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Universidad Católica Agropecuaria del Trópico Seco Pbro. “Francisco Luis Espinoza Pineda” Fundación 1968-2011 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Contenido Microbiología de los Alimentos Introducción Importancia de la Microbiología de los Alimentos Los Microorganismos como Productores de Alimentos Los Microorganismos como Agentes de Deterioro de Alimentos Relación de Microbiología con la Agroindustria Microorganismos Introducción Levaduras Levadura Química Mohos Bacterias Factores Intrínsecos y Extrínsecos de la Microbiología Factores que Afectan al Crecimiento de los Microorganismos en los Alimentos Temperatura Refrigeración Congelación Altas Temperaturas Actividad de Agua Reducida PH y Acidez Potencial Redox Fermentación Tipos de Fermentaciones Fermentación Acética Fermentación Alcohólica Fermentación Butírica Fermentación Láctica Productos Fermentados Envenenamiento por Alimentos Microbiología de Alimentos Página 2 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Descomposición de los Alimentos Introducción Reacciones Enzimáticas Calor y Frió Deterioro de Vegetales. Deterioro de Frutas. Deterioro de Carnes y Pescados Frescos y Procesados. Deterioro de Carnes de Vaca, Cerdo y Similares. Otros Productos. Control de Calidad de Productos Pecuarios Introducción Manipulación Higiénica De Los Alimentos Control De Productos Control Físico Control Químico Control Microbiológico Tipos de Conservación de los Alimentos Deshidratación Ahumado Irradiación Adición de Sustancias Químicas Control Sanitario Bibliografía Bibliografía Web Microbiología de Alimentos Página 3 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Microbiología de los alimentos La microbiología es el estudio de los microorganismos, de su biología, su ecología y, en nuestro caso, sus aplicaciones. Esta definición hace necesaria la de tres conceptos que se incluyen en ella: microorganismo, biología y ecología. Por otra parte, en el caso de la microbiología de alimentos la expresión "aplicación de los microorganismos" también debe ser aclarada. Por microorganismo entendemos cualquier organismo vivo que no sea visible a simple vista. Esta definición operativa queda desbordada cuando se comprueba que organismos estructuralmente similares a los que sólo son observables a simple vista, pueden tener tamaños macroscópicos. Así, las levaduras, mohos, bacterias Por otra parte, organismos pluricelulares pueden ser de tamaño tan pequeño que entren dentro de la definición anterior sin dejar por ello de ser estructuralmente tan complejos como cualquier animal superior. Importancia de la microbiología de los alimentos La microbiología de los alimentos es la parte de la microbiología que trata de los procesos en los que los microorganismos influyen en las características de los productos de consumo alimenticio humano o animal. La microbiología de alimentos, por consiguiente, engloba aspectos de ecología microbiana y de biotecnología para la producción. Se pueden distinguir dos aspectos diferentes en la microbiología de alimentos: Los microorganismos como productores de alimentos Desde los tiempos históricos más remotos se han utilizado microorganismos para producir alimentos. Los procesos microbianos dan lugar a alteraciones en los mismos que les confieren más resistencia al deterioro o unas características organolépticas (sabor, textura, etc.) más deseables. Microbiología de Alimentos Página 4 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas La mayoría de los procesos de fabricación de alimentos en los que intervienen microorganismos se basan en la producción de procesos fermentativos, principalmente de fermentación láctica, de los materiales de partida. Esta fermentación suele ser llevada a cabo por bacterias del grupo láctico. Como consecuencia de ella, se produce un descenso del pH. Los alimentos fermentados comprenden productos lácteos, cárnicos, vegetales fermentados, pan y similares y productos alcohólicos. Los microorganismos como agentes de deterioro de alimentos Se considera alimento deteriorado aquel dañado por agentes microbianos, químicos o físicos de forma que es inaceptable para el consumo humano. El deterioro de alimentos es una causa de pérdidas económicas muy importante: aproximadamente el 20% de las frutas y verduras recolectadas se pierden por deterioro microbiano producido por alguna de las 250 enfermedades de mercado. Los agentes causantes de deterioro pueden ser bacterias, mohos y levaduras; siendo bacterias y mohos lo más importantes. De todos los microorganismos presentes en un alimento sólo algunos son capaces de multiplicarse activamente sobre el alimento por lo que resultando seleccionados con el tiempo de forma que la población heterogénea inicial presente en el alimento va quedando reducida a poblaciones más homogéneas y a, finalmente, un solo tipo de microorganismos que consiguen colonizar todo el alimento desplazando a los demás. Por consiguiente, durante el proceso de deterioro se va seleccionando una población o tipo de microorganismos predominante de forma que la variedad inicial indica poco deterioro y refleja las poblaciones iníciales. Los microorganismos como agentes patógenos transmitidos por alimentos Por otra parte, ciertos microorganismos patógenos son potencialmente transmisibles a través de los alimentos. En estos casos, las patologías que se Microbiología de Alimentos Página 5 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas producen suelen ser de carácter gastrointestinal, aunque pueden dar lugar a cuadros más extendidos en el organismo e, incluso, a septicemias. Las patologías asociadas a alimentos pueden aparecer como casos aislados, cuando el mal procesamiento del alimento se ha producido a nivel particular; pero suelen asociarse a brotes epidémicos más o menos extendidos en el territorio; por ejemplo, el número de brotes epidémicos asociados a alimentos durante los últimos años en todo el territorio nacional ha oscilado entre 900 y 1000 brotes anuales. Las patologías asociadas a transmisión alimentaria pueden ser de dos tipos: infecciones alimentarias producidas por la ingestión de microorganismos o intoxicaciones alimentarias producidas como consecuencia de la ingestión de toxinas bacterianas producidas por microorganismos presentes en los alimentos. En ciertos casos, pueden producirse alergias alimentarias causadas por la presencia de microorganismos. En cualquier caso, para que se produzca una toxiinfección es necesario que el microorganismo haya producido: a) Suficiente número para colonizar el intestino. b) Suficiente número para intoxicar el intestino. c) Cantidades de toxina significativas. Los tipos de microorganismos patógenos con importancia alimentaria comprenden bacterias, protozoos y virus, en el caso de las infecciones alimentarias, y bacterias y hongos (mohos) en el caso de las intoxicaciones. Para que una bacteria pueda causar una infección, además de las condiciones anteriores es necesario que el microorganismo presente un rango de temperaturas de crecimiento compatible con la temperatura corporal de los organismos superiores (40ºC). Esto es la causa de que patógenos vegetales no sean Microbiología de Alimentos Página 6 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas patógenos animales y que la mayoría de psicrófilos y psicrótrofos no sean de gran relevancia en patología. Por su parte, un virus será patógeno únicamente en el caso de que las células animales presenten los receptores necesarios para que el virus pueda adsorberse a ellas. Esta es la razón por la que hay especificidad de reino entre virus animales, vegetales y bacterianos sin infecciones cruzadas entre reinos. La procedencia del microorganismo patógeno puede ser de dos tipos: microorganismos endógenos presentes en el interior del alimento, y microorganismos exógenos depositados en la superficie del alimento. Los primeros suelen estar asociados a alimentos animales ya que los patógenos de animales pueden serlo de humanos, mientras que los patógenos vegetales no pueden serlo debido a las diferencias entre ambos tipos de microorganismos. Por último, debido a la importancia en salud pública de las toxiinfecciones alimentarias, en muchos casos, al control destinado a evitar el consumo de productos elaborados en condiciones deficientes y que, por tanto, sean potencialmente peligrosos. Para ello, ha tenerse en cuenta, a la hora de realizar un análisis microbiológico de alimentos: a) Las fuentes de contaminación del alimento. b) Las rutas de infección del patógeno. c) La resistencia de los patógenos a condiciones adversas. d) Las necesidades de crecimiento de los patógenos. e) Minimizar la contaminación y el crecimiento de los microorganismos. f) Técnicas de detección y aislamiento. g) Método de muestreo proporcional al riesgo. Microbiología de Alimentos Página 7 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Todo lo anterior obliga a la regulación legal de las características microbiológicas de cada alimento, lo que comprende la definición de cada alimento o producto alimentario y las regulaciones sobre la tolerancia del número de microorganismos permisibles. (Los llamados valores de referencia). Relación de microbiología con la agroindustria La microbiología industrial es la disciplina que utiliza los microorganismos, generalmente cultivados a gran escala, para obtener productos comerciales de valor o para realizar importantes transformaciones químicas. La microbiología industrial se originó con procesos de fermentación alcohólica tales como los de la fabricación del vino y de la cerveza. Posteriormente se desarrollaron procesos microbianos para la producción de compuestos farmacéuticos (como los antibióticos), aditivos alimentarios (como aminoácidos), enzimas y compuestos químicos tales como el butanol y el ácido cítrico. Todos estos procesos microbiológicos industriales se basaban en la potenciación de reacciones metabólicas que los microorganismos ya eran capaces de llevar a cabo, con el fin, en la mayoría de los casos, de aumentar la producción del compuesto de interés. La producción de bebidas alcohólicas, tales como el vino blanco y el vino tinto que se muestran en la imagen, implican la utilización a gran escala de los microorganismos y es precisamente una de las numerosas áreas de la microbiología industrial. Microbiología de Alimentos Página 8 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Microorganismos Un microorganismo, también llamado microbio u organismo microscópico, es un ser vivo que sólo puede visualizarse con el microscopio. En este grupo están incluidos las bacterias, los virus, los mohos y las levaduras. Algunos microorganismos pueden causar el deterioro de los alimentos entre los cuales se encuentran los microorganismos patógenos, que a su vez pueden ocasionar enfermedades debido al consumo de alimentos contaminados. Adicionalmente, existen ciertos microorganismos patógenos que no causan un deterioro visible en el alimento. Sin embargo, por otro lado existen también algunos microorganismos que son beneficiosos y que pueden ser usados en el procesamiento de los alimentos con la finalidad de prolongar su tiempo de vida o de cambiar las propiedades de los mismos (por ejemplo, para la fermentación llevada a cabo para la elaboración de las salchichas, el yogur y los quesos). Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscópicos unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la fermentación de hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias. A veces suelen estar unidos entre sí formando cadenas. Producen enzimas capaces de descomponer diversos sustratos, principalmente los azúcares. Microbiología de Alimentos Página 9 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Una de las levaduras más conocidas es la especie (Saccharomyces cerevisiae.) Esta levadura tiene la facultad de crecer en forma anaerobia realizando fermentación alcohólica. Por esta razón se emplea en muchos procesos de fermentación industrial, de forma similar a la levadura química, por ejemplo en la producción de cerveza, vino, hidromiel, pan, producción de antibióticos, etc.. La función principal de las levaduras en la industria panadera es la fermentación de los azúcares presentes en la harina o adicionada a la masa. Levadura química Una levadura química es un producto químico que permite dar esponjosidad a una masa. Se trata de una mezcla de un ácido no tóxico (como el cítrico o el tartárico) y una sal de un ácido o base débil, generalmente carbonato o bicarbonato, para elevar una masa, confiriéndole esponjosidad. El mecanismo de reacción es el siguiente: El ácido reacciona con el bicarbonato produciendo burbujas de CO2, y dando volumen a la masa. Se diferencia de la levadura biológica en que el efecto de esta última es mucho más lenta, mientras que la levadura química actúa de inmediato y es perceptible a la vista. Mohos El moho es un hongo que se encuentra tanto al aire libre como en interiores. Existen muchas especies de hongos; se estima que puede haber decenas de miles, quizá más de trescientas mil. Los mohos crecen mejor en condiciones cálidas y húmedas; se reproducen y propagan mediante esporas. Las esporas del moho pueden sobrevivir en variadas Microbiología de Alimentos Página 10 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas condiciones ambientales, como la extrema sequedad, aunque no favorecen el crecimiento normal del moho. El moho es un organismo vivo, aunque no es ni una planta ni un animal. El moho es un tipo de hongo. Los hongos son un grupo de organismos bastante comunes que tienen una importante función en el medio ambiente. La penicilina, un antibiótico que ha salvado muchas vidas, es una sustancia producida por un tipo de moho. Estos y otros mohos también crecen en el pan y en otros tipos de alimentos, haciéndolos incomestibles. EL moho que se ve en algunos alimentos puede ser parte del proceso de elaboración del producto, como en el caso de ciertos quesos importados o puede indicar que el alimento no se debe comer y debe desecharlo. Algunos tipos de moho son beneficiosos y otros, productores de toxinas, pueden causar una enfermedad. El moho tiene ramas y raíces muy parecidas a un hilo muy delgado. Puede ser difícil ver las raíces del moho en un alimento y pueden haber penetrado muy profundamente en el alimento. Un alimento enmohecido puede tener también bacterias invisibles a simple vista. Las toxinas que producen ciertos tipos de moho se encuentran principalmente en cultivos de granos y de nueces pero se sabe que también pueden encontrarse en el apio, el jugo de uva, las manzanas y otras frutas y verduras. Algunos tipos de moho deleitan a ciertos paladares al dar el característico sabor y aroma de los elegantes quesos tipo Roquefort de venas azuladas o los quesos Brie y Camembert, cuya superficie está cubierta de un moho blanco. Estos tipos de moho que se usan en la producción de estos quesos se pueden comer sin ningún peligro. Microbiología de Alimentos Página 11 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas El control del moho depende mucho de la limpieza. Las molestas reacciones alérgicas y respiratorias, resultado de las toxinas que producen ciertos mohos, pueden prevenirse con un régimen de limpieza para eliminar el moho visible y detener el desarrollo del moho que no puede verse a simple vista. Bacterias Muchas industrias dependen en parte o enteramente de la acción bacteriana. cantidad de Gran sustancias químicas importantes como alcohol etílico, ácido acético, alcohol butílico y acetona son producidas por bacterias se emplean específicas. También bacterias para el curado de tabaco, el curtido de cueros, caucho, algodón, bacterias Lactobasillus) etc. (a Las menudo junto con levaduras y mohos, se han utilizado durante miles de años para la preparación de alimentos fermentados tales como queso, mantequilla, encurtidos, salsa de soja, vinagre, vino y yogurt. Microbiología de Alimentos Página 12 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Factores intrínsecos y extrínsecos de la microbiología Factores intrínsecos: Constituyen los derivados de la composición del alimento: actividad de agua (aw), pH, potencial Redox, nutrientes, estructura del alimento, agentes antimicrobianos presentes, etc. Factores extrínsecos: Derivados de la condiciones físicas del ambiente en el que se almacena el alimento. Factores implícitos: Comprenden las relaciones entre los microorganismos establecidas como consecuencia de los factores. Diferentes tipos de alimentos son diferentemente atacables por microorganismos. Así cada tipo de alimento se deteriora por acción de un tipo de microorganismo concreto estableciéndose una asociación es específica entre el microorganismo alterante y el producto alterado: así, por ejemplo, las carnes son los alimentos más fácilmente deteriorables debido a las favorables condiciones para el crecimiento de microorganismos derivadas de los factores anteriores. Factores que afectan al crecimiento de los microorganismos en los alimentos: 1. Temperatura: Refrigeración Congelación Altas temperaturas 2. Actividad de agua reducida. 3. El pH y la acidez. 4. Potencial Redox. Microbiología de Alimentos Página 13 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Temperatura: Según su comportamiento frente a la temperatura, los organismos pueden ser termófilos, mesófilos y psicrotrofos. Refrigeración: A temperaturas inferiores a la óptima, la velocidad de crecimiento de los microorganismos disminuye y los periodos de latencia se alargan mucho. A una temperatura de refrigeración (0 - 5º C) los organismos psicrófilos crecen más rápidamente que los mesófilos. Por tanto, la baja temperatura supone un factor de selección de la flora del alimento de gran importancia. Cuando se enfría rápidamente un alimento muchas de las bacterias mesófilas que normalmente resistirían la temperatura de refrigeración, mueren como consecuencia del «choque de frío». Esto es más frecuente en Gram-negativas que en Gram-positivas. A baja temperatura las rutas metabólicas de los microorganismos se ven alteradas, como consecuencia de su adaptación al frío. Estos cambios metabólicos pueden dar lugar a que se produzcan deterioros diferentes, causados por los mismos microorganismos a diferentes temperaturas. El deterioro de alimentos refrigerados se produce por microorganismos psicrofilos porque, aunque sus velocidades de crecimiento son lentas, los periodos de almacenamiento son muy prolongados. Los microorganismos patógenos son, en su mayoría, mesófilos y no muestran crecimiento apreciable, ni formación de toxinas, a temperaturas de refrigeración correctas. Ahora bien, si la temperatura no es controlada rigurosamente puede producirse un desarrollo muy peligroso rápidamente. Congelación: La congelación detiene el crecimiento de todos los microorganismos. Los superiores (hongos, levaduras) son más sensibles que las bacterias y mueren. Microbiología de Alimentos Página 14 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas A temperaturas más bajas (-30º C) la supervivencia de las bacterias es mayor que en temperaturas de congelación más altas (-2 a -10º C), sin embargo estas temperaturas también deterioran el alimento más que las más bajas. La congelación puede producir lesiones subletales en los microorganismos contaminantes de un alimento. Este aspecto hay que considerarlo al hacer control microbiológico. Durante la congelación la carga microbiana continúa disminuyendo. Sin embargo, las actividades enzimáticas de las bacterias pueden continuar dando lugar a más deterioro. Tras la congelación los microorganismos supervivientes pueden desarrollarse en un ambiente en el que la rotura de la integridad estructural del alimento como consecuencia de la congelación puede producir un ambiente favorable para el deterioro microbiano. Altas temperaturas: Las temperaturas superiores a las de crecimiento óptimo producen inevitablemente la muerte del microorganismo o le producen lesiones sub-letales. Las células lesionadas pueden permanecer viables; pero son incapaces de multiplicarse hasta que la lesión haya sido reparada. Aunque se han observado excepciones, está perfectamente establecido que la cinética de termo destrucción bacteriana es logarítmica. Se pueden determinar para cada microorganismo y alimento los valores de termo destrucción. La velocidad de termo destrucción se ve afectada por factores intrínsecos (diferencia de resistencia entre esporas y células vegetativas), factores ambientales que influyen el crecimiento de los microorganismos (edad, Microbiología de Alimentos Página 15 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas temperatura, medio de cultivo) y factores ambientales que actúan durante el tratamiento térmico (pH, aw tipo de alimento, sales, etc.). Actividad de Agua Reducida. Los microorganismos requieren la presencia de agua, en una forma disponible, para que puedan crecer y llevar a cabo sus funciones metabólicas. La mejor forma de medir la disponibilidad de agua es mediante la actividad de agua (aw). La aw de un alimento puede reducirse aumentando la concentración de solutos en la fase acuosa de los alimentos mediante la extracción del agua o mediante la adición de solutos. La deshidratación es un método de conservación de los alimentos basado en la reducción de la aw, durante el curado y el salazonado, así como en el almíbar y otros alimentos azucarado son los solutos los que, al ser añadidos, descienden la aw. Un pequeño descenso de la aw es, a menudo, suficiente para evitar la alteración del alimento, siempre que esta reducción vaya acompañada por otros factores antimicrobianos. La mayoría de las bacterias y hongos crece bien a aw entre 0,98 y 0,995; a valores aw más bajos la velocidad de crecimiento y la masa celular disminuyen a la vez que la duración de la fase de latencia aumenta hasta llegar al infinito (cesa el crecimiento). Algunos tipos de microorganismos son capaces de crecer en condiciones de alto contenido de sal (Baja aw). Dependiendo de la capacidad de supervivencia a baja aw se denominan osmófilos, xerófilos y halófilos (según va aumentando su requerimiento de sal). Microbiología de Alimentos Página 16 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas La baja aw reduce también la tasa de mortalidad de las bacterias: una baja aw protege los microorganismos durante tratamientos térmicos. PH Y Acidez: En general, la presencia de ácidos en el alimento produce una drástica reducción de la supervivencia de los microorganismos. Los ácidos fuertes (inorgánicos) producen una rápida bajada del pH externo, aunque su presencia en la mayoría de los alimentos es inaceptable. Los ácidos orgánicos débiles son más efectivos que los inorgánicos en la acidificación del medio intracelular; se supone que esto ocurre porque es más fácil su difusión a través de la membrana celular en su forma no disociada y posteriormente se disocian en el interior de la célula inhibiendo el transporte celular y la actividad enzimática. La mayoría de los microorganismos crecen a pH entre 5 y 8, en general de hongos y las levaduras son capaces de crecer a pH más bajos que las bacterias. Puesto que la acidificación del interior celular conduce a la pérdida del transporte de nutrientes, los microorganismos no pueden generar más energía de mantenimiento y, a una velocidad variable según las especies, se produce la muerte celular. Potencial Redox: Se piensa que el potencial redox es un importante factor selectivo en todos los ambientes, incluidos los alimentos, que probablemente influye en los tipos de microorganismos presentes y en su metabolismo. El potencial redox indica las relaciones de oxígeno de los microorganismos vivos y puede ser utilizado para especificar el ambiente en que un microorganismo es capaz de generar energía y sintetizar nuevas células sin recurrir al oxígeno molecular: los microorganismos aerobios requieren valores redox positivos y los anaerobios negativos. Cada tipo de microorganismo sólo puede vivir en un estrecho rango de valores redox. Microbiología de Alimentos Página 17 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Fermentación La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleta, totalmente anaeróbico, siendo el producto final un compuesto finales son orgánico. los que Estos productos caracterizan los diversos tipos de fermentaciones. Las fermentaciones pueden ser: naturales, cuando las condiciones ambientales permiten la interacción de los microorganismos y los sustratos orgánicos susceptibles; o artificiales, cuando el hombre propicia condiciones y el contacto referido. Son propias de los microorganismos, como algunas bacterias y levaduras. En la industria la fermentación puede ser oxidativa, es decir, en presencia de oxígeno, pero es una oxidación aeróbica incompleta, como la producción de ácido acético a partir de etanol. Tipos de fermentaciones Fermentación acética Fermentación alcohólica Fermentación láctica Fermentación Butírica Fermentación acética La fermentación acética es la fermentación bacteriana por Acetobacter, un género de bacterias aeróbicas, que transforma el alcohol en ácido acético. La fermentación