06 FATORES INTRINSECOS . EXTRINSICOS

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01/09/2015
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Fatores que influenciam o 
crescimento microbiano
Prof. Helena T. Diniz Silva
helenadiniz76@gmail.com
Alimentos de origem animal e vegetal
Mecanismos de
defesa contra
invasão e
proliferação de
microrganismos.
O crescimento dos microrganismos 
é afetado por condições físicas e 
químicas do ambiente.
Fatores
Ambiente
Composição Composição 
gasosa
FATORES 
alimento
FATORES 
INTRÍNSECOS
Características do
alimento
Alimento
FATORES EXTRÍNSECOS
alimento se encontra
FATORES EXTRÍNSECOS
Características do
ambiente onde o
alimento se encontra
Aa pH
Eh
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Fatores intrínsecos
Por meio da determinação desses parâmetros, pode-se 
prever, de um modo geral, quais os microrganismos 
que tendem a crescer em determinados alimentos e, 
consequentemente, sua estabilidade.
Mede a disponibilidade de água em um alimento
Aa ou Aw = pressão de vapor da água contida em um alimento
pressão de vapor da água pura (1)
Aa = p/po
Atividade de água (Aa)
Multiplicação de microrganismos:
• Aa mínima 0,6
• Aa ótima
• Aa máxima ligeiramente < 1
Ordem decrescente de necessidade de Aa alta
Bactérias G- > Bactérias G+ > Leveduras > Bolores
Atividade de água (Aa)
Influenciada
pela adição de
sal ou açúcar
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0,6 é considerado o valor de Aa limitante para a 
multiplicação de qualquer microrganismo.
Atividade de água (Aa)
BAIXA 
UMIDADE
(Aa até 0,6)
UMIDADE 
INTERMEDIÁRIA
(Aa entre 0,6 e 
0,9)
ALTA 
UMIDADE
(Aa acima de 
0,9)
Atividade de água (Aa) Alterações em todasas atividades
metabólicas
↓ Aa
↓ Capacidade de crescimento dos microrganismos
↑ Fase lag e o tempo de geração (velocidade de 
multiplicação)
Crescimento cessa (↓ da população final)
↑ Quan�dade de nutrientes e mais próximo da temperatura 
ótima ↑ Faixa de Aa
↓ Aa pode cessar a produção de enterotoxinas por S. aureus
Quando pH, Eh e presença de substâncias antimicrobianas se 
afastam de condições ótimas para a multiplicação
↑ Aa será necessário
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pH
Mede a concentração de íons H⁺ no alimento
6,5 < pH < 7,5 (cresce a maioria dos microrganismos)
Alguns microrganismos são favorecidos pelo meio ácido
Ordem decrescente de tolerância a baixos valores de pH
Bolores > Leveduras > Bactérias láticas > Demais bactérias
(patogênicas são mais exigentes)
A acidez nos alimentos pode ser:
• Inerente: referente aos componentes químicos
do alimento.
Ex. laranja – ácido cítrico.
•Biológica: devido a presença de microrganismos
que acidificam o alimento.
Ex. leites fermentados e iogurtes.
pH
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pH < 4,5 não ocorre crescimento de Clostridium botulinum
pH = 4,0 e o mínimo para o crescimento da maioria das bactérias
A carne proveniente de animais fatigados se deteriora 
mais rápido! Porque?
Crescimento de 
deteriorantes
Crescimento de 
espécies
patogênicas e
deteriorantes
Crescimento
bactérias láticas
Crescimento
predominante de 
bolores,
leveduras e algumas
bactérias láticas
Crescimento quase
restrito a bolores e
leveduras
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pH
Efeito do pH sobre os microrganismos:
• Afeta a respiração (age nas enzimas e no transporte de 
nutrientes);
• Aumenta a fase lag da multiplicação;
• Desnaturação das proteínas e enzimas da membrana 
celular;
• Alteração do metabolismo da célula;
• Maior gasto de energia (tentativa de tornar o pH do 
meio favorável ao microrganismo);
• Retardo no crescimento do microrganismo.
