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Análises Físico-químicas e Microbiológicas de Alimentos NÃO PODE FALTAR QUÍMICA DA ÁGUA Raquel Allen Garcia Barbeto Siqueira PRATICAR PARA APRENDER Você já parou para pensar o quanto a água é importante no âmbito alimentar? Imagine aquela fruta que você mais gosta: fresca e suculenta. Não é tão fácil fazer com que ela chegue assim ao consumidor final. Em algum momento, você pensou que a quantidade de água influencia nesses aspectos? E que a diminuição da quantidade dessa água livre pode diminuir os riscos de contaminação desses alimentos? Pois é! A compreensão da química dos alimentos no ramo da microbiologia alimentar agrega um universo de possibilidades na atuação profissional. São várias áreas, podendo o profissional atuar nas análises de alimentos e nos controles de qualidade. A água é a substância mais abundante da natureza e representa um componente essencial para manutenção e sobrevivência dos seres vivos e microrganismos. A atividade de água (Aa) é um dos parâmetros intrínsecos mais importantes na conservação dos alimentos, tanto no aspecto biológico como nas transformações físicas que ocorrem. Os estudos desta unidade permitem prepará-lo para o mercado de trabalho no ramo alimentício. Dessa forma, serão apresentadas: a estrutura da água e do gelo, propriedade solvente, umidade e atividade de água. Você, aluno, também aprenderá os padrões de água para consumo humano, e como identificar a importância dos conhecimentos sobre a estrutura, função e influência da água e padrões de qualidade. Por fim, aprenderá a aplicar o conhecimento adquirido no estudo em situações próximas da realidade profissional. Para auxiliar no processo de conhecimento, será apresentada uma situação hipotética que visa aproximar os conteúdos teóricos à prática. Uma grande fábrica de produtos alimentícios do interior do seu estado teve, nesse último ano, um aumento significativo na perda de seus produtos por deterioração dos alimentos utilizados como matéria-prima. O preparo desses alimentos, quase sempre, seguia rigorosos procedimentos operacionais estabelecidos pelos órgãos regulamentadores, bem como as boas práticas de fabricação (BPF). No entanto, após o ocorrido e a perda de toneladas de alimentos, o diretor da empresa, preocupado com a situação, determinou que os procedimentos realizados no período em que ocorreram as perdas fossem analisados. Para tal análise, os profissionais biomédicos e farmacêuticos do setor foram incumbidos de realizar testes, a fim de determinar quais fatores levaram às deteriorações. Suponha que você é um desses profissionais designados para essas análises. Você e os demais profissionais da equipe observaram que os alimentos prejudicados foram frutas, laticínios e carnes utilizadas na produção de diversos subprodutos. Após essa verificação, foi possível concluir que a maioria dos alimentos apresentavam aumento da atividade de água (Aa). Você deverá apresentar ao seu diretor quais fatores poderiam ter ocasionado esse aumento de Aa e, ainda, como a deterioração poderia ter sido evitada. O que você deverá descrever nessa apresentação? Para ajudá-lo a resolver esta situação, em cada seção desta unidade você aprenderá sobre os principais assuntos envolvendo a química dos alimentos. Este conteúdo fornecerá a base para entender as propriedades da água e sua importância na microbiologia alimentar. Parabéns pelo excelente passo que você está dando, continue assim! Ao final, terá valido muito a pena. CONCEITO-CHAVE ESTRUTURA DA ÁGUA E DO GELO A água, conhecida quimicamente como H2O, é uma molécula de estrutura dipolar formada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio, unidos por ligações covalentes (Figura 1.1). O hidrogênio apresenta carga parcialmente positiva (H+), enquanto o oxigênio apresenta carga parcialmente negativa (O-). ao se aproximarem, as moléculas de água interagem com outras moléculas iguais, formando pontes de hidrogênio, que são ligações facilmente rompidas e mais fracas quando comparadas às ligações covalentes. Essa interação molecular forma um arranjo semelhante ao tetraédrico, e na sua forma líquida, em temperatura ambiente, a água consegue formar, em média, 3 a 4 pontes de hidrogênio com outras moléculas de água. Além disso, a água é encontrada na natureza em três estados: sólido, líquido e gasoso. ASSIMILE A diferença entre ligações covalentes e não-covalentes está relacionada à energia de dissociação, que é a energia necessária para romper essas ligações. De modo geral, as ligações covalentes são mais fortes se comparadas às não-covalentes e necessitam de maior energia para serem rompidas. Na fase sólida, um volume de água comporta menos moléculas do que esse mesmo volume na fase líquida, assim a densidade do gelo (estado sólido da água) é menor do que a densidade da água líquida. No gelo, cada molécula está fixa no espaço, constituindo ligações de hidrogênio com, no máximo, 4 outras moléculas, formando uma estrutura de mosaico cristalino (Figura 1.2). Esse arranjo é mais “aberto” quando comparado aos demais arranjos das moléculas de H2O líquida, isso explica o fato de o gelo ser menos denso do que a água, com capacidade de flutuar. Para cada estado físico da matéria a molécula de água sofre diferentes rearranjos estruturais. No estado líquido, diferentemente do estado sólido, as ligações de hidrogênio são desfeitas e refeitas muito rapidamente, o que garante a fluidez da água. No estado gasoso as moléculas não estão unidas por essas ligações, sendo encontradas, portanto, de maneira individual, conforme a Figura 1.2. A água é considerada uma molécula polar, pois dois átomos unidos por ligações covalentes podem atrair elétrons que participam da ligação, o polo positivo de uma molécula atrai o polo negativo de outra, construindo ligações eletrostáticas. A natureza polar e a capacidade de formar pontes de hidrogênio permite que a água seja uma molécula com grande poder de interação, com a capacidade de dissolver uma grande quantidade de substâncias no estado sólido, líquido e gasoso, por isso a água é considerada solvente universal. PROPRIEDADES SOLVENTES DA ÁGUA E INTERAÇÕES COM OUTRAS SUBSTÂNCIAS Como dito anteriormente, a água possui propriedades capazes de dissolver uma grande variedade de substâncias. Embora seja conhecida como solvente universal, é importante ressaltar que não são todas as substâncias que a água consegue dissolver. Por exemplo, a água é um bom solvente para substâncias com carga elétrica positiva e negativa, principalmente substâncias chamadas hidrofílicas, que são aquelas que se misturam facilmente em água por possuírem afinidade com ela. Mas as substâncias que não são atraídas por moléculas de água, conhecidas como hidrofóbicas, têm pouco efeito sobre elas. Um exemplo prático nesse sentido seria lavar uma panela suja de óleo utilizando apenas água. Já tentou fazer isso? Ou retirar a oleosidade do rosto apenas com água? Isso não é possível devido às propriedades químicas da água e do óleo serem diferentes. Eles não se misturam. Existe uma regra simples, mas muito importante, na química conhecida como “semelhante dissolve semelhante”, ou seja, substâncias químicas de estrutura semelhante conseguem se dissolver devido às características química comuns; entretanto as substâncias diferentes, não conseguem se misturar. Assim, basta utilizar um sabão ou detergente (sabonete, no caso do rosto), que possuem estrutura química semelhante ao óleo, para retirar a oleosidade da panela ou do rosto. Alguns conceitos sobre soluções são extremamente importantes para a compreensão da disciplina e serão descritos a seguir: Soluto: é a substância que se dissolve em um solvente. Normalmente está em menor quantidade. Exemplo: Sal de cozinha. Solvente: é a substância utilizada para dissolver o soluto. Normalmente está em maior quantidade. Exemplo: água, álcool. Solução: é a mistura de duas ou mais substâncias, e podem ser classificadas como homogêneas– quando se misturam totalmente (uma fase) ou heterogêneas – quando não se misturam (mais de uma fase). Diluição: é a solução que teve sua concentração diminuída, adicionando-se um solvente. Concentração: é a razão entre a quantidade de soluto e o volume do solvente. Ao adicionarmos uma colher de areia em um copo com água, percebemos que ambos não se misturam e os cristais de areia se depositam ao fundo do copo - a essa solução chamamos heterogênea, ao passo que, se misturarmos uma colher de açúcar em um copo com água, o açúcar dilui-se totalmente no solvente. Nessa última situação, não vemos nenhum cristal depositado - a essa solução chamamos homogênea (Figura 1.3). EXEMPLIFICANDO Diluição é um conceito muito importante que fará parte da sua rotina profissional. Será muito comum receber amostras biológicas e necessitar diluí-las. Normalmente, em laboratório, utilizamos bastante o soro fisiológico, que é uma solução de 0,9% de NaCl e diluímos conforme os protocolos adotados. Nesse caso, o soro fisiológico é o solvente da solução preparada. Outro exemplo clássico de solução homogênea é o cloreto de sódio (NaCl) que facilmente se dissolve em água. O mosaico cristalino do sal é mantido pelas forças de atração eletrostáticas entre os íons. As moléculas dipolares da água são fortemente atraídas para os íons Na+ e Cl– quando o cloreto de sódio é exposto à água (Figura 1.4). Além disso, a água também dissolve muitos compostos orgânicos simples e neutros, como açúcares, os álcoois, os aldeídos e as cetonas e também substâncias que incluem tanto o grupo hidrofílico como o grupo hidrofóbico, conhecidos como compostos anfipáticos. Os arranjos micelares das moléculas anfipáticas formam a base da membrana plasmática das células. EFEITOS DOS SOLUTOS NA ESTRUTURA DA ÁGUA E DO GELO Ao adicionarmos um determinado soluto não-volátil a uma solução, observamos que essa substância pode causar algumas modificações no meio em que se encontra. Propriedades coligativas é o nome dado às quatro propriedades da água que estudam os efeitos promovidos pelo soluto ao ser dissolvido em uma solução. São estas as propriedades: - Crioscopia – diminuição do ponto de congelamento. - Ebulioscopia – aumento do ponto de ebulição. - Tonoscopia – diminuição da pressão de vapor. - Osmoscopia – aumento da pressão osmótica. Um exemplo de alteração na estrutura da água pelo soluto ocorre quando adicionado um soluto não-volátil de 1,00 g em 1.000 g de água. À pressão de 1 atmosfera, diminui o ponto de congelamento da água (formação do gelo), de 0 ºC para -1,86 ºC; eleva o ponto de ebulição de 100 ºC para 100,543 ºC e produz aumento da pressão osmótica. A pressão osmótica ocorre com a passagem do solvente de um lado para o outro, através de uma membrana semipermeável, partindo da solução menos concentrada para a mais concentrada. Posteriormente discutiremos outras importantes propriedades da água no âmbito da microbiologia alimentar. ATIVIDADE DE ÁGUA (Aa), DIFERENCIAÇÃO ENTRE UMIDADE E Aa Fatores intrínsecos e extrínsecos são condições que afetam o crescimento bacteriano. Nessas condições, os microrganismos crescem e se multiplicam, seja no organismo, causando doenças, ou nos alimentos, culminando na sua deterioração, bem como provocando infecção e/ou intoxicação alimentar. Contudo, alguns desses fatores podem ser controlados pelo profissional manipulador de alimentos, adotando boas práticas de fabricação (BPF) e seguindo as normas dos órgãos regulamentadores, tornando o alimento desfavorável para o crescimento de microrganismos, como será discutido mais adiante, na Unidade 4. Os fatores intrínsecos estão relacionados a características físico-químicas do próprio alimento. Dentre outras, podemos citar: - Acidez. - Atividade de água. - Composição química. - Estrutura biológica do alimento. Os fatores extrínsecos estão relacionados ao ambiente em que esses alimentos se encontram: - Umidade relativa (UR). - Composição gasosa. - Temperatura. Apesar de serem fatores diferentes, ainda há muita confusão no que diz respeito às diferenças entre atividade de água e umidade. A Aa refere-se à quantidade de água do próprio alimento, ao passo que a umidade é a quantidade de água no ambiente em que esses alimentos se encontram. No entanto, existe uma correlação entre a Aa de um alimento e a umidade relativa (UR) do ambiente. Quando há baixa Aa e alta UR, os alimentos podem absorver a umidade do ambiente: ↓ Aa + ↑ UR = susceptível à contaminação ↑ Aa + ↓ UR = susceptível à contaminação ↓ UR = Barreira contra a proliferação microbiana ↓ Aa = Barreira contra a proliferação microbiana Alimentos susceptíveis à contaminação microbiana devem ser armazenados em condições de baixa umidade. O aumento da umidade não apenas piora os riscos de contaminação como também pode causar a desidratação dos alimentos. Você já deve ter percebido que, quando deixamos determinados alimentos expostos ao ambiente, eles endurecem, pois perdem água para o meio. Um exemplo disso é o pão francês. De um dia para o outro, ele perde grande quantidade de água e gradativamente vai se tornando mais rígido. Essas alterações causadas pelo ambiente precisam ser controladas pelo profissional, a fim de garantir que essas modificações não ocorram no alimento. INFLUÊNCIA DA ÁGUA EM ALIMENTOS Como todo ser vivo, os microrganismos também precisam de água para sobreviver e se reproduzir. A atividade de água (Aa), como já citamos, é um parâmetro intrínseco utilizado para avaliar a quantidade de água livre (não ligada) presente no alimento. A água livre está disponível no alimento e pode ser usada pelos microrganismos. Quanto mais água livre, mais perecível esse alimento se torna. Já a água ligada não se encontra disponível, pois está em ligação com as macromoléculas presentes no alimento, assunto que veremos na Seção 2. Diferente dos fungos, que precisam de menos água para se desenvolverem, as bactérias têm preferência pelos alimentos com maior Aa. Para calcular a atividade de água livre em um alimento é utilizada a seguinte fórmula: Aa = P/P0 P: Pressão de vapor de água sobre o alimento em uma dada temperatura. P0: Pressão de vapor da água pura na mesma temperatura. Os valores de Aa variam de 0 a 1, sendo a atividade de água pura = 1,0. Quanto mais próximo de 1,0, maior a chance de contaminação, ou seja, mais perecível é o alimento. A adição de sal (salga) ou açúcar em determinados alimentos é uma das formas de conservação, pois aumentam a pressão osmótica e promovem a redução da Aa. Portanto, alimentos como os doces, peixes e/ou carnes salgadas têm menor chance de proliferação bacteriana quando comparados a outros alimentos. Outras formas de conservação são: desidratação e congelamento, de carnes, por exemplo, bem como o método de concentração, como, por exemplo, o leite condensado. Microrganismos com Aa ≤ 0,60 são microbiologicamente estáveis. O Quadro 1.1 apresenta alguns alimentos e o nível de perecibilidade: PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO Que precisamos de água para sobreviver você já sabe. Mas, você sabia que existem padrões definidos pela organização mundial de saúde (OMS) sobre a qualidade da água que bebemos? Esses padrões servem para analisar se a água é adequada para consumo ou não. Vejamos a seguir alguns critérios de exigência adotados pela OMS para a água ser considerada potável: - Possuir aspecto transparente e límpido. - Não possuir cheiro ou gosto. - Não possuir microrganismos patogênicos. - Não possuir substâncias acima do permitido que possam causar prejuízos à saúde humana. - A água que chega às nossas residências passa por um tratamento prévio e, posteriormente, é encaminhada às redes de abastecimento. Todos os parâmetros utilizados para monitoramento da qualidade da água são avaliados: - Cor – a alteração nesse parâmetro indica possível contaminação. - Odor – a água não pode conter cheiro. - Turbidez – nos valores de aceitaçãopara consumo humano, águas turvas sugerem contaminação. - pH – o valor limite está entre 6,5 e 8,5. - Coliformes Totais – indicação de contaminação, provável contato com dejetos animais. - Coliformes Fecais – indicação de contaminação, provável contato com dejetos animais. - Metais – indicação de contaminação por metais pesados na água. - Não-metais – padrões definidos para utilização de não-metais. Você já teve a experiência de ligar a torneira e a água sair turva e com coloração quase branca? Reparou que, aos poucos, ela vai voltando ao normal e se tornando límpida? Isso ocorre devido à adição de cloro no processo de esterilização da água. Esse é um importante passo na destruição de microrganismos. Nas unidades de tratamento de água, o cloro e o ozônio são fundamentais para controle de microrganismos patogênicos que podem causar danos à saúde. Diversas doenças podem ser transmitidas através da água contaminada, entre elas: cólera, esquistossomose, febre tifoide, disenteria bacteriana, amebíase, hepatite A, ascaridíase (lombriga), rotavírus, toxoplasmose, entre outras. Por isso, sempre que estiver em algum lugar onde a água não seja potável, lembre-se sempre de fervê-la. Essa é uma das formas de destruir os microrganismos e evitar a contaminação. Além disso, mantenha sempre a caderneta de vacinação em dia para conferir imunidade duradoura contra a maioria das doenças. REFLITA Até hoje, milhares de pessoas morrem vítimas de doenças transmitidas através do consumo de água contaminada. Em países onde os programas públicos de saúde não são eficazes, a população vive à mercê dessas moléstias. O tratamento adequado da água e a adoção de medidas higiênico-sanitárias são essenciais para o controle dessas doenças. Já parou para pensar que, no nosso país, ainda existem regiões onde as pessoas consomem água dos rios? Como você imagina que seja o grau de pureza dessas águas? Estamos chegando ao final desta seção. Espero que você tenha conseguido assimilar todo o conteúdo. Caso tenha alguma dúvida, você pode retomar a qualquer momento. O que acha de realizarmos alguns exercícios para melhor fixação do conteúdo? Vamos lá? FAÇA VALER A PENA Questão 1 A água que chega às nossas residências passa por um tratamento prévio e, posteriormente, é encaminhada às redes de abastecimento. Todos os parâmetros utilizados para monitoramento da qualidade da água são avaliados cuidadosamente com o objetivo de garantir a segurança da água consumida. Segundo a OMS, qual das alternativas é um dos parâmetros para a água ser considerada potável? a. Possuir cheiro ou gosto. b. Possuir microrganismos patogênicos. c. Possuir substâncias. d. Possuir aspecto transparente. e. Possuir gosto adocicado. Questão 2 A água é uma molécula de extrema importância para a sobrevivência humana. Sem água, os seres vivos jamais conseguiriam realizar seus processos metabólicos, transporte de nutrientes, regulação térmica, filtração renal, entre outros papéis cruciais que a água cumpre no nosso organismo. Observe as afirmativas a seguir sobre a água e julgue-as como verdadeiras (V) ou falsas (F). ( ) A Aa é um parâmetro que se refere ao ambiente onde o alimento se encontra. ( ) A quantidade de água por si só não influencia na contaminação de alimentos. ( ) A turbidez da água pode indicar uma contaminação na amostra. ( ) Uma das formas de diminuir a Aa é adicionando açúcar nos alimentos. Assinale a alternativa que representa a sequência correta. a. F - F - V - F. b. F - V - F - V. c. F - F - V - V. d. V - V - F - F. e. V - F - V - F. Questão 3 Soluções são formadas através da adição de um soluto (normalmente em menor quantidade) a um solvente (normalmente em maior quantidade). A água é considerada solvente universal, devido à sua propriedade de diluir uma grande quantidade de substâncias. Analise as afirmativas a seguir acerca das soluções: I- Ao misturarmos água e óleo, obtemos uma fase, portanto uma solução homogênea. II - Ao misturarmos água e areia obtemos duas fases, portanto uma solução heterogênea. III - Ao misturarmos água e açúcar obtemos uma fase, portanto uma solução homogênea. IV - Ao misturarmos água, sal e areia, obtemos três fases, portanto uma solução homogênea. Assinale a alternativa correta. a. Apenas as afirmativas II e III estão corretas. b. Apenas as afirmativas I, II e III estão corretas. c. Apenas as afirmativas II e IV estão corretas. d. Apenas as afirmativas III e IV estão corretas. e. Apenas as afirmativas I e II estão corretas. REFERÊNCIAS ALBERTS, B. et al. Biologia Molecular da célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. BIANCHI, J. C. A.; ALBRECHT, C. H.; MAIA, J. D. Universo da química. 1. ed. São Paulo: FTD, 2005. CHIARELLI, G. Microbiologia, higiene e segurança. s.l.: Uniasselvi, 2018. HUBER, W.; TÁPIA, M. Água para o consumo humano e os controles exigidos. Disponível em: https://bit.ly/33vvbKL. Acesso em: 18 jan. 2021. LEHNINGER, A. L. Princípios de Bioquímica. 5. ed. São Paulo: Sarvier, 1989. FOCO NO MERCADO DE TRABALHO QUÍMICA DA ÁGUA Raquel Allen Garcia Barbeto Siqueira SEM MEDO DE ERRAR Vamos retomar alguns conceitos importantes para a resolução dessa situação problema? A atividade de água é um parâmetro que mede a quantidade de água livre presente no alimento. Esse parâmetro é medido através de um cálculo e o valor máximo obtido é 1,0. Quanto mais próximo disso o alimento estiver, maior a quantidade de Aa, logo, maior a possibilidade de contaminação microbiana. Na situação em questão, para que você elabore o relatório para seu diretor, você deverá pontuar que o aumento de atividade de água detectado pelos profissionais nos produtos analisados pode ter sido ocasionado pelo aumento da umidade no ambiente onde esses alimentos se encontravam. Ao checar o ambiente em que esse alimento está inserido, você nota que o local tem alta umidade, o que permite que o alimento retenha água, aumentando a chance de deterioração. Esse fato também deverá ser contemplado no relatório. Para evitar esse problema, você deverá sugerir, ao final do relatório, o uso de métodos aplicáveis para impedir o aumento de Aa, como, por exemplo: controle de UR do ambiente, adição de sal ou açúcar, desidratação e congelamento, que são alguns exemplos de metodologias utilizadas, pois todas essas técnicas interferem na concentração de água do alimento. AVANÇANDO NA PRÁTICA ANALISANDO A QUALIDADE DA ÁGUA Vamos supor agora que você é o diretor e não mais o analista da mesma indústria de alimentos da como na Situação Problema anterior. Agora, os profissionais lhe entregaram os resultados da análise da qualidade da água. Ao observar os dados, você percebe uma inconsistência: os padrões estabelecidos pela OMS estão acima do recomendado: cor, odor e turbidez. Pensando nas alterações apresentadas na água, qual seria a primeira impressão em relação aos tipos de alterações? O que você suporia? É importante ressaltar que um dos parâmetros alterados isoladamente não quer dizer muita coisa, porém o conjunto de dados nos ajuda a considerar algumas possibilidades. O cloro, utilizado para destruir os microrganismos, pode deixar a água com aspecto alterado, no entanto o odor não é alterado. A turbidez alterada é um indicativo de que partículas estão suspensas nessa água. Todos esses parâmetros alterados podem indicar uma coisa: contaminação microbiana. Contudo, outros testes devem ser realizados para a conclusão final. NÃO PODE FALTAR MACRONUTRIENTES DOS ALIMENTOS Raquel Allen Garcia Barbeto Siqueira PRATICAR PARA APRENDER Você já pensou no quanto é importante conhecer a composição dos alimentos? Com certeza você já deve ter feito ou então conhecido alguém que realizou algum tipo de dieta. Antes de qualquer coisa, para conseguir obter bons resultados é indispensável o conhecimento sobre os componentes e as calorias que cada alimento contém, bem como sua importância do ponto de vista metabólico. Afinal, dieta é muito maisdo que matemática com a soma de calorias. Suponhamos que você tenha 70 kcal em uma banana e as mesmas 70 kcal em uma barra de chocolate. Talvez passe pela sua cabeça que a troca seria interessante, já que ambos apresentam a mesma quantidade de calorias. Porém, metabolicamente falando, eles são completamente diferentes. A quantidade de gorduras, açúcares e outros componentes fazem com que a banana seja a opção mais nutritiva e saudável. Compreende porque a composição dos alimentos está presente no nosso dia a dia e precisa ser levada a sério? Nesta seção, você será capaz de reconhecer a importância dos elementos orgânicos presentes nos alimentos: carboidratos – mais conhecidos como açúcares; lipídeos – óleos e gorduras; proteínas e aminoácidos - que são sua matéria prima, e também, as reações que ocorrem nos alimentos. Os lipídeos são moléculas extremamente importantes que desempenham funções essenciais no organismo, como, por exemplo: reserva energética, composição das membranas celulares, produção de hormônios sexuais, entre outras. Conhecer a função dos lipídios e como eles agem no organismo, assim como as outras macromoléculas, é imprescindível para todos os profissionais de saúde que atuam direta ou indiretamente com alimentos. Afinal, tudo o que comemos pode refletir no bom ou mau funcionamento do organismo dos nossos pacientes. Os estudos desta seção permitem preparar o aluno para o mercado de trabalho no ramo alimentício ou outras áreas da saúde, como análises clínicas, por exemplo. Por isso, serão apresentados os carboidratos, lipídeos e proteínas. Você também aprenderá as reações que ocorrem nos alimentos e, por fim, poderá aplicar o conhecimento adquirido em situações próximas da realidade profissional. Para auxiliar no processo de aprendizagem, será apresentada uma situação hipotética que visa aproximar os conteúdos teóricos da prática profissional. O paciente H. B. F, sexo masculino, 29 anos, com IMC 40, deu entrada no pronto socorro do hospital central com sintomas de cansaço, dores fortes de cabeça e tontura. Após avaliação clínica, o médico solicitou alguns exames de sangue e uma tomografia da cabeça. Após receber os resultados da tomografia que indicavam uma placa de ateroma e alterações no perfil lipídico no sangue, o médico prescreveu os cuidados home care e encaminhou o paciente a um endocrinologista. Suponhamos que você seja o profissional de plantão trabalhando no laboratório. Qual a relação de IMC alto com alteração no perfil lipídico? Qual possível patologia foi desencadeada nesse caso? E ainda, quais os riscos em ter uma placa de ateroma? Para o ajudar a resolver essa situação, em cada seção desta unidade você aprenderá sobre os macronutrientes presentes nos alimentos. Continuemos os estudos no mundo dos macronutrientes. Vamos lá? CONCEITO-CHAVE Macronutrientes são nutrientes que necessitamos em grandes quantidades: carboidratos, lipídeos e proteínas. O aumento do consumo desequilibrado de alimentos ricos em sódio, açúcar refinado e gorduras saturadas pode contribuir para a prevalência de doenças metabólicas, como: hipertensão arterial, diabetes mellitus (tipo II) e obesidade, respectivamente. EXEMPLIFICANDO Macronutrientes são nutrientes que necessitamos em grandes quantidades: carboidratos, lipídeos e proteínas, enquanto os micronutrientes (minerais e vitaminas) carecemos em quantidades menores. CARBOIDRATOS Certamente, quando falamos em carboidrato muitas pessoas associam aos doces e massas, certo? No entanto, veremos nesta seção que diversos outros alimentos fazem parte desse grupo. Para começarmos, vamos entender primeiramente o que são os carboidratos e qual a sua classificação. Os carboidratos, conhecidos também como hidratos de carbono, amido, açúcar ou glicídios, são as biomoléculas mais abundantes e importantes da Terra, sendo indispensáveis para o processo de obtenção de energia. Eles são classificados como poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas, e apresentam na sua estrutura química átomos de carbono e moléculas de água, assim como também podem apresentar íons de fósforo, nitrogênio e enxofre. Existem basicamente três classes de carboidratos e a classificação varia com o tamanho da cadeia de sacarídeos. A palavra sacarídeo, em grego, significa “açúcar”, eis o porquê de muitas pessoas associarem os carboidratos aos doces. Conheça a seguir as classes dos carboidratos: - Monossacarídeos: açúcares simples, unidade monomérica. - Oligossacarídeos: são formados pela