Fatores intrínsecos

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1 @nutristudies.loren 
ECOLOGIA MICROBIANA 
→ MO utilizam os alimentos como fonte de 
nutrientes para o crescimento 
- Deterioração 
 
→ Agentes causadores de deterioração podem 
ser: 
• Bactérias 
• Fungos filamentosos 
• Leveduras 
 
→ Durante o processo da deterioração é 
selecionado uma população ou tipo 
predominante de micro-organismos 
 
→ Cada tipo de alimento deteriora-se pela ação 
de um tipo de MO 
• Carnes – bactérias psicrotróficas 
-Crescem em uma faixa de temperatura de 
refrigeração 
• Suco de frutas – leveduras 
 
→ Dos MO presentes no alimento, somente uma 
parte dessa microbiota contaminante prolifera 
o suficiente para causar alteração no produto 
 
→ Ecologia microbiana – estuda as interações 
entre os MO entre si e com o ecossistema 
- Produz alterações químicas benéficos ou não 
ao meio 
 
→ Fatores intrínsecos 
 
→ Fatores extrínsecos 
 
→ Fatores implícitos – relação entre os grupos 
microbianos no alimento, microbiota do 
alimento 
 
ATIVIDADE DE ÁGUA 
→ Umidade X atividade de água = não são a 
mesma coisa 
→ É a água disponível para reações químicas no 
alimento 
 
→ Metabolismo e multiplicação de MO 
 
→ Umidade – quantidade de água total contido 
no alimento 
 
→ Água ligada a macromoléculas – não está livre 
para participar de reações químicas 
 
→ Aa = P/Po 
• Po – Pressão parcial de vapor da água pura 
• P - Pressão parcial de vapor da água contida 
em uma solução/alimento 
• Mede a disponibilidade de água em um 
alimento 
 
 
→ Pressão de vapor – pressão na qual a água 
entra em estado de vapor numa dada 
temperatura 
 
→ A pressão de vapor de uma substância em 
mistura com outras substâncias é sempre menor 
do que quando ela está no estado puro 
 
→ Relação entre Aa e a concentração de uma 
solução salina: 
 
 
2 @nutristudies.loren 
→ Isotermas de sorção – gráficos que relacionam a 
quant. de água de um alimento com sua Aa 
 
- Varia a cada tipo de alimento e depende da 
estrutura física, composição química e 
capacidade de retenção de água no alimento 
 
→ Quanto maior a concentração de solutos, 
menor a atividade de água 
 
→ É importante medir a Aa de água do alimento 
porque: 
✓ Prever o desenvolvimento microbiano 
 
✓ Avaliar as reações químicas e vida de 
prateleira 
 
✓ Avaliar a estabilidade física 
 
✓ Projetar embalagem – proteção contra 
umidade ambiente 
 
✓ Analisar a transferência de umidade entre 
ingredientes 
 
✓ Considerar o intercâmbio de umidade com 
meio ambiente 
 
✓ Predizer a curva de isoterma – Umidade x Aw 
 
→ Bactérias preferem ambiente com maior Aa 
para multiplicação 
 
→ Fungos podem proliferar em ambiente mais 
secos 
 
→ MO não se desenvolvem em ambiente 
completamente desidratado 
Aa 
1 Água pura 
0,999 Existe um mín. de nutrientes 
0,60 
Não há água livre que favorece o 
metabolismo bacteriano, mas certos 
fungos podem se reproduzir 
 
→ Grupos de MO particularmente resistentes a Aa: 
• Osmofílicos – para se desenvolver precisam de 
ambiente com baixa Aa 
- Ex.: produtos açucarados 
 
• Osmodúricos – suportam, mas não exigem 
ambientes com elevada concentração de 
açúcar 
 
• Halofílicos – necessitam de ambiente com 
elevada concentração de salina 
 
• Halodúricos – suportam altas concentrações 
de sal 
 
• Xerofílicos: possuem afinidade a ambientes 
secos 
 
→ Valores mínimos de Aa para crescimento de 
alguns grupos de MO: 
 
 
 
3 @nutristudies.loren 
 
 
→ Alguns MO possuem valores mínimos de Aa que 
favorecem a produção de toxina 
 
 
→ Valores de Aa de alguns alimentos: 
 
 
 
 
→ As concentrações de solutos, adição de sais, de 
açúcar e de outras substâncias provocam a 
redução da atividade de água dos alimentos 
 
UMIDADE RELATIVA DO AR (URA) E AA DOS 
ALIMENTOS 
→ URa < Aa 
• Alimento perde água 
• Dessecação da superfície do alimento 
• Menos suscetível ao crescimento microbiano 
- Pode haver crescimento de fungos 
 
→ URa > Aa 
• Agrega umidade a superfície do alimento 
• Maior risco de proliferação de MO 
 
COMO REDUZIR A AA DOS ALIMENTOS 
→ Desidratação 
→ Adição de solutos 
→ Congelamento 
- Torna a água indisponível 
 
CRESCIMENTO DOS MO 
→ Possui 4 fases 
 
→ Fase lag – adaptação metabólica ao novo 
ambiente 
• Metabolismo celular está direcionado para 
sintetizar enzimas queridas para o crescimento 
nas novas condições 
 
