Fatores que afetam o desenvolvimento microbiano em alimentos

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@leticiarbarbosa 
 
 Tecnologia e Inspeção de Leite e 
Derivados 
Fatores que afetam o desenvolvimento 
microbiano em alimentos 
 
Introdução 
- todos os alimentos possuem uma microbiota 
natural extremamente variável; 
- mais concentrada na região superficial; 
- é possível encontrar também nas áreas mais 
internas; 
- bactérias, bolores e leveduras: microrganismos 
de maior destaque; 
- agentes potenciais de deterioração; 
- eventuais patógenos do homem; 
- nas etapas para obter produtos processados, 
os alimentos estarão sujeitos à contaminação 
por diferentes microrganismos provenientes da 
manipulação inadequada; 
- contaminação: contato com equipamentos, 
superfícies e utensílios não sanificados de forma 
correta, atmosfera ambiental; 
- a definição dos grupos de microrganismos que 
predominam no alimento e o desenvolvimento irá 
depender de fatores intrínsecos (características 
inerentes a esse alimento) e fatores extrínsecos 
(condições ambientais prevalentes); 
- as bactérias são microrganismos que mais 
prevalecem nos alimentos pois, diferente dos 
outros microrganismos, elas conseguem realizar 
sua multiplicação em muito pouco tempo (a cada 
20 minutos, há geração de bactérias). Além disso, 
as bactérias utilizam uma diversidade de 
substratos muito grande e possuem ampla 
variação de comportamento frente a fatores 
ambientais. 
 
Velocidade de crescimento microbiano 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- existem situações em que as características 
intrínsecas e extrínsecas inibem ou impedem o 
desenvolvimento bacteriano, sem afetar com a 
mesma intensidade as leveduras e bolores. 
 
Fatores que controlam o desenvolvimento 
microbiano nos alimentos 
- alimento: possui uma riqueza de nutrientes, 
constituindo um substrato ideal para os 
microrganismos, causando deterioração do 
alimento, infecção ou intoxicação alimentar; 
- formas de controle: controle higiênico e 
sanitário, processos físicos (calor, dessecação, 
desidratação), atuar nos fatores que irão 
influenciar no desenvolvimento; 
- por que alguns microrganismos crescem mais 
rapidamente em determinado tipo de alimento? 
Por que alguns alimentos se conservam por um 
longo tempo? Isso tem a ver com a capacidade 
de sobrevivência ou multiplicação (fatores 
intrínsecos e extrínsecos). 
 
Alimento (intrínsecos): 
- pH (acidez); 
- atividade de água (aw); 
- potencial de óxido-redução (Eh); 
- composição química (nutrientes); 
- fatores antimicrobianos; 
- estrutura biológica. 
 
Ambiente (extrínsecos): 
- temperatura; 
- umidade; 
- composição química da atmosfera (gases). 
 
Fatores intrínsecos 
pH: 
- potencial hidrogeniônico ou de hidrogênio; 
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- concentração de íons de hidrogênio (H+) livres; 
- 0 a 14; 
- acidez, neutralidade, alcalinidade; 
- a maioria dos microrganismos crescem melhor 
em pH próximo da neutralidade (6,5 a 7,5); 
- os microrganismos apresentam valores de pH 
mínimo, ótimo e máximo para sua multiplicação; 
- > [ ] de H+ < pH > acidez do alimento; 
 
Faixa de crescimento 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Valores de pH de alguns alimentos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Efeito do pH no crescimento microbiano 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- alimentos pH > 4,5: alimentos mais sujeitos ao 
crescimento microbiano (bactérias); 
- alimentos pH entre 4,0 e 4,5: crescimento de 
bolores e leveduras, poucas bactérias (lácticas e 
espécies de Bacillus); 
- alimentos pH < 4,0: crescimento de bolores e 
leveduras; 
- maior tolerância a valores baixos de pH: bolores 
> leveduras > bactérias; 
- microrganismos patogênicos apresentam uma 
faixa mais estreita de pH; 
- quanto mais ácido o meio, menor o crescimento 
de microrganismos; 
- efeitos dos ácidos nos microrganismos: maior 
gasto de energia para manter pH intracelular, 
desnaturação de proteínas, menor velocidade de 
crescimento. 
 
Atividade de água (aw): 
- medida da água disponível “livre” para o 
crescimento microbiano; 
- microrganismos necessitam de água livre para 
suas atividades metabólicas; 
- quanto maior a atividade de água, maior a 
presença de microrganismos; 
- varia de 0 a 1; 
- cada alimento tem seu valor específico; 
- redução de atividade de água no alimento: 
adição de soluto, remoção da água, desidratação, 
congelamento; 
- microrganismos apresentam: aw mínima, aw 
ótima, aw máxima; 
 
- 0,60: valor limite de aw para multiplicação de 
qualquer organismo. 
Grupo Aw 
Bactérias 
deterioradoras 
0,9 
Leveduras 
deterioradoras 
0,88 
Bolores 0,8 
Bactérias halófitas 
(se desenvolvem em 
meio com alta [ ] de 
sal) 
0,75 
Bolores xerofílicos (se 
desenvolvem mais em 
ambientes secos) 
0,65 
Leveduras 
osmofílicas (se 
desenvolvem em 
ambientes de alta 
pressão osmótica) 
0,61 
 @leticiarbarbosa 
 
