2 2,853 1,26

16

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

0.5

1

1.5

2

2.5

3

CARNE DE POLLO

ESTUFAREFRIGERACION

DÍAS DE TRATAMIENTO

ACID

EZ

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50.725

0.730.735

0.740.745

0.750.755

0.760.765

HUMEDAD CARNE DE POLLO

refriestufa


AW

AW REFRIGER ESTUFAINICIAL 0,757 0,757DÍA 1 0,758 0,744DÍA2 0,759 0,739

REFRI ESTUFAINICAL 50,01 50,01DÍA1 47,91 36,14DÍA2 45,67 28,49

GRAFICOS PARA ANALIZAR LA INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA Y LA HUMEDAD DE LA CARNE DE RES:

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0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

10

20

30

40

50

60

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA

REFRIESTUFA


PESO

DE

LA M

UEST

RA

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

0.20.40.60.8

11.21.41.6

CARNE DE RES

REFRIGERACIONESTUFA


ACID

EZ

ACIDEZ ESTUFA REFRIGERACIONINICIAL 1.35 1.35DIA1 1.20 1,38DIA2 1,008 1,44

AW REFRIGER ESTUFAINICIAL 0,753 0,753DÍA 1 0,748 0,743DÍA2 0,745 0,738

GRAFICOS PARA ANALIZAR LA INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA Y LA HUMEDAD DE LA CARNE DE L E C H E:

REFRIG ESTUFA

INICIAL 4,356 4,356

DÍA 1 1,654 2,117

DÍA2 0,396 0,792

18

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50.73

0.735

0.74

0.745

0.75

0.755

HUMEDAD CARNE DE RES

refriestufa


AW

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

10

20

30

40

50

60

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA

refriestufa


AW

REFRI ESTUFAINICAL 50,04 50,08DÍA1 47,83 35,42DÍA2 45,04 23,82

GRAFICOS PARA ANALIZAR LA INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA Y LA HUMEDAD DE LA CARNE DE Y O G U R T:

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0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

1

2

3

4

5

ACIDEZ DE LA LECHE

refriestufa


ACID

EZ

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

0.51

1.52

2.53

3.54

4.55

ACIDEZ DEL YOGURT

refriestufa


ACID

EZ

refrigeradora

estufa

INICIAL 3,096 3,096DÍA 1 1,856 2,213DÍA2 0,855 1,539

VI.- DISCUSIÓN

La mayor o menor vida útil del producto depende de la naturaleza del

alimento en sí, pero también de otros factores como los procesos

higienizantes y de conservación a los que se someta, el envasado y las

condiciones de almacenamiento, como la temperatura y la humedad. La

vida útil se establece tras someter el alimento a condiciones controladas de

almacenamiento en alimentos frescos de vida corta, como los pescados y

mariscos, o, en el caso de productos muy estables, mediante procesos de

deterioro acelerado. Los datos que se obtienen se extrapolan después para

elaborar predicciones en situaciones reales de conservación. En ocasiones,

se pueden realizar valoraciones de la vida útil de un alimento con modelos

matemáticos que evalúan la tasa de crecimiento y muerte microbiana en el

producto.

Según Man y Jones (1997): describen que durante el proceso y

almacenamiento de los alimentos, ocurren varios cambios químicos donde

están involucrados los componentes internos del alimento y los factores

medioambientales externos. Estos cambios pueden causar la deterioración

del alimento y pueden reducir la vida útil. Los cambios químicos más

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importantes don asociados con la acción enzimática de muchos alimentos.

Por ejemplo, las frutas al cortarlas tienden a pardearse rápidamente debido

a la reacción de la fenolasa con los electrones de la célula que se libera al

cortar el tejido en presencia de oxígeno.

Es importante saber importancia de la temperatura en las velocidades de

reacciones y que esto es reconocido por mucho tiempo. Generalmente, la

velocidad de reacción se incrementa conforme la temperatura aumenta.

VII.- CONCLUSIONES

La temperatura tiene gran influencia crecimiento de los microorganismos, ya que es un factor importante en el crecimientos de estos. En temperaturas muy altas los microorganismos se inhiben así también sucede lo mismo en la refrigeración.

La temperatura es un factor externo que tiene gran importancia es por ello que debemos tomar en cuenta los parámetros al cual debemos de conservar el alimento para poder alargar la vida útil.

Se logro comprobar los índices de pH del pollo, carne y yogurt experimentalmente (6.5,6.0 4.5 respectivamente).

Logramos evaluar al paso de los días tanto los cambios físicos como químicos a través de los cambios de ph. y humedad y los cambios que la temperatura causa en estos.

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VIII.- FUENTES BIBLIOGRÁFICAS

Andrews WH. 1995. Microbiological Methods. en: AOAC Official

Guinebretiere MH et al. 2001. Appl. Environ. Microbiol. 67: 4520.

Examination of Foods. APHA, Washington, pag 515, 533, 561.

Webb TE, Mundt JO. 1978. Appl. Environ. Microbiol. 35: 655.

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http://www.edutecne.utn.edu.ar/sem_fi_qui_micrb_09/

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