12 de marzo, 2013 Parámetros intrínsecos y extrínsecos de los alimentos Intrínseco se refiere a una característica propia del alimento y el extrínseco se refiere a una característica del ambiente donde se encuentra. Para hablar de los parámetros intrínsecos hay que recordar que el alimento en si es un ecosistema que va a tener microambientes muy diferentes. Por ejemplo un queso, dependiendo de cómo fue hecho ese queso pueden haber ciertas partes de ese queso pueden tener mayores concentraciones de microorganismos, el pH en ciertos puntos del queso sea mayor o menor, el potencial de óxido-reducción va a ser diferente en la superficie que en el interior de ese queso, son microambientes muy diversos y esto va a hacer que ciertos microorganismos se puedan o no desarrollar en ciertos alimentos. Los parámetros intrinsecos ayudan a predecir la vida útil del alimento. Parámetros intrínsecos: pH, Aw o humedad del alimento, el contenido nutricional, el potencial de óxido-reducción, las estructuras biológicas y los componentes antimicrobianos. 1. pH: va a influir en 3 niveles: En el medio en que están inmersos el microorganismo y el alimento, en la disponibilidad de nutrientes, por ejemplo si el pH es acido el Calcio va a estar más biodisponible, si es básico el calcio va a estar más unido a las proteínas. El pH va a afectar la permeabilidad de la membrana de los microorganismos presentes en el alimento, si hay ácidos protonados van a poder o no entrar dentro de la membrana del MO y van a disminuir el pH del citoplasma, va a cambiar la estructura de proteínas que va a causar fallas en el MO, en el metabolismo dependiendo de q tan resistente sea el MO a cambios de pH. Recordar que los parásitos y virus son importantes en alimentos. El pH externo va a influir en la expresión de muchos genes, estamos hablando de MO que resisten al acido por ejemplo: hay cepas de Listeria capaces de desarrollarse a pH relativamente bajos. En alimentos el pH importante es 4.5, de 4.5 hacia arriba hay organismos peligrosos en alimentos como C. botulinum que pueden crecer y causar problemas de seguridad alimentaria muy importantes. De 4.5 para abajo es un pH seguro, no se van a desarrollar la mayoría de los MO patógenos, sin embargo ese límite puede variar dependiendo de ciertas condiciones, si hay más nutrientes en el medio, si hay más humedad, los MO se van a adaptar a esos cambios y hacerse tolerantes a ciertas cantidades de ácido. El pH importante es de 6.6 a 7.5 que es donde se encuentran la mayoría de los MO de importancia en salud pública, hay otros MO como las bacterias lácticas que van a crecer a pH más bajos que esos y van a ser beneficiosos. Los patógenos van a ser más sensibles a los cambios de pH que se hagan en el medio, por lo que disminuir el pH del alimento puede ser una buena estrategia para eliminar patógenos de un alimento. El grafico de pH (diapo 4) es para darse una idea de la acidez de ciertas cosas, por ejemplo el pH del ácido de batería cercano a 1, que es corrosivo. El cloro tiene pH muy básico al igual que la leche magnesia, el jugo de naranja y el de limón entre pH de 2-3, el café también tiene un pH bajo. Ya a un nivel de pH 2 el sabor de los productos no es tan apetecible; en alimentos tenemos q pensar q el alimento debe ser seguro y tiene q saber rico.