4 @nutristudies.loren 
 
• N° de indivíduos não aumenta, podendo até 
mesmo diminuir 
 
→ Fase de cresc. exponencial – plenitude das 
capacidades 
• Suprimentos de nutrientes do meio é superior 
às necessidades do MO 
 
• N° de células da população dobra a cada 
geração 
 
→ Fase estacionária: velocidade de crescimento 
vai diminuindo até atingir a fase em que o n° de 
novos MO = n° MO que morre 
• Isso pode ser devido ao acúmulo de 
metabólitos tóxicos, esgotamento de 
nutrientes e de O2 
 
→ Fase de declínio ou morte: quant. de MO que 
morre é superior aos que surgem 
 
→ Aa influencia nas fases de crescimento 
microbiano 
 
→ Efeito da Aa sobre o crescimento microbiano: 
• Reduz a fase lag 
• Reduz velocidade de crescimento 
• Reduz tamanho da população final 
 
→ Efeito da concentração de solutos sobre a 
célula 
• Meio hipertônico – meio com alta [soluto], leva 
a célula à plasmólise 
 
• Meio hipotônico – meio com baixa [soluto], 
aumentando o turgor da célula 
 
→ Resposta ao estresse osmótico – MO produz e 
acumula solutos compatíveis (substâncias 
osmoprotetores) 
• Se ligam as moléculas de água no interior da 
célula 
• Tentativa de sobreviver ao meio 
• Confere larga adaptabilidade aos MO 
• Envolve síntese de compostos e importação 
de compostos do ambiente 
 
→ Solutos compatíveis: 
✓ Prolina 
✓ Íons K 
✓ Glicina 
✓ Betaína 
✓ Glutamina 
✓ Glicerol 
✓ Sacarose 
 
PH 
→ É um índice que indica acidez, neutralidade ou 
alcalinidade de um meio 
 
 
5 @nutristudies.loren 
→ MO tem valores de pH mínimo, ótimo e máximo 
para multiplicação 
 
→ Mais favorável = pH neutro – 6,5 a 7,5 
- Muito encontrados nos alimentos 
 
→ Alguns MO são favorecidos pelos meios ácidos 
- Bactérias láticas 
 
→ Fungos filamentosos e leveduras = maior 
tolerância ao pH 
 
→ Bactérias patogênicas = mais exigentes 
 
 
→ Valores aproximados de pH para crescimento 
de patógenos de importância em alimentos: 
 
→ pH influencia na taxa de crescimento do MO – 
aumenta a fase lag 
Ex.: Clostridium sporogenes 
 
 
→ Classificação dos alimentos quanto a acidez: 
 
→ Efeitos do pH no MO 
• Alterações da atividade enzimática 
responsáveis pelas atividades vitais da célula 
 
• Afeta transporte de nutrientes para o interior 
da célula 
 
• Menor velocidade de crescimento 
 
• Membrana citoplasmática é relativamente 
impermeável aos íons H+ e OH- 
 
→ pH abaixo ou acima da neutralidade = 
capacidade de multiplicação afetada 
 
→ Isso leva o MO a uma capacidade de modificar 
o pH do meio para um valor ou faixa ótima 
 
→ O que acontece: 
• Ambientes ácidos – evitar que H+ entre ou 
expelir numa velocidade maior que a de 
entrada 
 
• Maior gasto de energia para manter o pH 
intracelular 
 
• Desnaturação de proteínas e DNA 
 
6 @nutristudies.loren 
 
• Menor velocidade de crescimento 
 
→ Efeito da exposição ao ácido na célula: 
• Em relação ao transporte de nutrientes, a 
célula bacteriana tende a ter uma carga 
residual negativa 
 
• Compostos ionizados não conseguem entrar 
 
→ Quando o ácido está na forma não ionizado, 
penetra mais facilmente e lá, o H+ é liberado 
 
→ Ácido ionizado são repelidos devido as cargas 
da membrana 
 
→ Ácidos fracos de cadeia curta e lipofílicos são 
usados nos alimentos – ácidos não ionizao 
 
→ pKa é o pH em que o ácido está 50% na forma 
dissociada e 50% na forma não dissociada 
 
→ Valores de pKa de algunsácidos: 
 
→ Valores de pKa e percentual de ácido não 
dissociado em diferentes valores de pH 
 
→ Ex.: ácido acético – para ter mais ácido não 
dissociado o pH deve ser menor que 4,7 
 
→ MO sempre tentará sobreviver frente a 
alterações extremas 
 
→ Manutenção da homeostase – manter o pH 
interno mesmo quando o pH externo seja baixo 
 
→ Resposta de tolerância ao ácido – ATR – 
indução da síntese de proteína do choque 
ácido 
 
→ Resposta cruzada ao estresse – células 
submetidas a inicialmente ao estresse osmótico 
responderam melhor ao estresse ácido 
 
→ Para impedir isso deve ser feita uma escolha 
adequada do método de conservação 
 
