Título :	"ESTUDIO DEL PROCESO DE BIOENSUCIAMIENTO CON LECHE PARA LA INDUSTRIA LÁCTEA"
Autor(es):	Rodrigo Jimenez Pichardo
Palabras clave:	Leche cruda bioensuciamiento FISH energía libre superficial Raw milk biofouling surface free energy
Área:	BIOLOGÍA Y QUÍMICA
Fecha de publicación :	ene-2018
Facultad:	Facultad de Química
Programa académico:	Doctorado en Ciencias de los Alimentos
Resumen:	"Los componentes de la leche pueden formar depósitos sobre superficies abióticas de acuerdo con sus características fisicoquímicas y la rugosidad superficial, y se pueden clasificar según su componente principal en tipo A (proteínas) y tipo B (minerales). La primera etapa de la formación de biopelículas es la adhesión de microorganismos a superficies de acero, preacondicionadas mediante un ensuciamiento que favorece y aumenta las interacciones, en conjunto los depósitos y microorganismos forman un bioensuciamiento. Este proceso de bioensuciamiento es complejo y puede representar una contaminación persistente en la industria láctea. La presencia de depósitos puede disminuir el diámetro de las tuberías y la eficiencia en el intercambio de calor. Un proceso de limpieza y desinfección ineficiente puede favorecer el desarrollo del bioensuciamiento, por lo que el estudio tiene una gran importancia para asegurar la inocuidad de los alimentos procesados. El objetivo general de este proyecto fue estudiar el proceso de formación de los depósitos (tipo A y B), así como de la biopelícula formada por la microbiota de la leche cruda, sobre dos tipos de acero inoxidable. Los depósitos se formaron sobre placas de acero inoxidable 304-2B y acero electropulido, a diferentes temperaturas y tiempos. Debido a la presencia de estos depósitos aumentó la rugosidad promedio (Ra) del acero 304-2B (30.7±0.1 nm tipo A y 42.2±0.2 nm tipo B) y la energía libre superficial (ELS) (62.2±5.9 J/m 2 tipo A y 61.9±0.3 J/m 2 tipo B), en comparación con las placas sin depósitos (Ra: 30.7±0.1 nm y ELS: 49.1±3.6 J/m 2 . Una vez establecidos los depósitos se utilizó leche cruda para favorecer la formación de biopelículas. Los microorganismos recuperados de las placas de acero 304-2B con depósitos tipo A (6.8±0.8 log UFC/cm 2 ), son significativamente diferentes a las placas tipo B (6.2±0.2 log UFC/cm 2 ) y sin depósitos (6.2±0.1 log UFC/cm 2 ). El acero electropulido presentó un mayor incremento en la Ra, ELS y en los microorganismos recuperados, por la presencia de los depósitos tipo A, en comparación con los depósitos tipo B y sin depósitos. Esta diferencia se debe al aumento de hidrofilicidad e interacciones en la superficie. Además, se observó mediante microscopía fluorescente la viabilidad de los microorganismos dentro de las biopelículas. Por otro lado, la técnica FISH permitió identificar la distribución microbiana: bacterias, bacterias ácido lácticas y levaduras, además se logró la hibridación de Listeria spp., cuya presencia representa un riesgo a la salud pública. La presencia de grupos polares, anillos aromáticos y amidas, entre otros, identificados por espectroscopía Raman en la superficie podrían haber favorecido las interacciones entre la materia orgánica y los microorganismos." "Milk components can form deposits on abiotic surfaces according to their physicochemical characteristics and surface roughness, and can be classified according to their main component in type A (proteins) and type B (minerals). The first stage biofilms formation is the adhesion of microorganisms to steel surfaces, preconditioned by a fouling that favors and increases interactions, together deposits and microorganisms form a biofouling. Biofouling process is complex and may represent persistent contamination for the dairy industry. Presence of deposits can decrease the pipes diameter and the efficiency in heat exchange. An inefficient cleaning and disinfection process can favor the development of biofouling, so the study is very important to ensure the safety of processed foods. The general objective of this project was to study the deposits (type A and B) formation process, as well as the biofilm formed by the microbiota of raw milk, on two types of stainless steel. Deposits were formed on 304-2B stainless steel plates and electropolished steel plates, at different temperatures and times. Due to the presence of these deposits, the average roughness (Ra) of steel 304-2B (30.7±0.1 nm type A and 42.2± 0.2 nm type B) and surface free energy (ELS) (62.2±5.9 J/m 2 type A and 61.9±0.3 J/m 2 type B) increased compared to plates without deposits (Ra: 30.7± 0.1 nm and ELS: 49.1±3.6 J/m 2 ). Once the deposits were formed, raw milk was used to favor the formation of biofilms. The number of microorganisms recovered from 304- 2B steel plates with type A deposits (6.8±0.8 log CFU/cm 2 ), differ significantly from type B plates (6.2±0.2 log CFU/cm 2 ) and without deposits (6.2±0.1 log CFU/cm 2 ). Electropolished steel showed an increase in Ra, ELS and microorganisms recovered by the presence of type A deposits, in comparison with type B deposits and without deposits. In addition, the viability of the microorganisms within the biofilms was observed by fluorescent microscopy. On the other hand, the FISH technique allowed to identify the microbial distribution: bacteria, lactic acid bacteria and yeasts. Besides, hybridization of Listeria spp., whose presence represents a risk to public health, was achieved. Presence of polar groups, aromatic rings and amides, among others, identified by Raman spectroscopy on the surface could have favored interactions between organic matter and microorganisms."
URI:	http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/1406
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