Valores aproximados de pH al que crecen algunas bacterias y algunos MO (Mohos= hongos filamentosos), algunos tienen ámbito de crecimiento muy grande como las levaduras y hongos filamentosos; mientras q las bacterias reducen un poco más el rango dependiendo de su metabolismo. En cuanto al pH aproximado de algunos alimentos: Ejm, si la carne de res tiene pH de 5,3-6,2 ¿q MO puede ocasionarme problemas en esa carne? Levaduras, bacterias. Pero si hablamos de una manzana q tiene pH 2,9-3,3 van a crecer básicamente hongos filamentosos. Entonces si caracterizamos los alimentos teniendo en cuanta sus parámetros intrínsecos vamos a poder predecir o establecer algo de la vida útil de ese alimento y cuáles son los MO q me van a dar problema y conservarlos a mayor tiempo. La mayoría de los patógenos crecen a pH cercano a la neutralidad (6,6-7,5) porq son los q están más adaptados al cuerpo y citoplasma de las células. Las frutas, bebidas alcohólicas, vinos y vinagres tienen un pH bastante acido por lo tanto su deterioro no va a ser muy rápido. La carne de los animales fatigados se deteriora más rápido, esto quiere decir que cuando un animal está cansado las reservas de glucógeno se gastan y no hay producción de ácido láctico que es el q me baja el pH y ayuda a suavizar la carne. Aclaración de la profe: En el caso de una gallina cansada, no le da tiempo de convertir el glucógeno en ácido láctico, sino que lo consume, mientras que cuando está en reposo, el glucógeno que está en el hígado si se convierte en ácido láctico y baja el pH, lo que da un efecto conservador en la carne. El efecto de pH o de la acidez en un alimento siempre va a ser conservador, no importa si yo lo agrego intencionalmente o si el alimento lo tiene como parte de sus características, por ejemplo el ceviche, donde yo le estoy agregando pH acido por limón, no es que la carne de pescado lo traiga, más bien el pescado tiende a la neutralidad. Hay alimentos que son tamponados y esto es importante, esto quiere decir que son alimentos que aunque yo les agregue pH ellos van a tratar de mantener un equilibrio para que el pH tienda a la neutralidad, entonces ahí hay que buscar otro método que además de que me baje el pH, me ayude a conservar el alimento 2.Actividad del agua: El Aw es la actividad del agua, es otro parámetro intrínseco, es el agua que está disponible para los microorganismos, recuerden que ellos necesitan agua para vivir, entonces en un alimento hay tres tipos de agua (la profe hace un dibujo en la pizarra), hace un circulo que es el alimento, y se pudiera ver cómo está el agua distribuida en él, tendríamos una capa de agua que estaría bien, bien, bien pegada al alimento que se llama agua ligada y que no está disponible para los microorganismos, porque? Porque está unida a las proteínas, carbohidratos y en menor medida lípidos mediante diferentes interacciones pero está muy pegada; luego seguiría otra capa, que sería el agua no ligada, está más lejos de interaccionar con los componentes del alimento, y por lo tanto está pegada pero no con tanta fuerza como la primer capa de agua, y luego más afuera tendríamos el agua libre, que es el agua que está disponible para que se lleven a cabo las diferentes reacciones que los microorganismos necesitan, y que requiere los componentes de los alimentos para movilizarse, las enzimas que están en ese alimento, porque aunque no lo dibujemos, los alimentos tienen una tasa de respiración etc. Esa última capa de agua es la que está disponible para los microorganismos y es la que conocemos como Aw.
Si esa actividad del agua por alguna razón no esta los microorganismos (MO) no pueden utilizar las otras dos capas restantes, porque esas dos ya están siendo utilizadas por el alimento; y si un MO no tiene agua que pasa? No puede crecer, queda en latencia, y eso es lo que pasa con los productos deshidratados, por ejemplo una leche en polvo, que durante su proceso le quitan el agua libre, el agua que está bien ligada y la capa del centro, le quitan todo el agua, pero que pasa cuando yo pongo otra vez el agua? Se rehidrata y los MO pueden volver a crecer. Entonces la actividad del agua es muy importante porque me va a permitir mantener o extender la vida útil de un alimento, naturalmente los alimentos tienen diferentes cantidades de agua disponible, si yo les hablo de leche, esta tiene mucha agua disponible, pero si yos les hablo de una semilla de almendra o un cereal, el agua disponible para los MO es muy poca. Como se calcula el Aw, midiendo la presión de vapor del sustrato del alimento y dividiéndola entre la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura, existen aparatos especiales con sensores que me pueden decir cuál es el Aw de un alimento..De que me sirve a mí eso?para saber qué tipo de MO van a poder crecer, por ejemplo a las bacterias les gusta más crecer en ambientes húmedos, por lo tanto necesitan un Aw mayor.Entonces alimentos con Aw relativamente altos, me van a propiciar el crecimiento de hongos y levaduras pero si hablo de un queso muy salado que tiene un Aw de 0,8 crecería por ejemplo Staphylococcus, porque es un halofílico, necesita menos cantidad de agua para vivir, va a crecer pero no va aproducir las toxinas porque para esto necesita un Aw mayor de 0,85, entonces vean que esto es una buena medida de conservación porque aunque el staph crezca, en alguna medida le