POTENCIAL DE OXI-REDUÇÃO 
→ É a facilidade com a qual o substrato ganha ou 
perde elétrons 
 
→ Perda elétrons = oxidação 
 
→ Ganho elétrons = redução 
 
→ Quando os elétrons são transferidos de um 
composto para outro, é criada uma diferença 
potencial entre eles 
- Volts (V) ou milivolts (mV) 
 
→ Quanto mais oxidada = mais positivo o 
potencial de oxi-redução 
 
→ Quanto mais reduzida = mais negativo o 
potencial de oxi-redução 
 
→ MO aeróbios – valores de Eh positivos 
 
7 @nutristudies.loren 
- Oxidantes 
 
→ MO anaeróbios – valores de Eh negativos 
- Redutores 
 
→ O potencial redox de um alimento depende 
da(o): 
✓ Composição 
 
✓ Capacidade de balanceamento – 
resistência do alimento em modificar o Eh 
 
✓ Tensão de O2 da atmosfera em contato com 
o alimento 
 
✓ Acesso que a atmosfera tem ao alimento 
- Embalagens com diferentes 
permeabilidades ao O2, embalagem a 
vácuo, atmosfera modificada 
 
→ Categoria de MO de acordo com o Eh: 
 
 
→ Aeróbio estrito – requerem Eh positivo para se 
multiplicar 
- Fungos filamentosos, leveduras e muitas 
bactérias deterioradoras (Pseudomonas 
fluorescens) e algumas patogênicas 
 
→ Microaerófila – algumas bactérias aeróbias que 
se multiplicam em baixas tensões de oxigênio 
- Bactérias láticas 
 
→ Anaeróbios facultativos – requerem valores 
baixos de Eh 
- Bactérias do trato gastrointestinal 
 
→ Anaeróbios estritos – sobrevivem apenas em 
condições de anaerobiose 
- Clostridium 
 
→ Crescimento microbiano em diferentes 
potenciais redox 
 
→ Alimentos de origem vegetal – deterioração por 
bactérias aeróbias e fungos 
• Eh: +300 e +400 mV 
 
→ Carnes – depende da superfície de exposição 
• Grandes pedaços – -200 mV 
• Moídas – até +200 mV 
 
→ A presença de oxigênio é mais inibitória ou até 
mesmo letal a bactérias anaeróbias pois não 
possuem as enzimas 
• Catalase – decompõe H2O2 
• Superóxido dismutase – remove o radical 
superóxido 
- Evitam o acúmulo de produtos tóxicos às 
células 
 
→ Importância na conservação de alimentos: 
• Determinante para desenvolvimento de 
diferentes tipos de MO 
 
Ex.: embalagens impermeáveis ao O2, uso de 
vácuo, atmosfera com gases inertes para se 
controlar determinados grupos de MO 
 
→ Embalagens a vácuo – usados para queijos, 
hortaliças, produtos cárneos e outros 
- Evita fungos filamentosos superficiais 
 
→ Enlatados – ambiente anaeróbio favorece a 
multiplicação de bactérias esporuladas, 
anaeróbias ou anaeróbias facultativas 
 
8 @nutristudies.loren 
PRESENÇA DE NUTRIENTES 
→ Principais elementos químicos para o 
crescimento das células: 
• Carbono, nitrogênio, fósforo e enxofre 
 
• MO heterotróficos – usam compostos 
orgânicos como principal fonte de carbono 
 
• MO autotróficos – usam CO2 como principal e 
única fonte de carbono 
 
→ Para que ocorra multiplicação microbiana é 
preciso que estejam disponíveis: 
✓ Água 
✓ Fonte de energia – CHO, LIP 
✓ Fonte de nitrogênio – aminoácidos 
✓ Vitaminas 
✓ Sais minerais – reações enzimáticas 
 
→ Nutrientes que estão contidos nos alimentos 
selecionam os MO capazes de crescer 
 
→ Isso se dá de acordo com a capacidade de 
hidrolisar o substrato 
Ex.: margarina – MO lipofílicos capaz de 
hidrolisar lipídeos 
 
FATORES ANTIMICROBIANOS NATURAIS 
→ Substâncias com capacidade de retardar ou 
impedir a multiplicação microbiana 
 
→ Confere a estabilidade de alguns alimentos 
 
→ Condimentos – contém óleos essenciais 
- Eugenol, alicina, aldeído cinâmico, timol, 
isotimol 
 
→ Ovos – clara (lisozima) 
 
→ Leite – sistema lactoperoxidase, lactoferrina, 
lisozima 
 
→ Ácidos orgânicos – acético, lático e cítrico 
 
→ Compostos fenólicos – derivados do ácido 
hidroxicinâmico e taninos 
- Ác. p-coumárico, ferúlico, caféico e 
clorogênico 
 
ESTRUTURAS BIOLÓGICAS 
→ Barreira ou obstáculo para o acesso de MO às 
partes perecíveis de alguns alimentos 
- Presença de nutrientes 
 
→ Servem como barreira mecânica para 
penetração de MO 
 
→ Ex.: cascas de sementes, nozes, arroz, pele, 
pelos de animais, cascas ou películas de frutas 
 
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