CONSERVANTES QUIMICOS Y

COMPUESTOS ANTIMICROBIANOS

NATURALES

CAMBIOS EN LA MATERIA PRIMALa perdida de la calidad se debe a

variados factores: cambios físicos, químicos, enzimáticos o microbiológicos.

Los antimicrobianos alimentarios: compuestos químicos añadidos o presentes en los alimentos retardan el crecimiento de microorganismo.

FACTORES QUE AFECTAN A LA ACTIVIDAD

FACTORES INTRINSECOSAsociados con el alimento :Composición pHCapacidad del tampónPotencial de oxido reducción. (Eh)Actividad del agua. (aw)

FACTORES EXTRINSECOSRelacionados con el ambiente:TemperaturaTiempo de almacenamientoAtmosfera Humedad relativa.

ANTIMICROBIANOS TRADICIONALES

ACIDOS ORGANICOS Y ESTERESSe utilizan como aditivos pero no todos

tienen la capacidad de ser antimicrobianos, son dependientes del pH.

La forma indisociada es la principal responsable de la actividad antimicrobiana.

El principal aspecto: pH y pka.Se los aplica para alimentos con pH menor

de 5,5.

ANTIMICROBIANOS

MECANISMO DE ACCIÓN:La acidez de los ácidos orgánicos reduce el pH hasta el punto que imposibilita o limita el crecimiento y la multiplicación de los microorganismo.Las moléculas acidas no disociadas son lipófilas y capaces de atravesar la membrana celular de bacterias patógenas como la salmonella. En el interior de la célula, los ácidos reducen el pH, lo que obliga al microorganismo a realizar mecanismos de regulación que consumen mucha energía, lo cual a su vez lo debilita.

ANTIMICROBIANOS

2. Los ácidos inhiben la actividad de determinados sistemas enzimáticos, por lo cual los microorganismos no son capaces de reproducirse.3. Las moléculas acidas disociadas que no pueden atravesar la membrana celular dañan su estructura proteica.Como resultado, se modifica su permeabilidad para los minerales, como el sodio y el potasio. La consecuente variación de la presión osmótica de la célula provoca la muerte de esta.

ACIDO ACETICO Y ACETATOLas bacterias inhibidas por el ácido

acético se encuentran especies de Bacillus, Clostridium, Listeria monocytogenes.

Levaduras y mohos sensibles están: Aspergillus, Penicillum y Rhyzopus y ciertas cepas de Saccharomyces.

El acido acético es utilizado en alimentos panificados, quesos, condimentos, análogos de productos lácteos, grasas, aceites.

ANTIMICROBIANOS

Las sales sódicas y cálcicas son empleadas en cereales, quesos, grasas.

Acido benzoico Arándano, pasas, ciruelas, canelas, clavo y bayas.La © inhibidora para levadura oscila de 20 a 700 ug/ml en pH≤ 5; y para moho es de 20 a 2000ug/ml.

Benzoato sódicoAlta solubilidad en agua 66 g/100ml a 20ºC.

ANTIMICROBIANOS

La © inhibidora para bacterias es de 1000 a 2000 ug/ml a pH 5,6

Se utiliza como antimicrobiano hasta el 0,1% en bebidas carbónicas, jarabes, sidra, margarina, aceitunas, almacenamiento de productos vegetales.

Es efectivo en Saccharomyces cereviciae en la que el compuesto la satura en 2 min. solo su forma indisociada penetra la membrana citoplasmática.

Cuando las levadura se someten a >60ºC la capacidad de captación disminuye.

Mecanismo de acción

Reduce la capacidad de la levadura de fermentar los azucares, el acido benzoico le quita toda su fuente de energía y evita su crecimiento.

ANTIMICROBIANOS

ACIDO LACTICO Y LACTATICOSSe produce a través de la

fermentación normal por bacterias acido láctico.

Son agentes controladores del pH y la aromatización.

Su mecanismo de accion es analogo al que realizan los acidos organicos, de alterar la FMP de la membrana plasmatica.

,

ANTIMICROBIANOS

ACIDO PROPIONICO Y PROPIONATOSEl 1 % del acido propiónico produce

de modo natural en el queso Suizo por Propionibacterium.

