Introducción: Las características nutricionales que hacen de la leche un alimento completo para la dieta de los seres humanos, también la hacen un medio de cultivo ideal para el crecimiento de una gran variedad de microorganismos.
Ya en la antiguedad se aprovechaba la actividad de las bacterias para la elaboración de productos lácteos y para la conservación de la leche, fue así como se inicio la elaboración del yogurt y otras bebidas lácteas fermentadas, donde, como resultado del metabolismo fermentativo de la lactosa y la consecuente producción de ácido láctico, se conseguía la variación de las características físico-químicas de la leche y se prolongaba su vida útil.
Una de las ramas de la industria láctea que depende en gran manera de la actividad de los microorganismos, es la industria de los quesos. Una gran variedad de ellos han sido elaborados bajo la actividad enzimática de diversas especies bacterianas y fúngicas. En la elaboración de mantequillas también se utilizan cultivos bacterianos seleccionados por su habilidad de producir ácido y sabor.
Otros microorganismos deben ser estudiados no por su utilidad, si no por la capacidad de alterar la composición y características organolépticas de la leche y derivados lácteos o por ser agentes causales de enfermedad en los consumidores.
En general se puede resumir la importancia del estudio microbiológico de la leche basado en esos tres aspectos:
• Los microorganismos producen cambios deseables en las características físico químicas de la leche durante la elaboración de diversos productos lácteos.
• Los productos lácteos y la leche pueden contaminarse con microorganismos patógenos o sus toxinas y provocar enfermedad en el consumidor.
• Los microorganismos pueden causar alteraciones de la leche y productos lácteos haciéndolos inadecuados para el consumo.
En la leche cruda pueden encontrarse microorganismos de los diferentes grupos: bacterias, hongos (mohos y levaduras) y virus, los cuales serán descritos brevemente a continuación, de acuerdo a su importancia en la industria láctea.
Contaminación de la Leche
Los diferentes microorganismos alcanzan la leche por dos vías principales: la vía mamaria y el medio externo.
1. Mamaria: los microorganismos que pueden alcanzar la ubre, igualmente pueden llegar a contaminar la leche antes o después del ordeño. Estos microorganismos pueden alcanzar la leche por vía mamaria ascendente o mamaria descendente. Por vía ascendente lo hacen bacterias que se adhieren a la piel de la ubre y posterior al ordeño entran a través del esfínter del pezón (Staphilococcus aureus, Streptococcus, Coliformes). La vía descendente o hematógena la utilizan los microorganismos que pueden causar enfermedad sistémica o tienen la propiedad de movilizarse por la sangre y a través de los capilares mamarios llegar a infectar la ubre (Salmonellas, Brucellas, Mycobacterium tuberculosos).
2. Medio externo: la contaminación de la leche puede ocurrir una vez que esta ha sido extraída de la glándula mamaria. Los utensilios, tanques de almacenamientos, transportes e incluso el personal que manipula la leche, son fuentes de contaminación de microorganismos que utilizan esta vía, que en algunos casos son las más abundantes, causantes de grandes pérdidas en la calidad del producto.
Fuentes de Contaminación de la Leche Cruda
Las Principales fuentes de contaminación de la leche cruda son:
1. El animal: teóricamente la leche al salir del pezón debería ser estéril, pero siempre contiene de 100 a 10.000 bacterias/mL, una baja carga microbiana que puede no llegar a multiplicarse si la leche es manipulada adecuadamente. Los microorganismos pueden entrar por vía mamaria ascendente a través del esfínter del pezón, es por ello que cualquier lesión que afecte la integridad del mismo, facilitara un aumento en la contaminación. L leche puede también contaminarse al salir por medio de pelos o sucio que se desprenden de los animales. La ubre está en contacto con el suelo, heno, y cualquier superficie donde las vacas se echen, de allí que los pezones sean considerados como una fuente importante de esporas bacterianas. En animales enfermos, (vacas con mastitis) aumenta el número de microorganismos en leche.
Origen de los Microorganismos de la Leche
Origen Numero de bacterias/mL
Salida del pezón 500-1000
Equipo de ordeño 1000-10000
Tanque de refrigeración 5000-20000
Fuente: Amiot, J. 1991.
Una vaca padeciendo de mastitis clínica puede producir una leche con 107 bacterias/mL y si es subclínica de 105 a 106 bacterias/mL. Str. agalactiae, Str. dysgalactiae y Str. uberis son bacterias comúnmente asociadas a cuadros de mastitis. Igualmente, aunque poco frecuente, pueden causar mastitis Escherichia coli, Pseudomona aeruginosa, Clostridium, Bacillus, Pasteurella, Proteus, Serratia. Uno de los microorganismos más frecuentemente causante de mastitis es el Staphylococcus aureus, el cual además es resistente al tratamiento antibiótico común y es capaz de producir una enterotoxina, que por su termo-resistencia no es destruida en la pasteurización, pudiendo llegar a causar enfermedad en el consumidor.
