Microbiologia Moderna de Los Alimentos

Prólogo La 7ma.edición de la Microbiología Moderna de Alimentos, al igual que ediciones anteriores, se centra en la biol

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Prólogo La 7ma.edición de la Microbiología Moderna de Alimentos, al igual que ediciones anteriores, se centra en la biología general de los microorganismos que se encuentran en los alimentos. Todos menos uno de los 31 capítulos han sido ampliamente revisados y actualizados. El nuevo material en esta edición incluye más de 80 bacterias nuevas y 10 nuevos géneros de los hongos. Este título es adecuado para su uso en un segundo curso o posteriores de un plan de estudios de microbiología, o como un curso de microbiología de los alimentos principales en una ciencia de los alimentos o plan de estudios de tecnología de alimentos. Aunque química orgánica es un requisito deseable, no es necesario para una obtener una buena comprensión de la mayoría de los temas tratados. Cuando se utiliza como un texto de microbiología, la siguiente secuencia se puede utilizar. Una sinopsis de la en formación en el capítulo 1 se ofrecen a los estudiantes un sentido de los acontecimientos históricos que han forma de esta disciplina y cómo sigue evolucionando. Memorización de las fechas y eventos no es recomendable ya que gran parte de esta información se presenta de nuevo en los capítulos respectivos. El material en el capítulo 2 incluye un resumen de los métodos modernos utilizados actualmente para clasificar a las bacterias, esquemas taxonómicos de hongos y levaduras, y una breve información sobre los géneros de bacterias y hongos encontrados en los alimentos. Este material puede ser combinado con los parámetros intrínsecos y extrínsecos del crecimiento en el capítulo 3, tal como existen en los productos alimenticios y que afectan a los organismos comunes transmitidas por los alimentos. Capítulos 4-9 frente a productos alimenticios específicos, y pueden ser cubiertos en la medida deseada con Comentarios caso de los temas relevantes en el capítulo 3. Capítulos 10-12 a los métodos para el cultivo de y la identificación de organismos transmitidos por los alimentos y / o sus productos, y estos temas pueden ser tratados en esta secuencia o justo antes de patógenos transmitidos por los alimentos. Los métodos de protección de alimentos en los capítulos 13 a 19 incluir alguna información que va más allá del ámbito habitual de un segundo curso, pero los principios que subyacen en cada uno de estos métodos deben ser cubiertos. Capítulos 20 y 21 frente a higiene de los alimentos, los organismos indicadores, HACCP y los sistemas FSO, y la cobertura de estos temas se sugiere antes de hacer frente a los patógenos. Los capítulos 22 a 31 frente a la sabe (y sospechosa) patógenos transmitidos por los alimentos incluyendo su biología y métodos de control. Capítulo 22 tiene por objeto proporcionar una visión general de los capítulos que siguen. Algunos de los que incluye las formas en que patógenos transmitidos por alimentos diferentes de no patogenos, su comportamiento en las biopelículas, y alguna información sobre las funciones conocidas de factores sigma y la detección de quórum entre los organismos por los alimentos. El otro material en este capítulo que se ocupa de los mecanismos de patogénesis es probablemente el mejor tratado que el patógenos específicos se abordan en sus respectivos capítulos. La nueva sección de apéndice se presenta un régimen simplificado para agrupar los alimentos en general y algunos géneros de bacterias del medio ambiente mediante el uso de Gram, oxidasa, y las reacciones calalase junto con la pigmentación de la colonia. v Página 6 vi Moderno Microbiología de Alimentos Para el semestre de los cursos de la mayoría con un crédito de conferencias 3 y acompañamiento ó 3 créditos de laboratorio 2, sólo sobre el 65-70% del material en este texto es probable que sea cubierto. El resto es para referencia puiposes. Las siguientes personas nos ayudaron por la crítica de varias partes o secciones de esta edición, y extender un agradecimiento especial a cada uno: BP Hedlund, Kesterson KE, Shen JQ, y Wang HH. Los que ayudó a los últimos seis ediciones son reconocidos en las ediciones respectivas. Página 7 Contenido Parte-ANTECEDENTES HISTÓRICOS I ......................................... .. 1-Historia de microorganismos en los alimentos ....................................

