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Microrganismos produtores e deteriorantes de alimentos Alimentos É o meio adequado para o crescimento microbiano. ü deterioração ü disseminação de infecções ü intoxicações ü produção de alimentos ü conservação de alimentos Composição microbiana dos alimentos ► Frutos: Leveduras na casca das uvas - fermentação para fabricação do vinho pH 2,3-5,0 - baixa incidência de bactérias ► Carnes: Corte e manuseio - bactérias proteolíticas, lipolíticas, fungos e ocasionalmente patógenos (Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus) ► Leite: Microbiota característica do ambiente Bactérias do ácido lático, leveduras, coliformes, Pseudomonas Patógenos: Staphylococcus (mastite), Mycobacterium, Brucella, Salmonella, Coxiella Deterioração: ► Qualquer alteração na aparência, odor, sabor decorrentes da atividade metabólica dos microrganismos O tipo de deterioração depende: - tipo de alimento - microrganismo envolvido (bactérias entéricas raramente deterioram frutos) - número de microrganismos presentes Microrganismos e a deterioração de alimentos ► Ranço: Alimentos ricos em gordura Microrganismos lipolíticos, principalmente bactérias Quebra das gorduras ácidos graxos glicerol ► Putrefação: Alimentos ricos em proteínas (p.ex. carnes) Bactérias proteolíticas Proteínas putrescina, cadaverina, H2S, NH3 ► Azedamento (fermentação) e coagulação: Leite Bactérias do ácido lático Lactose ácido lático + outros ácidos Principais processos de deterioração de alimentos Inibir o crescimento microbiano ► preservar a qualidade Controle dos microrganismos em alimentos • O crescimento segue o padrão geral: fase lag, exponencial ... • Depende de condições como temperatura e valor nutritivo do alimento • Somente quando a concentração atingir certo nível a deterioração pode ser observada ►Secagem: sol, câmaras secagem, liofilização alimentos perdem água, provocando a inibição do crescimento ►Adição de solutos (elevação da pressão osmótica) - adição de açúcar: doces, geléias, - secagem: leite condensado, frutas secas - adição de sal: carnes e peixes - defumação 4.3 Redução da atividade água (Aw) Processos de preservação ► Forma mais comum de conservação Refrigeração (4 a 10 ºC): inibição das reações enzimáticas, levando à paralisação do crescimento microbiano - Crescem os psicrotolerantes Congelamento (-20 ºC): água congelada não está disponível para o metabolismo. Formação de cristais de gelo que danificam a membrana - Pode haver crescimento em bolsas de água não congelada Frio Processos de preservação Aditivos Alguns são utilizados há anos, sem evidência de toxicidade, outros já são mais controvertidos. * inorgânicos: - Óxido de etileno, NO3-, NO2- * orgânicos: - ácido ascórbico: laticínios, sucos - benzoato de sódio: refrigerantes - propionato de cálcio: pães Em combinação com o ácido ascórbico (Vitamina C), o benzoato de sódio pode formar o benzeno, que é cancerígeno. Processos de preservação ► Diminuição do pH do alimento A maioria dos organismos deteriorantes não crescem em menos de pH 5. O ácido pode ser adicionado ou produzido no processo - ácido acético: picles - ácido lático: leite fermentado, iogurte, chucrute 4.4 Acidificação Nos alimentos fermentados, as bactérias não se desenvolvem bem em pH abaixo de 4 – processo autolimitante. Processos de preservação ► Pasteurização 63 ºC por 30 min (LTLT: low temperature long time) 72 ºC por 15 s (HTST: high temperature short time) O tempo e temperatura, estão definidos para eliminação da Coxiella burnetti (patógeno mais resistente – 61,6 °C) ► Esterilização UHT (ultra-high temperature): 150 ºC por até 3 s sistemas contínuos elimina o gosto de leite cozido Calor Processos de preservação Enlatamento ►Altas temperaturas aplicadas a alimentos hermeticamente fechados em latas - Temperatura inadequada: problemas com os termofílicos anaeróbios - Deteriorações mais comuns em enlatados: - azedamento: Bacillus stearothermophillus, B. coagulans, Lactobacillus spp. - produção de gás: leveduras, lactobacilos, clostrídios Processos de preservação 5. Microrganismos na produção de alimentos Alimento Matéria prima Principal Microrganismo Grupo Picles Pepinos Lactobacillus spp. Pediococcus spp. Bacilos, Gram + Cococ, Gram + Leite fermentado Leite L. acidophilus Bacilos, Gram + Pão Farinha Saccharomyces cerevisiae Levedura Ricota Leite pasteurizado L. bulgaricus Bacilos, Gram + Koumiss Leite de égua L. bulgaricus Torula, Mycoderma Bacilos, Gram + Leveduras Kefir Leite fresco, Streptococcus spp. Lactobacillus spp. Leuconostoc Acetobacter Cocos, Gram + Bacilos, Gram + Cocos, Gram + Bacilos, Gram - Iogurte Leite pasteurizado L. bulgaricus S. thermophilus Bacilos, Gram + Cocos, Gram + Shoyu Arroz, Soja