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1 Análise de Alimentos no Desenvolvimento de Produtos – Aspectos Microbiológicos Módulo: Desenvolvimento de Produtos na Indústria de Alimentos Profa. Cynthia Jurkiewicz Kunigk (cynthia@maua.br) Importância da Microbiologia no Desenvolvimento de Produtos Instituto Mauá de Tecnologia Qualidade Shelf life Segurança Produto Final Deteriorantes Patogênicos 2 Importância da Microbiologia no Desenvolvimento de Produtos Instituto Mauá de Tecnologia A vida de prateleira (shelf life) do produto é definida por alterações microbiológicas? Importância da Microbiologia no Desenvolvimento de Produtos Instituto Mauá de Tecnologia Quais as alterações microbiológicas que podem ocorrer e que quais os microrganismos responsáveis? Formação de limo Bactérias láticas Mofar, odor desagradável Bolores, levedura 3 Importância da Microbiologia no Desenvolvimento de Produtos Instituto Mauá de Tecnologia Crescimento de bolor em panetone Importância da Microbiologia no Desenvolvimento de Produtos Instituto Mauá de Tecnologia Microrganismos patogênicos são perigos a serem considerados no desenvolvimento do produto? Microrganismos patogênicos na maioria dos casos não altera as características sensoriais do produto 4 Importância da Microbiologia no Desenvolvimento de Produtos Instituto Mauá de Tecnologia Importância da Microbiologia no Desenvolvimento de Produtos Instituto Mauá de Tecnologia 5 Fonte: www.cdc.gov Fonte: www.cdc.gov 6 Importância da Microbiologia no Desenvolvimento de Produtos Instituto Mauá de Tecnologia Importância da Microbiologia no Desenvolvimento de Produtos Instituto Mauá de Tecnologia A vida de prateleira (shelf life) do produto NÃO é definida por alterações microbiológicas Quais microrganismos patogênicos são perigos a serem considerados no produto? 7 Exstensão: 425 pessoas doentes 71 hospitalizações 0 óbitos Consequências: recolher 142,2.106 kg de pasta de amendoim; US$ 147.106 em vendas relativas a esse produto; custo do recall: US$ 78.106; interrupção na produção na fábrica Microrganismo: Salmonella Tennessee 8 Salmonella Typhimurium Período Set. 2008 a Março 2009 Estados 46 Doentes 714 Hospitalizações 171 Mortes 9 Salmonella Typhimurium Período dez. 2020 a abril 2021 Províncias 15 Doentes 32 Abaixo de 10 anos 19 Acima de 70 anos 9 9 Como evitar, reduzir ou inativar os microrganismos contaminantes? Instituto Mauá de Tecnologia 10 Como evitar, reduzir ou inativar os microrganismos contaminantes? Instituto Mauá de Tecnologia Controle das matérias-primas BPF Formulação (pH, Aw, conservante químico) Controle ou alteração dos parâmetros de processo Embalagem, condições de armazenamento Quais as fontes de contaminação? Instituto Mauá de Tecnologia ProdutoAr Equipamentos e utensílios Matérias- primas Manipuladores Água 11 Características do alimento Instituto Mauá de Tecnologia Fatores intrínsecos pH Aw Eh Conservantes Competição Fatores extrínsecos Temperatura Atmosfera Umidade Influência do pH no crescimento de microrganismos Instituto Mauá de Tecnologia Bactérias pH mínimo para crescimento Lactobacillus spp 3,0 Lactococcus lactis 4,3 Gluconobacter spp 3,6 Salmonella spp 4,0 Staphylococcus aureus 4,0 Listeria monocytogenes 4,1 Escherichia coli O157:H7 4,5 Clostridium botulinum 4,6 Bacillus cereus 4,9 Fungos pH mínimo para crescimento Leveduras 1,5 a 3,5 Bolores 1,5 a 3,5 Fonte: Jay, Modern Food Microbiology, 7 ed., 2005 12 Brochothrix thermosphacta Fonte: Food Microbiol., 31, 222-228, 2012 Influência da Aw no crescimento de microrganismos Instituto