1.- TEMPERATURA..
- Según su comportamiento frente a la temperatura, los organismos pueden ser térmofilos, mesófilos y psicrotrofos. (Tabla 1)
1.1.- Refrigeración.
- A temperaturas inferiores a la óptima, la velocidad de crecimiento de los microorganismos disminuye y los periodos de latencia se alargan mucho.
- A una temperatura de refrigeración (0 - 5º C) los organismos psicrófilos crecen más rápidamente que los mesófilos. Po tanto, la baja temperatura supone un factor de selección de la flora del alimento de gran importancia.
- Cuando se enfría rápidamente un alimento muchas de las bacterias mesófilas que normalmente resistirían la temperatura de refrigeración, mueren como consecuencia del «choque de frío». Esto es más frecuente en Gram-negativas que en Gram-positivas.
- A baja temperatura las rutas metabólicas de los microorganismos se ven alteradas, como consecuencia de su adaptación al frío. Estos cambios metabólicos pueden dar lugar a que se produzcan deterioros diferentes, causados por los mismos microorganismos a diferentes temperaturas.
- El deterioro de alimentos refrigerados se produce por microorganismos psicrofilos porque, aunque sus velocidades de crecimiento son lentas, los periodos de almacenamiento son muy prolongados.
- Los microorganismos patógenos son, en su mayoría, mesófilos y no muestran crecimiento apreciable, ni formación de toxinas, a temperaturas de refrigeración correctas. Ahora bien, si la temperatura no es controlada rigurosamente puede producirse un desarrollo muy peligroso rápidamente.
1.2.- Congelación.
- La congelación detiene el crecimiento de todos los microorganismos. Los superiores (hongos, levaduras, helmintos) son más sensibles que las bacterias y mueren.
- A temperaturas más bajas (-30º C) la supervivencia de las bacterias es mayor que en temperaturas de congelación más altas (-2 a -10º C), sin embargo estas temperaturas también deterioran el alimento más que las más bajas.
- La congelación puede producir lesiones subletales en los microorganismos contaminantes de un alimento. Este aspecto hay que considerarlo al hacer control microbiológico.
- Durante la congelación la carga microbiana continua disminuyendo. Sin embargo, las actividades enzimáticas de las bacterias pueden continuar dando lugar a más deterioro.
- Tras la congelación los microorganismos supervivientes pueden desarrollarse en un ambiente en el que la rotura de la integridad estructural del alimento como consecuencia de la congelación puede producir un ambiente favorable para el deterioro microbiano.
1.3.- Altas temperaturas.
- Las temperaturas superiores a las de crecimiento óptimo producen inevitablemente la muerte del microorganismo o le producen lesiones subletales. Las células lesionadas pueden permanecer viables; pero son incapaces de multiplicarse hasta que la lesión haya sido reparada.
- Aunque se han observado excepciones, está perfectamente establecido que la cinética de termodestrucción bacteriana es logarítmica.
- Se pueden determinar para cada microorganismo y alimento los valores de termodestrucción D y z.
- La velocidad de termodestrucción se ve afectada por factores intrínsecos (diferencia de resistencia entre esporas y células vegetativas), factores ambientales que influyen el crecimiento de los microorganismos (edad, temperatura, medio de cultivo) y factores ambientales que actúan durante el tratamiento térmico (pH, aw tipo de alimento, sales, etc.).
2.- RADIACION ULTRAVIOLETA.
- La radiación ultravioleta produce una disminución exponencial en el número de células vegetativas o de esporas vivas con el tiempo de irradiación. Por tanto se pueden calcular los valores D para la irradiación.
- Existe una falta de información precisa sobre la susceptibilidad de las diferentes especies microbianas a la radiación U.V.: diferentes cepas de una misma especie pueden tener una resistencia distinta.
- El mayor valor del tratamiento con radiaciones U.V. se encuentra en el saneamiento del aire, aunque también pueden aplicarse para esterilizar superficies de alimentos o para el equipo de los manipuladores de alimentos.
3.-RADIACION IONIZANTE.
- La radiación ionizante es altamente letal, puede ajustarse su dosis para producir efectos pasteurizantes o esterilizantes y su poder de penetración es uniforme.
- Es letal por destrucción de moléculas vitales de los microorganismos, esto los consigue sin producción de calor, por lo que los alimentos se conservan frescos. La mayoría de los daños son a nivel ADN.
- La sensibilidad a la radiación de los microorganismos difiere según las especies e incluso según las cepas, aunque las diferencias de resistencia entre cepas de una mismas especie son generalmente lo suficientemente pequeñas para no tenerlas en cuenta a efectos prácticos.
- Las bacterias Gram-negativas son generalmente más sensibles a la irradiación que las Gram-positivas y las esporas aún más resistentes.
- En general, la resistencia a la radiación de los hongos es del mismo orden que la de las formas vegetativas bacterianas.
- Los virus son aún más resistente que las bacterias a la radiación.
4.- ACTIVIDAD DE AGUA REDUCIDA.
- Los microorganismos requieren la presencia de agua, en una forma disponibles, para que puedan crecer y llevar a cabo sus funciones metabólicas. La mejor forma de medir la disponibilidad de agua es mediante la actividad de agua (aw). La aw de un alimento puede reducirse aumentando la concentración de solutos en la fase acuosa de los alimentos mediante la extracción del agua o mediante la adición de solutos.
- La deshidratación es un método de conservación de los alimentos basado en la reducción de la aw, durante el curado y el salazonado, así como en el almíbar y otros alimentos azucarado son los solutos los que, al ser añadidos, descienden la aw.
-Un pequeño descenso de la aw es, a menudo, suficiente para evitar la alteración del alimento, siempre que esta reducción vaya acompañada por otros factores antimicrobianos.
