06 Microbiologia dos Alimentos

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Alimentos 
► meio adequado para o crescimento microbiano 
 
 - deterioração (“prontos para consumo”) 
 - aumento dos custos 
 - disseminação de infecções 
 - intoxicações 
 - produção de alimentos 
 - conservação de alimentos 
Microbiologia 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 
Composição microbiana dos alimentos 
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 
• 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 
Controle dos microrganismos em alimentos 
 
► 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 
► Pasteurização 
 
 63 ºC por 30 seg (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 
►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 
Redução da atividade água (Aw) 
Atividade de água e crescimento de microrganismos em alimentos 
Valor de aw Microrganismos geralmente Alimentos que apresentam 
 inibidos nesse valor esses valores de Aw 
0,95 Pseudomonas, Escherichia, Proteus Alimentos frescos altamente 
 Shigella, Klebsiella, Bacillus perecíveis e frutas, carnes, 
 Clostridium perfringens, algumas peixes e leites enlatados; 
 leveduras salsichas cozidas e pães; alimentos 
 contendo 40% de sacarose ou 
 7% de NaCl 
0,95-0,91 Salmonella, Vibrio parahaemolyticus Alguns queijos, carne curada, alguns 
 C. botulinum, Serratia, Lactobacillus sucos de frutas concentrados, 
 Pediococcus, alguns bolores, alimentos contendo 50% de 
 leveduras (Rhodotorula, Pichia) sacarose ou 12% de NaCl 
0,91-0,87 Muitas leveduras (Candida, Torulopsis Salame, Bolos, queijos secos, 
 Hansenula), Micrococcus margarian, alimentos com 65% 
 de sacarose ou 15% de NaCl 
0,87-0,80 Maioria dos bolores (Penicilium Maioria dos sucos de frutas 
 micotoxigênicos), S. aureus, concentrados, leite condensado 
 maoria das Saccharomyces, adoçado, xaropes de chocolate 
 Debaryomyces e de frutas, farinha, arroz, 
 grãos secos, bolos de frutas 
0,80-0,75 Maioria dos procariotos halofílicos Presunto, geléias, marzipan, frutos 
 Aspergillus micotoxigênicos glacês, marshmallows 
Fonte: Adaptado de Beuchat (1981) 
 ► 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 
 
 
Acidificação 
Nos alimentos fermentados, as bactérias não se desenvolvem bem 
em pH abaixo de 4 – processo autolimitante. 
Enlatamento 
- Nicholas Appert funda em 1802 a primeira fábrica de conservas e recebeu o 
prêmio de Napoleão. 
 
►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 
Um pouco de história: Em 1795 o governo de Napoleão Bonaparte 
ofereceu um prêmio de 12 mil francos a quem inventasse um novo 
método de preservação de alimentos para o exército. 
Radiação ionizante: raios gama (cobalto 60) 
▪ sem radiação residual e sem afetar a qualidade 
Atualmente, nos EUA, aves e hambúrgueres estão sendo irradiados para 
controlar a E. coli 0157:H7 e outros patógenos entéricos 
Irradiação 
44 KGrays na esterilização de produtos cárneos servidos em vôos espaciais (NASA) 
4,4 KGrays para hambúgueres normais 
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. 
Microrganismos na produção de alimentos 
Alimentos preparados com o uso de microrganismos 
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. champagniiLeveduras 
Salames e salsichas 
curadas 
Porco/Gado Pediococcus cerevisiae Cocos, Gram + 
Presunto curado Porco Aspergillus, Penicillium Fungos 
Iogurte 
Lactococcus thermophillus 
Lactobacillus bulgaricus 
 
Sabor: diacetil, acetaldeído 
Queijos 
Lactococcus lactis 
Lactococcus cremoris 
Lactobacillus citrovorum 
Lactobacillus dextranicum 
 
Outros: fungos 
Creme de Leite 
Streptococcus cremoris, S. diacetylactis: 
ácido – coagulação 
 
Leuconostoc cremoris: voláteis – sabor e 
aroma 
 
Manteiga: mesmos microrganismos 
Saccharomyces cerevisiae 
Leveduras são resistentes a altas concentrações 
de etanol e por isso dominam a fermentação 
alcoólica; 
Mecanismo da Fermentação Alcoólica: 
 
Uma seqüência de reações em 14 fases, 
envolvendo 15 enzimas e 3 coenzimas. 
As reações incluem transferência de fosfato, 
oxidação-redução, descarboxilação e 
isomerização além de outras. 
 