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Evolución histórica .................................................................................... 4 Conservación de Alimentos ................................................ ...................... 5 Deterioro de los alimentos ................................................ ........................ 6 Intoxicación alimentaria ................................................ ............................ 7 Legislación alimentaria ................................................ ............................. 8 Parte II-HABITAT, taxonomía y parámetros de crecimiento ............. 11 2 Taxonomía, papel e importancia de los microorganismos en los alimentos ..................... 13 Taxonomía bacteriana ................................................ ................ 14 rRNA análisis ................................................ .................. 14 El análisis de ADN ............................................... ................. 15 El Proteobacteria ................................................ ............... 15 Las fuentes primarias de los microorganismos encontrados en los alimentos .............................. 17 Sinopsis de las bacterias comunes transmitidas por los alimentos ............................................ 20 Sinopsis de los géneros comunes de Moldes transmitidas por los alimentos ................................ 27 Sinopsis de los géneros de levaduras comunes transmitidas por los alimentos ............................. 31 -Los valores intrínsecos y extrínsecos tres parámetros de los alimentos que afectan el crecimiento microbiano. . .. 39 Los parámetros intrínsecos .............................................. .......... 39 pH ................................................. ............................ 39 Contenido de humedad ................................................ ................ 45 Potencial de oxidación-reducción .............................................. ...... 49 Contenido de nutrientes ................................................ ................. 52 Constituyentes antimicrobianos ................................................ ....... 53 Las estructuras biológicas ................................................ ............. 54 Los parámetros extrínsecos ................................................ ............... 54 Temperatura de almacenamiento ............................................... ............ 54 Humedad relativa del Medio Ambiente .............................................. .. 56 Presencia y concentración de gases en el medio ambiente ............................ 56 Presencia y actividades de otros microorganismos ................................... 56 vii Página 8 viii Moderno Microbiología de Alimentos Parte III-microorganismos en los alimentos . ................................. 61 -Las carnes frescas de aves de corral y 4 ............................................ ... ......... 63 Eventos bioquímicos que conducen a Rigor Mortis ....................................... 64 La biota de Carnes y Aves del ............................................ .......... 64 Incidencia / prevalencia de los microorganismos en Carne Fresca Roja ........................... 66 Las bacterias ................................................. ....................... 68 Las carnes de soya extendido de tierra ............................................. ........ 73 Mecánicamente deshuesada Carnes ............................................... ...... 74 Las carnes deshuesadas en caliente .............................................. .................. 75 De órganos y vísceras .............................................. ........... 77 Deterioro microbiano de Carne Fresca Roja ............................................ .. 78 Mecanismo ................................................. .................... 82 Deterioro de los hígados frescos .............................................. .............. 87 Incidencia / prevalencia de los microorganismos en las aves de corral fresca .............................. 88 Deterioro microbiano de las aves de corral .............................................. ......... 89 Carcass desinfección / lavado .............................................. ........... 91 -Carnes Procesadas 5 y Mariscos ............................................ ......... 101 Carnes Procesadas ................................................ ................... 101 Curado ................................................. ......................... 101

Fumar ................................................. ....................... 103 Salchicha, tocino, Bolonia, y productos relacionados ....................................... 103 Deterioro ................................................. ....................... 104 Tocino y jamón curado .............................................. ............... 108 Seguridad ................................................. ......................... 108 Pescados y mariscos ................................................. ......................... 109 Pescados y Mariscos ............................................... ................. 109 Los microorganismos ................................................. ................ 109 Deterioro de Pescados y Mariscos ............................................. .......... 115 Pescado ................................................. ........................... 115 Mariscos ................................................. ....................... 118 6 Productos de Frutas y Verduras ............................................ .......... 125 Frescas y Vegetales Congelados .............................................. .......... 125 Deterioro ................................................. ....................... 128 Agentes bacterianos ................................................ ................. 128 Agentes de hongos ................................................ ................... 134 Deterioro de las frutas ............................................... ................... 137 Productos Mínimamente Procesados .............................................. ................... 138 Carga microbiana ................................................ .................. 138 Los brotes de semillas ................................................ .................... 139 Patógenos ................................................. ...................... 140 La internalización de patógenos ............................................... ....... 142 Brotes de Enfermedades ................................................ ............... 143 Página 9 Contenido ix 7-La leche, fermentación, fermentados y no fermentados y productos lácteos. . . .......... 149 Fermentación ................................................. ..................... 149 Antecedentes ................................................. .................... 149 Define y caracteriza ............................................... ......... 150 Las bacterias de ácido láctico .............................................. ........... 150 Rutas metabólicas y Crecimiento rendimientos Molar ...................................... 154 Las bacterias del ácido acético ............................................... ................ 155 Productos de leche ................................................ ..................... 156 Leche ................................................. ........................... 156 Procesamiento de ................................................. ..................... 157 La pasteurización ................................................. .................. 157 General de la microbiota de la leche .............................................. ......... 158 Transmitidas por agentes patógenos de la Leche .............................................. ............. 158 Deterioro ................................................. ....................... 160 Probióticos y Prebióticos ............................................... ............ 161 Intolerancia a la Lactosa ................................................ ................ 162 Cultivos, productos fermentados ............................................. .... 163 Los productos fermentados ................................................ .............. 164 Quesos ................................................. ........................ 168 Enfermedades causadas por bacterias ácido lácticas ............................................ . 169 Alimentos no lácteos fermentados-8 y de los productos .......................................... 175 Los productos cárnicos ................................................ ..................... 175 Productos de la Pesca ................................................ ...................... 178 Panes ................................................. ........................... 179 Planta de Productos ................................................ ..................... 180 Chucrut ................................................. ..................... 180

