Fatores extrinsecos e intrinsecos

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FATORES EXTRÍNSECOS E INTRÍNSECOS
QUE AFETAM A MULTIPLICAÇÃO DE
MICRORGANISMOS NOS ALIMENTOS
“A curiosidade é mais importante do que o 
conhecimento.”
Albert Einstein
» Por que alguns microrganismos crescem mais
rapidamente em determinado tipo de alimento?
» Por que alguns alimentos se conservam por um longo
tempo?
?
CAPACIDADE DE SOBREVIVÊNCIA OU
MULTIPLICAÇÃO
FATORES QUE CONTROLAM O
DESENVOLVIMENTO MICROBIANO
 Fatores intrínsecos – relacionados com os
alimentos: Atividade da água (Aa), acidez (pH),
potencial de óxido-redução (Eh), composição
química, presença de antimicrobianos naturais,
interações entre microrganismos presentes.
 Fatores extrínsecos – relacionados com o
ambiente. Umidade, temperatura e composição
de gases na atmosfera que envolve o alimento.
FATORES DE STRESS MICROBIANO
pH
temperatura
p02 aditivos
nutrientes
Aw
FATORES INTRÍNSECOS: 
ATIVIDADE DE ÁGUA (AW OU AA)
 Os microrganismos necessitam de água livre
para suas atividades metabólicas. 
P = pressão parcial de vapor da água no 
alimento
P0 = pressão parcial de vapor da água pura
Aw varia de 0 a 1
VALORES MÍNIMOS DE AA QUE PERMITEM A MULTIPLICAÇÃO DE
MO QUE ALTERAM ALIMENTOS
Grupos de microrganismos Valores mínimos
de Aa
Maioria das bactérias 0,91
Maioria das leveduras 0,88
Maioria dos bolores 0,80
Bactérias halofílicas 0,75
Fungos xerofílicos 0,65
Leveduras osmofílicas 0,60
MULTIPLICAÇÃO DE MICRORGANISMOS
EM FUNÇÃO DA AA
Valores de atividade de água para alimentos
Aa Tipos de alimentos
>0,98 carnes e pescados frescos, leite, frutas e hortaliças;
0,93 a <0,98 leite evaporado, concentrados de tomate, carnes e 
pescados curados, sucos de frutas, queijos, pão e embutidos; 
0,85 a <0,93 leite condensado, salame, queijos duros, marmeladas; 
0,60 a <0,85 geléias, farinhas, frutas secas, pescado salgado;
<0,60 doces, chocolate, mel, batatas fritas, ovos e leite em pó.
ATIVIDADE DE ÁGUA DE ALGUNS
ALIMENTOS
REDUÇÃO DA ATIVIDADE DE ÁGUA NO
ALIMENTO
sal
 adição de soluto açúcar
glicerol
 remoção da água congelamento
desidratação
EXEMPLOS DE ALIMENTOS CONSERVADOS POR
AW
RELAÇÃO ENTRE AA E CONCENTRAÇÃO DE
SAL
CLASSIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS QUANTO À
AW
Halófilos:
Necessitam de Aw reduzida para o crescimento
e presença de sal. Extremos: 13 -15% NaCl.
Xerófilos:
Preferem ambientes secos, falta de água.
Osmófilos:
Preferem pressões osmóticas elevadas (< 0,65).
Altas concentrações de açúcar.
Halotolerantes:
Toleram redução da Aa, mas preferem a
ausência do soluto.
RELAÇÃO ENTRE ATIVIDADE DE ÁGUA (AW) 
E A DETERIORAÇÃO DE ALIMENTOS
EFEITO DE BAIXA ATIVIDADE DE ÁGUA NO
CRESCIMENTO DOS MICRORGANISMOS
- Perda de água para o ambiente
- Aumento da fase LAG
- Diminuição da taxa de crescimento (aumento do
tempo de geração) e contagem final dos
microrganismos
- Afeta a produção de substâncias como a
enterotoxina B de S. aureus sem afetar tanto o
crescimento dele.
