Bromatología: Conceptos Fundamentales

Métodos de Análisis de Alimentos

Niveles de Control de Calidad en Bromatología

• 1) Nutritivos
• 2) Salubridad e Inocuidad
• 3) Organolépticos

Aplicaciones del Análisis de Alimentos

• Control de calidad de rutina.
• Fiscalización: Verificación del cumplimiento de la normativa y control de la industria.
• Investigación: Desarrollo de nuevos métodos exactos, precisos, sensibles, rápidos y de bajo costo.

Muestreo para el Análisis de Alimentos

Definición de Muestra

Una muestra es la porción del todo que es representativa y en cantidad suficiente para el análisis.

Tipos de Muestras

• Muestras Selectivas: Se toman cuando se sospecha que un producto está falsificado o alterado.
• Muestras Objetivas: El muestreador, con acceso a las unidades del lote del alimento, puede obtener la muestra al azar o aleatoriamente.

Consideraciones para la Muestra de Análisis

La muestra para el análisis depende de su estado físico y presentación.

Gestión de Muestras: Análisis, Testigo y Arbitraje

Para el análisis, se consideran tres tipos de muestras:

• Muestra de Análisis: La porción destinada al estudio.
• Muestra Testigo: Es guardada por el propietario.
• Muestra de Arbitraje: Si la muestra original se derrama o si se requiere repetir el análisis, esta muestra es guardada por el laboratorio.

Las tres muestras deben guardarse selladas, bien conservadas, con una tarjeta de identificación, a una temperatura y en un envase adecuados para evitar su deterioro.

Reducción de la Muestra Bruta

En muchos casos, se muestrean grandes cantidades de producto. Se procede a reducir la muestra hasta obtener las cantidades adecuadas para los diferentes análisis:

• Para análisis físico-químicos: hasta 200 g.
• Para análisis microbiológicos: entre 200 y 600 g.

Método de Reducción por Cuarteo

Para la reducción de la muestra por cuarteo, se coloca una tela limpia en el piso y se vacía el contenido sobre ella. Se divide la muestra en cuatro partes (A, B, C, D). Se retiran dos cuartas partes (A y C), quedando B y D. Estas dos partes se mezclan y el proceso de cuarteo se repite sucesivamente hasta obtener la cantidad adecuada. Los cuadrantes eliminados se devuelven al propietario del lote.

Embalaje, Etiquetado, Transporte y Preparaciones Preliminares

Composición Centesimal de los Alimentos

La composición centesimal de los alimentos se refiere a la proporción de grupos homogéneos de nutrientes que se agrupan en 100 g de un alimento. Su estudio implica la determinación de:

• Humedad: Determinada por métodos de secado, con posibles problemas en presencia de aceites esenciales.
• Lípidos: Se determinan por tres métodos: extracción por solventes (como el método Soxhlet, que determina lípidos libres y asociados) y métodos volumétricos.
• Proteína Bruta.
• Fibra Bruta.
• Cenizas: Representan el material mineral inorgánico presente en una muestra. El equipo utilizado es la mufla, que transforma todo lo orgánico en cenizas, orientando sobre posibles adulteraciones inorgánicas.
• Fracción Glucídica.

Determinación de Proteína Bruta: Método Kjeldahl

La determinación de proteína bruta se realiza comúnmente por el Método Kjeldahl, el cual cuantifica el nitrógeno total (incluyendo el inorgánico) presente en la muestra.

Métodos de Análisis de Alimentos (Continuación)

Análisis Microbiológico de Alimentos

Preparación de Muestras para Análisis Microbiológico

Los puntos básicos a desarrollar en el análisis microbiológico de un alimento o de agua son los siguientes:

1. Toma de la Muestra y Transporte al Laboratorio

La obtención y manipulación correcta de las muestras son factores clave a tener en cuenta en un muestreo. Los recipientes de recogida deben ser estériles, así como los utensilios que se utilizan en dicho proceso. El transporte hasta el laboratorio debe ser rápido y utilizarse neveras para conservar el alimento. Todas las muestras deben procesarse lo más rápido posible a su llegada al laboratorio y siempre debe trabajarse en las adecuadas condiciones de asepsia.