Cantidad De Flora En Leche Recien Ordeñada
Contaminación de la leche Frecuencia
(%)
<100 41
100-1.000 35
1.000-10.000 23
>10.000 1
Fuente: Amiot, J. 1991
2. Aire: el aire representa uno de los medios más hostiles para la supervivencia de los microorganismos debido a la constante exposición al oxigeno, cambios de temperatura y humedad relativa, radiación solar, etc. Es por ello que solo aquellos microorganismos resistentes podrán ser capaz de permanecer en el aire y llegar a contaminar los alimentos. Los microorganismos Gram negativos mueren rápidamente mientras que los Gram positivos y aquellos esporulados pueden persistir por largo tiempo. En el aire se pueden encontrar Micrococcus, Streptomyces y esporas de mohos como Penicillium y Aspergillus. Las levaduras raramente se encuentran en suspensiones aéreas.
3. Agua: el agua utilizada para la limpieza de los equipos y utensilios de ordeño, la higiene del animal y del personal, debe ser lo más limpia posible. El agua puede ser una fuente importante de microorganismos psicróffilos (Pseudomonas) y por contaminación de esta, de bacterias coliformes.
4. Suelo: el suelo es la principal fuente de microorganismos termodúricos y termófilos. La leche nunca entra en contacto con el suelo pero si los animales, utensilios y personal, de manera que es a través de ellos que los microorganismos telúricos (Clostridium) pueden alcanzar a contaminar la leche.
5. El ordeñador: el ordeñador puede llegar a jugar un papel importante en la contaminación de la leche, sobre todo cuando el ordeño es manual. En nuestro medio es frecuente observar como el personal encargado del ordeño no se lava las manos y peor aún se las humedece en la misma leche para lograr lubricación que facilite el ordeño. Se ha señalado al ordeñador como responsable de la contaminación de la leche con microorganismos patógenos (S. Aureus, Leptospiras, E. coli, M. tubercolosis, Streptococcus, etc.). Las heridas infectadas en manos y brazos pueden ser fuentes de algunos de estos microorganismos.
6. Estiércol: el estiércol es la fuente principal de microorganismos coliformes. Estos pueden alcanzar la leche a través del animal o del ordeñador así como también por medio de los utensilios mal higienizados.
7. Utensilios y Transporte: el contacto de la leche con el material de ordeño y su permanencia en los tanques y transporte puede multiplicar por un factor de 2 a 50 la flora microbiana presente. De allí que la higiene adecuada de estos, por medio de agentes desinfectantes, afecta significativamente la calidad sanitaria de la leche. La flora microbiana proveniente de esta fuente puede ser diversa, pero la más frecuente es flora termorresistente, razón más que suficiente para exigir al máximo la higiene.
Control de la Contaminación
El empleo de sistemas de ordeño mecánico ayuda reducir la contaminación a partir del animal, ordeñadores, aire y suelo. De manera que la contaminación en este caso estará mayormente en los tanques de almacenamiento y en el sistema de ordeño en si mismo.
A través de campañas de educación se puede reducir la contaminación por parte del personal, así como una supervisión cercana para evitar que personas enfermas participen en la labor diaria de ordeño.
Deben ejecutarse programas sanitarios preventivos sobre el rebaño, con lo cual no solo se logra una producto de buena calidad si no que también se incrementa la productividad. Además debe evitarse ordeñar animales enfermos o bajo tratamiento medicinal.
En fin, tomando en cuenta las principales fuentes de contaminación, pueden tomarse diversas medidas encaminadas a evitar el contacto de estas con la leche y mejorar su calidad sanitaria final.
Factores que Afectan el Crecimiento de Microorganismos
Una vez que los microorganismos han alcanzado la leche comienza un periodo de adaptación de estos al medio circundante, la duración de este periodo así como la capacidad para multiplicarse esta condicionada al efecto de varios factores intrínsecos, extrínsecos e implícitos, los cuales serán discutidos brevemente en los apartes siguientes.
Factores Intrínsicos:
Los factores intrínsecos son aquellos que tienen que ver con el alimento en si, su composición y características. Dentro de este grupo esta el pH, actividad de agua, potencial de oxido reducción, cantidad de nutrientes y sistemas antimicrobianos.
1. pH: la gran mayoría de bacterias y hongos crecen a pH cercano a la neutralidad. El pH de la leche normal se encuentra entre 6.5 a 6.7, ligeramente ácido, esto favorece el crecimiento de una flora microbiana diversa. Sin embargo son las bacterias y de ellas el grupo de las ácido lácticas las que se ven favorecidas para crecer el la leche a pH normal.