junção de 2 - 10 unidades de monossacarídeos. - Polissacarídeos: polímeros de açúcar com mais de 20 unidades monoméricas. ASSIMILE Macromoléculas são também conhecidas como polímeros, constituídos de muitas unidades menores, os monômeros. Por exemplo: as proteínas são polímeros de aminoácidos, os polissacarídeos são polímeros de monossacarídeos, e assim por diante. Existem ainda algumas moléculas chamadas glicoconjugados que são moléculas híbridas compostas de carboidrato e outros macronutrientes, como os lipídios e as proteínas. Carboidrato + lipídio formam os Glicolipídeos, que participam da comunicação intracelular e estão presentes na membrana plasmática das células animais. Carboidrato + proteína, formam as Glicoproteínas, que são produzidas durante as modificações pós-traducionais, como, por exemplo, os anticorpos. Abordaremos a seguir cada uma dessas classes de carboidratos. MONOSSACARÍDEOS Os monossacarídeos (CnH2nOn) são açúcares simples que possuem esqueleto de três a sete carbonos e quimicamente podem ser aldose – quando o grupo carbonil, formado por ligações duplas entre o carbono e o oxigênio, está na extremidade da cadeia -, ou cetose – quando o grupo carbonil está em qualquer outra posição da cadeia (Figura 1.5). Os principais monossacarídeos são: - Triose: C3H6O3 – Três carbonos. - Tetrose: C4H8O4 – Quatro carbonos. - Pentose: C5H10O5 - Cinco carbonos. - Hexose: C6H12O6 – Seis Carbonos. - Heptose: C7H14O7 – Sete carbonos. Na Figura 1.5 podemos observar dois carboidratos trioses (três carbonos), um do grupo aldose e um do grupo cetose. Os grupos carbonil estão demarcados em verde. Os monossacarídeos do tipo Pentose e Hexose são os mais importantes do grupo. As pentoses, moléculas formadas por 5 carbonos (C5H10O5), correspondem aos grupos dos ácidos nucleicos: DNA (ácido desoxirribonucleico) e RNA (ácido ribonucleico); e as hexoses são moléculas formadas por 6 carbonos C6H12O6, representadas pela molécula de glicose, frutose e galactose (Figura 1.6): - Glicose – é a principal forma de obtenção de energia para as células; quando degradada é convertida em moléculas de adenosina trifosfato, conhecidas como ATP. Encontrada em cereais e hortaliças. - Frutose – é o açúcar presente nas frutas e no mel de abelhas. A frutose é responsável por promover o sabor adocicado das frutas. - Galactose – é o açúcar que encontramos no leite. OLIGOSSACARÍDEOS Os oligossacarídeos são formados a partir de 2 até 10 unidades de monossacarídeos unidos entre si através das ligações glicosídicas. O grupo mais abundante dos oligossacarídeos são os dissacarídeos. Os dissacarídeos são moléculas formadas pela junção de duas unidades de monossacarídeos. No Quadro 1.2, veremos alguns exemplos de dissacarídeos. Você já ouviu falar em um distúrbio conhecido como intolerância à lactose? A lactose é o açúcar encontrado no leite, formado pela junção de glicose e galactose. Quando o organismo não consegue produzir ou produz em menor quantidade a enzima responsável pela quebra da lactose, desenvolve-se a intolerância. Como consequência, o indivíduo apresenta diarreia, cólicas e distensão abdominal por não conseguir digerir a lactose. A sacarose é um carboidrato formado por glicose e frutose, encontrado na cana de açúcar e na beterraba, através do qual é produzido o açúcar branco refinado. Todos os doces e produtos a partir do açúcar branco são derivados da sacarose. A maltose é o açúcar encontrado nacevada, presente na cerveja que a utiliza como matéria prima. A seguir, abordaremos os polissacarídeos que formam enormes cadeias de carboidratos. POLISSACARÍDEOS Os polissacarídeos, também chamados glicanos, são cadeias longas de carboidratos, formados por centenas e até milhões de moléculas de monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas. Podem ser de origem animal (glicogênio) ou vegetal (amido, celulose e fibras). Quando os polissacarídeos são degradados, são quebrados em diversas moléculas monoméricas de glicose. Os alimentos que compõem esse grupo de carboidratos são: pães, batata, mandioca, farinha, arroz, entre outros. Dizemos que esses alimentos possuem alto índice glicêmico, uma vez que são constituídos por centenas de moléculas de glicose. O glicogênio é o principal polissacarídeo de armazenamento energético em células animais. Quando a necessidade do organismo é maior que a oferta de glicose no sangue, o glicogênio é ativado e degradado, liberando uma grande quantidade de glicose na corrente sanguínea. Alguns polissacarídeos também possuem função estrutural, como é o caso da celulose – que reveste a parede celular das plantas - e da quitina – presente no exoesqueleto dos artrópodes. As fibras alimentares são polímeros de 3 ou mais monossacarídeos e não são digeríveis, por não sofrerem ação enzimática. A função delas é auxiliar na formação do bolo fecal. De maneira geral, as fibras são encontradas em vegetais e farelos, banana verde, cevada, vagem, abobrinha, grãos integrais e oleaginosas, frutas, hortaliças, leguminosas, sementes, aveia, grãos integrais, cereais integrais, entre outros. A celulose é um exemplo de polissacarídeo que possui material fibroso e é encontrada nas plantas, sementes e cascas de frutas. LIPÍDIOS Já experimentou cozinhar sem adicionar nenhum tipo de gordura? Certamente o sabor será afetado. Os lipídios, entre outras funções, ajudam a melhorar o sabor e a consistência dos alimentos. Eles são substâncias orgânicas apolares e insolúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos. Apresentam no esqueleto químico moléculas de carbono, hidrogênio e oxigênio. Os lipídios também têm função energética e possuem 2,23 vezes mais energia quando comparados aos carboidratos. Além da função energética, eles são importantes na composição da membrana plasmática das células, na absorção e transporte de vitaminas lipossolúveis, na produção de hormônios sexuais, entre outras funções. Eles podem ser sólidos ou líquidos à temperatura ambiente, de acordo com a sua origem: Lipídios sólidos – gorduras – origem animal. Lipídios líquidos – óleos – origem vegetal. ÁCIDOS GRAXOS Os óleos e gorduras são constituídos por moléculas de ácido graxo. Os ácidos graxos são compostos por uma longa cadeia carbônica que pode ser classificada como saturada ou insaturada. Ácidos graxos saturados são formados por duplas ligações, e a molécula sofre uma curvatura. Já os ácidos graxos insaturados são formados por ligações simples e a sua estrutura é linear. Gorduras saturadas estão relacionadas ao aumento no nível de colesterol no sangue e gorduras insaturadas estão relacionadas à diminuição, inclusive do colesterol ruim. Isso ocorre devido ao processo de empacotamento que essas cadeias sofrem. As cadeias insaturadas não sofrem esse processo devido às duplas ligações presentes na estrutura. GLICERÍDEOS Os glicerídeos são moléculas lipídicas formadas pelo glicerol (molécula que possui a função de álcool), associado a moléculas de ácidos graxos. Os glicerídeos mais estudados são os triglicerídeos, formados por uma molécula de glicerol associada a três moléculas de ácidos graxos. Você já ouviu falar sobre a hipertrigliceridemia? É uma alteração metabólica que leva ao aumento dos triglicérides sanguíneos e predispõe a doenças cardiovasculares. REFLITA O aumento do consumo desequilibrado de alimentos ricos em sódio, açúcar refinado e gorduras saturadas, pode contribuir para as doenças metabólicas, como hipertensão arterial sistêmica (HAS), diabetes mellitus tipo II e obesidade, respectivamente. Com a correria do mundo moderno, já parou para pensar em como anda a alimentação da população brasileira? CERAS As ceras são moléculas constituídas por um álcool (não glicerol) unidas por uma ou mais moléculas de ácidos graxos. São responsáveis pela formação do cerúmen, que conhecemos como “cera de ouvido”, que protege o conduto auditivo da entrada de microrganismos. Também estão presentes nas plantas, impedindo a perda excessiva de água. ESTERÓIDES Certamente você já ouviu falar do tal colesterol não é mesmo? Será que ele é vilão ou mocinho? Vamos apresentar primeiro o que são os esteróides. Esteróides são moléculas lipídicas formadas por quatro anéis de carbono. São exemplos de esteróides: - Colesterol. - Hormônios sexuais, tais como: estrógeno, progesterona e testosterona. - Hormônios das suprarrenais, tais como: aldosterona e cortisol. O colesterol está presente nas membranas plasmáticas das células, é o precursor dos hormônios sexuais e da glândula suprarrenal e também auxilia na emulsificação da gordura através dos sais biliares. Ele é produzido no fígado e transportado no sangue na forma de LDL (lipoproteína de baixa densidade), também conhecido como “colesterol ruim”. O colesterol também serve de base para a produção do HDL (lipoproteína de alta densidade). Essa molécula é conhecida por limpar o sangue e transportar o colesterol presente na corrente sanguínea até o fígado, por isso é conhecida como “colesterol bom”. Quando o LDL está em excesso e o HDL abaixo, o LDL sofre um processo de oxidação e começa a se depositar nas paredes dos vasos sanguíneos, causando a aterosclerose. A obstrução do calibre do vaso sanguíneo ocasionado pela aterosclerose pode levar ao IAM (infarto agudo do miocárdio) e ao AVC (acidente vascular cerebral). Por isso, é muito importante que o consumo de alimentos ricos em gorduras seja moderado, pois o colesterol é o “mocinho” quando em quantidades normais, mas pode se tornar indesejado quando em excesso. FOSFOLIPÍDIOS Os fosfolipídios são moléculas formadas por uma região polar e duas ramificações apolares. Possuem uma cabeça hidrofílica voltada para o meio externo da célula, por isso é polar, e uma cauda hidrofóbica, que se volta para dentro da célula, apolar. Na membrana plasmática, essa característica é conhecida como anfipática e permite a seletividade do que entra ou sai da célula. Tanto os carboidratos como os lipídeos são extremamente importantes para a saúde e o metabolismo em geral, não é mesmo? Entretanto, o excesso desses macronutrientes podem levar a problemas sérios de saúde, como o diabetes mellitus - quando o excesso é de carboidratos - e a obesidade - quando o excesso é de gorduras (dislipidemia) no sangue. Por isso é necessário um equilíbrio desses nutrientes nos alimentos que consumimos. A seguir, abordaremos outro macronutriente fundamental: as proteínas, cujo nome significa: mais importante. PROTEÍNAS As proteínas são macromoléculas nas quais é expressa a informação genética. São extremamente importantes para as células e constituem em torno de 50% ou mais do seu peso. As proteínas também são polímeros de aminoácidos (unidades monoméricas) e na natureza encontramos 20 aminoácidos diferentes. Os aminoácidos são formados quimicamente por um grupo amino, um grupo ácido carboxílico, um hidrogênio e uma cadeia lateral ligada ao carbono central (Figura 1.8). Peptídeo é o nome dado a pequenas cadeias formadas por aminoácidos diferentes e sequenciais. A união de duas moléculas de aminoácidos é realizada através da desidratação (perda de uma molécula de água) promovida pela ligação entre o grupo ácido carboxílico de um aminoácido e o grupo amino de outro aminoácido. Essa ligação é chamada ligação peptídica, formando uma estrutura dupla chamada dipeptídeo. Quando vários aminoácidos são adicionados a essa cadeia, os chamamos polipeptídeos. E aproteína, propriamente dita, é formada pela junção de mais de 100 unidades de aminoácidos. SAIBA MAIS Faremos uma analogia bastante simples sobre as proteínas para facilitar a compreensão. Imagine-se cozinhando. Sabe aqueles livros de receitas que usávamos antigamente, antes do advento da internet? Imagine que você está fazendo um bolo de chocolate. Na receita você vai usar produtos diferentes: ovos, farinha, achocolatado em pó, margarina, açúcar e fermento. Para a calda utilizará leite condensado e achocolatado. Eis o seu bolo pronto: o livro de receitas é o DNA, onde está contida toda a informação necessária para a produção da proteína, que, na nossa analogia, é o bolo. Os ingredientes são os aminoácidos, parte fundamental para a produção da proteína (bolo). O bolo pronto é a proteína em si. Podemos adicionar uma calda nele? Sim. Lembra das modificações pós-traducionais citadas anteriormente? Adição de carboidratos ou lipídeos associados à proteína. Conseguiu compreender essa analogia? Toda informação necessária para a produção das proteínas está contida no nosso DNA. Ele é transcrito em RNA e é traduzido em proteína. As proteínas apresentam diversas funções, desde atuar na estrutura, como cumprir a função enzimática. O Quadro 1.4 ilustra a função de algumas das proteínas. As proteínas também são classificadas de acordo com a sua forma: - Fibrosas - Globulares A grande maioria das proteínas são globulares e possuem funções dinâmicas e solúveis em meio aquoso. Já as proteínas fibrosas possuem função estrutural e são insolúveis em água. As proteínas também assumem uma conformação especial, dividida em 4 níveis: - Estrutura primária: formada pelo esqueleto de aminoácidos. - Estrutura secundária: com a formação de pontes de hidrogênio, a cadeia assume uma conformação em alfa-hélice (enrolada) ou folhas-beta (esticada). - Estrutura terciária: através das interações entre os aminoácidos a proteína passa a assumir estruturas terciárias, tais como: pontes de hidrogênio, pontes de enxofre, ligações iônicas, forças de Van der Waals e interações hidrofóbicas. - Estrutura quaternária: associação acima de duas cadeias polipeptídicas. Alguns dos alimentos ricos em proteínas são: ovos, carnes, leite e queijo. A seguir, veremos as alterações provocadas nos alimentos. PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS E ESCURECIMENTO NÃO ENZIMÁTICO Cerca de 85% dos alimentos consumidos no Brasil passam por algum tipo de processamento industrial. Os hábitos alimentares na população brasileira mudaram bastante e a correria do dia a dia tem levado ao aumento do consumo de alimentos rápidos, os famosos fast foods. Imagino que você, aluno, na correria diária já tenha vivenciado isso. Uma coxinha aqui, um biscoito recheado ali. Alimentos práticos. Mas, você já se perguntou como é realizado o processamento deles? São diversas etapas desde a chegada da matéria prima à indústria até o produto final que chega ao consumidor. As proteínas também passam por processamento para diferentes produtos industrializados. Entretanto, para que isso seja realizado, é necessário amplo conhecimento das proteínas que se deseja utilizar. Nesse quesito, é importante conhecer aspectos como: Solubilidade → Estrutura química → Forças eletrostáticas → Interações hidrofóbicas → pH → Propriedades interfaciais, entre outras. As proteínas apresentam algumas propriedades durante o processamento dos alimentos: O escurecimento não enzimático é um processo que ocorre nos alimentos, descrito inicialmente pelo bioquímico francês Louis Camille Maillard, que publicou um estudo sobre o que ocorre durante o aquecimento dos alimentos. A reação de Maillard (RM) ocorre quando os aminoácidos e os carboidratos reagem durante o processamento térmico, e promovem uma sequência de reações que culminam no escurecimento dos alimentos, dando-lhes sabor, odor característico e coloração escura. PESQUISE MAIS Para saber mais sobre as reações de Maillard leia: SHIBAO, J.; BASTOS, D. H. M. Produtos da reação de Maillard em alimentos: implicações para a saúde. Revista de nutrição, Campinas, v. 24, 2011. Chegamos ao final desta seção. Espero que você tenha conseguido assimilar todo o conteúdo. Caso tenha alguma dúvida, você pode retomar a qualquer momento. O que acha de realizarmos alguns exercícios para melhor fixação do conteúdo? Vamos lá? FAÇA A VALER A PENA Questão 1 Os carboidratos, também conhecidos como hidratos de carbono, glicídios, amido ou açúcar, são as biomoléculas mais abundantes da Terra e são indispensáveis para o processo de obtenção de energia. Com base em seus conhecimentos sobre os carboidratos, qual dos alimentos a seguir pertence ao grupo dos dissacarídeos? a. Glicose. b. Frutose. c. Galactose. d. Maltose. e. Celulose. Questão 2 Além da função energética, os lipídios são importantes na composição da membrana plasmática das células, absorção e transporte de vitaminas lipossolúveis, produção de hormônios sexuais, entre outras funções. À temperatura ambiente eles podem ser sólidos ou líquidos. Observe as afirmativas a seguir sobre os lipídeos e julgue se verdadeiras (V) ou falsas (F). ( ) Lipídios sólidos – gorduras – origem animal. ( ) Lipídios líquidos – gorduras – origem vegetal. ( ) Lipídios líquidos – óleos – origem vegetal. ( ) Lipídios líquidos – óleos – origem animal. Assinale a alternativa que representa a sequência correta. a. V - F - V - F. b. F - V - F - V. c. V - V - F - F. d. F - F - V - V. e. F - F - V - F. Questão 3 As proteínas são macromoléculas nas quais é expressa a informação genética. São extremamente importantes para as células e são formadas a partir da junção de diversos aminoácidos, unidos através das ligações peptídicas. As interações entre esses aminoácidos dão formato à estrutura da proteína. Analise as afirmativas a seguir acerca das proteínas. I - Para ser considerada uma proteína são necessários mais de 100 aminoácidos. II - Cadeias menores de proteínas são chamadas polissacarídeos. III - As pontes de hidrogênio, pontes de enxofre, ligações iônicas e forças de Van der Waals estão presentes na estrutura terciária. IV - Exemplos de proteínas são: ovos e leite. Assinale a alternativa correta. a. Apenas as afirmativas II e III estão corretas. b. Apenas as afirmativas I, II e III estão corretas. c. Apenas as afirmativas III e IV estão corretas. d. Apenas as afirmativas I, III e IV estão corretas. e. Apenas as afirmativas I e II estão corretas. REFERÊNCIAS ALBERTS, B. et al. Biologia Molecular da célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. BIANCHI, J. C. A.; ALBRECHT, C. H.; MAIA, J. D. Universo da química. 1. ed. São Paulo: FTD, 2005. FABI, J. P. Proteínas nos alimentos. Universidade de São Paulo. São Paulo, 2018. LEHNINGER, A. L. Princípios de Bioquímica. 5. ed. São Paulo: Sarvier, 1989. NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014. PINHEIRO, D. M; PORTO, K. R. A; MENEZES, M. E. S. A química dos alimentos: carboidratos, lipídeos, proteínas, vitaminas e minerais. Maceió: UFAL, 2005. SHIBAO, J.; BASTOS, D. H. M. Produtos da reação de Maillard em alimentos: implicações para a saúde. Revista de nutrição, Campinas, v. 24, 2011. FOCO NO MERCADO DE TRABALHO MACRONUTRIENTES DOS ALIMENTOS Raquel Allen Garcia Barbeto Siqueira SEM MEDO DE ERRAR Vamos retomar alguns conceitos importantes para resolução deste problema? O índice de massa corporal é um parâmetro importante para avaliar a quantidade de massa de um corpo, porém, nem sempre ele sozinho traz valores fidedignos, uma vez que uma pessoa com grande quantidade de massa magra, um atleta por exemplo, pode ter o IMC acima do limite, porém sem excesso de gordura. Contudo, associado a outros dados, o IMC é bastante utilizado. Nesse caso, além do IMC alto, o paciente também apresenta alterações no perfil lipídico, que é chamado dislipidemia. Se o aumento for no colesterol, chamamos de hipercolesterolemia, se for nostriglicérides, hipertrigliceridemia. Essas alterações causadas pelo excesso de gorduras na corrente sanguínea predispõem a doenças cardiovasculares, com risco acentuado para infarto agudo do miocárdio (IAM) ocasionado por uma placa de ateroma. Se esse acúmulo de gordura ocorrer nas veias e artérias cerebrais, o risco é de um acidente vascular cerebral (AVC). AVANÇANDO NA PRÁTICA MACRONUTRIENTES PARA PACIENTES COM DISLIPIDEMIAS Você trabalha em uma fábrica que produz alimentos dietéticos para um determinado público com distúrbios metabólicos. Avaliando a situação-problema anterior, se você fosse produzir um alimento para pacientes com dislipidemias, quais elementos você pensaria em reduzir ou mesmo retirar da fórmula? Pensando em um tratamento, quais alimentos deveriam compor a dieta desse paciente? Faça uma pesquisa e, em seguida, liste no seu caderno alguns alimentos com baixo teor de carboidratos, lipídeos e proteínas e os alimentos que têm esses componentes em excesso, assim será mais fácil resolver esta SP. Pacientes com alterações metabólicas precisam ser acompanhados por profissionais médicos e nutricionistas, a fim de não agravar o quadro. Em princípio, um paciente que tem dislipidemia precisa consumir alimentos pobres em gorduras saturadas, colesterol e gorduras trans, sendo essas algumas opções na hora de criar seu subproduto alimentício. Porém, não é só a gordura: a redução de carboidratos também é muito importante nesses casos. Se o paciente deixa de comer gordura e aumenta o seu consumo por produtos com alto teor de açúcares, ele acabará desenvolvendo outra doença: o diabetes mellitus. Além disso, se o paciente diminui o consumo de carboidratos, o corpo entende que precisa utilizar a gordura como fonte de energia, o que ajudará na perda de peso. Por isso, é essencial que esse paciente siga uma dieta rica em fibras e com baixas concentrações de carboidratos e lipídeos, com verduras e legumes. O consumo de frutas deve ser controlado, na porção diária necessária, já que também apresentam a frutose, um monossacarídeo, que pode aumentar os níveis de carboidratos. As frituras e carnes gordas, assim como os doces, devem ser excluídos do cardápio e as práticas de atividades físicas podem acelerar o processo de emagrecimento. NÃO PODE FALTAR MICRONUTRIENTES DOS ALIMENTOS E ADITIVOS ALIMENTARES Raquel Allen Garcia Barbeto Siqueira PRATICAR PARA APRENDER Caro aluno, na seção anterior aprendemos sobre os macronutrientes, suas funções e o quanto são indispensáveis. Os micronutrientes, ou seja, os minerais e as vitaminas, são elementos químicos igualmente importantes, no entanto necessitamos deles em menor quantidade. Uma característica peculiar em ambos é que não são sintetizados pelo organismo, mas necessitamos ingeri-los através da dieta para mantermos em dia nossas funções biológicas. O que são os minerais? Como eles agem no organismo? Essas e outras dúvidas sanaremos nesta seção. Micronutrientes são elementos nutricionais que necessitamos em menor quantidade para nosso metabolismo. As vitaminas, assim como os minerais, não são sintetizadas pelo organismo, por isso necessitamos ingeri-las através da dieta, a fim de que todas as funções orgânicas não sejam afetadas. Os estudos desta unidade permitem preparar o aluno para o mercado de trabalho no ramo alimentício e também laboratorial. Dessa forma, para auxiliar no processo de conhecimento será apresentada uma situação hipotética que visa aproximar os conteúdos teóricos da prática. Paciente M.M.D, 25 anos, sexo feminino, deu entrada no pronto socorro local apresentando tonturas, fraqueza, perda de apetite, falta de ar e palidez. O médico plantonista solicitou alguns exames de sangue que revelaram: Hemograma com algumas alterações (VCM aumentado), dosagem de vitamina B12 baixa e dosagem de ferro, ferritina e capacidade de ligação ao ferro - normais. Suponhamos que, nesse dia, você seja o profissional de plantão realizando os exames. Os resultados apresentados, bem como os sintomas da paciente, o induzem a qual conclusão diagnóstica? Pensando na reposição dessas vitaminas, quais seriam os alimentos recomendados a que essa paciente ingerisse? Para ajudá-lo a resolver essa situação, em cada seção desta unidade você aprenderá sobre os principais assuntos envolvendo os micronutrientes. Esse conteúdo vai o ajudar a compreender melhor sobre as vitaminas e os minerais. Parabéns por ter chegado até aqui. Vamos em frente! CONCEITO-CHAVE MINERAIS Os minerais são substâncias inorgânicas formadas por íons. Podem ser encontrados na água mineral, bem como em frutas, cereais, verduras, leite, entre outros. Esses elementos podem ser separados em dois grupos de acordo com a necessidade diária: macroelementos (quantidades grandes) e microelementos (quantidades menores): Macroelementos: cálcio, magnésio, sódio, potássio, fósforo, enxofre e cloro são exemplos de macroelementos que requerem grandes quantidades diárias. Necessitamos em torno de gramas/dia. Microelementos: ferro, iodo, zinco e cobre, são exemplos de microelementos que, em geral, funcionam como grupo prostético ou cofatores de enzimas, e são requeridos em menor quantidade, em torno de miligramas ou microgramas/dia. Os minerais são reguladores do metabolismo celular e podem agir de maneiras diferentes. O cálcio (Ca2+), por exemplo, é um mineral que faz parte da composição estrutural dos ossos e dentes e também está envolvido no processo de coagulação. O ferro (Fe2+) é um componente do grupo heme da hemoglobina e faz parte do grupo prostético das enzimas: catalase e citocromo oxidase. ASSIMILE O grupo prostético é um elemento não-proteico ligado à cadeia polipeptídica. Esse grupo é importante para o funcionamento da proteína. O iodo é importante na estrutura dos hormônios tireoidianos. O cobalto é componente da vitamina B12, e por aí vai. O quadro a seguir mostra os principais minerais, função e fonte onde são encontrados: EXEMPLIFICANDO Os minerais também são muito importantes para os atletas. É comum durante as atividades físicas haver perda de água e eletrólitos, como sódio, cloreto e potássio, através do suor. Dessa forma, podem aparecer inclusive algumas cãibras. Por isso, a reposição desses elementos durante os treinos é de suma importância. O consumo equilibrado dos minerais, advindo de fontes como produtos vegetais e animais, normalmente supre as necessidades diárias. No entanto, o excesso de algum deles pode acarretar má absorção de outros, já que a biodisponibilidade dos minerais depende da interferência de fatores diretos e indiretos. A interferência direta está ligada ao metabolismo intestinal desse mineral e aos fenômenos competitivos que ocorrem durante esse processo. Já a interferência indireta ocorre justamente quando um mineral em carência interfere no metabolismo do outro, gerando prejuízo da função desse outro elemento. Por exemplo, o excesso de cálcio diminui a absorção de ferro, fósforo e zinco. Assim como o excesso de ferro afeta a absorção do zinco e o excesso de zinco, afeta a absorção do cobre. Então, cuidado! O equilíbrio desses elementos é essencial para manter a homeostasia do organismo. Tanto os excessos quanto as ausências são muito prejudiciais e podem levar ao acometimento de doenças, como é o caso da anemia ferropriva, ou osteoporose, quando a deficiência é por cálcio, entre outras. Agora que você compreendeu sobre os minerais, abordaremos as vitaminas e suas funções. ASSIMILE Anemia ferropriva é o tipo de anemia causada pela deficiência de ferro. VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS E HIDROSSOLÚVEIS Outro composto essencial para o nosso organismo são as vitaminas. Assim como os minerais, o corpo também não sintetiza vitaminas, por isso precisamos ingeri-las através da dieta. As vitaminas são divididas em dois grupos: os compostos solúveis em água – hidrossolúveis -, e aqueles solúveis em solventes orgânicos apolares – as lipossolúveis. Certamente você já ouviufalar sobre a importância das vitaminas, certo? A seguir, descreveremos o papel de cada uma delas no organismo. VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS – A, D, E, K Vitamina A: participa no processo de adaptação da visão noturna. Vitamina D: participa do metabolismo do cálcio e do fósforo – importante para a formação dos ossos e dentes. Vitamina E: retarda os efeitos do envelhecimento, antioxidante. Vitamina K: participa dos processos de coagulação sanguínea. VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS – VITAMINAS DO COMPLEXO B E VITAMINA C Vitamina B1: participa do metabolismo dos carboidratos. Vitamina B2: necessário para manter a pele e as mucosas saudáveis. Vitamina B3: participa do metabolismo do colesterol. Vitamina B5: participa da produção de imunoglobulinas, mantém a pele e as mucosas saudáveis. Vitamina B6: participa no processo de formação das hemácias. Vitamina B9: participa da formação das hemácias. Vitamina B12: participa da formação das hemácias. Vitamina C: aumenta a resistência imunológica contra infecções, antioxidante. O quadro