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 
fermentação 
Acetobacter xilynum 
Picles 
Lactobacillus spp. 
Pediococcus spp. 
Chucrute 
Doenças transmitidas por alimentos 
• Importante área emergente 
• Alimentos processados: grande 
responsabilidade para as empresas 
• Infecções e intoxicações originadas por 
uma única fonte pode afetar grande número 
de indivíduos 
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 
 
Doenças de origem microbiana veiculadas por alimentos 
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 
Infecções 
b. Salmoneloses 
 Salmonella thyphimurium: espécie mais comum, 
presente no intestino dos animais e esgotos. 
 S. typhi: febre tifóide 
 
 Carnes, salsichas, aves, ovos, leite e laticínios, 
 produtos à base de ovos crús 
 
 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 
d. Listeriose 
 Listeria monocytogenes – presente em todos os ambientes 
 - Bastonetes ácido tolerantes, psicrotolerantes e 
halotolerantes 
 - Pessoas imonocomprometidas: septicemia, meningite, 
encefalite, infecção intra-uterina 
 
 Carne, laticínios, produtos frescos 
 Contaminação: solo, água 
 
e. Hepatite A 
 Picornavírus (RNA vírus) 
 - Inflamação e necrose do fígado 
 
 Frutos do mar coletados em águas poluídas, leite 
 Contaminação fecal da água ou alimento 
a. Intoxicação por estafilococos 
 Staphylococcus aureus – intoxicação bastante comum 
(gastroenterites) 
 
 Cremes, doces recheados, carnes, pudins, saladas com maionese 
 
 Contaminação do alimento: pelo manipulador, seguida pela 
multiplicação da bactéria no alimento não refrigerado e produção de 
enterotoxinas (7 tipos) termoestáveis. 
 
b. Intoxicação por clostrídios 
 Clostridium perfringens: bactéria anaeróbia, produtora de endósporos 
 - Carnes, aves e peixes, crús ou cozidos 
 Toxinas: enterotoxina produzida quando a bactéria esporula no 
intestino, após ser ingerida com o alimento. 
 Sintomas: alteração da permeabilidade das células epiteliais do 
intestino, produzindo sintomas de gastroenterites. 
Intoxicações 
 Clostridium botulinum: bactéria anaeróbia, produtora 
de endósporos (botulus, do latim, salsicha) 
 
 Carnes, vegetais enlatados, peixes fermentados, 
alimentos embutidos, batatas assadas, ... 
 
 Toxinas: exotoxina geralmente fatal 
 - (proteína sensível ao calor, 80ºC/10 min). 
 - 1 g mataria 30 bilhões de ratos. 
 
Botulismo 
Sintomas: a toxina liga-se às membranas pré-
sinápticas nos neurônios motores na junção 
neuro-muscular, bloqueando a liberação de 
acetilcolina, impedindo a contração do músculo. 
Microrganismo Aspergillus 
Caract. do micror Bolores, mesófilos, aeróbicos 
Epidemiologia Sementes de cereias, amendoin, 
castanha, café, trigo, aveia 
Patologia Aflavotoxinas, ocratoxinas 
Caract da dça Danos hepáticos e hemorrágicos 
no sist. Gastrointestinal. 
Hepatocarcinogênicas. Lesões 
renais 
Controle Cuidados no acondicionamento. 
Altas temperaturas 
Fungos 
Microrganismo Penicillium 
Caract. do micror Bolores, mesófilos, aeróbicos 
Epidemiologia Presente no milho e arroz 
amarelo (oriental) 
Patologia Rubratoxinas 
Citrina, patulina 
Citreoviridina 
Caract da dça Toxinas estáveis em condições 
ácidas. Afeta os rins, 
convulsões, vômitos, efeitos 
colaterais no sist. respiratório 
Controle Armazenamento correto de 
cereais. 
Fungos 
Microrganismo Fusarium 
Caract. do micror Bolores, mesófilos, aeróbicos 
Epidemiologia Trigo, cevada, aveia, centeio, 
milho, 
Patologia Tricocenos, fumonisinas, 
zearalenona 
Caract da dça Aleucia tóxica alimentar 
(destruição da medula óssea), 
leucemia, hemorrágias 
Síndrome estrogênica dos suínos 
Controle Ocorrem em condições climáticas 
frias e de alta umidade 
Tolerantes a altas temperaturas 
Fungos 
Microrganismo Claviceps 
Caract. do micror Bolores, mesófilos, aeróbicos 
Epidemiologia Cereais de inverno 
Patologia Micotoxina denominada 
ergotismo 
Caract da dça Ergotismo gangrenoso 
(queimação nos pés e mãos) e 
ergotismo convulsivo 
(neurotóxina) 
Controle Toxinas termolábeis 
Fungos 
INOCULANTE DE SILAGENS 
Cultivo 
Corte 
Tamanho da partícula 
Carregamento 
Compactação 
 Vedação 
Fermentação 
ETAPAS DO PROCESSO 
 
