U3 Microbiología de Cereales y Leguminosas

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Microbiología de Cereales y 
Leguminosas
Norleyn M. Navas Guzmán, M.Sc
Microbiología de Alimentos de 
Origen Vegetal
Cereales
• Conjunto de semillas o granos comestibles de 
plantas gramíneas con frutos maduros enteros, 
secos y sanos (exentos de mohos, podredumbres, 
insectos y parásitos).
• No se aprecian mucho los cambios que ocurren 
entre las semillas y los frutos maduros.
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Cereales
• Semillas comestibles: alimentación al hombre
▫ Arroz
▫ Avena
▫ Cebada
▫ Centeno
▫ Maíz
▫ Mijo 
▫ Sorgo 
▫ Trigo
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Cereales
• Los cereales incluyen 
▫ Granos
▫ Harinas
▫ Pastas
▫ Panes
▫ Cereales para desayuno
▫ Productos horneados, mezclas secas y productos 
congelados y refrigerados de granos de cereal. 
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Características Microbiológicas de los 
Cereales
• Composición química del grano de cereal
▫ Agua: 11-13%
▫ Proteinas:12-14%
▫ Grasa: 1.5-2.2%
▫ Carbohidratos: 65-78%
▫ Fibra: 0.9-2.3%
▫ Sales minerales y vitaminas E, D y del grupo B.
• Composición química favorece el crecimiento de 
microorganismos
• Escasa humedad hace que las bacterias sean incapaces de 
multiplicarse y que los mohos lo hagan de forma limitada.
▫ Aw intermedia: valores cercanos a 0,6.
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Flora Microbiana de Cereales
• Gérmenes saprofitos.
▫ Flora generalmente abundante y ubicada en la 
superficie.
 Mohos, levaduras y bacterias mesófilas.
• La flora procede de:
▫ Aire
▫ Suelo
▫ Animales (insectos y aves)
▫ Plantas
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Flora Microbiana de Cereales
• Tipo y número de microorganismos depende:
▫ Clima 
▫ Suelo
▫ Ambiente (contacto con insectos, roedores, 
pájaros)
▫ Métodos de recolección
▫ Tiempo y forma de almacenamiento
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Flora Microbiana de Cereales
• Granos
▫ Mesófilos aerobios ~104/g
▫ Coliformes ~102/g
▫ Levaduras y mohos ~103/g
• Harinas
▫ Cuenta similar a la de los granos pero un poco mas elevada
• Productos procesados (cereales de desayuno y pastas)
▫ Mesófilos aerobios 102 - 103/g
▫ Coliformes <101 – 102/g
▫ Levaduras y mohos <101 – 102/g
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Contaminación Microbiana de Cereales 
• Limpieza en seco y lavado de granos elimina 
parte de microorganismos. 
▫ Algunos pueden irse en las porciones externas del 
grano durante la molienda.
• Procesos de molienda de granos y tamizado de 
harinas reduce carga microbiana
▫ Mezclado y acondicionamiento presentan riesgo 
de contaminación.
▫ Proceso de blanqueado reduce el número de 
microorganismos (harinas blanqueadas)
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Contaminación microbiana de Cereales
• Contaminación proveniente de suelo, aire, 
animales y hombre.
• Cambios bruscos de temperatura y humedad 
favorece el crecimiento microbiano. 
• Almacenamiento en condiciones húmedas
▫ Valores >15% de humedad favorecen crecimiento de 
mohos y formación de esporas.
▫ Valores >17% de humedad favorecen crecimiento de 
mohos y bacterias
• Equipos no sanitizados
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Contaminación en Harina de trigo
• Bacterias
▫ Bacillus y sus esporas, Coliformes, 
Achromobacter, Flavobacterium, Sarcina, 
Micrococcus, Alcalígenes, Serratia.
• Hongos
▫ Esporas de mohos de Aspergillus, Penicillium, 
Alternaria, Cladosporium.
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Contaminación en Harina de trigo
• Harinas blanqueadas presentan una carga microbiana 
menor con relación a las harinas integrales
▫ Harinas integrales contienen la parte externa del 
grano y no han sido blanqueadas
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Contaminación del Pan
• Contaminación por esporas de hongos 
que llegan del aire mientras se enfría 
y se empaca.
• Cortado del pan: microorganismos del 
aire, cuchillos y material de empaque.
• Bollos, bizcochos y otros productos de 
panadería están expuestos a la misma 
contaminación del pan.
• Esporas de bacterias que causan 
viscosidad sobreviven la cocción.
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Alteraciones por microorganismos en 
cereales
• Preparación y almacenamiento de cereales en las 
debidas condiciones evita alteraciones microbianas.
▫ No contienen agua suficiente para el desarrollo de 
microorganismos.
 Humedad escasa → crecimiento de mohos
 Humedad abundante → crecimiento de bacterias, 
mohos y levaduras. 