Rangos de pH para el Crecimiento de los Microorganismos
Grupo Rango Optimo
Bacterias 4,5 – 9 6,5 – 7,5
Levaduras 2 «“ 11 4 «“ 6
Mohos 2 – 9 –
2. Actividad del agua (aw): como actividad de agua se conoce la cantidad de agua libre disponible para el crecimiento microbiano y para los procesos químicos y enzimáticos. En los alimentos no toda el agua se encuentra en estado libre, una parte se puede encontrar ligada a las proteínas o formando parte de otros compuestos. El 87,5 % de la leche esta constituido por agua, una parte esta ligada a las caseínas y una mayor se encuentra en estado libre. La actividad de aw de la leche esta estimada en 0,99, la del agua pura es 1,00. Los microorganismos así como todos los seres vivos necesitan presencia de agua para la mayoría de los procesos metabólicos. Sin embargo debido a la excesiva humedad de la leche algunos mohos y levaduras se les dificulta la multiplicación de allí que sean considerados de mayor importancia en productos lácteos deshidratados que en leche fluida.
Actividad de agua (aW) a la cual crecen algunos microorganismos
GRUPOS aW
Bacterias G «“ 0,97
Bacterias G + 0,90
Levaduras 0,88
Hongos filamentosos 0,80
Bacterias halófilas 0,75
Hongos xerófilos 0,61
3. Potencial de Óxido-Reducción (Redox, Eh): el potencial redox de los alimentos esta determinado por la presencia de elementos reductores (que ganan oxigeno o pierden electrones) y oxidante (que pierden oxigeno o ganan electrones). El Eh puede tener valores positivos, cuando la sustancia o el alimento se comporta como oxidante o negativos cuando se comporta como reductor. El oxigeno disuelto en la leche contribuye a que la misma posea un Eh de +250 a +350 mV (milivoltios). Los microorganismos al multiplicarse, debido a su metabolismo liberan electrones y consumen oxigeno, lo cual hace que el Eh disminuya. En medios no «bufferados» una pequeña parte de microorganismos (105 /g) pueden causar cambios en el potencial, en cambio en alimentos bien amortiguados una población mayor (108 /g ) apenas modificará el Eh.
Según las necesidades de oxigeno los microorganismos se clasifican en:
a. Aerobios Estrictos: los que necesitan oxigeno para desarrollarse, no se multiplican en ambientes anaeróbicos. Ejemplos: Pseudomonas, Micrococcus, Bacillus, mohos.
b. Anaerobios Facultativos: Son microorganismos que pueden crecer en presencia o ausencia de oxigeno. Ejemplo: Enterobacterias, Staphilococcus.
c. Anaerobios Estrictos: microorganismos que solo crecen en ausencia de oxigeno. Ejemplos: Clostridium, Propionibacterium
d. Microaerofilos: aquellos que para crecer necesitan solo una pequeña fracción de oxigeno en la atmósfera. Ejemplos: Lactobacillus, Streptococcus, Pediococcus
Por lo general en ciertos alimentos el desarrollo inicial de los microorganismos es aeróbico y posteriormente al reducirse el Eh comienza el desarrollo de los anaeróbicos. En la leche las bacterias ácido lácticas se consiguen en abundancia y por ser varias de ellas anaerobias facultativas, pueden desarrollarse en ambos ambientes.
4. Contenido de Nutrientes: en la leche se encuentran gran variedad de vitaminas, además por poseer azucares fácilmente fermentables, citratos, grasas y proteínas aportan un medio enriquecido para el crecimiento de microorganismo. Sin embargo es válido notar que se encuentran pocos aminoácidos libres y péptidos de bajo peso molecular, de allí que las bacterias que no posean la capacidad de sintetizar enzimas proteolíticas se verán en mayor dificultad para crecer. Pero en la leche se dan diversa asociaciones de microorganismos que mediante relaciones simbióticas logran desarrollarse en el medio. Algunas de estas asociaciones se aprovecha para la elaboración de productos lácteos, como ejemplo se puede citar el yogurt, donde se da una simbiosis entre el Streptococcus y el Lactobacillus.