- La mayoría de las bacterias y hongos crece bien a aw entre 0,98 y 0,995; a valores aw más bajos la velocidad de crecimiento y la masa celular disminuyen a la vez que la duración de la fase de latencia aumenta hasta llegar al infinito (cesa el crecimiento).
- Algunos tipos de microorganismos son capaces de crecer en condiciones de alto contenido de sal (Baja aw). Dependiendo de la capacidad de supervivencia a baja aw se denominan osmófilos, xerófilos y halófilos (según va aumentando su requerimiento de sal).
- La baja aw reduce también la tasa de mortalidad de las bacterias: una baja aw protege los microorganismos durante tratamientos térmicos.
5.- pH Y LA ACIDEZ.
- En general, la presencia de ácidos en el alimento produce una drástica reducción de la supervivencia de los microorganismos. Los ácidos fuertes (inorgánicos) producen una rápida bajada del pH externo, aunque su presencia en la mayoría de los alimentos es inaceptable. Los ácidos orgánicos débiles son más efectivos que los inorgánicos en la aciclificación del medio intracelular; se supone que esto ocurre porque es más fácil su difusión a través de la membrana celular en su forma no disorciada (lipofílica) y posteriormente se disocian en el interior de la célula inhibiendo el transporte celular y la actividad enzimática.
- La mayoría de los microorganismos crecen a pH entre 5 y 8, en general de hongos y las levaduras son capaces de crecer a pH más bajos que las bacterias. Puesto que la acidificación del interior celular conduce a la pérdida del transporte de nutrientes, los microorganismos no pueden generar más energía de mantenimiento y, a una velocidad variable según las especies, se produce la muerte celular.
6.- POTENCIAL REDOX.
- Se piensa que el potencial redox es un importante factor selectivo en todos los ambientes, incluidos los alimentos, que probablemente influye en los tipos de microorganismos presentes y en su metabolismo. El potencial redox indica las relaciones de oxígeno de los microorganismos vivos y puede ser utilizado para especificar el ambiente en que un microorganismo es capaz de generar energía y sintetizar nuevas células sin recurrir al oxígeno molecular: los microorganismos aerobios requieren valores redox positivos y los anaerobios negativos. cada tipo de microorganismo sólo puede vivir en un estrecho rango de valores redox.
7.- ACIDOS ORGANICOS.
- La actividad antimicrobiana de un ácido orgánico o de su éster se debe a las moléculas no disociadas de este compuesto, porque esta forma molecular es la más soluble en las membranas celulares, por esto sólo los ácidos orgánicos lipofílicos tienen actividad antimicrobiana.
- Estos compuesto inhiben el crecimiento de los microorganismos o los matan por interferir con la permeabilidad de la membrana celular al producir un desacoplamiento del transporte de substratos y el transporte de electrones de la forforilación oxiclativa. como consecuencia de esto las bacterias no pueden obtener energía y mueren.
- La mayorías de los ácidos orgánicos resultan poco eficaces como ínhibidores del crecimiento bacteriano a los pH de 5.5 a 5.8, y son más eficaces a altas concentraciones y pH más bajos. (Cuando el estado disociado del ácido es más infrecuente). Su empleo más frecuente es como micostáticos.
- De todos los ácidos el más efectivo es el acético.
8.- SALES DE CURADO Y SUBSTANCIAS ANALOGAS.
- Las sales de curado son el cloruro sódico y los nitratos o nitritos de sodio y potasio; estos productos modifican el alimento base en el color, aromas, textura y sensibilidad al crecimiento microbiano.
- A las concentraciones y bajo las condiciones corrientemente utilizadas, los agentes de curado no causan una destrucción microbiana rápida; más bien retrasan o previenen el desarrollo de los microorganismos perjudiciales de los productos sin tratar por el calor y el de los termotolerantes no esporulados y evitan el desarrollo de las esporas que sobreviven al tratamiento térmico más drástico aplicado a ciertos productos curados.
- Se desconoce el mecanismos exácto de la inhibición de las bacterias por el nitrito que, aunque no previene la germinación de las esporas, evita su desarrollo.
9.- GASES COMO CONSERVADORES.
- Diversos gases y vapores naturales o artificiales destruyen o inhiben los microorganismos. El nitrógeno y el oxígeno se usan con frecuencia en el envasado y almacenamiento de los alimentos pero su fin primario no es la inhibición de los microorganismos; diversos gases son poderosos biocidas y se han utilizado con éxito en la desinfección de hospitales, establos y compartimentos de barcos o como fumigantes del suelo, pero no se han aplicado a los alimentos.
- El CO2 inhibe el crecimiento de microorganismos sobre los alimentos con eficiencia creciente cuanto más desciende la temperatura. Este efecto se manifiesta tanto en bacterias como en hongos por un incremento de la fase de latencia y del tiempo de generación durante la fase logarítmica. Su mecanismos de inhibición no se conoce con claridad, aunque se debe a la presencia del CO2 (y quizá a la formación de ácido carbónico) y no a la ausencia de oxígeno. Los mohos y las levaduras son alga más resistentes al CO2 que las bacterias (las Gram-negativas más sensibles que las Gram-positivas).
- La actividad antimicrobiana del dióxido de azufre está relacionada con la forma molecular no ionizadas: no se conoce un modo de acción, aunque este gas es muy reactivo y probablemente interacciona con muchos componente celulares. Su acción tóxica es selectiva: las bacterias son más resistentes que los mohos y las levaduras, por la que este gas se emplea frecuentemente como antifúngico.
- El óxido de etileno resulta muy tóxico para los microorganismos y su actividad está relacionada con su acción como agente alquilante. Los mohos y levaduras son más sensibles que las bacterias y estas que las esporas.
