fatores extrinsecos e intrinsecos

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FATORES INTRINSECOS E 
EXTRINSECOS QUE CONTROLAM O 
DESENVOLVIMENTO MICROBIANO 
NOS ALIMENTOS 
INTRODUÇÃO 
➢A capacidade de sobrevivência ou de 
multiplicação de microrganismos que estão 
presentes em um alimento depende de uma série 
de fatores 
➢Entre esses fatores estão aqueles relacionados 
com características próprias do alimento 
(intrínsecos) e relacionados com o ambiente em 
que o alimento se encontra (extrínseco) 
ECOLOGIA MICROBIANA 
➢Microrganismos utilizam alimentos como fonte 
de nutrientes para o crescimento o que gera a 
deterioração 
➢Deterioração pode ser causada por bactérias, 
fungos filamentosos e leveduras 
➢Durante o processo de deterioração é 
selecionado uma população ou tipo predominante 
de microrganismos 
➢Cada tipo de alimento deteriora-se pela ação de 
um tipo de microrganismo 
➢Ex.: carnes- bactérias- psicotrópicas 
➢Suco de frutas- leveduras 
➢Dos microrganismos presentes no alimento, 
somente uma parte dessa microbiota 
contaminante prolifera o suficiente para causar 
alteração no produto 
➢A ecologia microbiana estuda as alterações 
entre microrganismos entre si e com ecossistema- 
em um ecossistema cada organismo interage com 
outros e com o meio produzindo aliterações 
benéficas ou prejudiciais ao meio 
FATORES INTRÍNSECOS 
ATIVIDADE DE ÁGUA 
➢Microrganismos necessitam de água para sua 
sobrevivência, metabolismo e multiplicação – para 
isso, necessitam da presença de água na forma 
disponível/livre 
➢A água ligada a macromoléculas por forças 
físicas não está livre para agir como solvente ou 
para participar de reações químicas e, portanto, 
não pode ser aproveitada pelos microrganismos 
➢O parâmetro que mede a disponibilidade de 
agua em um alimento denomina-se atividade de 
agua (Aa) 
➢O parâmetro que mede a disponibilidade de 
água em um alimento denomina-se atividade de 
água (Aa) 
➢Define-se atividade de água de um alimento ou 
de uma solução qualquer como sendo a relação 
existente entre a pressão parcial de vapor da água 
contida na solução ou no alimento (P) e a pressão 
parcial de vapor da água pura (Po), a uma dada 
temperatura: 
𝐴𝑎 =
𝑃
𝑃𝑜
 
 
➢Água pura= atividade de água é 1= 
microrganismos não se multiplicam em agua pura 
FUNGOS E BACTÉRIAS X ATIVIDADE DE 
ÁGUA 
➢Bactérias requerem Aa mais altos do que os 
fungos 
➢Bactérias gram negativas são mais exigentes 
que gram positivas em relação à Aa necessária 
➢A maioria das bactérias deteriorantes não se 
multiplicam em Aa inferior a 0,91 
➢bactérias causadoras de toxinfecções 
alimentares como staphylococcus aureus podem 
tolerar Aa até 0,86 
➢fungos podem proliferar em ambientes mais 
secos 
➢Fungos deteriorantes podem se multiplicar em 
Aa de até 0,80 
➢Considera-se 0,60 o valor de Aa limitante para 
multiplicação de qualquer microrganismo 
• Aa:1 = água pura = não se multiplicam 
• Aa: 0,999= existe um mínimo de nutrientes 
• Aa: 0,60 = não há água livre que favoreça 
o metabolismo bacteriano – mas alguns 
fungos podem se reproduzir 
FATORES QUE REDUZEM ATIVIDADE DE 
ÁGUA 
➢Adição de sais, açúcar e outras substâncias 
provoca uma redução do valor de Aa 
➢Remoção da água (desidratação) 
➢Congelamento 
ATIVIDADE DE ÁGUA E ALIMENTOS 
➢Frescos – Aa é superior a 0,95 
DIMINUIÇÃO DA ATIVIDADE DE ÁGUA – 
EFEITOS 
➢Aumento da fase lag do crescimento microbiano 
➢Diminuição da velocidade de multiplicação e do 
tamanho da população microbiana final 
 