5. Componentes y Sistemas antimicrobianos de la leche: en la leche se encuentran diversos sistemas antimicrobianos que pueden proteger a la glándula contra infecciones y a la leche de la contaminación. Desgraciadamente la protección es limitada y de poca duración posterior al ordeño. Entre estos sistemas tenemos:
a. Lactoferrina: es una glicoproteína que tiene la propiedad de unirse al hierro, similar a la transferrina de la sangre. Se encuentra en altas concentraciones en la leche de los animales que no se ordeñan y en la de aquellos afectados por mastitis. Inhibe la multiplicación de las bacterias al privarlas del hierro y puede proteger a la ubre seca de la infección por Escherichia col. Se ha demostrado que altas concentraciones de citrato y bajas de bicarbonato reducen su capacidad de unión con el hierro, disminuyendo por lo tanto su acción inhibitoria. La concentración de lactoferrina esta correlacionada positivamente con el número de PMN, ya que ésta es derivada de estas células durante la inflamación de la ubre. Además la acción de la lactoferrina es acelerada por la presencia de lisozima, derivada también de los PMN. En leche de búfala se han encontrado concentraciones de 0,320 mg/mL, mayores a la reportadas en leche de vaca (0,200 mg/mL). Actualmente se estudian derivados de lactoferrina bovina (apo-lactoferrina, holo-lactoferrina, lactoferrina B) con el fin de utilizarlas como biopreservadores en alimentos.
b. Inmunoglobulinas: en la leche se pueden encontrar anticuerpos que llegan desde el torrente sanguíneo (Ig G) o bien sintetizados en la glándula mamaria (Ig A), cuya función es proteger al recién nacido por transferencia pasiva (inmunización pasiva). Pero también actúan a nivel local para evitar o reducir la severidad de las mastitis, causada por gérmenes susceptibles al sistema complemento-anticuerpo que opera en la glándula. Además pueden neutralizar toxinas o actuar como opsoninas para facilitar la fagocitosis por parte de los polimorfonucleares.
c. Sistema Lactoperoxidasa «“ Tiocianato – Peróxido de hidrógeno (LP): la lactoperoxidasa es un enzima que se sintetiza en la ubre y está presente en altas concentraciones en la leche de vaca. Puede llegar a representar el 1% de las proteínas totales de esta. El tiocianato se encuentra en diferentes concentraciones dependiendo principalmente de la alimentación del animal; se ha reportado valores de 5,9 a 8,94 mg/L en leche cruda de búfala y de 1,2 a 14,5 mg/L en leche de vaca. El peróxido de hidrógeno, procede de los microorganismos que producen esta sustancia, (ejemplo los estreptococos) y de los PMN. El sistema LP, destruye los microorganismos por oxidación de sus sistemas enzimáticos, actuando como sustrato el peroxido de hidrógeno y como cofactor el tiocianato. Este sistema antimicrobiano solo inhibe temporalmente ciertas bacterias (estreptococos del grupo B y N), aunque tiene poder bactericida sobre otras. Bacterias catalasa positiva, Gram negativos como Pseudomonas, Coliformes, Salmonella y Shigella, son inhibidas por el sistema. La letalidad depende del pH, temperatura, tiempo de incubación y densidad celular. La activación del sistema LP puede incrementar la vida útil de la leche por inhibición microbiana, mejorar la calidad microbiológica de la leche al ofrecer un efecto bacteriostático sobre la flora láctea y un efecto bactericida sobre coliformes.
d. Aglutininas: son anticuerpos capaces de aglutinar las bacterias sensibles de una manera específica, formando masas agrupadas que son arrastradas a la superficie por los glóbulos grasos o se depositan en el fondo en la leche desnatada. El resultado es una verdadera inhibición por separación física. Son activas sobre un gran número de estreptococos lácticos y lactobacilos. También actúan sobre enterobacterias. Son más abundantes en el calostro. Se destruyen fácilmente con el calentamiento sobre los 60 ºC.
e. Fagocitosis: el principal mecanismo de defensa de la ubre lo constituyen los fagocitos polimorfonucleares (PMN). Una ubre sana puede excretar de 100.000 a 500.000 células por mL, de las cuales el 10% son PMN. En una ubre enferma, el número de células puede llegar a 10.000.000 por mL, siendo el 90 % PMN. La fagocitosis y la destrucción de bacterias por los PMN es menos eficiente en la leche que en la sangre, debido principalmente a que los mismos ingieren grandes cantidades de grasa y caseína, razón por la cual la ubre puede llegar a ser fácilmente infectada, aún con un pequeño número de patógenos.
f. Otros sistemas antimicrobianos descritos en la leche pero que aun no se conoce su modo de acción o bien son de menor importancia son la Vitamina B12, cierto factor descritos en vacas cercanas al secado. La lisozima enzima que se encuentra en mayor abundancia en la leche de madres humanas se encuentra en cantidades trazas en la leche de vaca y tiene la propiedad de producir la lísis de las bacterias.
Factores Extrínsecos:
Los factores extrínsecos son los que tienen que ver con el ambiente donde se almacenan los alimentos. Entre ellos están la temperatura, la humedad relativa y los gases atmosféricos.
