Fatores que afetam o crescimento

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Fatores inerentes aos alimentos 
(intrínsecos) e ao ambiente 
(extrínsecos) que influenciam no 
desenvolvimento e multiplicação 
microbiana.
Fatores intrínsecos
� Relacionados com as características dos 
alimentos
� Composição química
� Atividade de água
� pH (concentração de H+)
� Potencial de oxidorredução
Fatores extrínsecos
� Parâmetros do ambiente externo ao 
alimento
� Temperatura
� Umidade relativa
� Atmosfera (gases)
� Luz
� Intrínsecos : pH, acidez, conteúdo de água 
do produto; potencial de oxido - redução; 
nutrientes; constituintes antimicrobianos; 
estruturas biológicas, microbiota 
competidora...
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� Extrínsecos: temperatura de manutenção do 
produto, umidade relativa do ambiente, 
presença e concentração de gás no 
ambiente; irradiação ionizante.
Intrínsecos e Extrínsecos
Se relacionam, não atuam isoladamente, 
situações que favorecem ou protegem 
a ação destes fatores.
Fatores Intrínsecos
Atividade de água- Aa ou Aw
� Água disponível
� Água ligada- não está disponível para os 
microrganismos- não pode ser aproveitada
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TODAS AS REÇÕES 
METABÓLICAS 
DEPENDEM DE ÁGUA
Atividade de água- Aa ou Aw
� Utiliza-se este artifício para diminuir a 
contaminação e deterioração
� Ex: Desidratação, congelamento, adição de 
sal ou açúcar (solução saturada), glicerol...
Atividade de água- Aa ou Aw
� Aa da água pura- 1,0
� Microrganismos não se multiplicam em água 
pura
� Deve ser menor que 1,0
� Alimentos frescos- Aa superior a 0,95 (0,97)
Atividade de água- Aa ou Aw
� Razão: 
� Pressão do vapor de água do produto= P
� Pressão do vapor de água pura =PO
� Mesmas condições de temperatura.
Aa – P/PO
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Atividade de água (Aa) ou (Aw)
� Desenvolvimento microbiológico: 0,6 a 0,98
� Reações enzimáticas: acima de 0,4
Valores mínimos de Aa de alguns 
grupos
� Bactérias Halofílicos - alto [sal]- Aa 0,75
� Bolores Xerofílicos- secas- Aa 0,65
� Bolores Osmofílicos - alto [açúcar] – Aa 0,60 
Valor limitante para qualquer microrganismo-
0,60
Aw mínima para 
a multiplicação
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Relação 
entre a Aw 
e conc. de 
sal.
Classificação em 
relação a Aw
Temperatura, Aa e Nutrientes
� Interdependentes
� Temperatura ótima de multiplicação- mais 
larga a faixa de Aa
� Ex: Mesófilos 25ºC a 40ºC, disposição de 
nutrientes- multiplicação
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Temperatura, Aa e Nutrientes
� Diminuição da Aa
� Aumento da fase lag
� Fase Lag- fase de adaptação ou latência, o 
microrganismo se adapta ao novo ambiente
pH 
� Melhor - neutro-6, 6-7, 5 na maioria;
� Alguns pH ácidos – abaixo de 4, 5- acidófilas;
� Patogênicas – extritas ao pH – preferindo 
neutro (7, 0)- exigentes
� Morrem ou não se desenvolvem;
� Bolores e levedura – mais tolerantes.
Cada microrganismo tem valor de pH mínimo, máximo e ótimo 
para crescimento
� Bactérias: pH – 4,5 a 7,5
� Fungos: pH – 2,0 a 9,0
� Levedura: – 1,0 a 8,0
� Alimentos são classificados em:
� Muito ácidos: pH < 4,0 (maça, geléias, suco abacaxi, 
etc)
� Ácidos: pH entre 4,0 e 4,5 (uva, tomate, suco laranja, 
etc)
� Pouco ácidos: pH > 4,5 (batata, cenoura, queijo, 
carne...)
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Alimentos X pH
� Vegetal - geral - ácido - fungos
� Animal - geral – neutro – bactérias
� Produtos __________ entre ácido e neutro 
_______ fungos e bactérias.
� Basófilos – pH básico – maioria fungos;
� Poucos produtos alimentícios são básicos.
Classificação de acordo com o pH dos 
alimentos
� Alimentos de baixa acidez-pH> 4,5
� Suscetíveis à multiplicação microbiana-
patógenos e deteriorantes.
� Alimentos ácidos-4,0<pH<4,5
� Leveduras e bolores e bactérias acidófilas
� Alimentos muito ácidos- pH,4,0
� Restrito a bolores e leveduras
Alimentos x pH
Tratamento térmico
� pH ácido: menor quantidade de calor p/ 
destruição
� alimentos pH < 4,5: tratamento térmico + ameno
destruição de leveduras, bolores e bactérias láticas 
e acéticas
� alimentos pH > 4,5: tratamento térmico + drástico
destruição dos esporos do C. botulinum
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Eh- Potencial de Óxido-Redução
� Facilidade que um substrato tem de ganhar ou 
perder elétrons.