acética del vino proporciona el vinagre. Microbiología de Alimentos Página 18 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas La formación de ácido acético resulta de la oxidación del alcohol por la bacteria del vinagre en presencia del oxígeno del aire. Estas bacterias, a diferencia de las levaduras productoras de alcohol, requieren un suministro generoso de oxígeno para su crecimiento y actividad. El cambio que ocurre es descrito generalmente por la ecuación: C2H5OH + O2 → Acetobacter aceti → CH3COOH + H20 Hay otros muchos tipos de fermentación que se producen de forma natural, como la formación de ácido butanoico cuando la mantequilla se vuelve rancia. Fermentación alcohólica La fermentación alcohólica (denominada también como fermentación del etanol o incluso fermentación etílica) es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire (oxígeno - O2), originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (por regla general azúcares: como pueden ser por ejemplo la glucosa, la fructosa, la sacarosa, el almidón, etc.) para obtener como productos finales: un alcohol en forma de etanol (cuya fórmula química es: CH3-CH2-OH), dióxido de carbono (CO2) en forma de gas y unas moléculas de ATP que consumen los propios microorganismos en su metabolismo celular energético anaeróbico. El etanol resultante se emplea en la elaboración de algunas bebidas alcohólicas, tales como el vino, la cerveza, la sidra, el cava, etc. Aunque en la actualidad se empieza a sintetizar también etanol mediante la fermentación a nivel industrial a gran escala para ser empleado como biocombustible. La fermentación alcohólica tiene como finalidad biológica proporcionar energía anaeróbica a los microorganismos unicelulares (levaduras) en ausencia de oxígeno para ello disocian las moléculas de glucosa y obtienen la energía necesaria para sobrevivir, produciendo el alcohol y CO 2 como desechos Microbiología de Alimentos Página 19 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas consecuencia de la fermentación. Las levaduras y bacterias causantes de este fenómeno son microorganismos muy habituales en las frutas y cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los productos fermentados . Una de las principales características de estos microorganismos es que viven en ambientes completamente carentes de oxígeno (O2), máxime durante la reacción química, por esta razón se dice que la fermentación alcohólica es un proceso anaeróbico. La fermentación alcohólica es un proceso anaeróbico que además de generar etanol desprende grandes cantidades de dióxido de carbono (CO 2) además de energía para el metabolismo de las bacterias anaeróbicas y levaduras Fermentación butírica La fermentación butírica (descubierta por Louis Pasteur) es la conversión de los glúcidos en ácido butírico por acción de bacterias de la especie Clostridium boturicius en ausencia de oxígeno. Se produce a partir de la lactosa con formación de ácido butírico y gas. Es característica de las bacterias del género Clostridium y se caracteriza por la aparición de olores pútridos y desagradables. Se puede producir durante el proceso de ensilado si la cantidad de azúcares en el pasto no es lo suficientemente grande como para producir una cantidad de ácido láctico que garantice un pH inferior a 5. Fermentación láctica La fermentación láctica es un proceso celular anaeróbico donde se utiliza glucosa para obtener energía y donde el producto de desecho es el ácido láctico. Un ejemplo de este tipo de fermentación es la acidificación de la leche. Ciertas bacterias Lactobacillus, Estreptococos, al desarrollarse en la leche utilizan la lactosa (azúcar de leche) como fuente de energía. La lactosa, al fermentar, produce energía que es aprovechada por las bacterias y el ácido láctico es Microbiología de Alimentos Página 20 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas eliminado. La coagulación de la leche (cuajada) resulta de la precipitación de las proteínas de la leche, y ocurre por el descenso de pH debido a la presencia de ácido láctico. Este proceso es la base para la obtención del yogur. El ácido láctico, dado que otorga acidez al medio, tiene excelentes propiedades conservantes de los alimentos Productos Fermentados Los alimentos fermentados son aquellos cuyo procesamiento involucra el crecimiento y actividad de microorganismos como mohos, bacterias o levaduras (hongos microscópicos). En esta categoría se encuentran el yogur, el Chocourt y otros. La fermentación en alimentos seguramente fue descubierta en forma accidental, y gracias a esto se han podido conservar alimentos por largos períodos de tiempo. En la actualidad consumimos una gran variedad de alimentos que han sufrido un proceso de fermentación y que son familiares: el vino, la cerveza, la salsa de soja, el vinagre, los quesos, el yogur y el pan. Envenenamiento por alimentos El envenenamiento alimentario por bacterias es causado por toxinas elaboradas por microorganismos. Los alimentos que más a menudo son responsables de este tipo de intoxicación son: jamón, salchichas, carne seca, leche, crema y huevos. El proceso por contaminación bacteriana de los alimentos usualmente se cura por sí mismo (auto limitante), ya que las bacterias no continúan proliferando en presencia de la flora bacteriana normal. Los síntomas se deben a los efectos locales de las toxinas. El índice de mortalidad es cercano al 1%. Microbiología de Alimentos Página 21 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas El consumo de alimentos contaminados tiene por consecuencia la aparición de varios síndromes gastrointestinales, los cuales se diferencian fácilmente por la duración del período de incubación. Es probable un proceso relacionado con alimentos cuando una o más personas desarrollan síntomas gastrointestinales o neurológicos dentro de las 72 horas siguientes a la ingestión de una misma comida. Al cabo de 1-6 horas de la ingestión de toxina preformada de Staphylococcus, aparecen náuseas intensas, vómitos, calambres abdominales y diarrea acuosa. La toxina se forma en alimentos preparados y conservados en forma indebida. Los dolores cólicos abdominales y la diarrea acuosa que comienzan a las 6-16 horas de la ingestión de alimentos pueden ser consecuencia de los efectos de toxinas producidas por Clostridium perfringens; son poco frecuentes los vómitos, y el proceso se resuelve espontáneamente en 24 horas. La gastroenteritis relacionada con alimentos que surge entre las 24 y 72 horas de una comida, suele deberse a Salmonella, Shigella o Escherichia coolí. Por su parte, el desarrollo simultáneo de debilidad o parálisis y gastroenteritis es muy sugestivo de ingestión de la potente toxina del Clostridium botulinum. Descomposición de los alimentos La alteración de los alimentos consiste en todos aquellos cambios de origen biótico o abiótico que hacen que el alimento no sea adecuado para el consumo. El deterioro causado por microorganismos es resultado de las relaciones ecológicas entre el alimento y el microorganismo. Para poder predecirlo y controlarlo hay que conocer las características del alimento como medio soporte del crecimiento de microorganismos y los microorganismos que colonizan habitualmente dicho alimento. Microbiología de Alimentos Página 22 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Las causas principales de la descomposición de los alimentos incluyen las siguientes: 1) el crecimiento y la actividad de microorganismos, especialmente levaduras, bacterias y mohos 2) la actividad de las enzimas naturales de los alimentos 3) los insectos, parásitos y roedores 4) la temperatura tanto alta como baja 5) la humedad y la sequedad 6) el aire y, más particularmente el oxigeno 8) el tiempo. (Potter, 1973) Estos factores no trabajan aisladamente. Las bacterias, los insectos y la luz, por ejemplo, pueden actuar simultáneamente para descomponer los alimentos en el campo o en la bodega. Asimismo, factores como el calor, la humedad y el aire pueden influir en la proliferación y actividad de las bacterias, lo mismo que en la actividad química de las enzimas naturales de los alimentos. Los factores principales de la descomposición de alimentos incluyen los siguientes factores: Factores químicos Factores físicos Factores microbiológicos Además el descomposición de los alimentos tienen que ver el crecimiento y la actividad de los microorganismos, especialmente levaduras, bacterias y mohos, y el desarrollo de las reacciones enzimaticas naturales de los alimentos, temperaturas altas y bajas, cantidad de oxigeno, la luz y el tiempo de almacenamiento. Microbiología de Alimentos Página 23 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Oscurecimiento enzimático La enzima responsable del color café que aparece sobre las superficies cortadas de ciertas frutas y legumbres es la fenolasa. Fenolasa es un término genérico que incluye a la terminología que describe a la enzima que cataliza la oxidación de las sustancias mono y ortodifenolicas. Así pues, las fenolasas abarcan a la fenoloxidasa, tirosinasa, polifenoloxidasa, catecolasa, cresolasa, oxidasa de las papas, oxidasa de los camotes, complejo de fenolasa, sistema de Fenolasa, etc. Las reacciones que cataliza son: La oxidación de los o-dihidroxifenolesa o-quinonas La hidroxilación de ciertos monohidroxifenoles a dihidroxifenoles La fenolasa fue descubierta por C. Bertrand a fines del s. XIX; demostró que el oscurecimiento de los hongos se debía a la oxidación enzimática de la tirosina a aminoácido fenólico. La fenolasa está ampliamente distribuida en plantas y animales. Entre las plantas que contienen la enzima se encuentran la calabaza, cítricos, raíces, plátanos, ciruelas, duraznos, peras, manzanas, aguacates, camotes y papas, mangos, berenjenas, melones, trigo, espinacas, tomates, aceitunas, té y otras. La fenolasa es distinta a la lacasa. Esta última enzima, observada por primera vez en 1883 por H. Yoshiba en el látex del árbol de la laca, oxida a los fenoles polihidroxílicos y a los compuestos relacionados a ellos como el catecol, la hidroquinona, el piragalol y la p-fenilendiamina, pero no oxida a los monofenoles, en tanto que la fenolasa oxida a los fenoles tanto monohidroxílicos como polihidroxílicos. Se ha informado de la presencia de lacasa en muchas plantas, por ejemplo: papas, remolacha, manzanas y coles. Microbiología de Alimentos Página 24 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Propiedades fisicoquímicas La fenolasa es una enzima homogénea, con un peso molecular de 128000, calculada a partir de la constante de sedimentación y el volumen especifico parcial. El contenido de cobre de la fenolasa es de 0.2%. Este valor concuerda con un contenido de cuatro moléculas de cobre por molécula de enzima. La fenolasa pura es incolora y la lacasa pura es azul. Control de oscurecimiento por la fenolasa en los alimentos El oscurecimiento enzimático de los alimentos generalmente es un cambio adverso en lo que respecta a la aceptación del alimento. La menor aceptación resulta no solo por el desarrollo de un color extraño en un producto, sino también por la formación de un sabor distinto que acompaña el oscurecimiento. La fenolasa como la mayoría de las proteínas puede desnaturalizarse (inactivarse) por medio del calor. En productos como verduras que, en último término se consumirán en forma cocinada, la inactivación por el calor por el blanqueo con vapor es el método más directo para inactivar a la fenolasa. Por supuesto debe un sobrecalentamiento. La inactivación por el calor de la fenolasa en la fruta puede producir un sabor a cocido, una destrucción del sabor natural y reblandecimiento de la textura. En su mayor parte, la inactivación por el calor de la fenolasa en los productos de frutas se ha aplicado a jugos y purés de frutas o a la materia prima que va a utilizarse en tales productos. No es necesario tener temperaturas de 100 ºC para lograr la inactivación completa. El ácido ascórbico es un efectivo agente reductor y como tal reduce a las oquinonas formadas por la acción de la fenolasa sobre los compuestos ohidroxifenólicos originales. Así pues, las reacciones de las o-quinonas que Microbiología de Alimentos Página 25 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas provocaron la formación de sustancias de color café, puede evitarse con el ácido ascórbico. La prevención del oscurecimiento se prolonga mientras exista ácido ascórbico residual. El tratamiento de los segmentos de manzana con ácido ascórbico es de poca utilidad para evitar el oscurecimiento, a causa del oxígeno en la atmósfera interior de la manzana. Otro método desarrollado