Su forma desasociada es la que tiene la propiedad antimicrobiana.

Es dependiente del pH de la sustancia a conservar.

Se usan para inhibir los mohos, aunque en poca cantidad las levaduras y bacterias.

ANTIMICROBIANOS

Inhibe al B. subtilis, responsable de el cambio textural del la masa panificable, a pH 5,6 a 6,0.

MECANISMO DE ACCION Neutraliza , mediante la FMP de la membrana del microorganismo.

Origen animal Sistema lactoperoxidasa; en una enzima presente en la

leche cruda saliva y otras secreciones biológicas. La enzima en una glicoproteína con un grupo hemo que contiene Fe14 contiene 610 aminoácidos y un peso molecular de 78,000 .

Esta enzima reacciona con el tiocianato (SCN) en presencia de peroxido de hidrogeno y forma compuestos antimicrobianos a todo ello se conoce como sistema lactoperoxidasa La leche fresca contiene de 1 a 10 mg de tiocianato por litro que no siempre es suficiente para activar al (SLP) se recomienda utilizar de 10 a 12mg por litro El SLP es mas eficaz frente a las bacteias gran negativas incluidas a las pseudomonadas inhibe tanto a los patógenos producidores de intoxicación alimentaria ( Gram + y Gram-) salmonelas y S. aurios, compilobacter, monocytogenes frente a los microorganismo catalaza negativa

Su actividad es variable .El SLP es un mecanismo protector frente a la mastitis o un método selectivo de microorganismos beneficiosos en el interior de los terneros. EL SLP puede prolongar la vida de la leche cruda en los países.Lactofémina y otra proteínas ligantes de hierroLas proteínas que se unen al hierro con potencial utilización como antimicrobianos alimentarios se presentan en la leche y en los huevos la principal proteína de hierro es la lactofemina se encuentra en la leche esta proteína también se encuentra en otros fluidos fisiológicos y leucocitos polimorfonucleadores . La leche contiene baja concentración de ferro- ligante se encuentra en mayor cantidad en la sangre

LA LACTOFEMINA; es una gllicoproteina con un peso molecular aproximadamente 76.500 , tiene 2 sitios de unión al hiero por molecula por cada hiero ligado por la lactofemina se requiere un bicarbonato , el citrato otro quelante de la leche inhibe la actividad antimicrobiano de la lactofemina aunque la presencia de bicarbonato invierte la inhibición de la . lactofemina es potencial activo en la leche ya qur tirnr baja concentración d hiero y presencia de bicarbonato LA LACTOFEMINA: inhibe a muchos microoorganismo inchuyendo B. surbitilis L. monocytogenes especies microccocus E. coli y especies de la klebsiella

LA LACTOFERRICINA B: pequeño péptido producido por hidrolisis acida apartar de lactoferrimicina, contiene 25 aminoácidos y peso molecular 3000 puede ser la fracción antimicrobiana de la molécula de lactoferrina El modo de acción de este aun no han sido planamente elucido puesto que es u péptido catiónico actúa sobre la membrana celular provocando fugas del citoplasma

AVIDINAes una glucoproteina presente en la albumen del huevo sin conservación varia con la edad de la gallina aunque la medida es del 0,05% de la proteína total en el albumen del huevo la proteína tiene una masa molecular de 66.000 a 69.000 consta de 4 subunidades.La avidina liga fuertemente al cofactor biotina en una relación de 4 moléculas de biotina por molécula de avidina LA BIOTINA : es un cofactor de las enzimas del ciclo tricarboxflico y biosíntesis de acido graso inhibe el crecimiento de algunas bacterias y levaduras que necesitan las biotina.

LISOZIMAEs una enzima de 14.600 Da presentes en el huevo de las aves, leche d los mamíferos , lagrimas de otras secreciones y, ineptos y pecesLos lisozima c enzima de los huevos de gallina tiene 129 aminoácido y a calor 100grados y a PH 5,3 aunque es inactivada a temperatura mas baja y PH mas altos la enzima cataliza la hidrolisis de los enlaces B1-4 glucósidos . Esto hace que en la pared celular se produzca una lisis dependiente de la enzima la quitina y ciertos esteres son susceptibles a la lisozima La actividad de la lisozima es máxima frente a bacterias Gram positivos debido al peptidoglicano de la pared celular esta mas expuesto Los lisozimas es el principal compuesto antibacteriano del albumen de huevo

Los lisozimas es uno de los pocos antimicrobianos naturales aprobado por la agencia legislativa para incorporar a los alimentos .