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 é sempre menor do que 
quando ela está no estado puro 
𝐴𝑊 =
𝑝
𝑝𝑜
=
𝑃𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑑𝑜 𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 𝑛𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 (𝑎𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜)
𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 𝑑𝑎 á𝑔𝑢𝑎 𝑝𝑢𝑟𝑎
 
 
ISOTERMAS DE SORÇÃO 
➢Gráficos que relacionam a quantidade de água 
de um alimento com sua atividade de água 
➢Varia para cada tipo de alimento e depende: 
estrutura física, composição química e capacidade 
de retenção de água no alimento 
 
ANALISADOR 
➢Analisador de atividade de água 
➢Quanto maior a concentração de solutos menor 
é a atividade de água 
 
POR QUE É IMPORTANTE MEDIR 
ATIVIDADE DE ÁGUA DO ALIMENTO? 
➢Prever o desenvolvimento microbiano 
➢Avaliar as reações químicas e vida de prateleira 
➢Avaliar a estabilidade física 
➢Projetar a embalagem – proteção contra 
umidade ambiental 
➢Analisar a transferência de umidade entre 
ingredientes 
➢Considerar o intercambio de umidade com o 
meio ambiente 
➢Predizer a curva de isoterma – umidade vs. 
Atividade de água 
MICROORGANISMOS 
PARTICULARMENTE RESISTENTES A 
BAIXAS AA 
➢Osmofilicos: preicsam de ambiente com baixa 
Aa (como o fornecido por produtos açucarados) 
➢Osmodúticos: suportam, mas não exige 
ambientes com elevada concentração de açúcar 
➢Halofílicos: necessitam de ambientes com 
elevada concentração salina 
➢Halodúricos: suportam ambientes com alta 
concentração de sal 
➢Xerofílicos: possuem afinidade com ambientes 
secos 
 
➢OBS.: S. aureus representa um problema por 
ser halotolerantes e patogênicas- em alimentos 
com muito sal podem se proliferar – cresce em Aa 
abaixo de 0,90 
VALORES MÍNIMOS DE AA PARA 
CRESCIMENTO 
 
 
VALOR DE AA PARA ALGUNS ALIMENTOS 
 
 
UMIDADE RELATIVA DO AR (URA) E AA 
DOS ALIMENTOS 
➢O alimento “troca” de água com o ambiente 
➢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 
microrganismos 
FASES DO CRESCIMENTO DE 
MICRORGANISMOS 
➢Fase lag= fase de adaptação metabólica ao 
novo ambiente- metabolismo celular está 
direcionado para sintetizar enzimas requeridas 
para o crescimento nas novas condições- número 
de indivíduos não aumenta 
➢Fase de crescimento exponencial= plenitude 
das capacidades- meio com suprimentos de 
nutrientes superior as necessidades- número de 
células sobra a cada geração 
➢Fase estacionarias= velocidade de crescimento 
diminui até atingir fase em que o número de novos 
microrganismos é igual ao número de 
microrganismos que morre – causa pode ser 
devido ao acúmulo de metabolitos tóxicos, 
acúmulo de nutrientes e de O2 
➢Fase de declínio ou morte= quantidade de 
microrganismos que morre torna-se 
progressivamente superior aquelas dos que 
surgem 
 
➢Resposta microbiana a baixa atividade de água 
➢Acúmulo de solutos compatíveis 
(osmoprotetores) – confere uma larga 
adaptabilidade aos microrganismos 
➢Prolina 
➢Ions K 
➢Glicina, betaina 
➢Glutamina 
➢Glicerol 
➢Sacarose 
PH 
➢Indicie que indica acidez, neutralidade ou 
alcalinidade de um meio 
 
➢Microrganismos tem valores de pH mínimo, 
ótimo e máximo para multiplicação 
➢Ph favorável para multiplicação= neutralidade 
(6,5-7,5) 
➢Alguns são favorecidos por meios ácidos- ex.: 
bactérias lácticas 
➢Fungos filamentosos (bolores) e e leveduras = 
maior tolerância ao Ph 
➢Bactérias patogenias = mais exigentes 
 