1. Temperatura: no todos los microorganismos crecen a la misma temperatura. Según la temperatura óptima de crecimiento se pueden distinguir tres grupos: los mesófilos, los psicrófilos y los termófilos. Al grupo de las bacterias Mesófilas pertenece la mayoría de la flora que se encuentra con mayor frecuencia en la leche, principalmente las bacterias lácticas. Bacterias Psicrófilas son las que crecen a temperaturas de refrigeración. Son bacterias psicrofilas los miembros del genero Pseudomonas, Flavobacterium, Acinetobacter, Alcaligenes, Bacillus. Bacterias Termófilas son aquellas que crecen bien a temperaturas entre 45 a 55 ºC, en este grupo están el Lactobacillus bulgaricos, L. fermenti, L. Lactis, L. helveticus, L. acidophilus, Strepctococcus termophilus. Otro grupo que merece ser descrito lo constituyen las Bacterias Termoduricas que son bacterias en su mayoría mesófilas que resisten temperaturas de pasteurización; algunas de ellas son termófilas. Se encuentran en este grupo los Micrococcus, Microbacterium, Esporas de Bacillus y Clostridium.
Los microorganismos psicrotrofos y los termotrofos, son microorganismos mesófilos pero que igualmente pueden crecer a temperaturas bajas o altas, respectivamente (véase el Cuadro anterior)
La temperatura a la cual se encuentra la leche después del ordeño favorece la rápida multiplicación microbiana. La mayor proporción de la flora bacteriana presente, son microorganismos mesófilos, es por ello que la inmediata refrigeración a temperaturas de 4 a 5 ºC se hace fundamental para asegurar la calidad de la leche. Pero su almacenamiento no debe ser prolongado (máximo 24 horas) ya que entonces se favorecería el aumento en número de la flora psicrotrofa. Cuando la leche no vaya a ser procesada el mismo día de recepción debe ser sometida a un proceso de termización.
Rangos de Temperatura ( ºC) para el Crecimiento de los Microorganismos
GRUPOS MIN OPTIMA MAX
Termófilos 40-45 55-75 60-90
Termotrofos 15-20 30-40 45-50
Mesófilos 5-15 30-40 40-47
Psicrófilos -5 – +5 12-15 15-20
Psicrotrofos -5 – +5 25-30 30-35
Fuente: Robinson, R. K. 1987.
2.. Humedad relativa: la humedad de la atmósfera influye en la humedad de las capas superficiales de los alimentos en almacenamiento. En leche fluida no juega un papel importante, contrario al que puede jugar en quesos en almacenamiento o en cavas de maduración.
3. Gases Atmosféricos: al igual que la humedad relativa, los gases atmosféricos no influyen marcadamente en la calidad microbiológica de la leche cruda, salvo que la misma sea sometida a procesos de agitación fuerte donde el oxigeno del aire pueda ser incorporado al alimento y favorecer el crecimiento microbiano aeróbico. Este factor debe ser considerado en el almacenamiento de ciertos derivados lácteos los cuales pueden verse alterados por una alta presión de oxigeno en la atmósfera (leche en polvo, leche evaporada, quesos, etc).
Factores implícitos
Dentro de los factores implícitos se describen los relacionados directamente con las especies microbianas, su metabolismo y las relaciones que establecen. No todas las bacterias tienen la capacidad de crecer en la leche, aún cuando encuentren condiciones optimas. Esto es debido al estado como se encuentran los diferentes componentes. Por ejemplo, no todas las especies tienen la capacidad de metabolizar la lactosa, si no que necesitan que esta este hidrolizada para así poder utilizar la glucosa o galactosa. De manera que aquellas que estén capacitadas para producir las enzimas necesarias se verán más favorecidas en crecer. Así mismo pasa con las proteínas, muchos microorganismos no tienen poder proteolítico, por lo que dependen de otros que metabolizen las proteínas y así poder utilizar las aminoácidos libres. De esa manera en la leche y productos lácteos se pueden observar varios ejemplos de relaciones simbióticas, siendo la más destacada la que se da entre el Strectococcus thermophilus y el Lactobacilus bulgaricus, durante la elaboración del yogurt. En estos el primero se favorece de la capacidad proteolítica del segundo, a la vez que este incrementa su desarrollo a medida que el estreptococo produce ácido formico y baja el pH de la leche.
Microorganismos de Importancia en Leche Cruda
A continuación se presenta una breve descripción de los principales microorganismos que pueden encontrarse en leche cruda.
Bacterias
Dada las características de la leche cruda, los microorganismos predominantes y que se ven favorecidos para su crecimiento son las bacterias. En la leche se pueden encontrar diverso géneros y especies bacterianas. Aquellas de mayor importancia en la industria láctea son las llamadas bacterias lácticas y las bacterias coliformes.