2. Procesado de la Muestra

En el análisis de la calidad microbiológica de un alimento, interesa obtener información representativa acerca de la microflora presente en el conjunto del alimento, lo que puede ser especialmente problemático cuando este es sólido. Es por lo tanto necesario homogeneizar el alimento para poder realizar un análisis representativo de la integridad. Cuando el producto esté envuelto en cartón, papel celofán, papel aluminio o cualquier otro material de empaque similar, debe limpiarse externamente con un algodón humedecido con alcohol al 70%, dando especial atención al área de la abertura. Si el producto se encuentra en latas, jarras, botellas y otros recipientes se deben lavar y esterilizar con alcohol al 70% el área de abertura y luego este flameado, eliminando los riesgos de incendio.

3. Siembra y Aislamiento en Medios de Cultivo

Se realiza para poder estudiar los microorganismos presentes en la muestra. En este paso se pretende que los microorganismos que se encuentren en la muestra crezcan en un sustrato elaborado en el laboratorio. Esto va a facilitar el estudio de dichos microorganismos, entre otras cosas por permitir su aislamiento, es decir, la separación de las distintas especies presentes en la muestra.

4. Identificación o Recuento de los Microorganismos Observados

Este paso dependerá del objetivo del análisis. Si estamos interesados en comprobar la ausencia o presencia de un determinado microorganismo, se realiza una identificación. Si se pretende conocer la carga microbiana general o de un determinado grupo bacteriano, se realiza un recuento que en ocasiones puede ir seguido de una identificación.

En el caso de estar interesados en conocer la presencia de determinados grupos de microorganismos, o más concretamente, la de algún género o especie bacteriana, se harán, además, una serie de pruebas destinadas a su identificación. Estas pruebas suelen estar englobadas en dos grandes grupos que son lo que se llaman pruebas de observación y pruebas bioquímicas. Dentro de las primeras se incluiría el estudio de características macro y micromorfológicas. En el segundo grupo se encontrarían una serie de pruebas bioquímicas que se realizan para comprobar la capacidad de metabolización de determinados compuestos o la capacidad de producir determinados metabolitos.

Principales Métodos de Cultivo de Microorganismos en Alimentos

1. Recuento en Placa

Consiste en la siembra de una muestra de volumen conocido del alimento que se analiza. El resultado es función de una serie de factores como son el método de muestreo, el tipo de microorganismo, el tipo de alimento y las características del medio de cultivo. Los cultivos pueden hacerse tanto en masa como en superficie, aunque hay que considerar que los cultivos en masa son letales para la flora psicrótrofa. Cada bacteria viable formará una colonia y el recuento se expresará en unidades formadoras de colonia.

2. Filtros de Membrana

Utilizados cuando el número de bacterias es bajo. Son filtros de acetato de celulosa con un poro de 0,45 mm que retienen las bacterias. Se filtra un volumen elevado de producto ayudado con presión (bomba de vacío) y se coloca el filtro sobre una placa del medio de cultivo apropiado.

3. Films Secos (Petrifilm)

Son películas deshidratadas de medios de cultivos generales o selectivos que llevan nutrientes y un agente gelificante hidrosoluble; en las que se deposita 1 ml de la muestra ya diluida, que rehidrata el medio. Tras la incubación se hace el recuento.

4. Método del Número Más Probable (NMP)

Este es un medio de recuento en medio líquido y, como su nombre lo indica, proporciona una idea aproximada del número de bacterias vivas que hay en la muestra. Se basa en realizar series de diluciones y cálculo estadístico del número de bacterias presentes en las diluciones más altas.

Este sistema presenta un gran margen de error y para minimizarlo se siembran varios tubos por cada una de las diluciones (de 3 a 5).