▫ No suelen someterse a tratamientos que reducen su 
carga microbiana.
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Alteraciones en cereales
• Decoloración total o parcial del grano
• Transformaciones bioquímicas
• Formación de gas, acetoínas, ésteres, compuestos 
aromáticos, alcohol.
• Cambios en el olor 
• Sabor ácido
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Alteraciones en cereales
• Contenido de azúcar, compuestos nitrogenados y 
almidón → Factores de crecimiento para 
microorganismos.
• Si los granos se humedecen:
▫ Amilasas liberan más azúcar y proteinasas liberan más 
compuestos nitrogenados
 Utilizables por los microorganismos favoreciendo su 
crecimiento.
• Fermentación ácida
▫ Amasijo de granos triturados
▫ Bacterias lácticas y Coliformes
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Alteraciones en cereales
• Fermentación alcohólica
▫ Producida por levaduras
▫ Se presenta cuando la acidez alcanza un valor 
suficiente
▫ Crecimiento de mohos y levaduras formadoras de 
película
• Oxidación del alcohol a ácido acético
▫ Producida por bacterias acéticas
▫ Acido acético inhibe el crecimiento de mohos
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Alteraciones en Harinas y Pastas
• Aumento en la humedad da lugar a alteración por 
mohos.
• Fermentación ácida F. alcohólica F. acética
bacterias lácticas levaduras Acetobacter
• En las pastas de harinas, si no hay bacterias lácticas y 
coliformes, la acidificación se puede dar por Micrococcus
o Bacillus, especialmente los aerobios que producen 
ácido láctico, gas, alcohol, acetoína, esteres y compuestos 
aromáticos.
▫ Las pastas desarrollan olor a ácido acético y esteres.
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Alteraciones en el Pan
• Enmohecimiento
▫ Mohos llegan a la superficie o interior después del 
cocido (Tratamiento térmico destruye esporas).
▫ Producida por:
 Rhizopus nigricans (moho del pan), micelio blanco 
y algodonoso con puntos negros (esporangios)
 Penicillium expansum, esporas verdes.
 Aspergillus niger, color verdoso a pardo purpureo y 
negro, y pigmento amarillo que se riega en el pan.
 Mucor
 Geotrichum
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Alteraciones en el Pan
• El enmohecimiento se produce por:
▫ Contaminación abundante después de cocido 
por enfriamiento prolongado, aire muy cargado 
de esporas, circulación abundante de aire, 
máquinas contaminadas.
▫ Troceado, por introducción de aire a los panes
▫ Empaque, si el pan aun esta caliente
▫ Almacenamiento en atmosfera húmeda y 
caliente
▫ Materia prima contaminada con esporas 
(harina).
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Alteraciones en el Pan
• Viscosidad del pan
▫ Muy frecuente en preparaciones caseras, poco 
frecuentes en las industriales.
▫ Producida por Bacillus subtilis y otras spp.
 Esporas sobreviven la cocción (<100°C) y germinan 
en condiciones favorables.
 Encapsulamiento de la bacteria
 Hidrólisis del gluten (proteína de la harina) y del 
almidón originan azúcares que producen viscosidad.
 Olor desagradable, color entre amarillo y pardo, área 
blanda y pegajosa, formación de hilos.
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Alteraciones en el Pan
• La viscosidad del pan se favorece por:
▫ Contaminación de la masa con esporas en la 
materia prima (harina, leche en polvo, levadura, 
productos malteados).
▫ Contaminación de la masa por equipos y utensilios
▫ Enfriamiento lento luego de cocción
▫ Falta de acidez (desarrollo de Bacillus subtilis. Se 
inhibe a pH cercano a 5.0)
▫ Almacenamiento en ambiente húmedo y caliente.
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Alteraciones en el Pan
• Pan rojo o sangrante
▫ Aparición de manchas rojas en el pan debido a 
crecimiento de microorganismosque producen 
una pigmentación roja o rosada, entre ellos:
 Bacterias: Serratia marcescens
 Mohos: Monilia sitophila
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Microorganismos de deterioro de 
Cereales
• Bacterias
▫ Pseudomonas
▫ Micrococcus
▫ Lactobacillus
▫ Coliformes
▫ Enterococcus
▫ Bacillus
▫ Flavobacterium
▫ Achromobacter
▫ Sarcina
▫ Serratia
▫ Alcalígenes.
• Mohos
▫ Alternaria
▫ Cladosporium
▫ Aspergillus
▫ Penicillium 
▫ Rhizopus
▫ Fusarium
▫ Mucor
• Levaduras
• Esporas fúngicas
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Microorganismos patógenos en 
Cereales
• Bacterias
▫ Bacillus cereus
▫ Clostridium perfringens
▫ Clostridium botulinum
▫ Salmonella spp.
