Termobacteriologia

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TA912 - Termobacteriologia Aplicada à Alimentos
Prova Consulta 1
Dados do Bacillus cereus:
D85°C = 35 min
Z = 15°C
N0 = 6,2.107 esp/mL
N = 2,3.102 esp/mL
Para encontrarmos o valor de F à 85°C relacionamos os valores conhecidos na seguinte
equação:
γ = 𝑙𝑜𝑔(𝑁
0
) − 𝑙𝑜𝑔(𝑁)
γ = 𝑙𝑜𝑔(6, 2. 107) − 𝑙𝑜𝑔( 2, 3. 102)
γ = 7, 792 − 2, 361
(número de reduções decimais)γ = 5, 430
Sabendo-se o valor de , descobrimos o valor de F85°C:γ
𝐹 = γ × 𝐷
𝐹 = 5, 430 × 35
→𝐹 = 190 𝑚𝑖𝑛 𝐹 = 3, 16 ℎ
Portanto, o valor de F à 85°C é 3,16h ou 190 min
Para encontrarmos o valor de D à 121°C relacionamos os valores conhecidos na seguinte
equação:
𝑍 = 
 (𝑇
1
−𝑇
2
)
𝑙𝑜𝑔 𝐷
2
 − 𝑙𝑜𝑔 𝐷
1
𝑍 = 
 (𝑇
85°𝐶
−𝑇
121°𝐶
)
𝑙𝑜𝑔 𝐷
121°𝐶
 − 𝑙𝑜𝑔 𝐷
85°𝐶
15 = (85−121)𝑙𝑜𝑔 𝐷
121°𝐶
 − 𝑙𝑜𝑔 (35)
𝑙𝑜𝑔 𝐷
121°𝐶
 − 1, 54 = −3615 
𝑙𝑜𝑔 𝐷
121°𝐶
 = − 0, 86
𝐷
121°𝐶
 = 10−0,86
𝐷
121°𝐶
 = 0, 13 𝑚𝑖𝑛
Portanto, o valor de D à 121°C é de 0,13 min
Relacionando o valor de reduções decimais encontrado no item a. e com o valor de D à
121°C encontrado no item b. podemos afirmar que:
𝐹 = γ × 𝐷
𝐹 = 5, 430 × 0, 13
𝐹 = 0, 75 𝑚𝑖𝑛 
Portanto, o valor de F à 121°C é de 0,75 min
Se considerássemos F = 16 min neste processo, obteríamos:
𝐹 = γ × 𝐷
1, 6 = γ × 0, 4
 γ = 4
Ou seja, teríamos 4 reduções de 1 ciclo log. Sabendo que a porcentagem de cada redução
logarítmica é de 90%, obteremos:
1° Redução: 90% de destruição
2° Redução: 99% de destruição
3° Redução: 99,9% de destruição
4° Redução: 99,99% de destruição → Sendo assim, após 4 reduções, teremos 99,99% de
destruição do microrganismo.
T = 98°C → Ombro + log linear T = 110°C → Ombro + log linear
T = 120°C → Log linear + cauda T = 122,5°C → Log linear + cauda
T = 125°C → Log linear + cauda T = 130°C → log linear
Nas temperaturas de 98°C e 110°C podemos observar a formação do ‘ombro’ e
posteriormente a cinética linear. A formação do ombro no início do processo térmico é
caracterizada pelo início mais lento da inativação, que pode ocorrer devido à resistência
inicial do microrganismo; ao meio que está inserido, visto que substrato é o mosto de cana
de açúcar com alta concentração de sólidos solúveis como o açúcar, o que pode dificultar a
transferência de calor no meio; além dos microrganismos apresentarem um elevado número
de moléculas vitais no início do tratamento térmico.
Posteriormente, para as temperaturas de 120°C, 122,5°C e 125°C, observamos
uma alteração na cinética de inativação, passando a caracterizar uma cinética log linear +
cauda.Essa alteração se dá pelo fato dos microrganismos não serem idênticos, possuindo
resistências térmicas distintas. Além disso, a presença de agrupamentos pode atrapalhar a
transferência de calor, diminuindo a taxa de inativação neste caso.