CebollaProbablemente el sistema

antimicrobiano se encuentra en el jugo y Vapores de cebollas (allium cepa) y ajos ( allium sativum).ambos inhibían b.subrilis. Serratia marcescens el crecimiento y producción de toxinas de muchos microorganismos entre ellos E.coli salmonellas .shigelas .S aureus y los hongos candida albicansson inhibidos por la cebolla y el ajo.

Caballito y railey aislaron los principales compuestos antimicrobianos del ajo por destilación con vapor de extractos etanolitos . Identificaron el componente antimicrobiano como la alicina se forma por acción de la enzima alinasa sobre el sustrato aliina la reacción ocurre solo cuando las células del ajo están desintegradas , liberando la enzima para que actué sobre el sustrato.

El mecanismo de acción de la alucina es la inhibición de enzimas conteniendo sulfihrilos y alcohol deshidrogenasa, papaina, carboxilasa y también demostraron que el aceite de ajo inhibía la producción de etanol por saccharomyces cerevisina y demora la esporulación de hansenula anómala.

Compuestos fenólicos Un compuesto fenólico puede

defimirse como toda sustancia que posea un anillo aromático con uno o mas grupos hidroxilo ,pudiendo incluirse los deribados funcionales. Los compuestos fenólicos presentes en los alimentos se clasifican como fenoles simples y ácidos fenólicos derivados del acido hidroxicinnamico y los flavonoides.

Fenoles simples y ácidos fenólicos Entre los compuestos fenólicos simples

figuran los monotenoles , di fenoles y trifenoles . El ahumado de alimentos como carnes , quesos , pescados y aves no solo imparte el aroma deseable en este tipo de productos sino también un efectos conservador por desecación y deposición de sustancias químicas . Mientras que en los alimentos ahumados se depositan muchas sustancias químicas, los principales constituyentes de aromas y antioxidantes son el fenol y el crisol.

Los ácidos fenólicos, acido hidroxibenzoico ( salicílico)pueden encontrase en vegetales y alimentos.

gálico y cafeico ( acido hidroxicinnamico) por ml interrumpían las fermentaciones de las levaduras en presencia de un 6% de etanol.

La resina de las flores del lúpulo ( humulus lúpulos l.) se usa en la industria cervecera. Del 3al 12%de la resina esta compuesto por ácidos por ácidos amargos como humulona, cohumolona y adhumolona. Ambos tipos de ácidos amargos poseen actividad antimicrobiana sobre todo si la actividad del agua es baja frente alas bacterias gran positivas y los hongos.

Las bacterias acido lácticas que alteran la cerveza, entre ellas especies lactobacillus y pediococcus, fueron resistentes a los efectos antimicrobianos de la humulona.

Encontraron que E. coli era naturalmente resistente a los ácidos α y β.

Ácidos hidroxicinnamicos Entre los Ácidos hidroxicinnamicos se

encuentran los acidos cafeico, p-cumarico, ferulico y sinapico frecuentemente se presentan como esteres y mas raramente como glucósidos se encuentran en vegetales y alimentos.

Muchos de los estudios con Ácidos hidroxicinnamicos por ml inhibían especies de fusarium. Demostraron que el acido ferulico inhibía la producción de aflotaxina.

Flavonoides Los flavonoides constan de calequinas y

flavonas. Flavonolas y sus glucósidos.Los taninos condensados son polímeros

de favan y se encuentran en manzana, uvas, fresas , ciruelas, cebada.

las levaduras del vino y las bacterias del vinagre no fueron afectados y señalaron que la creciente actividad antimicrobiana de los vinos alas 8 a 10 años era debido ala formación de taninos.

Konowalchuk publico una serie de artículos sobre las actividades antivíricas de extractos de fresas, vinos tintos, zumo de manzana.

Concluyeron que los inhibidores virales primarios de estos productos son taninos condensados o hidrolizables.