Bacterias Gram positivas:
§ Bacterias lácticas: son un grupo de bacterias de diferentes géneros, ampliamente distribuidas en la naturaleza. Se encuentran en el suelo y en cualquier lugar donde existan altas concentraciones de carbohidratos, proteínas desdobladas, vitaminas y poco oxigeno. Son Gram positivas y su forma puede ser bacilar, cocoide u ovoide. Algunas tienen forma bifida (Bifidobacterium). Soportan pH 4 en leche. Son anaeróbicas facultativas, mesófilas y termófilas y de crecimiento exigente. Pueden ser homofermentativas (más del 90% de su metabolismo resulta en ácido láctico) o heterofermentativas (producen además del ácido láctico, otros ácidos y gases). Los principales géneros de bacterias ácido lácticas son: Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus, Lactobacillus, Carnobacterium, Enterococcus, Vagococcus, Aerococcus, Tetragonococcus, Alloiococcus y Bifidobacterium.
Su estudio en el ámbito tecnológico es importante por lo siguiente:
• Son formadoras de textura y ayudan al establecimiento de las condiciones para la elaboración de ciertos productos lácteos. Por efecto de la acidez producida por la fermentación de la lactosa, la leche puede llegar a coagular gracias a la coalescencia de las caseínas al alcanzarse el pH iso-eléctrico, lo cual es deseable en la elaboración de yogurt y quesos. En la elaboración de crema y mantequilla una ligera acidificación permite acelerar el proceso y aumentar el rendimiento. Algunas especies producen polisacáridos (gomas, mucina), que aumentan la viscosidad de la leche cambiando su textura (S. termophilus, Lb. bulgacricus, Lc. cremoris).
• Aportan sabor y aroma, ya que como parte de su metabolismo fermentativo se da la producción de acetaldehído, diacetilo, acetoina, acetona, lactonas, ácidos volátiles, alcohol y gas. El diacetilo es el principal responsable del aroma de la mantequilla. La acetoina lo es en el yogurt, mientras que el ácido láctico aporta sabor a diversos productos fermentados. Además la producción de enzimas que intervienen en el afinado de los quesos por degradación de las proteínas y las grasas afectan notablemente las características organolépticas de los mismos.
• Ejercen efecto biopreservador manifestado en la prolongación de la vida útil de los productos elaborados con sus cultivos. Este efecto se lleva a cabo por varios mecanismos: a) ciertas especies producen bacteriocinas (Lactococcus lactis subsp. lactis, Enterococcus) las cuales son proteínas que se comportan como antibióticos y que inhiben el crecimiento de bacterias relacionadas con estas; b) con la producción de ácido y descenso del pH se logra la inhibición de otras especies bacterianas y la conservación de los alimentos; c) el efecto biopreservador también se cumple gracias a la competencia por nutrientes que se da entre las diversas especies bacterianas.
• Aportan beneficios para la salud de los consumidores, el cual se ha descrito como efecto probiótico. Este puede manifestarse de manera especifica en la prevención y reducción de los síntomas en los cuadros diarreicos. Además se le han atribuido a las BAL, efecto preventivo de tumores, anticolesterolemico y modulador del sistema inmunológico.
§ Micrococcos: débilmente fermentadores, forman parte de la flora inocua que contamina la leche cruda. Tienen poca actividad enzimática, por lo tanto son de muy poca importancia como agentes de adulteración en la leche. Sin embargo por ser la flora más abundante en leche cruda y tener cierta capacidad proteolítica pueden llegar a ser causante de alteraciones en leches pasteurizadas mal almacenadas.
§ Estafilococos: son anaerobios facultativos, fuertemente fermentadores. Son de gran importancia desde el punto de vista sanitario. Causan mastitis y pueden provocar enfermedades o intoxicaciones en los humanos. Staphilococus aureus produce una exotoxina que causa fuertes trastornos intestinales en los humanos, la cual es termorresistente, por lo cual no es destruida con la pasteurización. El Staphilococcus epidermidis se ve implicado en algunos casos de mastitis, por lo cual puede llegar a contaminar la leche.
§ Bacterias esporuladas: los Bacillus son bacterias aeróbicas con actividad enzimática variada producen acidificación, coagulación y proteolisis. Los Clostridium son anaerobios estrictos, producen gas. Algunos producen toxinas patógenas (Clostridium botulinum). Ambos géneros son de poca importancia en leche cruda, su crecimiento es inhibido por las bacterias lácticas. Cobran importancia en productos lácteos como en leche pasteurizadas, quesos fundidos, leches concentradas, quesos de pasta cocida. Resisten la pasteurización por su capacidad de producir esporas, las cuales solo se destruyen a temperaturas por encima de 100 ºC.
§ Otras bacterias Gram + que pueden encontrarse en la leche son Corynebacterium, bacterias propionicas, Brevibacterium estos últimos se encuentran en las cortezas de algunos quesos madurados almacenados en condiciones húmedas.
