Microbiología
de la leche y sus productos.
La leche es una mezcla de sustancias definidas
(Composición), en las que se
distinguen tres estados
-
emulsión de materia grasa bajo forma
globular
-
suspensión de la caseína, ligada
a sales minerales
-
solución o fase hídrica que
forma el medio general continuo
La leche constituye un buen medio de cultivo para
los organismos heterotrofos aptos para asimilar lactosa (única fuente
de energía) y proteínas (al no haber aminoácidos libres
resulta una limitación para crecimiento).
Fuentes de contaminación
1.- Infección
inicial
2.- Ambiente
3.- El estado del animal
4.- El estado del ordeñador
5.- Utensilios y máquinas
6.- Calidad del agua
Principales grupos de
microorganismos que se encuentran en la leche
Gram negativas Acromobacterias
Diversas
Micobacterias
Modificaciones en leche debido
a microorganismos
La lactosa es el principal compuesto energético;
hay producción de ácidos orgánicos, con frecuencia
se observa coagulación en la leche.
Tabla1. Productos de fermentación obtenidos apartir de lactosa
por diversos grupos microbianos. Fuente: C. Alais 1988. Ciencia de la leche.
CECSA. México.
|
(en % en peso de azúcar fermentado)
|
| microorganismo |
láctico |
acético |
propiónico |
butírico |
succínico |
fórmico |
CO2 |
H2 |
etanol |
glicerol |
acetona |
bacterias lácticas
a)homofermentativas
b)heterofermentativas |
96
40 |
----
5 |
----
---- |
----
---- |
----
---- |
----
---- |
----
19 |
----
---- |
----
18 |
----
18 |
-----
---- |
enterobacterias
E.coli
Cloaca |
50
---- |
10
---- |
----
---- |
----
---- |
10
---- |
0.5
5 |
12
40 |
0.5
0.5 |
11
15 |
----
---- |
----
8 |
bacterias propiónicas
Propionibacterium
arabinosus |
---- |
6 |
60 |
---- |
10 |
---- |
16 |
---- |
---- |
---- |
---- |
bacterias butíricas
Clostridium butyricum |
---- |
15 |
---- |
35 |
---- |
---- |
48 |
3 |
---- |
---- |
----- |
levaduras
Saccharomyces |
---- |
---- |
---- |
----- |
----- |
---- |
50 |
---- |
50 |
---- |
----- |
-
Proteínas
Se descomponen tras coagulación enzimática, con formación
de sustancias fijas y gases. Es más rápida en medio neutro
o alcalino, aunque puede producirse en medio ácido.
-
Materias grasas
Son hidrolizadas por lipasas microbianas
Alteraciones
A temperatura media (15-35°C), la fermentación ácida
de la lactosa es la alteración más rápida que se manifiesta
en todos los productos lácteos (leche, crema, queso fresco, lactosuero).
Las bacterias lácticas son la microflora más acidificante
aunque E. coli produce más ácido láctico que
las bacterias lácticas heterofermentativas.
Algunos microorganismos esporulados del género Bacillus
coagulan la leche con baja acidificación por acción de una
proteasa posteriormente degradan la lactosa y entoncés producen
una mezcla de ácidos.
Ejemplos: Bacillus coagulans con una temperatura óptima
de 45°C, importante en leches concentradas es aerobio, facultativo
y puede desarrollarse con muy poco oxígeno en botes mal esterilizados
deteriorandolos.
Bacillis calidolactis (B. lactis acidophillus)se encuentra
en leches pasteurizadas, termófilo con temperatura óptima
de 60°C no se desarrollan por debajo de los 40°C.
-
Coagulación sin acidificación y
proteólisis
La descomposición proteolítica va precedida de una coagulación
por bacterias que producen enzimas parecidas a la quimiotripsina. La coagulación
tiene lugar en medio neutro o ligeramente ácido, temperaturas bajas
de 10 a 15°C la favorecen.
Ejemplos:
Bacillus se presenta en productos calentados leches y cremas
pasteurizadas. Son proteolíticos y poseen lectinasas
que disgregan glóbulos grasos (defecto de crema cortada) (B.
cereus y B. subtilis).
Bacterias no esporuladas coagulación incompleta la más
importante es la proteólisis Proteus, Pseudomonas, Serratia.
Cocos. Streptococcus liquefaciens coagula la leche antés
de la acidificación.
Levaduras de la lactosa. Soportan acideces elevadas con temperaturas
óptimas por encima de 30°C, producen poco alcohol. Son más
activas en crema y quesos frescos, producen CO2 y olor caraterístico
a levadura.
Bacterias coliformes. El gas producido no es CO2
puro sino mezclas con H2. Muy indeseables producen olores desagradables
y en ocasiones sustancias viscosas.
Clostridios. Se desarrollan en la leche cuando las bacterias acidificantes
se han destruído por calentamiento y el medio se encuentra exento
de aire. Produce CO2 e H2 y algunas veces CH4.
De gran importancia en leche esterilizada, evaporada, quesos fundidos,
de pasta cocida (gruyere).
Existen microorganismos que al desarrollarse aumentan la viscosidad,
debido a producción de gomas (polisacáridos, galactanos)
y mucinas (sustancias glúcido-nitrogenadas). Es perjudicial en leches
de consumo, por otra parte el aumento en viscosidad se busca para productos
como yogurt y cremas. Los microorganismos causales son inofensivos, se
eliminan con la pasteurización.
Producción de viscosidad en medio neutro o poco ácido
común en leches crudas, m.o. causantes:
Alcalígenes viscosus aerobio con temperaturas óptimas
de 10 a 37°C.
