Tópicos de Mbiologia aplicada Parte 1
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TÓPICOS DE MICROBILOGÍA APLICADA
EN LA
INDUSTRIA DE ALIMENTOS
MSc Ing. Luis Eduardo Gómez
Parte I
CONTENIDOParte I
Parte II
I. Características claves de las bacterias asociadas a los alimentos. Ranking de patógenos
II. Contaminación cruzada
III. Biofilms bacterianos en plantas de alimentos. Características, Quorum sensing. Métodos de
detección. Métodos para eliminarlos.
IV. Biofouling
V. Métodos de Validación y de Saneamiento en Planta: Placas control, Bioluminiscencia, HEGED
VI. Determinación de reducciones de log microbiano en la potabilización de aguas
VII. Prebióticos y Probióticos.
IX. Métodos analíticos de actualidad. PCR (Reacción en Cadena de la polimerasa).
Parte III
AGUA
TIERRA Y POLVO
PROCESAMIENTO YMANIPULACIÓN
OBJETOSPERSONALES Y DETRABAJO
MANIPULADOR -OPERARIO
INTR
OD
UC
CIÓ
N
I. NO SE VEN A SIMPLE VISTA
CARACTERÍSTICAS CLAVES DE LAS BACTERIAS
II. RÁPIDA REPRODUCCIÓN
CARACTERÍSTICAS CLAVES DE LAS BACTERIAS
III. FORMAN ESPORAS
CARACTERÍSTICAS CLAVES DE LAS BACTERIAS
Es un cuerpo refringente oval formado dentro de la célula
Célula reproductora producida por ciertos hongos, plantas
(musgos, helechos) y algunas bacterias.
Ciertas bacterias producen esporas como una manera de
defenderse. Las esporas bacterianas tienen paredes gruesas.
IV. PRODUCEN TOXINAS
CARACTERÍSTICAS CLAVES DE LAS BACTERIAS
V. FORMAN BIOPELÍCULAS (BIOFILMS)
CARACTERÍSTICAS CLAVES DE LAS BACTERIAS
RANKING DE PATÓGENOS
RANKING DE PATÓGENOS
RANKING DE PATÓGENOS
RANKING DE PATÓGENOS
Salmonella, Campylobacter, Listeria, Toxoplasma y norovirus.
95% de enfermedades y hospitalizaciones anuales y casi 98% de muertes
de la carga en solo 10 combinaciones de patógeno-alimento
MICROORGANISMOS ASOCIADOS A LOS ALIMENTOS
Ra
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AM
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N C
RU
ZA
DA
Es la transferencia de sustancias peligrosas
de un alimento al otro por medio de
vehículos como las manos, superficies de
contacto de equipo contaminado,
utensilios, o directamente de un alimento
crudo o listo para consumir.
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Se refiere a la transferencia, directa o indirecta,de bacterias / virus de un productocontaminado a uno no contaminado.
