“Control de inocuidad”
Factores microbiológicos que afectan la inocuidad
Microorganismos y los alimentos
Los microorganismos tienen una gran importancia e impacto en la vida del ser humano. No siempre es de manera que agrada. Son fundamentales en la obtención de algunos productos alimenticios, pero son también los responsables del deterioro de gran parte de los alimentos, así como del origen de las Enfermedades de Transmisión Alimentaria (ETA).
Existen varios tipos de microorganismos, los cuales poseen diferentes formas y estructuras. Las bacterias, hongos y levaduras son aquellos que generan más impacto en el deterioro de los alimentos. En lo que respecta a enfermedades de origen alimentario, las bacterias son, sin duda, los principales agentes causantes de las mismas.
A continuación, se hace una breve descripción de los microorganismos relacionados con los alimentos:
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a. Bacterias
Principales características:
1. Organismos unicelulares.
2. Tipos de forma: esféricas, bastón, espiral o coma.
3. Se pueden agrupar en cadenas o en racimos.
4. Algunas producen esporas (células inactivas, pero latentes)
resistentes al calor y la deshidratación.
5. Algunas son patógenas (dañinas).
6. Prefieren condiciones húmedas, necesitando más humedad que
mohos y levaduras. Por lo tanto, no alteran fácilmente los alimentos
con poca humedad disponible. Ejemplo: frutos secos, mermeladas y
pan.
7. Pueden vivir en un amplio rango de temperaturas.
8. La mayoría no puede crecer a un pH bajo (es decir, en condiciones
ácidas).
9. No alteran fácilmente los alimentos con pH bajo, como la mayoría de
las frutas.
Los alimentos que presentan deterioro, ocasionado por las bacterias, pueden tener las características sensoriales siguientes.
Condiciones de deterioro:
- Aspecto pegajoso o viscoso en la superficie de los alimentos (Ej. carne viscosa).
- Turbiedad o sedimento indeseable en líquidos.
- Película en superficie de líquidos.
- Modificación del color de la superficie de alimentos debido a pigmentos producidos por algunas bacterias, o a células coloreadas.
- Reblandecimiento de tejidos de carnes, aves, pescados.
- Podredumbre blanda de verduras.
- Avinagrado de bebidas alcohólicas.
- Fermentación no deseable con producción de ácido láctico y gas.
Las bacterias patógenas son una de las principales causas de enfermedades en las personas, destacándose las intoxicaciones alimentarias, provocadas por el consumo de alimentos contaminados por una mala manipulación.
Para complementar la información diríjase al siguiente documento en pdf: “Enfermedades comunes causadas por bacterias”
b. Virus
Principales características:
1. Los virus son una entidad infecciosa microscópica que sólo pueden multiplicarse dentro de las
células de otros organismos y poseen una alta capacidad infectiva.
2. Son organismos dotados de extraordinaria simplicidad, pertenecen a un nivel de organización
subcelular y marcan la barrera entre lo vivo y lo inerte.
3. No se nutren.
4. No se relacionan, carecen de metabolismo propio y para reproducirse utilizan la maquinaria
metabólica de la célula a la que parasitan.
5. Su simplicidad estructural y funcional los convierte en parásitos intracelulares obligados, tanto
de bacterias (bacteriófagos o fagos), como de las células animales y vegetales.
6. Su forma puede ser esférica, helicoidal o cilíndrica, alargados.
7. Además, están los complejos, formados por dos partes, una cabeza y una cola.
8. Muchos virus presentan una alta resistencia a situaciones de estrés como el calor, la sequedad,
la congelación, la luz ultravioleta, entre otros.
9. Pueden sobrevivir durante largos períodos en los alimentos o en el entorno.
10. El origen de todos los virus transmitidos por los alimentos se concentra en los intestinos de
humanos y animales. Como tales, los virus a menudo se liberan a través de las heces y otros
fluidos corporales.
Para complementar la información diríjase al siguiente documento en pdf: “Enfermedades transmitidas por virus”
Dado que no se replican en los alimentos, la transmisión a través de estos ocurre tal como se detalla:
• Contaminación de alimentos por personas infectadas que
manipulan alimentos, como consecuencia de un deficiente
uso de prácticas higiénicas.