voy a frenar la producción de toxinas que es lo que me causa problemas. La relación entre Aw, temperatura y nutrición es muy importante, porque hemos venido hablando de que a diferentes pHs algunos me crecen y otros no, lo mismo con Aw; por lo tanto que pasa si yo pongo un m.o en un Aw reducido pero muy rico nutricionalmente, con muchas proteínas, muchos carbohidratos y a la temperatura a la que le gusta crecer al m.o? puede que ese Aw ya no me funcione como en un inicio cuando todo estaba controlado. Esto se los digo porque es una guía, es un corte necesitamos ver que otras condiciones entran en juego. Esta tabla pónganle un asterisco porque SIEMPRE la pregunto en un quiz o un examen pero SIEMPRE la pregunto, no me interesa tanto los valores pero si el orden, quien requiere un Aw más alto o más bajo. Clase de m.o Bacterias Levaduras Mohos (hongos filamentosos) Bacterias halofílicas Hongos xerofílicos Levaduras osmofílicas
Aw mínima 0,91 0,88 0,80 0,75 0,65 0,60
Vean esta tabla sobre el Aw estimado de algunos alimentos, vean los cereales con un Aw de 0,70 mientras que la carne es casi 1 (0,99) es casi agua en su totalidad. 3.Potencial Redox de un alimento. Qué es? Es el flujo o el potencial que se establece cuando hay electrones, eso siempre está pasando en un alimento, cuando se oxida tiene más electrones. Para que me sirve? Me va a decirqué clase de m.o van a poder crecer, entonces si hablamos de un potencial de óxido
reducción positivo van a crecer los aerobios porque el ambiente esta oxidado; si está el ambiente reducido, crecerán los anaerobios xq el potencial es negativo, por eso cuando crecemos anaerobios los medios son reducidos. Esto se ve muy simple pero en realidad hay fórmulas y cosas para calcularlo, y van a depender de la capacidad de equilibrio, tensión de oxigeno de la atmosfera, de cuantos gases pueden entrar, si lo tengo en un envase al vacío o si lo tengo en un envase permeable, todo eso… y para q nos sirve? Pues ya lo dijimos para ver que m.o crecen, y esto es importante, xqsi tenemos un potencial negativo, nos va a crecer por ejemplo C. botulinum que es uno de los principales problemas, no por frecuencia de aparición sino por lo delicado que puede ser una intoxicación. Normalmente los alimentos también tienen un potencial de óxido reducción que tiende a la positividad o a la negatividad por ejemplo si estoy hablando de un caldo que herví, el oxígeno que hay en el fondo de ese caldo no es negativo del todo pero si es menor al potencial que ocupan los m.o que crecen en un potencial positivo por ejemplo. Otro ejemplo son las sopas que venden en bolsas al vacío, acá lo que hacen es que les quitan el oxígeno para aumentar la vida útil del alimento, pero que pasa cuando bajo la cantidad de O2? Estoy eliminando al grueso de los m.o que me deterioran el alimento pero estoy seleccionando a anaerobios o facultativos, entonces hay que tener cuidado. En los alimentos hay grupos importantes como el oxidrilo, ácido ascórbico o azúcares reductores que normalmente están, que van a hacer que se den microambientes importantes que van a generar potenciales de óxido reducción característico de cada alimento. 4.Contenido nutricional. Eso es muy fácil, todos sabemos que los m.o necesitan para vivir agua, fuente de energía, carbono, vitaminas, minerales y algunos factores (elementos traza), factores de crecimiento. Cuando han visto ustedes un chicle descompuesto? Un morenito o un frutini? Nunca vd? Porque eso es pura azúcar y agua, es tanta azúcar que casi ningún m.o va a poder crecer… y si yo les pregunto cuando han visto un bistec podrido?Cualquiera lo ha visto… y cuál es la diferencia, la cantidad de nutrientes que tiene uno sobre el otro, en uno solo tenemos azúcar, agua y algún colorante básicamente y del otro lado tenemos proteínas, carbohidratos, vitaminas, etc etc. Entre más contenido nutricional tenga el alimento, mas deterioro y más capacidad de crecer los m.o. 5.Compuestos antimicrobianos. Son elementos que están presentes en los diferentes alimentos y que van a inhibir el crecimiento de ciertosm.o, por ejemplo el eugenol que es un aceite que está en el clavo de olor y que tiene actividad antimicrobiana, tenemos el aldehído cinámico que está presente en la canela, por eso es que se le acostumbra poner canela y clavo de olor ciertos postres, lo que pasa es que para que sea verdaderamente antimicrobiano hay que ponerle como toneladas, entonces no comeríamos arroz con leche sino clavos con leche condensada jaja… estos pueden estar desde el inicio o pueden generarse por diferentes procesos, como cuando caliento o cuando hago ciertas reacciones con el alimentohago que se genere algún compuesto que tenga actividad antimicrobiana. Por ultimo están las estructuras biológicas como parámetro intrínseco, que se refiere a todo aquello que son envolturas de protección como cáscaras, piel, cuero, vean por ejemplo la cáscara de la manzana que es bastante impermeable, bastante dura por decirlo así, igual que la de la piña; si una manzana o una piña se golpea y esa cáscara pierde la integridad, por ahí empieza el deterioro verdad, o si un grano de arroz o maíz es picado por un gorgojito y se le quita la cubierta externa, eso le da entrada a muchos m.o para que puedan empezar a deteriorar
el alimento, vamos a ver más adelante la cáscara del huevo que es impermeable permite el paso de O2, etc.
