Aula 2 Micro dos Alimentos 2013 (1)

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MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS
Profª Luciana Ribeiro C. de Oliveira Mansur
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)
I - Elaborar plano de trabalho, ser metódico, identificar corretamente as amostras, efetuar registros das análises. 
II - Usar jaleco, touca, roupas composta, sapato fechado.
III - Limpar e desinfetar as superfícies antes e após o trabalho.
IV- Precisão é determinada pela variação entre vários resultados obtidos na medida de um determinado componente de uma mesma amostra.
V- Valor Z corresponde ao intervalo da temperatura que ocasiona uma variação de 10 vezes no valor de D. 
VI- Exatidão mede o quanto o resultado estar próxima de um resultado geral previamente definido, por exemplo, um padrão, a legislação ou a literatura.
Na realização de análise microbiológica é importante:
FATORES INTRÍNSECOS 
•Atividade de água; 
•Acidez (pH); 
•Potencial de oxi-redução (facilidade 
com que determinado substrato ganha 
ou perde elétrons); 
•Composição química; 
•Fatores antimicrobianos naturais; 
•Interações entre microrganismos; 
FATORES EXTRÍNSECOS 
•Temperatura; 
•Umidade relativa do ambiente; 
•Composição gasosa do ambiente. 
Fatores Intrínsecos e Extrínsecos
Estrutura biológica nutrientes antimcrobianos pH Eh 
Aa 
Umidade relativa 
Temperatura
 Gases 
Temperatura:
Corresponde a um dos principais fatores ambientais que influenciam o desenvolvimento bacteriano.
↑ temperatura → ↑ reações químicas e enzimáticas → ↑ taxa de crescimento
Processo de desnaturação de proteínas e ácidos nucléicos.
Efeito dos fatores ambientais no crescimento
Efeito dos fatores ambientais no crescimento
Efeito dos fatores ambientais no crescimento
► Bactérias faixa entre 6 e 7
- Acidófilas (Thiobacillus de 0,5 a 6,0 com ótimo entre 2 e 3,5)
- Alcalifílicas (Bacillus e Archaea)
► Fungos 6 tendem a ser mais acidófilos que as bactérias (pH <5)
pH:
► aeróbios, anaeróbios facultativos, anaeróbios estritos, aerotolerantes e microaerófilos.
Tensão de O2:
► Aw: de 0 a 1.
► Pressão osmótica
Água: Relação existente entre pressão parcial de vapor da água contida no alimento (P) e a pressão parcial de vapor da água pura (Po), em uma dada temperatura.
Inibir o crescimento microbiano 
► preservar a qualidade
Controle dos microrganismos em alimentos
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
O frio é bastante utilizado na conservação dos alimentos perecíveis, tanto os de origem animal como os de origem vegetal. Basicamente, o frio conserva os alimentos porque retarda ou inibe a multiplicação microbiana. Isto ocorre porque o metabolismo microbiano é efetuado através de reações enzimática as quais são influenciadas, em suas velocidades, pela temperatura.
► 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
1 - Frio
	 		Processos de preservação
2 - Calor
O calor elimina as células dos microrganismos quando esta é submetida a uma temperatura letal. Esta temperatura é variável de acordo com a espécie do microrganismo e com a forma em que se encontra. 
Assim as células vegetativas dos microrganismos são geralmente destruídas em temperatura da ordem de 65ºC, isto de um modo geral. 
A inativação das células vegetativas e dos esporos decorre, no caso do calor úmido, da desnaturação de proteínas, incapacitando as células de se multiplicar. 
► Pasteurização: O método de pasteurização dos alimentos , é um tratamento térmico que elimina grande parte dos microrganismos presentes no alimento. Emprega temperaturas inferiores a 100ºC, visando eliminar principalmente os microrganismos patogênicos. O aquecimento é feito normalmente por vapor de água, em equipamentos onde o alimento percorre em tubos e o vapor faz o aquecimento do mesmo pelo lado externo dos tubos. 
	
