aseguramiento de la calidad microbiológica

29
DRA. SOLANGE VAN HESTEREN Marzo 2015

Upload: alexisvirtual

Post on 22-Jul-2015

325 views

Category:

Engineering


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

DRA. SOLANGE VAN HESTEREN

Marzo 2015

Page 2: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

UNIDAD 1

NOCIONES BÁSICAS DE MICROBIOLOGÍA COMO ELEMENTO ASEGURADOR

DE LOS PARÁMETROS DE CALIDAD Y AMBIENTE

CONTENIDO

1.-GENERALIDADES DE CALIDAD Y CONTROL MICROBIOLOGICO

2.- GENERALIDADES DE MICROBIOLOGÍA Y MICROORGANISMOS

Microorganismos. Taxonomía.

Importancia de los microorganismos y área de aplicación:

Beneficiosos

Alterantes

Indicadores

Patógenos y/o Toxigénicos

Necesidades nutricionales de los microorganismos. Medios de Cultivo.

Bacterias. Formas. Agrupación. Clasificación. Observación microscópica.

Observación macroscópica.

Hongos: mohos y levaduras.

Observación microscópica. Observación macroscópica.

Crecimiento y dinámica de poblaciones

Preparación de muestras (solidas y liquidas). Diluciones.

Técnicas de cuantificación del crecimiento microbiano más utilizadas

Técnica de recuento en placa

Técnica del Número más probable

Page 3: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Aseguramiento de la Calidad:

Son acciones planificadas y sistemáticas para garantizar el cumplimiento de

los requisitos de calidad y brindar la seguridad del producto o servicio prestado

(COVENIN 2698-90- ISO 8402).

Calidad Microbiológica :

•Calidad es el grado de excelencia que posee un producto.

•Un producto será de calidad cuando cubra los requisitos establecidos por el

cliente y reúna las características esperadas por los consumidores y cumpla la

legislación vigente.

• Es decir, las propiedades físicas, químicas y biológicas que determinan el grado

de adecuación de un alimento o materia prima a los requerimientos sanitarios,

nutricionales, sensoriales y físico-mecánicos requeridos para el consumo

humano.

1- GENERALIDADES DE CALIDAD Y CONTROL

MICROBIOLOGICO

Page 4: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Control Microbiológico: Adopción de un conjunto de medidas encaminadas

a garantizar la excelencia de un proceso o de un producto alimenticio o de

consumo.

IMPORTANCIA DEL CONTROL MICROBIOLOGICO

En todo Control de Calidad Microbiológica destacan dos aspectos :

• Calidad Higiénico − Sanitaria : que no se distribuyan microorganismos

patógenos para la salud del consumidor (Salud pública).

• Calidad Comercial : presencia de microorganismos alterantes, que alteren

el producto haciéndolo no comestible (aunque no sean patógenos).

PROCESOS PARA ASEGURAR LA CALIDAD MICROBIOLÓGICA

• Diseño sanitario de la fábrica, instalaciones , equipos.

• Disposición de la línea de procesado.

• Evaluar las materias primas, los productos en proceso y los estándares del

producto final para asegurar que cumplen las normas o estándares

establecidos.

• Envasado , almacenamiento y distribución.

Page 5: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

2.-GENERALIDADES DE MICROBIOLOGÍA Y MICROORGANISMOS

• Bacterias

• Hongos: Mohos y Levaduras

• Protozoarios

• Virus

MICROORGANISMOS

Seres vivos que son tan pequeños que solo son visibles a través de

instrumentos especiales como el microscopio.

TAXONOMÍA MICROBIANA

La clasificación microbiana se realiza mediante el Sistema binomial de

Linneo, en el cual el primer nombre corresponde al Género y el segundo a la

especie.

El Género es una palabra latinizada iniciada con mayúscula, la especie se

inicia con minúscula y describe, generalmente, algún carácter particular; ambas

se escriben en cursiva o en su defecto deberán ser subrayadas por separado.