FATORES INTRÍNSECOS: PH
 É a medida de acidez ou alcalinidade em um
alimento;
 Conceito: Log negativo da concentração
hidrogeniônica ou protônica.
“Concentração de íons hidrogênio”;
 A maioria dos microrganismos multiplica
melhor em pH próximo da neutralidade (6,5
a 7,5);
 Os microrganismos apresentam valores de
pH, mínimo, ótimo e máximo para
multiplicação.
Microrganismos patogênicos apresentam
um faixa de pH ótimo mais estreita
PH DE MULTIPLICAÇÃO MICROBIANA
VALORES DE PH PARA MULTIPLICAÇÃO
DE MICRORGANISMOS
Microrganismo pH 
mínimo
pH ótimo pH 
máximo
Bactérias 4,5 6,5-7,5 9,0
Bolores 1,5-3,5 4,5-6,8 8-11
Leveduras 1,5-3,5 4,0-6,5 8,0-8,5
Tolerância a valores baixos de pH
bolores > leveduras > bactérias
FAIXA DE PH DE ALGUNS ALIMENTOS
Obs.: a carne de 
animais estressados 
(pH mais alto) 
deteriora-se mais 
rapidamente do que 
a carne obtida de 
animais 
descansados (menor 
pH). 
POTENCIAL HIDROGENIÔNICO
(PH)
pH 4,6 é um marco abaixo do qual não há
crescimento do Clostridium botulinum
CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTOS QTO AO
PH
CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTOS QTO AO
PH
CLASSIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS QUANTO
AO CRESCIMENTO EM DIFERENTES VALORES DE PH
Neutrófilos: pH 6-8;
Acidófilos: pH abaixo de 6 (fungos e 
bactérias);
Alcalófilos: pH acima de 8 (bactérias).
EFEITO DO PH NOS MICRORGANISMOS
 Acredita-se que o pH adverso afeta principalmente a 
respiração dos MO, por ação em suas enzimas e no 
transporte de nutrientes para dentro de célula 
microbiana:
 Consequência: aumento da fase lag;
 Eles produzem compostos para contrabalancear:
Ex . pH (4,0) aminoácido-descarboxilase 
ativadas 
FATORES INTRÍNSECOS: POTENCIAL DE
ÓXIDO-REDUÇÃO (EH)
 Os processos de oxidação e redução estão relacionados
com troca de elétrons entre as substâncias químicas;
 O potencial de óxido-redução pode ser definido como a 
capacidade de certos substratos em ganhar ou perder 
elétrons. O elemento que perde um elétron 
denominado oxidado e o que ganha, reduzido.
Quanto mais oxidada maior o Eh (mais positivo)
Quanto mais reduzida menor o Eh (mais 
negativo)
 A diferença de potencial pode ser medida com 
instrumentos apropriados em volts (v) ou milivolts
(mV).
TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS DE UM
COMPOSTO PARA OUTRO GERA DIFERENÇA DE
POTENCIAL (MV)
UTILIZAÇÃO DO OXIGÊNIO PELOS
MICRORGANISMOS
Bolores, 
leveduras e 
muitas 
bactérias 
(Pseudomonas, 
B. cereus)
+350 a +500mV
Leveduras 
fermentadoras, 
enterobactéria, 
estafilococos
+100 a +300mV
C. botulinum, 
bactérias 
deteriorantes, 
C. perfringens
<-150mV
lactobacilos
POTENCIAL DE ÓXIDO-REDUÇÃO DE ALGUNS
ALIMENTOS
O O2 atmosférico é um excelente oxidante e pode 
criar um Eh positivo em alimentos.