▫ Staphylococcus aureus enterotoxigénico
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Microorganismos patógenos en 
Cereales
• Hongos productores de micotoxinas
▫ Aspergillus
▫ Fusarium
▫ Penicillium islandicum
 Islanditoxicosis en arroz contaminado por producción de 
luteoskirina. También produce ciclorotina y la eritroskirina 
(micotoxinas).
▫ Claviceps purpurea
 Contiene un alcaloide tóxico del grupo ergolina, entre ellos la 
ergotamina. Este alcaloide produce una micotoxicosis 
humana, el ergotismo. 
 Contamina el centeno y en menor grado, la avena, cebada y 
trigo.
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Higiene y Asepsia de Cereales
• Según el Codex Alimentarius, el producto debe:
▫ Estar exento de microorganismos en cantidades 
que puedan representar un peligro para la salud
▫ Estar exento de parásitos que puedan representar 
un peligro para la salud.
▫ No deberá contener ninguna sustancia procedente 
de microorganismos en cantidades que 
representen peligros a la salud.
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Protocolo para el Análisis Microbiológico 
de Cereales
• Recuento de colonias aerobias mesófilas (31°C)
• Recuento de Enterobacterias lactosa positiva
• Recuento de E. coli
• Investigación de Salmonella
• Recuento de mohos y levaduras
• Recuento de Bacillus cereus
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Normativa de Cereales
• NTC 267 – Harina de trigo
• NTC 3594 – Harina precocida de maíz
• NTC 1055 – Pastas alimenticias
• NTC 763 – Pan
• NTC 3749 – Cereales listos para desayuno
• NTC 1241 – Galletas
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Leguminosas
• Familia de dicotiledóneas cuya 
característica común es la legumbre o 
vaina.
▫ Legumbre: fruto alargado o en espiral que 
contiene varias semillas dispuestas en fila.
• Las leguminosas son un grupo muy 
heterogéneo que procede de vegetales 
diversos e incluye: semillas, frutos, hojas, 
flores, raíces, tallos, tubérculos.
• Son la fuente de proteína vegetal
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Leguminosas
• Legumbres secas
▫ Semillas secas, limpias y sanas, separadas de la vaina y 
destinadas al consumo humano.
 Judías o alubias
 Lentejas
 Guisantes
 Garbanzos
 Habas
 Frijoles
 Soya
 Arvejas
 Maní
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Factores de calidad de Legumbres
• Las legumbres deberán ser inocuas y apropiadas 
para el consumo humano. 
• Las legumbres deberán estar exentas de sabores 
y olores extraños y de insectos vivos. 
• Las legumbres deberán estar exentas de 
suciedad (impurezas de origen animal, incluidos 
insectos muertos) en cantidades que puedan 
representar un peligro para la salud humana.
• Deben contener un máximo de humedad de 15%. 
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Flora de deterioro en Leguminosas
• Pseudomonas
• Chromobacterium
• Flavobacterium
• Lactobacillus
• Leuconostoc
• Streptococcus
• Micrococcus
• Bacillus
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Contaminación microbiana de 
Legumbres
• Las legumbres se contaminan con el suelo, tanto 
de su flora habitual como patógenos de origen 
animal
▫ Clostridium
▫ Bacillus
▫ Mohos y levaduras
 Aspergillus, Penicillium
 Productores de micotoxinas como aflatoxinas en maní.
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Contaminación microbiana de 
Legumbres
• Contaminación con el aire, pájaros, insectos, 
roedores y agua de riego.
▫ Coliformes
▫ Escherichia coli
▫ Salmonella
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Higiene de Legumbres
• Las legumbres deberán estar exentas de 
microorganismos en cantidades que puedan 
representar un peligro para la salud. 
• Deberán estar exentas de parásitos que puedan 
representar un peligro para la salud. 
• No deberán contener ninguna sustancia 
procedente de microorganismos en cantidades 
que puedan representar un peligro para la salud. 
▫ Micotoxinas
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Análisis Microbiológico de Leguminosas
• Se puede tener en cuenta el mismo criterio 
microbiológico de cereales para leguminosas. 
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Referencias
• Pascual, A. R. y V. Calderón. 2000. Microbiología 
Alimentaria. 
• Frazier, W.C. 1980. Microbiología de los Alimentos. Acribia, 
Zaragoza. 
• Jay, J. 2005. Modern Food Microbiology. 7ª ed. Springer, 
New York. 
• FAO & OMS. Codex Alimentarius. Cereales, Legumbres, 
Leguminosas y Productos Proteínicos Vegetales. 2007. 1ª ed. 
• Comisión del Codex Alimentarius (CAC/RCP 51). Código de 
Prácticas para prevenir y reducir la contaminación de cereales 
por micotoxinas, con anexos sobre las Ocratoxina A, 
Zearalenona, Fumonisinas y Tricotecenos. 2003. 
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