Potencial de oxidação-redução (Eh)
Facilidade com a qual o substrato ganha (reduz) ou perde 
(oxida) elétrons. É um índice do grau de oxidação do sistema.
Ou adição de
oxigênio
Com a
transferência 
de elétrons 
ocorre a
criação de um
potencial entre
os dois
compostos.
Reduzido – ganha elétrons Oxidado – perde elétrons
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Potencial de oxidação-redução (Eh)
As características do Eh do alimento original e o acesso que a
atmosfera tem com o alimento influenciam o valor de Eh.
• Frutas e hortaliças: +300 a +400 mV (fungos e bactérias aeróbias)
• Carnes (pedaços grandes): -200 mV (bactérias anaeróbias)
• Carne moída: +200 mV
• Ovo: +500 mV
• Carne de pescado cru: +225 Mv
• Leite: +200 mV, +340 mV
• Trigo: -320 mV, -360 mV
• Queijos: -20 a -200 mV
• Fígado: -200 mV
Quando aeróbios crescem, a
concentração de O₂ no meio
diminui, resultando em
redução do Eh.
Quantidade de nutrientes
Para um crescimento ideal nos alimentos os microrganismos
precisam de:
• Água
• Fonte de energia: açúcares (utilizados inicialmente), álcoois e 
aminoácidos.
Alguns utilizam amido e celulose
Um grupo reduzido utiliza as gorduras
• Fonte de nitrogênio: aminoácidos, nucleotídeos, peptídeos e 
proteínas complexas.
• Vitaminas: complexo B, biotina e ácido pantotênico
• Sais minerais: Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, Zn, Co, P, S.
Exigência microbiana quanto aos nutrientes:
Quantidade de nutrientes
Bactérias Gram-positivas: mais exigentes e necessitam de
nutrientes (vit.) do meio;
Bactérias Gram-negativas, leveduras e bolores: sintetizam
todas ou quase todas as vitaminas que necessitam.
Lactobacilos, B. cereus,
S. aureus
Salmonella,
Pseudomonas, Vibrio
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Constituintes antimicrobianos 
naturais
•• Inibição da síntese de ácidos
nucleicos;
• Quebra da integridade da
membrana;
• Interferências em processos
metabólicos essenciais para os
microrganismos.
Retardam ou 
microbiana.
Retardam ou 
impedem
a multiplicação
microbiana.
Microbicidas
Microbiostáticos
Constituintes antimicrobianos 
naturais
Derivados do ácido hidroxicinâmico:
• Ação antifúngica e antibacteriana.
Derivados do ácido hidroxicinâmico:
• Ácidos p-coumárico, ferrúico, caféico e
clorogênico;
• Encontrados em frutas, hortaliças e 
chás;
• Ação antifúngica e antibacteriana.
Enzimas:
Leite de vaca
• Lactoferrina: retira íons ferro do leite
• Lisozima
• Nisina: produzida por bactérias 
láticas
• Lactoperoxidase: quebra H₂O ₂
liberando O2 que oxida grupos SH de
enzimas metabólicas bacterianas
vitais
Ovo
• Lisozima (clara): destrói parede 
celular bacteriana, especialmente G+
• Avidina
• Conalbumina e outros inibidores
enzimáticos
• Ovotransferrina: inibe Salmenlla
enteretidis
Óleos essenciais:
Presentes principalmente
em condimentos.
Apresentam atividade
antimicrobiana comprovada
Mecanismos de ação antimicrobiana
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Estruturas biológicas
Cascas:
• sementes
• frutas
• nozes
Casca externa e membrana dos ovos
Pele dos animais
• peixe
• gado
• porco
Fatores extrínsecos
Temperatura de armazenamento
Fator ambiental mais
importante no controle do
crescimento microbiano.
Maioria dos microrganismos
crescem em
temperatura ambiente
(mesófilos)
Registros de crescimento de
-34 ºC e 100 ºC
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Pseudomonas e Enterococcus
(alimentos refrigerados)
Quase todos os gêneros bacterianos
(maioria dos patógenos de 
interesse)
Bacillus e 
Clostridium
Bacillus e 
Clostridium
Temperatura de armazenamento
Bolores:
• Crescem em uma ampla faixa de temperatura;
• Cladosporium, Aspergillus e Thamnidium podem 
crescer sob refrigeração.