 
PH DESFAVORÁVEL 
 
➢Ph desfavorável: aumento da fase lag: tempo 
necessário para que o pH do meio externo alcance 
sua faixa ótima 
CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTOS 
QUANTO A ACIDEZ 
 
➢Baixa acidez- crescimento microbiano alto, tanto 
de patogênicas quanto de deteriorantes 
➢Acidez- crescimento de leveduras, bolores e 
algumas espécies microbianas como bactérias 
láticas e bacillus 
➢Muito ácidos- desenvolvimento restrito a bolores 
e leveduras 
EFEITOS DO PH NOS MICRORGANISMOS 
➢Alteração da atividade das enzimas 
responsáveis pelas atividades vitais da célula 
➢Afeta transporte de nutrientes para o interior da 
célula 
➢Menor velocidade de crescimento 
➢Membrana citoplasmáticas impermeável aos 
ions H+ e OH- 
➢Afeta capacidadede multiplicação – depende de 
sua capacidade de modificar o pH adverso 
➢Maior gasto de energia para manter Ph 
intracelular 
Desnaturação de proteínas, DNA 
➢pH acido= aminoácido-descarboxilases de 
microrganismos são ativadas (pH perto de 4,0) 
resultando na produção de aminas- essas aminas 
aumentam o pH 
 
➢pH alcalino= ativação de aminacido-
desaminases (pH perto de 8,0) – produzem ácidos 
orgânicos- esses ácidos possuem efeito de 
redução do Ph 
EFEITOS DA EXPOSIÇÃO AO ACIDO NA 
CÉLULA 
➢célula bacteriana tende a ter uma carga residual 
negativa. Assim, compostos ionizados não 
conseguem entrar na célula. 
 
 
➢Pka: valor de pH onde metade do acido esta 
dissociado e a outra metade não 
➢Dissociado: maior dificuldade da penetração do 
acido na célula 
➢Não dissociado: mais facilidade de permear a 
membrana- dentro da célula causa efeito de 
reduzir o pH interno 
➢pH do alimento mais baixo que o Pka= vai estar 
não dissociado 
➢manutenção da homeostase: manter o pH 
interno mesmo quando o pH externo seja baixo 
resposta de tolerância ao acido- ART: indução da 
síntese de proteínas (proteínas do choque acido) 
➢resposta cruzada ao estresse: células 
submetidas a inicialmente ao estresse osmótico 
responderam melhor ao estresse acido 
➢como impedir? Escolher adequadamente o 
método de conservação 
POTENCIAL DE OXIDAÇÃO- REDUÇÃO 
➢Facilidade com a qual o substrato ganha ou 
perde elétrons 
➢Quando um elemento ou composto perde 
➢elétrons → oxidado 
Quando um elemento ou composto ganha elétron 
→ reduzido 
➢Quando os elétrons são transferidos de um 
composto para o outro, uma diferença de potencial 
é criada entre esses dois compostos.➔ Volts(V) 
ou milivolts(mV) 
➢Quando mais oxidada: + positivo o potencial de 
oxi-redução 
➢Quanto mais reduzida: + negativo o potencial de 
oxi redução 
MICRO-ORGANISMOS AERÓBIOS 
➢valores de Eh positivos (oxidantes) 
➢entre +350 e +500mv 
➢maioria dos bolores, leveduras oxidativas e 
bactérias que deteriorizam alimentos, algumas 
espécies de patogênicas (ex.: bacillus) 
MICRO-ORGANISMOS ANAERÓBIOS 
➢valores de Eh negativos (redutores); 
➢inferior a -150mV 
ANAERÓBICOS FACULTATIVOS 
➢Multiplicam-se igualmente em condições de 
aerobiose ou anaerobiose 
O POTENCIAL REDOX DE UM ALIMENTO 
DEPENDE: 
Da composição; 
➢ Da capacidade de balanceamento, isto é, da 
resistência do alimento em modificar o Eh; 
 ➢Da tensão de oxigênio da atmosfera em contato 
com o alimento; 
 ➢Do acesso que a atmosfera tem ao alimento 
(embalagens com diferentes permeabilidades ao 
oxigênio, embalagem a vácuo, atmosfera 
modificada). 
 