Bacterias Gram negativas
§ Enterobacterias: los miembros de la familia Enterobacteriaceae son huéspedes normales del intestino de los mamíferos, por lo tanto su presencia en el agua y la leche se relaciona con contaminación de origen fecal. Las enterobacterias son menos abundantes en la leche que otras bacterias gran negativas, sin embargo, tienen una gran importancia desde dos puntos de vista, higiénico: ya que varias de estas especies tienen poder patógeno, de las cuales la más temible es la Salmonella y otras que pueden provocar trastornos gastrointestinales (Yersinia, E. Coli, Shigella); y tecnológico: ya que son bacterias heterofermentativas, grandes productoras de gas (carbónico e hidrogeno) además producen sustancias viscosas y de sabor desagradable, todo lo cual conduce a la alteración de la leche o subproductos. De las enterobacterias las más comunes encontradas en los productos lácteos son las del grupo Coliformes (Escherichia, Enterobacter, Klebsiella y Citrobacter). La determinación de su presencia indica calidad higiénica de la leche cruda y pasteurizada.
Enterobacterias más comunes de la leche cruda: Escherichia coli, Enterobacter aerógenes, Klebsiella, Citrobacter, Salmonella, Shigella, Proteus, Serratia. Los últimos dos géneros se consiguen poco frecuentes, son microorganismos inocuos pero por su poder proteolítico pueden provocar alteraciones en la leche.
§ Pseudomonas: más del 50% de la flora Gram negativa de la leche cruda esta representada por este género. Juegan un papel importante en la conservación de productos lácteos, ya que además de ser psicrófilas, varias especies tienen un gran poder proteolítico y lipolítico. Además se ha descrito que algunas de estas enzimas resisten temperaturas por encima de los 80 ºC, por lo cual pueden causar alteraciones aún en productos elaborados con leches pasteurizadas,
§ Acromobacteriaceae: este grupo de bacterias no fermentan la lactosa, no son proteolíticas ni patógenas, pero representan las bacterias psicrófilas que crecen en las leches conservadas a baja temperaturas, algunas pueden producir sustancias viscosas y pigmentos. Se han descritos los géneros Flavobacterium, Alcaligenes y Achromobacter.
§ Bacterias gran negativas diversas: Las Brucellas son bacterias patógenas para los animales y para el hombre, aunque poco frecuente, pueden llegar a causar cuadros de mastitis. Se destruyen con la pasteurización.
Mohos y Levaduras:
No tienen importancia en leche fluida, si no más bien en los productos. Algunas especies son utilizadas como cultivos lácteos para el afinado de los quesos madurados como el Penicillium candidum y Penicillium camemmberti en los quesos de corteza blanca como el Camembert y el Penicillium roqueforti en los quesos de pasta azul (Roquefort).
Las levaduras al igual que los mohos son de poca importancia en la leche liquida y son fácilmente destruidos a temperaturas de pasteurización. En la leche se encuentran la especies Cándida cremoris, Sacharomices lactis, Sacharomices kefir. Torula kefir se encuentra en los granos de kefir utilizados para producir esta bebida láctea, caracterizada por su sabor ácido-alcohólico, producto de la fermentación de la lactosa por estas especies.
Virus:
La leche se puede contaminar con los virus causantes de la Fiebre Aftosa, Estomatitis Vesicular. Los más importantes para la industria láctea son los Bacteriofagos virus que infectan a las bacterias produciendo su muerte, por lo cual pueden afectar la producción de derivados lácteos causando lisis de los cultivos añadidos para la producción de sabor y aroma.
Determinación de la Calidad Microbiológica en la Leche Cruda
El laboratorio de control de calidad de la industria láctea debe estar capacitado para determinar la calidad microbiológica de las diferentes materias primas así como de los productos terminados. En el análisis de la leche cruda existen diferentes métodos que permiten medir de manera indirecta o directa su calidad sanitaria.
Las pruebas indirectas se fundamentan en la modificación de algunas propiedades por parte de los microorganismos. Dentro de este grupo están la determinación del sedimento (lactofiltración), temperatura, pH, acidez titulable, lactofermentación y las pruebas de reducción de colorantes (azul de metileno, resazurina)
1. Sedimento: el sedimento obtenido por el método de lactofiltración mide la calidad sanitaria. La presencia de abunadante particulas de sucio y su tipo (heces, insectos, tierra, restos de alimentos), puede indicar el cuidado que se ha tenido durante el ordeño y almacenamiento de la leche cruda.
2. Temperatura: la determinación de la temperatura en la recepcion muestra el cuidado que se haya podido tener durante el trasporte y almacenamiento de la leche. Sin embargo una leche que se encuentre e temperatura optima de refrigeración (4-5 ºC) no confirma que sea de buena calidad, ya que es posible que durante las fases que estan desde el sitio de producción hasta la industria la misma haya sufrido fluctuaciones de temperaturas que hayan permitido la multiplicación microbiana.