Ej: Escherichia coli ó Escherichia coli

Se puede abreviar el nombre del microorganismo, colocando la inicial del Género

con letra mayúscula y la especie sin abreviar. Ej: E. coli

Page 6: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

IMPORTANCIA

PUEDEN SER:

• MICROORGANISMOS BENEFICIOSOS:

Antibióticos

Ácido Cítrico

Pan

Cerveza

Vino

Virus Vacunas

Bacterias

Yogurt

Queso

Depuración microbiana de las aguas residuales

Tratamiento biológico de residuos sólidos y líquidos

(Biodegradación)

Biorremediación de agua y suelo

Mohos

Levaduras

Page 7: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

MICROORGANISMOS

ALTERANTES: alteran

características

organolépticas de los

productos (color, olor,

sabor, textura y otras).

Aerobios mesófilos, psicrófilos y/o termófilos

Mohos

Levaduras

Microorganismos acidúricos

Esporas causantes de acidez plana (“flat sour”).

Esporas causantes de viscosidad.

MICROORGANISMOS

INDICADORES:

indican fallas de higiene,

posible contaminación

fecal y/o fallas de

proceso.

Coliformes

Coliformes fecales

Escherichia coli *

Enterobacterias

Enterococos

Staphylococcus aureus*.

MICROORGANISMOSPATÓGENOS Y/OTOXIGÉNICOS: Sonaquellos que puedenproducir enfermedadesy /o intoxicaciones y/otoxiinfecciones.

Escherichia coli* posee cepas patógenas comoenterohemorrágica (0157:H7), enteropatógena,enterotoxigénica, o enteroinvasiva.SalmonellaStaphylococcus aureusBacillus cereusClostridium perfringensPseudomonas aeruginosaOtros: Klebsiella,

Page 8: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

a) Temperatura: Según los límites de las temperaturas se clasifican en:

Psicrófilos Mesófilos Termófilos

Crecen a 0ºC, Entre 4 y 7 ºC,

en refrigeración.

Crecen entre 20 y 40 ºC. Con un

promedio de 30 ºC (Temp.

Ambiente)

Crecen entre 45 y

60 ºC

b)- pH: Se refiere a la acidez o alcalinidad requerida por el microorganismo, pueden ser:

Acidófilos Neutrófilos Basófilos

Crecen a un pH

ligeramente ácido, entre

5 y 6.

Crecen a un pH neutro o

cercano a la alcalinidad (6,8 –

7,6).

Se desarrollan bien en

soluciones alcalinas como

los jabones o amoniaco.

c) -Oxigeno: En relación con su respuesta al oxigeno gaseoso, pueden considerarse:

Aerobios Anaerobios Anaerobios facultativos Microaerófilos

Crecen en

presencia de

oxigeno.

Crecen en

ausencia de

oxigeno libre.

Pueden utilizar o no el

oxigeno libre, sin embargo

crecen mejor en condiciones

aerobias.

Se desarrollan mejor

con poco oxigeno y CO2

.

NECESIDADES NUTRICIONALES DE LOS MICROORGANISMOS

Page 9: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

d)- Presión osmótica: Referida a la fuerza o tensión que se ejerce cuando una solución

se difunde a través de una membrana semi-permeable. Las bacterias se desarrollan mejor

en soluciones isotónicas, sin embargo pueden sobrevivir en las otras.

Osmòfilos

Soportan altas

presiones

osmóticas

Sacarófilos Soportan altas presiones debido a altas concentraciones

de azúcar.

Halófilos Soportan altas presiones debido a altas concentraciones

de sal.

e). - Fuente de energía: Utilizada para realizar sus funciones y reacciones metabólicas.

Pueden obtenerla de dos fuentes principales:

Fototrofos Obtienen energía de la

luz solar.

Quimiotrofos Obtienen su energía de Energía

química.

f) Fuente de carbono:

Autótrofos Heterótrofos

Se desarrollan en ausencia de materia

orgánica y utilizan o asimilan el dióxido de

carbono atmosférico.

Corresponden a la mayoría de las bacterias.

Su fuente de carbono son sustancias

orgánicas como carbohidratos, lípidos y

proteínas.

g) Agua: La mayoría de los microorganismos necesitan agua para reproducirse crecer y

desarrollarse.