Ponto da colheita : Envolve a maturidade da planta e seu conteúdo 
de umidade. Cerca de 30% massa seca 
 
Tempo de carregamento: Deve ser realizado dentro do menor 
espaço de tempo possível evitando ser interrompido por mais de 
24 horas consecutivas. 
 
Tamanho de partículas permite: Deve ser realizado dentro do 
menor espaço de tempo possível evitando ser interrompido por 
mais de 24 horas consecutivas. 
 
•Compactação: Tem o objetivo de expulsar o ar que diminui a fase 
aeróbica da fermentação e favorece o desenvolvimento das 
bactérias produtoras de ácido láctico. 
 
Vedação: Deve ser perfeita, evitando a entrada de ar e água. 
 
Conservação: passa por dois pontos primordiais: 
 A remoção do ar. 
 Queda do pH. 
Os inoculantes são produtos compostos normalmente 
por enzimas e bactérias com finalidade de ajudar na 
preservação da forragem ensilada. 
 
Suas ações através da rápida diminuição do pH do meio, 
diminuindo as fermentações indesejáveis eestimulando 
a produção do acido lático conferem a esses produtos 
grande eficiência no processo de ensilagem de todas as 
forrageiras. 
 
COMPOSIÇÃO DOS PRODUTOS PARA TRARAMENTO DE SILAGEM 
Lactobacillus plantarum 
Lactobacillus acidophilus 
Pediococcus acidilactici 
Enterococcus faecium 
Pediococcus 
Streptococcus 
Lactobacillus 
•A maioria dos produtos 
comerciais incluem 
Pediococcus e, ou 
Streptococcus, os quais têm 
sua atividade em pH entre 
6,5 e 5,0, 
•Estirpes de Lactobacilos 
homofermentativos que são 
mais efetivos na produção de 
ácido lático em pH mais 
ácido. 
 
MECANISMO DE AÇÃO 
Na silagem a acidificação se inicia pela produção de 
ácido láctico pela bactérias homofermentativas. 
Nos 4 primeiros dias os lactobacilos 
homofermentativos são dominantes (Lactobacilus 
plantarum), 
Posteriormente lugar as bactérias heterofermenativas 
(Lactobacilus brevis e Lactobacillus buchneri) 
No final do processo verifica-se que mais de 75% dos 
lactobacilos são heterofermentativos, em função da 
tolerância 3 vezes maior ao acefato do que as 
homofermentativas. 
 
Microorganismos na silagem 
 
• Os efeitos dos inoculantes sobre 
a qualidade das silagens, na 
prática são basicamente em 
relação às perdas de MS 
• Para volumosos, o rápido 
abaixamento do pH, devido ao 
inoculante, pode reduzir a quebra 
enzimática da hemicelulose, 
enquanto que o pH baixo pode 
aumentar a hidrólise ácida da 
hemicelulose, levando ao 
equilíbrio. 
EFEITOS DOS INOCULANTES 
Efeitos do uso de inoculantes na fermentação de silagens. 
Sem inoculantes Com inoculantes 
Baixa concentração de lactobacilos 
Acidificação lenta 
Maiores perdas de energia e MS 
pH final suficiente, perde + 
nutrientes 
Odor desagradável 
Baixa palatabilidade 
Menor valor nutritivo 
 
 Alta concentração de lactobacilos 
 Acidificação rápida 
 Menores perdas de energia e MS 
 pH final adequado, preserva +nutrientes 
 Odor agradável 
 Boa palatabilidade 
 Bom valor nutritivo