Resumen
Una de las vías más frecuentes de transmisión de algunas enfermedades bacterianas es la ingesta de alimentos contaminados. Actualmente, el uso del horno de microondas para cocinar o calentar alimentos se ha popularizado bastante, debido a la rapidez en el calentamiento que brinda. Sin embargo, es importante evaluar ese efecto térmico en la sobrevivencia de bacterias potencialmente patógenas, que frecuentemente se involucran en brotes de origen alimentario.
Se evaluó el efecto de la irradiación con microondas sobre la sobrevivencia de una cantidad conocida de Bacillus cereus, Clostridium perfringens, Salmonella spp. Y Staphylococcus aureus en tres platos de comida popular costarricense.
S. aureus resultó más sensible al tratamiento que Salmonella spp.; las cepas esporuladas mostraron una tendencia a aumentar su recuento luego del cocimiento como resultado de una estimulación de la germinación.
Se determinó que el grado de destrucción que tienen las microondas sobre los microorganismos depende no sólo del microorganismo inoculado sino también de la composición de alimento. ]]>
(Rev. Cost.Cienc. Méd. 1997, 18-2:19-27).Palabras clave
microwave treatment, survival, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, Bacillus cereus, Salmonella spp.
Introducción
En los últimos años, el desarrollo y la proliferación de los hornos de microondas ha tenido un impacto significativo en la preparación de los alimentos, especialmente por el ahorro de tiempo y energía (1). En los establecimientos de comida rápida, en las instituciones públicas y en los hogares, las microondas se utilizan ya sea para calentar alimentos precocidos o congelados, o bien para su cocción cuando se dispone de poco tiempo para la preparación (2).
En el proceso de cocción es fundamental destruir los posibles microorganismos contaminantes (3). Actualmente existe gran variedad de opciones en cuanto al grado de sobrevivencia de las bacterias presentes en los alimentos preparados en el horno de microondas. Dessel et al. (4) establecieron que la cocción por microondas es un poco más eficiente que los métodos convencionales a la hora de destruir varias especies bacterianas. Asimismo, Mudget et al. (5) aseguran que el calentamiento con microondas es más rápido, penetrante y eficiente que los métodos convencionales de cocción ya que las primeras son capaces de esterilizar los productos alimenticios homogéneos, sin recalentar las capas superficiales o internas.
En contraparte, Aleixo et al. (6) señalan que la cocción por microondas es menos efectiva que las técnicas convencionales para la destrucción de células vegetativas. En cuanto a esporas bacterianas, establecen que estas pueden ser inactivas siempre y cuando se les proporcione el tiempo y la temperatura suficiente. En este mismo sentido, Rosemberg y Bogl (1982) aseguran que únicamente los hornos de microondas de tipo industrial son capaces de esterilizar los alimentos, y que en los hornos domésticos se estimulan las esporas bacterianas y se aumenta su geminación, lo que lleva a un incremento en el recuento final de microorganismos (7).
Tres platos populares elaborados en la cocina costarricense son el picadillo de vainica con carne molida, el arroz con leche y la torta de huevo con papa. Existen varios estudios que establecen que los alimentos actúan como posibles vehículos de bacterias patógenas (2,8,9). Debido a que estos tres platos presentan la posibilidad de transmitir enfermedades de origen bacteriano y considerando que actualmente el horno de microondas brinda una técnica popular para cocinar alimentos, se justifica evaluar el efecto de microondas sobre la sobrevivencia de una cantidad conocida de bacterias patógenas inoculadas en tres platos populares costarricenses. ]]>
Materiales y métodos
Alimentos: Los ensayos se realizaron sobre muestras de picadillo de vainica con carne molida, arroz con leche y torta de huevo con papa, utilizando un horno de microondas tipo Amana Radarange de 2450 Mhz de frecuencia de salida, 1800 watts de poder y capacidad de 28 litros.
Todos los ingredientes fueron comprados en supermercados ubicados en el área metropolitana y tratados en forma aséptica hasta su preparación. También fueron controlados para la búsqueda de los microorganismos patógenos por investigar, tomando como base la metodología de Número Más Probable (NMP) descrita para cada uno por Vanderzant y Splittstoesser (10). Los tres platos fueron preparados, por triplicado, siguiendo las indicaciones de Solórzano MH. (11).
Microorganismos evaluados: Todos los platos fueron inoculados con suspenciones de células vegetativas o esporas, según el microorganismo correspondiente y el proceso de elaboración.