Olivos ................................................. ......................... 180 Encurtidos ................................................. ........................ 181 Cerveza, Cerveza, vinos, sidra y licores ....................................... .. 182 Cerveza y Ale ............................................... ..................... 182 Vinos ................................................. ......................... 184 Sidra ................................................. .......................... 185 Licores Destilados ................................................ .................. 186 Productos diversos de ................................................ ............. 188 9-Otros Productos Alimenticios ............................................. ......... 197 Delicatessen y alimentos relacionados .............................................. ....... 197 Huevos ................................................. ............................. 198 Mayonesa y aderezo para ensaladas .............................................. ....... 202 Cereales, harina, pasta y productos ........................................... ....... 203 Productos de panadería ................................................ ................... 203 Pasteles de carne congelada ............................................... ................... 204 Azúcares, dulces y especias ............................................ ............. 204 Frutos secos ................................................. ......................... 205 Alimentos deshidratados ................................................ .................. 206 Página 10 x Moderno Microbiología de Alimentos Enteral de nutrientes Solutions (alimentos médicos )........................................... 206 -La proteína de la célula individual (SCP )........................................... ................ 207 Justificación de la Producción SCP .............................................. ....... 207 Organismos y sustratos de fermentación ............................................ 207 SCP Productos ................................................ ................... 209 Nutrición y Seguridad de la SCP ............................................. ......... 209 El agua embotellada ................................................ ...................... 210 Parte IV-LA DETERMINACIÓN DE MICROORGANISMOS Y / O SUS PRODUCTOS EN LOS ALIMENTOS ................................................ ............................ 215 10-Cultura, microscópico, y métodos de muestreo ...................................... 217 Cuenta de placa estándar convencional .............................................. .... 217 Homogeneización de muestras de alimentos .............................................. ... 218 La espiral de Plater ............................................... .................. 219 Filtros de membrana ................................................ .................. 220 Técnica de epifluorescencia directa filtro ............................................. 221 Microcolonia-DEFT ............................................... ............... 221 Rejilla del filtro de membrana hidrofóbica (HGMF )....................................... 222 Microscopio de los recuentos de colonias ............................................... .......... 223 Agar gotas ................................................ ..................... 223 Película seca y métodos relacionados ............................................. ......... 223 La mayoría de los números probables ............................................... ............. 224 Reducción de tinte ................................................ ..................... 225 Roll Tubos ................................................ ........................ 225 Microscópico directo Conde (DMC) ............................................ ....... 225 Howard Cuenta Molde ............................................... ............. 226 El examen microbiológico de superficies ............................................. 226 Hisopo / Enjuague Métodos-Swab ............................................ ........... 227 Póngase en contacto con la placa ................................................ .................... 227 Jeringa Agar / "Agar salchicha" Métodos .......................................... .. 228 Superficie Otros métodos ............................................... ............ 228 Metabólicamente lesionados Organismos ............................................... ..... 229