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Aunque la mayoría de los brotes resultan de crecimientoextensivo a temperaturas de almacenamiento abusivas,cocinar insuficiente, etc., muchos de ellos también estánasociados con la contaminación bacteriana cruzada
Diversos autores han señalado que la contaminación cruzadade patógenos bacterianos y virales en los hogares y en losestablecimientos de servicios de alimentos podrían muy bienser el principal contribuyente factor a enfermedadestransmitidas por alimentos esporádicos y epidémicos
Beumer & Kusumaningrum, 2003; Bloomfield, 2003; Chen, Jackson, Chea, & Schaffner, 2001
Roberts, 1990
CONTAMINACIÓN CRUZADA
La inherente dificultad para preguntar a lafuente de la contaminación de la brotes
Fragmentación de la información
• Información en los informes• Terminología NO estandarizada
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Prácticas inadecuadas de almacenamiento
Contacto con los manipuladores de alimentos
Alimentos o ingredientes contaminados
Ocu
rren
cia
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Contacto con superficies contaminadas
(equipo, utensilios, paños de limpieza)
Uso de congelados o hielo contaminado
Contaminación por los consumidores
Ocu
rren
cia
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Fuen
tes
Prácticas inadecuadas de almacenamiento
• Malas condiciones higiénicas
• Incumplimiento de FIFO
• Almacenamiento cercano a productos tóxicos (Ej. Detergentes)
• Almacenamiento en estantes de menos de 15 cm del piso
• Presencia de plagas e insectos
• Presencia de fugas de tuberías cercanas
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Contacto con los manipuladores de alimentos
Fuen
te
• Lavado de manos inadecuado
• Uñas largas
• Ropa de trabajo sucia
• Comer, beber o fumar
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Contacto con los manipuladores de alimentos
Fuen
te
• Uso inapropiado de coberturas para el cabello
• Manipuladores de alimentos que se presentan a trabajar enfermos
• Descargas de secreciones nasales, bucales o de los ojos
• Cortaduras, raspaduras y quemaduras
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Fuen
te
Alimentos o ingredientes contaminados
• Bacterias presentes de forma natural en productos animales crudos
• Tierra en frutas, vegetales y especias
• Salmonella enteriditis en huevos crudos
• E. coli 0157:H7 en carnes molidas
• Escombroide / histamina en pescado
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Fuen
te
Contacto con superficies contaminadas
Cuchillos
Tablas de Picar
Máquina de hielo
Molinos Rebanadoras
Equipo lavado o desinfectado de manera inadecuada:
Superficies en contacto con alimentos deben ser suaves, fácil de limpiar, fácilde desmantelar y montar. Equipados con puntas redondeadas y curvas
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Fuen
te
Contacto con superficies contaminadas
Almacenamiento inadecuado de utensilios en uso:
Cucharas Pinzas
Cucharones Paletas
El equipo y utensilios deben guardarse en una zona limpia y segura y protegidas de contaminación.
• Los paños deben guardarse en lasolución desinfectante cuando no estánen uso.
• Los paños NO deben guardarse sobresuperficies de equipo o áreas depreparación de alimentos
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Fuen
te
Uso de congelados y/o hielo contaminado
• Goteo de un pollo crudo congelado sobre alimentoslistos para consumir (ej. vegetales).
• Mariscos crudos no separados de mariscos listospara consumir en las hieleras o refrigeradores desupermercados.
• El hielo que se utiliza para enfriar alimentosdurante su almacenamiento no debe utilizarseposteriormente para consumo humano.
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Fuen
te
Contaminación por los consumidores
• En lugares con auto servicio, líneas de servicio o zonas conalimentos expuestos, deben colocarse barrerasprotectoras contra el consumidor (ej. estornudos).
• Proveer al consumidor con utensilios limpios para tomar oservirse segundas porciones.
• Definir políticas para el uso de vasos “personales” quepuedan llenarse varias veces en servicios “para llevar”.
• Establecer medidas para proteger los condimentos ysalsas de uso colectivo
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Situ
ació
n
Aire – Alimento (AF)
Superficie – Alimento -Fluido (SFF)
Superficie – Alimento –Por contacto (SFC)
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Aire – Alimento (AF)
La transferencia ocurre a través de partículasde polvo o por medio de aerosoles
Los niveles de contaminación alcanzados en el productopueden ser similares a otras como las transferenciaspor contacto Superficie-a los alimentos por (SFC)
Baja viabilidad en el aire, sugieren bajo impacto en la ETAs
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Pueden ocurrir a lo largo de toda la cadena alimentaria:
de Jesús, Olsen, Bryce, y Whiting, 2004; Haysom y Sharp, 2005; Hudson y Mott, 1993; Lunde'n, Autio, y Korkeala, 2002; Martı'n ez-Gonzales et al., 2003; Ollinger-Snyder y Mateo, 1996).