	63 ºC por 30 min (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)
2 - Calor
► Esterilização: A esterilização dos alimentos, consiste na destruição total dos micorganismos presentes. Como isto implica na eliminação dos esporos bacterianos, são necessárias temperaturas elevadas, acima de 100ºC. Está temperatura é conseguida, com utilização de equipamentos chamados de autoclave, que trabalham com calor de vapor sob pressão. Para a eficiência da utlização deste método, se faz necessário conhecer a resistência dos microrganismos a serem eliminados. 
	
 	UHT (ultra-high temperature): 150 ºC por até 3 s
	 sistemas contínuos
	 elimina o gosto de leite cozido
2 - Calor
►Secagem: sol, câmaras secagem, liofilização
	
	 alimentos perdem água, provocando a inibição do crescimento
3 - Redução da atividade água (Aw):
DESIDRATAÇÃO DE ALIMENTOS: Neste método, o objetivo é a retirada da água do alimento, com a utilização de ar aquecido, que irá passar através dos alimentos, fazendo a evaporação da água. 
São empregados para este método, secadores de túnel que trabalham com temperatura entre 45-85ºC, que são bastante utilizado para massas alimentícias, vegetais e carnes. 
Secadores que trabalham a temperatura de 180-230ºC, são empregados para a produção de leite e café em pó. 
►Adição de solutos (elevação da pressão osmótica)	
		- adição de açúcar: doces, geléias, 
		- adição de sal: carnes e peixes
		
UTILIZAÇÃO DO SAL O sal provoca a diminuição da atividade de água dos alimentos, que é um fator de necessidade para a reprodução microbiana, aumentando desta forma a conservação dos alimentos. Os alimentos salgados podem, assim, ser mantidos à temperatura ambiente. É o caso do charque, do bacalhau, sardinhas e de outros pescados. A salga dos alimentos pode ser feita a seco ou através de salmoura. 
Os microrganismos mais problemáticos para os alimentos salgados são os halofílicos, estas bactérias vêm com o próprio sal utilizado e produzem nos alimentos o "vermelhão". É importante portanto, a utilização de um sal de boa qualidade. Também é importante salientar que, após a retirada do sal dos alimentos, o mesmo se torna suscetível ao ataque dos demais microrganismos, pois a atividade de água deixou de ser limitante, motivo pelo qual o alimento deverá ser rapidamente consumido ou processado. 
3 - Redução da atividade água (Aw):
UTILIZAÇÃO DO AÇÚCAR O uso do açúcar na produção de alimentos funciona como um bom agente para sua conservação. Isto porque aumenta a pressão osmótica, diminuindo a sua atividade de água, criando um ambiente desfavorável para a multiplicação das bactérias e da maioria dos bolores e leveduras. 
São exemplos de produtos conservados pelo uso do açúcar: geléias, doces em massas, frutas cristalizadas, frutas glaceadas, leite condensado, melaço e mel. Estes produtos são conservados em geral, mas não obrigatoriamente, em recipientes herméticamente fechados. 
3 - Redução da atividade água (Aw):
	► Diminuição do pH do alimento:
A conservação de alimentos pela acidificação é um procedimento muito antigo; é provável que os primeiros alimentos conservados por este método tenham sido os alimentos fermentados como iogurte ou o chucrutes. Estes alimentos são conservados pelo ácido lático produzido por certas bactérias, estimuladas a crescer
no alimento. O ácido produzido retarda o crescimento de microrganismos indesejáveis, que poderiam deteriorar os alimentos. Ele também inibe ou elimina microrganismos causadores potenciais de doenças. Assim, o ácido serve como conservante para os alimentos, proporcionando-lhe tempo de vida mais longo, enquanto a qualidade nutricional dos mesmos, permanece relativamente inalterada. Certamente não é necessário permitir a fermentação dos alimentos para preservá-los. Os ácidos tais como o vinagre, podem ser adicionados a ingredientes poucos ácidos como os vegetais, e o mesmo efeito conservante pode ser obtido. 
		