Page 10: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

h) Fuente de Nitrógeno: Es un elemento indispensable para su desarrollo, ya que es

constituyente de enzimas, proteínas y ácidos nucleicos.

fuentes inorgánicas fuentes orgánicas

amoniaco, nitritos, nitratos, etc. peptonas, aminoácidos.

i) Factores de crecimiento:

Son compuestos orgánicos requeridos por algunas bacterias como precursores o

constituyentes celulares y que la célula es incapaz de sintetizar Pueden ser: precursores

de proteínas, vitaminas, etc.

j) Iones inorgánicos (Minerales): Son esenciales aun en pequeñas cantidades. La

mayor parte de los microorganismos requieren de K, Ca, Mg, Cl, S, P y de

oligoelementos como el Cu, Zn y Mn.

MEDIOS DE CULTIVO

Se denomina “medio de cultivo” a cualquier material que presente una adecuada

combinación de nutrientes, factores de crecimiento y otros componentes que crean las

condiciones necesarias para el desarrollo de los microorganismos.

En los laboratorios de microbiología se utiliza una gran variedad de medios de cultivo

para mantener cepas, aislar o identificar microorganismos responsables de la

contaminación de alimentos, medicamentos o cosméticos, aislar o identificar

microorganismos con el propósito de diagnosticar alguna enfermedad. Generalmente se

encuentran de manera artificial en forma deshidratada.

Page 11: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Líquidos Sólidos

Llamados “Caldos”

Ej. Caldo Nutritivo.

Poseen un agente solidificante como el Agar-agar. El agar no

es un nutriente y su única función es solidificar. Ej. Agar

nutritivo.

a) Según su estado físico o consistencia:

b) Según su Aplicación o Utilidad:

Básicos Contienen los requerimientos básicos necesarios para que se desarrollen

microorganismos poco exigentes en cuanto a su nutrición.

Enriquecidos Es un medio básico, al cual se le adicionan sustancias nutritivas

especiales como vitaminas, sangre, suero y otros.

Selectivos Estos medios se emplean para el aislamiento de microorganismos

determinados, “inhibiendo” otros que no se desean, pero que pueden

encontrarse en la muestra de estudio.

Diferenciales Diseñados para permitir la diferenciación de las diversas especies

bacterianas. Las sustancias que posee ayuda a la identificación de un

género o especie bacteriano específico, esto es posible por la presencia

de “indicadores” colorimétricos que revelan la degradación de un sustrato

específico conocido.

Page 12: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

PASOS PARA LA PREPARACIÓN DEL MEDIO DE CULTIVO

1. Leer las instrucciones de preparación en el envase del medio de cultivo

deshidratado y realizar los cálculos necesarios para preparar la cantidad requerida

del medio de cultivo.

2. Pesar el medio de cultivo deshidratado calculado.

3. Medir en un cilindro graduado el agua necesaria.

4. Mezclar en una fiola.

6. Envasar en tubos de ensayo o frascos en la cantidad indicada, según sea el caso.

7. Esterilizar en autoclave (si lo indican las instrucciones) a 121 °C por 15 min.

8. Retirar de autoclave, dejar a temp. Aprox de 45°C.

9. Almacenar en nevera si no es de uso inmediato.

Medio de Cultivo Liquido (Caldo) Medio de Cultivo Sólido (Agar)

Agitar hasta lograr la disolución

completa. No se requiere de

calentamiento.

Adicionar un agitador magnético a la

mezcla y llevar a una plancha de agitación

y calentamiento hasta lograr la disolución

completa. (dejar hervir por 1 min. ó hasta

que la mezcla obtenga nitidez).

5.

Page 13: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Agar EMB según LEVINE

Preparación:

Disolver 36 g/litro de agua destilada, esterilizar en

autoclave (15 min. a 121°C) y verter en placas.

Las placas con medio de cultivo son claras y de

color rojo parduzco.

Preparación:

Disolver 8 g/litro de agua destilada, dispensar en tubos de ensayo o frascos y

esterilizar en autoclave (15 min. a 121°C).

Caldo Nutritivo

Preparación:

Disolver 75 g/litro de agua destilada. Calentar y llevar a ebullición

unos pocos segundos para disolver el medio completamente.

¡No esterilizar en autoclave!. Verter en placas. Las placas con

medio de cultivo son claras y de color azul verdoso.