Recuperación / Reparación ............................................... .................. 231 Mecanismo de reparación ............................................... ............. 233 pero no cultivable organismos viables .............................................. ... 233 11-químicos, biológicos, físicos y métodos ........................................ 241 Métodos químicos ................................................ ................. 241 Nucleasa termoestable ................................................ ........... 241 Limulus Lisado de endotoxinas .............................................. ...... 244 La adenosina trifosfato de medición ............................................. 247 Radiometría ................................................. .................... 247 Fluorogénicos y sustratos cromogénicos .......................................... 248 Los métodos inmunológicos ................................................ ............ 250 Serotipificación ................................................. ..................... 250 Anticuerpos fluorescentes ................................................ ............ 251 Página 11 Contenido xi Enriquecimiento Serología ................................................ ............. 252 Salmonella 2.1 Prueba ............................................. ................ 252 Radioinmunoanálisis ................................................. ............. 253 ELISA ................................................. ........................... 253 Gel Difusión ................................................ ...................... 255 Separación inmunomagnética ................................................ ........ 255 Hemaglutinación ................................................. ................. 256 Los métodos de genética molecular ............................................... .......... 256 El ácido nucleico (ADN) Sondas ............................................ .......... 257 Reacción en Cadena de la Polimerasa ............................................... ........ 258 Lux luminiscencia Gene ............................................... .......... 261 Ensayo de nucleación de hielo ............................................... .............. 262 Métodos de toma de huellas dactilares ................................................ ............. 263 Bacteriófago Escribir ................................................ ............ 263 Polimorfismo de longitud de fragmentos amplificados ........................................ 265 Electroforesis de enzimas multilocus Escribir ........................................ 265 Análisis de la enzima de restricción ............................................... ...... 266 Al azar de amplificación de ADN polimórfico ....................................... 266 Electroforesis en gel de campo pulsado .............................................. .... 267 Fragmentos de restricción polimorfismo de longitud de ....................................... 267 Ribotipificación ................................................. ..................... 268 Microarrays ................................................. .................... 268 Los métodos físicos ................................................ .................. 269 Biosensores ................................................. ..................... 269 Impedancia ................................................. .................... 272 Microcalorimetría ................................................. ............... 273 Citometría de flujo ................................................ ................. 274 Biosys Instrumento ................................................ ............... 275 12 Bioensayo y métodos relacionados ............................................ ........ 285 -Todo animal Ensayos .............................................. ................ 285 Mouse letalidad ................................................ ................. 285 Lactantes (bebés) Ratón ............................................. ............. 288 De conejo y de ratón diarrea .............................................. ......... 288 Mono Alimentación ................................................ ................. 289 Kitten (el gato) Prueba ............................................. .................... 289 De conejo y de cerdo Pruebas Cutáneas Guinea ............................................ ..... 289

Sereny y Pruebas de Anton .............................................. ............ 290 Los modelos animales que requieren procedimientos quirúrgicos ........................................ 290 Ligó Técnicas bucle ............................................... .......... 290 El modelo RITARD ............................................... .............. 291 Sistemas de Cultura de la célula ............................................... ................ 291 Células mucosas ............................................... ............. 292 Humanos intestino fetal ............................................... ............. 292 Humanos ileal y las células intestinales ............................................. ...... 292 Guinea intestinal células de cerdo .............................................. .......... 292 Las células HeLa ................................................ ...................... 294 Página 12 xii Moderno Microbiología de Alimentos Células de ovario de hámster chino .............................................. ....... 294 Las células Vero ................................................ ...................... 295 Y un ensayo de células suprarrenales ............................................ .............. 295 Otros ensayos ................................................ .................... 295 Parte V-Protección de Alimentos y algunas características de psicrófilos, Termófilos, Y BACTERIAS RESISTENTES A LA RADIACIÓN ....................... 299 13 de protección de alimentos con sustancias químicas, y por Biocontrol ................................. 301 Ácido benzoico y parabenos El ............................................. ........ 301 Ácido sórbico ................................................ ....................... 303 El Propionatos ................................................ ................... 305 Dióxido de azufre y sulfitos .............................................. ........... 305 Los nitritos y nitratos ............................................... ................. 306 Organismos a los que afecta ................................................ .............. 307 El factor Perigo ............................................... ................. 308 Interacción con los ingredientes Cure y otros factores ................................. 308 Nitrosaminas ................................................. ................... 309 Nitritos y sorbato de nitrito Otras combinaciones ..................................... 309 Modo de acción ............................................... .................. 310 Resumen de los efectos nitrito .............................................. ......... 311 Desinfectantes para alimentos ................................................ .................... 312 Clorito de sodio acidificado ............................................... ........ 312 Electrolized oxidante del agua ............................................... ....... 312 La lactoferrina activada (ALF, activina) ........................................... ... 314 El ozono (O 3 ) ................................................. .................... 314 El peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ) ................................................. ...... 315 El cloro y otros agentes .............................................. ......... 317 NaCl y azúcares ............................................... .................... 320 Indirectos antimicrobianos ................................................ ............. 321 Los antioxidantes ................................................. ................... 321 Aromatizantes ................................................ ................ 322 Especias y aceites esenciales .............................................. ........... 323 Fosfatos ................................................. ..................... 324 Cadena Media ácidos grasos y ésteres ........................................... .. 324