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Pueden ocurrir en una amplia variedad de formas y situaciones:
de Jesús, Olsen, Bryce, y Whiting, 2004; Haysom y Sharp, 2005; Hudson y Mott, 1993; Lunde'n, Autio, y Korkeala, 2002; Martı'n ez-Gonzales et al., 2003; Ollinger-Snyder y Mateo, 1996).
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Esquema del proceso de transferencia bacteriana por el contacto entre superficies. Factores que gobiernan la transferencia
Factores intrínsicos
Factores ambientales
• Presión• Humedad• Aspereza• Tiempo de contacto
• EPS• Biofilm• Cluster• Estructuras extracel.
Características de fijación
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Las bacterias en ambientes acuosos ycondiciones adecuadas tienden a formar biofilmsobre las superficies (tuberías, tanques, etc.)
(Characklis y Marshall, 1990).
La limpieza estándar y los procedimientos desaneamiento utilizado en la industriaalimentaria no son totalmente eficaces en laeliminación del biofilm.(Bremer, Fillery, y McQuillan, 2006; Chavant, Gaillard-Martinie, y He'braud, 2004; Joseph,Karunasagar, y Karunasagar, 2001; Leriche, Chassaing, y Carpentier, 1999).
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Los estudios sobre la transferencia de bacterias se pueden clasificar en dos grupos:
I. Basado en el grado de control experimental
Proporcionan un alto grado de control.
Normalmente realizado en un laboratorio
Proporcionan información detallada sobre los procesosy los factores específicos de dicha transferencia
Presión TemperaturaTiempo de contacto
Formación del Personal
Zona de contacto
Nivel de humedad
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Los estudios sobre la transferencia de bacterias se pueden clasificar en dos grupos:
II. Basado en la cuantificación de los eventos relacionados
con la frecuencia de la transferencia bacteriana.
Se centran en la cuantificación de la frecuencia de loseventos de transferencia.
Tasas de transferencia
Identificación de las rutas de contaminación en entornosreales (fábricas, servicios, cocinas domésticas).
CONTAMINACIÓN CRUZADA
II. Basado en la cuantificación de los eventos relacionados con la frecuencia de la
transferencia bacteriana.
Examinaron las tasas de transferencia obtenidode las moscas para Campylobacter y E. colidurante la manipulación en las cocinas.
De Jesu's et al. (2004) y Luber, Brynestad, Topsch, Scherer y Bartelt (2006)
Modelos experimentales para identificar lanaturaleza aleatoria asociada con bacterias quese transfieren durante la manipulación de losalimentos por diferentes trabajadores.
Chen et al. (2001) y Montville, Chen y Schaffner (2001)
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Reveló la capacidad de estos patógenos de extendersedesde alimentos crudos a las manos y en las superficies decontacto con alimentos en las cocinas. Por otra parte, losresultados son útiles para identificar la mayoría de lospatógenos abundantes, vías de contaminación y embalses.
Gorman, Bloomfield, y Adley (2002)
Evaluaron los sucesos de contaminacióncruzada que se produjeron durante lapreparación doméstica de pollo ycontaminado naturalmente.
• Salmonella spp.,• Campylobacter spp.,• E. coli• Staphylococcus aureus
16.6%18%9.2%
19.7%
Frecuencia total de ocurrencia
II. Basado en la cuantificación de los eventos relacionados con la frecuencia de la
transferencia bacteriana.
CONTAMINACIÓN CRUZADA
II. Basado en la cuantificación de los eventos relacionados con la frecuencia de la
transferencia bacteriana.
Desarrollaron 5 escenarios experimentales diferentes,que simulaban diversas rutas de transferencia queocurren en las cocinas domésticas cuando lavan losplatos sucios y durante la preparación de alimentos
Mattick et al. (2003)
Demostró la capacidad de E. coli y Salmonella spp. Aser transferida a través de las esponjas y platos paracontaminar los alimentos en cocinas domésticas
CONTAMINACIÓN CRUZADA
CFU recipiente
CFU donadorTR = x 100
% de células transferidas de la superficie donante a la superficie destinatario
La transferencia se lleva a cabo?