• Alimentos contaminados con desechos animales o aguas
residuales humanas
• Agua contaminada con aguas residuales.
• Consumo de productos de origen animal contaminados con
virus; por ejemplo: carne o pescado.
Entre los principales productos alimenticios asociados con enfermedades virales de origen alimentario, se encuentran:
• El marisco (ostras o mejillones), los crustáceos y productos que se recolectan y/o se crían
en aguas cercanas a salidas de aguas residuales humanas. Por ejemplo: plantas de
tratamiento de aguas residuales.
• Frutas u hortalizas que han crecido en tierras fertilizadas con abono animal o rociado
(anegado) con agua contaminada.
• Carnes poco cocinadas, entre otras, las del cerdo.
c. Hongos
Los hongos son microorganismos con un nivel de complejidad biológica superior al de las bacterias.
La micosis es enfermedad producida por los hongos y sus características clínicas y microbiológicas le son exclusivas, lo que la diferencia de otros microorganismos.
Los hongos se subdividen en mohos y levaduras.
Principales características Mohos:
1.Organismos filamentosos y multicelulares.
2. Se reproducen por esporas, las cuales se diseminan por el aire y son capaces de
originar un nuevo organismo.
3. Necesitan oxígeno para crecer.
4. Algunos producen sustancias tóxicas (micotoxinas).
5. Soportan una mayor acidez y salinidad que las bacterias.
6. Pueden crecer en alimentos con poca humedad. Ejemplo: El pan.
Entre las características sensoriales de deterioro visibles en los alimentos, provocadas por los mohos, se encuentran las siguientes:
- Aspecto aterciopelado o algodonoso en la superficie de alimentos. Por ejemplo, en frutas, verduras, pan.
- Modificación del color de la superficie de los alimentos.
- Podredumbre blanda en frutas.
Principales características en las Levaduras:
1. Organismos unicelulares.
2. Forma ovalada o elíptica.
3. Más grande que las bacterias.
4. Necesita más humedad que los mohos.
5. Se desarrollan en un amplio rango de pH.
6. Algunas soportan altas concentraciones de etanol. Ejemplo: en el vino. En azúcar: los
jarabes azucarados.
Entre las características sensoriales de deterioro detectables en los alimentos, provocadas por las levaduras, se encuentran las siguientes:
- Película, velo o espuma superficial en alimentos ácidos. Ejemplo: en encurtidos.
- Viscosidad superficial y olores extraños en carnes curadas.
- Fermentación alcohólica de concentrados, melaza, miel, mermeladas y pulpas, entre otros.
Las micotoxinas
Las micotoxinas son sustancias venenosas producidas por algunos hongos que se encuentran mayormente en las siembras de granos y en las nueces. También pueden ser encontradas en el apio, jugo de uvas, frutas y vegetales. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), por sus siglas en inglés, estima que un 25% de las cosechas a nivel mundial son afectadas por las micotoxinas, de las cuales las aflatoxinas son las más notorias. (USDA, 2015).
d. Parásitos
Principales características:
1. Los parásitos son organismos que se nutren de los nutrientes y de la protección de otros
organismos conocidos como huéspedes.
2. Éstos pueden ser transmitidos de animales a humanos, de humanos a humanos o de humanos
a animales.
3. Estos organismos viven y se reproducen dentro de los tejidos y de los órganos de humanos
infectados y de animales huéspedes.
4. Frecuentemente excretados en las heces.
5. Este organismo puede ser de diferente tipo y varía en tamaño, desde microscópicos, de una
sola célula (protozoarios) a gusanos multicelulares grandes (helmintos) que pueden ser vistos
sin microscopio. El tamaño fluctúa de 1 a 2 úm (micrómetros) a 2 metros de largo.
