Microbiología del agua

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Microbiología del agua enfocada en el análsis microbiológico del agua potable usada en la industria de alimentos.

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  • El ciclo del agua, también conocido como ciclo hidrológico , describe el movimiento continuo y cíclico del agua en el planeta Tierra. El agua puede cambiar su estado entre líquido, vapor y hielo en varias etapas del ciclo, y los procesos pueden ocurrir en cuestión de segundos o en millones de años. Aunque el equilibrio del agua en la Tierra permanece relativamente constante con el tiempo, las moléculas de agua individuales pueden circular muy rápido. El sol dirige el ciclo calentando el agua de los océanos. Parte de este agua se evapora en vapor de agua. El hielo y la nieve pueden sublimar directamente en vapor de agua. Las corrientes de aire ascendentes toman el vapor de la atmósfera, junto con el agua de evapotranspiración, que es el agua procedente de las plantas y la evaporación del suelo. El vapor se eleva en el aire, donde las temperaturas más frías hacen que se condense en nubes. Las corrientes de aire mueven las nubes alrededor del globo. Las partículas de las nubes chocan, crecen y caen del cielo como precipitación. Algunas caen como precipitaciones de nieve y pueden acumularse como casquetes polares y glaciares, que almacenan el agua congelada durante miles de años. En climas más cálidos, los bloques de nieve a menudo se descongelan y se derriten cuando llega la primavera, y el agua derretida fluye por la tierra. La mayor parte de la precipitación cae sobre los océanos o la tierra, donde, debido a la gravedad, fluye sobre la superficie. Una parte de ese agua entra en los ríos a través de valles en el paisaje, y la corriente mueve el agua hacia los océanos. El agua filtrada pasa a las aguas subterráneas, que se acumulan y son almacenadas como agua dulce en lagos. No toda el agua fluye por los ríos. La mayor parte de ella empapa la tierra como infiltración. Un poco de agua se infiltra profundamente en la tierra y rellena acuíferos (roca subsuperficial saturada), que almacenan cantidades enormes de agua dulce durante períodos largos del tiempo. Algunas infiltraciones permanecen cerca de la superficie de la tierra y pueden emerger, acabando como agua superficial (y oceánica). Algunas aguas subterráneas encuentran grietas en la tierra y emergen. Con el tiempo, el agua sigue fluyendo, para entrar de nuevo en el océano, donde el ciclo se renueva.
  • Los usos principales del agua en la industria son: · Sanitario: Emplean en inodoros, duchas e instalaciones que garanticen la higiene personal. · Transmisión de calor o refrigeración: es, como mucho, el uso industrial que más cantidad de agua emplea. Aproximadamente el 80 % del agua industrial corresponde a esta aplicación, siendo las centrales térmicas y nucleares las instalaciones que más agua necesitan. · Producción de vapor: suele estar dirigida a la obtención de un medio de calentamiento del producto que se desea elaborar. · Materia prima: el agua puede ser incorporada al producto final, como en el caso de la prod,acción de bebidas, o puede suministrar un medio adecuado a determinadas reacciones químicas. · Utilización como disolvente en los diferentes procesos productivos. · Labores de limpieza de las instalaciones. · Obtención de energía: referido a las centrales hidroeléctricas y- a las actividades que usan vapor de agua para el movimiento de turbinas.
  • NMP Coliformes LMX: 332
  • NMP E. coli en LMX 300
  • Se puede observar que solo E. coli da positivo para indol (anillo rojo)
  • Solo E. coli presenta fluorescencia azulada con luz UV.
  • Este medio se debe preparar siempre con campana de durham, la cual debe quedar sin aire para poder detectar la fermentacion de la lactosa con producción de gas por parte de los coliformes.
  • Se observa la turbidez, y solo el tercer tubo es positivo para coliformes porque presenta produccion de gas en la campana.
  • Aunque se observa turbidez en los tres tubos, no hay coliformes porque no hay produccion de gas en la campana.
  • Todos los tubos que den positivos se deben confirmar en Eosin Methylene Blue (EMB) agar. Se observa el brillo metálico típico de E. coli.
