Aula 1 Micro dos Alimentos 2013 (1)

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MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS
Profª Luciana Ribeiro C. de Oliveira 
Graduação em Ciências Biológicas – Unicentro Izabela Hendrix (Belo Horizonte – MG)
Mestre em Produção Vegetal – Tecnologia de Alimentos e Constituintes Químicos Vegetais (UENF)
Doutora em Produção Vegetal – Tecnologia de Alimentos e Constituintes Químicos Vegetais (UENF)
CONCEITO:
A microbiologia dos alimentos é a parte da microbiologia que trata dos processos em que os microorganismos influenciam nas características dos produtos de consumo alimentício humano ou animal.
A microbiologia dos alimentos, por conseqüência, engloba aspectos da ecologia microbiana e de biotecnologia para a produção.
INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA DOS ALIMENTOS
Microbiologia – área da ciência que dedica-se ao estudo dos microrganismos; 
No início, a alimentação era baseada nos abundantes recursos da natureza; 
O homem passou a plantar, criar animais e produzir seus alimentos. 
Com o surgimento dos alimentos preparados  doenças transmitidas devido a deterioração (conservação inadequada).
Aspectos históricos 
Evidências do preparo de alimentos: 
Fabricação de cerveja na Babilônia; 
Fabricação de manteiga; Salga de carnes; 
Fabricação de vinhos; 
Emprego de neve para a conservação de carnes e frutos do mar; Defumação de carnes. 
Aspectos históricos
1658 – monge A. Kircher – sugeriu a existência da relação: decomposição de carnes e leite e a presença de “vermes” invisíveis a olho nu; 
1765 – L. Spallanzani - demonstrou que caldo de carne fervido por uma hora e selado permanecia estéril e não se deteriorava – Derrubou a famosa TEORIA DA GERAÇÃO ESPONTÂNEA DA VIDA; 
1809 – confeiteiro parisiense Nicholas Appert – comprovou os achados de Spallanzani, desenvolveu um processo de conservação de carnes em recipientes de vidro, os quais foram mantidos em água fervente por diferentes períodos de tempo. Em 1810, esta descoberta foi patenteada e recebeu o nome de apertização, que corresponde ao processo de enlatamento de alimentos. 
Aspectos históricos 
1837 – médico frânces L. Pasteur – demonstrou que o azedamento do leite era causado por microrganismos; 
1860 – utilizou o calor, pela primeira vez, para destruir microrganismos indesejáveis no vinho e na cerveja. Esse processo se tornou conhecido como pasteurização; 
1857 – 1914 – Idade de ouro da microbiologia. 
Aspectos históricos
A microbiologia de alimentos está relacionada a 3 fatores principais: 
Mo causadores de alterações químicas prejudiciais – deterioração microbiana – causa alterações nas características sensoriais; 
Preparação de alimentos pelo emprego de microrganismos. Alteração benéfica – muitos destes mo estão naturalmente presentes, não sendo preciso adicioná–los e sim estimular a sua atividade biológica. Ex. queijos, cervejas, pães etc.; 
Detecção e prevenção de intoxicações causadas pela ação de mo patogênicos em alimentos, podendo afetar tanto o homem como animais. 
Importância dos microrganismo
Relações entre microrganismos e 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
Microbiota própria
Adquirida com o processo/manuseio
Solo e água: mo com características similares. mo do solo → ar → água; 
Plantas: poucos mo presentes no solo e na água têm capacidade de sobreviver e multiplicar na superfície de plantas. Alguns são fitopatogênicos; 
Fontes de contaminação
Utensílios: recipientes, bandejas, facas, tábuas, moedores etc... Higiene inadequada, contaminação cruzada; 
TGI homens e animais: rico em mo - qtd e variedade. 
Manipuladores de alimentos: mãos e roupas (água, solo, animais e homem (nariz, boca e pele)). Condições precárias, mo TGI podem contaminar o homem→ alimentos preparados. 
Fontes de contaminação
No corpo humano, quantos microrganismos podemos encontrar? 
Ração animal: Salmonella (aves e outros animais), Listeria monocytogenes (silagem); 
Pele dos animais : leite, pele de animais, ordenha sem condições higiênico-sanitária; 
Ar, pó: mo que sobrevivem no ar, os que melhor sobrevivem neste ambiente são fungos e bactérias Gram-positivas. 
Fontes de contaminação 
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
Crescimento microbiano
Fase Lag - Adaptação interna da célula ao novo meio de cultura ou alimento; 
Fase Log - Fase de crescimento logarítmico da célula; 
Requisitos para crescimento exponencial ⇒ Nenhum fator externo ou componente do meio é limitante para o crescimento microbiano 
Fase estacionária - Estabilidade da massa de células após uma etapa de crescimento; 
Com a exaustão dos nutrientes e o acúmulo de metabólitos, as células progressivamente reduzem a taxa de crescimento e entram em uma fase onde ocorrem processos de adaptação a condições de crescimento lento ou de latência.
Crescimento microbiano
Fase estacionária - Consumo de reservas metabólicas; Redução de tamanho; Crescimento críptico (utilizando componentes de células mortas como fonte de carbono); 
Fase de declínio - Redução do número de células por morte e lise. 
A exaustão dos nutrientes do meio e dos compostos de reserva no interior da célula podem causar a morte e lise do indivíduo. Muitos microrganismos, porém, são capazes de reduzir muito o seu volume e passar para um processo de latência metabólica. Nesta condição as células não morrem, mas podem também não ser cultiváveis em meios de cultura ricos.
Crescimento microbiano
Crescimento Populacional: é definido como o aumento do número, ou da massa microbiana.
Taxa de crescimento: é a variação no número ou massa por unidade de tempo.
Tempo de geração: é o intervalo de tempo necessário para que uma célula se duplique. Ex: 10 a 20 minutos até dias
Crescimento microbiano
Contagem microscópica direta – esse método requer o uso de câmaras de contagem especiais como a de Petroff-Hauser, na qual uma alíquota de uma suspensão da cultura ou de qualquer amostra é contada e o número de células é determinado matematicamente. O método é rápido mas não permite discriminar células vivas de células mortas. Também não é sensível o suficiente para determinação de populações inferiores a 1 milhão de células. 
 
Medidas do crescimento microbiano
Contagem eletrônica – quantifica rapidamente o número de células numa suspensão, através da passagem do fluido por um orifício minúsculo contendo um fluxo de elétrons. Como as células não são condutoras, elas aumentam a resistência elétrica do fluido condutor e a resistência é registrada eletronicamente, quantificando o número de células que passam através do orifício. Esse método tem o inconveniente de detectar células mortas e também quantifica materiais inertes porventura presentes na amostra. 
 
Análise espectrofotométrica – a turbidez de uma cultura estárelacionada com a concentração de células. Quanto mais turva a cultura, maior é a concentração celular. O método turbidimétrico mede a quantidade de luz transmitida no espectrofotômetro a 600m. Quanto menor for a quantidade de luz transmitida maior é a concentração celular daquela suspensão. 
Medidas do crescimento microbiano
Contagem de células viáveis:
Contagem em placa
Estima o número de células viáveis
Semeadura em superfície ou em profundidade ("pour plate")
Medidas do crescimento microbiano
Massa de células
Estimativa do peso seco ou do peso úmido de uma cultura
Turbidimetria
Quantificação em espectrofotômetro ou colorímetro a 660 nm
Análises químicas:
A partir da quantificação de proteínas ou de nitrogênio, ou por meio da análise de diferentes atividades metabólicas.
Número Mais Provável (NMP):
Na quantificação de microrganismos em água, leite e outros produtos
Medidas do crescimento microbiano