Los ácidos acético y láctico .............................................. .............. 326 Las sales de ácidos acético y láctico ............................................ ....... 326 Los antibióticos ................................................. ....................... 327 Monensina ................................................. ...................... 328 La natamicina ................................................. ..................... 329 Las tetraciclinas ................................................. ................... 329 Subtilin ................................................. ........................ 330 Tilosina ................................................. ........................ 330 Agentes antimicóticos para las Frutas .............................................. .......... 330 Óxido de etileno y propileno .............................................. ........ 331 Los conservantes químicos diversos ............................................... 331 Quitosanos ................................................. ...................... 331 Dimetil dicarbonato ................................................ ............ 332 Página 13 Contenido xiii El etanol ................................................. ........................ 332 La glucosa oxidasa ................................................ ................ 333 Polyamino ácidos ................................................ ................ 333 Biocontrol ................................................. ........................ 333 Interferencia microbiana ................................................ ........... 333 La nisina y otras bacteriocinas .............................................. ........ 336 Las bacteriocinas Otros ................................................ ............... 339 Endolisinas ................................................. ....................... 339 Los bacteriófagos como agentes de control biológico .............................................. .. 340 El concepto de barrera ............................................... ................. 341 14 de protección de alimentos con atmósferas modificadas ....................................... 351 Definiciones ................................................. ....................... 351 Hipobárica (baja presión) de almacenamiento ............................................ .... 351 Envasado al Vacío ................................................ ............... 352 Envasado en atmósfera modificada ............................................... ... 353 Equilibrio-Atmósfera Modificada .............................................. .. 353 De atmósfera controlada envasado o almacenamiento ...................................... 354 Los efectos primarios de CO 2 en los microorganismos ........................................... 354 Modo de acción ............................................... .................. 354 Productos alimenticios ................................................ ................... 356 Frescas y carnes procesadas .............................................. ......... 356 Las aves de corral ................................................. ........................ 358 Pescados y mariscos ................................................. ....................... 358 La inocuidad de los alimentos Mapa ............................................. .............. 359 Otros patógenos ................................................ ................. 362 Deterioro de mapas y envasados al vacío-carnes ....................................... 363 Los componentes volátiles de envasados al vacío-Carnes y Aves del ........................ 365 15 Protección contra la Radiación de los Alimentos, y la naturaleza de la resistencia a la radiación microbiana. ....... 371 Características de las radiaciones de interés en la conservación de alimentos ........................... 372 Luz Ultravioleta ................................................ ................. 372 Rayos Beta ................................................ ....................... 372 Gamma Rays ................................................ .................... 372 Rayos X ............................................... .......................... 373

Microondas ................................................. .................... 373 Principios subyacentes a la destrucción de microorganismos por irradiación ................................................ .................... 373 Tipos de Organismos ............................................... ............... 373 El número de organismos ............................................... ............ 374 Composición de la suspensión de Menstruación (Alimentación) ..................................... 374 La presencia o ausencia de oxígeno ............................................. ...... 374 Estado físico de los alimentos .............................................. ............. 375 Edad de los organismos ............................................... ................ 375 Procesamiento de Alimentos para la irradiación ............................................. ..... 375 Selección de los alimentos ............................................... ................ 375 Limpieza de los alimentos ............................................... ................ 375 Embalaje ................................................. ...................... 375 Página 14 xiv Moderno Microbiología de Alimentos Escaldado o tratamiento térmico .............................................. ....... 375 Aplicación de la radiación ............................................... ............. 376 La radiación gamma ................................................ ............... 376 Los haces de electrones / electrones acelerados ............................................. 377 Radappertization, Radicidation y Radurization de los alimentos ............................. 377 Definiciones ................................................. ..................... 377 Radappertization ................................................. ............... 378 Radicidation ................................................. ................... 382 Semillas de coles y otras verduras ............................................. .... 383 Radurization ................................................. ................... 383 Condición jurídica de irradiación de los alimentos ............................................. ........ 384 Efecto de la irradiación de Calidad de los Alimentos ............................................ ..... 385 Estabilidad de almacenamiento de los alimentos irradiados ............................................. .... 387 Naturaleza de la Resistencia a la radiación de los microorganismos .................................... 387 Biología de las especies extremadamente resistente ............................................ 388 Mecanismos de Resistencia aparente .............................................. . 390 16 Protección de los alimentos con bajo temperaturas ....................................... 395 Definiciones ................................................. ....................... 395 Temperatura Mínima crecimiento ............................................... ........ 396 Preparación de Alimentos para congelación ............................................. ...... 396 Congelación de los alimentos y los efectos de congelación ............................................ .. 399 Estabilidad de almacenamiento de alimentos congelados ............................................. ....... 399 Efecto de la congelación en los microorganismos ............................................. .. 401 Efecto de la descongelación ............................................... ................ 403 Algunas características de psicotrofos y psicrófilos .............................. 404 El efecto de las bajas temperaturas en microbiana Mecanismos fisiológicos ................................................ ......... 406 Naturaleza de la resistencia térmica de baja de psicrófilos / psicrófilos .............................................. ..... 409 17 de protección de alimentos con altas temperaturas .......................................... 415 Factores que afectan la resistencia al calor de los microorganismos ................................. 416 Agua ................................................. .......................... 416 Grasa ................................................. ............................ 416 Sales ................................................. ........................... 417 Los hidratos de carbono ................................................. .................. 418 pH ................................................. ............................ 418