  • Microbiología del agua

    1. 1. María Marcela Martínez Miranda M.Sc. Microbiología de Alimentos Ingeniería de Alimentos Universidad de Caldas 2010-I
    2. 2. <ul><li>El agua es un componente de la naturaleza, que puede encontrarse en estado Líquido, Sólido o Gaseoso. </li></ul><ul><li>Ocupa ¾ partes de la superficie del planeta. </li></ul><ul><li>Agua salada: 9 7,5 % ( mares y océanos ) </li></ul><ul><li>A gua dulce : 2,5% </li></ul><ul><li>68, 7 % capas de hielo </li></ul><ul><li>30,1% aguas subterráneas </li></ul><ul><li>0,4 % aguas superficiales y en la atmósfera </li></ul>
    3. 3. Distribución del Agua en la Tierra
    4. 4. Ciclo del Agua
    5. 5. Calidad del Agua <ul><li>Para decidir si una agua es de una calidad deseable para un propósito particular, su calidad debe ser especificada en términos de uso . </li></ul>
    6. 7. Importancia del agua
    7. 8. Usos del agua en la industria <ul><li>Los usos principales del agua en la industria son: </li></ul><ul><ul><li>Sanitario. </li></ul></ul><ul><ul><li>Transmisión de calor o refrigeración. </li></ul></ul><ul><ul><li>Producción de vapor. </li></ul></ul><ul><ul><li>Materia prima. </li></ul></ul><ul><ul><li>Utilización como disolvente en los diferentes procesos productivos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Labores de limpieza de las instalaciones. </li></ul></ul><ul><ul><li>Obtención de energía. </li></ul></ul>
    8. 9. Abastecimiento de agua en empresas del sector alimentario <ul><li>El agua debe ser de calidad potable. </li></ul><ul><li>A la temperatura y presión requeridas para efectuar una limpieza y desinfección efectiva. </li></ul><ul><li>Tanque de agua con la capacidad suficiente , para un día de producción . </li></ul>Decreto 3075/97
    9. 10. Agua potable <ul><li>Es aquella que, por reunir los requisitos organolépticos, físicos, químicos y microbiológicos , puede ser consumida por la población humana sin producir efectos adversos a su salud. </li></ul>Decreto 475/98
    10. 11. Decreto 475/98 Valor máximo admisible de 100 UFC/ por 100 cm3, AM
    11. 12. Valor máximo admisible de 100 UFC/ por 100 cm3, AM Res. 2115/07
    12. 13. Es la presencia en el agua de cualquier forma de materia en concentración (Intensidad) que pueda producir efectos negativos en la salud del ser humano, flora y fauna, o deterioro de la calidad del agua en usos benéficos.
    13. 14. <ul><li>Crecimiento poblacional. </li></ul><ul><li>Abastecimiento de agua potable y sistema de alcantarillado. </li></ul><ul><li>Expansión industrial. </li></ul><ul><li>Tecnificación de la agricultura. </li></ul><ul><li>Deficiencias en sistemas de Tratamiento de las aguas residuales. </li></ul><ul><li>Fenómenos naturales – clima. </li></ul><ul><li>Deficiencias del control de contaminación. </li></ul><ul><li>Legislación – dualidad de funciones. </li></ul>
    14. 15. A.- CONTAMINANTES BIOLÓGICOS <ul><li>Desagües (microorganismos) </li></ul><ul><li>Materia Orgánica. </li></ul>CAUSANTES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
    15. 16. <ul><li>Virus </li></ul><ul><li>Bacterias </li></ul><ul><li>Algas </li></ul><ul><li>Protozoos </li></ul><ul><li>Hongos microscópicos </li></ul><ul><li>Aguas naturales </li></ul><ul><li>Aguas dulces </li></ul><ul><li>Estuarios </li></ul><ul><li>Aguas saladas </li></ul><ul><li>Aguas termales </li></ul>Habitan en:
    16. 17. Organismos patógenos transportados por el agua Bacterias Virus Protozoos Escherichia Enterovirus Entamoeba Salmonella Hepatitis A Acanthamoeba Shigella Adenovirus Giardia Vibrio Coxsackie A y B Schistosoma Leptospira Reovirus Mycobacterium Parvovirus
    17. 20. B.- CONTAMINANTES FÍSICOS <ul><li>Relaves Mineros (Metales tóxicos). </li></ul><ul><li>Sedimentos (Rocas molidas y barro). </li></ul>CAUSANTES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
    18. 21. C.- CONTAMINANTES QUÍMICOS <ul><li>Compuestos de minerales tóxicos. </li></ul><ul><li>Ácidos. </li></ul><ul><li>Álcalis. </li></ul><ul><li>Plásticos. </li></ul><ul><li>Pesticidas. </li></ul><ul><li>Abonos sintéticos. </li></ul><ul><li>Detergentes. </li></ul><ul><li>Petróleo. </li></ul><ul><li>Aceites. </li></ul><ul><li>Gases: de Azufre y de Nitrógeno. </li></ul>CAUSANTES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
    19. 23. Control de la calidad del agua potable <ul><li>Son los análisis organolépticos, físicos, químicos y microbiológicos realizados al agua en cualquier punto de la red de distribución. </li></ul>Decreto 475/98
    20. 24. Análisis microbiológico del agua <ul><li>Son los procedimientos de laboratorio que se efectúan a una muestra de agua para consumo humano para evaluar la presencia o ausencia, tipo y cantidad de microorganismos . </li></ul>Resolución 2115 de 2007