Las cepas de microorganismos empleadas fueron las siguientes: Staphylococcus aureus aislada a partir de una muestra de queso blanco, Bacillus cerus (forma esporulada) aislada a partir de una muestra de cereal infantil, Clostridium perfringens (forma vegatativa y esporulada) aislado a partir de carne de res y Salmonella spp. aislada a partir de huevo de gallina.
Preparación de los inóculos de células vegetativas: Para la preparación del inóculo final, tanto de Salmonella spp. como de S. aureus, se tomó una asada de la cepa y se suspendió en 100 ml de caldo tripticasa soya (CTS). Las suspensiones fueron incubadas 24 horas a 37º C con el fin de obtener inóculos de una densidad aproximada de 10 6- 10 8 células/ml, mediante la comparación con el estándar de McFarland (12). Para la preparación de las células vegetativas de C. perfringens, se tomó una asada de la cepa que se puso a crecer en agar yema de huevo en anaerobiosis (Gas Pouch, BBL) durante 24 horas 35º C . luego se tomaron varias asadas y se resuspendieron en 10 ml de CTS.
Preparación de los inóculos de esporas: El B. cereus se puso a esporular en agar yema de huevo (FDA 1995) 24 horas a 30º C y en aerobiosis, para posteriormente ser suspendido en CTS. Se realizó una tinción de esporas con el fin de cuantificar la cantidad de esporas presentes por campo, según la técnica de Vanderzant y Splittstoesser, 1992 (10).
Las esporas de C. perfringens, fueron preparadas mediante la transferencia de un cultivo de formas vegetativas de 24 horas a un tubo con 10 ml de caldo tioglicolato dextrosa (TBD, Difco) que se calentó en baño maría a 75º C durante 10 minutos y se incubó a 35º C por 18 horas. Luego se tomó 0,75 ml del cultivo y se inoculó en 15 ml de caldo Duncan-Strong, medio ideal para esporular (13), y se inoculó a 35º C en una atmósfera anaeróbica (Gas Pack) 24 horas. El cultivo se lavó tres veces mediante centrifugación (15 min, 10000 x g), se suspendió en agua desionizada y sonicó (50w) (Ultrasonic Homogenizer, Cole Parmer Inst) por 20 minutos con el fin de eliminar las células vegetativas. Se cuantificó el número de esporas mediante una tinción de esporas.
Preparación de los platos Arroz con leche. (tiempo de cocción: 24 minutos) ]]>
Se inoculó el arroz crudo (2 tazas) con 50 ml de la suspensión de B. cereus y con 50 ml de la suspensión de S. aureus, con el fin de obtener cargas aproximadas de 106 y 107 UFC/g de cada bateria. Se homogeneizó con Stomacher y se tomaron 25 g de la muestra con el fin de realizar un recuento inicial (1a. muestra). se tomó la segunda muestra después de cocinar el arroz 15 minutos en 100% de poder, la tercera después de 4 minutos en 100% de poder, la cuarta luego de agregar la mezcla de leches con vainilla y cocinar por 5 minutos a 40% de poder y la quinta luego de dejarlo reposar durante 5 minutos. En todas las tomas de muestra se realizó una medición de la temperatura intera.Torta de huevo con papa. (tiempo de cocción: 23 minutos).
A la mezcla de 6 claras de huevo, 3 papas medianas precocidas 4 minutos y ajo se le agregó 50 ml de la suspensión de Salmonella spp. y 50 ml de la suspensión de S. aureus. Luego de homogeneizar con Stomacher, se tomó una muestra para recuento final. Debido a que el tiempo de cocción de esta receta es continuo y no fraccionado, se realizó una modificación con el fin de poder obtener la curva de sobrevivencia. Se tomaron muestras y se midió la temperatura a los 0,4,8,12 y 16 minutos. Para cada tiempo se prepraró la receta desde el inicio con el fin de no interrumpir el tratamiento térmico.
Picadillo de vainicas. (tiempo de cocción: 17 minutos).
La mezcla de carne (300 g), especias, vainicas (500 g) y tomate fue inoculada con 50 ml de la suspensión de B. cereus, 50 ml de la suspensión de esporas y 50 ml de formas vegetativas de C. perfringens y 50 ml de la supensión de Salmonella spp. Luego de homogeneizar con Stomacher, se tomaron 25 g con el fin de realizar un recuento inicial (1a. muestra). Se tomó la segunda muestra luego de cocinar la mezcla durante 6 minutos a 100% de poder. La tercera se tomó 8 minutos después (100% de poder) y la cuarta después de 3 minutos de reposo.