Las proteínas y otras sustancias .............................................. ...... 419 Numbers of Organisms........................................................... 419 Age of Organisms ............................................................... 420 Growth Temperature ............................................................. 421 Inhibitory Compounds ........................................................... 421 Time and Temperature ........................................................... 421 Effect of Ultrasonics ............................................................. 422 Relative Heat Resistance of Microorganisms.......................................... 422 Spore Resistance ................................................................ 422 Página 15 Contenido xv Thermal Destruction of Microorganisms ............................................. 423 Thermal Death Time ............................................................. 424 D Value......................................................................... 425 z Value ......................................................................... 426 F Value ......................................................................... 428 Thermal Death Time Curve ....................................................... 428 12-D Concept ................................................................... 429 Some Characteristics of Thermophiles ............................................... 429 Enzymes........................................................................ 430 Ribosomes ...................................................................... 432 Flagella......................................................................... 432 Other Characteristics of Thermophilic Microorganisms ................................ 432 Nutrient Requirements ........................................................... 432 Oxygen Tension ................................................................. 433 Cellular Lipids .................................................................. 433 Cellular Membranes ............................................................. 434 Effect of Temperature ............................................................ 434 Genetics ........................................................................ 435 Canned Food Spoilage.............................................................. 435 Low Acid (pH > 4.6) ............................................................ 435 Acid (pH 3.7–4.0 to 4.6) ......................................................... 435 High Acid (pH < 4.0–3.7) ........................................................ 436 18—Protection of Foods by Drying ..................................................... 443 Preparation and Drying of Low-Moisture Foods....................................... 443 Effect of Drying on Microorganisms ................................................. 445 Storage Stability of Dried Foods..................................................... 447 Intermediate-Moisture Foods........................................................ 447 Preparation of IMF .............................................................. 448 Microbial Aspects of IMF ........................................................ 452 Storage Stability of IMF.......................................................... 453 IMF and Glass Transition......................................................... 454 19—Other Food Protection Methods ................................................... 457 High Hydrostatic Pressures (HHP, HPP).............................................. 457 Some Principles and Effects of HHP on Foods and Organisms........................ 458 Effects of HHP on Specific Foodborne Organisms................................... 459 Pulsed Electric Fields .............................................................. 463 Aseptic Packaging ................................................................. 466 Manothermosonication (Thermoultrasonication) ...................................... 467 Part VI—INDICATORS OF FOOD SAFETY AND QUALITY, PRINCIPLES OF QUALITY CONTROL, AND MICROBIOLOGICAL CRITERIA ................... 471

20—Indicators of Food Microbial Quality and Safety ................................... 473 Some Indicators of Product Quality .................................................. 473 Indicators of Food Safety ........................................................... 475 Página 16 xvi Modern Food Microbiology Coliforms....................................................................... 476 Enterococci ..................................................................... 481 Bifidobacteria ................................................................... 485 Coliphages/Enteroviruses......................................................... 487 The Possible Overuse of Fecal Indicator Organisms ................................... 489 Predictive Microbiology/Microbial Modeling ......................................... 491 21—The HACCP and FSO Systems for Food Safety ..................................... 497 Hazard Analysis Critical Control Point (HACCP) System .............................. 497 Prerequisite Programs ............................................................ 498 Definitions ...................................................................... 498 HACCP Principles ............................................................... 499 Flow Diagrams .................................................................. 503 Application of HACCP Principles ................................................. 503 Some Limitations of HACCP ..................................................... 506 Food Safety Objective (FSO)........................................................ 506 Microbiological Criteria ............................................................ 506 Definitions ...................................................................... 507 Sampling Plans.................................................................. 508 Microbiological Criteria and Food Safety .......................................... 509 Microbiological Criteria for Various Products....................................... 511 Other Criteria/Guidelines......................................................... 512 Part VII—FOODBORNE DISEASES .................................................. 517 22—Introduction to Foodborne Pathogens .............................................. 519 Introduction ....................................................................... 519 Foodborne Illness Cases in the United States ....................................... 519 The Fecal–Oral Transmission of Foodborne Pathogens .............................. 522 Host Invasion...................................................................... 522 “Universal” Requirements ........................................................ 522 Attachment Sites ................................................................ 524 Quorum Sensing ................................................................... 524 Biofilms .......................................................................... 527 Apparent Role of Quorum Sensing ................................................ 529 Sigma ( δ ) Factors .................................................................. 529 Alternative Sigma Factors ........................................................ 529 Pathogenesis ...................................................................... 532 Gram-Positive Bacteria........................................................... 532 Gram-Negative Bacteria .......................................................... 533 Summary ......................................................................... 538 23—Staphylococcal Gastroenteritis..................................................... 545 Species of Concern in Foods ........................................................ 545 Habitat and Distribution ............................................................ 547 Incidence in Foods ................................................................. 548 Nutritional Requirements for Growth ................................................ 548 Página 17 Contenido