Potencial de óxido-redução (Eh): 
- facilidade com que determinado substrato 
ganha ou perde elétrons; 
- quanto mais oxidada uma substância, mais 
positivo será seu potencial elétrico; 
- substrato perde elétrons: oxidado; 
- substrato ganha elétrons: reduzido; 
- oxigênio é o fator que mais contribui para o 
potencial redox de um alimento; 
- microrganismos variam no grau de sensibilidade 
ao potencial redox do meio de multiplicação e 
podem, de acordo com o Eh requerido, ser 
divididos em grupos; 
- aeróbios: exigem Eh positivo para crescer, ou 
seja, obtenção de energia através de nutrientes 
(presença de oxigênio obrigatória). São eles 
bolores, Pseudomonas, Actinobacter, Moraxella, 
Micrococcus, algumas espécies de Bacillus e 
leveduras oxidativas; 
- anaeróbios: requerem Eh negativo para crescer 
(ausência de oxigênio). O oxigênio chega a ser 
tóxico para a célula, pois gera produtos que são 
letais ao microrganismo. O gênero Clostridium 
compreende o gênero anaeróbio; 
- aeróbios facultativos: se multiplicam em Eh 
positivo e negativo, sendo representados pelas 
leveduras fermentativas, enterobactérias e 
Bacillus; 
- microaerófilos: se multiplicam melhor em Eh 
baixo. As bactérias lácticas se encontram neste 
grupo. 
 
Potencial de óxido-redução (Eh) dos alimentos 
 
- verifica-se, portanto, que este é um fator de 
importância a ser utilizado na preservação de 
alimentos e que determina também quais tipos 
de microrganismos irão de desenvolver em 
determinados alimentos; 
- por exemplo, pode-se utilizar embalagens 
impermeáveis ao oxigênio, o uso de vácuo, entre 
outras, para se controlar os microrganismos. 
 
Composição química: 
- nutrientes necessários para a multiplicação 
microbiana: água, fonte de energia (carbono), 
fonte de hidrogênio, vitaminas, sais minerais, 
energia, nitrogênio, vitaminas, minerais; 
- microrganismos mais exigentes quanto aos 
nutrientes: Gram-positivas, Gram-negativas, 
leveduras, bolores. 
 
Constituintes antimicrobianos (naturais): 
- substâncias que apresentam a capacidade de 
retardar ou impedir a multiplicação microbiana. 
 
Substâncias produzidas por microrganismos 
 
- substâncias adicionadas ao alimento: ácidos, 
nitratos e nitritos, dióxido de enxofre e sulfitos, 
nisina. 
 
Alimento Eh (mV) 
Frutas frescas e 
vegetais 
300 a 400 
Carnes em grandes 
pedaços 
-200 
Carne moída 200 
Queijos -20 a -200 
Substância Alimento 
Eugenol Cravo, canela 
Alicina Alho 
Aldeído cinâmico Canela 
Timol e isotimol Orégano 
Lisozima Clara de ovo 
Lactoferrina Leite 
Sistema lactoferrina 
- lactoperoxidase 
- tiocianato e H2O2 
Leite 
Substância Microrganismo 
Ácido propiônico Bactéria propiônica 
Ácido lático Bactéria lática 
Álcool Levedura 
Antibiótico Bolores 
Bacteriocinas 
Especialmente 
bactérias Gram-
positivas 
Água oxigenada 
Estreptococos e 
lactobacilos 
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Estruturabiológica: 
- estrutura física que os protege da entrada e 
crescimento de microrganismos, incluindo os 
patogênicos; 
- casca de frutas, casca de nozes, casca de ovo, 
película que envolve sementes. 
 
Fatores extrínsecos 
Temperatura: 
 
- psicotróficos: Alcaligenes, Micrococcus; 
- mesófilos: a maioria das espécies. Maior parte 
dos patógenos; 
- termófilos: algumas espécies de Bacillus e 
Clostridium; 
- bolores: faixa ampla de temperatura. Crescem 
melhor em temperatura de refrigeração; 
- leveduras: crescem na temperatura de 
psicotróficos e mesófilos. 
 
Umidade relativa do meio: 
- influencia diretamente a atividade de água do 
alimento; 
- se um alimento com baixa atividade de água 
está armazenado num ambiente com alta 
umidade relativa, a aw deste alimento aumenta, 
permitindo a multiplicação de microrganismos; 
- combinação entre umidade relativa e 
temperatura; 
- quanto maior a temperatura de 
armazenagem, menor a umidade relativa, e vice-
versa. 
 
Composição gasosa: 
- o dióxido de carbono (CO2), o ozônio (O3) e o 
oxigênio (O2) são gases diretamente tóxicos para 
alguns microrganismos; 
- a oxidação gerada pelo ozônio e pelo oxigênio 
são altamente tóxicas para bactérias 
anaeróbias e podem ter um efeito inibidor nos 
aeróbios dependendo da sua concentração; 
- por sua vez, o dióxido de carbono é eficaz a 
microrganismos aeróbios, podendo, em altas 
concentrações, inibir outros microrganismos; 
- presença de O2: aeróbios, facultativos; 
- ausência de O2: anaeróbios, facultativos; 
- atmosfera modificada: substituição parcial ou 
total do O2 por outros gases. CO2 retarda a 
deterioração de frutas e carnes. 
 
Teoria dos obstáculos 
Se conseguir controlar todos os fatores acima 
citados, chega-se a conservação do alimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Microrganismo 
T ótimo 
(oC) 
T 
máximo 
(oC) 
T 
mínimo 
(oC) 
Psicotróficos 20 – 30 35 0 – 5 
Mesófilos 30 – 40 5 – 25 40 – 50 
Termófilos 45 – 65 60 – 90 35 – 45