Cuantificación de los microorganismos: Cada muestra de 25g fue suspendida en 225 ml de agua peptonada estéril (0.1%) y homogeneizada en Stomacher. Se prepararon diluciones decimales hasta 107, las cuales fueron tratadas siguiendo la técnica de Número Más Probable descrita por Vanderzant y Splittstoesser para cuantificar cada microrganismo (10). El siguiente es un resumen de cada técnica:
a. Bacillus cereus se pre-enriqueció cada dilución, por triplicado, en caldo nutritivo incubado 48 horas a 37º C y se confirmó el crecimiento utilizando agar Manitol Yema de Huevo Polimixina (MYP) incubado 24 horas a 30º C.
b. C. perfringens Se prenriqueció cada dilución, por triplicado, en caldo de carne picada incubado a 46º C por 4-6 horas, y se confirmó el crecimiento mediante el rayado de los tubos que presentaron turbidez en agar Sulfito Polimixina Sulfadiazina (SPS), incubado a 35º C por 24 horas en anaerobiosis.
c. Salmonella spp. Se preenriqueció cada dilución, por triplicado, en caldo lactosado (24 horas, 37º C), luego de lo cual fue enriquecido selectivamente en caldo selenito cistina y caldo tetrationato incubados a 35º C por 24 horas. El plateo confirmatorio fue realizado en agar Hecktoen y agar Xilosa Lisina Desoxicolato (XLD) los cuales fueron incubados a 35º C por 24 horas. Se consideró positiva la presencia de esta bacteria cuando uno de los dos medios confirmatorios o ambos presentaron colonias típicas.
d. S. Aureus Se preenriqueció cada dilución, por triplicado, en tubos de CTS + 10% NaCl incubados 48 horas a 35º C. Se confirmó el crecimiento utilizando agar Baird Parker incubado 48 horas a 35º C. ]]>
Resultados
1. Arroz con leche: En el cuadro 1 se muestra el NMP de S. aureus presente en el arroz con leche antes y después de aplicado el tratamiento térmico. La carga inicial promedio de S. aureus presente en el arroz después de inoculado fue de 8x105 NMP/g, y esta carga disminuyó a < 3 NMP/g luego de cocinarlo durante 19 minutos. En dicho período se alcanzó una temperatura interna de aproximadamente 93oC.
El NMP de B. cereus inoculado en el arroz con leche disminuye logarítmicamente a medida que aumentan el tiempo y la temperatura de cocción (Cuadro 1), no obstante, después de transcurridos los últimos 4 minutos de cocción y los 5 minutos de reposo, la población de microorganismo aumentó en 1 log.
2. Torta de huevo con papa: En el cuadro 2 se presentan los resultados del efecto del tiempo y la temperatura de cocción del horno de microondas sobre el NMP de Salmonella. y S. aureus. Como se observa, aún cuando la torta de huevo se cocinó durante 16 minutos y se alcanzó una temperatura interna de 93º C, el tratamiento no fue suficiente para eliminar todas las células de Salmonella presentes. Por otro lado, el comportamiento de S. aureus es similar al que presentó en el arroz con leche. La carga inicial de esta bacteria se redujo de 7.4x106 a 10 NMP/g.
3. Picadillo de vainica con carne molida: En el cuadro 3 se presentan los resultados obtenidos con la Salmonella inoculada en el picadillo de vainica con carne molida al ser tratada en el horno de microondas. Como se puede observar, después de cocinar el picadillo durante 14 minutos a 100% de poder, se redujo la población de 106 NMP/g a 3.9x102 NMP/g, siguiendo un comportamiento similar a la población de Salmonella inoculada en la torta de huevo con papa.
Con respecto a las células vegetativas de C. perfringens, éstas mostraron una reducción de 4 logaritmos después de su tratamiento en el horno de microondas (cuadro 3). Por otro lado las formas esporuladas de C. perfringens y . cereus mostraron un comportamiento similar, dándose una disminución en el NMP de éstas al aumentar el tiempo y temperatura de cocción, pero luego el número se mantiene constante.
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Con respecto a Bacillus cereus, los datos obtenidos concuerdan con los resultados de Buono et al. (16) quienes también señalan que las esporas de B. cereus no pueden ser destruídas en su totalidad en un horno de microondas de tipo casero, por el contrario, es capaz de estimular la germinación de las esporas hasta llegar a un aumento en el recuento final (17).
El leve aumento de microorganismos que se presenta puede deberse a que, al ocurrir un descenso en la temperatura promedio (de 93º C a 65º C) y existir "puntos fríos" en el alimento, se dé la germinación de esporas sobrevivientes. También, es posible que por tratarse de un alimento compuesto por varios ingredientes, es posible que existan gran cantidad de fluctuaciones entre la temperaturas internas de alimento (18). El posible efecto de contaminación a partir de los ingredientes líquidos es despreciable en vista de que el análisis de la mezcla control presentó un NMP de < 3/g.