a seguir exemplifica as principais vitaminas, bem como a fonte em que são encontradas e as disfunções relacionadas à carência dessas vitaminas. EFEITO DO PROCESSAMENTO NO TEOR MINERAL E VITAMÍNICO DOS ALIMENTOS A praticidade encontrada nos alimentos prontos para consumo tem atraído cada vez mais pessoas a esse hábito: substituição de alimentos frescos por industrializados. Você, aluno, certamente já vivenciou isso. O que não paramos para pensar é que diversos processamentos estão por trás desses alimentos impactando na nossa saúde. Embora o processamento seja fundamental para aumentar o tempo de prateleira, ele pode reduzir significativamente o valor nutricional dos alimentos. Alguns fatores podem influenciar a degradação das vitaminas, como: pH, temperatura, umidade e atividade de água. Alguns tratamentos térmicos são utilizados e visam inativar as enzimas responsáveis pela deterioração dos alimentos, como: branqueamento, pasteurização e esterilização. A destruição das vitaminas depende do tempo de processamento térmico a que esse alimento é submetido. Estudos apontam que o cozimento do espinafre a 100 ºC por 3 minutos é suficiente para que haja uma perda de 33% no teor vitamínico. No suco de abacaxi pasteurizado, os estudos mostram uma redução de 28 a 46% no teor de vitamina C e, durante a esterilização da carne de porco, foi observada também uma redução de 66 a 70% de vitamina B12. Esses dados são muito importantes no que diz respeito aos efeitos do processamento na biodisponibilidade dos alimentos. Uma alternativa que muitas empresas vêm adotando é a suplementação de alguns subprodutos para compensar as perdas durante as fases de processamento, como o caso de suplementar com ferro, cálcio e vitaminas diversos produtos alimentícios, entre eles o leite integral. PESQUISE MAIS Para saber mais sobre perdas vitamínicas, leia: SUCUPIRA, N. R. et al. Perdas Vitamínicas Durante o Tratamento Térmico de Alimentos. Ceará: UNOPAR, 2012. Boa parte dos alimentos industrializados são ricos em sódio. O cloreto de sódio ou sal de cozinha é utilizado há bastante tempo com o objetivo de conservar os alimentos. Entretanto, o excesso desse mineral pode levar à hipertensão arterial sistêmica (HAS), conhecida como “pressão alta”, que eleva o risco de infartos e derrames, devido ao fato de o sódio atrair água e promover o aumento da pressão sanguínea. Você já ouviu a frase: “coloca sal embaixo da língua que aumenta a pressão”? É a mais pura verdade. Como dito anteriormente, esses processamentos a que os alimentos são submetidos têm o objetivo de aumentar a vida de prateleira dos alimentos eliminando os riscos de deterioração. No entanto, outros métodos de conservação também são utilizados. A seguir, abordaremos sobre os aditivos alimentares e os impactos para a saúde. ADITIVOS ALIMENTARES Segundo o Ministério da saúde (MS), aditivos alimentares são ingredientes adicionados ao alimento com o objetivo de promover alterações químicas, físicas, biológicas ou sensoriais, gerando mais segurança microbiológica, melhora tecnológica ou no aspecto sensorial, maior prazo de validade, entre outras vantagens. A agência nacional de vigilância sanitária (ANVISA) é o órgão responsável pela aprovação dos aditivos e estabelece os limites de utilização para cada um. Ela também estabelece os códigos INS (International Numbering System), que é o sistema internacional de numeração de aditivos alimentares. Vamos aprender sobre os aditivos mais utilizados e qual a função deles quando adicionados ao alimento. Conservantes: têm o objetivo de impedir ou retardar o crescimento de microrganismos ou ação enzimática que vise deteriorar os alimentos. Estabilizantes: como o próprio nome diz, visa estabilizar soluções e emulsões. Aromatizantes: são utilizados para realçar o sabor e o aroma dos alimentos. Acidulantes: são utilizados para acidificar o alimento, alterando o pH e aumentando o sabor ácido (azedo). Corantes: são aditivos que possuem o objetivo de alterar a cor do alimento. Antioxidantes: têm o objetivo de retardar a oxidação das células, inclusive as células microbianas, sendo adicionados para conservar o alimento. Antiumectantes: são substâncias que reduzem a absorção da umidade pelo alimento. Umectantes: são substâncias que reduzem a perda de umidade do alimento. Edulcorantes: são substâncias com capacidade de adoçar o alimento. Saborizantes: são aditivos utilizados para dar ou melhorar o sabor dos alimentos. Espessantes: são substâncias com capacidade de aumentar a viscosidade dos alimentos. Emulsificantes: são importantes para promover a mistura de substâncias que não se misturam, como, por exemplo: água e óleo. O Quadro 1.8 apresenta alguns exemplos dos aditivos utilizados. REFLITA Muitos aditivos são utilizados na indústria alimentícia. Você já se perguntou quantos aditivos você ingere por dia com a sua dieta? Investigue. Faça uma relação dos alimentos industrializados que você possui o hábito de consumir e pesquise os aditivos utilizados, bem como os efeitos na saúde. Tenho certeza que você repensará sua alimentação. Nos últimos anos, diversos estudos mostraram as reações adversas associadas aos aditivos que vão desde alergias e alterações comportamentais a efeitos carcinogênicos. A maior preocupação é com a saúde infantil, já que são as crianças as mais susceptíveis a essas reações. É muito comum que crianças que começam a consumir alimentos diferentes apresentem algum tipo de alergia alimentar. Vale ressaltar que os aditivos assumem um papel fundamental na produção e conservação de alimentos, no entanto é fundamental que haja maior preocupação quanto aos riscos toxicológicos da ingestão diária dessas substâncias. Chegamos ao final desta seção. Espero que você tenha conseguido assimilar todo o conteúdo. Caso tenha alguma dúvida, você pode retomar a qualquer momento. FAÇA VALER A PENA Questão 1 Os minerais são substâncias inorgânicas formadas por íons. Podem ser encontrados na água mineral, bem como em frutas, cereais, verduras, leite, entre outros. Esses elementos podem ser agrupados em dois grupos de acordo com a necessidade diária: macroelementos (quantidades grandes) e microelementos (quantidades menores). Sobre os minerais, assinale a alternativa correta. a. O cálcio é um exemplo de macroelemento. Os macroelementos: cálcio, magnésio, sódio, potássio, fósforo, enxofre e cloro, são requeridos em grandes quantidades diárias. São exemplos de microelementos: Ferro, iodo, zinco e cobre, são exemplos de microelementos requeridos em menor quantidade. b. O ferro é um exemplo de macroelemento. c. O sódio é um exemplo de microelemento. d. O zinco é um exemplo de macroelemento. e. O sódio é uma vitamina. Questão 2 Assim como os minerais, o corpo também não sintetiza vitaminas por isso precisamos ingeri-las através da dieta. As vitaminas são divididas em dois grupos: os compostos solúveisem água (hidrossolúveis) e aqueles solúveis em solventes orgânicos apolares (lipossolúveis). Observe as afirmativas a seguir sobre a água e julgue se verdadeiras (V) ou falsas (F). ( ) Somente as vitaminas A, B12, C e K fazem parte das vitaminas hidrossolúveis. ( ) As vitaminas do complexo B fazem parte das hidrossolúveis. ( ) A vitamina C é lipossolúvel. ( ) As vitaminas A, E, D e K são lipossolúveis. Assinale a sequência correta. a. F - V - V - V. b. F - V - F - V. c. V - F - V - F. d. V - V - F - F. e. F - F - V - V. Questão 3 Segundo o Ministério da saúde (MS), aditivos alimentares são ingredientes adicionados aos alimentos com o objetivo de promover alterações químicas, físicas, biológicas ou sensoriais, gerando mais segurança microbiológica, melhora tecnológica ou no aspecto sensorial, e maior prazo de validade. Sobre os aditivos, assinale qual alternativa refere-se a uma substância com capacidade de adoçar o alimento. a. Conservantes. b. Espessantes. c. Edulcorantes. d. Antiumectantes. e. Saborizantes. REFERÊNCIAS ALBERTS, B. et al. Biologia Molecular da célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. ANVISA. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Aditivos alimentares. Disponível em: https://bit.ly/33tELhn. Acesso em: 10 mai. 2021 BIANCHI, J. C. A.; ALBRECHT, C. H.; MAIA, J. D. Universo da química. 1. ed. São Paulo: FTD, 2005. LEHNINGER, A. L. Princípios de Bioquímica. 5. ed. São Paulo: Sarvier, 1989. NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014. PINHEIRO, D. M; PORTO, K. R. A; MENEZES, M. E. S. A química dos alimentos: carboidratos, lipídeos, proteínas, vitaminas e minerais. Maceió: UFAL, 2005. POLÔNIO, M. L. T.; PERES, F. Consumo de aditivos alimentares e efeitos à saúde: desafios para a saúde pública brasileira. Cad. Saúde Pública [online], Rio de Janeiro, v. 25, n. 8, pp 1653-1666, 2009. SUCUPIRA, N. R. et al. Perdas vitamínicas durante o tratamento térmico de alimentos. Ceará, UNOPAR, 2012. FOCO NO MERCADO DE TRABALHO MICRONUTRIENTES DOS ALIMENTOS E ADITIVOS ALIMENTARES Raquel Allen Garcia Barbeto Siqueira SEM MEDO DE ERRAR Para resolver esta situação problema (SP), é importante relembrar alguns conceitos sobre as vitaminas. Sabemos que elas são fundamentais para o bom funcionamento do organismo. A ausência de algumas vitaminas desencadeia diferentes impactos na saúde. A SP proposta mostra uma paciente que apresenta sintomas clássicos de anemia: tonturas, fraqueza, perda de apetite, falta de ar e palidez. Quando comparamos os sintomas com os exames realizados, percebemos que as alterações apresentadas corroboram, especialmente nas alterações do hemograma e na deficiência de vitamina B12, validada no exame de sangue. A anemia megaloblástica é a causa mais provável para essa SP, uma vez que a deficiência de vitamina B12 está relacionada a esse tipo de anemia. Além da suplementação dessa vitamina, a paciente pode repor esse déficit através de alimentos como carnes, ovos e laticínios, que são ricos em vitamina B12. AVANÇANDO NA PRÁTICA ANALISANDO O TEOR DE MINERAIS DOS ALIMENTOS Vamos supor agora que você trabalha em uma indústria de alimentos. Os métodos de conservação usuais não têm resolvido o problema da vida de prateleira de alguns alimentos, que tem se reduzido drasticamente. Você submete os alimentos a uma análise do teor de minerais e descobre que, mesmo com as concentrações altas de conservantes, eles ainda estão susceptíveis à contaminação. Pensando em todos os aditivos utilizados na indústria de alimentos, qual seria a outra classe que poderia ser adicionada na tentativa de exercer uma atividade sobre os microrganismos e aumentar a conservação desses alimentos? O ácido ascórbico (vitamina C) é um antioxidante que, entre outras funções, pode ser utilizado para inibir o crescimento de microrganismos. Eles podem ser adicionados aos alimentos e, juntamente com os conservantes, aumentar o tempo de prateleira dos alimentos. NÃO PODE FALTAR ÁGUA EM ALIMENTOS Raquel Allen Garcia Barbeto Siqueira PRATICAR PARA APRENDER Caro aluno, conforme já discutimos anteriormente, a água é extremamente importante para os processos biológicos. Do ponto de vista dos alimentos, a água pode estar disposta de duas maneiras: água livre e a água ligada. A água livre, como o próprio nome diz, está disponível, ou seja, está pouco ligada aos outros componentes do alimento, e poderá servir como meio de crescimento para microrganismos, levando à deterioração dos alimentos. A água ligada está ligada a outros componentes dos alimentos, por isso a chance de contaminação por meio de reações bioquímicas é reduzida. Diante disso, é importante a análise laboratorial da quantidade de água total do alimento (umidade) e o teor de água livre (atividade de água). Nesta seção, apresentaremos as formas de mensurar a química dos alimentos através das análises práticas em laboratório. Os estudos desta unidade permitem prepará-lo para o mercado de trabalho no ramo alimentício. Dessa forma, serão apresentadas: a determinação da umidade em alimentos, avaliação da atividade de água, determinação de isotermas e análise de água para abastecimento. Por fim, poderemos aplicar o conhecimento adquirido no estudo em situações próximas da realidade profissional. Para auxiliar no processo de conhecimento, será apresentada uma situação hipotética que visa aproximar os conteúdos teóricos à prática. Uma fábrica de produtos alimentícios de São Paulo recebeu a visita da vigilância sanitária para auditoria anual, como de praxe. No entanto, dessa vez, foi diferente. Ao adentrar nos ambientes da empresa, os fiscais notaram que o local onde o alimento era preparado e armazenado estava com aumento de umidade. A empresa foi notificada a adequar aos padrões sanitários em até 30 dias, ou teria que pagar uma multa e, ainda, corria o risco de ter de encerrar suas atividades. No entanto, após o ocorrido, o diretor da empresa, preocupado com a situação, determinou que todo o ambiente fosse analisado. Para tal análise, os profissionais biomédicos e farmacêuticos do setor foram incumbidos de realizar testes nos alimentos, e o chefe de manutenção foi acionado, a fim de determinar quais os fatores que levaram ao aumento de umidade do ambiente. Suponha que você tenha sido um desses profissionais que fizeram essas análises. Você e os demais profissionais da equipe, notaram que o ar condicionado estava vazando água, gotejando e deixando a parede completamente molhada. Além disso, os testes realizados nos alimentos identificaram aumento da atividade de água em 70% deles. Você deverá apresentar ao seu diretor quais fatores poderiam ter ocasionado esse problema. O que você comporá em seu relatório? Para ajudá-lo a resolver essa situação, em cada seção desta unidade, você aprenderá sobre os principais assuntos envolvendo a química dos alimentos. Esse conteúdo vai o ajudar em diferentes análises alimentares. Parabéns pelo excelente passo que você está dando, continue se esforçando e seja um profissional diferenciado. CONCEITO-CHAVE DETERMINAÇÃO DE UMIDADE EM ALIMENTOS Quando falamos em umidade, qual é a primeira coisa que lhe vem à cabeça? Pensamos logo no nosso banheiro, ou algumas paredes que sempre retêm umidade. Já percebeu que o excesso de umidade, em alguns casos, predispõe o crescimento de bolores e outros microrganismos? Será que isso ocorre nos alimentos? Vamos tratar da influência da umidade nos alimentos, a importância e os métodos de detecção e quantificação. Vamos lá? A umidade é um fator extrínseco relativo ao ambiente em que o alimento se encontra. A determinação da umidade do alimento é uma das primeiras análises a ser realizada, e a forma de obter esse valor é através do método de perda por dessecação a 105ºC, em estufa. Para essa técnica, é necessário pesar de 2 a 10 gramas de amostra pulverizada, que pode ser realizada com pistilo e graal. Em seguida, o preparadodeve ser deixado na estufa por 3 horas. Por fim, é retirado da estufa, resfriado em dessecador e pesado. ASSIMILE Pulverizar é quando a amostra é macerada e reduzida a pó. Utilizamos esse método para diversos materiais sólidos, como, por exemplo, os biscoitos. EXEMPLIFICANDO Como exemplo de produto pulverizado, podemos citar o biscoito de maisena que, ao ser macerado e preparado para a análise, é reduzido a pó (pulverizado). É importante repetir essas etapas de aquecimento e resfriamento até o peso se apresentar constante, sempre anotando os resultados obtidos. Em seguida, deve-se aplicar o valor à fórmula. Pi = Peso inicial da amostra (g) Pf = Peso final da amostra (g) Esse tipo de análise é bastante prático, fácil de implantar e de baixo custo. Dessa maneira, não exige muitos equipamentos e a análise, em si, é tranquila. Porém, quando submetemos o alimento a esse tipo de análise, é importante que você compreenda que podem surgir algumas variáveis. O quadro a seguir, ilustra algumas variáveis dessa técnica que podem afetar os resultados. Uma forma de contornar o problema é a utilização de técnicas com temperatura mais baixa e vácuo, possibilitando resultados mais fidedignos. Vale ressaltar que o recipiente com a amostra, também chamado cápsula, deve ser medido antes e anotado seu peso para, posteriormente descontar, do peso final. DETERMINAÇÃO DA ATIVIDADE DE ÁGUA A atividade de água (aw) é um parâmetro que avalia a quantidade de água livre no alimento. Essa aw pode sofrer reações, especialmente quando causadas por microrganismos, já que quanto maior a atividade de água, mais perecível e suscetível à contaminação esse alimento está. A atividade de água pode ser verificada com a seguinte fórmula: aw = Atividade de água P = Pressão de vapor da amostra Po = Pressão de vapor de água pura A água pura, sem nenhum tipo de soluto adicionado, possui um valor máximo de 1,0. Sendo assim, a atividade de água dos alimentos será sempre abaixo de 1,0, uma vez que todos os alimentos possuem solutos na composição. Alimentos com atividade de água inferior a 0,6 são considerados microbiologicamente seguros. SAIBA MAIS Para saber mais sobre os alimentos e os seus respectivos valores de atividade de água, veja a Tabela 1.2, da Unidade 1 Seção 1 deste livro. É importante que seja mensurada a temperatura durante a análise, pois ela modifica a aw. Quanto maior a temperatura, maior a aw do alimento. Para determinarmos a atividade de água, podemos utilizar um medidor, conforme a Figura 2.2. A aw é medida por métodos indiretos, já que não há nenhum equipamento que consegue mensurar de forma direta. A atividade de água é medida quando a água da amostra equilibra-se com a água na fase de vapor de uma câmara de leitura. Dois tipos diferentes de instrumentos para essa medição estão disponíveis no mercado: o primeiro utiliza tecnologia de ponto de orvalho por espelho resfriado e o segundo, sensores por resistência elétrica ou capacitância. ISOTERMAS A quantidade de água nos alimentos varia de acordo com o equilíbrio higroscópico desenvolvido entre as pressões de vapores de água interna ao alimento e do ambiente em que ele se encontra. Esse equilíbrio manifesta-se através das curvas conhecidas como isotermas ou curvas dessorção. À medida que o alimento entra em contato com a umidade, ele pode ganhar ou perder água. As isotermas podem ser de dois tipos: • Isotermas de adsorção – quando o alimento ganha água. • Isotermas de dessorção – quando o alimento perde água. Dentre as alterações provocadas pelo teor de água, podemos incluir: crescimento microbiano, atividade enzimática, escurecimento não-enzimático, oxidação de lipídeos, crescimento de fungos e leveduras e alterações físicas. A imagem a seguir ilustra o aumento dessas reações frente ao aumento de atividade de água nos alimentos. As isotermas são obtidas através de dois métodos: • Medida de pressão parcial de vapor de água ou da umidade relativa de equilíbrio da amostra. • Medida do teor de umidade de amostra em equilíbrio com a umidade relativa do sistema. O primeiro método exige medidores de atividade de água, já para o segundo é necessária apenas uma balança analítica e que haja o controle da umidade relativa (UR) no ambiente. Esse procedimento também é conhecido como método dos dessecadores, e consiste em quantificar gravimetricamente a variação que ocorre no peso da amostra, após o equilíbrio com o microambiente que a envolve. Esse microambiente poderá ser criado, utilizando-se dessecadores, ou outro recipiente de fácil manuseio, contendo soluções saturadas de sal, ácido sulfúrico ou glicerol. Cada solução apresenta um grau de ajuste de UR que pode ser obtido variando as concentrações e temperaturas. Os alimentos utilizados para análises devem ser preparados através de coleta por amostragem. Na obtenção de isotermas de adsorção, os alimentos deverão ser desidratados em temperaturas não muito altas, a fim de evitar alterações. Para isotermas de dessorção típicos de alimentos perecíveis, a amostra deverá ser hidratada antes de ser exposta às soluções saturadas. Para quantificação das isotermas, existem algumas equações empíricas que correlacionam os dados experimentais das isotermas de sorção de materiais biológicos. Na tabela a seguir, encontram-se os modelos de isotermas. ANÁLISE DE ÁGUA PARA ABASTECIMENTO Outro método que analisamos é a água para abastecimento. A qualidade da água está fortemente relacionada à segurança alimentar, por isso a água também passa por rigorosos processos analíticos a fim de manter o padrão de qualidade. A seguir, os parâmetros analisados: • Análise microbiológica – a água potável não deve possuir microrganismos, exceto a bactéria E. coli, que representa o grupo dos coliformes. No entanto, o Ministério da Saúde estabelece que a contagem padrão não exceda 500 unidades formadoras de colônia (UFC) por 1 ml de amostra. A presença desses microrganismos pode indicar uma contaminação fecal, por fezes de humanos ou animais, ou ainda, contaminação por esgoto. • Análise físico-química – cor, turbidez, cloro, pH, odor e sabor. A coleta do material para análise microbiológica deve ser feita por profissional paramentado com os devidos EPIs. O recipiente em que será coletado deverá estar identificado externamente, bem como deverá ser estéril na parte interna. A amostra será encaminhada ao laboratório e deverá ser direcionada ao setor de bacteriologia. Os testes de identificação serão realizados e os resultados expressos em UFC/ml. A seguir, podemos observar um quadro com as principais doenças transmitidas pela água contaminada. REFLITA Você já parou para pensar em quanto a contaminação da água pode afetar sua saúde? E quanto à água utilizada para produção de alimentos? A contaminação da água é um problema de saúde pública. Os métodos de descontaminação são estratégias para levar água potável a toda a população. Qual a abrangência do tratamento de água no Brasil? Para as análises físico-químicas é verificado, entre outros parâmetros: • Alcalinidade total - através da titulação com ácido sulfúrico. • Gás carbônico livre - através da titulação com hidróxido de sódio. • Cloretos - através da titulação com nitrato de prata. • Dureza total – através da titulação com EDTA. PESQUISE MAIS Para conhecer o passo a passo de cada técnica envolvida nas análises físico-químicas e microbiológicas dos alimentos, acesse o manual prático de análise de água da FUNASA (Fundação Nacional de Saúde, 2006). Chegamos ao final desta seção. Esperamos que você tenha conseguido assimilar todo o conteúdo. Lembre-se que você pode voltar e revisá-lo a qualquer momento. FAÇA A VALER A PENA Questão 1 A determinação da umidade é importante para garantirmos a segurança do alimento. É um fator extrínseco, relacionado ao ambiente em que esse alimento se encontra. Para determinarmos a umidade, qual equipamento é utilizado? a. Estufa. Estufa é a respostacorreta, pois a determinação da umidade do alimento é uma das primeiras análises a ser realizada e a forma de obter esse valor é através do método de perda por dessecação a 105ºC em estufa. A resposta geladeira está incorreta, pois não há como chegar a 105ºC. A autoclave utiliza calor úmido, o que alteraria a análise. O analisador de água não faz a análise de umidade. O condensador não é utilizado nesse tipo de análise. b. Geladeira. c. Autoclave. d. Analisador de água. e. Condensador. Questão 2 A atividade de água (aw) é um parâmetro que mensura a quantidade de água livre presente no alimento. Essa aw pode sofrer reações, especialmente aquelas causadas por microrganismos, já que quanto maior a atividade de água, mais perecível e suscetível à contaminação está esse alimento. Com base nos seus conhecimentos sobre atividade de água, assinale a alternativa correta. a. A atividade de água é analisada por métodos diretos de captação de água livre. b. A temperatura não é influenciada durante a análise. c. Alimentos com atividade de água inferior a 0,6 são considerados microbiologicamente seguros. A água pura, sem nenhum tipo de soluto adicionado, possui um valor máximo de 1,0. Sendo assim, a atividade de água dos alimentos será sempre abaixo de 1,0, uma vez que todos os alimentos possuem solutos na composição. Portanto, a resposta correta é: alimentos com atividade de água inferior a 0,6 são considerados seguros. d. Existe apenas um instrumento de análise disponível. e. A atividade de água pouco influencia na segurança do alimento. Questão 3 A quantidade de água nos alimentos varia de acordo com o equilíbrio higroscópico desenvolvido entre as pressões de vapores de água interna ao alimento e do ambiente em que ele se encontra. Esse equilíbrio manifesta-se através das curvas conhecidas como isotermas, ou curvas de sorção. Analise as afirmativas a seguir acerca das isotermas. I. Isotermas de adsorção – quando o alimento ganha água. II. Isotermas de dessorção – quando o alimento perde água. III. Isotermas de adsorção – quando o alimento perde água. IV. Isotermas de dessorção – quando o alimento ganha água. Assinale a alternativa correta. a. Apenas as afirmativas I e II estão corretas. A quantidade de água nos alimentos varia de acordo com o equilíbrio higroscópico desenvolvido entre as pressões de vapores de água interna ao alimento e do ambiente em que ele se encontra. Esse equilíbrio manifesta-se através das curvas conhecidas como isotermas, ou curvas de sorção. À medida que o alimento entra em contato com umidade, ele pode ganhar ou perder água. Portanto, a resposta correta é: isotermas de adsorção – quando o alimento ganha água; isotermas de dessorção – quando o alimento perde água. b. Apenas as afirmativas II e III estão corretas. c. Apenas as afirmativas III e IV estão corretas. d. Apenas as afirmativas I e III estão corretas. e. Nenhuma das alternativas está correta. REFERÊNCIAS BOLSAN, R. C. Bromatologia. Santa Maria: UFSM, Colégio ag. De Frederico Westphalen, 2013. FUNASA. Manual prático de análise de água. Brasília, 2006.: Disponível em: https://bit.ly/2Tdttw6. Acesso em: 5 mar. 2021. LUTZ, I. A. Métodos físico-químicos para análises de alimentos. 4. ed. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008. PARK, K. J; BIN, A. Obtenção das isotermas de sorção e modelagem matemática para a pêra Bartlett (Pyrus sp.) com e sem desidratação osmótica. Ciênc. Tecnol. Aliment, Campinas, v. 21 n. 1, p. 73-77, jan.- abr. 2001. PARK, K. J. B.; PARK, K. J; CORNEJO, F. E. P; FABRO, I. M. D. Considerações termodinâmicas das isotermas. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v. 10, n.1, p. 83-94, 2008. SIMENSATO, L. A; BUENO, M. S. Importância da qualidade da água na indústria de alimentos. S. J. Rio Preto, Unilago, v. 1, n. 1, s. p., 2019. FOCO NO MERCADO DE TRABALHO ÁGUA EM ALIMENTOS Raquel Allen Garcia Barbeto Siqueira SEM MEDO DE ERRAR Vamos retomar alguns conceitos importantes para a resolução desta situação problema? A umidade é um fator extrínseco que está relacionado ao ambiente em que o alimento está inserido. O aumento da água livre no alimento aumenta a possibilidade de contaminação microbiana e deterioração dos alimentos, diminuindo, assim, a vida de prateleira. Na situação em questão, para que você elabore o relatório para seu diretor, você deverá pontuar que o aumento de atividade de água detectado nos alimentos, está correlacionado ao aumento da umidade no ambiente onde esse alimento se encontrava. Também deve ser pontuado que essa alta umidade foi devido a uma falha no equipamento de ar-condicionado, que escoava o excesso de água na parede interna da fábrica, onde se encontrava o alimento. Esse fato também deverá ser contemplado no relatório, pois, nesse caso, o alimento reteve a umidade do ambiente. Para evitar esse problema, você deverá sugerir, ao final do relatório, o uso de métodos aplicáveis para impedir o aumento de Aa, como, por exemplo: controle mais rígido de UR do ambiente e manutenção preventiva e corretiva do aparelho, bem como a esterilização da sala, já que a umidade aumenta a possibilidade de contaminação fúngica na parede. AVANÇANDO NA PRÁTICA ALIMENTOS CONTAMINADOS Imagine que você trabalha ainda na mesma empresa e percebe que os alimentos se estragaram muito rápido. Você abre uma investigação para descobrir o que pode ter dado errado durante o processo e descobre que a água apresenta alteração de coloração. Ao invés de estar límpida e incolor, ela se encontra amarelada, com odor não característico. Rapidamente você descobre o problema: a água está contaminada. Os resultados do laboratório confirmam que houve contaminação fúngica na mangueira que está ligada à água. Diversos alimentos foram perdidos. Na sua posição de profissional responsável pelo setor, como você reagiria frente a esse desafio? É importante ressaltar que os microrganismos estão presentes no ambiente. Então, quanto mais medidas sanitárias adotarmos, menor a chance de proliferação dentro dos setores críticos, especialmente aqueles que envolvem os alimentos. A contaminação da água pode gerar transtornos incalculáveis, já que utilizamos a água para higienização das mãos, dos alimentos e dos ambientes. Na situação em questão, é importante primeiramente analisarmos a fonte de contaminação e para quais fins aquela água era utilizada, portanto a participação do setor de qualidade é fundamental. Suponhamos que ela era utilizada para o preparo dos alimentos, então, todos os alimentos preparados com aquela água precisam ser analisados e descartados. Dependendo da situação, lotes inteiros podem ter sido perdidos. Caso os lotes identificados tenham sido vendidos, é importante a realização do recall para evitar uma contaminação em massa e disseminação de doenças. Por fim, claro, a esterilização ou troca do filtro de água precisa ser analisada por um técnico especialista. Porém, você, sendo o responsável pelo setor, precisa trabalhar com vários profissionais para atender às demandas do seu dia a dia. As tomadas de decisão precisam ser rápidas e assertivas. NÃO PODE FALTAR COMPOSIÇÃO CENTESIMAL Raquel Allen Garcia Barbeto Siqueira PRATICAR PARA APRENDER Caro aluno, na Unidade 1, Seção 2, estudamos sobre os macronutrientes (carboidratos, lipídios e proteínas), quais os tipos, o quanto são importantes e como agem no nosso organismo. Na seção seguinte, apresentamos as vitaminas e os minerais. Nesta seção, veremos como quantificar esses nutrientes em laboratório, a fim de analisarmos a quantidade de macronutrientes presente nos alimentos e para melhor selecioná-los, de acordo com as necessidades diárias. A composição centesimal é importante, pois, através dessa análise, conseguimos dimensionar o teor nutricional dos alimentos. Abordaremos a determinação de lipídios, proteínas, cinzas, carboidratos e fibras em alimentos. Vamos lá? Imagine que você trabalha em uma empresa fazendo adeterminação centesimal dos alimentos. Um determinado subproduto apresentou aumento no teor de lipídios e você, profissional, foi chamado para avaliar a situação. Com uma análise mais profunda, você descobriu que o alimento utilizado como matéria-prima era uma carne de boi que estava muito “gorda”. Os animais apresentavam, inclusive, obesidade. Qual a sua conduta nesse caso? Utilizar o alimento dessa forma poderia comprometer toda a linha de produção. Avalie a situação e julgue como seria a sua conduta frente a esse desafio. Parabéns pelo excelente passo que você está dando, continue estudando e seja um profissional diferenciado. CONCEITO-CHAVE DETERMINAÇÃO DE LIPÍDIOS EM ALIMENTOS Os lipídios são compostos orgânicos insolúveis em água e solúveis em compostos orgânicos, como éter, clorofórmio e cetona. Eles possuem diversas atividades biológicas, como produção de hormônios esteróides, transporte de vitaminas lipossolúveis e são reserva energética. Os lipídios diferenciam-se em óleo e gordura. Os óleos à temperatura ambiente são líquidos, enquanto as gorduras à mesma temperatura, são sólidos. REFLITA A determinação de lipídios em alimentos é extremamente importante. Imagine se os alimentos que consumíssemos não fossem analisados dentro de uma especificação e quantidade diária? O que você imagina que aconteceria? A quantificação dos lipídios em alimento, na maioria das vezes, é feita com éter. torna É uma quantificação mais simples, sendo realizada no equipamento Soxhlet. O processo consiste em adicionar e remover o éter por evaporação ou destilação. O resíduo não contém lipídios puros, mas outros compostos que também são extraídos no processo pelo solvente, entretanto, em menor quantidade. Em alguns casos, podem ser empregadas outras metodologias para determinação de lipídios: extração com solvente frio (método de Bligh-Dyer ou Folch), hidrólise ácida (método de Gerber ou Stoldt- Weibull) ou alcalina (método Rose-Gotllieb-Mojonnier). PROCEDIMENTO: • Pese 2 a 5 g da amostra do alimento sólido de escolha, em cartucho de Soxhlet ou em papel filtro, e amarre com fio de lã previamente desengordurado. Caso a amostra seja líquida, pipete o volume desejado, coloque em uma porção de algodão sobre um papel de filtro duplo. • Coloque para secar, em estufa, a 105ºC, por uma hora. • Transfira o papel ou o filtro para o aparelho extrator Soxhlet. • Acople o extrator ao balão de fundo chato previamente tarado a 105ºC. • Adicione éter em quantidade suficiente para um Soxhlet e meio. • Adapte o refrigerador de bolas. • Mantenha em aquecimento de chapa elétrica a extração contínua por 8 horas (4-5 gotas por segundo), ou 16 horas (2-3 gotas por segundo). • Retire o cartucho ou o papel de filtro amarrado. • Destile o éter e transfira o balão com o resíduo extraído para uma estufa a 105ºC, por uma hora. • Resfrie em um dessecador até atingir a temperatura ambiente. • Pese e repita as operações de aquecimento por 30 minutos em estufa e resfriamento até peso constante (máximo 2 horas). • Aplique a fórmula. Onde: N = Número de gramas de lipídios P = Número de gramas da amostra Para esses tipos de análises, o ideal é que sejam sempre realizados em triplicata, retirando a média das quantificações obtidas. DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS EM ALIMENTOS As proteínas são macromoléculas que exercem diversas funções celulares, por isso são indispensáveis para o metabolismo do organismo. Muitas dessas proteínas, ou sua matéria prima, os aminoácidos, são encontrados nos alimentos. A determinação de proteínas em alimentos é importante porque podemos analisar o teor nutricional desses alimentos. Essa análise, em geral, é realizada através do método de Kjeldahl, na qual o teor de nitrogênio da amostra é determinado, já que os grupos amino dos aminoácidos são formados por esse elemento químico. Os passos da análise são descritos a seguir: • Pese cerca de 1g da amostra. • Realize a digestão da amostra. • A amostra é digerida em ácido sulfúrico 25 ml (0,05 M) e uma mistura catalítica. • Mantenha em aquecimento em bloco digestor a 350ºC até a obtenção de solução azul-esverdeada. • Após esfriar, adicione quantidade suficiente de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1M. • O nitrogênio é separado por destilação por arraste de vapor. • Destila-se até obter de 250 a 350 ml de destilado. • A quantidade é analisada por volumetria. • É utilizado um fator de conversão para transformar massa de nitrogênio em massa de proteína, de acordo com o volume de NaOH adicionado. • Aplique a fórmula a seguir: Onde: V = Diferença entre o número de ml de ácido sulfúrico 0,05 M e o número de ml de NaOH 0,1 M gastos na titulação. f = Fator de conversão (utilizado 6,25). P= Peso da amostra. SAIBA MAIS A mistura catalítica é obtida através da combinação de dióxido de titânio anidro, sulfato de cobre anidro e sulfato de potássio anidro, na proporção: 0,3:0,3:6. PESQUISE MAIS O fator de diluição pode variar de acordo com a amostra. Por exemplo, da farinha de centeio é 5,83; do amendoim é 5,46. Para conhecer mais essas variações consulte: ZENEBON, O.; PASCUET, N. S. Métodos físico-químicos para análises de alimentos. 4. ed. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008. DETERMINAÇÃO DE CINZAS EM ALIMENTOS A determinação de minerais em alimentos também é conhecida como resíduos por incineração ou “cinzas”. Conforme discutimos na Unidade 1 Seção 3 deste livro, os minerais são divididos em dois grupos: os micronutrientes – que precisam ser consumidos em menor quantidade, e os macronutrientes – que precisam ser consumidos em maior quantidade. A determinação dos minerais é importante para conhecer a quantidade consumida em cada alimento. Basicamente, essa análise é realizada submetendo a amostra de alimento seco a 550ºC, temperatura na qual os componentes orgânicos se decompõem, restando apenas o conteúdo mineral. Os passos dessa determinação são descritos a seguir: • Pese a cápsula e anote o peso (posteriormente será descontado). Realize em triplicata. • Pese 5 a 10g de amostra pulverizada e previamente seca em estufa. • Leve a amostra ao forno tipo mufla e mantenha aquecido a 550ºC por 4 horas ou até obter cinzas brancas ou levemente cinzas. • Após o resfriamento, pese as cinzas obtidas. • Aplique os resultados à fórmula a seguir: Onde: N = Peso das cinzas P = Peso da amostra ASSIMILE Amostras pulverizadas são amostras transformadas em pó. DETERMINAÇÃO DE CARBOIDRATOS Os carboidratos são nossa primeira fonte de energia. Eles desempenham não apenas essa função, como também a função estrutural. A determinação desse macronutriente é fundamental para conhecermos as concentrações presentes nos alimentos. Essa análise pode ser realizada em cromatografia líquida de alta eficiência, ou através do método Fehling, já utilizado há bastante tempo em laboratórios. Essa técnica tem como princípio a capacidade de os açúcares redutores reduzirem o Cu2+ (solução azul) em Cu1+ (solução vermelha) sob aquecimento em pH altamente alcalino. O passo a passo da técnica é descrito a seguir: • Pese a amostra pulverizada em béquer de 100 ml (realize em triplicata). • Transfira para balão volumétrico de 100 ml. • Complete o volume com água destilada e filtre em papel filtro. • O filtrado deve ser transferido para uma bureta. • Em um balão de fundo chato, pipete 10 ml de solução de Fehling A (CuSO4) e 10 ml de solução Fehling B (Tartarato de sódio e potássio + NaOH). • Adicione 40 ml de água destilada. • A solução deve ser levada à ebulição. • Adicione à solução com a amostra as gotas, no balão de fundo chato em ebulição. • Quando a solução passar de azul para vermelho, o gotejamento da solução com a amostra deve ser interrompido e o volume gasto anotado. • Aplique os valores obtidos à fórmula: Onde: A = volume total da solução amostra (100 ml) a = massa de glicose que reage com 10 ml de solução de Fehling (previamente determinada em laboratório) = será considerado 0,045P = peso da amostra (g) V = gasto da solução-amostra (ml) DETERMINAÇÃO DE FIBRAS EM ALIMENTOS As fibras são polissacarídeos que não sofrem hidrólise durante o processo de digestão dos alimentos. São fundamentais para auxiliar a motilidade ou “trânsito intestinal” e auxiliam na produção do bolo fecal. Além disso, elas ajudam na redução do colesterol e da glicemia sanguínea. O passo a passo para a determinação de fibras é descrito a seguir: • Pese a amostra previamente triturada. • Desengordure a amostra em aparelho Soxhlet. • Transfira a amostra para um balão de fundo chato. • Adicione uma solução ácida (ácido acético glacial 500 ml, água 450 ml, ácido nítrico 50 ml, ácido tricloroacético 20g. • Submeta o balão em refluxo por 40 minutos. • Filtre o resíduo em cadinho de Gooch. • Lave com água fervente até eliminar todo o ácido. • Lave o resíduo com álcool e éter. • Seque o resíduo a 105ºC até obter o peso constante. • Anote os valores obtidos. • Incinere o resíduo em forno mufla 550ºC e, em seguida, resfrie. • A perda de peso é considerada fibra bruta. • Aplique a fórmula a seguir: Onde: N = Fibra bruta (g) P = Peso da amostra (g) EXEMPLIFICANDO Suponhamos que, na amostra de 2 g, o resíduo seco tenha obtido um valor de 0,29 g após incinerar. Colocando os dados na fórmula: 0,29/2 x 100. O resultado da concentração de fibras em amostra é de 14,50 % m/m. Chegamos ao final desta seção. Esperamos que você tenha conseguido assimilar todo o conteúdo. Lembre-se que você pode voltar e revisá-lo a qualquer momento. FAÇA A VALER A PENA Questão 1 A determinação centesimal é muito importante para analisarmos o teor nutricional dos alimentos. Nesse tipo de análise incluem-se lipídios, proteínas, carboidratos e fibras. Através de equipamentos e metodologias específicas, é possível obter a análise dos alimentos. Com base nos seus conhecimentos sobre composição centesimal, qual das análises utilizam forno para o preparo da amostra? a. Determinação de cinzas e fibras. A utilização de forno tipo mufla, para atingir 550ºC, é realizada nas determinações de CINZAS e FIBRAS, alimentos que são incinerados. b. Determinação de lipídios e carboidratos. c. Determinação de fibras e carboidratos. d. Determinação de cinzas e proteínas. e. Determinação de proteínas e lipídios. Questão 2 Os carboidratos são nossa primeira fonte de energia. Eles desempenham não apenas essa função, mas também a função estrutural. A determinação desse macronutriente é fundamental para conhecermos as concentrações presentes nos alimentos. Essa análise pode ser realizada em cromatografia líquida de alta eficiência, ou através do método Fehling, já utilizado há bastante tempo em laboratórios. Com base nos seus conhecimentos sobre a determinação de carboidratos, assinale a alternativa correta. a. Os métodos de quantificação não refletem o que de fato há na amostra. b. Os métodos baseiam-se na redução de Cu2+ para Cu1+. Essa técnica tem como princípio a capacidade de os açúcares redutores reduzirem o Cu2+ (solução azul) em Cu1+ (solução vermelha) sob aquecimento em pH altamente alcalino. c. Os métodos baseiam-se na modificação da coloração vermelha pela azul. d. Essa metodologia não necessita de reagente. e. Nenhuma das alternativas. Questão 3 As fibras são polissacarídeos que não sofrem hidrólise durante o processo de digestão dos alimentos. São fundamentais para auxiliar a motilidade ou “trânsito intestinal” e auxiliam na produção do bolo fecal. Com base nos seus conhecimentos sobre determinação de fibras, assinale a alternativa correta sobre a técnica. a. Deve-se realizar a digestão da amostra. b. Deve pipetar 10 ml de solução de Fehling A (CuSO4). c. Deve desengordurar a amostra em aparelho Soxhlet. d. O nitrogênio é separado por vapor. e. Nenhuma das alternativas. REFERÊNCIAS BOLSAN, R. C. Bromatologia. Santa Maria: UFSM, Colégio ag. De Frederico Westphalen, 2013. FUNASA. Manual prático de análise de água. Brasília, 2006.: Copyright, 2006. Disponível em: https://bit.ly/3y0lvVR. Acesso em: 5 mar. 2021. PARK, K. J. B.; PARK, K. J; CORNEJO, F. E. P; FABRO, I. M. D. Considerações termodinâmicas das isotermas. Campina Grande: Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v. 10, n.1, p. 83-94, 2008. Rev. Bras. Prod. Agro, 2008. SIMENSATO, L. A; BUENO, M. S. Importância da qualidade da água na indústria de alimentos. S. J. Rio Preto, Unilago, v. 1, n. 1, s. p., 2019. ZENEBON, O.; PASCUET, N. S. Métodos físico-químicos para análises de alimentos. 4. ed. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008. FOCO NO MERCADO DE TRABALHO COMPOSIÇÃO CENTESIMAL Raquel Allen Garcia Barbeto Siqueira SEM MEDO DE ERRAR É importante ressaltar que a obesidade é uma doença metabólica que atinge boa parte da população e é influenciada pela alimentação ruim. Ao trabalhar com alimentos, é importante entender que o excesso de determinados nutrientes pode levar a sérias complicações para a saúde, por isso foi estabelecido o valor diário necessário para cada macro ou micronutriente. No caso em questão, quando a matéria prima está alterada, o ideal é que seja analisado o alimento como um todo, verificar se é possível reaproveitar a parte boa ou se ele todo deve ser descartado. O melhor seria que o produto alterado fosse descartado, entretanto, na prática, sabemos que não funciona dessa forma. Afinal, estamos falando de toneladas de alimentos, a depender do porte da empresa, e um prejuízo altíssimo. Sendo assim, você deve analisar a situação e, se possível, descartar toda a matéria prima alterada. AVANÇANDO NA PRÁTICA DETERMINAÇÃO DE CINZAS A determinação de cinzas é importante para analisar o teor de minerais presente nos alimentos. Imagine que, nessa mesma empresa, você trabalhe com a determinação de cinzas. Porém, o forno que aquecia a 550ºC quebrou e você tem disponível apenas a estufa a 105ºC. A pressão com as datas de entrega é grande e o conserto do forno só estará disponível em 3 dias. O que você deve fazer? Será que essa substituição seria possível? Justifique sua resposta. Para a determinação de cinzas, é utilizado o forno tipo mufla, exatamente porque o alimento precisa ser incinerado e convertido em cinzas, literalmente. Caso seja utilizada estufa ou qualquer outro equipamento que não atinja a temperatura necessária, essa incineração não será possível e a quantificação não será apenas dos minerais, já que os compostos orgânicos podem estar intactos. Seriam quantificados lipídios, carboidratos e proteínas juntamente com os minerais, alterando os resultados. NÃO PODE FALTAR ANÁLISE SENSORIAL Raquel Allen Garcia Barbeto Siqueira PRATICAR PARA APRENDER Caro aluno, nesta seção, veremos como realizar a análise sensorial dos alimentos em laboratório, a fim de selecioná-los e verificar se determinado produto é ou não viável para ser introduzido no mercado. A análise sensorial é importante, pois, através dos métodos utilizados, conseguimos trabalhar os cinco sentidos em cada alimento que degustamos. Tudo que sentimos ao provar um alimento é pensado e elaborado, visando despertar sensações no consumidor. Vamos começar? Os estudos desta unidade permitem prepará-lo para o mercado de trabalho no ramo alimentício. Dessa forma, serão apresentadas: a qualidade sensorial dos alimentos, a análise sensorial e os sentidos, mecanismos de percepção do alimento, aplicações, condições para análise sensorial dos alimentos e, por fim, métodos sensoriais descritivos, discriminativos e afetivos. Para auxiliar no processo de conhecimento, será apresentada uma situação hipotética que visa aproximar os conteúdos teóricos à prática. Uma fábrica de produtos alimentícios está introduzindo um produto novo no mercado. Para isso, serão realizadas as análises sensoriais desse produto, e você foi convidado a compor o quadro de juízes que julgarão a possibilidade de introdução desse alimento. A infraestrutura disponível não é isolada, permitindo que vocêveja as reações dos outros participantes. A prova de um determinado alimento provoca em você sensações agradáveis, porém, quando olha para os outros participantes, você percebe que eles fazem caretas, indicando que não se agradam com a degustação. Qual seria a sua reação nesse caso? Indicaria que o alimento não agradou, seguindo o raciocínio baseado nas reações dos seus colegas, ou tomaria uma decisão baseada na sua percepção dos gostos e sensações? Parabéns pelo excelente passo que você está dando. Continue aprimorando seus conhecimentos. CONCEITO-CHAVE QUALIDADE SENSORIAL DOS ALIMENTOS Você já percebeu que os alimentos aguçam todos os nossos sentidos? Basta olharmos para um determinado alimento que começamos a salivar, não é assim? O que você não sabia é que todas essas percepções são estudadas muito antes do alimento ser lançado no mercado. A análise sensorial dos alimentos está relacionada às nossas percepções e sentidos, que se originam de reações fisiológicas e são resultantes de certos estímulos, como: tato, olfato, visão, audição e paladar (gosto). Essas avaliações são normalmente realizadas por uma equipe de profissionais que analisam essas características dos produtos para um determinado fim. Pode-se avaliar, entre outras coisas: • Seleção da matéria prima. • Qualidade da textura. • Sabor. • Estabilidade do armazenamento. • As reações do consumidor. A qualidade sensorial de um alimento fideliza o consumidor a determinado produto e, com base nesses aspectos, levando em conta o mercado cada vez mais competitivo, as análises sensoriais são indispensáveis. SAIBA MAIS Enquanto os estímulos são físicos e químicos, as sensações são desencadeadas por efeitos psicológicos, e os resultados dessas análises vão indicar ou não a viabilidade do produto. ANÁLISE SENSORIAL E OS SENTIDOS, MECANISMOS DE PERCEPÇÃO DOS ALIMENTOS Você já passou pela experiência de ficar resfriado, com o nariz congestionado e, a partir daí, não sentir mais gosto ou odor dos alimentos? Isso ocorre devido à conexão entre os sentidos. Na análise sensorial, os indivíduos, por meio dos órgãos sensoriais, utilizam os sentidos da visão, olfato, audição, tato e gosto, para apreciar o alimento, conforme descrito a seguir: • Visão: os olhos, como órgãos fotorreceptores, detectam a luz, o brilho, as cores, as formas, entre outras coisas. A cor e a aparência são normalmente características do primeiro contato do consumidor. Na cor, ainda podemos destacar 3 características distintas: tom, intensidade e brilho. - Tom - determinado pelo comprimento de onda da luz refletida pelo objeto. - Intensidade – Depende da concentração de corantes no alimento. - Brilho – quantidade de luz refletida pelo corpo. • Olfato: na mucosa do nariz, existem vários receptores nervosos e o bulbo olfativo, ligado ao cérebro, capaz de armazenar odores sentidos durante toda a vida do indivíduo. O odor é a propriedade sensorial perceptiva pelo olfato quando substâncias voláteis são aspiradas. O aroma é a propriedade sensorial de perceber compostos aromáticos nos alimentos. • Audição: o ouvido tem a capacidade de decodificar estímulos nervosos e interpretar através do córtex auditivo. Capta sons ou ruídos provocados pela quebra ou mordida dos alimentos. • Tato: é toda sensibilidade humana. A textura é considerada grau de dureza, definida como força necessária para romper os alimentos. Está relacionada também à estrutura desse alimento e consistência: - Amêndoa (dura). - Requeijão (mole). - Azeitona (firme). • Gosto: a língua é o maior órgão sensório e está recoberta por papilas gustativas. As características dos alimentos são identificadas através dessas papilas gustativas, como, por exemplo: - Ácido. - Amargo. - Doce. - Salgado. O sabor é um atributo complexo que promove uma experiência mista, com a junção dos sentidos, permitindo sensações gustativas, olfativas e táteis. EXEMPLIFICANDO Você já percebeu como as cores influenciam nossa percepção do sabor? Se comesse um doce vermelho ou rosa, você jamais associaria a limão ou abacaxi, não é mesmo? Ainda que o gosto seja difícil de discernir, a nossa tendência natural é imaginar que seja de morango. O mesmo se aplica à associação de verde ao limão, amarelo ao abacaxi, e assim por diante. Por isso, nas cabines de análises sensoriais possuem lâmpadas coloridas (azuis, vermelhas e alaranjadas), já que uma grande quantidade de pessoas possui dificuldade em identificar sabores em produtos incolores. CONDIÇÕES PARA ANÁLISE SENSORIAL O local onde acontecem as análises deve conter cabines individuais, com espaço suficiente para caber as amostras que serão analisadas pelos juízes. Deve conter iluminação natural e as lâmpadas coloridas para mascarar a cor dos alimentos. A prova é realizada duas horas antes ou depois das refeições, assim, a fome exacerbada não afeta a análise. As condições para análise sensorial sofrem alguns efeitos e são passíveis de erros, caso não sejam controlados: • Erro de expectativa: para evitar a expectativa, pessoas envolvidas com o projeto não podem ser juízes. • Erro de estímulo e/ou lógica: a fim de evitar que o juiz seja influenciado por características sem importância. • Efeito global: quando o juiz avalia mais de uma característica. • Efeito de sugestão: quando o juiz é influenciado pela reação de outros juízes. Para evitar esse efeito, as cabines são individualizadas. • Falta de motivação: deve ser evitada com planejamento das análises. • Efeito contraste: ocorre quando o juiz experimenta uma amostra desagradável, logo em seguida uma agradável, ou vice-versa. Isso pode ocasionar uma classificação mais severa na segunda amostra. • Efeito de posição: quando é difícil detectar a diferença entre as amostras. A temperatura é um importante fator para variação da percepção do odor e do sabor. A tabela a seguir indica algumas faixas de temperaturas usadas na avaliação sensorial dos alimentos. O número de juízes para a análise pode variar de 8 a mais de 100. Existem três tipos de juízes: • Os especialistas – que possuem vasta experiência em provar os produtos; • Os juízes treinados – que possuem uma boa habilidade para perceber propriedades sensoriais e receberam treinamento teórico e prático; • Os consumidores – pessoas aleatórias. A figura a seguir é um modelo utilizado pelos juízes para analisar características, como: aparência, odor e aroma, textura, sensação bucal, sabor e gosto e, caso o juiz queira, pode colocar comentários adicionais. MÉTODOS SENSORIAIS DESCRITIVOS, DISCRIMINATIVOS E AFETIVOS Caro aluno, agora descreveremos as formas dessas análises sensoriais. Há vários métodos empregados na hora de fazer as análises sensoriais dos alimentos. Esses métodos são divididos em 4 grandes grupos: métodos afetivos, método de diferença ou discriminativos, método analítico ou descritivo e método de sensibilidade. O método descritivo, como o próprio nome diz, descreve e quantifica em intensidade as informações sobre as características que estão sendo avaliadas. Esse método analisa os seguintes parâmetros: REFLITA Tudo que sentimos ao provarmos um alimento é pensado e elaborado, visando despertar sensações ao consumidor. Já imaginou se os alimentos que chegam ao consumidor final não passassem por esses métodos sensoriais? Como você imagina que seriam as sensações dos alimentos? Os métodos discriminativos visam analisar se há diferenças ou não das amostras analisadas. São apresentadas três amostras codificadas (duas iguais e uma diferente). O juiz terá que julgar qual das amostras está diferente. O teste duo-trio detecta a diferença entre uma amostra e um padrão, conforme a Figura 2.6. No teste de ordenação, os juízes devem ordenar em ordem crescente ou decrescente a intensidade de um determinado atributo. Esses são alguns exemplos de métodos discriminativos utilizados nas análises sensoriais dos alimentos. PESQUISE MAIS Para conhecer mais sobre os métodos discriminativosconsulte: ZENEBON, O.; PASCUET, N. S. Métodos físico-químicos para análises de alimentos. 4. ed. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008. Os métodos afetivos consistem na manifestação subjetiva do juiz sobre a aprovação do produto, se agrada ou não o consumidor. Essa análise é pessoal, por isso é passível de variabilidade. Para pequenas diferenças pode-se realizar o teste com 50 a 100 juízes, o teste do consumidor, quando são utilizados cerca de 1000 juízes. No teste de escala de atitude ou intenção o objetivo é que o juiz expresse sua intenção ou não de adquirir um produto, e para esse teste são utilizadas escalas verbais de 5 a 7 pontos. Os dados são analisados por histogramas. A figura a seguir ilustra um modelo de atitude ou de intenção: ASSIMILE Métodos discriminativos – Analisam as diferenças entre as amostras. Métodos descritivos – Descrevem e quantificam a intensidade de alguns parâmetros. Métodos afetivos – Avaliam se o produto agrada ou não o cliente. Chegamos ao final desta seção. Espero que você tenha conseguido assimilar todo o conteúdo. Lembre-se que você pode voltar e revisá-lo a qualquer momento. FAÇA A VALER A PENA Questão 1 A análise sensorial dos alimentos está relacionada às nossas percepções e sentidos que se originam de reações fisiológicas e são resultantes de certos estímulos. Assinale a alternativa que corresponde ao sentido do “gosto”. a. Tato. b. Olfato. c. Paladar. d. Visão. e. Audição. Questão 2 A língua é o maior órgão sensório e está recoberta por papilas gustativas. As características dos alimentos são identificadas através dessas papilas. Das alternativas a seguir, qual NÃO pertence ao paladar? a. Doce. b. Firme. c. Salgado. d. Ácido. e. Amargo. Questão 3 Existem vários métodos empregados nas análises sensoriais dos alimentos. Analise as afirmativas a seguir acerca dos métodos sensoriais. I. Métodos discriminativos – Analisam as diferenças entre as amostras. II. Métodos descritivos – Descrevem e quantificam a intensidade de alguns parâmetros. III. Métodos afetivos – Avaliam se o produto agrada ou não o cliente. Assinale a alternativa correta. a. Apenas as afirmativas I e II, estão corretas. b. Apenas as afirmativas II e III, estão corretas. c. Apenas as afirmativas III e IV, estão corretas. d. Apenas as afirmativas I, II e III, estão corretas. e. Nenhuma das alternativas está correta. REFERÊNCIAS BOLSAN, R. C. Bromatologia. Santa Maria: Colégio ag. De Frederico Westphalen, 2013. FUNASA. Manual prático de análise de água. Brasília, 2006. Disponível em: https://bit.ly/3hcZxs2 Acesso em: 5 mar. 2021. PARK, K. J. B.; PARK, K. J; CORNEJO, F. E. P; FABRO, I. M. D. Considerações termodinâmicas das isotermas. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v. 10, n.1, p. 83-94, 2008. SIMENSATO, L. A; BUENO, M. S. Importância da qualidade da água na indústria de alimentos. S. J. Rio Preto, Unilago, v. 1, n. 1, s. p., 2019. ZENEBON, O.; PASCUET, N. S. Métodos físico-químicos para análises de alimentos. 4. ed. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008. FOCO NO MERCADO DE TRABALHO ANÁLISE SENSORIAL Raquel Allen Garcia Barbeto Siqueira SEM MEDO DE ERRAR As análises sensoriais são importantes para selecionar se um produto terá ou não viabilidade. Em um mercado cada vez mais competitivo, lançar mão de produtos previamente selecionados, é de grande valia. Nas condições para análises sensoriais, é extremamente importante que os juízes fiquem separados por cabines e não vejam as reações dos outros juízes, a fim de que suas expressões faciais não interferiram nas análises dos outros juízes. As análises são feitas individualmente, então, na situação em questão, caso o alimento tenha proporcionado sensações agradáveis, essa amostra deve ser julgada como tal e não permitir que as reações dos outros participantes influenciem sua análise individual. AVANÇANDO NA PRÁTICA ANÁLISE SENSORIAL Em uma situação hipotética, você, membro da equipe de trabalho da empresa, está realizando um teste descritivo para analisar a intensidade de pimenta em um determinado produto. Porém, você, já acostumado a comer os alimentos apimentados, não percebe diferença nas amostras. Todas aparentam estar muito fracas ao seu paladar. Qual a sua reação? Você escolhe uma amostra aleatoriamente ou informa que não percebeu diferença nas amostras? O ideal, nesses casos, é informar que não percebeu a diferença nas amostras analisadas. Caso selecione aleatoriamente alguma amostra, poderá induzir ao erro, já que não saberá explicar as diferenças entre as amostras. NÃO PODE FALTAR INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS Cinthia Madeira de Souza PRATICAR PARA APRENDER Bem-vindo, caro aluno! Você deve estar se perguntando sobre a importância desta unidade de microbiologia de alimentos. O estudo deste tema visa permitir a compreensão dos conceitos gerais sobre microbiologia de alimentos, abordando os aspectos históricos da microbiologia de alimentos, as características gerais dos principais microrganismos (fungos, bactérias e vírus), a importância dos principais grupos de microrganismos nos alimentos, fatores que influenciam o crescimento microbiano e os principais antimicrobianos naturais. Todos esses assuntos são muito importantes para os profissionais de saúde, visto que a relação entre saúde e cuidado com os alimentos é bastante próxima, principalmente no que tange ao profissional que atuará na cadeia industrial, seja na produção ou no controle de qualidade dos produtos. Nesta seção veremos os principais conceitos sobre a microbiologia de alimentos. Desafiamos você a praticar o que aprendeu, através da transferência do seu conhecimento para novas situações que são rotineiras no mercado de trabalho. Para contextualizar a sua aprendizagem, imagine que você é dono de uma empresa especializada em consultoria para serviços de alimentação. O Sr. João, um português muito simpático, abriu uma nova padaria localizada no bairro mais movimentado da sua cidade. Muitos clientes relataram ao Sr. João que os pães “estragam” rápido em casa, quando comparados aos pães de outra padaria da região. Vamos ajudar o Sr. João a fornecer produtos com mais qualidade e menor deterioração? Como você explicaria para ele sobre a microbiologia de alimentos? Os fatores relacionados ao crescimento microbiano são relevantes? A partir de agora, aplicaremos esses conceitos na análise de alimentos. Como será que os microrganismos deterioram os alimentos? Quais os riscos para a saúde do consumidor? Mãos à obra e boa sorte nos estudos! CONCEITO-CHAVE ASPECTOS HISTÓRICOS DA MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS A palavra microbiologia deriva do latim: Microbiologia: Mikros (=pequeno) + Bio (=vida) + logos (=ciência) Assim, a microbiologia pode ser definida como a ciência que estuda os microrganismos, ou seja, os pequenos seres vivos que habitam nosso planeta. Em meados do século XIX, a teoria vigente de surgimento de microrganismos era a da “Geração Espontânea”, também conhecida como abiogênese. Essa teoria mostrava que os microrganismos surgiam espontaneamente, e foi observada a partir da carne crua mantida em temperatura ambiente, que sofria o processo de putrefação. A carne era considerada matéria inanimada e as larvas surgiam de forma espontânea. Louis Pasteur fez importantes contribuições para a microbiologia, principalmente na vertente industrial. Pasteur foi quem introduziu o conceito de que as doenças são causadas por seres microscópicos, além de ser um estudioso dos processos de fermentação, da produção de vacinas e do processo de pasteurização. Nicholas Appert, na mesma época, desenvolveu métodos de conservação, colocando os alimentos em frascos sem oxigênio, vedados e aquecidos em água fervente. Foi esse importante pesquisador que, no século XIX, deu início aos processos de esterilização como conhecemos atualmente. A microbiologia de alimentos estuda os processos nos quais os microrganismos estão envolvidos,influenciando as características dos alimentos. Essas características podem ser benéficas ou prejudiciais ao consumo alimentício humano ou animal. Os microrganismos estão envolvidos em deterioração de alimentos, assim como podem estar envolvidos na produção de alimentos ou, então, serem agentes patogênicos que transmitem doenças através dos alimentos consumidos por humanos ou animais. A segurança alimentar é uma questão de saúde pública e, por isso, o seu estudo é tão relevante para a formação do profissional de saúde. É de responsabilidade do poder público mobilizar esforços a fim de garantir a oferta de alimentos seguros à população, desde a produção até o consumo dos alimentos. A vigilância sanitária surgiu no Período Colonial, quando as atividades eram exercidas pelas Câmaras Municipais. Nesse período, seus objetivos eram diminuir e proibir a propagação de doenças, além do combate do exercício ilegal das profissões relacionadas à saúde. Com a Proclamação da República, o controle sanitário passou a contar com leis específicas e, em 1953, foi criado o Ministério da Saúde (MS). A principal atribuição do Ministério da Saúde era controlar a vigilância sanitária, mas suas ações eram burocráticas e centralizadas. Com a promulgação da Constituição Federal de 1988, o Estado passou a ser provedor de saúde da população, a partir da Lei número 8.080, de 1990 (Lei Orgânica), que dispõe sobre as condições para a promoção, proteção e recuperação da saúde. Essa lei determina que a fiscalização e a inspeção de alimentos, águas e bebidas para o consumo humano são de responsabilidade da vigilância sanitária e do SUS. Dentre as áreas de atuação da vigilância sanitária no país estão: ● Locais de preparo e comércio de alimentos. ● Locais de lazer. ● Indústrias. ● Laboratórios. ● Defensivos agrícolas. ● Portos, aeroportos e fronteiras. Mas, antes de estudarmos a microbiologia de alimentos propriamente dita, precisamos entender alguns conceitos básicos para aplicarmos na análise de alimentos. CARACTERÍSTICAS GERAIS DE BACTÉRIAS, FUNGOS E VÍRUS Os microrganismos são seres que não podem ser vistos a olho nu (microscópicos) e que possuem a maior diversidade biológica conhecida. Apresentam formas diversas, são capazes de realizar todos os tipos de reações bioquímicas e se adaptam com facilidade a qualquer ambiente, desde os mais simples até os mais complexos. Os principais grupos conhecidos são os fungos, bactérias, vírus e protozoários. Com exceção dos vírus, que não apresentam estrutura celular, os microrganismos podem ser divididos em eucariontes e procariontes. Os procariontes são os primeiros na linha do tempo evolutiva e não possuem o núcleo organizado com membrana. Já os eucariontes, possuem o núcleo organizado com membrana. VÍRUS Os vírus são seres muito pequenos e simples, formados por uma cápsula proteica que envolve o material genético (DNA ou RNA ou ambos). Os principais patógenos virais associados à contaminação de alimentos ocorrem pelos denominados vírus entéricos, tais como: rotavírus, vírus da hepatite A e enterovírus. As características comuns desses seres são: • Não envelopados. • Baixa dose infecciosa. • Elevada excreção nas fezes. • Possuem diferentes tropismos e mesma rota de transmissão. BACTÉRIAS Dentre as principais características das células bacterianas, estão suas dimensões, forma, estrutura e arranjo. São seres unicelulares que possuem 2 a 8 µm de comprimento. ATENÇÃO! Entre as principais características das células bacterianas estão suas dimensões, forma, estrutura e arranjo. Esses elementos constituem a morfologia da célula. As bactérias apresentam células bastante simples, com uma parede rígida formada por peptideoglicanos e uma membrana citoplasmática. As diferenças nas membranas entre os gêneros de bactérias determinam se as bactérias são gram positivas ou gram negativas. As bactérias necessitam de nutrientes para seu desenvolvimento: fontes de carbono (CO2, açúcares e carboidratos), nitrogênio, enxofre, fósforo, minerais, vitaminas e água. Além disso, também precisam de condições ambientais para o seu crescimento, como temperatura, ar, acidez e alcalinidade. PROTOZOÁRIOS Os protozoários são seres unicelulares que se locomovem através de cílios ou flagelos. Podem causar doenças gastrintestinais, normalmente veiculadas pela água e alimentos crus. FUNGOS Os fungos são organismos eucariontes, que possuem material genético (DNA e RNA), envolto por um núcleo. São representantes os cogumelos, mofos e bolores. Assim como as bactérias, podem ser benéficos ou prejudiciais aos alimentos. Os fungos estão presentes nos pães, vinhos e queijos, mas também podem significar deterioração dos alimentos. IMPORTÂNCIA DOS PRINCIPAIS GRUPOS DE MICRORGANISMOS EM ALIMENTOS Apesar dos microrganismos serem responsáveis por contaminações nos alimentos, eles podem transformá-los de forma a aproveitarmos toda a composição alimentar (água, lipídios, carboidratos, proteínas, vitaminas etc.). Cada grupo de microrganismo tem sua importância nos alimentos. As bactérias formam o grupo mais abundante e podem provocar alterações nas propriedades sensoriais, como cor, sabor, cheiro, viscosidade e textura. Essas alterações, se causadas por bactérias patogênicas, podem provocar doenças. As principais bactérias conhecidas como patogênicas são: Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Salmonella typhi, Vibrio cholerae e Vibrio parahaemolyticus (FRANCO; LANDGRAF, 2005). FATORES INTRÍNSECOS E EXTRÍNSECOS QUE CONTROLAM O CRESCIMENTO MICROBIANO O crescimento e multiplicação de microrganismos depende de fatores intrínsecos, ou seja, os relacionados às características próprias dos alimentos e os fatores extrínsecos, aqueles relacionados ao ambiente onde está o alimento. Vamos detalhar cada um destes fatores? FATORES INTRÍNSECOS Os fatores intrínsecos estão presentes no produto desde a matéria-prima até o produto final, podendo ser alterada ou não ao longo do processamento dos alimentos. É importante identificar o pH, atividade de água, potencial de oxiredução, barreiras biológicas e nutrientes. O pH indica a concentração de íons hidrogênio no produto e tem papel fundamental no crescimento microbiano, dependendo da faixa de pH, alguns microrganismos crescem e outros não. Quanto mais próximo da neutralidade, maior a possibilidade do desenvolvimento de bactérias, incluindo as nocivas aos humanos. EXEMPLIFICANDO Você sabia que, na conservação de um alimento, o baixo pH, ou seja, com característica ácida, inibe o crescimento microbiano? Por isso, o ácido cítrico é frequentemente utilizado em preparações alimentícias como conservante. A atividade de água pode ser definida como a quantidade de água livre presente nos alimentos, e possui alguns valores de referência, pois a água é essencial para o metabolismo microbiano. Embora grande parte de microrganismos necessite de uma elevada atividade de água para seu crescimento, alguns microrganismos patogênicos podem sobreviver e se manter viáveis em baixas concentrações de água, como, por exemplo, o Salmonella em amendoim e pimenta do reino. EXEMPLIFICANDO Como vimos, a atividade de água é essencial para o crescimento microbiano. Assim, alimentos liofilizados, ou seja, que têm baixíssima atividade de água, têm maior tempo de prateleira. O potencial de oxirredução facilita algumas reações de microrganismos, através da perda ou ganho de elétrons. Quanto mais oxidado um composto, mais positivo é o potencial de oxirredução, e quanto mais reduzido, mais negativo é o potencial. Um dos fatores que mais contribui para alteração desse potencial é a presença de oxigênio. O potencial de oxirredução vai medir a tensão de oxigênio no alimento, o que será determinante para a proliferação de microrganismos nos alimentos. Além desses fatores, os constituintes dos alimentos são relevantes para a conservação, visto que os microrganismos variam quantoàs exigências nutricionais. Um exemplo clássico é a manteiga, que possui baixa atividade de água, embora existam bactérias com enzimas lipolíticas que utilizam a gordura da manteiga como substrato. As barreiras biológicas são estruturas naturais dos alimentos, que constituem excelente barreira física contra a entrada de microrganismos, como, por exemplo, a casca de ovos, casca de frutas, pele dos animais etc. FATORES EXTRÍNSECOS Os fatores extrínsecos estão relacionados ao ambiente da matéria-prima, ao processamento e ao armazenamento do produto final. Envolve características da embalagem, como permeabilidade a gases e vapor d’água, que podem levar a alterações microbiológicas, bioquímicas e químicas nos alimentos. A temperatura do ambiente é um dos fatores que mais afetam a viabilidade dos alimentos, pois está relacionada à taxa de reação enzimática e ao crescimento microbiano. Em geral, quando há redução da temperatura, diminui também a degradação. ASSIMILE A geladeira funciona como uma estratégia para retardar a deterioração dos alimentos. Os congeladores têm a vantagem de aumentar ainda mais a validade e durabilidade dos produtos. A troca de umidade com o meio tem papel importante na conservação dos alimentos. A umidade contribui para o aumento da atividade de água, para a multiplicação dos microrganismos e facilita a ocorrência de reações químicas. Por exemplo, biscoitos expostos a alta umidade relativa perdem sua textura crocante, diminuindo a validade do produto. A exposição à luz também é relevante na estabilidade dos alimentos, interferindo principalmente sobre vitaminas, gorduras e pigmentos. ANTIMICROBIANOS NATURAIS Os antimicrobianos são definidos como agentes que inibem o crescimento de microrganismos (conservantes) e podem ser artificiais ou naturais, sendo que grande parte dos antimicrobianos naturais estão presentes nos alimentos. Os principais agentes antimicrobianos artificiais usados em alimentos são, de acordo com o Food Ingredients Brasil: ● Dióxido de enxofre e sulfito, usados como antimicrobianos em frutas secas, sucos e vinhos. ● Ácidos orgânicos, como ácido acético, ácido benzóico e ácido sórbico, usados como conservantes em alimentos com baixo valor de pH. ● Nitratos e nitritos, usados em alimentos que contenham carne crua, como linguiça, salame e presunto, para inibição do crescimento da bactéria do gênero Clostridium. Os antimicrobianos naturais estão relacionados com a estabilidade dos alimentos em relação aos microrganismos. Em diversos alimentos encontramos antimicrobianos naturais, como, por exemplo, a lacteína, e fatores anticoliformes presentes no leite de vaca. A clara de ovo apresenta lisozima, uma enzima que destrói a parede celular bacteriana, proporcionando um pH desfavorável à multiplicação bacteriana. As plantas e vegetais também possuem compostos considerados antimicrobianos naturais, como, por exemplo, o eugenol presente no cravo, o ácido cinâmico presente na canela, os taninos presentes nas frutas vermelhas, dentre outros. REFLITA Se muitos alimentos têm propriedades antimicrobianas, como eles podem ser deteriorados? Faça uma reflexão e leia mais sobre esse assunto no artigo Avaliação da atividade antimicrobiana de extratos vegetais. Nesta seção você aprendeu sobre os aspectos históricos da microbiologia de alimentos, as características gerais dos microrganismos, os fatores intrínsecos e extrínsecos que controlam o crescimento microbiano, além dos antimicrobianos naturais. Portanto, você recebeu subsídios importantes para o aprofundamento do estudo da análise microbiológica dos alimentos. Ponha seus conhecimentos em prática! FAÇA VALER A PENA Questão 1 A segurança e qualidade microbiológica dos alimentos são extremamente importantes. Dois parâmetros importantes nesse quesito são: teor de umidade do ar e atividade de água (Aa) do alimento. É correto afirmar que: a. Os alimentos perecíveis possuem atividade de água inferior a 0,95, fato que proporciona umidade suficiente para o crescimento de microrganismos. b. A atividade de água define a quantidade de água nos alimentos e ingredientes. A umidade, em termos práticos, é a água do alimento que vai reagir com microrganismos (e também participar de outras reações, como as enzimáticas). c. A atividade da água de um alimento é sinônimo de teor de umidade. Os alimentos úmidos são suscetíveis a maior atividade de água. d. O teor de umidade pode ser estabelecido como a medida da quantidade total de água contida num alimento (água total). É expressa como uma porcentagem (%) do peso seco do produto. e. A atividade da água de um alimento não é sinônimo de teor de umidade. Embora os alimentos úmidos sejam suscetíveis a maior atividade de água, existem exceções. Questão 2 O estudo da microbiologia abrange diversas formas de vida. Esse campo da Biologia estuda seres microscópicos, ou seja, que não podem ser vistos a olho nu, o que engloba príons, bactérias, protozoários e vírus. Sobre os contaminantes microbiológicos, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas. ( ) Os fungos são achados principalmente em frutas, vegetais crus e moluscos. ( ) As bactérias desenvolvem-se principalmente em alimentos crus e processados, tais como: cereais, peixes e frutos do mar, vegetais, alimentos desidratados e alimentos crus de origem animal. ( ) Os vírus estão relacionados à falta de higiene e cultivo em áreas não saneadas, contaminadas com esgotos não tratados e dejetos de animais e plantas. ( ) Os protozoários são encontrados somente em produtos estocados com alta umidade e temperatura. Assinale a alternativa que contém sequência correta de julgamento das afirmativas. a. F – V – V – F. b. F – V – F – V. c. V – F – F – V. d. V – F – F – F. e. V – F – V – V. Questão 3 Os principais fatores que influenciam a capacidade de sobrevivência, crescimento e multiplicação de microrganismos em alimento depende de diversos fatores. Dentre eles, estão os fatores intrínsecos e extrínsecos. Pode-se afirmar, em relação aos fatores extrínsecos e intrínsecos que favorecem o desenvolvimento de microrganismos: a. As bactérias patogênicas são mais susceptíveis em alimentos com atividade de água < 0,60. b. Microrganismos aeróbios desenvolvem-se independentemente da existência de oxigênio do ar, um importante fator extrínseco. c. A maioria das bactérias têm seu crescimento em pH próximo ao neutro, embora algumas bactérias prefiram ambientes mais básicos. d. Microrganismos termodúricos são desfavorecidos em ambientes com temperaturas elevadas. e. Os microrganismos psicodúricos são mais propensos a serem eliminados em ambientes com temperaturas baixas. REFERÊNCIAS BRASIL. Ministério da Saúde - MS. Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA. RESOLUÇÃO DE DIRETORIA COLEGIADA - RDC Nº 12, DE 02 DE JANEIRO DE 2001. Disponível em: https://bit.ly/3h5vti3. Acesso em: 16 jun. 2021. BRASIL. Ministério da Agricultura. Portaria nº 326, de 30 de julho de 1997. Disponível em: https://bit.ly/35FZjnQ. Acesso em: 16 jun. 2021. EVANGELISTA, J. Tecnologia de Alimentos. 2. ed. São Paulo: Atheneu Editora, 2005, 652 p. FARKAS, J. Physical methods of food preservation. In: M.P. Doyle, L. R.; Beauchat, T. J.(eds.). Food Microbiology. Fundamentals and Frontiers. Washington, D.C.: Montville, 1997, p. 497-519. FOOD INGREDIENTS BRASIL. Agentes Antimicrobianos Químicos e Naturais. 2010. Disponível em: https://bit.ly/3gR03f6. Acesso em: 20 jan. 2021. FRANCO, B. D. G. M.; LANDGRAF, M. Microbiologia dos Alimentos. São Paulo: Ed. Atheneu, 2005, 182 p. LIMA, A. W. O.; SOUSA, C. P. Infecções e intoxicações alimentares. In: Aspectos da ciência e tecnologia de alimentos. 1. ed. João Pessoa, PB: Nova Ideia, 2002, v. 1, p. 175-199. MICHELIN, D. C. et al. Avaliação da atividade antimicrobiana de extratos vegetais. Rev. Brasileira Farmacogn. V. 15 n. 4. Dez 2005. Disponível em: https://bit.ly/2SSpgOf. Acesso em: 16 jun. 2021. ORTEGA-RAMIREZ,L. A. et al. Potential of medicinal plants as antimicrobial and antioxidant agents in food industry: a hypothesis. Journal of Food Science. [S.I.], p. 129-137. fev. 2014. PELCZAR JR., M. J.; CHAN, E. C. S.; KRIEG, N. R. Microbiologia. Conceitos e Aplicações. 2. Ed., São Paulo: Makron Books do Brasil, 1997, v. I e II. SILVA, N.; JUNQUEIRA, V. C. A.; SILVEIRA, N. F. A. Manual de métodos de análise microbiológica de alimentos. São Paulo: Livraria Varela Ltda, 1997, 295 p.. FOCO NO MERCADO DE TRABALHO INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS Cinthia Madeira de Souza SEM MEDO DE ERRAR O Sr. João abriu uma padaria em uma região conceituada da sua cidade e estava com problemas por seus produtos se deteriorarem rapidamente. Podemos perceber que os produtos que estão estragados provavelmente estão contaminados com microrganismos, sejam bactérias ou fungos. As colônias de fungos são vistas a olho nu, demonstrando uma insatisfação dos clientes. Com os conhecimentos adquiridos nesta seção, caro aluno, você deve ter pensado em explicar ao Sr. João sobre os fatores intrínsecos e extrínsecos relacionados ao crescimento microbiano. Também deve explicar sobre o uso de antimicrobianos naturais para melhor conservação dos alimentos, assim como a técnica e preparo de alimentos que deve ser realizada em locais limpos, para evitar a contaminação microbiana durante o processo. Vale ressaltar também que todas as etapas da fabricação de um produto devem ser levadas em consideração, desde a escolha das matérias-primas, o processo de fabricação, o armazenamento e a embalagem do produto acabado. Devemos também explicar que os microrganismos, mesmo que não vistos a olho nu, podem trazer sérios problemas para os clientes, desde infecções alimentares leves, até infecções mais graves do trato digestivo. Todos os cuidados relacionados às questões de segurança de alimentos devem ser preventivos, a fim de diminuir a transmissibilidade de microrganismos e a contaminação cruzada entre alimentos. VISTORIA DOS FISCAIS DA VISA Fiscais da vigilância sanitária interditaram hoje um restaurante, por condições precárias de higiene. Durante a vistoria, os fiscais notificaram produtos de geladeira acondicionados em prateleiras não refrigeradas, além de mofo e teias de aranha em toda estrutura do local onde os alimentos são manipulados e também onde são servidos. Suponha que você seja um dos fiscais dessa equipe e deverá apresentar aos colaboradores da empresa as boas práticas para Estabelecimentos Produtores e Industrializadores de Alimentos. O que você deverá expor? Para resolver esta situação-problema, você deverá apresentar a Portaria nº 326/1997 da SVS/MS, que aprova o Regulamento Técnico sobre Condições Higiênico-Sanitárias e Boas Práticas para Estabelecimento Produtores e Industrializadores de Alimentos. Você poderá destacar que tais medidas, descritas nesta resolução, visam inibir o crescimento microbiano em alimentos e as denominadas doenças transmitidas por alimentos (DTAs). NÃO PODE FALTAR MICRORGANISMOS DETERIORANTES Cinthia Madeira de Souza PRATICAR PARA APRENDER Bem-vindo à segunda seção desta unidade, caro aluno! Os microrganismos necessitam de meios adequados para o seu crescimento microbiano. Esses microrganismos, como vimos na unidade anterior, podem ser desejáveis ou indesejáveis. Nesta seção, vamos conhecer as principais alterações causadas por microrganismos e explorar como eles se comportam em determinados alimentos. Lembre-se, você é um profissional de saúde. Compreender sobre esse assunto é bastante importante, já que o controle de qualidade pode ser realizado por você! Nesta seção, o foco é sobre o universo dos microrganismos deteriorantes. Desafiamos você a praticar o que aprendeu, através da transferência do seu conhecimento para novas situações que poderão estar presentes no mercado de trabalho. Para contextualizar sua aprendizagem, imagine que você é responsável pelo serviço de controle de qualidade microbiológico de uma indústria de leite e derivados. O serviço de atendimento ao cliente (SAC) vem registrando um número crescente de devolução de produtos, principalmente por odor estranho e alterações na aparência dos produtos. Seu gestor é administrador e é novo na indústria de alimentos. Como demonstrar de forma clara o problema enfrentado pela empresa? Vamos juntos nesta jornada de estudos? CONCEITO-CHAVE Como vimos na seção anterior, os microrganismos necessitam de condições específicas para seu crescimento, e estes pequenos seres vivos podem ser desejáveis ou indesejáveis. VOCABULÁRIO Aeróbio: os microrganismos aeróbios precisam de oxigênio para o seu desenvolvimento. Anaeróbio: os microrganismos anaeróbios não precisam de oxigênio para o seu desenvolvimento. Podem ser facultativos (funcionam nas duas condições) ou obrigatórios. ALTERAÇÕES QUÍMICAS CAUSADAS POR MICRORGANISMOS O crescimento de microrganismos nos alimentos pode desencadear alterações químicas, bem como nas suas propriedades organolépticas (cor, sabor, odor, textura) e estrutura. Essas alterações não são exclusivas dos alimentos, mas podem ocorrer em todos os compostos que possuem matéria orgânica, ou seja, constituídos de carbono, hidrogênio e oxigênio (C, H, O), como madeira, papel, algodão etc. Esse processo de alterações químicas é conhecido como DETERIORAÇÃO. É um processo complexo, originado de diversas reações químicas, através de enzimas do próprio alimento ou do microrganismo. ASSIMILE Deterioração pode ser compreendida como qualquer mudança sensorial de um produto que diminui sua aceitação pelo público consumidor. A principal causa de deterioração é o crescimento e metabolismo microbiano. A deterioração microbiana depende de fatores intrínsecos e extrínsecos, isto é, qual o tipo de produto, condições ideais versus reais de armazenamento, linhagem microbiana presente e suscetível no produto. Além disso, a deterioração pode ser produto do crescimento ou produção de enzimas de microrganismos. O limiar microbiológico necessário para provocar alterações sensoriais varia para cada produto, mas diversos estudos demonstram que, em geral, a deterioração microbiana não é encontrada em populações com contagem de unidades formadoras de colônia (UFC) inferiores a 106 UFC/g (Jay et al., 2005). DEGRADAÇÃO DOS COMPONENTES QUÍMICOS DOS ALIMENTOS: CARBOIDRATOS, PROTEÍNAS E LIPÍDIOS A deterioração pode acontecer em diferentes grupos de alimentos e pode ser diferenciada devido à composição de macronutrientes, como carboidratos, lipídios e proteínas. Os primeiros metabólitos originados da degradação são aqueles relacionados à alteração de sabor e odor, sendo considerados os primeiros sinais de degradação. Com o avançar da degradação, também há alterações visuais, como mudança ou perda de