Quando observamos a resistência térmica devemos nos atentar a alguns fatores
principais: o microrganismo envolvido e o meio em que ele está inserido. O Geobacillus
stearothermophilus é conhecidamente um microrganismo termo resistente. De acordo com
as curvas de inativação do G. Stearothermophilus, podemos perceber que há desvios da
cinética log linear, tais como ‘ombro’ e ‘cauda’. Sendo a presença de ‘ombro’ referente à
resistência para que haja a inativação inicialmente, visto que os microrganismos
apresentam um elevado número de moléculas vitais, além do início mais lento de
inativação. A ‘cauda’ está relacionada à adaptação do microrganismo à temperatura, de
forma que passa a apresentar resistência, diminuindo sua taxa de inativação. E por fim, a
130°C verificamos que cinética log linear está presente indicando a inativação de forma
linear dos microrganismos.
Observando o gráfico de inativação à 130, obtemos:
Valor encontrado sendo aproximadamente
D130°C = 0,075 min, obtemos:
𝐹 = γ × 𝐷 
0, 9 = γ × 0, 075
 γ = 12
Sendo assim, em 0,9 min em
aquecimento a 130°C obtemos 9
reduções decimais.
Com os dados que obtemos, devemos realizar a regressão linear para cada uma
das temperaturas, a fim de descobrir seus parâmetros de resistência.
Inicialmente, pegamos valores obtidos de UFC/mL e aplicamos o log N para
descobrir o comportamento da curva. Com o auxílio do excel, conseguimos encontrar o
coeficiente da variável X que será importante para encontrarmos o valor de D a partir da
seguinte relação:
Caso não fosse possível contarmos com o auxílio do excel, poderíamos encontrar o
coeficiente da variável X da seguinte forma:
𝑌 = 𝑎𝑥 + 𝑏 
=𝑎 𝑦2−𝑦1𝑥2−𝑥1
𝐷 = −1 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙 𝑋 
Posteriormente, aplicamos log nos valores de D para descobrirmos Z da mesma
forma:
𝑍 = −1 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙 𝑋 
Sendo assim:
A) Neosartorya fischeri em suco de maçã
Sendo o valor de a = -0,0662
→𝐷 = −1 − 0,0662 𝐷 = 15, 105 𝑚𝑖𝑛
Fazendo isso para todas as temperaturas, teremos os seguintes valores de D e log D:
𝑍 = −1 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙 𝑋 
→𝑍 = −1 −0,1889 𝑍 = 5, 29 °𝐶
B) Neosartorya fischeri em polpa de tomate
Sendo o valor de a = -0,3016
→𝐷 = −1 − 0,3016 𝐷 = 3, 31 𝑚𝑖𝑛
Fazendo isso para todas as temperaturas, teremos os seguintes valores de D e log D:
𝑍 = −1 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙 𝑋 
→𝑍 = −1 −0,1033 𝑍 = 9, 68 °𝐶
Ao observarmos ambos os gráficos, podemos perceber inicialmente a discrepância
entre ambas as inclinações das retas, o que representa que o mesmo microrganismo, no
caso Neosartorya fischeri apresenta valores diferentes de Z em cada um dos substratos,
evidenciando as diferentes resistências térmicas.
Os substratos possuem diversos fatores que podem influenciar neste resultado,
como atividade de água, pH, viscosidade, entre outros fatores. Se compararmos ambas as