5. Métodos Basados en la Reducción de Colorantes

Usando azul de metileno o resazurina. Los colorantes son reducidos por las bacterias; al reducirse pierden el color y se puede medir el tiempo en que se realiza este cambio y esto permite determinar indirectamente el número de unidades formadoras de colonias por ml de muestra. Es un método que se aplica para medir la calidad bacteriológica de la leche (lácteos).

Conservación de Alimentos

La conservación de alimentos busca bloquear las acciones que pueden afectar su composición original y calidad.

Si la conservación de un alimento consiste en mantener la calidad del mismo, entonces deben analizarse las causas que atentan contra cualquiera de los aspectos de la calidad alimenticia:

Causas de Degradación Alimentaria

a) Reacciones Químicas de Degradación

En la que participan agentes químicos como ser:

• Reacción de Maillard: Consiste en la descomposición de glúcidos y proteínas en compuestos intermedios, liberando polímeros de color pardo y sabor amargo.
• Desnaturalización de Proteínas: Es la modificación de la estructura cuaternaria, terciaria y hasta secundaria, perdiendo propiedades funcionales como solubilidad, actividad enzimática, etc.
• Modificaciones Físico-Químicas: A temperatura ambiente, los almidones que se encuentran en estado amorfo se cristalizan.
• Oxidaciones No Enzimáticas: Los lípidos y los ácidos grasos se oxidan, otorgando un sabor rancio característico.

b) Alteraciones Enzimáticas

Son reacciones bioquímicas en las que las enzimas (catalizadores) producen reacciones específicas. Ejemplos:

• Hidrolasas: Actúan sobre grasas, proteínas e hidratos de carbono.
• Oxidasas: Permiten la oxidación de glúcidos y lípidos en fenómenos respiratorios y de fermentación.

c) Alteraciones Microbiológicas

Se producen por actividades metabólicas de microorganismos (bacterias, mohos, etc.).

Factores Ambientales en la Alteración de Alimentos

Los factores que intervienen en la alteración de los alimentos son fundamentalmente los factores ambientales: la temperatura (tanto alta como baja), la humedad o la sequedad del aire, el oxígeno y la luz. Junto a todas ellas, el tiempo es crucial, puesto que todas las causas de degradación de alimentos progresan con el transcurso del tiempo. Una vez pasado el periodo transitorio en el cual la calidad del alimento está al máximo, cuanto mayor sea el tiempo transcurrido, mayores serán las influencias destructoras.

Métodos de Conservación de Productos Alimenticios

Estos métodos pueden ser: Físicos, Químicos y/o Biológicos, en función del agente que actúa en la conservación.

Aplicación del Frío

Fundamento del método: [Completar]

Considerando que las velocidades de reacción son dependientes exponencialmente de la temperatura, someter al alimento a bajas temperaturas permite disminuir y hasta detener la reacción de degradación.

• a) Refrigeración: Permite evitar el efecto del calor sobre los alimentos, logrando el descenso de la temperatura hasta valores próximos a 0ºC, pero sin llegar a la formación de hielo.
• b) Congelación: Consiste en hacer descender la temperatura del alimento por debajo de los 0ºC.

Aplicación del Calor

Los microorganismos y las enzimas necesitan cierto grado de temperatura para alterar los alimentos, pero un exceso de calor los destruye. Los alimentos que se someten a ebullición (95ºC a 105ºC) por períodos de tiempo variables durante las preparaciones culinarias, aseguran la destrucción de la mayor parte de la flora microbiana. Su conservación oscila entre 4 a 6 .

• a) Esterilización:

Es un proceso que destruye en los alimentos todas las formas de vida de microorganismos, patógenos o no patógenos, a temperaturas adecuadas, aplicadas de una sola vez o por tindalización (115-130ºC durante 15-30 minutos).

Es una operación que consiste en la destrucción térmica de los