para el control del oscurecimiento enzimático involucra la deshidratación parcial (reducción al 50% de su peso original) por osmosis en azúcar o jarabe. Después de escurrir la fruta se congela o se seca aun más en aire o en un secador al vacío. El azúcar o el jarabe inhiben el crecimiento enzimático por deshidratación completa y también protegen eficazmente el sabor. Oscurecimiento no enzimático Casi todos los alimentos procesados se sujetan a reacciones en las que aparece el color café. Estas reacciones de “oscurecimiento” no enzimáticos son inducidas por el calor, la degradación y las reacciones de condensación que van acompañadas de la formación de colores amarillos o cafés y de un sabor característico. Cuando se lleva a cabo este tipo de reacciones, invariablemente se altera el valor nutritivo del alimento. Por ejemplo el tostado de los granos del café, cacahuate y cacao, producción de caramelo y cereales para desayuno, la fritura de hojuelas de papa y el horneo de productos de pan y pasteles. El desarrollo del color y sabor no es particularmente deseable, ya que se altera el color y el sabor estándar de identidad de los alimentos que se procesan. El desarrollo de color y sabor en muchos productos almacenados y las “quemaduras” características que se encuentran en productos enlatados que Microbiología de Alimentos Página 26 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas están almacenados a temperaturas extremadamente bajas también se deben a estas relaciones. Clasificación de las reacciones de oscurecimiento no enzimático Una reacción de oscurecimiento no enzimática es, o bien una caramelización, o una reacción de carbonilo amina, pero la clasificación es arbitraria, ya que el curso de ambas reacciones, los productos intermedios y los finales son similares. La caramelización es la degradación térmica, fragmentación y polimerización de los compuestos de carbono. En la connotación popular, la caramelización significa la producción de caramelo a partir del azúcar. Por ejemplo, cuando la sacarosa se funde y se calienta aproximadamente a 200 ºC, se libera agua y la masa reaccionante se hace viscosa y cada vez más oscura. En solución acuosa, los fenómenos que sigue la reacción de caramelización dependen de la concentración del azúcar, del pH y de la temperatura. A concentraciones de azúcar altas, o en soluciones con bajo pH, las etapas iniciales de la caramelización del azúcar están caracterizadas por la formación de anhídridos de azúcar como el 1,6-anhídrido-β-D-glucosa (levoglucosano). En tanto que por lo general el aroma y el sabor de las reacciones de caramelización se describen como “de caramelo”, el sabor que se produce por las reacciones de carbonilo-amina es muy variable, y depende, en parte, de la identidad de las aminas que reaccionan con los compuestos de carbonilo. Los pigmentos de las reacciones de caramelización sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno y se conocen como caramelos, pero los pigmentos producidos por la reacción carbonilo-amina también contienen nitrógeno y se llaman melanoidinas. La velocidad de las reacciones de oscurecimiento no enzimáticos aumenta marcadamente con la temperatura. Dependiendo de otros factores, la velocidad de la reacción de oscurecimiento puede aumentar de 3 a 5 veces por cada 10 ºC de incremento en la temperatura. Microbiología de Alimentos Página 27 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas A diferentes concentraciones de agua, otra vez las reacciones de oscurecimiento son cualitativamente distintas. La glucosa y la glicina seca no se volverán cafés cuando se almacenan a 50 ºC, pero al agregar pequeñas cantidades de agua, esto iniciará el cambio de color. La importancia de este detalle es que a menos temperatura, el oscurecimiento depende de la capacidad del azúcar para transformarse en la forma aldehídica reactiva. El oxígeno no es necesario para las reacciones de oscurecimiento no enzimáticas, a menos que los sustratos requieran ser oxidados a formas reactivas. Lo mismo que con la temperatura y el pH, las reacciones de oscurecimiento bajo condiciones anaeróbicas son cualitativamente distintas de las que se llevan a cabo en condiciones aeróbicas. Control de oscurecimiento no enzimático en los alimentos El control más efectivo de las reacciones de oscurecimiento se lleva a cabo eliminando parte o todos los reactantes, una vez que se han identificado. Algunos alimentos en forma cruda o no procesados se prestan a la manipulación metabólica de los reactantes de oscurecimiento. A ciertas temperaturas de almacenamiento, los azúcares libres en las papas se convierten en almidón para disminuir el oscurecimiento durante el procesamiento durante el almacenamiento del producto procesado. El procesamiento y el almacenamiento de productos susceptibles a la temperatura mínima posiblemente ayudan a evitar el oscurecimiento. El ajuste del contenido de humedad ya sea a un nivel bajo en algunos casos, o en soluciones diluidas en otros, puede inhibir el oscurecimiento. En ocasiones la disminución del pH del sistema lo puede inhibir en forma efectiva durante el procesamiento, después del cual, el pH puede reajustarse al valor deseado. Microbiología de Alimentos Página 28 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Todo producto químico que bloquee la función carbonilo libre de los azúcares reductores o de cualquier otro compuesto carbonilito, inhibirá el oscurecimiento no enzimático. El bisulfito de sodio y el de potasio pueden bloquear la reacción carbonilo-amina en esta forma, pero su acción principal parece la formación de compuestos de adición sulfatados que se producen en etapas posteriores de la reacción. De todos los inhibidores químicos del oscurecimiento, ninguno parece ser de aplicación tan universal como los bisulfitos. Calor y Frío Dentro de la escala moderada de temperatura en que se manejan los alimentos, digamos de 10 a 38 ْ C, para cada aumento de 10 ْ C, se duplica aproximadamente la velocidad de las reacciones químicas. Esto incluye las velocidades de muchas de las reacciones enzimaticas al igual que las no enzimaticas. El calor excesivo, por supuesto, desnaturaliza las proteínas, rompe las emulsiones, reseca los alimentos al eliminar la humedad, y destruye las vitaminas. El frío no controlado también deteriora los alimentos. La textura de las frutas y hortalizas que, dejadas en el árbol o en la planta, se congelan y luego se descongelan, se quebrantara. Las cáscaras se agrietaran, dejando el alimento susceptible a los ataques por microorganismos. La congelación también puede causar el deterioro de los alimentos líquidos. Si se permite que una botella de leche se congele, la emulsión se rompe y la grasa se separa. La congelación también desnaturaliza la proteína de la leche y hace que se cuaje. La congelación cuidadosamente controlada, por el contrario, no debe provocar estos defectos. El frío puede dañar los alimentos aunque no llegue a un extremo de la congelación. Muchas frutas y hortalizas ya cosechadas requieren, al igual que otros organismos vivos, una temperatura optima. Si se les conserva a la Microbiología de Alimentos Página 29 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas temperatura de refrigeración normal de unos 5 ªC, algunas se debilitan y mueren y se inician los procesos de descomposición. Los deterioros incluyen la perdida de color, formación de agujeros en la superficie y varias otras formas de descomposición. Los plátanos, los limones, calabazas y tomates son ejemplos de productos que deben ser conservados a temperaturas no por debajo de unos 10 ªC para la máxima retención de su calidad (Potter, 1973). Humedad La necesidad de humedad para las reacciones químicas y el crecimiento de los microorganismos es un hecho que debe tomarse en cuenta a la hora de diseñar un sistema de preservación de los alimentos. Hay que señalar, sin embargo que la humedad no necesita estar distribuida por todo el alimento a fin de producir los efectos más radicales. La humedad que aparece en la superficie de los productos como resultado de leves cambios en la humedad relativa puede constituir una causa principal de la formación de costras y terrones, como también de defectos superficiales incluyendo manchas, cristalización y glutinosidad. La cantidad más pequeña de condensación en la superficie de un alimento puede convertirse en una autentica alberca para la proliferación de bacterias o el desarrollo de mohos. Esta condensación no necesariamente viene del exterior. En un envase a prueba de humedad, los productos alimenticios como frutas u hortalizas pueden producir humedad por respiración y transpiración. Esta humedad queda atrapada dentro del envase y puede propiciar el crecimiento de microorganismos. Los alimentos no vivos dentro de un envase a prueba de humedad también pueden desprender humedad y así cambiar la humedad relativa del espacio vacío en la parte superior del envase. Luego, esta humedad puede recondensarse en la superficie del Microbiología de Alimentos Página 30 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas alimento, especialmente cuando se permite que baje la temperatura del lugar de almacenamiento. Deterioro de Vegetales Composición de los vegetales. El contenido medio de agua es el 88%, y de nutrientes: 8,6% de carbohidratos, 1,9% proteínas y 0,3% de grasa. Desde el punto de vista nutritivo los vegetales pueden permitir el crecimiento de levaduras, hongos y bacterias y, por tanto, ser alterados por estos microorganismos. Puesto que hay un alto contenido en agua y un bajo contenido en carbohidratos, la mayoría del agua está en forma libre, por lo que el crecimiento de bacterias está muy favorecido. El pH de los vegetales también es compatible con el de muchas bacterias y, por tanto, éstas pueden crecer fácilmente. Los vegetales tienen unos valores de oxidación/reducción altos por lo que el crecimiento de microorganismos aerobios está favorecido. Deterioro de Frutas. Las frutas tienen en torno al 85% de agua y en torno a un 13% de hidratos de carbono, por lo que la cantidad de agua disponible es claramente inferior a la de los vegetales, y los porcentajes medios de proteínas y grasas son 0,9 y 0,5% respectivamente. El contenido en otros nutrientes como vitaminas y coenzimas es similar al de los vegetales; por tanto, en principio, sobre las frutas también pueden crecer mohos, levaduras y bacterias. Microbiología de Alimentos Página 31 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Sin embargo el pH de frutas es demasiado bajo, en general, para que pueda haber crecimiento bacteriano y elimina estos microorganismos del deterioro incipiente de frutas, que es llevado a cabo por hongos y levaduras. Deterioro de Carnes y Pescados Frescos y Procesados. Las carnes son los alimentos más alterables debido en sus características de composición: alto contenido en proteínas y grasas y en cofactores que favorecen el crecimiento bacteriano. Prácticamente todos los tipos de bacterias son capaces de crecer y deteriorar productos cárnicos; además, la flora inicial del producto, más si está procesado, puede ser muy variada. En cuanto al pH, el de la carne es compatible con la mayoría de los microorganismos y su potencial de oxido reducción permite el crecimiento tanto de anaerobios, en profundidad, como de aerobios, en la superficie, del alimento. El principal efecto selectivo es el debido al almacenamiento a bajas temperaturas en cámaras frigoríficas que selecciona psicrotrofos. Deterioro de carnes de vaca, cerdo y similares. Al sacrificarse el animal se producen una serie de cambios fisiológicos que dan inicio a la producción de la carne comestible: bajada del pH, descontrol del crecimiento de microorganismos e inicio de la desnaturalización de proteínas. Este proceso tarda entre 24 h y 36 h. a la temperatura habitual de almacenamiento (2-5º C) El crecimiento de bacterias (sobre todo Pseudomonas) puede detectarse primero por la aparición de colonias discretas, luego mal olor y luego un capa de limo que cubre la pieza. Cuando hay un crecimiento abundante de bacterias no se produce crecimiento de los mohos porque aquéllas consumen el oxígeno necesario para que crezcan estos. Microbiología de Alimentos Página 32 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas En el caso de embutidos, cada uno de los componentes puede proporcionar microorganismos alterantes. En general estos productos se deterioran más por bacterias y levaduras que por hongos. El deterioro de estos productos puede producirse de tres formas distintas: Producción de Limo, Agriado y Cambio de Color. La