Agar HEKTOEN entérico

Agar Baird Parker

Preparación:

Disolver 58 g/0,95 litros de agua destilada, esterilizar en

autoclave (15 min. a 121°C). Enfriar hasta 45-50 °C, agregar 50

ml/ litro de Emulsión de yema de huevo al 20% y 10,5 ml/ litro

de Telurito de Potasio al 1%. Verter en placas. Las placas con

medio de cultivo son opalescentes y de color amarillo ocre.

Page 14: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Bacterias

–Microscópicos – No se pueden observar a simple vista. Se tiñen para

poderlos observar al microscopio.

– Según su forma pueden ser:

a) Cocos: Son en forma esférica y pueden ser:

– Diplococos: en pareja

– Estreptococos: en cadenas

– Estafilococos: en forma de racimo de uva

– Tetradas: en grupo de cuatro células

– Sarcinas: en grupos de ocho células

b) Bacilos: Son bacterias en forma alargada con extremos rectos o

redondeados.

– Diplobacilos: en pareja

– Estreptobacilos: en cadenas

Page 15: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

c) Espirilos: Son bacterias en forma helicoidal similar a un sacacorchos.

– Vibrios: Espirilos cortos, con menos de una vuelta

– Espirilos: propiamente dichos, menos largos, cuerpo en forma de “S”

– Espiroquetas: Paredes celulares flexibles, poseen varias espirales.

– Se clasifican en Gram positivos y Gram negativos, dependiendo si retienen

o no el colorante cristal violeta. Las Gram positivas se observan de color

violeta o morado y las Gram negativas de color rojo o rosado.

– Se reproducen de forma progresiva: 1 2 4 8 16 32 64 …

– Forman colonias (Unidades Formadoras de Colonias) visibles.

Page 16: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Bacilos Gram Negativos:

Escherichia coli, Klebiella,

Salmonella, y otras

Enterobacterias

Bacilos Gram Negativos:

Pseudomonas aeruginosa

Page 17: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Cocos Gram Positivos:

Staphylococcus aureus

Agrupados en forma de racimo.

Cocos Gram Positivos:

Enterococcus faecalis

Agrupados en forma de cadena.

Page 18: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Bacilos Gram Positivos: Aerobio

produce esporas.

Bacillus cereus-

Bacilos Gram Positivos: Anaerobios

producen esporas.

Clostridium tetani

Bacilos Gram Positivos: Anaerobios

producen esporas.

Clostridium perfringens

Page 19: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Observación macroscópica de bacterias

Existen medios de cultivo para la determinación de bacterias en

general y específicos para cada una de ellas.

Staphylococcus aureus en AgarBaird Parker

Escherichia coli en Agar EMB-Levine

Page 20: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

HONGOS: MOHOS Y LEVADURAS

MOHOS:

– Organismos multicelulares, filamentosos, cuerpo formado por

micelio aéreo y micelio vegetativo.

– Crecen en ambientes húmedos.

– Algunos mohos producen micotoxinas y otros pueden producir

enfermedades.

– Las esporas pueden ser alergénicos.

– Se reproducen por esporas: 1 espora 1 moho

LEVADURAS:

– Unicelulares, generalmente no producen daño o enfermedades.

– Se reproducen por gemación: 1 célula otra célula

Page 21: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Mohos

Observación macroscópica de mohos

Page 22: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Observación microscópica de mohos

Page 23: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Levaduras

Observación macroscópica

Observación microscópica

Page 24: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Crecimiento y dinámica de poblaciones

El desarrollo microbiano tiene como resultado un incremento de su tamaño

y/o el número de su población, el cual se estudia analizando la “Curva de

crecimiento” de un cultivo o población microbiana.

Curva de crecimiento:

Cuando los microorganismos

se cultivan en un medio de

cultivo al que no se añade

mayor cantidad de nutrientes

que el inicial, trae como

consecuencia el agotamiento

de estos últimos y el

aumento de los residuos o

desechos.

Page 25: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Fases de la curva de crecimiento

1) Latencia: Durante este periodo no hay incremento neto de la masa celular y

los microorganismos están sintetizando nuevos componentes para la

multiplicación. El desarrollo y la división celular son lentos.

2) Exponencial: Los microorganismos crecen y se dividen hasta el nivel

máximo posible. La división y multiplicación se realiza en número y a intervalos

regulares.