xvii Temperature Growth Range......................................................... 548 Effect of Salts and Other Chemicals.................................................. 548 Effect of pH, Water Activity, and Other Parameters.................................... 549 NaCl and pH .................................................................... 549 pH, a w , and Temperature ......................................................... 549 NaNO 2 , Eh, pH, and Temperature of Growth ....................................... 550 Staphylococcal Enterotoxins: Types and Incidence .................................... 550 Chemical and Physical Properties ................................................. 552 Production ...................................................................... 554 Mode of Action ................................................................. 557 The Gastroenteritis Syndrome ....................................................... 558 Incidence and Vehicle Foods........................................................ 559 Ecology of S. aureus Growth........................................................ 560 Prevention of Staphylococcal and Other Food-Poisoning Syndromes .................... 560 24—Food Poisoning Caused by Gram-Positive Sporeforming Bacteria ................... 567 Clostridium Perfringens Food Poisoning ............................................. 567 Distribution of C. perfringens ..................................................... 568 Characteristics of the Organism ................................................... 568 The Enterotoxin ................................................................. 570 Vehicle Foods and Symptoms ..................................................... 571 Prevention ...................................................................... 572 Botulism .......................................................................... 573 Distribution of C. botulinum ...................................................... 574 Growth of C. botulinum Strains ................................................... 576 Ecology of C. botulinum Growth .................................................. 578 Concerns for Sous Vide and Related Food Products ................................. 579 Nature of the Botulinal Neurotoxins ............................................... 580 The Adult Botulism Syndrome: Incidence and Vehicle Foods ........................ 581 Infant Botulism.................................................................. 582 Bacillus Cereus Gastroenteritis ...................................................... 583 B. cereus Toxins ................................................................. 583 Diarrheal Syndrome ............................................................. 584 Emetic Syndrome................................................................ 585 25—Foodborne Listeriosis ............................................................. 591 Taxonomy of Listeria .............................................................. 591 Serotypes ....................................................................... 594 Subspecies Typing ............................................................... 594 Growth ........................................................................... 595 Effect of pH..................................................................... 595 Combined Effect of pH and NaCl ................................................. 596 Effect of Temperature ............................................................ 597 Efecto de un w .................................................. ................... 598 Distribution ....................................................................... 598 The Environment ................................................................ 598 Foods and Humans .............................................................. 598

Página 18 xviii Modern Food Microbiology Prevalence ...................................................................... 600 Thermal Properties................................................................. 600 Dairy Products .................................................................. 601 Nondairy Products ............................................................... 602 Effect of Sublethal Heating on Thermotolerance .................................... 603 Virulence Properties ............................................................... 603 Listeriolysin O and Ivanolysin O .................................................. 603 Intracellular Invasion............................................................. 604 Monocytosis-Producing Activity .................................................. 604 Sphingomyelinase ............................................................... 605 Animal Models and Infectious Dose ................................................. 605 Incidence and Nature of The Listeriosis Syndromes ................................... 606 Incidence ....................................................................... 606 Source of Pathogens ............................................................. 607 Syndromes...................................................................... 609 Resistance to Listeriosis ............................................................ 609 Persistence of L. monocytogenes in Foods ............................................ 610 Regulatory Status of L. monocytogenes in Foods ...................................... 611 26—Foodborne Gastroenteritis Caused by Salmonella and Shigella ...................... 619 Salmonellosis ..................................................................... 619 Serotyping of Salmonella ......................................................... 620 Distribution ..................................................................... 620 Growth and Destruction of Salmonellae............................................ 623 The Salmonella Food-Poisoning Syndrome......................................... 625 Salmonella Virulence Properties................................................... 625 Incidence and Vehicle Foods...................................................... 625 Prevention and Control of Salmonellosis ........................................... 629 Competitive Exclusion to Reduce Salmonellae Carriage in Poultry.................... 629 Shigellosis ........................................................................ 631 Foodborne Cases ................................................................ 634 Virulence Properties ............................................................. 634 27—Foodborne Gastroenteritis Caused by Escherichia coli .............................. 637 Serological Classification........................................................... 637 The Recognized Virulence Groups................................................... 637 Enteroaggregative E. coli (EAggEC)............................................... 637 Enterohemorrhagic E. coli (EHEC) ................................................ 639 Enteroinvasive E. coli (EIEC) ..................................................... 647 Enteropathogenic E. coli (EPEC).................................................. 648 Enterotoxigenic E. coli (ETEC) ................................................... 648 Prevention ........................................................................ 650 Travelers' Diarrhea ................................................................ 650 28—Foodborne Gastroenteritis Caused by Vibrio , Yersinia , and Campylobacter Species.... 657 Vibriosis ( Vibrio parahaemolyticus ) ................................................. 657 Growth Conditions............................................................... 657 Página 19 Contenido xix Virulence Properties ............................................................. 659 Gastroenteritis Syndrome and Vehicle Foods ....................................... 660 Other Vibrios...................................................................... 661