En el año 2014, la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y la Organización Mundial de la Salud (OMS), en un informe conjunto denominado “Clasificación multicriterio para la gestión de riesgos de los parásitos transmitidos por los alimentos”, incluyeron la información de los diez parásitos transmitidos por los alimentos con mayor impacto a nivel mundial, tomando en cuenta el daño que producen.
Para complementar la información diríjase al siguiente documento en pdf:
“Principales parásitos transmitidos por alimentos contaminados”
Factores que influyen en el crecimiento de los microorganismos.
Todos los microorganismos, igual que los seres vivos, necesitan un conjunto de factores que les permita crecer y desarrollarse. Los diversos factores que influyen en el crecimiento de los microorganismos en los alimentos son generalmente designados como intrínsecos (asociados a las características fisicoquímicas del alimento) y extrínsecos (corresponden a las condiciones ambientales y de almacenamiento).
Características
Factores intrínsecos
El mayor o menor contenido de proteínas, azúcares y otros nutrientes va a determinar cuál es el tipo de microorganismo capaz de crecer en el alimento. La presencia de vitaminas y/o aminoácidos va a permitir el crecimiento de algunos microorganismos más exigentes.
Nutriente
Esta medida se representa en una escala numérica que va desde el 0 hasta el 14.
Cada microorganismo tiene un pH de crecimiento mínimo, óptimo y máximo.
Es importante indicar que el pH afecta no sólo el crecimiento microbiano en los alimentos, sino también su tasa de vida útil, tanto durante el almacenamiento como cuando están sometidos a los diversos tratamientos de conservación.
El desarrollo de un determinado microorganismo ocurre dentro de unas determinadas franjas de pH.
pH
Se define como el agua libre de los alimentos que pueden aprovechar los microorganismos (no ligada a otras sustancias).
El rango del Aw oscila entre 0-1.
Ayuda a predecir la estabilidad y vida útil de los alimentos, así como el crecimiento de bacterias, levaduras y mohos.
Es un indicador del crecimiento microbiano de los alimentos y de la velocidad de deterioro, ya que permite predecir qué tipo de microorganismos se va a desarrollar.
Actividad del agua (Aw)
Para complementar la información diríjase al siguiente documento en PDF:
“Factores intrínsecos que favorecen el crecimiento de los microorganismos”
Características
Factores extrínsecos
Los microorganismos presentan un margen de temperatura en el cual pueden crecer. Este margen viene delimitado por:
- La temperatura máxima de crecimiento, a partir de la cual no pueden vivir e incluso mueren (por desnaturalización proteica, ruptura o colapso de la membrana).
- La temperatura mínima por debajo de la cual no pueden crecer, aunque generalmente no mueren (por gelificación de la membrana o disminución del transporte de nutrientes).
- La temperatura óptima a la cual ofrecen el mejor crecimiento.
Según las temperaturas óptimas de crecimiento, los microorganismos se clasifican tal como se describe:
- Termófilos: crecen a temperaturas altas (entre 55 ºC a 75 ºC)
- Mesófilos: crecen a temperaturas medias (entre 30 ºC a 47 ºC). La mayoría (37ºC).
- Psicrófilos: crecen a temperaturas bajas (menores a 15 ºC). Psicotróficos: Son microorganismos que crecen entre 0ºC y 7ºC, pero cuya temperatura ideal es entre 20ºC y 30ºC.
Temperatura
En buenas condiciones de ambiente y temperatura, las bacterias se reproducen, dividiéndose en 2 cada 20 o 30 minutos. En esas condiciones y dependiendo de la especie, el alimento se descompone rápidamente y puede volverse nocivo para la salud.
Crecimiento y multiplicación de las bacterias.
Fuente. Manual para Manipuladores de alimentos. Instructor. (2016). Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y Organización Panamericana de la Salud (PAHO) / Organización Mundial de la Salud (OMS)
Tiempo
Una humedad relativa muy elevada favorece el crecimiento de los microorganismos, especialmente de aquellos que se encuentran en la superficie. La deshidratación o secado se utilizada desde hace mucho tiempo como técnica de conservación de alimentos. Sin embargo, su almacenaje se efectúa en condiciones de baja humedad relativa. Caso contrario, la humedad (agua) presente en la atmósfera, tarde o temprano, acabará por aumentar la cantidad de agua del alimento, aumentando así el riesgo de proliferación microbiana.