 
ALIMENTOS DE ORIGEM VEGETAL 
➢Entre +300 e +400 mV 
➢Deterioração por bactérias aeróbicas e fungos 
➢Bactérias aeróbicas e bolores 
CARNES 
➢Carnes em grandes pedaços: - 200 mV 
➢Moídas: + 200 mV 
➢Obs: cortar a carne- aumenta a superfície de 
contato- mais expostos a microrganismos 
PRESENÇA DE OXIGÊNIO 
➢A presença de oxigênio é mais inibitória ou até 
mesmo 
letal a bactérias anaeróbias pois essas não 
possuem as 
➢enzimas: 
• Catalase: decompõe H2O2 
• Superóxido Dismutase: remove o radical 
superóxido- evita acumulo de produtos 
tóxicos as células 
 
Importâncias na conservação de alimentos 
➢ Determinante para desenvolvimento de 
diferentes tipos de micro-organismos. 
➢Por exemplo, pode-se utilizar embalagens 
impermeáveis ao oxigênio, o uso de vácuo, 
atmosfera com gases inertes para se controlar 
determinados grupos de micro-organismos 
➢Enlatados- ambiente anaeróbico favorece a 
multiplicação de bactérias esporuladas, 
anaeróbicas ou anaeróbicas facultativas 
PRESENÇA DE NUTRIENTES 
PRINCIPAIS ELEMENTOS QUÍMICOS 
PARA CRESCIMENTO DAS CÉLULAS 
➢Carbono, nitrogênio, fósforo e enxofre. 
 MICRO-ORGANISMOS 
HETEROTRÓFICOS 
 ➢usam compostos orgânicos como principal 
fonte de carbono. 
MICRO-ORGANISMOS AUTOTRÓFICOS 
➢ usam CO2 como principal e única fonte de 
carbono 
NUTRIENTES NECESSÁRIOS PARA 
MULTIPLICAÇÃO MICROBIANA 
• Água 
• Fonte de energia- CHO, Lipídios 
• Fonte de Nitrogênio: aminoácidos 
• Vitaminas 
• Sais minerais (reações enzimáticas) 
➢Os nutrientes que estão contidos nos alimentos 
selecionam os micro-organismos capazes de 
crescer. 
 ➢Isso se dá de acordo com a capacidade de 
hidrolisar o substrato que forma o alimento. 
➢Ex. Margarina 🡪 micro-organismo lipolítico 
capaz de hidrolisar lipídios. 
FATORES ANTIMICROBIANOS NATURAIS 
➢Substancias com capacidade de retardar ou 
impedir a multiplicação microbiana 
➢Confere estabilidade a alguns alimentos 
CONDIMENTOS 
➢Óleos essenciais (eugenol, alicina, aldeido 
cinâmico, timol, isotimol) 
OVOS 
➢Clara do ovo é rica em lisozima – enzima capaz 
de destruir a parede celular bacteriana- ativa em 
gram positivas 
LEITE 
➢Sistema lactoperoxidase, lactoferrina, lisozima 
ÁCIDOS ORGÂNICOS 
➢Acéticos, lácticos e cítrico 
COMPOSTOS FENÓLICOS 
➢derivados do ácido hidroxicinâmico (ác. p-
coumárico, ferúlico, caféico e clorogênico); 
taninos. 
ESTRUTURAS BIOLÓGICAS 
➢Funcionam como barreira ou obstáculo para a 
penetração de microrganismos as partes 
perecíveis dos alimentos (parte que contêm 
nutriente) 
➢Servem como barreira mecânica 
➢Ex.: cascas, arroz, peles, pelos, películas 
 
 
FATORES EXTRÍNSECOS 
➢Propriedades do meio ambiente que afetam 
alimentos e microrganismos 
TEMPERATURA 
➢Fator ambiental mais importante 
Mínimo de -35 graus e máximo de 90 graus 
CLASSIFICAÇÃO 
➢Micro-organismos psicrófilos (crescem de 0 °C a 
20°C; ótima 10-15°C) 
➢ Micro-organismos mesófilos (mín. 5 a 25 °C, 
máx. 40 a 50°C; ótima 25-40°C) 
➢ Micro-organismos termófilos (mín. 35 a 45 °C, 
máx. 60 a 90°C; ótima 45-65 °C) 
➢ Micro-organismos psicrotróficos (≤ 5°C; 
crescem 0-7°C; ótima: 20-30°C) 
 