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
			
4 - Acidificação
Nos alimentos fermentados, as bactérias não se desenvolvem bem.
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5 - Enlatamento
- Nicholas Appert fundou 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
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.
A ação das radiações nos alimentos, afetam de certa forma as substâncias constituídas dos mesmos. As vitaminas C, B1, B2, B3, B6, as Enzimas, Lipídeos, Glicídeos e pectinas, são bastante sensíveis as radiações e são bem afetadas neste processo. Pode-se irradiar alimentos muito sensível à temperatura e prolongar o seu tempo de vida contra deterioração microbiológica.
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
6 – Irradiação Parou aqui
As fontes de radiação são as seguintes: 
Radiação Ultravioleta: Tem baixo poder de penetração nos alimentos, sendo mais utilizados para panificação, embalagens, açúcar e carnes. 
Radiação Beta :Também tem baixo poder de penetração nos alimentos. 
Radiação Gama: Tem melhor poder de penetração, eliminado uma série de microrganismos deterioradores de alimentos. 
Radicação Ionizante: No método da irradiação de alimentos, o objetivo é a utilização de radiações que tenham boa penetração, mas de uma forma que não afetará somente os microrganismos localizados na superfície dos mesmos, mas em todo o alimento. 
Também não se pode utilizar radiações com alta energia pois, poderiam tornar os alimentos radioativos. Das radiações ionizantes, somente os raios gama e as partículas beta é que são utilizadas com maior sucesso na conservação dos alimentos. Sabe-se que os alimentos são bastante variados na sua composição química, estrutura física e grau de alteração que possam sofrer até serem consumidos. Desta forma, a sua sensibilidade às radiações ionizantes será variável. 
6 - Irradiação
7 – Aditivos:
A adição de conservantes químicos aos alimentos, é utilizado há muito tempo. 
Há uma grande disponibilidade de substâncias aprovadas pelo Ministério da Saúde, para serem utilizados nos alimentos com diversas finalidades, tais como: melhorar a sua coloração, textura ou aroma, bem como conservá-los por maior tempo. 
Os conservadores, atuam sobre os microrganismos, aumentando a vida útil dos alimentos. É necessário consultar a lista de aditivos conservantes do Ministério da Saúde-Agência Nacional de Vigilância Sanitária, antes da utilização dos mesmos a fim de verificar se está aprovado e em qual alimento pode ser utilizado e em qual proporção é permitido a sua adição. 
7 - Aditivos
Diversos produtos químicos são considerados como seguros.
Alguns são utilizados há anos, sem evidência de toxicidade, outros já são mais controversos.	
	
	* 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. 
8 – Desaeração:
A remoção do ar ou desaeração dos alimentos, se restringe mais significativamente a remoção do oxigênio presente no mesmo. 
Isto porque os efeitos indesejáveis do ar observados nos alimentos processados, são na maior parte devido a ação do oxigênio nele contido. 
Os vários métodos de desaeração, dependem de uma série de fatores que definirá a sua aplicação.
8 – Desaeração:
Desaeração Contínua em Câmara de Vácuo: Neste método, o alimento é introduzido em uma câmara mantida a vácuo, onde contém um disco giratório que espalha o produto como um aspersor enquanto uma bomba de vácuo extrai o oxigênio do interior. Sob vácuo, o produto entra em ebulição a baixa temperatura e o vapor de água formado arrastam os gases não-condensáveis, dissolvidos, disperso e, mesmo absorvidos no alimento. 
Desaeração por Centrifugação: Para a remoção apenas do ar disperso, pode-se submeter o alimento a uma aceleração rotativa muito maior que a gravidade por meio de centrifugação. Neste processo, as bolhas de ar se deslocaram para a superfície do produto alimentício. A vantagem deste sistema é a não utilização de aquecimento do mesmo, o que conservará suas características organolétpticas originais. 
Desaeração Por Arraste com Gás Inerte: Este tipo de método é bastante aplicado para a remoção de oxigênio em óleos comestíveis, mas pode ser utilizado em alimentos líquidos e pouco pastosos. O processo consiste em fazer passar pequenas bolhas de nitrogênio pelo produto que irá agregar-se com as bolhas de ar existentes incorporadas no alimento, provocando o seu arraste e sendo eliminado; além de remover também o oxigênio dissolvido.