formación de limo tiene lugar en la superficie y se debe predominantemente a las bacterias lácticas; el agriado ocurre bajo la superficie y es consecuencia de la actividad de las bacterias lácticas sobre productos que contengan lactosa. La formación de color verde se debe a la producción de peróxidos o de H2S por algunas bacterias y tiene lugar en el interior de las piezas. Otros Productos. Huevos. Su interior es estéril y están bien protegidos: cáscara, membranas interna y substancias antimicrobianas de la clara. En condiciones normales las bacterias no entran en contacto con la yema, a no ser que el largo tiempo de almacenamiento y las condiciones de humedad permitan un desplazamiento de la yema. En este caso, las bacterias entéricas y Psudomonales presentes en la cáscara pueden contaminar la yema. Cereales. Su bajo contenido en agua hace que solo ciertos tipos de Bacillus y hongos sean capaces de producir deterioro. Lácteos. El deterioro de leche no pasteurizada se produce rápidamente debido a su alta carga microbiana. En la pasteurizada el deterioro se debe a estreptococo termo resistente. En el caso de mantequilla el deterioro se puede producir como putrefacción debido a Pseudosmonas putrefaciens o por enranciamiento aunque el deterioro más frecuente de la mantequilla es el producido por hongos. Microbiología de Alimentos Página 33 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Control de Cálida de productos Pecuarios El incremento en las relaciones comerciales internacionales se ha acompañado de un aumento en el nivel de exigencia de los consumidores. Anteriormente se hablaba de alimentos de buena calidad, sanos, nutritivos y sabrosos; sin embargo, debido al desarrollo de epidemias ocasionadas por productos alimenticios portadores de agentes patógenos, los gobiernos han establecido leyes que permitan mantener niveles de inocuidad aceptables en dichos productos. Todos los alimentos son susceptibles de contaminación. La ingestión de un producto contaminado que contenga cantidades suficientes de sustancias venenosas o de microorganismos patógenos, será causa de una Enfermedad Transmitida por Alimentos (ETA). Estas enfermedades tienen un considerable impacto socioeconómico, aunque no es real pensar en el total dominio de este tipo de enfermedades, es razonable identificar y controlar las causas que las producen como medidas de prevención. En el sector pecuario tiene una producción elevada, de materias primas agropecuarias y productos elaborados de porcinos, ovinos, bovinos, caprinos, aves y abejas. Durante el proceso de producción de cualquier especie vegetal o animal es importante la calidad de los insumos utilizados en la producción, en lo pecuario, es importante el aspecto genético, el buen uso de productos químicos como medicamentos, estimulantes del crecimiento y plaguicidas, y los cuidados adecuados en el transporte de las granjas al rastro. Este último es de suma importancia, ya que el estrés ocasionado por un transporte inadecuado y la subsiguiente producción de adrenalina darán como resultado la disminución de la calidad del producto. La preservación de la calidad del producto obtenida en la fase primaria es importante preservarla durante el proceso de manufactura o industrialización. En nuestro país, la mayor parte de los animales son sacrificados que no cuentan con las medidas de seguridad e higiene necesarias, supervisión veterinaria a fin de Microbiología de Alimentos Página 34 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas verificar la salud del animal y realizar pruebas de laboratorio y determinar si el producto está contaminado o el animal estaba enfermo. Manipulación Higiénica de los Alimentos Las Buenas Prácticas en la Producción Primaria. Cuando hablamos de Buenas Prácticas de Producción nos referimos al conjunto de procedimientos, controles y actividades encaminadas a reducir los riesgos de contaminación química, física y microbiológica de los productos. Las BPP incluyen desde la elección de la ubicación de la unidad de producción –agua y suelo libres de contaminantes-, lejanía de áreas destinadas para deshechos industriales y basureros, evitando el paso de animales a los campos de cultivo, instalaciones físicas adecuadas a fin de evitar la contaminación cruzada durante la producción, equipos adecuados para la correcta ejecución de las actividades; instalaciones sanitarias y programas de limpieza y desinfección de instalaciones, equipos y utensilios; manejo adecuado de deshechos; el control de plagas, aplicación de los criterios para el uso de sustancias químicas y criterios de sanidad; la higiene y salud de los trabajadores; calidad y manejo de los insumos y movilización de los productos. Es importante mencionar que si bien la presencia de plagas no afecta directamente a la salud humana, la mala aplicación de plaguicidas si tiene efectos adversos tanto en la inocuidad del producto como en la salud humana. Las Buenas Prácticas de Producción Primaria recomiendan utilizar los siguientes controles: · Programa de Control de Plagas. · Programa de Control de enfermedades. · Programa de capacitación sobre higiene a los trabajadores. · Programas de limpieza y mantenimiento de instalaciones. · Control de calidad y uso de insumos (agua y productos químicos). En producción acuícola las BPP incluyen la selección del sitio de cultivo, la distribución de áreas y equipo dentro de la granja, la separación de actividades, Microbiología de Alimentos Página 35 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas instalaciones y equipo adecuado en la unidad de producción, capacitación del personal, dispositivos para la basura, instalaciones sanitarias y programa de control de plagas. Las Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) tienen como finalidad controlar el medio ambiente de las instalaciones en donde se procesa el producto, a través del cumplimiento de las prácticas de limpieza y desinfección y prácticas de higiene del personal a fin de preservar los niveles de inocuidad obtenidos en la fase de producción Las BPM en la industrialización de productos acuícolas y pesqueros deben incluir, además de lo antes mencionado, el transporte del producto desde la granja hasta el área de procesamiento y posteriormente mantener la cadena de frío en el transporte y manejo hasta el consumidor final. En el procesamiento de productos agrícolas, uno de los aspectos más importantes a controlar es la calidad microbiológica del agua utilizada en el lavado y desinfección de los frutos En el caso de productos pecuarios, los cuales han incorporado las BPM. Asimismo es importante mencionar que en estos rastros se verifica la salud y estado general del animal en el momento del arribo y se analiza la presencia de contaminantes químicos o microbiológicos lo cual permite identificar enfermedades o agentes dañinos y retirar el producto oportunamente. Control de Productos Control Físico El Control Físico consiste en la utilización de algún agente físico como la Temperatura, humedad, insolación, fotoperiodismo y radiaciones Electromagnéticas, en intensidades que resulten letales para los insectos. El fundamento del método es que las plagas sólo pueden desarrollarse y sobrevivir dentro de ciertos límites de intensidad de los factores físicos Microbiología de Alimentos Página 36 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas ambientales; más allá de los límites mínimos y máximos, las condiciones resultan letales. Los límites varían según las especies de insectos; y para una misma especie, según su estado de desarrollo. Además, los límites de cada factor varían en interacción con las intensidades de los otros factores ambientales y con el estado fisiológico del insecto. Los insectos en diapausa, por ejemplo, son capaces de soportar temperaturas muy bajas que resultarían letales para los individuos que no se encuentran en ese estado. Los factores físicos del ambiente en el campo son esencialmente los constituyentes del clima, factores que hasta el presente no pueden ser manipulados significativamente por el hombre. En unos pocos casos es posible lograr algunas variaciones microclimáticas que tienen efecto sobre las plagas; como el manejo de la densidad del cultivo (distancia entre plantas y entre surcos), la orientación del surco respecto al movimiento del sol; la utilización de sombra para ciertos cultivos como el cafeto y el cacaotero. Algunos de estos manejos se tratan dentro del Control Cultural puesto que son precisamente las prácticas culturales las que permiten estas variaciones. El manejo efectivo de los factores físicos del medio, como la temperatura, humedad y radiaciones electromagnéticas, sólo es posible en ambientes cerrados. En esas condiciones se les puede utilizar para combatir plagas de frutas y hortalizas cosechadas, y plagas de productos almacenados. Control químico Conjunto de técnicas y procedimientos empleados para identificar y cuantificar la composición química de una sustancia. En un análisis cualitativo se pretende identificar las sustancias de una muestra. En el análisis Microbiología de Alimentos Página 37 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas cuantitativo lo que se busca es determinar la cantidad o concentración en que se encuentra una sustancia específica en una muestra. Por ejemplo, averiguar si una muestra de sal contiene el elemento yodo sería un análisis cualitativo, y medir el porcentaje en masa de yodo de esa muestra constituiría un análisis cuantitativo. Un análisis efectivo de una muestra suele basarse en una reacción química del componente, que produce una cualidad fácilmente identificable, como color, calor o insolubilidad. Los análisis gravimétricos basados en la medición de la masa de precipitados del componente, y los análisis volumétricos, que dependen de la medición de volúmenes de disoluciones que reaccionan con el componente, se conocen como „métodos por vía húmeda‟, y resultan más laboriosos y menos versátiles que los métodos más modernos. Los métodos instrumentales de análisis basados en instrumentos electrónicos cobraron gran importancia en la década de 1950, y hoy la mayoría de las técnicas analíticas se apoyan en estos equipos. La determinación de la composición química de una sustancia es fundamental en el comercio, en las legislaciones y en muchos campos de la ciencia. Por ello, el análisis químico se diversifica en numerosas formas especializadas. Control Microbiológico Para alcanzar la calidad microbiológica es necesario aplicar pasos ordenados a través de la cadena de producción. A lo largo de esta cadena pueden ir sumándose fallos que llevan a obtener un producto con características distintas a las deseadas por el consumidor y la empresa. Por esta razón, la garantía de esta calidad se basa en el control de la presencia y multiplicación de los microorganismos en el nicho ecológico peculiar constituido por el sustrato que proporciona el producto y por el tipo de ambiente en que se conserva o mantiene. Los problemas microbiológicos suelen presentarse cuando no se alcanza el efecto deseado por el procesado o por los sistemas de conservación y esto suele ser Microbiología de Alimentos Página 38 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas consecuencia de errores en la manipulación o procesado. La detección de dichos errores, su rápida corrección y prevención en el futuro, son el principal objetivo de cualquier sistema de control microbiológico. Ámbito del control de calidad: Control del procesado del producto Control de las materias primas y productos finales para asegurar que cumplen las normas o estándares establecidos. Control de la higiene de la línea de procesado. Procesos para asegurar la calidad: Evaluar las materias primas y los estándares del producto final. Diseño de la factoría Disposición de la línea de procesado Diseño de la maquinaria Envasado, almacenamiento y distribución En términos microbiológicos, para asegurar la calidad, debe monitorizarse el desarrollo microbiano en las materias primas, en el procesado, en los puntos críticos de la cadena de producción y en el producto final. Así, al costo de cualquier producto debe añadirse una cantidad debido a los costos de prevención y mantenimiento: Costos de prevención: programas de entrenamiento de los empleados, limpieza y mantenimiento Costos de evaluación: análisis del producto final, controles del procesado e higiene y todas las inspecciones en general. Microbiología de Alimentos Página 39 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Todo este coste extra compensa con mucho las posibles pérdidas financieras del pequeño ahorro