Não se desenvolve abaixo da mínima e acima da 
máxima 
 
 
 
ZONA DE PERIGO 
➢Entre 15 e 50 graus 
➢Temperatura onde há possibilidade de ocorrer 
maior crescimento microbiano 
CHOQUE/ESTRESSE CAUSADO PELO 
CALOR 
➢Os micro-organismos são capazes de adaptar a 
tratamentos brandos de diferentes maneiras: 
• Composição da membrana celular 
(aumento da insaturação e comprimento 
de Ácidos graxos)🡪 garante a fluidez da 
membrana 
• Acúmulo de osmólitos🡪 
proteger/estabilizar enzimas da ação do 
calor 
• Bacillus, Clostridium: produzem 
endospóros 
• Proteínas do choque térmico 
UMIDADE DO AMBIENTE 
➢A umidade do ambiente de estocagem dos 
alimentos interfere com a Aa dos mesmos. 
➢Alimento em equilíbrio com a atmosfera: 
Umidade relativa de Equilíbrio = Aa x 100 
➢Alimentos com Aa baixa podem absorver 
umidade do ambiente(Ex. biscoito, farinhas, 
alimentos desidratados, carnes e peixes salgados, 
etc.) 
➢Alimentos com Aa alta podem perder água para 
o ambiente (Ex. frutas e hortaliças in natura, 
carnes frescas, pães, etc). 
COMPOSIÇÃO GASOSA DO AMBIENTE 
➢Fator determinante do micro-organismo que irá 
crescer 
➢Uso de atmosfera modificada: oxigênio é total ou 
parcialmente substituído por outros gases: co2- 
embalagens a vácuo 
PRESENÇA DE OXIGÊNIO 
 ➢micro-organismos aeróbios 
AUSÊNCIA DE OXIGÊNIO 
➢ micro-organismos anaeróbios 
 
 
FATORES IMPLÍCITOS 
➢Interações entre os micro-organismos 
➢Nem todo micro-organismo que contamina o 
alimento irá deteriorá-lo 
➢Fatores implícitos se relaciona-se com as 
populações de micro-organismo e interações que 
proporcionam o crescimento ou não no alimento. 
 
1. ESTÍMULO AO CRESCIMENTO 
-Produção de metabólitos (vitaminas, hidrólise de 
polissacarídeos, proteínas e lipídeos) 
- Mudanças no pH, Eh, aw 
- Degradação de substâncias inibidora 
2. INIBIÇÃO DO CRESCIMENTO - 
ANTAGONISMO 
- Competição por nutrientes, por sítios de adesão 
- Produção de substâncias inibidoras (ácidos 
orgânicos, antibióticos, peróxido de hidrogênio, 
bacteriocinas) 
- Mudanças no ambiente como pH e Eh 
MICROBIOTADO ALIMENTO 
BACTÉRIAS LÁCTICAS 
➢ produz ácido láctico, bacteriocinas que inibem 
ou eliminam determinados micro-organismos 
patogênicos. 
LEVEDURAS 
➢consomem os ácidos orgânicos dos alimentos 
fornecendo condição para a multiplicação de 
micro-organismos que são inibidos pela acidez. 
STAPHYLOCOCCUS AUREUS E 
CLOSTRIDIUM BOTULINUM 
➢são maus competidores e não se desenvolvem 
em alimentos que apresentam elevadas 
contagens de outros micro-organismos. 
TEORIAS DAS BARREIRAS 
➢Tecnologia de Barreiras/Teoria dos Obstáculos/ 
Conceito de Obstáculos de Leistner 
➢Diversos fatores e técnicas são empregados 
simultaneamente no controle de micro-organismos 
em alimentos ( Liestner, 1980). 
 
➢Obstáculos agem como barreiras de modo a 
impedir que os micro-organismos encontrem 
condições favoráveis ao seu desenvolvimento 
e/ou produção de toxinas. 
➢Para cada tipo de alimento os obstáculos 
diferem em quantidade e intensidade para garantir 
estabilidade e segurança.