3. Lactofermentación: esta prueba permite observar las características del coagulo obtenido de la fermentación de una muestra de leche incubada a temperatura ambiente (35-37 ºC) por 24 horas. Según las características observadas se puede presumir acerca del tipo de bacterias predominantes, ya que un coagulo homogéneo sin o con pequeñas burbujas de gas, indicara predominio de bacterias lácticas homofermentativas, por el contrario un coagulo grumoso con abundante gas puede indicar la presencia de bacterias coliformes.
4. Acidez Titulable y pH: ya se ha estudiado estas dos propiedades de la leche en el tema de físico químico. Esta claro que la fermentación microbiana modifica estos valores, aumentando la acidez y reduciendo el pH. Sin embargo hay que tener en cuenta que ciertos microorganismos proteolíticos pueden causar la coagulación dulce de la leche, es decir, sin acidez o con alcalinización de la leche.
5. Reducción de Colorantes: estas pruebas se fundamentan en como por el metabolismo microbiano hace variar el potencial de óxido reducción de la leche. Para ello se utilizan como indicador el azul de metileno y la resazurina, los cuales van variando su coloración a medida que se van reduciendo.
Los métodos directos se fundamentan en determinar la presencia y/o el número de microorganismo en los alimentos. En el análisis de la leche cruda se emplean los siguientes:
1. Recuento Microscópico Directo: el recuento microscópico directo es una técnica que tiene poco uso en el análisis de la leche cruda. En el se analiza un frotis de una muestra diluida la cual se colorea con un colorante especial (Newman Lambert), y se hace recuento de las celulas bacterianas observadas en varios campos. El promedio del conteo se multiplica con el factor del microscopio (valor relacionado al área del frotis, el diámetro del objetivo y la dilución de la muestra) para obtener el número de bacterias por mililitro de muestra. Se debe tener en cuenta que el conteo intervienen las células vivas y las muertas.
2. Recuento Estándar en Placa (REP): también conocido como recuento de aerobios mesófilos, es el análisis directo mayormente empleado para determinar la calidad microbiológica de la leche y otros alimentos. El método consiste en hacer diluciones de la muestra y sembrar en placas de petri con agar estándar; luego de 24 a 48 horas de incubación a 37 ± 2se cuentan las colonias observadas las cuales permiten obtener el número de unidades formadoras de colonias por mililitro o gramo de muestra (ufc/mL o ufc/g). Los resultados obtenidos siempre son inferiores a los reportados con el recuento directo, ya que aquí solo intervienen microorganismos vivos capaces de formar colonias, además una colonia puede estar originada por uno o más de una unidad formadora de colonias.
3. Recuento de Bacterias Termodúricas, Termófilas, Psicrófilas: cuando se desea determinar los tipos microbianos presentes en la leche se utilizan análisis específicos. Usando el método del REP pero variando la temperatura de incubación se pueden seleccionar los diferentes grupos de bacterias según su temperatura optima de crecimiento.
4. Coliformes Totales, Coliformes Fecales, Número mas Probable (NMP): en los apartes anteriores ya se discutió la importancia del estudio de las bacterias del grupo coliforme. Su determinación puede hacerse en placas con agar rojo bilis cristal violeta (coliformes totales) o en tubos con caldo verde brillante (NMP), donde además se puede observar la acumulación de gas.
5. Pruebas Específicas (Determinación de Salmonelas, Staphylococcus): ciertos especies bacterianas tienen especial interés en alimentos, especialmente por su poder patógeno. En leche en polvo se exige la determinación de Salmoneras y en productos lácteos es conveniente hacer determinaciones de estafilococos específicamente Staphylococcus aureus.
Además de los análisis mencionados anteriormente existen otros especiales que se relacionan con la calidad sanitaria. Así tenemos la determinación de mastitis y la medición de la eficiencia de la pasteurización.
1. Mastitis y Antibióticos: la determinación de mastitis a y través de la leche pueden indicar la calidad microbiológia, ya que una leche mastítica por lo general es abundante en bacterias, especialmente del tipo del agente etiológico causante de la enfermedad. Asi mismo la determinación de antibióticos, aunque no necesariamente puede deberse a causas de infecciónes a nivel mamario, sugiere el descuido en la segregación de los animales para el ordeño, ya que la leche de animales enfermos no deben ser dirigida a la producción de alimentos.
2. Eficiencia de la Pasteurización: los métodos que evalúan la eficiencia de la pasteurización, evalúan indirectamente la calidad sanitaria, ya que, una leche mal pasteurizada por no haber alcanzado la temperatura mínima requerida, tendrá el riesgo de microorganismos patógenos que pudiesen afectar al consumidor. Dentro de estas se cuneta la Técnica de Sharer, basada en la actividad de la enzima fosfatasa alcalina.