retas, verificamos que o microrganismo terá maior resistência térmica no substrato de polpa
de tomate. Isso se deve a menor atividade de água e uma maior viscosidade se
compararmos ao suco de maçã.
Segundo Baglioni, obtemos os seguintes dados:
População inicial 101 UFC/100g
10 _____ 100g
N0 _________ 340g
No = 34 UFC/embalagem
𝐹 = γ × 𝐷 
γ = 𝑙𝑜𝑔(𝑁
0
) − 𝑙𝑜𝑔(𝑁)
𝐹 = 𝑙𝑜𝑔(𝑁
0
) − 𝑙𝑜𝑔(𝑁) × 𝐷 
𝐹 = 𝑙𝑜𝑔(34) − 𝑙𝑜𝑔(10−4) × 𝐷 
𝐹 = 1, 53 − (− 4) × 𝐷
𝐹 = 5, 53 × 𝐷
Aplicando valores obtidos no primeiro item (a):
T = 90°C – D90°C = 3,310 → 0 →𝐹 = 5, 53 × 3, 31 𝐹 = 18, 304 𝑚𝑖𝑛
T = 92°C – D92°C = 1,928 → →𝐹 = 5, 53 × 1, 928 𝐹 = 10, 663 𝑚𝑖𝑛
T = 94°C – D94°C = 1,266 → →𝐹 = 5, 53 × 1, 266 𝐹 = 7 𝑚𝑖𝑛
Para Bacillus coagulans, obtemos os seguintes dados:
D121°C = 0,7s → 0,011 min
12 reduções decimais = γ
𝐹 = γ × 𝐷 
𝐹 = 12 × 0, 011
𝐹 = 0, 132 𝑚𝑖𝑛 
Considerando D90°C = 3,31 minutos e Z90°C = 9,68 °C para N. fischeri
𝑍 = 
 (𝑇
1
−𝑇
2
)
𝑙𝑜𝑔 𝐷
2
 − 𝑙𝑜𝑔 𝐷
1
9, 71 = (121−90)𝑙𝑜𝑔 (3,31) − 𝑙𝑜𝑔 𝐷
1
9, 71 = (31) 0,52 − 𝑙𝑜𝑔 𝐷
121°𝐶
 0, 52 − 𝑙𝑜𝑔 𝐷
121°𝐶
 = (31) 9,71
0, 52 − (31) 9,71 = 𝑙𝑜𝑔 𝐷121°𝐶 
𝑙𝑜𝑔 𝐷
121°𝐶
 = 0, 002 𝑚𝑖𝑛
Do item c, obtemos:
→γ = 𝑙𝑜𝑔(34) − 𝑙𝑜𝑔(10−4) γ = 5, 53
𝐹 = γ × 𝐷
𝐹 = 5, 53 × 0, 002
𝐹 = 0, 012 𝑚𝑖𝑛
Desta forma, podemos perceber que FN.fischeri é menor que o FB.coagulans para a
temperatura de 121°C. Desta forma, concluímos que o processo térmico está adequado. A
existência deste microrganismo no produto final pode estar relacionada ao armazenamento
e transporte.
Para realizarmos um processo térmico adequado na temperatura de 110°C
precisamos estabelecer quais dos contaminantes será nosso microrganismo alvo.
Considerando as temperaturas médias de 23°C a 26°C e as características do nosso
produto (pH 3,8), devemos considerar como microrganismo alvo Alicyclobacillus, visto que
se trata de um microrganismo mesófilo ácido tolerante.
Dados:
20000 embalagens/turno
Pune para mesófilos = 10-6 → (Nf)
102 ——— 1 mL
N0 ——— 1000 mL
N0 = 105 esp/embalagem
γ = 𝑙𝑜𝑔(𝑁
0
) − 𝑙𝑜𝑔(𝑁)
γ = 𝑙𝑜𝑔(105 ) − 𝑙𝑜𝑔(10−6)γ = 5 − (− 6)
γ = 11 (𝑟𝑒𝑑𝑢çõ𝑒𝑠 𝑙𝑜𝑔𝑎𝑟í𝑡𝑚𝑖𝑐𝑎𝑠)
𝑍 = 
 (𝑇
1
−𝑇
2
)
𝑙𝑜𝑔 𝐷
2
 − 𝑙𝑜𝑔 𝐷
1
7, 7 = 
 (𝑇
110°𝐶
−𝑇
95°𝐶
)
𝑙𝑜𝑔 𝐷
95°𝐶
 − 𝑙𝑜𝑔 𝐷
110°𝐶
7, 7 = (110−95)𝑙𝑜𝑔 (8,7) − 𝑙𝑜𝑔 𝐷
110°𝐶
7, 7 = (15) 0,939 − 𝑙𝑜𝑔 𝐷
110°𝐶
 𝑙𝑜𝑔 𝐷
110°𝐶
= − 1, 01
 𝐷
110°𝐶
= 10− 1,01
𝐷
110°𝐶
= 0, 09 𝑚𝑖𝑛
𝐹 = γ × 𝐷
𝐹 = 11 × 0, 09
𝐹 = 1, 08 𝑚𝑖𝑛 
Neste caso, teremos como 10-2 esp/mL
10-2 ——— 1 mL
N0 ——— 1000 mL
N0 = 10
γ = 𝑙𝑜𝑔(𝑁
0
) − 𝑙𝑜𝑔(𝑁)
γ = 𝑙𝑜𝑔(10) − 𝑙𝑜𝑔(10−6)
γ = 1 − (− 6)
γ = 7
𝐹 = γ × 𝐷
𝐹 = 7 × 0, 09
𝐹 = 0, 63 𝑚𝑖𝑛 
Da mesma forma que houve uma redução do N0, obtemos em nosso tratamento térmico a
redução dos valores e Fγ 
Através do gráfico podemos perceber que o valor Z do microrganismo se manteve
constante, pois a inclinação das curvas não foi alterada mantendo a resistência térmica do
microrganismo, o que já era esperado. No entanto, a redução da contagem inicial dos
microrganismos foi o fator essencial para que o tempo F em minutos fosse menor até que
fosse atingido o PUNE.