coloração, presença de colônias e alterações estruturais no produto. As alterações estruturais podem ser explicadas pela liberação de substâncias pelos microrganismos, tais como gases, exsudatos, espuma ou mesmo utilização das matrizes poliméricas como substrato para as reações enzimáticas. CARBOIDRATOS Os microrganismos utilizam os carboidratos como fonte de energia para o crescimento. A metabolização pode ocorrer com ou sem oxigênio (microrganismos aeróbios ou anaeróbios). FERMENTAÇÃO DE MONOSSACARÍDEOS A fermentação é um processo realizado por microrganismos com o objetivo de obter energia e pode ser classificada de acordo com seu produto final: a fermentação lática produz ácido lático e é realizada por bactérias láticas. Já a fermentação alcoólica produz álcool como produto final e é um processo característico de algumas leveduras, do gênero Saccharomyces e algumas bactérias. Embora a fermentação possa ser utilizada para a produção de alguns tipos de alimentos, o processo fermentativo é considerado um processo de degradação. HIDRÓLISE DE POLISSACARÍDEOS Dentre os microrganismos, poucos são capazes de hidrolisar polissacarídeos. Vejano quadro a seguir os principais polissacarídeos hidrolisáveis e os principais microrganismos capazes de realizar essa reação: EXEMPLIFICANDO A pectina é amplamente utilizada na produção de geleias e doces em calda. Um problema bastante enfrentado pela produção desses doces é a contaminação microbiológica e perda do produto. Por isso, os produtores têm dado cada vez mais importância ao processo de esterilização dos frutos e dos recipientes nos quais são armazenados. Incrível como um simples processo do dia a dia de uma produção consegue aumentar o tempo de prateleira (shelf-life) de um produto, não é mesmo? PROTEÍNAS As proteínas são grandes moléculas, formadas por aminoácidos. Esses aminoácidos estão ligados, um a um, pelas ligações peptídicas, entre o grupo carboxila de um aminoácido e o grupo amina de outro. Para que essa ligação aconteça, a síntese resulta em uma reação de desidratação, ou seja, perda de água. Quando as proteínas são submetidas ao contato com microrganismos, eles realizarão reações de quebra desses peptídeos, ou seja, reações de hidrólise, nas quais utilizarão água e enzimas extracelulares para quebra das moléculas. Os principais microrganismos envolvidos nessas reações de hidrólise de proteínas são Bacillus cereus, Clostridium, Pseudomonas, Proteus. Esse tipo de reação acontece aerobicamente, na presença de oxigênio. As proteínas também sofrem o processo de decomposição anaeróbia, conhecido por putrefação. O produto dessas reações são aminas, sulfeto de hidrogênio, indol, ácido graxo, que são responsáveis pela coloração e odor característicos de “carne estragada”. LIPÍDIOS Os lipídios são moléculas bastante estáveis. Os microrganismos são capazes de quebrar as gorduras em ácido graxo e glicerol. Os principais microrganismos lipolíticos são Pseudomonas, Alcaligenes, Staphylococcus, Serratia, Candida lipolytica, P. roqueforti. Os lipídios na forma de óleo e gordura pura não são deteriorados, pois não possuem atividade de água suficiente para realizar a reação de degradação. ALTERAÇÕES NA VISCOSIDADE E COLORAÇÃO DOS ALIMENTOS DEVIDO AO CRESCIMENTO MICROBIANO O processo de deterioração pode resultar em alterações sensoriais, causadas pelo crescimento microbiano. Como já visto na seção anterior, alguns fatores podem influenciar a contaminação por microrganismos, os fatores intrínsecos e extrínsecos. Os microrganismos podem modificar o aroma, sabor, textura e aparência dos alimentos. Por isso as análises são importantes para a garantia da qualidade do produto alimentício. A alteração de coloração se dá pela produção de pigmentos pelos microrganismos, tais como: • Serratia: produção de pigmento vermelho. • Halococcus ou Halobacterium: produção de pigmento róseo a vermelho. • Pseudomonas: pigmentação verde, laranja ou azul. Já a alteração nos parâmetros de viscosidade se dá, principalmente, pela produção de polissacarídeos a partir de mono ou dissacarídeos. As principais bactérias envolvidas nesse processo são E. coli e Bacillus subtilis. PRINCIPAIS MICRORGANISMOS ENVOLVIDOS NA DETERIORAÇÃO DE ALIMENTOS Como já visto, a deterioração depende de diversos fatores relacionados à vida do produto, desde sua produção até o uso. Não é simples inferir um determinado agente microbiano a um dado processo de deterioração. Apesar disso, alguns grupos específicos de microrganismos podem ser preditivos devido aos parâmetros específicos do alimento, tais como atividade de água, pH, temperatura, origem e composição do alimento. A decomposição de alimentos pode ser causada por fungos, bactérias e leveduras, sendo os fungos e bactérias os mais relevantes. Quem nunca se deparou com bolor na superfície de um pão ou uma fruta? Esse bolor é apenas a parte visível, pois a decomposição do alimento iniciou-se dias atrás. Agora, vamos falar dos principais tipos de alimentos e suas características relacionadas à microbiologia e deterioração. FRUTAS E VEGETAIS A microbiota dos alimentos de origem vegetal são habitantes do solo e da superfície dos alimentos. Também devem ser considerados os processos de irrigação, colheita, armazenagem, até chegar no consumidor final, ou na indústria, para o processamento. LEITE E DERIVADOS Leite e derivados lácteos possuem sistemas inibitórios na sua composição, mas é um excelente meio de cultura, quando analisamos os parâmetros de atividade de água, pH neutro e fonte rica de nutrientes. A contaminação do leite cru, ou seja, aquele que não sofreu nenhum processo de esterilização, pode ocorrer por diversas vias, com elevada variedade microbiana. A deterioração do leite se dá pelo metabolismo da lactose, além das proteínas, ácido graxo e hidrólise de lipídios. Outro fator importante na deterioração do leite é a temperatura de armazenamento. Quando essa temperatura não é controlada, percebe-se odor e sabor indesejáveis devido à fermentação dos açúcares. O aumento da viscosidade nesse grupo alimentar se dá pela coagulação das proteínas e também pelo material capsular de bactérias. CARNES E DERIVADOS As carnes e derivados são meios favoráveis ao crescimento microbiano, devido à disposição de nutrientes, principalmente nutrientes nitrogenados, minerais, pH e atividade de água propícios ao crescimento e consequente degradação. Existem diversos processos de deterioração de produtos cárneos, tais como: odor desagradável (sulfeto e repolho), acidificação, manchas nos ossos, produção de sulfeto de hidrogênio, produção de secreção viscosa, esverdeamento por peróxido de hidrogênio e derivados de enxofre. Os principais microrganismos deterioradores de produtos cárneos são Pseudomonas, leveduras, Micrococcus, Clostridium, Enterococcus, Bacillus, Clostridium, dentre outros. PESCADOS E FRUTOS DO MAR Esse grupo de alimentos possui um ambiente bastante favorável à degradação microbiana, pois possui pH ótimo (próximo do neutro), composição química e nutrientes favoráveis, alta atividade de água e teor de gordura bastante favorável à oxidação. A deterioração de pescados e frutos do mar ocorre pela combinação de diversos fatores, e os microrganismos são influenciados principalmente pelo habitat e temperatura da água de origem. OVOS A casca dos ovos, composta principalmente por carbonato de cálcio, funciona como uma barreira física e química de proteção para microrganismos. O envelhecimento de ovos ocasiona uma redução na efetividade dessas barreiras, favorecendo o crescimento microbiano. A albumina, principal componente da clara dos ovos, é uma proteína e barreira química, impedindo os microrganismos de utilizar os nutrientes do ovo para a deterioração. A clara também apresenta elevado pH, em torno de 9,3, não favorável aos principais microrganismos. Para a degradação microbiana, o microrganismo necessita ultrapassar todas essas barreiras: 1. Contaminação da casca: é natural, visto o processo de produção de ovos. 2. As células dos microrganismos atravessam os poros da casca para chegar às membranas internas. 3. As membranas são ultrapassadas e os microrganismos chegam até a clara. 4. A clara possui condições desfavoráveis, que são amenizadas com o envelhecimento do ovo, e, então, os microrganismos chegam à gema. 5. A gema é um local viável para o crescimento e multiplicação microbiana. A deterioração pode ser observada pela incidência de luz, porém alguns defeitos somente podem ser observados quando os ovos são quebrados. A deterioração dos ovos pode ocorrer com produção de ácido sulfídrico (H2S) e outros gases com odores característicos. Também pode ocorrer a pigmentação verde na clara, ou preta ou vermelha na gema. Os principais microrganismos envolvidos nas reações de degradação são Pseudomonas, Acinetobacter, P. fluorescens, Proteus, Aeromonas, Serratia, dentre outros. EXEMPLIFICANDO O ovo possui densidade maior do que a água, por isso, ao ser colocado na água, afunda. Quando se inicia o processo de deterioração dos ovos, as proteínas começam a ser degradadase há liberação de gás carbônico. Por isso, os ovos deteriorados boiam na água, pois o gás carbônico liberado faz com que a densidade fique menor do que a densidade da água. ENLATADOS Usualmente, os alimentos enlatados passam pelo processo de esterilização por alta temperatura. Alguns ainda combinam diminuição de pH (acidificação), redução da atividade de água e adição de conservantes. Assim, dadas as condições, o crescimento microbiano nesses alimentos deveria ser próximo a zero. Porém, falhas no processo industrial ou falhas na embalagem podem favorecer a degradação dos alimentos. Além disso, muitas embalagens de metal não são tratadas, podendo sofrer corrosão, tendo como resultado a produção de gás hidrogênio (H2), aumentando a susceptibilidade de crescimento microbiano. ALIMENTOS DIVERSOS Os vinhos, embora utilizem microrganismos benéficos em sua produção, podem ser deteriorados pelo crescimento de algumas bactérias e leveduras, como, por exemplo, a Candida valida que forma um biofilme na superfície. A bactéria Acetobacter é responsável pela oxidação do etanol em ácido acético (vinagre). Produtos açucarados, com alto teor de açúcar, como chocolates, balas, doces em geral, raramente sofrem deterioração quando produzidos e armazenados, já que a presença de açúcar diminui a atividade de água. A deterioração de cervejas é causada por bactérias e leveduras, embora utilize microrganismos benéficos na sua produção. Ocorrem diversas alterações que podem ser percebidas pelo consumidor, tais como turbidez, aumento de viscosidade e acidez e odor desagradável. REFLITA Durante esta seção, vimos muitos conceitos e aplicações da vida prática. Você considera que os microrganismos indicadores devem ser melhor avaliados? Microrganismos indicadores são aqueles que, quando presentes em um determinado alimento, podem ser capazes de fornecer informações sobre a ocorrência de algum tipo de contaminação, tais como as de origem fecal ou condições sanitárias inadequadas durante o processo de fabricação. Nesta seção você aprendeu sobre os microrganismos deteriorantes e as principais alterações químicas que esses seres tão pequenos são capazes de causar. Agora, é hora de aplicar o conhecimento aprendido! FAÇA VALER A PENA Questão 1 O vinho é um produto consumido ao redor do mundo. A frase célebre de Dom Helder Câmara é bastante utilizada nas redes sociais: “Agora que a velhice começa, preciso aprender com o vinho a melhorar envelhecendo e, sobretudo, a escapar do terrível perigo de, envelhecendo, virar vinagre” (Frases sobre Vinhos. Mensagens com amor/ online). Sobre essa frase, assinale a alternativa que contém o produto de degradação dos vinhos deteriorados responsável pela transformação em vinagre: a. Água. b. Ácido acético. c. Ácido sulfúrico. d. Enxofre. e. Gás carbônico. Questão 2 O ovo é um alimento histórico, sendo consumido pela humanidade desde tempos remotos. Assim como todos os alimentos, pode ser um meio para o crescimento microbiano e trazer algumas doenças de interesse sanitário. Assinale a alternativa correta em relação à contaminação microbiológica de ovos. a. A casca dos ovos é composta por hidróxido de cálcio e compõe uma barreira apenas física para microrganismos b. A albumina é uma proteína presente na clara dos ovos e atua como barreira química, impedindo a utilização dos nutrientes pelos microrganismos. A casca dos ovos, composta principalmente por carbonato de cálcio, funciona como uma barreira física e química de proteção para microrganismos. A albumina, principal componente da clara dos ovos, é uma proteína e barreira química, impedindo os microrganismos de utilizar os nutrientes do ovo para a deterioração. A clara também apresenta elevado pH, em torno de 9,3, não favorável aos principais microrganismos. Com o envelhecimento dos ovos, as capacidades de barreiras físicas e químicas são reduzidas, aumentando a chance de contaminação microbiana. A gema possui todos os requisitos para multiplicação microbiana. c. A clara dos ovos apresenta pH em torno de 7, ótimo para o crescimento microbiano. d. Com o envelhecimento dos ovos, as capacidades de barreiras químicas e físicas são mantidas. e. A gema não é um local viável para a multiplicação microbiana. Questão 3 Os alimentos podem ser considerados meio de cultura para o crescimento de microrganismos, sendo alguns benéficos, como os fermentadores da cerveja e os fungos presentes no queijo gorgonzola. Mas também podem ser deteriorantes e trazer prejuízos à cadeia alimentícia. É considerado um pH ideal para o crescimento de bactérias: a. 2. b. 4. c. 7. d. 9. e. 11. REFERÊNCIAS ALMEIDA, R. C. C. et al. Avaliação e controle da qualidade microbiológica de mãos de manipuladores de alimentos. Rev. Saúde Pública, São Paulo , v. 29, n. 4, p. 290-294, Aug. 1995 . Disponível em: https://bit.ly/3wJXvWU. Acesso em: 31 jan. 2021. DE PAULA, L. N. et. al. A importância do controle de qualidade em indústria do segmento alimentício. Revista Conhecimento Online, Novo Hamburgo, v. 2, p. 78-91, abr. 2017. Disponível em: https://bit.ly/2SlgSqk. Acesso em: 1 fev. 2021. DOULGERAKI, A. I.; ERCOLINI, D.; VILLANI, F.; NYCHAS, G. J. Spoilage microbiota associated to the storage of raw meat in different conditions. International Journal Of Food And Microbiology. S. l., v. 157, n. 2, p. 130-141. jul. 2012. EVANGELISTA, J. Tecnologia de Alimentos. 2. ed. São Paulo: Livraria Atheneu Editora, 2005, 652 p. FRANCO, B. D. G. M.; LANDGRAF, M. Microbiologia dos Alimentos. São Paulo: Ed. Atheneu, 2005, 182 p. Frases sobre Vinhos. Mensagens com amor/ online .Disponível em: https://bit.ly/3gGiswi. Acesso em: 10 fev. 2021. GRAM, L.; HUSS, H. H. Microbiological spoilage of fish and fish products. International Journal of Food and Microbiology. v. 33, p. 121-137. 1996. JAY, J. M.; LOESSNER, M. J.; GOLDEN, D. A. Modern food Microbiology. 7th Ed. New York: Springer, 2005. LIMA, A. W. O.; SOUSA, C. P. Infecções e intoxicações alimentares. In: Aspectos da ciência e tecnologia de alimentos. 1. ed. v. 1. João Pessoa, PB: Nova Ideia, 2002. p.175-199. PELCZAR JR., M. J.; CHAN, E. C. S; KRIEG, N. R. Microbiologia. Conceitos e Aplicações. 2. Ed. v. I e II. São Paulo: Makron Books do Brasil, 1997. PINTO, C. L. O. et al. Qualidade Microbiológica do leite cru. Viçosa, MG: EPAMIG, 2013. SILVA, N.; JUNQUEIRA, V. C. A.; SILVEIRA, N. F. A. Manual de métodos de análise microbiológica de alimentos. São Paulo: Livraria Varela Ltda., 1997, 295 p. VELD, J. H. J. H. Microbial and biochemical spoilage of foods: an overview. International Journal of Food and Microbiology. v. 33, p. 1-18, 1996. FOCO NO MERCADO DE TRABALHO MICRORGANISMOS DETERIORANTES Cinthia Madeira de Souza SEM MEDO DE ERRAR Vamos pensar juntos, caro aluno! Provavelmente seu gestor não conhece a degradação de alimentos por microrganismos. Você pode começar explicando-lhe o que é microbiologia. Depois, podemos retomar os conteúdos estudados nesta seção, desde as principais alterações organolépticas e sensoriais percebidas na deterioração de alimentos, tais como pigmentação, mudança de viscosidade, alteração de textura, formação de gases. Como você trabalha em uma indústria de alimentos focada em produtos lácteos, que tal aprofundar-se nesse assunto? Explique a composição básica do leite e que a deterioração se dá principalmente pelo metabolismo da lactose, além das proteínas, ácidos graxos e hidrólise dos lipídios. Já que você foi capaz de resumir todo o embasamento teórico, que tal propor ao seu gestor um controle de qualidade mais rígido, desde o recebimento do leite cru até a comercialização do produto, com foco nas embalagens? AVANÇANDO NA PRÁTICA O CHURRASCO AGITADO Vilma é uma senhora que adora confraternizar, com recepções e churrascos. Ela convidou alguns amigos e familiares. Durante o churrasco, um amigo trouxe carne, linguiça, uma lata de ervilha para contribuir com a salada e um vinho. Ao abrir aembalagem de carne, percebeu que o produto estava com aspecto esverdeado. A linguiça estava com cheiro de enxofre. Já a lata de ervilha estava estufada. O vinho estava com gosto de vinagre. Mesmo assim, dona Vilma resolveu utilizar esses alimentos. No dia seguinte, ela e muitos convidados acordaram com sintomas típicos de intoxicação alimentar. Vilma confia muito nos conhecimentos que você tem, então, procura-o e pergunta como identificar alimentos “estragados”. Vimos nesta seção que grande parte dos alimentos servem como meio de cultura para diversos microrganismos, já que possuem os requisitos mínimos necessários para a sobrevivência e multiplicação desses pequenos seres. Alguns microrganismos alteram a coloração, outros alteram a viscosidade e o odor dos alimentos. Como visto na situação problema apresentada, a confraternização organizada pela dona Vilma possuía diversos tipos de alimentos. Alguns deles apresentavam mudança de aspecto sensorial e estavam em processo de degradação. Vale lembrar que os processos de degradação variam de acordo com cada macronutriente. Vamos recordar? Os carboidratos são degradados principalmente por microrganismos fermentadores, resultando em produtos de álcool, ácido e gases. Já os alimentos ricos em gordura necessitam de microrganismos lipolíticos, que quebrarão a gordura em ácidos graxos e glicerol. Se o alimento for à base de proteínas, os microrganismos proteolíticos entrarão em ação, resultando em uma combinação de aminoácidos, aminas, amônia e compostos de enxofre. NÃO PODE FALTAR MICRORGANISMOS PATOGÊNICOS Cinthia Madeira de Souza PRATICAR PARA APRENDER Caro aluno, Bem-vindo à terceira e última seção desta unidade de estudos do livro didático, caro aluno! A partir de agora, estudaremos sobre as doenças transmitidas por alimentos. Você sabe por que devemos estudar e compreender as doenças transmitidas por alimentos? Em todo o mundo, temos doenças relacionadas ao consumo alimentar, com diversos agentes etiológicos. Nesta seção, vamos aprender os conceitos das doenças transmitidas por alimentos, seus principais agentes etiológicos, suas características, período de incubação, sinais e sintomas e como realizar um controle adequado de multiplicação e crescimento desses microrganismos. Uma Unidade de Alimentação e Nutrição (UAN) de uma empresa fornece todos os dias 2000 refeições. Certo dia, foi servido maionese de batata e ovos, frango com molho de iogurte, arroz, feijão, carne de sol, bolinho de peixe e suco de laranja. No dia seguinte, muitos funcionários chegaram ao departamento médico, com queixa de dores abdominais, vômito, diarreia, calafrios e aumento de temperatura. Alguns funcionários precisaram ser hospitalizados. Suponha que você atue no departamento médico dessa empresa e foi questionado sobre o que pode ter acontecido com esses colaboradores. O que você deverá responder? Bons estudos! CONCEITO-CHAVE As doenças transmitidas por alimentos, também conhecidas como DTAs, são bastante frequentes no mundo e possuem uma diversidade de agentes etiológicos. Doenças transmitidas por alimentos são aquelas provenientes da ingestão de perigos biológicos, físicos ou químicos presentes nos alimentos. Englobam a ingestão de alimentos contendo microrganismos patogênicos, toxinas ou substâncias químicas ou estruturas naturalmente tóxicas. Para iniciarmos nossos estudos, vamos compreender alguns conceitos fundamentais para nossa aprendizagem: • Toxinose: trata-se da produção de toxinas no alimento e, consequentemente, toxicidade. É caracterizada pelo quadro clínico após ingestão de toxinas originadas através da multiplicação de bactérias nos alimentos. Alguns exemplos de toxinose são toxinas produzidas por Staphylococcus aureus e por Clostridium botulinum. • Infecção: é a multiplicação do microrganismo, normalmente bactérias, no trato digestivo, principalmente no intestino. Pode ser fruto de toxinas ou de irritação no epitélio. As infecções podem ser invasivas ou não-invasivas. VOCABULÁRIO As infecções invasivas são aquelas nas quais a multiplicação microbiana causa agressividade celular, com destruição de células locais e penetração para o meio sistêmico. Já as infecções não invasivas, causam agressividade local, decorrente da produção de toxinas no intestino. • Infestações: são parasitoses não invasivas, que não possuem interesse médico, como helmintos e protozoários, que possuem ação patogênica intestinal. • Intoxicação química: é originada a partir da ingestão de substâncias químicas nos alimentos, como pesticidas, agrotóxicos, pesticidas, micotoxinas, dentre outras. • Surtos de DTAs: é o quadro clínico normalmente gastroentérico, que ocorre em número superior ao usual na comunidade. REFLITA Agora que você aprendeu os conceitos de infecção, intoxicação e toxinfecção, pense nas diferenças e semelhanças e escreva um exemplo de cada um deles. Os microrganismos patogênicos podem ser de dois tipos: os patógenos clássicos e os patógenos emergentes. Os patógenos clássicos são aqueles já conhecidos e frequentes transmissores de DTAs. Já os patógenos emergentes são microrganismos que não eram reconhecidos por causarem toxinfecções alimentares e vêm sendo descobertos nesses surtos. ASSIMILE De acordo com o Manual Integrado de Vigilância de Alimentos (2010), a vigilância das DTAs tem como objetivo conhecer, detectar e prevenir os fatores determinantes e condicionantes de saúde individual, possuindo o papel de vigilância epidemiológica. DTAS CAUSADAS POR BACTÉRIAS GRAM NEGATIVAS E GRAM POSITIVAS As bactérias são as principais causadoras de DTAs. Nesta seção, estudaremos as principais bactérias patogênicas. Para demonstrar essas bactérias, veja a tabela que segue. ASSIMILE A infecção transmitida por alimentos é originada a partir da ingesta de alimentos contendo determinada quantidade de microrganismos patogênicos e suas toxinas, produzidas ou liberadas. MICOTOXICOSES E VIROSES DE ORIGEM ALIMENTAR Existem alguns parasitas que são de origem alimentar, tais como Toxoplasma gondii e Trypanosoma cruzi, Giardia lamblia e Entamoeba histolytica, Taenia saginata e Taenia solium, Ascaris lumbricoides. A toxoplasmose, transmitida pelo Toxoplasma gondii, é um esporozoário que possui incubação entre 10 e 13 dias. Seus principais sintomas são febre, dores de cabeça, mialgia generalizada e calafrios. O toxoplasma concentra-se em animais, como gatos, suínos, aves, bovinos e caprinos infectados com os cistos. Como controle, preconiza-se a higiene pessoal, congelamento e cozimento de alimentos. Já o Trypanosoma cruzi, transmissor da doença de Chagas, é um protozoário transmitido pelo inseto barbeiro, com incubação entre 8 e 12 semanas. Os sintomas iniciais incluem febre, inchaço ganglionar e dores de cabeça. Já na fase crônica, que pode ocorrer após 10 a 30 anos, há um aumento da massa cardíaca, com afrouxamento dos tecidos, levando à insuficiência cardíaca. Mas você deve estar pensando como os alimentos podem ser transmissores da doença de Chagas. Alguns alimentos funcionam como reservatório do parasita, por isso, deve-se focar em eliminar o mosquito transmissor e focar na higienização desses alimentos, já que a doença de Chagas pode ser transmitida por via oral. A giardíase, doença transmitida pelo protozoário flagelado Giardia lamblia, possui incubação de 1 a 6 semanas. Apresenta como principais sintomas diarreia, dores abdominais, náusea, vômito, fraqueza e febre baixa. Os cistos da giardia são encontrados em fezes humanas, por isso alimentos crus devem ser higienizados para evitar a transmissão dessa doença. A amebíase, também conhecida como disenteria amebiana, tem sua contaminação através de fezes humanas nos alimentos e na água contendo cistos de Entamoeba histolytica. Assim, a higiene pessoal e o saneamento básico, além do cuidado com adubos, são de fundamental importância para o controle da doença. A teníase pode ser dividida em solitária bovina(Taenia saginata) e solitária suína (Taenia solium). Ambas possuem incubação de 3 a 6 meses e os principais sintomas são nervosismo, insônia, perda de peso e de apetite, náusea, vômitos, cólicas e dores abdominais. Os materiais envolvidos são a carne bovina e a carne suína, respectivamente. Como controle, o saneamento básico é um dos fatores mais relevantes, mas a inspeção da carne e a cocção são eficientes também. Em relação aos fungos e micotoxinas, estudaremos a seguir os mais relevantes para a prática profissional. O Aspergillus flavus orysoe é responsável pela produção de aflatoxina B1, B2, G1 e G2. É um fungo que tem o crescimento bastante variável, em qualquer substrato. Seu período de incubação é de poucas semanas, com sintomas de febre baixa, icterícia e dano hepático. É comum a presença em grãos e leguminosas, como castanha-do-pará, amendoim, soja, milho e também em ração de animais. Para controlar esse fungo, deve-se evitar a umidade durante o armazenamento e prevenir contaminação com insetos e mofos. VÍRUS A transmissão viral pode ser de forma vertical (de mãe para filho) ou horizontal, através do contato entre pessoas, objetos contaminados e por veículos, como água e alimentos. Os principais vírus causadores de DTAs são adenovírus, rotavírus, norovírus, astrovírus e o vírus da hepatite. Os principais sintomas das DTAs de origem viral são vômito, náuseas, diarreia, dor de estômago, cólicas intestinais e febre. Para evitar essas doenças, de maneira geral, deve-se priorizar as formas de prevenção, tais como saneamento básico adequado, higienização correta dos alimentos, tratamento de água e preferência por ingestão de alimentos cozidos e bem passados, principalmente em regiões com alta incidência de doenças. EXEMPLIFICANDO Sugerimos, para que você aprenda mais sobre as DTAs causadas por rotavírus, a leitura de um artigo, disponível na base de dados Scielo, intitulado Indícios de Rotavírus na etiologia de um surto de infecção de origem alimentar (RODRIGUES, 2004), publicado na revista Ciência, Tecnologia e Alimentação. Nesta seção, você aprendeu sobre as infecções intestinais causadas por enterobactérias, parasitoses e fungos, principalmente sobre os itens: características do agente, período de incubação, sintomas, alimentos veículos e, por fim, medidas de controle. FAÇA VALER A PENA Questão 1 A ingestão de frutas contaminadas com glifosato, um pesticida agrícola que não deve ser utilizado, produz no organismo diversos quadros, que variam em relação ao tempo e quantidade de exposição, originando, muitas vezes, quadros neurológicos graves. Assinale a alternativa que corresponde à definição da ingestão de alimentos com glifosato. a. É uma intoxicação química. As DTAs, doenças transmitidas por alimentos, são doenças oriundas de um microrganismo, que pode ser o próprio organismo vivo ou por suas toxinas produzidas. Os alimentos prebióticos e probióticos utilizam microrganismos a favor do ser humano. Uma infecção é a multiplicação do microrganismo, normalmente bactérias, no trato digestivo, principalmente no intestino. Já a intoxicação química é originada a partir da ingestão de substâncias químicas nos alimentos, como pesticidas, agrotóxicos, pesticidas, micotoxinas, dentre outras. A infestação são parasitoses não invasivas, que não possuem interesse médico, como helmintos e protozoários, que possuem ação patogênica intestinal. b. É uma infecção. c. É um alimento prebiótico. d. É um alimento probiótico. e. É um tipo de infestação. Questão 2 Os contaminantes de alimentos podem ser de diversas naturezas, podendo ser inofensivos ou levar a doenças, denominadas Doenças Transmitidas por Alimentos - DTAs. A contaminação de alimentos se dá por diversas resoluções. Analise as duas afirmativas a seguir: I. Os metais pesados, tais como chumbo e prata, são possíveis contaminantes de alimentos. II. Os microrganismos, tais como bactérias (Escherichia coli) e fungos (Aspergillus flavus orysoe), sempre são benéficos aos alimentos. Assinale a alternativa correta. a. As duas afirmativas são verdadeiras. b. A afirmativa I é verdadeira e a afirmativa II é falsa. Os metais pesados são contaminantes de alimentos e a essa contaminação dá-se o nome de intoxicação química. Já os microrganismos podem ser benéficos ou prejudiciais aos alimentos, sendo contaminantes. Existem microrganismos prejudiciais, que causam doenças, como a bactéria E. Coli, mas existem os benéficos, que atuam para mudança de sabor, textura ou participam dos processos de fabricação dos alimentos, como a microbiota presente nos iogurtes, por exemplo. c. A afirmativa I é falsa e a afirmativa II é verdadeira. d. As duas afirmativas são falsas. e. A afirmativa II é uma justificativa da afirmativa I. Questão 3 A contaminação de alimentos com microrganismos é bastante comum. Cada um dos microrganismos tem afinidade por um tipo e local de hospedeiro, produzindo diversas respostas nos seres humanos. Analise as afirmativas que seguem. I. A bactéria do gênero Clostridium botulinum tem como único hospedeiro o trato intestinal do homem. É transmitido pela água e por alimentos contaminados. II. O Staphylococcus aureus está presente em animais de sangue quente, como bovinos, suínos e aves; no homem, instala-se na mucosa nasal, garganta e pele em geral. III. A Salmonella pode ser encontrada no trato intestinal do homem, dos animais e também nos ovos. Sua contaminação se dá por alimentos de origem animal, como carnes cruas e mal passadas e ovos servidos crus. Assinale a alternativa correta. a. Apenas I e II são verdadeiras. b. Apenas I e III são verdadeiras. c. Apenas II e III são verdadeiras. d. Todas as afirmativas são verdadeiras. e. Todas as afirmativas são falsas. REFERÊNCIAS BRASIL. Ministério da Saúde. ANVISA. Resolução da Diretoria Colegiada – RDC N° 14, de 28 de março de 2014. Disponível em: https://bit.ly/2TKKNbH. Acesso em: 8 fev. 2021. CAPUANO, D. M. et al. Enteroparasitoses em manipuladores de alimentos do município de Ribeirão Preto - SP. Revista Brasileira de Epidemiologia, São Paulo , v. 11, n. 4, p. 687-695, Dec. 2008. Disponível em: https://bit.ly/3d121IK. Acesso em: 8 fev. 2021. CUNHA, L. F.; AMICHI, K. R. Relação entre a ocorrência de enteroparasitoses e práticas de higiene de Manipuladores de alimentos: revisão da literatura. Revista Saúde e Pesquisa, v. 7, n. 1, p. 147-157, jan./abr. 2014. ESTEVES, F. A. M.; FIGUEIRÔA, E. O. Detecção de enteroparasitas em hortaliças comercializadas em feiras livres do município de Caruaru (PE). Revista Baiana de Saúde Pública, Salvador, v. 33, n. 2, p. 184, 2012. Disponível em: https://bit.ly/3wMCISz. Acesso em: 8 fev. 2021. FRANCO, B. D. G. M.; LANDGRAF, M. Microbiologia dos Alimentos. São Paulo: Atheneu, 2005, 182 p. OLIVEIRA, A. B. A. et al. Doenças transmitidas por alimentos: principais agentes etiológicos, alimentos envolvidos e fatores predisponentes. Clinical & Biomedical Research, Porto Alegre, v. 30, n. 3. Disponível em: https://bit.ly/3zHAUvY. Acesso em: 8 fev. 2021. PELCZAR, JR., M. J.; CHAN, E. C. S.; KRIEG, N. R. Microbiologia. Conceitos e Aplicações. 