    21. 25. Bacterias indicadoras de contaminación en aguas <ul><li>Coliformes totales: indican contaminación proveniente del suelo, el agua, etc. </li></ul><ul><li>Coliformes fecales: indican contaminación fecal. </li></ul><ul><li>Aerobias mesófilas: determinan efectividad del tratamiento de aguas. </li></ul><ul><li>Pseudomonas : señalan deterioro en la calidad del agua o una recontaminación. </li></ul>
    22. 26. Tipos de análisis microbiológico de aguas <ul><li>Análisis mínimo: Coliformes Totales y Fecales </li></ul><ul><li>Análisis normal: los anteriores más bacterias aerobias a 37 ºC , Enterococos y Clostridios Sulfito-Reductores . </li></ul><ul><li>Análisis completo: los anteriores más aerobias a 22 ºC, microorganismos parásitos y/o patógenos. </li></ul>
    23. 27. Toma de muestras de agua para análisis microbiológico <ul><li>Material para el muestreo </li></ul><ul><ul><li>Frascos </li></ul></ul><ul><ul><li>Bolsas de plástico </li></ul></ul><ul><ul><li>Estériles y con capacidad de 250 a 350 ml </li></ul></ul><ul><ul><li>Agregar al agua clorada una solución acuosa al 3% de tiosulfato sódico (0,2 ml/250 ml de agua). </li></ul></ul><ul><ul><li>Preservación y transporte: </li></ul></ul><ul><ul><li>De 1 a 5°C (en hielo) durante máximo 24 h antes de su análisis. </li></ul></ul>Toma de muestras en la red Flamear Dejar correr el agua Tomar la muestra Si utiliza preservativo, no la deje rebosar
    24. 28. Técnicas para realizar el análisis microbiológicos <ul><ul><li>Las técnicas aceptadas para realizar los análisis microbiológicos ( Escherichia coli y Coliformes totales) del agua para consumo humano son las siguientes: </li></ul></ul><ul><ul><li>Filtración por membrana. </li></ul></ul><ul><ul><li>Sustrato definido. </li></ul></ul><ul><ul><li>Enzima sustrato y presencia-ausencia. </li></ul></ul>
    25. 29. Método de filtración por membrana (FM) <ul><li>Filtrar un volumen determinado de la muestra de agua a analizar a través de una membrana de 0.45  </li></ul><ul><li>Incubar en placas con medios de cultivo selectivos. </li></ul><ul><li>Realizar el recuento. </li></ul>
    26. 32. Paso 1: <ul><li>En condiciones asépticas, se utiliza un filtro de membrana de 0,45 µm de tamaño de poro que se coloca en el portafiltros de la rampa de filtración de vacío. </li></ul>Método Filtración por Membrana
    27. 33. Paso 2: <ul><li>Se coloca el embudo del filtro previamente esterilizado. </li></ul>Método Filtración por Membrana
    28. 34. Paso 3: <ul><li>Se inicia la filtración de los 100 mL de agua. </li></ul>Método Filtración por Membrana
    29. 35. Paso 4: <ul><li>Una vez finalizado, se recoge el filtro con unas pinzas estériles y se coloca en medios de cultivo selectivos. </li></ul>Método Filtración por Membrana
    30. 36. Paso 5: <ul><li>Se incuban a 37ºC durante 1-2 días y se hace el recuento. </li></ul>Método Filtración por Membrana
    31. 37. Coliformes Totales poseen la enzima ß D galactosidasa E. coli posee las enzimas ß D galactosidasa y ß glucoronidasa Complejo beta-glucoronido-4-metilumbeliferilo o mejor el MUG 4-metil-umbeliferona que produce fluorescencia visible bajo luz UV Rompe el enlace Libera Presente en el sustrato
    32. 38. Determinación de microorganismos aerobios mesófilos <ul><li>Filtrar a vacío 100 mL de agua sobre una membrana filtrante estéril. </li></ul><ul><li>Depositar la membrana con pinzas estériles sobre una placa Petri con medio PCA e incuba 37 ºC 24 -48 h. </li></ul><ul><li>Realizar un recuento de las colonias aparecidas (30 – 300), expresándose el resultado en u.f.c. en 100 mL. </li></ul>
    33. 39. Determinación de Enterococos <ul><li>Filtrar 100 ml de la muestra de agua a través de una membrana. </li></ul><ul><li>Depositar la membrana con pinzas estériles sobre una placa de agar selectivo. </li></ul><ul><li>Incubar durante 48 h a 37 °C. </li></ul><ul><li>Las colonias capaces de crecer en presencia de azida sódica y de reducir el TTC a formazán dando lugar a color rojo, marrón o rosa se consideran sospechosas. </li></ul>
    34. 40. Determinación de Clostridium perfringens <ul><li>Filtrar 100 ml de la muestra de agua através de una membrana </li></ul><ul><li>Depositar la membrana con pinzas estériles sobre medio sólido. </li></ul><ul><li>Incubar en anaerobiosis durante 24 h a 45°C. </li></ul><ul><li>Se consideran sospechosas todas laquellas colonias de color amarillo opaco. </li></ul>
    35. 42. « El agua es el vehículo de la naturaleza», Leonardo da Vinci . «Gota a gota el agua se agota»
    36. 52. <ul><li>Indican la eficiencia en la </li></ul><ul><li>reducción de microorganismos </li></ul><ul><li>en procesos de tratamiento </li></ul>Microorganismos Heterótrofos viables o mesófilos Coliformes totales Significa que hay que tratar el agua, no significa necesariamente contaminación fecal. Esta contaminación puede provenir del suelo, el agua, etc. Coliformes fecales Significan contaminación fecal de origen humano o animal, con la posibilidad de presencia de organismos patógenos

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