Aerobacter aerogenes y Staphilococcus cremoris viscosi
Producción de viscosidad en medio ácido común en
leches crudas, m.o. causantes:
Asociada a la fermentación lactica: Streptococcus lactis
var hollandicus, Lactobacillus casei y Lb. bulgaricus.
-
Producción de olores y sabores
Rancidez. Producida por lipasas alteran cremas, leche y mantequillas.
Pseudomonas (P. fluorescens, P. fragi) y Achromobacter
(A. lipolyticum), son también proteolíticas. En la leche
y crema la rancidez debida a estas bacterias que se producen a temperatureas
bajas (5 a 10°C). Muchos hongos producen lipasas.
Sabores Diversos
A malta o cocido, Amargos, A papa, A sucio, Frutales, Butiricos
-
Producción de color
Pseudomonas cyanogenes Azul
Pseudomonas synxatha Amarillo
Serratia marcescens
Rojo
Torula glutinis
Rosa
Levaduras
Rosa, Rojo y Marrón
Hongos
Manchas de apariencia seca y colores diversos.
Calidad microbiológica de la
leche
-
Métodos directos
Las muestras de la leche se diluyen decimalmente
y se inoculan en placas que contienen medio de cultivo como agar de cuenta
estándar o triptona, se incuba de 2 a 3 días a 30°C y
se cuentan colonias.
Método de Breed
Se extiende de 0.01 a 0.05 ml de leche sobre
un portaobjetos en un espacio de 1 a 4 cm2; se seca, se desengrasa
con xilol, se fija con alcohol y se tiñe con azul de metileno al
0.3%.
Bacterias coliformes
Se utilizan medios selectivos que contienen sales
biliares: caldo verde brillante, agar desoxicolato. Otra técnica
es la de "bacto-strip", consiste en tiras de papel impregnadas con medios
de cultivo selectivo y un indicador. Las tiras se empapan con la leche
y se incuban a 37°C.
Microorganismos termorresistentes
La muestra se mantiene a 63°C durante 30
minutos y se efectúa la siembra sobre medios de cultivo, se incuba
y se cuentan colonias.
Bacterias esporuladas anaerobias, productoras
de gas.
La leche se calienta a 85°C durante 10 minutos
en un tubo de ensayo con un trozo de parafina; sobreviviendo las esporas.
Tras enfriamiento la parafina se solidifica en la superficie. Se incuba
a 37°C se detecta la presencia de bacterias esporuladas por la producción
de gas que levanta el tapón de parafina.
-
Métodos indirectos
Se mezclan partes iguales de leche y etanol 68°
GL. El resultado será positivo cuando se aprecia floculación,
o negativo en ausencia de esta.
Existe una buena correspondencia entre esta prueba
y la estabilidad de la suspensión coloidal que depende de la acidificación
de la leche o bien por un alto contenido de calcio.
La leche se calienta en baño maría
durante 5 minutos, se observa coagulación (resultado positivo) o
ausencia de esta (resultado negativo).
La leche se incuba de 30 a 37°C en un tubo estéril,
durante 12 a 24 horas. La leche es de buena calidad sino coagula antés
de 12 horas. El aspecto del cóagulo después de 24 horas permite
deducir la actividad microbiana. Si es homogéneo y gelatinoso indica
fermentación homolactica; si es esponjoso con burbujas de gas indica
posible presencia de coliformes.
Pasteurización
-
Condiciones de Pasteurización
Temperatura
Tiempo
-
Objetivos de la Pasteurización
-
Microorganismos que resisten la Pasteurización
-
Tipos de Pasteurización
Baja
Alta
Relámpago
-
Leches que no pueden ser pasteurizadas
Esterilización
-
Definición
-
Tipos de Esterilización
Clásico
UHT
Productos lácteos
Leche evaporada
| % |
Entera |
Descremada |
| Agua |
66 |
68.5 |
| Materias grasas |
10 |
0.5 |
| Materias nitrogenadas |
9 |
12 |
| Lactosa |
13 |
16 |
| Minerales |
3 |
3 |
Aw 0.93-0.98
-
Presentaciones: Estéril ó UHT
-
Responsables de alteraciones: Enzimas, bacterias
termóduricas
Leche condensada azucarada
| Agua |
26% |
| M.grasas |
9% |
| M. nitrogenadas |
9% |
| Lactosa |
12% |
| Sacarosa |
41% |
Aw 0.85 a 0.90
-
Responsables de alteraciones:Hongos
y levaduras
Leche en polvo
| % |
Entera |
Descremada |
| Agua |
4 |
5 |
| M. grasas |
26 |
1.5 |
| M.nitrogenadas |
27 |
34 |
| Lactosa |
37 |
50 |
| Minerales |
6 |
8 |
Baja Aw
Vida de anaquel 2 a 3
años.
Leches fermentadas
Yogurt
-
Definición
-
Composición
Aw alta
pH 4 a 4.5
-
Responsables de alteraciones:
levaduras, vida de anaquel limitada por enzimas de bacterias lácticas.
Kefir
Crema
-
Definición
-
Media Crema 20 a 30% grasa butírica
-
Crema 30 a 60% grasa butírica
-
Composición
| % |
Fluída |
Media |
Espesa |
| Grasa |
29 |
35 |
50 |
| Materias no grasas |
6.5 |
6 |
4.5 |
| Agua |
64.5 |
59 |
45.5 |
Aw alta
-
Responsables de alteraciones:Bacterias lácticas,
pueden crecer patógenos exceptuando cremas ácidas.
Mantequilla
| Materia grasa |
82% |
| Materia no grasa |
2% |
| Agua |
16% |
Aw baja
-
Responsables de alteraciones:Hongos y levaduras lipolíticas
Quesos
Aw 0.6 a 0.99 pH 5 a 6
-
Responsables de alteraciones