2. Ed. São Paulo: Makron Books do Brasil, 1997. volumes I e II. RODRIGUES, M. M. et al. Indícios de Rotavírus na etiologia de um surto de infecção de origem alimentar. Revista Ciência, Tecnologia e Alimentação, Campinas, v. 24 n. 1, jan./mar. 2004. Disponível em: https://bit.ly/3wQVRCY. Acesso em: 16 jun. 2021. SILVA, N.; JUNQUEIRA, V. C. A.; SILVEIRA, N. F. A. Manual de métodos de análise microbiológica de alimentos. São Paulo: Livraria Varela Ltda., 1997, 295 p. FOCO NO MERCADO DE TRABALHO MICRORGANISMOS PATOGÊNICOS Cinthia Madeira de Souza SEM MEDO DE ERRAR Retomando a situação-problema, podemos verificar que estão envolvidos diversos aspectos relacionados às doenças transmitidas por alimentos. Como boa parte dos funcionários tiveram sinais e sintomas típicos de doenças transmitidas por alimentos, provavelmente,houve quebra de processo relacionado às técnicas higiênico-sanitárias dos operadores de alimentos, levando à multiplicação e crescimento de microrganismos, acarretando a contaminação biológica dos alimentos servidos durante o almoço. Podemos inferir que pode ter ocorrido uma toxinfecção por Salmonela, a Salmonelose, cujo período de incubação é de 5 a 12 horas, sendo mais comum entre 12 e 36 horas. Os principais sinais e sintomas são diarreia, dor abdominal, calafrio, prostração, náusea, vômito e mal-estar. Mas, como ter certeza de que o agente etiológico foi a salmonela? Através de um inquérito epidemiológico e provas laboratoriais podemos afirmar, com certeza, qual o microrganismo envolvido na toxinfecção. Como estratégia para prevenção de novas doenças transmitidas por alimentos, pode-se admitir controle higiênico-sanitário, resfriamento rápido dos alimentos, em pequenas porções, utilização de leite e ovos pasteurizados, organizar o processo de trabalho, a fim de evitar contaminação cruzada de área limpa e área suja ou de alimentos crus e cozidos, incentivo à higienização das mãos e limpeza profunda dos equipamentos. AVANÇANDO NA PRÁTICA DIA DO LANCHE Três amigos foram à lanchonete XYZ, localizada numa pequena cidade, para jantar. Após 6 horas do jantar, no meio da madrugada, o grupo de amigos apresentou cólicas abdominais, náusea e diarreia. O material da lanchonete foi enviado à vigilância sanitária e os alimentos em comum foram um queijo coalho assado em churrasqueira, cerveja e carne de porco desfiada. Segundo o colaborador responsável pelo estabelecimento, esse alimento foi mantido em geladeira a 9ºC e manipulado pelo chapeiro. As análises do laboratório demonstraram que o alimento estava contaminado com Escherichia coli e Yersina enterocolitica. Baseado nessa situação, suponha que você é o dono do estabelecimento. Como o colaborador poderia ser orientado? A E. coli é uma bactéria gram negativa causadora de doenças transmitidas por alimentos. Ela pode ser enterotoxigênica, quando localizada especificamente no intestino delgado ou enteropatogênica, quando presente em todo trato intestinal. Seu período de incubação varia de 8 a 44 horas, com sintomas de febre, calafrios, mialgia, diarreia e desidratação. A toxinfecção causada pela Yersina enterocolitica (yersinose), uma bactéria gram negativa. Seu período de incubação varia entre 24 e 36 horas e, provavelmente, foi incubada na carne de porco ou no queijo coalho. Cabe orientar ao colaborador da lanchonete medidas de controle microbiológicos, tais como medidas de saneamento básico, higiene pessoal dos operadores de alimentos, armazenamento e manipulação seguindo as boas práticas, a fim de evitar contaminação dos alimentos e também a cocção adequada dos alimentos, além da separação da área de alimentos crus e cozidos, para que não haja contaminações cruzadas. No caso apresentado, a contaminação cruzada poderia ter acontecido durante o preparo da carne de porco, desde o seu recebimento, resfriamento, preparação e cocção, e também através do queijo coalho, já que pode ter sido armazenado de maneira inadequada ou junto à carne de porco, ocorrendo uma contaminação cruzada. NÃO PODE FALTAR ANÁLISE MICROBIOLÓGICA Cinthia Madeira de Souza PRATICAR PARA APRENDER Como já vimos, temos uma infinidade de microrganismos causadores de doenças transmitidas por alimentos. Nesta seção, trabalharemos com os conceitos iniciais de análise microbiológica. Não podemos pegar 100% de uma produção industrial para submetê-la a um teste microbiológico, por isso você aprenderá técnicas de amostragem, como preparar uma amostra para análise, os diferentes meios de cultura, como prepará-los e como realizar a contagem dos microrganismos. Suponha que você atue no departamento de análises microbiológicas de um laboratório da sua cidade. Você recebeu amostras dos alimentos de um refeitório hospitalar, já que muitos funcionários, após o jantar, apresentaram enjoo, vômito e diarreia. O gestor do hospital, muito preocupado com a saúde dos seus trabalhadores, foi até o seu laboratório para entender como as análises seriam realizadas. O que você deverá mostrar a ele? Bons estudos. CONCEITO-CHAVE Já estudamos a composição química dos alimentos e suas análises físico-químicas. Além das análises físico-químicas, a análise microbiológica é relevante para o controle de qualidade microbiológico dos alimentos. Também já estudamos os conceitos básicos e, agora, vamos aplicá-los para as análises microbiológicas. Sabe-se que os microrganismos são seres microscópicos e incolores, que não podem ser vistos a olho nu. Para isso, faz-se meios de cultura para análise das colônias, técnicas de coloração para analisar as estruturas microbianas e celulares, testes bioquímicos para provas do metabolismo e técnicas moleculares para confirmações mais precisas dos patógenos. Mas, antes de falarmos sobre as técnicas de análise, temos que compreender que estamos analisando alimentos e que precisamos de uma amostra que represente o todo. AMOSTRAGEM A amostragem é a etapa fundamental para um resultado coerente da análise microbiológica, pois sabe-se que os contaminantes de alimentos podem ser diversos, não só em quantidade, mas em diversidade, exigindo métodos específicos de análise, além de uma distribuição não uniforme. Analisar todo alimento ou todo o lote de uma indústria é inviável por dois motivos: 1. A análise é destrutiva, ou seja, não é possível recuperar a amostra. 2. O custo da análise é elevado. Assim, realiza-se um processo de amostragem para decidir qual a quantidade de alimento a ser analisado. VOCABULÁRIO Amostragem: ação, processo ou técnica de escolha de amostra adequada para análise de um todo. Amostra: pequena porção de alguma coisa dada para ver, provar ou analisar, a fim de que a qualidade do todo possa ser avaliada ou julgada. Os primeiros planos de amostragem datam de 1974, quando a ICMSF (Comissão Internacional de Especificações Microbiológicas para Alimentos) determinou que cada local produtor de alimentos, em qualquer ponto da cadeia, tivesse um plano de amostragem para avaliação da qualidade. Desde então, os padrões evoluíram, a fim de aumentar a segurança alimentar. A amostragem é caracterizada de acordo com a avaliação de risco que o microrganismo pode causar. De um lote, ou seja, o total de unidades do produto produzido num determinado tempo e sob as mesmas condições, é retirado um certo número de unidades amostrais que serão analisadas de forma independente. A amostragem pode ser de duas ou três classes: 1. Duas classes: o produto é classificado como aceitável ou inaceitável. 2. Três classes: o produto é classificado como aceitável, inaceitável ou marginal. Marginais são aqueles acima do limite mínimo aceitável, mas abaixo do limite máximo tolerado. Usualmente, faz-se a amostragem por quarteamento. ASSIMILE Quarteamento: é o processo manual ou mecânico de redução da amostra a pequenas porções representativas da amostra inicial, sempre dividindo em múltiplos de 4. As principais fontes de erros na amostragem são: • Identificação inadequada da amostra de alimento. • Natureza da amostra. • Transporte e manuseio da amostra. • Preparação e armazenamento da amostra. PREPARAÇÃO DA AMOSTRA PARA ANÁLISE Para que se tenha uma análise fidedigna, as amostras devem ser coletadas e preparadas com qualidade, para que os resultados laboratoriais tenham validade. O processo de identificação é de extrema importância, visto que, nessa etapa, serão considerados o nome do alimento, seu nome científico, origem (vegetal ou animal), integridade (inteiro ou parte, sempre especificando a parte), estado de maturação, lote e validade e outros detalhes que julgue importantes. Os detalhes da coleta também são importantes e devem estar presentes nos rótulos: data e hora da coleta, profissional que coletou, local de origem, ponto de coleta (durante o processamento, alimentopronto), método de preparo, peso ou porção, número de itens e outros detalhes que julgar importantes, a depender do tipo de alimento. Os locais de coleta são importantes, para que não haja contaminação da amostra. Deve-se utilizar sempre recipientes limpos, secos, estéreis, com boca larga e com tamanho adequado ao volume amostral. Além disso, o manuseio deve ser realizado de acordo com as boas práticas, para que a contaminação cruzada seja reduzida, com a utilização de luvas, máscaras e local asséptico. O primeiro passo para a preparação da amostra é a desintegração do alimento. Será, então, pesado para que tenha representatividade do todo. Os protocolos de boas práticas preconizam 25g ou 25 mL de amostra. A figura 4.2 mostra o passo a passo para o preparo e diluição da amostra. A contagem de microrganismos pode ser realizada através do método de plaqueamento, em superfície ou profundidade. Para isso, precisaremos deixar os nossos meios de cultura preparados. MEIOS DE CULTURA Os meios de cultura são essenciais para o crescimento e multiplicação de microrganismos no ambiente laboratorial. ASSIMILE Meio de cultura é definido como o conjunto de nutrientes necessários para multiplicação e manutenção de microrganismos. Cada tipo de microrganismo possui uma exigência nutricional diferente, por isso temos diversos tipos de meios de cultura. Os meios de cultura podem ser: • Líquidos: não possuem ágar. • Semissólidos: possuem 1% de ágar na sua composição. • Sólidos: apresentam ágar na concentração de 1,5 a 2,5%. O ágar é um polissacarídeo, extraído de algas, responsável pela consistência gelatinosa dos meios de cultura. Antigamente, utilizava-se a gelatina, mas, além de ser consumida por microrganismos, liquefaz-se nas temperaturas ideais para o crescimento microbiológico, entre 30 e 35°C. Os meios de cultura são classificados de acordo com sua composição e finalidade: • Meios de Cultura Basal: possuem os nutrientes essenciais para o crescimento de microrganismos em geral. • Meios de Cultura de Enriquecimento: são adicionados nutrientes específicos para o microrganismo que se deseja pesquisar. Também pode conter inibidores para determinados microrganismos. Por ser um meio líquido, não permite o isolamento dos microrganismos. • Meios de Cultura Diferencial: permitem a diferenciação de espécies, através de suas características como cor, textura, halo de hemólise etc. • Meios de Cultura Seletivos: possuem inibidores para determinados microrganismos. Como é um meio sólido, permite a identificação e isolamento, permitindo visualizar as unidades formadoras de colônia (UFC). • Meios de Cultura de Transporte: são meios de cultura temporários, utilizados para armazenamento e manutenção temporária do material a ser analisado. • Meios de Cultura Complexos: são meios de cultura que não podem ser quimicamente conhecidos. • Meios de Cultura Sintético: também conhecidos como meios quimicamente definidos, são fabricados em laboratórios, com composição química altamente conhecida, desde os macros até os micronutrientes. REFLITA A escolha do tipo de meio de cultura influenciará na qualidade da análise microbiológica. Então, a seleção do meio de cultura, pensando na bactéria ou no fungo a ser encontrado, deve ser feita com cautela para que o resultado seja fidedigno. Para cada tipo de microrganismo, utilizam-se meios específicos para seu crescimento. Após a preparação dos meios de cultura, faz-se o processo de inoculação em placa, ou seja, a transferência dos microrganismos do caldo enriquecido, já diluídos, na placa. A inoculação envolve técnicas de semeadura. A semeadura é uma técnica asséptica, para que não haja contaminação. MÉTODOS DE CONTAGEM DE MICRORGANISMOS Para a contagem de microrganismos, pode-se utilizar diferentes meios de crescimento, sempre esterilizados. EXEMPLIFICANDO Diversos meios de cultivo podem ser utilizados, como: ágar-nutriente, dextrose-triptona ágar, ágar-leite desnatado, ágar-suco de tomate, MRS-ágar, etc. Já para a contagem de leveduras, os meios mais comumente utilizados são: extrato de levedura-peptona-dextrose-ágar, extrato de malte e ágar-batata-dextrose (VIEIRA, 2012). Os microrganismos possuem tamanho reduzido e são incolores, o que dificulta muito a sua visualização. Dado esse fato, os microrganismos devem ser corados previamente, para serem visualizados no microscópio óptico. Antes da coloração, o microrganismo que cresceu no meio de cultura deve ser fixado à lâmina e secado ao ar. Logo em seguida, devem ser corados com corantes específicos, de caráter ácido ou básico. A parede bacteriana é corada com corantes básicos. EXEMPLIFICANDO Corantes básicos: safranina, fucsina, azul de metileno e cristal violeta. Corantes ácidos: fucsina ácida, azul de anilina e laranja G. A coloração pode ser simples, apenas para detecção do microrganismo e sua forma. Mas também pode ser diferencial, permitindo classificar os microrganismos em grupos específicos, como a coloração de Gram, que classifica as bactérias em gram positivas ou gram negativas. Também é possível a coloração especial de alguma parte do microrganismo, como esporos, flagelos etc. Para o acompanhamento do crescimento de uma população bacteriana, a contagem pode ser realizada por diferentes métodos: • Contagem direta ou microscópica: é realizada por câmaras de contagem ou contagem eletrônica. É um método rápido, sendo essa sua maior vantagem. Possui a desvantagem de não considerar microrganismos vivos e mortos. Também só é possível contabilizar partículas acima de 104/mL. • Contagem de microrganismos viáveis em placas: também conhecida por técnica de semeadura em superfície. Para a contagem nesse método, utiliza-se a estimativa, pois cada colônia vista na placa corresponde a uma unidade formadora de colônia (UFC). A diluição tem o objetivo de seriar a amostra, para que a colonização esteja entre 30 e 300 UFC, para maior precisão da análise. REFLITA Para o crescimento adequado do microrganismo, preconiza-se diluir a amostra. e então, como devemos realizar a contagem final? Caro aluno, agora que você aprendeu as principais técnicas, que tal colocá-las em prática? FAÇA VALER A PENA Questão 1 Em uma indústria de alimentos, você foi incumbido de realizar o controle de qualidade de bombons de morango. Após a trituração da amostra, foi diluída a 10-3. Foi colocada uma alíquota de 1mL em placa e, após o crescimento, foram contabilizadas 30 colônias. Quantas unidades formadoras de colônia estavam presentes na amostra? a. 3 x 103 UFC/mL. b. 3 x 104 UFC/mL. c. 3 x 10-3 UFC/mL. d. 6 x 10-3 UFC/mL. e. 6 x 103 UFC/mL. Questão 2 Os meios de cultura possuem todos os nutrientes necessários para o crescimento microbiológico, como bactérias e fungos. Podem ser de diversos tipos, industrializados ou preparados em laboratório, e devem ser preparados em meios estéreis, para evitar a contaminação cruzada. Sobre os meios de cultura, assinale a alternativa correta. a. Diferenciais são utilizados para recuperação de microrganismos estressados e promovem seu crescimento. b. Meios de transporte permitem a observação de halos de hemólise. c. Seletivos favorecem o crescimento de determinados microrganismos e inibem o crescimento de outros. Os meios diferenciais permitem o crescimento de um microrganismo específico. Os meios de transporte são aqueles temporários. Os meios seletivos favorecem o crescimento de determinados microrganismos e inibem o crescimento de outros microrganismos. O ágar nutriente pode ser utilizado para diversos tipos de microrganismos. Para diferenciar grupos de bactérias com base nas suas características biológicas, os meios não são enriquecidos com sangue. d. O Ágar nutriente é ideal para crescimento de microrganismos fastidiosos. e. Enriquecidos com sangue, permitem diferenciar grupos de bactérias com base nas suas características biológicas. Questão 3 Os microrganismos são seres pequenos e transparentes.As colorações são técnicas importantes que permitem a identificação de microrganismos. Coluna I A. coloração simples B. coloração diferencial C. coloração especial Coluna II 1. Flagelos 2. Parede celular 3. Estruturas e formas básicas Qual alternativa aponta a relação correta entre a coluna I, que contém a técnica, com a coluna II contendo as estruturas? a. A-2; B-3; C-1. b. A-1; B-2; C-3. c. A-2; B-1; C-2. d. A-3; B-1; C-2. e. A-1; B-3; C-2. REFERÊNCIAS BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução da Diretoria Colegiada RDC-12, 2001. Disponível em: https://bit.ly/3gIoKeJ. Brasil. Acesso em: 4 mar. 2021. BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução da Diretoria Colegiada RDC n° 331, de 23 de dezembro de 2019. Disponível em: https://bit.ly/3iYDg3C. Acesso em: 17 jun. 2021. BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Portaria no 146, 1996. Disponível em: https://bit.ly/35I2ZW7. Acesso em: 4 mar. 2021. FRANCO, B. D. G. M.; LANDGRAF, M. Microbiologia dos Alimentos. São Paulo: Atheneu, 2005, 182 p. Microorganisms in Foods 2: Sampling for Microbiological Analysis: Principles and Specific Applications. 2nd ed., University of Toronto Press, 1986. Disponível em: https://bit.ly/3qfDd4W. Acesso em: 24 mar. 21. International Commission on Microbiological Specifications for Foods (ICMSF). Microorganisms in Foods 7. Microbiological testing in food safety management. Kluwer Academic/ Plenum Publishers, 2002. MONTVILLE, T. J., MATTHEWS, K. R. Food Microbiology. An introduction. 2nd ed. USA: ASM Press, 2008. VIEIRA, D. A. de P. Microbiologia. Inhumas: IFG; Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, 2012. 90 p. ZAPPA, V.; MELVILLE, P. A.; BENITES, N. R. Avaliação através do método de contagem de Unidades Formadoras de Colônias (UFC) o crescimento no leite de colônias de Candida spp e Klebsiella pneumoniae isoladas de tanque de refrigeração de leite, em culturas puras e associadas. Revista Científica Eletrônica de Medicina Veterinária. Ano VII, N. 13, Julho, 2009. Disponível em: https://bit.ly/3qh0NhK. Acesso em: 17 jun. 2021. FOCO NO MERCADO DE TRABALHO ANÁLISE MICROBIOLÓGICA Cinthia Madeira de Souza SEM MEDO DE ERRAR Como podemos observar, a situação apresentada, provavelmente, é um caso de surto alimentar, já que muitos funcionários passaram mal com a comida. De acordo com a legislação, todos os estabelecimentos que oferecem comida ao público devem coletar amostras, para que alguma possível contaminação seja rastreada. Nesse caso, caro aluno, você deve mostrar ao gestor hospitalar como a amostragem é realizada, para que seja representativa do todo. Também deve mostrar o preparo da amostra, desde a desintegração, dissolução e diluição seriada, a fim de possibilitar a contagem de microrganismos. Demonstre também os diferentes meios de cultura utilizados, dependendo do tipo de microrganismos pesquisado e também como a contagem das unidades formadoras de colônia é realizada. Bom trabalho! AVANÇANDO NA PRÁTICA O ALMOÇO DE DOMINGO Dona Joana, mãe de sete filhos e avó de muitos netos, resolveu fazer um almoço para a família no domingo. Ela esqueceu de descongelar a carne, então, retirou-a do freezer pela manhã e deixou sobre a pia, para que descongelasse mais rápido. Após o almoço, todos os familiares ficaram com diarreia, dor de estômago, dor de cabeça e náuseas. Como você, neto de dona Joana, é estudante de farmácia, ela, bastante preocupada, chama-o no quarto para entender o que pode ter acontecido. Qual seria o motivo desses sintomas nos familiares? Como você explicaria para a avó como identificar os microrganismos que estavam na comida? Analisando a situação problema, sabemos que os microrganismos estão em toda parte, inclusive nos alimentos. Como dona Joana deixou a carne por um longo período fora da geladeira, favoreceu o crescimento de microrganismos. Por isso, o ideal é descongelar os alimentos lentamente na geladeira, para garantir temperaturas mais baixas e evitar a proliferação microbiana. Você pode explicar para sua avó que houve o crescimento de microrganismos e, para identificá-los, precisaria de um laboratório, para realizar o crescimento em meio de cultura. NÃO PODE FALTAR PADRÕES MICROBIOLÓGICOS Cinthia Madeira de Souza PRATICAR PARA APRENDER Bem-vindo, caro aluno! Nesta seção aprofundaremos os conceitos e técnicas envolvidos para o controle de qualidade microbiológico. A importância dos critérios definidos de segurança alimentar e controle microbiológico é de extrema importância, para você, futuro profissional. Afinal, você poderá estar, num futuro próximo, no campo de atuação de produção de alimentos, como responsável pela condição do produto final. Para isso, o trabalho deve ser realizado de forma cautelosa, considerando aspectos técnicos, legais, comerciais e operacionais, prezando sempre pela qualidade. Você é responsável pelo setor de controle de qualidade de uma indústria de alimentos. Foi detectado um surto alimentar após a utilização de um lote de carne seca produzida pela sua indústria. As pessoas que ingeriram a carne seca apresentaram diarreia, febre, calafrios. Ao receber a amostra, percebeu que ela estava à temperatura ambiente, mas prosseguiu na análise. Durante a análise, que envolveu o preparo da amostra, após o quarteamento, houve um crescimento de E. coli, patógeno importante que pode indicar problemas nas boas práticas de fabricação. Mas será que esse patógeno está relacionado ao surto alimentar ou às condições de amostragem? Vamos juntos nesta jornada de estudos? CONCEITO-CHAVE Padrões microbiológicos são critérios utilizados para mensurar a segurança e higiene dos alimentos, devendo ser vigentes até o último dia de validade do produto. Segundo a ANVISA, um padrão microbiológico é a aceitabilidade de um lote ou processo de alimento, baseado na ausência e/ou presença e concentração de microrganismos, toxinas e metabólitos por determinada unidade. Se os aspectos relacionados à segurança alimentar não forem levados em consideração, podem trazer grande impacto para os consumidores. Por isso, nesta seção, trabalharemos esses conceitos, uma vez que, atuando em prevenção e conhecimento, pode-se fornecer alimentos mais seguros para o consumo. As falhas nas boas práticas de fabricação e nas boas práticas de higiene durante o processo de fabricação de alimentos pode ser indicativo de contaminação e possível deterioração, com consequentes casos de doenças transmitidas por alimentos. Algumas considerações devem ser realizadas para a análise de alimentos, como: • Qual a informação analítica desejada? • Qual o método mais adequado para análise? • Como obter amostras representativas? • Como preparar a amostra? • Quais procedimentos serão realizados nesse método? • O resultado tem confiabilidade? A natureza diversa dos alimentos e sua complexidade são dificuldades para a análise. Além disso, os alimentos são perecíveis, por isso necessita-se de um olhar rápido sobre eles. A RDC n° 331, de 23 de dezembro de 2019, que revogou a antiga RDC 12/2001, estabelece os critérios que definem a aceitabilidade de um lote ou processo para alimentos. Em linhas gerais, essa legislação define que os alimentos não podem conter microrganismos patogênicos, toxinas ou metabólitos em quantidades que possam causar danos à saúde. Os surtos de DTAs (doenças transmitidas por alimentos) continuam sendo investigados sob a responsabilidade da Vigilância Sanitária e do Ministério da Saúde. Além disso, essa resolução, junto a outras instruções normativas, tem grande importância em relação a conceitos. CRITÉRIOS MICROBIOLÓGICOS PARA ANÁLISE DE ALIMENTOS: DEFINIÇÃO DE LOTE E PLANOS DE AMOSTRAGEM O plano de amostragem pode ser definido como “componente do padrão microbiológico que define o número de unidades amostrais a serem coletadas aleatoriamente de um mesmo lote e analisadas individualmente (n), o tamanho da unidade analíticae a indicação do número de unidades amostrais toleradas com qualidade intermediária (c)” (ANVISA, 2019). Cumprir o plano de amostragem e compreender o conceito de lote é extremamente importante para o sucesso da análise microbiológica. O lote é definido como conjunto de produtos de um mesmo tipo, processados pelo mesmo fabricante ou fracionador, em um espaço de tempo determinado, sob condições essencialmente iguais (ANVISA, 2019). A dificuldade na amostragem vai depender da homogeneidade do lote, por isso, deve-se levar em consideração o tipo de alimento e seu estado, se líquido, semissólido ou sólido. ASSIMILE Como realizar a amostragem num caminhão de laranjas ou num caminhão com suco de laranjas? Será muito mais simples no suco de laranjas, pois trata-se de uma amostra homogênea. Como a porção a ser retirada é pequena, deve-se considerar alguns aspectos: • Finalidade da análise. • Natureza da população. • Natureza do produto. • Natureza do método de análise (destrutivo ou não destrutivo). A redução da amostra bruta varia de acordo com a natureza do alimento. Por exemplo, para alimentos secos, em pó ou grânulos, a redução pode ser feita manualmente ou através de equipamentos. Já para líquidos, deve-se realizar a homogeneização prévia. CUIDADOS NA OBTENÇÃO E TRANSPORTE DE AMOSTRAS DE ALIMENTOS PARA ANÁLISES MICROBIOLÓGICAS A qualidade, condições da amostra e material recebido para análise são extremamente importantes, pois se forem coletadas de maneira inapropriada, poderão interferir nos resultados laboratoriais. Após realizada uma amostragem que seja significante do todo, deve-se proceder aos meios de coleta. A identificação da amostra deve ser realizada, com detalhes, sobre o alimento e sobre a coleta. Assim que finalizada a coleta, as amostras devem ser entregues ao laboratório, mantendo as condições mais próximas da original. Os recipientes devem ser limpos, secos e estéreis, além de possuir boca larga para não ter contaminação cruzada do produto. O transporte deve ser feito congelado ou refrigerado, para não haver proliferação de microrganismos e para minimizar reações químicas na amostra, o que não reduzirá a interferência no resultado final. Após a obtenção e o transporte, as amostras deverão ser preparadas em amostra laboratorial, reduzindo-se a quantidade, tamanho ou volume para viabilizar a análise. As amostras, durante todo o processo, devem ser mantidas em recipientes de vidro ou plástico que sejam resistentes ao ar e à água. Existem alguns efeitos que podem ser observados durante a obtenção, transporte e armazenamento da amostra que podem ser evitados: • Secagem: ocorre por perda de água, podendo afetar todos os nutrientes. Para isso, deve-se elaborar e seguir protocolos de coleta e armazenamento, pesar o alimento no início e durante a preservação. • Absorção: ocorre por ganho de água, pode afetar todos os nutrientes, principalmente os higroscópicos. Para minimizar esse risco, o protocolo de coleta deve ser seguido e as amostras devem ser mantidas em recipiente fechado. • Atividade microbiana: pode ser percebida pela degradação ou síntese de substâncias, como carboidratos, proteínas e vitaminas, e pode ser observada por alterações visuais ou organolépticas. Para isso, o armazenamento em baixas temperaturas é uma solução, além da adição de inibidores ou a pasteurização. • Oxidação: as reações de oxidação são percebidas principalmente com alteração no perfil lipídico. A adição de antioxidantes e agentes bacteriostáticos pode ser uma solução para esse problema, além do armazenamento em temperaturas baixas, a -30°C. Os sinais de contaminação, degradação e/ou deterioração da amostra são importantes sinalizadores de erros no transporte ou manuseio das amostras. Também podem ocorrer perdas de amostra. Por isso, protocolos operacionais são importantes, além de supervisão das atividades. CONTAGEM DE BACTÉRIAS TOTAIS É normalmente realizada através do método pour plate e visa a contabilização do número total de microrganismos viáveis em um determinado alimento ou água. CONTAGEM DE BACTÉRIAS MESÓFILAS AERÓBIAS As bactérias mesófilas aeróbias são aquelas que possuem uma temperatura ótima de crescimento, em torno de 30-35°C, que se desenvolvem na presença de oxigênio, obrigatório ou facultativo. Existem vários métodos de contagem dessas bactérias, sendo o mais comum a utilização de meio de cultura tipo ágar, com semeadura em profundidade. Existem também fungos filamentosos e leveduras que são mesófilos aeróbios, deteriorantes ou não, por isso a pesquisa no alimento também deve ser realizada para esses microrganismos. EXEMPLIFICANDO O kefir é uma bebida láctea fermentada que possui leveduras e bactérias que se desenvolvem e sobrevivem nas condições de nutrientes, ar atmosférico e temperaturas denominadas ambientais. Assim, se realizada uma contagem de bactérias mesófilas, esse produto estará fora da conformidade se os microrganismos não forem encontrados. A análise de bactérias mesófilas aeróbias pode demonstrar a eficiência dos processos industriais na cadeia de alimentos, tais como aplicação de calor, sanitizantes de equipamentos e utensílios. Essa análise é considerada mais genérica, pois grande parte dos microrganismos sobrevivem a essas temperaturas. Portanto, para ter validade, a contagem de bactérias mesófilas deve vir acompanhada de indicadores locais esperados para o alimento, considerando a amostra ambiental e a matéria-prima utilizada. CONTAGEM DE COLIFORMES TOTAIS Os coliformes totais são bactérias gram-negativas, aeróbias ou anaeróbias facultativas, que não produzem esporos e que são fermentadoras de lactose. Esses coliformes estão presentes no trato gastrointestinal humano e de alguns animais, por isso são indicadores de medidas sanitárias dos alimentos, podendo ser resistentes. A presença de coliformes fecais em um determinado alimento ou água podem evidenciar contaminação pós-sanitização ou pós-processo, como ocorre em alguns casos de pasteurização. CONTAGEM DE COLIFORMES A 45ºC (TERMOTOLERANTES) Na resolução RDC 12 de 2001, preconizava-se a contagem de coliformes fecais que cresciam entre 35° e 45°C como principal indicador de higiene, sendo o método mais utilizado na validação dos procedimentos de higienização. Na nova legislação, foi substituído pela contagem da família Enterobacter. Tanto os coliformes totais, quanto os termotolerantes são indicativos de contaminação em alimentos. Embora seja preconizado não possuir coliformes nos alimentos, a ausência deles não indica que o alimento esteja livre de patógenos. EXEMPLIFICANDO São exemplos de microrganismos da família Enterobacter: • Escherichia coli. • Shigella spp. • Salmonella spp. • Klebsiella. • Yersinia. Esses são coliformes de origem fecal e coliformes termorresistentes. Para avaliação desses microrganismos, utiliza-se o meio ágar vermelho violeta, enriquecido com bile e lactose, seguido de provas confirmativas. Detectar coliformes é mais viável do que a análise de patógenos específicos. A identificação de coliformes totais e termorresistentes é um importante instrumento para avaliação das boas práticas de fabricação na produção de alimentos, bem como na água, indicando sua potabilidade. O limite preconizado pela legislação é de 100 UFC por porção de 100g de alimentos. Klebsiella e Enterobacter podem ser encontradas em outros ambientes, por isso deve-se avaliar a coleta e o processamento de amostras. CONTAGEM DE BOLORES E LEVEDURAS As micotoxinas, ou seja, toxinas originadas por fungos, são metabólitos secundários sintetizados na fase final de crescimento de fungos, e podem ser mutagênicos, carcinogênicos e teratogênicos (FARIAS et al., 2000). A identificação de bolores e leveduras é um importante sinalizador em relação à presença de micotoxinas. A realização de bolores e leveduras é feita através da inoculação da amostra diluída em ágar batata dextrose. Para a contagem de bolores,as colônias são arredondadas, com formato cilíndrico, com bordas difusas e de tamanhos diferenciados. Para a contagem de leveduras, as colônias são ovaladas, com bordas bem definidas, com tamanho menor. Os bolores crescem e se adaptam em diversas temperaturas. O intervalo ótimo se dá entre 25 e 30°C, mas muitas espécies desenvolvem-se em temperaturas extremas, como, por exemplo, próximo a 0°C. São pouco exigentes em relação aos aspectos nutricionais. REFLITA Durante esta seção, vimos diversos métodos de contagem de microrganismos patogênicos e que asseguram a qualidade dos alimentos. Você consegue imaginar a estrutura de um laboratório de controle de qualidade microbiológico para análise de alimentos? Para saber os limites de tolerância, deve-se consultar a Instrução Normativa (IN) nº 60, de 23 de dezembro de 2019, que estabelece os padrões microbiológicos para alimentos. Esta IN divide-se em: • Frutas e derivados. • Hortaliças, raízes, tubérculos, fungos comestíveis e derivados. • Nozes, amêndoas e sementes comestíveis. • Outros produtos vegetais. • Carne de aves. • Carne bovina, suína e outras. • Pescados. • Ovos. • Leite e derivados. • Gelados comestíveis. • Margarinas e cremes vegetais. • Bebidas não alcoólicas. • Alimentos infantis. • Fórmulas para nutrição enteral. • Suplementos. • Açúcares, adoçantes e similares. • Cafés, chás e produtos para infusão. • Especiarias, temperos e molhos. • Cereais, farinhas, massas alimentícias e produtos de panificação. • Cacau, chocolates, confeitos, produtos para confeitar, pastas e doces. • Alimentos preparados prontos para o consumo. • Alimentos semielaborados e prontos para o consumo. • Alimentos a serem consumidos após adição de líquido. • Águas envasadas . Caro aluno, nesta seção tivemos a oportunidade de ver os padrões microbiológicos. Vamos juntos aplicar estes conceitos? FAÇA VALER A PENA Questão 1 Uma indústria produziu um lote de 4000 litros de suco de maçã. O analista, ao receber essa informação, ficou perplexo, pois compreendeu que deveria analisar todo o lote produzido. Seu chefe orientou que deveria ser realizado um plano de amostragem. Quais os parâmetros levados em consideração em um plano de amostragem? a. Classificação dos alimentos e origem dos microrganismos. b. Tamanho da unidade analítica, número de unidades retiradas de um lote e número de amostras com contagem de microrganismos acima do limite mínimo e abaixo do limite mínimo. c. Classificação dos alimentos e número de amostras com contagem de microrganismos acima do limite mínimo e abaixo do limite mínimo. d. Lote e origem dos microrganismos. e. Tamanho da unidade analítica e loteamento. Questão 2 Produtos cárneos incluem diversos alimentos e são amplamente consumidos no mundo. No Brasil, a resolução RDC n° 331, de 23 de dezembro de 2019, estabelece padrões microbiológicos em diversos alimentos. Para a Salmonella spp., o limite tolerado é de: a. 10 UFC por 100g de alimentos. b. 100 UFC por 100g de alimentos. c. 1 UFC por 100g de alimentos. d. 103 UFC por 100g de alimentos. e. Ausência em alimentos. Questão 3 Frequentemente, no laboratório de microbiologia dos alimentos, faz-se necessário o preparo de meios de cultura como parte do processo de detecção de um microrganismo específico. Um dos tipos de meio de cultura que pode ser utilizado é aquele que contém substâncias inibitórias do crescimento de determinados grupos de microrganismos, mas que permite o crescimento daqueles que se deseja isolar. Esse preparado é conhecido como meio: a. Diferencial. b. Enriquecido. c. Transporte. d. Indicador. e. Seletivo. REFERÊNCIAS BRASIL. Ministério da Saúde. ANVISA. RESOLUÇÃO DE DIRETORIA COLEGIADA – RDC Nº 12, DE 02 DE JANEIRO DE 2001. 2001. Disponível em: https://bit.ly/3gT3wK1. Acesso em: 4 mar. 2020. BRASIL. ANVISA. Ministério da Saúde. RESOLUÇÃO DE DIRETORIA COLEGIADA – RDC Nº 331, DE 23 DE DEZEMBRO DE 2019. 2019. Disponível em: https://bit.ly/3vLtpRp. Acesso em: 4 mar. 2020. CECCHI, H. M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. Campinas: Editora UNICAMP, 2003. FARIAS, A. X.; ROBBS, C. F.; BITTENCOURT, A. M.; ANDERSEN, P. M.; CORRÊA, T. B. S. Contaminação endógena por Aspergillus spp. em milho pós-colheita no Estado do Paraná. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 35, n. 3, p. 617-621, 2000. MISLIVEC, P. B.; BEUCHAT, L. R.; CAUSIN, M. A. Compendium of methods for the microbiological examination of foods. 3. ed., Washington, 1992. SILVA, N. et al. Manual de Métodos de Análise Microbiológica de Alimentos e Água. 5. ed. São Paulo. Editora Bluncher, 2017. FOCO NO MERCADO DE TRABALHO PADRÕES MICROBIOLÓGICOS Cinthia Madeira de Souza SEM MEDO DE ERRAR Lembre-se, caro aluno, que a legislação que norteia as análises microbiológicas de alimentos foi atualizada em 2019. Assim, os conceitos de amostragem são importantíssimos, visto que, se a amostragem, a coleta, o armazenamento e transporte não forem feitos de maneira adequada, poderá haver interferência no resultado da análise. Assim, para verificar se a contaminação realmente ocorreu com a carne seca produzida pela sua indústria, deve-se realizar uma avaliação completa, desde a matéria-prima até a embalagem e transporte, com a finalidade de compreender os pontos do processo a serem melhorados, evitando, assim, contaminações microbiológicas. AVANÇANDO NA PRÁTICA A ÁGUA DE IRRIGAÇÃO DA HORTA DO SR. JOÃO O controle de qualidade de águas utilizadas na irrigação de hortaliças consumidas pela população, principalmente no que se refere às ingeridas cruas, é de grande importância em saúde já que podem servir de veículo de contaminação. Um produtor rural, Sr. João, contratou os serviços do seu laboratório de controle de qualidade microbiológico para análise da água utilizada. Ao receber o laudo, o agricultor ficou com dúvidas sobre a quantidade de coliformes totais e fecais. Como proceder para sanar a dúvida desse cliente? A má qualidade da água utilizada refere-se à possibilidade de estar contaminada com quantidades elevadas de microrganismos, principalmente da classe das enterobactérias, que habitam o trato gastrointestinal de humanos e animais de sangue quente. Deve-se explicar para o Sr. João que o esgoto tratado é uma maneira de impedir a contaminação das águas e, consequentemente, dos alimentos da sua horta. NÃO PODE FALTAR MICRORGANISMOS INDICADORES Cinthia Madeira de Souza PRATICAR PARA APRENDER Bem-vindo a esta seção, caro aluno! Nela, você aprofundará os estudos sobre os microrganismos indicadores de contaminação de alimentos. Nesta seção, abordaremos o conceito de microrganismos indicadores, aplicaremos a legislação em relação aos principais microrganismos e a sua indicação, tais como condições higiênicas, sanitárias ou falhas de processo de produção de alimentos. Durante a prática profissional, lidamos com as mais diversas situações de contato com pessoas, locais e equipamentos, e todas têm em comum alguma relação com os microrganismos. Compreender os microrganismos indicadores de contaminação é de extrema importância para verificação da deterioração de alimentos. Ao final desta seção, caro aluno, você será capaz de entender os microrganismos indicadores e colocar em prática seus conhecimentos através de um laudo microbiológico. Uma família recebeu, como doação de um restaurante famoso da cidade, carcaças de frango para utilização em sopas e caldos nutritivos. Após a utilização dessas carcaças na preparação de outros alimentos, todos que consumiram apresentaram uma intoxicação alimentar importante. Como as carcaças de frango foram doadas por um restaurante, após investigação, você, responsável pela Vigilância Sanitária local, foi averiguar o caso. O que pode ter ocorrido com os alimentos doados? Bons estudos! CONCEITO-CHAVE Os microrganismos indicadores são aqueles que indicam a ocorrência de contaminação, deterioração e/ou presença de patógenos em alimentos. Historicamente,eram muito utilizados para a qualidade microbiológica da água e, mais recentemente, foram incorporados ao controle de qualidade dos alimentos. As contaminações microbiológicas podem ocorrer em todas as etapas pelas quais passam os produtos, desde a separação da matéria-prima até o processamento, embalagem, transporte e acondicionamento. Também pode estar relacionada aos meios: • Solo. • Água. • Ar. • Contato físico, mecânico ou manual. Os microrganismos indicadores são encontrados em concentração elevada e podem causar deterioração e diminuição da validade do alimento e até a morte do consumidor. INDICADORES GERAIS DE CONTAMINAÇÃO DO ALIMENTO Há alguns critérios que definem os microrganismos como indicadores, estabelecidos por Franco (2005): • Ser de rápida e fácil detecção. • Ser facilmente distinguível de outros microrganismos. • Deve estar presente quando o patógeno também estiver presente e sua concentração deve se relacionar ao patógeno. • Não deve ser um contaminante natural do alimento. • Deve apresentar condições e velocidade de crescimento semelhantes às do patógeno. • Idealmente, deve ter sobrevida um pouco superior à do patógeno. • Não deve estar presente nos alimentos que devem ser livres do patógeno ou presentes em quantidades mínimas. INDICADORES DE CONTAMINAÇÃO FECAL E HIGIÊNICO-SANITÁRIA DOS ALIMENTOS Os indicadores de contaminação fecal devem seguir algumas características importantes: • Habitat exclusivo do trato gastrintestinal do homem. • Ocorrer em alto número nas fezes. • Apresentar alta resistência extra enteral, ou seja, fora do intestino. • Serem detectados por técnicas rápidas, simples e precisas. Os coliformes totais são compostos principalmente por bactérias da família Enterobacter, bactérias gram negativas, não esporuladas e fermentadoras de lactose, que produzem gás quando incubadas entre 35 e 37ºC por 48 horas. A Escherichia coli é um dos indicadores utilizados para essa análise. ASSIMILE A legislação utiliza a nomenclatura termotolerante, apesar da predominância de E. coli, Enterobacter e Klebsiella. Esses microrganismos são encontrados em pequena quantidade. A Escherichia coli é uma bactéria utilizada historicamente como indicador de origem sanitária, ou seja, um indicador fecal, presente em águas, desde 1892. É utilizada atualmente como indicador de contaminação em alimentos por ter habitat natural no trato gastrointestinal de animais com sangue quente, consequentemente, com número elevado nas fezes e alta resistência de sobrevida no ambiente. Além disso, é um microrganismo que possui técnicas de identificação rápidas, simples, com bastante precisão e exatidão na detecção e contagem. EXEMPLIFICANDO Enquanto a Escherichia coli enterotoxigênica (ETEC), um dos tipos de E. coli patogênica transmitida por alimentos, localiza-se especificamente no intestino delgado, a E. coli enteropatogênica (EPEC) habita a totalidade do intestino. Outros microrganismos de diferentes gêneros também são utilizados como indicadores, como Citrobacter, Enterobacter e Klebsiella. São microrganismos de origem fecal e também são encontrados em outros locais, como solo, frutas, verduras e vegetais. Os coliformes fecais continuam fermentando a lactose com produção de gás quando incubados à temperatura de 44 a 45ºC, onde predominam E. coli, enterobactérias e Klebsiella. Estas sobrevivem por tempo superior fora do trato gastrointestinal, quando comparadas às bactérias patogênicas, como Salmonella e Shigella. Atualmente, não se utiliza coliformes fecais em laudos técnicos de microbiologia, mas a quantificação de enterobactérias, pois os coliformes fecais não têm uma taxonomia bem definida, podendo apresentar baixa sensibilidade com a inclusão de outros microrganismos, como, por exemplo, bactérias fermentadoras tardias de lactose que não possuem valor de contaminação. Além disso, algumas cepas de Salmonella são mais resistentes do que os coliformes fecais, levando a resultados falsos positivos ou falso negativos. Os enterococos também são utilizados como indicadores, porém com restrições, devido à sua colonização em outros ambientes, além do trato gastrintestinal. São importantes indicativos de contaminações em alimentos cárneos frescos, no que tange à manipulação sem cuidados de higiene ou armazenamento inadequado. São utilizados como indicadores, pois são facilmente eliminados com sanitizantes. CONTAGEM TOTAL DE BACTÉRIAS MESÓFILAS AERÓBIAS As bactérias mesófilas aeróbias são incubadas a 35ºC por 48 horas. São indicadoras de qualidade sanitária dos alimentos e, mesmo em ausência de microrganismos patogênicos, indicam um alimento insalubre. O limite tolerado é 106 UFC/g de alimento. Para valores maiores que esse já são observadas alterações sensoriais nos alimentos. A contagem elevada indica processamento inadequado, exceto em produtos fermentados. CONTAGEM TOTAL DE BACTÉRIAS PSICRÓFILAS E TERMÓFILAS Essas bactérias crescem em temperaturas extremas, reduzidas ou elevadas. Sua contagem é utilizada para avaliar o grau de deterioração de alimentos refrigerados ou que sofreram tratamento térmico. CONTAGEM DE BACTÉRIAS ANAERÓBIAS A presença de bactérias anaeróbias, ou seja, aquelas que não utilizam oxigênio para seu metabolismo, indica condição favorável para a multiplicação de microrganismos anaeróbios e patogênicos, como Clostridium spp, que pode ser letal. CONTAGEM DE BOLORES E LEVEDURAS A contagem de bolores e leveduras é indicada para avaliação de vegetais, cereais e frutas, além de suco de frutas, queijos, alimentos congelados e picles, a fim de verificar se o armazenamento foi correto. CONTAGEM DE ESTAFILOCOCOS AUREUS A presença de Estafilococos aureus demonstra a presença de toxina, problema no processo de sanitização ou contaminação do manipulador. CONTAGEM DE ESPOROS TERMÓFILOS Os esporos termófilos caracterizam-se pelo crescimento em altas temperaturas. São úteis como indicadores de contaminação de vegetais e frutas. CONTAGEM DE MICRORGANISMOS EM EQUIPAMENTOS Essa contagem é utilizada como indicadora do processo de sanitização de equipamentos, utensílios e superfícies. EXEMPLIFICANDO Em um restaurante foi detectado um surto de infecção alimentar por Salmonella sp. Constatou-se, após análise dos alimentos ingeridos, do ambiente e dos manipuladores, que a transmissão da bactéria ocorreu por meio da mão contaminada de um manipulador. Além dos microrganismos indicadores higiênicos e sanitários, há os microrganismos indicadores de poluição ou contaminação. Eles devem ter um habitat definido, devendo indicar a origem da infecção. Também não devem ser contaminantes naturais dos alimentos e devem ser de fácil detecção. Devem apresentar maior resistência aos desinfetantes e antissépticos do que as bactérias patogênicas. REFLITA Assim como os microrganismos podem ser indicadores de contaminação de alimentos, também podem ser utilizados para indicação de qualidade do solo. Esse fato é importante, pois grande parte dos alimentos dependem do solo para seu crescimento e sobrevivência. Como podemos fazer essa designação entre bactérias indicadoras de qualidade do solo e dos alimentos? Para facilitar este estudo, o quadro a seguir apresenta um resumo de todos os microrganismos indicadores. LAUDO MICROBIOLÓGICO Todo estabelecimento que possui atividades relacionadas à alimentação, tais como hotéis, restaurantes, hospitais e bares, deve possuir um laudo técnico de avaliação de alimentos, que deve ser solicitado previamente à Licença Sanitária. O laudo visa garantir adequação física e de processos, para que futuros riscos sejam minimizados. O laudo microbiológico deve conter algumas informações: • Folha timbrada pelo laboratório, que deve cumprir as boas práticas de laboratório, de acordo com seu enquadramento. • Número do laudo: número sequencial criado automaticamente pelo sistema, para rastreamentos futuros. • Entrada da amostra: contém a data do recebimento daamostra. • Dados do solicitante: nome, endereço e telefone. • Amostra/produto: descrição do produto, conforme embalagem ou informação do solicitante. • Marca do produto, quando aplicável. • Lote, quando aplicável. • Tipo de embalagem. • Data de fabricação e validade. • Data e hora da retirada da amostra. • Dados da coleta: responsável pela coleta, número de amostras enviadas e peso/volume de cada unidade da amostra. • Resultados da análise, com nome dos ensaios, especificações (valores permitidos ou padrão, de acordo com a legislação vigente), resultados obtidos e metodologia utilizada. • Referência bibliográfica do método utilizado. • Legislações utilizadas para determinar as especificações da amostra. • Conclusão, com declaração se o produto está conforme ou não conforme à legislação vigente. Em caso de não conformidade, o motivo deverá estar explícito. • Observações adicionais. • Nome e assinatura do analista. • Nome e assinatura do responsável técnico. • Cidade e data da liberação do laudo. Caro aluno, com estes conhecimentos, encerramos esta seção. Aproveite para revisar o conteúdo e sanar as dúvidas que possam existir. Bons estudos! FAÇA VALER A PENA Questão 1 Os microrganismos indicadores são importantes para a elaboração de alimentos com padrões higiênicos satisfatórios. Doenças conhecidas contribuem para a morbidade e mortalidade humana. Alguns critérios são utilizados para determinar se um microrganismo pode ser utilizado como indicador de infecção alimentar. Assinale a alternativa que contém uma característica de um bom microrganismo indicador. a. Ser de difícil detecção. b. Deve estar presente quando o patógeno também estiver presente e sua concentração deve se relacionar ao patógeno. Há alguns critérios que definem os microrganismos como indicadores: • Ser de rápida e fácil detecção. • Ser facilmente distinguível de outros microrganismos. • Deve estar presente quando o patógeno também estiver presente e sua concentração deve se relacionar ao patógeno. • Não deve ser um contaminante natural do alimento. • Deve apresentar condições e velocidade de crescimento semelhantes às do patógeno. • Idealmente, deve ter sobrevida um pouco superior à do patógeno. • Não deve estar presente nos alimentos, que devem ser livres do patógeno ou presentes em quantidades mínimas. c. Deve ter sobrevida inferior à do patógeno. d. Não ser facilmente distinguível de outros microrganismos. e. Pode ser um contaminante natural do alimento. Questão 2 De maneira geral, os microrganismos de interesse para os alimentos podem ser divididos em dois grupos: contaminantes ou úteis. Dentro do grupo de microrganismos úteis, estão os microrganismos indicadores de contaminações e infecções alimentares. Assinale o principal microrganismo usado como indicador de contaminação fecal na avaliação da qualidade higiênico-sanitária dos alimentos. a. Escherichia coli. b. Burkholderia cepacia. c. Neisseria gonorrhoeae. d. Acinetobacter baumannii. e. Streptococcus pyogenes. Questão 3 A contaminação de alimentos por microrganismos pode causar danos ao homem. Por isso, a indústria alimentícia busca métodos de monitoramento que possam auxiliar no controle dos processos. O microrganismo indicador, por exemplo, é frequentemente utilizado para avaliar a segurança e a higiene alimentar. Assinale a alternativa correta. a. Os microrganismos indicadores devem ser detectáveis de forma rápida e fácil. Os microrganismos indicadores devem ser detectáveis de forma rápida e fácil. Os microrganismos indicadores devem crescer nas mesmas condições que os microrganismos patogênicos. Os coliformes são bactérias gram negativas. Os coliformes podem ou não ser resistentes ao calor. Escherichia coli, Enterobactérias e Salmonella sp são usadas como indicadores. b. Para identificar o microrganismo indicador tem-se como critério a produção de gás e a fermentação da galactose, em um período de 48 horas a 35º C. c. Os coliformes são bactérias gram positivas. d. Os coliformes são resistentes ao calor e, por isso, sua contagem pode ser útil em testes de contaminação pós-processamento. e. Coliformes, Escherichia coli, Enterobactérias, Estreptococos fecais e Salmonella sp são microrganismos utilizados como indicadores. REFERÊNCIAS BRASIL. Ministério da Saúde. ANVISA. RESOLUÇÃO DE DIRETORIA COLEGIADA – RDC Nº 12, DE 02 DE JANEIRO DE 2001. 2001. Disponível em: https://bit.ly/3qh8PqU. Acesso em: 4 mar. 2020. BRASIL. Ministério da Saúde. ANVISA. RESOLUÇÃO – RDC Nº 331, DE 23 DE DEZEMBRO DE 2019. 2019. Disponível em: https://bit.ly/3zPPqBJ. Acesso em: 04 mar. 2020. BLOOD, R. M.; CURTIS, G. D. W. Media for “total” Enterobacteriaceae, coliforms and Escherichia coli. Int. 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