Qué proporción se transfiere?MO
DEL
OS
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Las bacterias basales son propensasa crecer en aquellas áreas dondehaya calor, por eso es convenientemantenerlas en lugares frescos
A través del olfato puedencontraerse alergias
Ya sea por ingesta de alimentoscontaminados o por comer sobre unplato contaminado por la esponja,puede contraerse diarreas u otrasenfermedades
La brisa puede dispersar lasbacterias dentro de la cocina oimpregnarse en cualquier objeto opersona que se encuentre en el área
La exposición a las bacterias dentro de lacocina y en la esponja pueden generarinfecciones oculares p.e. en el lavado de platos.
Los restos de comida sonalimentos para bacterias yportadoras de las mismas
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Tipo de esponja
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Las esponjas se usan para eliminar restos de alimentos que se adhieren a susuperficie
Lugar donde se acumulan más microbios: EL FREGADERO
El hecho de permanecer húmedas, pueden servir de reservorio y vehículo deenfermedades transmitidas por alimentos
Las esponjas contaminadas con patógenos como Salmonella, Campylobacter oStaphylococcus aureus son capaces de transferirlos a superficies de aceroinoxidable
Estudios indican que bacterias como E. coli pueden sobrevivir en ellos durantehoras o días
CONSIDERACIONES
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Un estropajo que se ha usado durante más de dos o tres días puedealbergar cientos de bacterias
Si se utiliza para limpiar una superficie, lo que se está haciendo esextender los patógenos a otras zonas
Una esponja de cocina maloliente es un signo seguro de que contienebacterias.
Un estudio realizado en 2014 por expertos del Departamento deMicrobiología y Patología de NYU Langone (Nueva York, EE.UU), segúnel cual "donde hay olor, hay gérmenes
CONSIDERACIONES
En un estudio realizado por la NSF International, una organización desalud y seguridad pública independiente, se comprobó que losestropajos de cocina son uno de los lugares de una casa que másgérmenes alberga. Según sus datos, el 75% de las esponjas evaluadasdio positivo para las bacterias coliformes y el 18% tenía gérmenesestafilococos
En un estudio realizado por expertos en virología de la Universidad deLondres (Reino Unido), lo aseguraba: "El 21% de los trapos de cocinavisiblemente limpios en realidad contiene altos niveles decontaminación"
CONTAMINACIÓN CRUZADA
CONSIDERACIONES
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Desinfectar la esponja de forma periódica.
USDA asegura que si se calienta al microondas durante unminuto, se puede eliminar más del 99% de bacterias omohos que puedan estar presentes
Sumergirlo de 10 a 30 segundos en una solución de clorocon agua, según el estudio estadounidense; de estamanera se matan los microbios que crecen en la esponja
La limpieza diaria ayuda a reducir el riesgo deintoxicación por alimentos, debe considerarse también lasustitución con regularidad.
Recomendaciones
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Es importante lavar la esponja bien después, por ejemplo,de limpiar jugos de carne cruda.
Puede lavarse en la lavadora.
Es importante conservarlos en seco después de utilizarlos.Si se deja en una encimera, tardan más en secarse y, portanto, las bacterias se multiplican de manera más rápida.
También es recomendable no dejarla en una zona cerrada,como un cubo y debajo del fregadero
CONTAMINACIÓN CRUZADA
Los trapos de cocina deben limpiarse y desinfectarse deforma regular con agua caliente.
Utilizar distintos trapos para hacer tareas diferentes
Si no se quiere lavarlos con frecuencia, lo conveniente esusar toallas de papel desechables de cocina; con estaopción es menos probable que se propaguen las bacteriasde nuevo.
Puede emplearse un sistema de rotación de dosestropajos: tener uno limpio, seco y listo para usar,mientras se utiliza el otro