que supondría no realizar la confirmación de la calidad o descuidando la higiene del producto o la fábrica. Objetivos del Control Microbiológico de Calidad: Inocuidad: que no contengan patógenos o toxinas que causen trastornos Aceptabilidad / vida comercial: no debe contener niveles de microorganismos suficientes para convertirlo en alterado, desde el punto de vista organoléptico, en un tiempo inadmisiblemente corto. Los criterios microbiológicos se usan para: Seguridad higiénica del producto Implementación de buenas prácticas de producción Mantenimiento de la calidad comercial de los productos Determinar la utilidad del producto para un propósito determinado Tipos de Conservación de los Alimentos La modernización de los métodos de trabajo, generados por las necesidades de producción en la restauración colectiva, así como las crecientes exigencias en materia de higiene alimentaria y los avances tecnológicos, hacen que esta organización tradicional está cambiando por otra más flexible, que se adapte a cada tipo de empresa. La calidad original y la perfecta conservación de los alimentos en las distintas fases de producción hasta su consumo final son elementos fundamentales en cualquier tipo de procesos para la conservación de los alimentos. En los procesos industriales se utilizan métodos de conservación por el calor y el frío, aunque está demostrado que el segundo es el más eficaz y más utilizado. Otras técnicas recientes, como el envasado al vacío o con gases protectores, aseguran una mejor y más duradera conservación de los alimentos. Microbiología de Alimentos Página 40 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Aunque existen varias clasificaciones, podemos hablar de dos grandes sistemas de conservación por frío y por calor. A su vez los diferentes tipos de conservación se agrupan en dos grandes bloques: Sistemas de conservación que destruyen los gérmenes (bactericidas) Sistemas de conservación que impiden el desarrollo de gérmenes (bacteriostáticos) Bactericidas Bacteriostáticos Ebullición Refrigeración Esterilización Congelación Pasteurización Deshidratación Enlatado Adición de sustancias químicas Ahumado Adición de sustancias químicas Irradiación Deshidratación: Se basa en la antigua técnica del secado. Actualmente se hace por aire o por liofilización, que consiste en la eliminación del agua del alimento. Puede haber pérdidas en la estructura proteica (cambios de textura). Es una técnica muy aceptada. Reducción del contenido de agua de los alimentos por acción del calor artificial. La desecación y deshidratación se corresponden con las técnicas de curado. Ahumado: Con la denominación de ahumado se conoce un proceso de conservación en el que se mezclan los efectos de la salazón y la desecación, realizada esta última mediante el humo que se desprende al quemar de forma incompleta ciertos tipos de maderas blandas. Existe hoy una gran afición por los ahumados, que suelen ser casi siempre productos cárnicos y pescado: entre las carnes debemos destacar el bacón, los jamones cocidos y algunos embutidos; y Microbiología de Alimentos Página 41 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas entre los pescados, el salmón, las anchoas, arenques, truchas y pez espada. En ocasiones se aplica también el ahumado a productos lácteos, como los quesos. Las maderas utilizadas para el ahumado han de estar autorizadas, pudiendo mezclarse en distintas proporciones con plantas aromáticas inofensivas. Igualmente podrán autorizarse los productos naturales condensados procedentes de la combustión de las maderas permitidas. El humo se produce en hornos de aserrín que han de ser recargados regularmente para conseguir un producto uniforme. El ahumado puede realizarse de dos modos: en frío, a temperatura menor de 30ºC, o en caliente a 120ºC, lo que además cuece el género. Irradiación: Es la exposición del alimento a radiaciones gamma, destruyéndose los microorganismos, y llegando a esterilizar el alimento (según el tiempo de exposición). Este método es poco utilizado en la actualidad, ya que se producen cambios químicos de origen desconocido, que dan al alimento un aroma y sabor desagradables. Adición de sustancias químicas: Se utilizan para alterar el ph del alimento, de modo que se impida el desarrollo de gérmenes. Control Sanitario Los productos y sustancias deberán sujetarse a las disposiciones de Reglamentos y a las normas correspondientes conforme a sus características. La identificación de los productos para fines de aplicación del Reglamento, podrá atender a cualquiera de los siguientes criterios: I. Denominaciones genérica y, en su caso, específica II. Descripción del producto Microbiología de Alimentos Página 42 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas III. Ingredientes básicos y opcionales IV. Características físicas, químicas y biológicas, en su caso. Las denominaciones genérica y específica de los productos deberán corresponder a las características básicas de su composición, de acuerdo con las normas correspondientes. Cuando por su naturaleza, los productos carezcan de denominación genérica o específica, incluirán en la descripción del producto el nombre del ingrediente o ingredientes que los caractericen. Los alimentos y bebidas no alcohólicas que sean modificados en su composición, se sujetarán a las disposiciones de este Reglamento y a las normas que correspondan a sus nuevas características, en cuanto a denominación, composición, especificaciones y etiquetado. Las normas establecerán las especificaciones microbiológicas, toxicológicas o de riesgo a la salud de los productos, así como las técnicas sanitarias de producción para asegurar dichas especificaciones y los métodos de muestreo, prueba y análisis correspondientes. El agua que se utilice en la elaboración, mezclado o acondicionamiento de los productos deberá ser potable, salvo para aquellos casos en los que se establezca, que tenga que ser purificada, destilada o con otras características. Los materiales, equipos, utensilios y envases que se empleen en la fabricación de los productos, no deberán contener sustancias tóxicas, y necesariamente serán inocuos y resistentes a la corrosión. Los lotes de los productos se deberán identificar en relación con su fecha de proceso y conforme a los demás lineamientos establecidos en las normas correspondientes. No se podrán importar ni comercializar productos que presenten fecha de caducidad vencida. Microbiología de Alimentos Página 43 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Los productos y sustancias no deberán generar riesgos o daños a la salud, con excepción de aquéllos para los que la Ley establece condiciones especiales de control sanitario. La transportación de los alimentos y bebidas, deberá garantizar que se conserven las características sanitarias que los hacen aptos para el consumo humano y por ningún motivo podrán transportarse en vehículos destinados al transporte de plaguicidas, nutrientes vegetales, sustancias tóxicas o peligrosas, o productos de aseo con acción corrosiva. Los medios de transporte que se utilicen para el acarreo y distribución de la materia prima o producto terminado, deberán estar construidos con materiales resistentes a la corrosión, lisos, impermeables, no tóxicos y que puedan ser limpiados con facilidad. Los vehículos deberán mantenerse permanentemente limpios y en buen estado. Durante su transportación, los alimentos perecederos deberán mantenerse a temperaturas de refrigeración y los que requieran congelación se deberán conservar en ese estado. Las temperaturas específicas para cada tipo de producto se establecerán en las normas correspondientes. Las puertas de las cámaras de refrigeración o congelación de los vehículos deberán cerrarse antes de salir del establecimiento y no serán abiertas hasta que lleguen a cada uno de los puntos de destino, salvo a indicación de autoridad competente. Microbiología de Alimentos Página 44 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas GUIA PARA LA ELABORACIÓN DEL MANUAL DE BUENAS PRÁCTICAS DE MANUFACTURA Y PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS ESTANDAR DE SANITIZACION (SSOPs) PARA LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS Ministerio Agropecuario y Forestal (MAG FOR) Universidad Nacional Autónoma de León (UNAN-LEON) Organismo Internacional Regional de Sanidad Agropecuaria (OIRSA) CONTENIDO I. INTRODUCCION II. GUIA DE ELABORACIÓN DE MANUAL DE BUENAS PRACTICAS DE MANUFCTURA III. GUIA DE ELABORACIÓN DE MANUAL DE SSOPs IV. GLOSARIO DE TERMINOS V. BIBLIOGRAFÍA. I. INTRODUCCION. El presente documento describe la Guía que deberá aplicarse conforme a los requisitos básicos que las autoridades del MAGFOR, solicitan para las plantas del sector de la industria de alimentos que están bajo la supervisión de dicha institución. El propósito de éste instrumento es aportar orientación para que el propietario y su personal auto evalúen su establecimiento, identifiquen debilidades o defectos y tengan la posibilidad de corregirlos, y que las autoridades sanitarias cuenten con una guía que les permita corroborar la evolución del nivel sanitario del Microbiología de Alimentos Página 45 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas establecimiento y dar seguimiento a los compromisos de mejoramiento establecidos en forma conjunta con los propietarios. La Elaboración de los Documentos Técnicos correspondiente a las Buenas Prácticas de Manufactura el cual comprende todos los procedimientos que son necesarios para garantizar la calidad y seguridad de un alimento, durante cada una de las etapas de proceso. Incluye recomendaciones generales para ser aplicadas en los establecimientos dedicados a la obtención, elaboración, fabricación, mezclado, acondicionamiento, Envasado o empacado, conservación, almacenamiento, distribución, manipulación y transporte de alimentos, materias primas y aditivos. El contenido podrá variar de acuerdo con las características específicas de cada establecimiento. El Programa SSOP (Procedimientos Operativos Estándar de Saneamiento) se refieren a los procedimientos que deben aplicarse en los planes de Higiene y Sanitización en las plantas de alimentos el que se ha establecido tomando como base los 8 principios del Programa que aseguran la inocuidad de los alimentos establecidos por la FDA. En la metodología de elaboración deben seguirse los pasos que permiten proceder a hacer efectivo un método de forma ordenada, lógica y eficiente de los procedimientos que se deben escribir e implementar a manera de Procedimiento Operativo Estándar de Saneamiento “POES o SSOPs”, indicando quien lo hace, cómo se hace, cuándo se hace, conque se hace para la empresas que se dedican a la comercialización interna y exportación de alimentos. Principio N° 1: Es fundamental asegurarse la calidad y procedencia del agua que entra en contacto con el personal de proceso y prevenir la contaminación del producto y de los empaque en que se comercializa el alimento. Principio N° 2: Se debe reducir al mínimo el riesgo microbiano en la producción del producto por lo que se debe tener cuidado con todo lo que entra en contacto con el producto en proceso, pues puede ser fuente de contaminación. El mayor peligro lo representan las heces de seres humanos y animales. Microbiología de Alimentos Página 46 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Principio N° 3: Hay que tener cuidado con la contaminación cruzada, el personal de las diferentes áreas debe tener un distintivo en su vestimenta y no podrán transitar personal de otras áreas de trabajo en las áreas de producción. Principio N° 4: La higiene y prácticas sanitarias de los operarios involucrados en el ciclo de producción tienen un papel esencial respecto de la reducción de posibilidad de contaminación microbiana en el producto que se procesa. Principio N° 5: Se debe evitar la contaminación, garantizando la limpieza de áreas externas e internas y el tratamiento de residuos sólidos y líquidos cloacales con adecuado tratamiento para reducir el riesgo de contaminación. Principio N° 6: El manejo de los componentes tóxicos y químicos que intervienen en el proceso y los de tratamientos de limpieza. Principio N° 7: Es importante la Salud del Personal a fin de garantizar que todo el personal este apto para el desempeño laboral. Principio N° 8: Es fundamental establecer un sistema de Control de roedores y Plagas, para contribuir a la seguridad e inocuidad del alimento que se procesa en la planta. Los procedimientos descritos son necesarios para garantizar la calidad y seguridad de un alimento, durante cada una de las etapas de proceso y reducir significativamente el riesgo de presentación de toxi infecciones alimentarías a la población consumidora, al protegerla contra contaminaciones directas y cruzadas. Asimismo contribuir a formar una imagen de calidad y reducir las posibilidades de pérdidas de productos al mantener un control preciso y continuo sobre edificaciones, equipos, personal, materias primas y procesos. GUÍA DE ELABORACIÓN DE BUENAS PRÁCTICAS DE MANUFCATURA I- Presentación de la Empresa 1.1 Razón Social y Ubicación II- Generalidades 2.1 Objetivo de la aplicación de las BPM s 2.2 Alcance de las BPM en la Empresa Microbiología de Alimentos Página 47 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas 2.3 Misión de la empresa en cuanto a las BPM III- Equipos e Instalaciones 3-1- Entorno de los alrededores Descripción de las delimitaciones de la planta (linderos, patios, áreas Verdes, área vehicular) 3-2- Instalaciones Físicas: (techos, paredes, pisos, ventilación, iluminación, Ventanas, puertas). 