Humedad relativa
Las bacterias en el alimento pueden necesitar oxígeno para crecer (Figura 3). Según la cantidad de oxígeno, estas se pueden clasificar en:
- Aerobias: Necesitan oxígeno para desarrollarse.
- Anaerobios estrictos: para desarrollarse necesitan ausencia de oxígeno.
- Anaerobios facultativos: Se adaptan a ambas situaciones.
- Microaerofilas: bacterias que crecen en presencia de pequeñísimas cantidades de oxígeno libre.
Crecimiento y multiplicación de las bacterias, según contenido de Oxígeno.
A. Aerobias
B. Anaerobios estrictos
C. Anaerobios facultativos
D. Microaerofilas
Fuente. Crecimiento de bacterias. Recuperado de https://www.google.com/search?q=crecimiento+microorganismos+por+cantidad+oxigeno&espv=2&biw=1366&bih.
Oxígeno
Curva de crecimiento microbiano
La velocidad de crecimiento será mayor cuando todas las condiciones sean las óptimas. Cualquier alteración de esas condiciones se reflejará en la velocidad de crecimiento. Mayor velocidad de crecimiento en un determinado alimento significa mayor gasto de nutrientes, lo que, a su vez, implica mayores alteraciones en el alimento.
La velocidad de crecimiento es el cambio en el número de células por unidad de tiempo.
Se pueden observar 4 fases o etapas en el crecimiento microbiano:
1. Fase de adaptación: los microorganismos adaptan su metabolismo a las nuevas condiciones
ambientales para iniciar la fase de crecimiento exponencial.
2. Fase exponencial o logarítmica: la velocidad de crecimiento es máxima y el tiempo de
generación es mínimo. Durante la misma, las bacterias consumen a velocidad máxima los
nutrientes del medio.
3. Fase estacionaria: no se incrementa el número de bacterias. Los microorganismos entran a
esta fase porque se agota algún nutriente esencial del medio o por los productos de desecho
que han liberado.
4. Fase de muerte: en ella se produce una reducción del número de bacterias viables
Para complementar la información observe el siguiente video:
Interpretación de resultados de pruebas microbiológicas.
En la industria de alimentos es común y requisito ineludible que las empresas realicen pruebas y análisis microbiológicos, para verificar la calidad sanitaria de los alimentos.
El análisis microbiológico de los alimentos es una herramienta eficaz para el proceso de evaluación, pero la interpretación de los resultados de laboratorio obtenidos en microbiología es, frecuentemente, el más difícil y complejo, ya que entran en juego el criterio profesional y las circunstancias que rodean el análisis. Para una adecuada interpretación de estos, es importante establecer los criterios microbiológicos.
Criterio microbiológico
Define la aceptabilidad de un proceso, producto o lote de alimentos, basándose en la ausencia, presencia o el número de microorganismos, o bien en los resultados de la investigación, respecto de sus toxinas por unidad de masa, volumen o área.
Este criterio, según se detalla en la norma: “Principios para el Diseño y la Aplicación de Criterios Microbiológicos para Alimentos”, del Codex Alimentarius, consiste en lo siguiente:
- Señalar el alimento al que se aplicará el criterio.
- Seleccionar el microorganismo y/o sus toxinas o metabolitos a identificar y la razón de la elección para el producto.
- Elaborar un plan de muestreo, indicando el número de muestras a tomar, el tamaño de esta y las características de la unidad analítica.
- Establecer los métodos para su detección y/o cuantificación.
- Definir los límites microbiológicos considerados apropiados para el alimento, en el punto indicado de la cadena alimentaria.
- Determinar el número de unidades analíticas donde se verifica el cumplimiento de los límites.
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Microorganismos que componen un criterio microbiológico
a) Organismos indicadores: Se utilizan para la evaluación de la inocuidad microbiológica de los
alimentos.
b) Organismos patógenos: Son aquellos que pueden encontrarse en el alimento que lo
convierten en un potencial vehículo de enfermedad para quien lo consuma.