Los resultados sobre la sobrevivencia de Salmonella spp. en la torta de huevo con papa coinciden con lo que afirmar diversos autores (18,19), quienes indican que la cocción de los alimentos con microondas no constituye un método adecuado para eliminar por completo cargas altas de Salmonella. Aunque el número de células de Salmonella sobrevivientes detectado es bajo, la FDA lo considera peligroso (13), ya que se estima que una sola célula de Salmonella es potencialmente patógena para el hombre si se almacena a temperatura ambiente por un período de tiempo suficiente y se alcanzan poblaciones altas. La sobrevivencia de Salmonella puede constituir un grave peligro especialmente si el producto va dirigido un consumidor susceptible.
Con respecto a S. aureus, la torta de huevo con papa puede considerarse apta para consumo de acuerdo a la norma de Pascual (20), quien establece que los alimentos preparados cocinados deben tener < 100 UFC/g de S. aureus.
Según lo establecido teóricamente, se esperaba que el inóculo inicial de Salmonella se redujera más rápido que el inóculo de S. aureus, pues este último es más termorresistente (2). Sin embargo, el comportamiento de ambas bacterias fue similar. El hecho de que la población de S. aureus se redujera al mismo tiempo que la población de Salmonella puede deberse a "efectos atérmicos". Fung et al.(19) establecen que las microondas afectan al S. aureus de tal forma que no se puede explicar únicamente con los efectos térmicos producidos por el horno de microondas.
Los hallazgos encontrados en el picadillo de carne inoculado con Salmonella spp. concuerdan con las afirmaciones de diversos autores (18,19), quienes consideran que el microondas no es un método adecuado para eliminar totalmente niveles elevados de esta bacteria. Con respecto a C. perfringens se debe tener en cuenta que el NMP del producto cocinado (36/g) sobrepasa el límite establecido por Pascual (20) para alimentos preparados cocinados (30 células vegetativas de C. perfringens/g). Por lo tanto, este método de cocción no es adecuado para eliminar el riesgo de intoxicación por esta bacteria, ya que según Bronswell et al. (21), este bacilo es capaz de dividirse rápidamente, por lo que se pueden generar grandes números en un período de tiempo corto.
El recuento final de esporas de C. perfringens no cumple con la norma de Pascal para alimentos cocinados (máximo 30/g), y más bien se espera una germinación y multiplicación de las esporas sobrevivientes si el plato se deja a temperatura ambiente (21). ]]>
Se concluye que la cocción con microondas aplicada al picadillo de vainica con carne molida no es capaz de eliminar en su totalidad las células vegetivas de C. perfringens y mucho menos sus esporas, lo cual concuerda con los resultados de diversos autores (22,23,24).El comportamiento de las formas esporuladas de B. cereus coincide con el descrito por Buono et al. quienes afirman que la cocción de los alimentos con microondas no es capaz de destruir las esporas de este bacilo en su totalidad, sino por lo contrario, es capaz de estimular la germinación de las esporas hasta llegar a un aumento en el recuento final (16).
Los resultados obtenidos permiten evidenciar que el efecto del horno de microondas sobre las bacterias depende en gran medida de la composición del alimento y del tipo de bacteria tratada, y que las temperaturas internas alcanzadas en los alimentos no garantizan la esterilización de los mismos.
| | ]]> Temperatura | | |
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| ]]> 15 | | | |
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| | | ]]> <3 | |
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| | | | ]]> Salmonella/g* |
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| | ]]> 84 | | |
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| | | | ]]> 2 x 101 |
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| | | | |||
| | | | ]]> C. perfringens/g | | |
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| | ]]> 25 | | | | |
| | | | | | ]]> 5 x 104 |
| | | | | | |
| | | | ]]> 4 x 101 | | |
| | | | | | |
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AbstractThe effect of irradiation with microwaves on the survival of a known quantity of Bacillus cereus, Clostridium perfringens, Salmonella and Staphylococcus aureus was evaluated in three popular Costa Rican dishes.
S. aureus was more sensitive to the treatment than Salmonella spp.; the sporulated strains showed a tendency to increase its count after cooking as a result of stimulated to germination.
Key words
Microwave treatment, survival, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, Bacillus cereus, Salmonella spp.
Agradecimiento
Agradecemos a la Sra. Laura Villalobos su valiosa colaboración. ]]>
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Facultad de Microbiología, Universidad de Costa Rica.
* Correspondencia. ]]>