3.3- Instalaciones sanitarias: Servicios sanitarios, baños, lavamanos, vestidores, instalaciones para Desinfección de equipo de protección y uniformes, tubería, tratamiento de Instrumentos de mano. IV. Servicios de la Planta: 4.1 Abastecimiento de Agua 4.2 Desechos líquidos _ Manejo de desechos líquidos y drenajes. _ Identificación y tratamiento de éstas. 4.3 Desechos sólidos Eliminación de basura Manejo sólidos industriales 4.4 Energía 4.5 Iluminación 4.6 Ventilación V. Equipos y utensilios. 5.1- Limpieza y desinfección (Descripción del programa, instalaciones, equipos, Utensilios, personal e insumos, descripción de equipos y utensilios) 5.2. Diseño, mantenimiento preventivo 5.3. Recomendaciones específicas para un buen mantenimiento sanitario. VI- Personal 6.1 Requisitos del Personal (Requerimientos pre ocupacionales y post Microbiología de Alimentos Página 48 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Ocupacionales) 6.2 Higiene del personal 6.3 Equipo de protección (vestimenta) 6.4 Flujo de personal de la planta y área de proceso 6.5 Salud del Personal 6.6 Certificado de Salud 6.7 Procedimiento de manejo de personal enfermo durante el proceso. VII- Control en el proceso y en la producción 7.1 Control de calidad del agua, control de calidad y registros de la materia prima e ingredientes. 7.2 Manejo de la materia prima 7.3 Descripción de operaciones del Proceso 7.4 Registros de parámetros de operación o Control durante el proceso 7.5 Empaque de producto VIII – Almacenamiento del producto Descripción general de las condiciones de almacenamiento o bodegas: 8.1 De las materias primas, 8.2 Empaque 8.3 Producto terminado 8.4 Materiales de limpieza y sanitizantes IX. Transporte Descripción de las condiciones generales del transporte: 9.1 Materias primas 9.2 Producto terminado X. Control de Plagas (descripción) 10.1 Consideraciones generales. 10.2 Como entran las plagas a una planta. 10.3 Métodos para controlar las plagas. XI- Anexos 11.1 Registro sanitario Microbiología de Alimentos Página 49 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas 11.2 Fichas técnicas de insumos y de empaque. 11.3 Plano de planta arquitectónica I. SSOP I -SEGURIDAD DEL AGUA 1- Abastecimiento del Agua 1.1-Fuente (Pozo-Municipal) 1.2 Sistema de Potabilización del agua. 1.3-Almacenamiento de Agua 1.4-Planes de Muestreo Físico-químico 1.5- Monitorio de concentraciones de cloro 1.6-Procedimiento de limpieza de los tanques de almacenamiento. 2- Monitoreo (Describir frecuencia de inspección) 2.1- Pre-operacional –elaborar formato de registro2.2- Operacional –elaborar formato de registro 2.3- Post-operacional –elaborar formato de registro 3- Acciones Correctivas 3.1 Elaborar formato de acciones correctivas 3.2 Verificación de las acciones correctivas 4- Acciones Preventivas II. SSOP II- SUPERFICIES DE CONTACTO 1- Descripción de los equipos que tienen contacto directo con los alimentos. 1.1 Utensilios 1.2 Equipos de Planta 1.3 Vestimenta y equipos de protección 1.4 Personal 2- Procedimientos de Limpieza y Desinfección 2.1- Para cada equipo de la planta 2.2- Utensilios 2.3- Uniformes, guantes y botas 2.4- Manos de los operarios y manipuladores 3- Procedimiento de Preparación de Sustancias de Limpieza y Desinfección 3.1 Procedimiento de preparación de cada una de las soluciones utilizadas para Microbiología de Alimentos Página 50 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas los programas de limpieza. 4- Monitoreo (Frecuencia de inspección , quién lo hace y cómo lo hace) 4.1-Pre-operacional: elaborar formato de registro. 4.2-Operacional: elaborar formato de registro. 4.3-Post-operacional-elaborar formato de registro. 5- Acciones Correctivas (elaborar formato de acciones correctivas) 6- Verificación de las acciones correctivas 7- Acciones Preventivas III. SSOP III-PREVENCION DE LA CONTAMINACION CRUZADA 1- Definir la categorización de las áreas de acuerdo a los riesgos de Contaminación. 2- Definir área de circulación de personal. (Conforme a plano anexo) 3- Codificación de equipos de limpieza y utensilios según el área de riesgo. 4- Manejo de Residuos líquidos y sólidos producto del proceso. (Descripción del tratamiento de sólidos, descripción de drenajes en plano anexo) 5- Procedimiento de limpieza y sanitización: 5.1-- Techos 5.2- Paredes 5.3-- Pisos 5.4- Equipos auxiliares 5.5- Bodega de Productos terminados (cuartos de refrigeración ). 5.6- Bodega de material de empaque 5.7- Limpieza de sanitarios 5.8- Limpieza de equipos de protección 5.9- Limpieza de lockers y vestidores 5.10- Limpieza de manos 5.11 Manejo de los residuos sólidos del Proceso 6- Monitoreo (Describir frecuencia, quién lo hace, cómo lo hace) 6.1-Pre-operacional: Elaborar formato de registro 6.2-Operacional: Elaborar formato de Registro 6.3-Post-operacional: Elaborar Formato de registro. Microbiología de Alimentos Página 51 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas 7- Acciones Correctivas 7.1Verificacion de acciones correctivas 8- Verificación de acciones correctivas. 9- Acciones Preventivas. IV. SSOP IV: HIGIENE DE LOS EMPLEADOS 1- Definir procedimientos de limpieza y desinfección de: 1.1-Personal: manos, uñas, cabello, etc. 1.2-Servicios Sanitarios (Descripción de la ubicación de las condiciones higiénicas sanitarias y con información necesaria sobre las BPM de lavado de manos) 2- Monitoreo (Describir frecuencia quién lo realiza y cómo lo realiza) 2.1-Pre-operacional: Elaborar formato de registro 2.2-Operacional: Elaborar formato de registro 2.3-post-Operacional –Elaborar formato de registro. 3- Acciones correctivas. 3.1Verificacion de acciones correctivas 4- Acciones Preventivas V. SSOP-V: CONTAMINACION 1- Describir los procedimientos de: 1.1 Protección de los alimentos 1.2 Material de empaque y de las superficies de contacto contra la contaminación Causada por lubricantes, combustibles, plaguicidas, agentes de limpieza, Desinfectantes y otros contaminantes físicos, químicos y biológicos. 2- Monitoreo (describir la frecuencia de inspección quién la realiza, cómo la Realiza) 2.1-Pre-operacional: Elaborar formato de registro 2.2-Operacional: Elaborar formato de registro 2.3-post-Operacional –Elaborar formato de registro. 3- Acciones correctivas. 3.1Verificacion de acciones correctivas 4- Acciones Preventivas VI. SSOP-VI: COMPUESTO/ AGENTES TOXICOS Microbiología de Alimentos Página 52 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Describir las condiciones de almacenamiento y la utilización adecuada de agentes Químicos y tóxicos 1- Describir los Procedimientos de almacenamiento de los productos químicos y tóxicos 2- Describir los Procedimientos de Preparación de soluciones y aplicación de Productos químicos y tóxicos. 3- Monitoreo (describir la frecuencia de inspección quién la realiza, cómo la Realiza) 3.1- Pre-operacional: Elaborar formato de registro 3.2 Post operacional 4- Acciones correctivas. 4.1Verificacion de acciones correctivas 5- Acciones Preventivas VII. SSOP-VII: SALUD DE LOS EMPLEADOS 1- Describir los requisitos de salud pre-ocupacionales de los manipuladores de alimento que aplica la empresa. 2- Describir el procedimiento de manejo de personal que se ha identificado con problemas de salud 3- Monitoreo (describir la frecuencia de inspección quién la realiza, cómo la Realiza) 3.1-Pre-operacional: Elaborar formato de registro 3.2-Operacional: Elaborar formato de registro 4- Acciones correctivas. 4.1Verificacion de acciones correctivas 5- Acciones Preventivas VIII. SSOP-VIII: CONTROL DE PLAGAS Y VECTORES 1- Describir la ubicación de trampas de roedores en plano anexo 1.1 Tipos de trampas 2- Describir: Productos químicos utilizados en los planes de control de plagas y su rotación periódica. 2.1 Fichas técnicas de los productos (Laboratorios que los elabora, Microbiología de Alimentos Página 53 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Distribuidores y manejo) 2.2 Calendario de rotación 3- Describir programas de fumigación y el tipo de insecticida a aplicar y su Programa periódico de rotación. 4- Elaborar lista de productos químicos utilizados por la planta y autorizados por las autoridades competentes –MAG-FOR-. 5- Elaborar Plan de capacitación en control de plagas y calendarización de las mismas. 6-- Monitoreo (describir la frecuencia de inspección quién la realiza, cómo la realiza) 6.1- Pre-operacional: Elaborar formato de registro 6.2 Post operacional 7- Acciones correctivas. 7.1Verificacion de acciones correctivas 8-Acciones Preventivas IX. ANEXOS 9.1 PLANOS SANITARIOS 9.1.1 PLANO DE DISTRIBUCION DE AGUA 9.1.2 PLANO DE DRENAJES 9.1.3 CIRCULACION DE PERSONAL 9.1.4 PLANO DE DISTRIBUCION DE TRAMPAS DE ROEDORES 9.2 PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO 9.2.1 Tanque de almacenamiento de agua 9.2.2 Maquinaria y Equipos de proceso 9.2 SUSTANCIAS QUIMICAS 9.3.1 Listado de sustancias utilizadas para la limpieza y sanitzacion de equipos y forma de preparación. 9.3.2 Listado de productos químicos para fumigaciones y periodo de rotación 9.3.3 Listado de sustancias sanitizantes para lavado de manos. GLOSARIO DE TERMINOS Microbiología de Alimentos Página 54 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) o Buenas Prácticas de Fabricación (BPF), eninglés GMP‟s: Son los procedimientos que son necesarios cumplir para lograr alimentos inocuos y seguros. Controlar: Adoptar todas las medidas necesarias para asegurar y mantener el Cumplimiento de los criterios establecidos en el plan HACCP. Desviación: Falta de satisfacción de un límite crítico. Diagrama de flujo: Representación sistemática de la secuencia de fases u operaciones llevadas a cabo en la producción o elaboración de un determinado producto alimenticio. Fase: Cualquier punto, procedimiento, operación o etapa de la cadena alimentaria, Incluidas las materias primas, desde la producción primaria hasta el consumo final. Gravedad: Grado de severidad de un peligro. Inocuidad alimentaria: Garantía de que el alimento no causará daño al consumidor, cuando aquel sea preparado y/o consumido de acuerdo con el uso previsto. Límite operacional: Medida más estricta que los límites críticos, para aumentar el Margen de seguridad en las operaciones. Límite crítico: Criterio que diferencia la aceptabilidad o inaceptabilidad del proceso en una determinada fase. Medida correctiva: Acción que hay que adoptar cuando el resultado de la vigilancia o monitoreo en los PCC indican desvíos o pérdidas en el control del proceso. Medidas de control: Cualquier acción o actividad que puede realizarse para evitar o eliminar un peligro o para reducirlo a un nivel aceptable. Medidas preventivas: Factores físicos, químicos u otros que se pueden usar para Controlar un peligro identificado. Monitorear o vigilar: Efectuar una secuencia planificada, de observaciones o mediciones de los parámetros de control, para evaluar si un PCC está bajo control. Monitoreo continuo: Registro interrumpido de datos. Peligro: Agente biológico, químico o físico que en caso de estar presente en el alimento, puede causar un efecto adverso para la salud. Microbiología de Alimentos Página 55 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Procedimientos Operativos Estandarizados de Saneamiento (POES en inglés SSOP´s): Se refiere a aquellos Procedimientos Operativos Estandarizados (POE) que describen las tareas de saneamiento. Estos procedimientos deben aplicarse durante y después de las operaciones de elaboración. Programas de prerrequisitos: Pasos o procedimientos que controlan las condiciones ambientales dentro de la planta, que provee un soporte para la producción segura de alimento. Incluye