Para complementar la información diríjase al siguiente documento en pdf: “Microorganismos indicadores”
Y observe el siguiente video:
Tipos de análisis
Los análisis microbiológicos que comúnmente se practican en la industria alimentaria son:
- Recuento Total en Placa: El cual estima los organismos totales, sin especificar el tipo, pero generalmente terminan siendo microorganismos Mesófilos aerobios, es decir aquellos que crecen bien en presencia de oxígeno en temperaturas de 31±°C.
Un recuento total bajo no asegura que un alimento esté
exento de patógenos o de sus toxinas. Tampoco un
recuento alto significa que existe la presencia de
microorganismos patógenos. El recuento total se reporta
en Unidades Formadoras de Colonias (UFC/g o mL).
- Los indicadores: En este caso los coliformes son bacterias de alta importancia. Se encuentran frecuentemente en el intestino del hombre y de los animales, por lo que se usan como un “indicador de contaminación” con heces fecales. La determinación de coliformes totales ayuda a detectar faltas graves en la preparación de los alimentos.
- Presencia de patógenos: En este caso pueden ser por ejemplo la Salmonella, E. coli, Listeria monocytogenes, Campylobacter jejuni, entre otros. En estos análisis, es importante estar al tanto que un microorganismo patógeno puede estar presente en el alimento en bajas cantidades, por lo que será difícil de encontrarlo.
RECUERDE
Un error común en la interpretación de estos análisis, es que al reportarse un resultado "negativo" o "ausencia" se piensa que el microorganismo no está presente en el alimento, cuando lo único que se interpretará es que "no se encontró". Por el contrario, un resultado positivo significaría que definitivamente sí está presente en la muestra.
Planes de muestreo
Según el Codex Alimentarius en el documento denominado “Planes de muestreo del Codex para alimentos preenvasados (NCA 6,5, CAC/RM 42 – 1969) Codex Stan 233”, un plan de muestreo es “aquel en el que se estipulan los tamaños de muestras, los niveles de inspección, los números de aceptación y/o recusación, de forma que pueda tomarse una decisión respecto a si se debe aceptar o rechazar el lote o la producción, basándose en los resultados de la inspección y en el ensayo de la muestra”.
Son necesarios planes de muestreo que garanticen el uso de procedimientos justos y válidos cuando se analicen alimentos para comprobar si se ajustan o no a una determinada norma. Existen numerosos y, con frecuencia, complejos planes de muestro, por lo tanto, es responsabilidad de las personas encargadas, el seleccionar aquellos que sean adecuados para las inspecciones estadísticas según las especificaciones establecidas en las normas a las cuales se ajustan. Ningún plan puede asegurar que todos los elementos de un lote sean conformes. A pesar de ello, estos son útiles para garantizar un nivel de calidad aceptable.
Para complementar la información diríjase al siguiente documento en pdf: “Planes de muestreo”
Recolección de muestras
La toma de muestras de alimentos y bebidas en las fases de preparación, almacenamiento, transporte, comercialización y expendio permite determinar si estos al ser muestreados y analizados cumplen o no con la reglamentación sanitaria vigente, y son un recurso para la evaluación del riesgo inherente al alimento.
La toma de muestra incluye la planificación de lo necesario para efectuar el proceso, lo que incluye disponibilidad de la documentación, identificación de las muestras, reactivos y demás insumos necesarios para el muestreo. También debe cubrir el tipo de producto que se va a analizar, pues la calidad de un análisis depende de la calidad del muestreo realizado. A continuación, se detalla brevemente algunas consideraciones según tipo de alimento:
- Muestra congelada: se utiliza taladro con broca estéril congelada. Mantenerla congelada durante su transporte y hasta que llegue al laboratorio.
- Producto terminado: tomar el producto, sin abrir, de la manera en que se ofrece al público y transportarlo a la misma temperatura en que se encuentra.
- Enlatado o alimento no perecedero: tomarlo como se ofrece al público y transportarlo a temperatura ambiente.