Mauá de Tecnologia Grupo de Microrganismos Aw mínima para crescimento Bactérias 0,91 - 0,88 Staphylococcus aureus 0,83 - 0,86 Leveduras 0,88 Bolores 0,80 Bolores xerofílicos e leveduras osmofílicas 0,62 - 0,60 13 Vibrio parahaemolyticus Fonte: Int. J. Food Microbiol., 38, 133-142, 1997 Principais bactérias patogênicas de importância em alimentos Salmonella Escherichia coli Staphylococcus aureus Bacillus cereus (formador de esporo) Clostridium perfringens (formador de esporo) Clostridium botulinum (formador de esporo) Listeria monocytogenes 14 Produção de suco de laranja pasteurizado • Produto: Suco de Laranja Pasteurizado Refrigerado • pH = 3,8 • Aw = 0,99 • Prazo de validade: 21 dias. • Temperatura de armazenamento = 0 a 7 °C. • Embalagem: o produto é envasado em embalagens cartonadas Tetra Pak de 2 L. Produção de suco pasteurizado – Fluxograma do processo Recebimento das laranjas Armazenamento em silo Seleção e classificação Extração do suco Pasteurização 92 ºC/ 12s Refrigeração 10 a 12ºC Envase asséptico Embalagens cartonadas Tetra Pak Armazenamento de 2 a 7 ºC 15 Instituto Mauá de Tecnologia 1. Quais grupos de microrganismo que devem ser considerados potencialmente deteriorantes do produto? 2. Como garantir a vida de prateleira e segurança microbiológica do produto? 3. Como estender a vida de prateleira sem comprometer sua segurança? 4. Quais as análises microbiológicas e o plano de amostragem de acordo com a IN 161/22 para o produto? Tratamento térmico- Número de sobreviventes 16 O produto atende aos requisitos microbiológicos estabelecidos pela legislação vigente? Instituto Mauá de Tecnologia Legislação: • Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Resolução RDC nº724 de 1º de julho de 2022. • Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). IN 161 de 1º de julho de 2022. • Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa nº 76, de 26 de novembro de 2018. (Leite) • Defesa Agropecuária do Estado de São Paulo. Portaria MAPA 146 de 07/03/1996. Regulamentos Técnicos de Identidade e Qualidade de Produtos Lácteos. RDC 724 Dispõe sobre padrões microbiológicos de alimentos e sua aplicação IN 161 Estabelece as listas de padrões microbiológicos para alimentos (complementa a RDC 724). Instituto Mauá de Tecnologia Anexo I Padrão microbiológico de Listeria monocytogenes em alimentos prontos para o consumo Anexo II Padrões microbiológicos para alimentos, com exceção dos alimentos comercialmente estéreis 17 L. monocytogenes em alimentos prontos para o consumo (exceções) I. Prazo de validade menor que 5 dias; II. alimentos com pH menor ou igual a 4,4; III. alimentos com atividade de água menor ou igual a 0,92; IV. alimentos com combinação de pH menor ou igual a 5,0 e atividade de água menor ou igual a 0,94; V. alimentos que tenham recebido tratamento térmico efetivo ou outro processo equivalente para eliminação de L. mocytogenes e cuja recontaminação após este tratamento não seja possível, tais como os produtos tratados termicamente em sua embalagem final; VI. frutas e hortaliças frescas, inteiras e não processadas, excluindo sementes germinadas VII. pães, biscoitos e produtos similares; VIII. águas envasadas, águas carbonatadas, refrigerantes, cervejas, cidras, vinhos e produtos similares; IX. açúcares e produtos para adoçar; X. mel; XI. chocolate e produtos de cacau; XII. balas, bombons e gomas de mascar; XIII. moluscos bivalves vivos. Planos de amostragem • Duas classes • Três classes Qualidade aceitável Qualidade inaceitável m Qualidade aceitável Qualidade inaceitável m Qualidade intermediária M c Instituto Mauá de Tecnologia 18 Planos de Amostragem Instituto Mauá de Tecnologia Exemplo (plano de duas classes): Microrganismo: Salmonella, n = 5, c = 0, m = aus/25g Exemplo (plano de três classes): Microrganismo: coliformes a 45ºC n = 5, c = 2, m = 10, M = 102 Requisitos microbiológicos estabelecidos pela legislação Instituto Mauá de Tecnologia Categoria específica Microrganismo n c m M d) Pães, bolos, bolachas, biscoitos e outros produtos de panificação, estáveis a temperatura ambiente Salmonella sp/25 g 5 0 Aus - B. cereus presuntivo/g 5 1 102 103 Estafilococos coagulase positiva/g somente para alimentos com recheio5 1 102 103 Escherichia coli/g 5 2 10 102 Bolores e leveduras/g 5 1 5×102 104 IN 161, 01/07/22, ANVISA Categoria 19. Cereais, farinhas, massas alimentícias e produtos de Panificação. 19 O lote atende aos requisitos microbiológicos estabelecidos pela legislação Instituto Mauá de Tecnologia Microrganismo Amostras 1 2 3 4 5 Salmonella sp/25 g Aus Aus Aus Aus Aus B. cereus presuntivo/g 10 20 2×102 < 10 5×102 Escherichia coli/g < 10 < 10 20 30 < 10 Bolores e leveduras/g 2×102 90 5×103 4×102 1×102 IN 161, 01/07/22, ANVISA Categoria 19. Cereais, farinhas, massas alimentícias e produtos de Panificação. Microrganismo n c m M Salmonella sp/25 g 5 0 Aus - B. cereus presuntivo/g 5 1 102 103 Escherichia coli/g 5 2 10 102 Bolores e leveduras/g 5 1 5×102 104 O produto atende aos requisitos microbiológicos estabelecidos pela legislação vigente? Instituto Mauá de Tecnologia Microrganismo Tolerância para Amostras Representativas n c m M Aeróbios mesófilos viáveis/g Coliformes totais/g Coliformes a 45°C/g Estafilococos coagulase positiva/g 5 5 5 5 2 2 2 1 1 × 104 10 < 3 10 1 × 105 100 10 100 Portaria MAPA 146 de 07/03/1996 – Requisitos Microbiológicos para creme de leite pasteurizado Microrganismo Tolerância para Amostras Representativas n c m M Estafilococos coagulase positiva/g 5 1 10 102 Salmonella sp/25 g 5 0 Aus --- Escherichia coli/g 5 2 < 3 10 Bolores e leveduras 5 2 103 104 IN 161, 01/07/22, ANVISA 20 Instituto Mauá de Tecnologia Indicadores de qualidade (deteriorantes) Mesófilos aeróbios Bolores e leveduras Indicadores de condição sanitária Enterobacteriaceae Escherichia coli Indicador de patógeno Estafilococos coagulase positiva Bacillus cereus presuntivo Patógeno Padrões microbiológicos Clostridium perfringens Salmonella Listeria monocytogenes Contagem total de microrganismos aeróbios mesófilos Instituto Mauá de Tecnologia Pode ser utilizada para avaliar a qualidade microbiológica do produto. Exemplo: leite pasteurizado matéria-prima condições de processo utensílios e equipamentos tempo e temperatura de armazenamento e distribuição. 21 Mesófilos aeróbios • Bactérias mesófilas anaeróbias facultativas Instituto Mauá de Tecnologia Bolores e leveduras • Microrganismos indicadores para alimentos com baixa aw e/ou baixo pH Instituto Mauá de Tecnologia 22 Enterobacteriaceae Indicadores de higiene e falha de processo. Bactérias gram-negativas na forma de bastonetes retos, não esporogênicas, anaeróbias facultativas Gêneros e espécies patogênicas para o homem: Salmonella, Shigella, Yersinia enterocolitica, Enterobacter sakazakii e E. coli enteropatogênica Na família encontram-se as bactérias do grupo coliformes totais e coliformes termotolerantes. Instituto Mauá de Tecnologia Coliformes Instituto Mauá de Tecnologia • São bastonetes Gram-negativos, não esporulados, que fermentam a lactose com produção de gás em 24 a 48 h a 35ºC. • Compreende mais de 20 espécies da família Enterobacteriaceae.. • Compreende bactérias de origem fecal (Escherichia coli) e não fecal, como, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella. Coliformes totais, coliformes a 35°C 23 Coliformes termotolerantes Instituto Mauá de Tecnologia • Coliformes termotolerantes comumente denominados coliformes fecais. • Produzem ácido e gás a partir da lactose em 24 h em temperaturas entre 44,5 e 45,5ºC. • Enterobactérias originárias do trato gastrintestinal (E. coli) • Inclui membros de origem não fecal (Klebsiella pneumoniae, Pantoea agglomerans, Enterobacter aerogenes, Enterobacter choacae e Citrobacter freundii). Coliformes fecais, coliformes a 45°C Enterobacteriaceae Coliformes totais Coliformes termotolerantes E. coli Instituto Mauá de Tecnologia 24 Bactérias Patogênicas Instituto Mauá de Tecnologia Salmonella Escherichia coli enteropatogênica Estafilococos coagulase positiva C. sulfito redutor a 46°C Clostridium perfringens Bacillus cereus Listeria monocytogenes Estafilococos coagulase + e toxixa estafilocócica • Staphylococcus aureus microrganismo patogênico produtor de enterotoxina. • A ausência da bactéria não significa ausência de toxina. Instituto Mauá de Tecnologia 25 Bacillus cereus (presuntivo) • Esporulado • Síndrome diarreica e síndrome emética. • Habitat - solo • Alimentos envolvidos em surtos: vegetais, cereais, farinhas, outros Instituto Mauá de Tecnologia Clostridium perfringens • Patógeno • Esporulado • Anaeróbio • Habita: solo • Alimentos envolvidos em surtos: carnes, vegetais, outros Instituto Mauá de Tecnologia 26 Salmonella • Patógeno • Salmonella Enteritidis e Salmonella Typhimurium para produtos cárneos crus de aves. • Ausência em 25 g Instituto Mauá de Tecnologia Listeria monocytogenes • Patógeno • Psicrotrófico • Grupo de risco: gestantes, idosos e imunodeprimidos • Pesquisa em alimentos prontos para o consumo (com exceções) Instituto Mauá de Tecnologia 27 Listeria monocytogenes 147 casos 33 mortes Metodologias Oficiais - Referências • Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Foods 4th Ed. 2001. APHA. • Standard Methods for the Examination of Dairy Products.17th Ed. 2004. APHA • Official Methods of Analyses of AOAC International 18th 2007. • Bacteriological Analytical Manual 8. ed. FDA. 1998. Disponível: www.fda.gov/Food/ScienceResearch/LaboratoryMethods/Bact eriologicalAnalyticalManualBAM 28 Referências Bibliográficas Instituto Mauá de Tecnologia • COMPENDIUM of methods for the microbiological examination of foods. 4. ed. Washington, DC: APHA, 2001. 676 p. • DOYLE, Michael P., ed; BEUCHAT, Larry R., ed. FOOD microbiology: fundamentals and frontiers. Washington, DC: ASM, c2007. 1038 p. • FRANCO, Bernadette Gombossy de Melo; LANDGRAF, Mariza; DESTRO, Maria Tereza. Microbiologia dos alimentos. 2008. São Paulo, SP: Atheneu, 2008. 182 p. • ICMSF. Microbiological testing in food safety management. New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2002. 362 p. (Microorganisms in Foods, 7). • ICMSF. Microorganisms in foods 8: use of data for assessing process control and product acceptance. New York: Springer, 2011. 400 p. • JAY, James M; LOESSNER, Martin J; GOLDEN, David A. Modern food microbiology. 7. ed. New York: Springer, c2005. 790 p. • MONTVILLE, Thomas J; MATTHEUS, Karl R. Food microbiology: an introduction. Washington, DC: ASM, c2008. 428 p. • SILVA, Neusely da et al. Manual de métodos de análise microbiológica de alimentos e água. 4. ed. São Paulo, SP: Varela, 2010. 632 p.
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