Leveduras:
• Crescem em temperaturas psicrotróficas e mesófilas;
•Maioria e sensível ao calor.
Processo de transporte 
pouco lento. 
Crescimento não pode 
ser percebido.
Desnaturação proteica; 
colapso da membrana 
citoplasmática; lise térmica. 
Reações enzimáticas 
ocorrem a taxas cada vez 
mais rápidas.
Reações enzimáticas 
ocorrem a taxas 
máximas.
Ef
ei
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a 
cé
lu
la
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Umidade relativa do ambiente
Apresenta estreita
relação com a Aa
Quando o alimento
está em equilíbrio 
com
a atmosfera a
UR = Aa x 100
Quanto ↑ a temperatura ↓ será a umidade relativa
Umidade relativa do ambiente
Fatores importantes na escolha do ambiente de
armazenamento dos alimentos:
• Verificar se há equilíbrio entre a UR e a Aa do 
alimento;
• Verificar a possibilidade de crescimento de fungos na
superfície do alimento;
• Preservar, ao máximo, as características 
organolépticas do alimento.
Composição gasosa do ambiente
Pode predizer quais os microrganismos que predominam 
naquele ambiente.
• Atmosfera com ↑ O₂ – predominam aeróbios e anaeróbios
facultativos.
• Atmosfera com ↓ O₂ – predominam anaeróbios estritos e
anaeróbios facultativos.
• Gases utilizados para modificar a atmosfera: CO₂, O₂, N₂;
• Aumentam a vida útil do alimento;
• Efeito antimicrobiano do CO₂ e mais intenso em baixas
temperatura.
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Interações entre microrganismos
• Antibióticos
• Bacteriocinas
• Peróxido de hidrogênio (H₂O₂)
• Ácidos orgânicos
Interferência microbiana geral: se refere a inibição ou destruição
geral e não especifica de um microrganismo por outros do mesmo
habitat ou meio.
Antagonismo lático: bactérias produtoras de acido lático inibem
ou matam bactérias relacionadas e organismos causadores de
deterioração ou produtores de toxinas, quando em culturas
mistas.
Interação entre Bacillus
spp. e Botrytis squamosa.
Interações entre microrganismos
Interferência microbiana:
• Competição por nutrientes;
• Competição por sítios de 
adesão;
• Alteração desfavorável do 
ambiente;
• Combinações das anteriores.
Interações entre microrganismos
• Estreptococos e lactobacilos produzem H₂O₂–
inibem Pseudomonas, Bacillus e Proteus;
• Bactérias láticas produzem acido lático – inibem 
bactérias pouco tolerantes a pH baixo;
• Bolores como Penicillium notatum produzem 
penicilina;
• Diversas espécies de bactérias produzem 
bacteriocinas: Bacillus, Pseudomonas, Lactobacillus, 
Pediococcus e etc;
• Exclusão competitiva.
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Conceito dos obstáculos de Leistner
Consiste na combinação de diversos fatores, que são Consiste na combinação de diversos fatores, que são 
empregados simultaneamente, no controle dos 
microrganismos em alimentos.
Conceito dos obstáculos de Leistner
Para crescer os microrganismos precisam transpor uma 
série de barreiras.
Ex. Utilizada na prevenção da germinação de esporos de
Clostridium botulinum. Entre os parâmetros utiliza-se:
• pH < 4,5;
• Aa < 0,96;
• NaCl a 10%;
• Temperatura < 10 ºC;
• Grande biota aeróbia.
Referências
• JAY, J. M. Microbiologia de alimentos.
6 ed. Porto Alegre: Artmed, 2005.
• FRANCO, B. D. G. M.; LANDGRAF, M. F.
Microbiologia dos alimentos. 2 ed.
São Paulo: Editora Atheneu, 2002.
• FORSYTHE, S. J. Microbiologia da
segurança dos alimentos. 2 ed. Porto
Alegre: Artmed, 2013.