- Material líquido: homogenizar por agitación antes del muestreo. De no ser posible, tomar muestras múltiples. No llenar recipientes más de ¾ partes. Transportar en hielera con hielo.
- Material sólido o semisólido: tomar alícuotas de diversas áreas con material estéril. Proteger de la humedad. Transportar en hielera con hielo.
- Especial (brotes o quejas de la persona consumidora): en el caso de brotes, tomar los restos de todos los alimentos lo más pronto posible. Asociar a los síntomas del caso e incluir muestras clínicas.
- Aguas: abrir la llave o tubo y dejar correr el agua por un minuto. Llene la bolsa de muestreo a ¾ partes y transportarla en frío al laboratorio.
Para complementar la información diríjase al siguiente documento en pdf:
“Toma de muestra de alimentos”
Además, observe el siguiente video:
Interpretación de resultados
Puede hacerse por medio de cuenta en placa, la cual consiste en contar colonias que se desarrollan después de cierto tiempo en el medio de elección, presupone que cada colonia proviene de un microorganismo en la muestra.
Otra forma es por recuento en tubo, es una técnica empleada para el análisis de muestras que supone una concentración de microorganismos pequeña. Es una estimación de la densidad de bacterias en el alimento.
Las pruebas presuntivas frecuentemente se utilizan como una etapa de enriquecimiento que busca aumentar la concentración de microorganismo de interés. Se consideran positivos aquellos que después de incubados presenten enturbiamiento, cambio de color, formación de gas.
El número de tubos positivos y negativos determinará el Número Más Probable (NMP), mediante el uso de una tabla en la cual se estima la concentración de microorganismos en el alimento.
Número Más Probable (NMP)
Es una técnica estadística e indirecta aplicada a muestras con bajo número de microorganismos (<10UFC/g) o con bacterias dañadas debido a calor, acidez, congelación, radiación.
Importante
Los análisis microbiológicos son muy valiosos, según el sistema HACCP se recomienda que solo se utilicen como parte de la verificación, dado que lo más importante es prevenir la presencia de microorganismos. Además, es más fácil y menos costoso detectar malas prácticas en la planta, que hacer análisis microbiológicos.
Algunas fuentes de error de esta técnica son:
- Falsos negativos, debido a la presencia de agentes inhibitorios en la muestra.
- Falsos positivos debido a sustancias dentro de la misma muestra.
- Error en diluciones.
- Células dañadas o muertas.
Reglamento Técnico Microbiológico.
La industria alimentaria en Costa Rica, así como el resto de los países centroamericanos, deben acatar lo indicado en el Reglamento Técnico Centroamericano (RTCA) de Criterios Microbiológicos para la inocuidad de los alimentos.
El objetivo del citado Reglamento es establecer los parámetros microbiológicos de la inocuidad de los alimentos y sus límites de aceptación para el registro y la vigilancia en los puntos de comercialización.
El ámbito de aplicación son todos los alimentos para consumo final en los puntos de comercialización, dentro del territorio de cada uno de los países de la región. El Reglamento cuenta con las siguientes secciones:
1. Objeto.
2. Ámbito de aplicación.
3. Definiciones de los términos que se consideran necesarios, para su adecuada
interpretación y aplicación.
4. Símbolos y abreviaturas.
5. Clasificación de los alimentos por riesgo: para registro y vigilancia sanitaria se
clasifican los alimentos basándose en la probabilidad de causar daño a la salud, la
gravedad de dicho efecto y los factores de riesgo.
6. Grupos de alimentos, de acuerdo con el origen y/o tecnología aplicada en su
elaboración.
7. Criterios microbiológicos para el registro sanitario de los alimentos. Se establecen
para cada uno de los grupos de alimentos.
8. Plan de muestreo y criterios microbiológicos para la vigilancia de alimentos.
9. Consideraciones para el muestreo.
10. Métodos de análisis. Se emplean los vigentes y actualizados.
11. Vigilancia y verificación.
12. Revisión y actualización.
Visite la siguiente dirección para revisar con detalle el reglamento indicado: