Fatores de Desenvolvimento Microbiano

Prévia do material em texto

Fatores intrínsecos e extrínsecos
que controlam o desenvolvimento
microbiano nos alimentos
» Por que alguns microrganismos crescem mais rapidamente em determinado tipo de alimento?
» Por que alguns alimentos se conservam por um longo tempo?
?
Todos os alimentos apresentam uma microbiota natural variável, geralmente concentrada na superfície, embora partes
mais internas possam eventualmente conter formas microbianas variadas.
 Nas diferentes etapas da obtenção de produtos processados, os alimentos podem ser contaminados por diferentes
microrganismos do ambiente, superfícies, utensílios, equipamentos e de manipulação inadequada.
2
Capacidade de sobrevivência ou multiplicação
Introdução
A capacidade de sobrevivência ou de multiplicação dos microrganismos que estão presentes em um alimento depende de uma série de fatores.
 Entre esses fatores, estão aqueles relacionados com as características próprias do alimento e os relacionados com o ambiente em que o alimento se encontra.
Fatores intrínsecos – relacionados com as
características próprias do alimento.
Fatores extrínsecos – relacionados com o
ambiente em que o alimento se encontra
Fatores Intrínsecos
– Atividade de Água (Aa);
– pH;
– Potencial de Oxidorredução;
– Composição do alimento;
– Presença de fatores antimicrobianos naturais;
– Estruturas biológicas;
– Interações entre os microrganismos no alimento
Fatores Extrínsecos
– Temperatura;
– Atmosfera envolvendo o alimento;
– Umidade relativa do ambiente.
Fatores Intrínsecos
Atividade de água – Aa
		Os microrganismos necessitam de água para sua sobrevivência
=> metabolismo e multiplicação - a água deve estar na forma
disponível.
	O parâmetro que mede a disponibilidade de água em um
alimento denomina-se “atividade de água”
		A adição de sais, açúcar provoca a redução do valor de Aa de um alimento por reduzir o valor de P ( redução variável: natureza substâncias, quantidade, temperatura.
Ex. Solução de NaCl a 22% (p/v) tem Aa e 0,86, enquanto uma solução saturada de NaCl tem Aa de 0,75.
	- Adição de açúcar também reduz Aa.
	- Remoção de água (desidratação) e congelamento também reduzem Aa.
Exemplos de alimentos conservados por Aa
10
Os valores de Aa variam de 0 a 1.
		Na maioria dos alimentos frescos a Aa é superior a 0,95. 
		Os microrganismos possuem um valor mínimo, máximo e ótimo de Aa para sua multiplicação.
		Considerando que a Aa da água pura é 1,00 e que os microrganismos não se multiplicam em água pura, o limite máximo para o crescimento microbiano é ligeiramente menor do que 1,00.
		O valor mínimo e ótimo é bastante variável.
Em geral bactérias requerem Aa mais alta que os fungos.
As bactérias Gram- negativas são mais exigentes que as Gram-positivas em relação a Aa necessária.
		
Efeito da diminuição da Aa
		Aumento da fase lag do crescimento microbiano e a diminuição da velocidade de multiplicação e do tamanho da população
	microbiana final.
		Este efeito é devido a alterações em todas as atividades metabólicas, pois todas as reações químicas das células são dependentes de água.
Fatores Intrínsecos
pH
		A maioria das bactérias cresce melhor em pH neutro em torno de 6,5 a 7,5.
		Algumas favorecidas em pH ácido, como as bactérias láticas. 
		Bactérias patogênicas em pH em torno de 7,0.
		
pH
Valores de pH para multiplicação de microrganismos
	Microrganismo	pH mínimo	pH ótimo	pH máximo
	Bactérias	4,5	6,5-7,5	9,0
	Bolores	1,5-3,5	4,5-6,8	8-11
	Leveduras	1,5-3,5	4,0-6,5	8,0-8,5
Tolerância a valores baixos de pH
bolores > leveduras > bactérias
16
Classificação dos alimentos quanto ao pH
17
Classificação dos alimentos quanto ao pH
18
Classificação dos microrganismos quanto ao crescimento em diferentes valores de pH
Neutrófilos: pH 6-8;
Acidófilos: pH abaixo de 6 (fungos e bactérias);
Alcalófilos: pH acima de 8 (bactérias).
19
Fatores intrínsecos: 
potencial de óxido-redução (Eh)
		Os processos de oxidação e redução estão relacionados com troca de elétrons entre as substâncias químicas;
		O potencial de óxido-redução pode ser definido como a capacidade de certos substratos em ganhar ou perder elétrons. O elemento que perde um elétron denominado oxidado e o que ganha, reduzido.
	Quanto mais oxidada maior o Eh (mais positivo)
	Quanto mais reduzida menor o Eh (mais negativo)
		A diferença de potencial pode ser medida com instrumentos apropriados em volts (v) ou milivolts (mV).
20
Fatores intrínsecos: 
composição química (nutrientes)
	Nutrientes necessários para a multiplicação microbiana:
	