L. delbrueckii Aspergillus oryzae Sacharomyces rouxii Bacilos, Gram + Fungo filamentoso Levedura Queijos Leite S. lactis S. cremoris L. citrovorum L. dextranicum Outros microrganismos Cocos, Gram + Cocos, Gram + Bacilos, Gram + Bacilos, Gram + Fungos Cerveja Grãos de cereais Saccharomyces spp. Leveduras Vinho Suco de uva Saccharomyces cerevisiae Sacch. champagnii Leveduras Salames e salsichas curadas Porco/Gado Pediococcus cerevisiae Cocos, Gram + Presunto curado Porco Aspergillus, Penicillium Fungos Iogurte Lactococcus thermophillus Lactobacillus bulgaricus Queijos Lactococcus lactis Lactococcus cremoris Lactobacillus citrovorum Lactobacillus dextranicum Outros: fungos Bolores e Leveduras Algumas das utilizações dos fungos: a) Alguns cogumelos comestíveis. b) cerveja ; c) pão; d) queijo roquefort com bolor azul; e) e f) Queijos camembert e brie (respectivamente) com bolor branco. Creme de Leite Streptococcus cremoris, S. diacetylactis: ácido – coagulação Leuconostoc cremoris: voláteis – sabor e aroma Saccharomyces cerevisiae Kefir: alimento à base de leite preparado por microrganismos Lactobacilli Lactobacillus alactosus L. brevis L. casei subsp. casei L. casei subsp. pseudoplantarum L. casei subsp. rhamnosus L. casei subsp. tolerans L. coryneformis subsp. torquens L. fructosus L. hilgardii L. homohiochi L. plantarum L. pseudoplantarum L. yamanashiensis Streptococci/Lactococci Streptococcus cremoris Str. faecalis Str. lactis Leuconostoc mesenteroides Pediococcus damnosus Leveduras Saccharomyces cerevisiae S. florentinus S. pretoriensis Candida valida C. lambica Kloeckera apiculata Hansenula yalbensis Picles Lactobacillus spp. Pediococcus spp. Conservas Doenças de origem microbiana veiculadas por alimentos Categorias de doenças: * infecções - microrganismo ativo presente nos tecidos - ingestão do patógeno através do alimento contaminado (muitos desses agentes também são transmitidos pela água) * intoxicações - microrganismo ativo ausente nos tecidos - ingestão da toxina bioativa pré-formada Infecções a. Gastroenterites Bacillus cereus: toxina liberada no trato intestinal Infecção que atinge o sistema gastrointestinal ocasionando diarréias, cólicas intestinais e vômitos. - decréscimo na absorção de fluidos - aumento da secreção de fluidos do sangue para o intestino Vegetais crus, carnes, leite e derivados, farinhas contendo esporos b. Salmoneloses Salmonella thyphimurium: espécie mais comum, presente no intestino dos animais e esgotos. Carnes, salsichas, aves, ovos, leite e laticínios, produtos à base de ovos crus Contaminação: manuseio por indivíduos portadores, água contaminada c. Escherichia coli patogênicas Escherichia coli enterotóxica (linhagens ETEC), produtora de enterotoxinas potentes - verotoxina:diarréia hemorrágica e insuficiência renal. Linhagem E. coli O157:H7 produz grande quantidade da toxina Alimentos crús ou mal cozidos, particularmente carnes moídas processadas em grande escala, água. d. Campilobacteriose Campylobacter jejuni e C. fetus Bastonetes Gram negativos,microaerófilos, principais responsáveis por diarréias bacterianas em crianças - C. fetus: abortos em bovinos e ovinos Aves, porco, mariscos crús - todas as carcaças de frango e peru contêm C. jejuni Bolores e Leveduras Bolores em alimentos • Quais as origens (fontes) dos microrganismos presentes nos alimentos? – O solo; – A água; – O ar; – Os manipuladores; – Os utensílios e equipamentos; – Os próprios produtos ou as matérias- primas utilizadas na sua confecção. Principais fontes • O Solo - Fonte de bactérias formadoras de esporos, fungos e leveduras; - Adição de estrumes – microrganismos de origem fecal; - Disseminação de microrganismos: vento, chuva, animais, fertilização… Principais fontes • A Água - Pode conter diversos microrganismos (origem e nível de poluição); Como evitar a contaminação? Utilização de água potável! Principais fontes • O Ar - Ambiente nada propício para o crescimento dos microrganismos; - Excelente veículo de microrganismos entre diversas fontes: espirrar, tossir, actividades ligadas aos cultivo… Como reduzir a contaminação por microrganismos transmitidos pelo ar? Principais fontes • Os Manipuladores - Flora diversa e própria (matéria fecal e pele); - Principais problemas? • Utensílios e Equipamentos - Não possuem microflora própria; - Principais responsáveis pelas CONTAMINAÇÃOES CRUZADAS!!! Principais fontes • O que é uma “contaminação cruzada”? Microrganismos presentes em alimentos crus, utensílios e superfícies contaminadas, são transferidos para os alimentos cozinhados ou higienizados ou para superfícies limpas. - Quais os principais veículos? - Como prevenir/evitar? - Exemplos Contaminação cruzada
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