� Oxidado - perde elétrons
� Reduzido – ganha elétrons
Eh – potencial de oxido – redução- medida em 
milivolts (mV)
� Eh= OX –RED (ddp) normalmente é = a O
� OX =Red → ddp= O mV
Eh- Potencial de Óxido-Redução
� Relacionado com a capacidade de fixar ou 
não o O2 atmosférico.
� Alimentos que fixam elétrons (ddp -), não os 
deixam livres para os microrganismos; 
� Outros não os fixam (ddp+) e, portanto 
favorecem os microrganismos, que dele (O2) 
necessitam.
� Microrganismos podem ser 
� aeróbios: precisam de oxigênio p/ crescer (Eh+)
� anaeróbios: crescem na ausência de oxigênio (Eh-)
� anaeróbios facultativos: com ou sem oxigênio
� Microaerófilos: baixos teores de oxigênio (Eh~0)
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Eh- Potencial de Óxido-Redução
� Suco de fruta: +300 a +400- oxidam, ou 
seja, doam elétrons;
� Sucos de frutas Eh + → não fixam O2 → 
favoráveis aos aeróbios e desfavoráveis aos 
anaeróbios
� Bolores (aeróbios) – Eh +
Eh- Potencial de Óxido-Redução
� Carnes: -200- reduzem, ou seja, recebem elétrons;
� Queijos: -20 à –200mV- reduzem, ou seja, recebem 
elétrons;
� Carnes e queijos Eh - → fixam O2 → favoráveis 
aos anaeróbios e desfavoráveis aos aeróbios
� Clostrídios ( anaeróbios) Eh – 36 ou baixo.
Classificação dos microrganismos
� Bactérias microaerófilas:
� Vivem em pouca concentração de O2; 3-5% de O2
� Estreptococcos e lactobacilos
� Bactérias anaeróbias facultativas
� Tanto aerobiose como anaerobiose 
� Enterobacteriaceae
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Classificação dos microrganismos
� Bolores importantes em alimentos
� Aeróbios
� Leveduras
� Aeróbias ou anaeróbias facultativas
Nutrientes
� Água
� Fonte de energia - açucares, álcool, aminoácidos;
� Poucos usam amido e celulose; 
� Poucos usam lipídios
� Nitrogênio- fonte primária: aminoácidos; proteínas, 
peptídeos, nucleotídeos.
� Vitaminas- são partes de diversas coenzimas 
envolvidas em reações metabólicas
� Importantes fatores de crescimento
G + não sintetizam vitaminas do 
complexo B.
G – e bolores- sintetizam vitaminas do 
complexo B
↓
Tendência à simbiose
Microbiota- incapaz de sintetizar estes 
componentes do complexo B e outros 
fatores.
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� Minerais
� Em baixas quantidades porém 
indispensáveis para as reações enzimáticas
� Ex: Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn...
Constituintes antimicrobianos
� limitam / inibem
� Lizozima- capaz de destruir a parede celular de 
bactérias-pp G+
� Clara do ovo e óleos essenciais (eugenol do 
cravo da Índia-desinfetante pela odontologia); 
aldeído cinâmico da canela.
� - Alho e cebola- alicina- efeito bactericida
� - Leite – anticorpos, fator complemento, 
macrófagos, linfócitos- colostro.
Estruturas Biológicas
� Casca de ovos, nozes, sementes, 
oleaginosas.
� Rompida - colonização.
� Alto fracionamento da estrutura biológica –
alta colonização – frutas, grãos, raízes 
(mandioca, cenoura e batata...)
Fatores extrínsecos
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Temperatura
� Fator mais importante
� -24° C à +90°C – Há registros
Classificação dos microrganismos
� M. psicrófilos
� 0ºC a 20ºC
� ótimo- 10ºC e 15ºC
� M. psicrotróficos
� 0ºC a 7ºC
� Refrigeradores e câmaras frias- carnes, pescados, 
ovos,frangos...
� Ex: Pseudomonas,Alcaligenes, Flavobacterium, 
Micrococcus e outros. 
Classificação dos microrganismos
� M. mesófilos
� 25ºC a 40ºC, 
� min. 5ºC a 25ºC; 
� máx. 40ºC a 50ºC
� Maioria dos contaminantes de alimentos e patógenos de 
interesse.
� M. termófilos
� 45ºC a 65ºC,
� min. 35ºC a 45ºC;
� máx. 60ºC a 90ºC
� Ex:. Bacillus coagulans, Clostridium botulinum e C. perfringens
Classificação dos microrganismos
� Fungos
� Temperatura ampla
� Psicrofilos, mesófilos e termófilos13
Umidade relativa do ambiente
� Aa x Umidade do ambiente- tendem ao 
equilíbrio
� Ambiente de cozinha e manipulação de 
alimentos- maioria – alta temperatura, muito 
úmido - MEIOS DE CULTURA- ALIMENTOS
� Embalagens- sacolas, vasilhas plasticas..