la aplicación de POES (SSOP´s) y BPM (GMP). Punto de Control: Cualquier fase en la cadena alimentaria en la que los peligros pueden ser controlados. Riesgo: Probabilidad de la ocurrencia de un peligro. Saneamiento: Son las acciones destinadas a mantener y restablecer un estado de limpieza y desinfección en las instalaciones, equipos y utensilios, a los fines de evitar la contaminación de los alimentos. Severidad: Magnitud de las consecuencias que pueden resultar de un peligro. Validación: Constatación de que los elementos del plan de HACCP son efectivos. Verificación: Aplicación de métodos, procedimientos, ensayos y otras evaluaciones, además de la vigilancia, para constatar el cumplimiento del plan de HACCP. . Un sistema de gestión de calidad comprende todas aquellas actividades diseñadas para garantizar que una empresa cumpla sus objetivos de calidad. A partir de esta definición podemos intuir que el HACCP es un Sistema de aseguramiento de la inocuidad o Seguridad sanitaria que es de obligado cumplimiento en la fabricación de productos alimenticios. El Sistema HACCP consta de siete Principios que engloban la implantación y el Mantenimiento de un plan HACCP aplicado a un proceso determinado Microbiología de Alimentos Página 56 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Principio 1. Realizar un análisis de peligros. En este punto se establece cómo comenzar a implantar el Sistema HACCP. Se prepara una lista de etapas del proceso, se elabora un Diagrama de Flujo del proceso donde se detallan todas las etapas del mismo, desde las materias primas hasta el producto final. Principio 2. Identificar los Puntos de Control Críticos (PCC) del proceso. Una vez descritos todos los peligros y medidas de control, el equipo HACCP decide en qué puntos es crítico el control para la seguridad del producto. Son los Puntos de Control Críticos. Principio 3. Establecer los Límites Críticos para las medidas preventivas asociadas a cada PCC. El rango confinado entre los Límites Críticos para un PCC establece la seguridad del producto en esa etapa. Los límites críticos deben basarse en parámetros cuantificables -puede existir un solo valor o establecerse un límite inferior y otro superior y así asegurarnos su eficacia en la decisión de seguridad o peligrosidad en un PCC. Principio 4. Establecer los criterios para la vigilancia de los PCC. El equipo de trabajo debe especificar los criterios de vigilancia para mantener los PCC dentro vigilancia que incluyan la frecuencia y los responsables de llevarlas a cabo. A partir de los resultados de la vigilancia se establece el procedimiento para ajustar el proceso y mantener su control. Principio 5. Establecer las acciones correctoras. Si la vigilancia detecta una desviación fuera de un Límite Crítico deben existir acciones correctoras que restablezcan la seguridad en ese PCC. Las medidas o acciones correctoras deben incluir todos los pasos necesarios para poner el proceso bajo control y las acciones a realizar con los productos fabricados mientras el proceso estaba fuera de control. Siempre se ha de verificar qué personal está encargado de los procesos. Principio 6. Implantar un sistema de registro de datos que documente el HACCP. Deben guardarse los registros para demostrar que el Sistema está funcionando bajo control y que se han realizado las acciones correctoras adecuadas cuando existe una desviación de los límites críticos. Esta documentación demostrará la fabricación de productos seguro Microbiología de Alimentos Página 57 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Principio 7. Establecer un sistema de verificación. El sistema de verificación debe desarrollarse para mantener el HACCP y asegurar su eficacia. GUÍA DE ELABORACIÓN DE MANUAL ANÁLISIS DE PELIGROS Y DE PUNTOS DE CONTROL CRÍTICOS Introducción: I.1 La presentación de la empresa I.2 Breve descripción del interés de entrar al proceso de certificación en el sistema HACCP. Identificación de la Planta: II.1 Ubicación de la planta II.2 Razón social II.3 Líneas de producción y comercialización. Descripción de Planos. III.1 Áreas de construcción III.2 Áreas verdes III.3 Áreas de estacionamientos III.4 Descripción de acceso y alrededores de la planta. III.5 Layaout de Planta. (Distribución de áreas de proceso y distribución de equipos) Organigrama de la general de la Planta. IV.1 Presentación y descripción del organigrama de funcionamientos de la planta. Equipo HACCP. V.1 Conformación del equipo HACCP. V.2 Definición de Funciones del equipo HACCP. Ficha técnicas de los productos VI.1 Descripción en un formato las características técnica de cada uno de los productos que se elaboran en la empresa. Diagrama de Flujograma de proceso Microbiología de Alimentos Página 58 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas VII.1Esquemas de flujo grama de proceso por cada uno de los productos que se elaboran en la empresa. Descripción de los procesos VIII.2 Descripción de los proceso de cada productos que se elaboran en la empresa. Análisis de riesgos IX.1 Aplicación del formato de análisis de riesgo que incluya etapa a etapa del proceso todos los peligros microbiológicos, químicos y físicos de forma sistemática, los peligros que puedan presentarse. IX.2 Aplicar el árbol de decisiones para identificar los PCC en cada peligro. Control de Punto Críticos X.1 Establecer los límites críticos para cada PCC. X.2 Establecer el sistema de vigilancia para cada PCC X.3 Establecer las acciones correctoras. X.3 Establecer el sistema de documentación: registro y archivo Anexos: _ Plano arquitectónico de la planta _ Plano de layout de planta. _ Formatos de registro Glosario de Términos: Antes de elaborar el Manual de HACCP es importante familiarizarse con una serie de términos de referencia que enumeraremos a continuación: HACCP. Sistema que identifica los peligros específicos y las medidas preventivas para su control. También se conoce como ARICPC, ARCPC y APPCC entre otros. Control. Condición obtenida por cumplimiento de los procedimientos y de los criterios marcados. Controlar. Adoptar todas las medidas necesarias para asegurar y mantener el Microbiología de Alimentos Página 59 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Cumplimiento de los criterios establecidos en el plan de HACCP. Desviación. Situación existente cuando un límite crítico es incumplido Equipo HACCP. Grupo multidisciplinar de profesionales que lleva a cabo el estudio HACCP. Fase. Cualquier etapa en la obtención, elaboración o fabricación de alimentos, desde la recepción hasta la expedición. Diagrama de flujo. Secuencia detallada de las etapas o fases del proceso en estudio, desde la recepción de las materias primas hasta su distribución. Peligro. Potencial capaz de causar un daño. Los peligros se dividen en tres grupos: biológicos (fundamentalmente microbiológicos), físicos (presencia de objetos no deseados: insectos, plásticos, restos de cabello) y químicos (pesticidas en productos vegetales, residuos farmacológicos, hormonas en carnes y pescados e incluso contaminaciones con productos de limpieza) Análisis de peligros. Se conoce también como análisis de riesgos y engloba el proceso de recepción e interpretación de la información para evaluar el riesgo y la gravedad de un peligro potencial. Gravedad. Trascendencia de un peligro. Riesgo. Estimación de la probabilidad de que ocurra un peligro. Podemos encontrarlo bajo los términos probabilidad o probabilidad de presentación. Medidas preventivas. Aquellas acciones y actividades que pueden ser utilizadas para eliminar un peligro o reducir su impacto a niveles aceptables. También se conoce como Medidas de Control. Límite crítico. Un valor que separa lo aceptable o seguro de lo inaceptable o no seguro. Términos relacionados con éste son Nivel Objetivo y Tolerancia. Punto Crítico de Control (PCC). Un punto, paso o procedimiento que se puede controlar y en el que un peligro para la seguridad de los alimentos puede ser prevenido, eliminado o reducido a niveles aceptables. También se conoce como Punto de Control Determinante, Punto Crítico, PCC1 y PCC2. En la actualidad tiende a desaparecer la sub-clasificación de los puntos críticos en dos: PCC1 (punto en el que el control es totalmente eficaz) y PCC2 (punto en el que el control Microbiología de Alimentos Página 60 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas es parcialmente eficaz), pero conviene resaltarlo dado que el lector encontrará numerosos documentos en los que aparezcan tal cual. Árbol de decisiones. Secuencia de preguntas aplicadas a cada peligro para identificar si la etapa en que se produce dicho peligro es un PCC para el mismo. Vigilancia. Comprobación de que un procedimiento o proceso está bajo control. Se trata de una secuencia planificada de medidas o de observaciones al objeto de evaluar si un PCC se encuentra bajo control. También se conoce como monitorización. Acción correctora. Acción a tomar en el caso de que la Vigilancia de un PCC indique una pérdida de control; esto sucede cuando el parámetro a vigilar supera el límite establecido. Verificación. Las pruebas y procedimientos suplementarios para confirmar que el sistema HACCP está funcionando eficazmente. Sistema HACCP. El resultado de la puesta a punto de un plan HACCP. Microbiología de Alimentos Página 61 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas BIBLIOGRAFÍA: 1. Kenneth E. Stevenson y Dane T Bernard. HACCP Un Enfoque Sistemático hacia la Seguridad de los Alimentos. National Food Processors Association. The Food Processors Institute. Washington, D.C. 1999. 2. FAO. Food Quality and Safety Systems. A training manual on food hygiene and the Hazard Analysis and Critical Control Point (HACCP) system. Rome, FAO, 1998. 3. OPS-INPPAZ-HCP. Buenas Practicas de Manufactura (GMP) y Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (HACCP). 1994 4 CECADI-IICA-GDLN BANCO MUNDIAL. Curso Internacional sobre Desarrollo e implementación de Planes de Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (HACCP). 2002. 5 Ministerio de Salud y Consumo, Federación Española de industrias de la Alimentación y Bebidas, Asociación de Industria de la Carne de España. Guía Practica de Aplicación del Sistema de Análisis de Riesgos y Control de Puntos Críticos en Productos Cárnicos. Madrid, Agosto, 1995 6. FAO. Castillo Alejandro y Miguel Ángel Martínez. HACCP Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control. Agosto, 2002. 7. Ministerio de Agricultura, Servicio Agrícola y Ganadero, Departamento de protección pecuaria. Manual Genérico para Sistemas de Aseguramiento de la Calidad en Plantas Faenadoras de Bovinos. Agosto, 2001. 8 SAC. Manual Genérico para Sistemas de Aseguramiento de la Calidad en Medianas y Pequeñas Queserías. Microbiología de Alimentos Página 62 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas 9. SENASA. Manual para la aplicación del Sistema de Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (HACCP) en la Industria Lechera. Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria. SENASA, Argentina, 1999. 10. USDA. Modelo HACCP general para el sacrificio de reses. United State Department of Agriculture. Septiembre, 1999. 11. USDA. Modelo HACCP general para el sacrificio de puercos. United State Department of Agriculture. Septiembre, 1999. 12 FDA/CFSAN. Guidance for Industry Juice HACCP Hazards and Controls Guidance. First Edition. September 12, 2002 Arenas Hortua Alfonso. Protección de Alimentos. 2000. Folleto. Manual sobre Buenas Prácticas de Manufactura en la Industria alimentaria para ser utilizado en la Unión Aduanera El Salvador, Guatemala, Honduras y Nicaragua. Junio, 2001. Alianza de HACCP de pescados y mariscos. Procedimientos de Control Sanitario para el Procesamiento de Pescados y Mariscos. 2001 Bibliografía: Manuales de educación agropecuaria, Industrias rurales, Talleres de práctica ' Editorial Trillas. Desrosier, Norman (1991), Conservación de alimentos, México, Ed. Continental. ISBN 9682609755. Microbiología de Alimentos Página 63 Docente: Ricardo Espinoza Vanegas Banlieu, Jaime (1977), Elaboración de conservas vegetales, Barcelona, Ed. Sintes. ISBN 84-302-0278-1. Frankel, Aida (1984), Tecnología de Alimentos, Buenos Aires, Ed. Albatros. Diversos títulos sobre Ingeniería de Alimentos Connecticut, Ed. AVI Wesport. FAO Roma. Publicaciones de la FAO UNIDO (Organización de la ONU para el Desarrollo Industrial)-Viena Austria-POB 300-A-1500 Publicaciones varias. Bibliografía Web: http/www.Fao.com http/www.tecno-point.com http/www.agrocadenas.com Http/WWW. agroalternativo.com http/www.wikkipedia.com Microbiología de Alimentos Página 64