Vibrio cholerae .................................................................. 661 Vibrio vulnificus ................................................................. 663 Vibrio alginolyticus and V. hollisae ................................................ 664 Yersiniosis ( Yersinia enterocolitica ) ................................................. 664 Growth Requirements ............................................................ 665 Distribution ..................................................................... 666 Serovars and Biovars............................................................. 666 Virulence Factors ................................................................ 667 Incidence of Y. enterocolitica in Foods ............................................. 668 Gastroenteritis Syndrome and Incidence ........................................... 668 Campylobacteriosis ( Campylobacter jejuni ) .......................................... 668 Distribution ..................................................................... 669 Virulence Properties ............................................................. 670 Enteritis Syndrome and Prevalence ................................................ 671 Prevention ........................................................................ 671 29—Foodborne Animal Parasites....................................................... 679 Protozoa .......................................................................... 679 Giardiasis....................................................................... 680 Amebiasis ...................................................................... 682 Toxoplasmosis .................................................................. 683 Distribution of T. gondii .......................................................... 684 Sarcocystosis.................................................................... 686 Cryptosporidiosis................................................................ 687 Cyclosporiasis................................................................... 689 Flatworms......................................................................... 690 Fascioliasis ..................................................................... 691 Fasciolopsiasis .................................................................. 691 Paragonimiasis .................................................................. 692 Clonorchiasis ................................................................... 692 Diphyllobothriasis ............................................................... 693 Cysticercosis/Taeniasis ........................................................... 695 Roundworms ...................................................................... 696 Trichinosis ...................................................................... 697 Anisakiasis ..................................................................... 702 30—Mycotoxins ....................................................................... 709 Aflatoxins......................................................................... 709 Requirements for Growth and Toxin Production .................................... 710 Production and Occurrence in Foods............................................... 711 Relative Toxicity and Mode of Action ............................................. 713 Degradation..................................................................... 714 Alternaria Toxins .................................................................. 715 Citrinin ........................................................................... 715 Página 20 xx Modern Food Microbiology Ochratoxins ....................................................................... 716 Patulin............................................................................ 716 Penicillic Acid..................................................................... 717 Sterigmatocystin ................................................................... 717 Fumonisins........................................................................ 718 Growth and Production........................................................... 718 Prevalence in Corn and Feeds ..................................................... 719

Physical/Chemical Properties of FB 1 y FB 2 ...................................... 719 Pathology....................................................................... 720 Sambutoxin ....................................................................... 721 Zearalenone ....................................................................... 722 Control of Production .............................................................. 722 31—Viruses and Some Other Proven and Suspected Foodborne Biohazards .............. 727 Viruses ........................................................................... 727 Incidence in Foods and the Environment ........................................... 728 Destruction in Foods ............................................................. 728 Hepatitis A Virus ................................................................ 729 Noroviruses ..................................................................... 730 Rotaviruses ..................................................................... 731 Bacteria........................................................................... 732 Enterobacter sakazakii ........................................................... 732 Histamine-Associated (Scombroid) Poisoning ...................................... 732 Prion Diseases..................................................................... 737 Bovine spongiform encephalopathy (BSE) ......................................... 737 Creutzfeldt-Jakob Diseases (CJD, vCJD)........................................... 738 Chronic wasting disease (CWD) .................................................. 739 Toxigenic Phytoplanktons .......................................................... 739 Paralytic Shellfish Poisoning...................................................... 739 Ciguatera Poisoning ............................................................. 740 Domoic Acid.................................................................... 740 Appendix ............................................................................. 747 Index ................................................................................. 751