A temperatura, como os 
demais fatores extrínsecos, 
não está isolada dos outros 
fatores intrínsecos
Composição gasosa
� Composição gasosa da ambiente- determina 
os microrganismos predominantes
� O2- aeróbios
� Ausência de O2 - anaeróbios
� Ausência ou presença de O2 - anaeróbios 
facultativos
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“Atmosferas modificadas”
� Maior durabilidade
� Combinações entre o O2 e o N, CO2
� Embalagem a vácuo- p.p. carne- î Aa
� Efeito antimicrobiano do CO2 
� Unido à temperatura- maior feito do CO2 em 
baixas temperaturas 
� A ação do depende do pH, Aa e dos 
microrganismos presentes
Conceito de Barreiras de Leistner
� Conhecer os fatores intrínsecos e 
extrínsecos isolados- pouco útil
� Interação- Conceito de Leistner
� Considera a ocorrência conjunta de fatores 
que desfavorecem ou não a multiplicação
� Efeitos: aditivos, sinergísticos e/ou 
antagônicos
� Exemplos:
� Acidez, baixa Aa e temperatura alta
� Mesófilas, aeróbias, temperatura ambiente, 
alto [O2], alta Aa- carne moída à TA
� pH acido- sal (baixa Aa)- baixa [O2]-
enlatados- palmito- aumento da fase lag
� O número de microrganismos inicialmente 
também influencia muito
� Ex:Aa, pH, Eh controlados porém alto 
número de microrganismos- multiplicação
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C = calor
R = refrigeração
Aa = atividade de água
Eh = potencial oxi-red
Co = conservador
V = vitaminas
N = nutrientes
mc = microbiota de 
competição
Ecologia dos microrganismos nos 
alimentos
� Ecologia microbiana : ramo da ciência que
estuda as atuações dos microrganismos
nos ecossistemas.
� Ecossistemas: espaços naturais com
características biológicas e ambientais
definidas. Compostos de organismos vivos e de
elementos ambientais.
Ecologia dos microrganismos nos 
alimentos
� Alimento (espaço para crescimento
microbiano).
� Microrganismos são:
� Consumidores.
� Decompositores.
� Atividades microbianas:
� Fatores intrínsecos.
� Fatores extrínsecos.
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Ecologia dos microrganismos nos 
alimentos
� Microrganismo desenvolve no alimento que
oferece características ideais.
Ecologia dos microrganismos nos 
alimentos
� Interações Microorganismos – Alimentos –
Ambientes.
� Tipos de interação � envolvendo características
do meio ambiente e do alimento � crescimento
de um grupo microbiano particular.
Ecologia dos microrganismos nos 
alimentos
� Interações Microorganismos – Alimentos –
Ambientes.
� Aw, pH e temperatura.
� Alimentos ácidos, Aw < 0,94 e T =25 a 28º C �
leveduras deteriorantes.
Ecologia dos microrganismos nos 
alimentos
� Interações Microorganismos – Alimentos –
Ambientes.
� Temperatura e Composição gasosa.
� Baixa temperatura e presença de O2� Pseudomonas
fluorescens � deteriora ovos e carnes armazenadas
em geladeiras.
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Ecologia dos microrganismos nos 
alimentos
� Interações Microorganismos – Alimentos –
Ambientes.
� Umidade Relativa.
� Grãos � umidade em equilíbrio com o ambiente �
deterioração e a produção de micotoxinas.
Ecologia dos microrganismos nos 
alimentos
� Interações Microorganismos – Alimentos –
Ambientes.
� Composição do alimento.
� Espécie microbiana pode ser benéfica ou deteriorante.
� Sccharomyces cerevisiae.
� Fermentação alcoólica.
� Deteriorante: sucos de frutas e bebidas carbonatadas.
Ecologia dos microrganismos nos 
alimentos
� Interações Microorganismos – Alimentos –
Ambientes.
� Interações microrganismo-microrganismo.
� Favorece um grupo em detrimento de outro.
� Favorece um grupo sem detrimento do outro.
� Competição.
Ecologia dos microrganismos nos 
alimentos
� Interações Microorganismos – Alimentos – Ambientes.
� Outras interações: Biofilmes.
Superfícies utilizadas na preparação de alimentos. 
Mal higienizados.
Resíduos 
Multiplicação microbiana
Polímeros extracelulares e outros catabólicos juntam ao substrato 
existente
Adesão de outros microrganismos
Massa = resíduos + microrganismos + produtos extracelulares = 
Biofilme
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Bibliografia
PELCZAR, J. e col. Microbiologia.Conceitos e aplicações v. I e II. MC
Graw-Hill: São Paulo, 1989.
TRABULSI, L. R. & ALTERTHUM, F. GOMPERTZ, O. F. &
CANDEIAS, J. A. MICROBIOLOGIA. 3 ed. São Paulo Atheneu,2005
JAY,J.M. Microbiologia Moderna de los Alimentos. Zaragoza-Espanha:
Editorial Acribia, 1992.
FRANCO, B.D.G.M. & LANGRAF, M. Microbiologia dos Alimentos. 
São Paulo:Atheneu, 2005.