	Água; 
	fonte de energia (carbono)- açúcar, álcool, aminoácido, amido, celulose, gordura;
	fonte de nitrogênio- aminoácidos, peptídeos, proteínas;
	sais minerais- sódio, potássio,cálcio, magnésio, ferro, cobre, manganês, fósforo, zinco, enxofre, cobalto e molibidênio;
	Vitaminas- complexo B, biotina, ácido pantotênico; 
OBS.: Gram+ não sintetizam vitaminas
 Gram–, bolores e leveduras sintetizam
MO Mais exigentes: Gram+ > Gram- > leveduras > bolores
 
21
Fatores intrínsecos: 
componentes antimicrobianos
A estabilidade de alguns alimentos frente aos mo pode ser
devida a presença de substâncias naturalmente presentes nos
alimentos, retardando ou inibindo sua proliferação.
22
Fatores intrínsecos: 
componentes microbianos- estrutura biológica
		A cobertura natural de alguns alimentos constitui excelente barreira física contra a entrada dos microrganismos.
 Casca de frutas;
• Casca de nozes;
• Película que envolve as sementes;
 Envoltórios;
Membranas;
23
Fatores intrínsecos: 
Interações entre microrganismos
A multiplicação de um microrganismo pode gerar: 
Produtos tóxicos para outros microrganismos - água oxigenada do Streptococcus inibe Pseudomonas, Bacillus e Proteus.
Produtos benéficos para outros microrganismos - tiamina e triptofano de Pseudomonas favorecem S. aureus.
24
Fatores que controlam o desenvolvimento microbiano
Fatores intrínsecos – relacionados com os alimentos: Atividade da água (Aa), acidez (pH), potencial de óxido-redução (Eh), composição química, presença de antimicrobianos naturais, interações entre microrganismos presentes.
Fatores extrínsecos – relacionados com o ambiente. Umidade, temperatura e composição de gases na atmosfera que envolve o alimento. 
25
 Fatores extrínsecos:
	 Temperatura
O crescimento microbiano ocorre entre 
 - 10o e 105o C
26
	
	Psicrófilos e psicrotróficos : (Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Micrococcus) – multiplicam-se bem em alimentos refrigerados, principais agentes de deterioração de carnes, pescado, ovos, frangos.
	 Mesófilos – grande importância em alimentos, maior parte dos patógenos.
	Bactérias termófilas: importantes em alimentos (patogênicas e deteriorantes) – gêneros Bacillus e Clostridium.
	Fungos – crescem em faixa de temperatura mais ampla do que bactérias – muitos são capazes de se multiplicar em alimentos refrigerados.
	Leveduras – não toleram bem temperaturas altas, preferindo as faixas mesófila e psicrófila.
Fatores extrínsecos: 
umidade relativa do ambiente (UR)
		O alimento sempre tende a equilibrar sua umidade com a do ambiente;
		Há uma correlação estreita entre Aa de um alimento e a UR.
		A relação UR/Aa deve ser levada em conta para garantir o controle do desenvolvimento microbiano e prolongamento do tempo de armazenagem.
%
28
		A umidade relativa interfere diretamente na atividade de água do alimento. Se armazenamos um alimento de baixa Aa em ambiente com alta umidade relativa, a Aa do alimento aumentará, podendo levar a deterioração do alimento.
Fatores extrínsecos: 
composição gasosa do ambiente
		A composição gasosa do ambiente queenvolve o alimento pode determinar os tipos de microrganismos que poderão nele predominar.
	Microrganismos aeróbios: presença de oxigênio favorece a multiplicação. Ex: Bolores, leveduras oxidativas e bactérias (Pseudomonas,Moraxella, etc.)
	Microrganismos anaeróbios: ausência de oxigênio causará a predominância
	Ex: Clostridium.
30
MODIFICAÇÕES NA COMPOSIÇÃO GASOSA
31