3) Estacionaria: Cuando la cantidad de microorganismos llega a un nivel

máximo su multiplicación se detiene permaneciendo constante por un tiempo

estimado. La población deja de reproducirse aunque siga activa

metabólicamente.

4) Muerte: Además de la privación de nutrientes, se acumulan desechos tóxicos

perjudiciales para los mismos microorganismos, lo cual trae como consecuencia

una disminución del número de células viables.

Page 26: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Aplicación de la curva de crecimiento en la conservación de alimentos

Para evitar la contaminación y el deterioro de los alimentos, es necesario

alterar la curva normal de crecimiento, para lograrlo se requiere prolongar al

máximo la fase de latencia de la siguiente manera:

– Impidiendo el contacto del alimento con los microorganismos, reduciendo

los riesgos de contaminación.

– Creando condiciones desfavorables para los microorganismos, utilizando

inhibidores.

– Utilización de calor, irradiaciones o químicos.

La medida del crecimiento de los microorganismos en el laboratorio requiere

técnicas especiales:

Técnicas directas:

– Recuentos directos al microscopio .

– Recuento electrónico.

– Recuento en placa con o sin membrana filtrante.

– El cálculo del número más probable (NMP) llamado recuento en tubo.

Técnicas indirectas :que miden una propiedad: la turbidez, el peso seco,

una actividad metabólica, de la masa de células de una población.

Page 27: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Preparación de la muestra según su estado físico:

MUESTRAS SÓLIDAS

Pesada de la muestra en el

diluente ó Pesada de la muestray agregar el diluente

MUESTRAS LÍQUIDAS

Medición de la muestra yagregar en el diluente

Homogeneizar

Obtención de la primera dilución (10 -1)

Dilución seriada: A partir de la primera dilución (10 –1), se procede de

inmediato a preparar las diluciones seriadas necesarias de la forma siguiente:

a) Medir 1,0 ml, 10,0 ml u 11,0 ml de la dilución 10 -1 y transferir

asépticamente a envases que contengan 9,0 ml, 90,0 ml ó 99,0 ml del

diluente respectivamente, para obtener la dilución 10 –2. Se agita y se repite

este procedimiento a fin de obtener las diluciones necesarias para el análisis

microbiológico.

Page 28: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

Técnicas de cuantificación del crecimiento microbiano más utilizadas

1- Técnica de recuento en placa: Cada microorganismo (célula) viable origina una colonia

procedente de una sola célula madre. El resultado se expresa en “Unidades formadoras

de colonia” (UFC). El crecimiento de las colonias refleja la población microbiana viable del

material inoculado. En la práctica la técnica requiere de diluciones previas de las muestras.

El “Cuenta colonia” es un aparato con fondo cuadriculado y lupa que facilita el conteo de las

UFC. Los resultados se expresan como UFC/g ó ml del microorganismo.

Page 29: Aseguramiento de la Calidad Microbiológica

2.- Técnica del Número más probable: Se refiere al recuento de la mayor probabilidad

(NMP) de bacterias por gramo o mililitro de una muestra determinada. Esta técnica

requiere de diluciones de la muestra y se siembra en una serie de tubos conteniendo un

medio de cultivo especifico para el estudio del microorganismo buscado.

Tabla del Número Más Probable

(NMP) por 1,0 g de muestra

Número de tubos positivos NMP

/ g ó ml0,1 0,01 0,001

0 0 0 < 3

0 0 1 3

0 1 0 3

1 0 0 4

1 0 1 7

1 1 0 7

1 1 1 11

1 2 0 11

2 0 0 9

2 0 1 14

2 1 0 15

2 1 1 20

2 2 0 21

2 2 1 28

3 0 0 23

3 0 1 39

3 0 2 64

3 1 0 43

3 1 1 75

3 1 2 120

3 2 0 93

3 2 1 150

3 2 2 210

3 3 0 240

3 3 1 460

3 3 2 1.100

3 3 3 > 2.400

Luego del periodo de incubación se observa la cantidad de tubos “Positivos” con un

crecimiento característico, se buscan estos resultados a una

tabla estandarizada (Tabla del NMP) y se obtiene la cantidad

más probable de microorganismos por cada gr o ml de muestra.