FATORES INTRÍNSECOS: COMPOSIÇÃO
QUÍMICA (NUTRIENTES)
Nutrientes necessários para a multiplicação
microbiana:
 Água;
 fonte de energia (carbono)- açúcar, álcool,
aminoácido, amido, celulose, gordura;
 fonte de nitrogênio- aminoácidos, peptídeos,
proteínas;
 sais minerais- sódio, potássio,cálcio, magnésio, ferro,
cobre, manganês, fósforo, zinco, enxofre, cobalto e
molibidênio;
 Vitaminas- complexo B, biotina, ácido pantotênico;
OBS.: Gram+ não sintetizam vitaminas
Gram–, bolores e leveduras
sintetizam
MO Mais exigentes: Gram+ > Gram- > leveduras > 
bolores
FATORES INTRÍNSECOS: COMPONENTES
ANTIMICROBIANOS
FATORES INTRÍNSECOS: COMPONENTES
MICROBIANOS- ESTRUTURA BIOLÓGICA
A cobertura natural de alguns alimentos
constitui excelente barreira física contra a
entrada dos microrganismos.
• Casca de frutas;
• Casca de nozes;
• Casca de ovo;
• Película que
envolve as
sementes;
• Envoltórios;
•Membranas;
•Cera.
FATORES INTRÍNSECOS: INTERAÇÕES
ENTRE MICRORGANISMOS
A multiplicação de um microrganismo pode
gerar:
 Produtos tóxicos para outros microrganismos -
água oxigenada do Streptococcus inibe
Pseudomonas, Bacillus e Proteus.
 Produtos benéficos para outros microrganismos -
tiamina e triptofano de Pseudomonas favorecem
S. aureus.
FATORES QUE CONTROLAM O
DESENVOLVIMENTO MICROBIANO
 Fatores intrínsecos – relacionados com os
alimentos: Atividade da água (Aa), acidez (pH),
potencial de óxido-redução (Eh), composição
química, presença de antimicrobianos naturais,
interações entre microrganismos presentes.
 Fatores extrínsecos – relacionadoscom o
ambiente. Umidade, temperatura e composição
de gases na atmosfera que envolve o alimento.
FATORES EXTRÍNSECOS:
TEMPERATURA
O crescimento microbiano ocorre 
entre 
- 10o e 105o C
TEMPERATURA – FATOR EXTRÍNSECO
Microrganismo ºC (T ótima de 
cresc.)
Termófilos (Bacillus e Clostridium) 55 a 75
Mesófilos (bactérias patogênicas, 
alguns bolores e leveduras, 
deterioradoras)
30 a 45
Psicrotrófilos (Pseudomonas, 
Acinetobacter, Flavobacterium, 
Micrococcus)
25 a 30
Psicrófilos (Pseudomonas, 
Acinetobacter, Flavobacterium, 
Micrococcus)
12 a 15
FATORES EXTRÍNSECOS: TEMPERATURA
 Psicrotróficos- 20 a 30°C
- Exemplos: Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Micrococcus, 
os mais importantes em alimentos refrigerados
 Mesófilos- 30 a 40°C
- A maioria das espécies
- Maior parte dos patógenos;
 Termófilos- 45 a 65°C
-Exemplo: algumas espécies de Bacillus e Clostridium
*Bolores
- faixa ampla de temperatura
- crescem em temperatura de refrigeração (Psicrófilos- 0 a 20°C)
*Leveduras
- crescem na temperatura de psicrotróficos e mesófilos.
FATORES EXTRÍNSECOS: UMIDADE
RELATIVA DO AMBIENTE (UR)
 O alimento sempre tende a equilibrar sua umidade
com a do ambiente;
 Há uma correlação estreita entre Aa de um
alimento e a UR.
 A relação UR/Aa deve ser levada em conta para
garantir o controle do desenvolvimento microbiano e
prolongamento do tempo de armazenagem.
%
FATORES EXTRÍNSECOS: COMPOSIÇÃO
GASOSA DO AMBIENTE
 Dela decorrem os tipos de microrganismos
que poderão predominar no alimento.
MODIFICAÇÕES NA COMPOSIÇÃO 
GASOSA
USO DE ATMOSFERAS CONTROLADAS
 10% CO2  inibidor
competitivo do etileno.
Retarda o apodrecimento de
frutas causado por fungos.
Bom efeito na conservação de
carnes.
 Etileno  atua como
fator de amadurecimento em
frutas.
 Ozônio  fonte
oxidante. Não deve ser usado
em alimentos com lipídios.
 Vácuo  bom efeito na
conservação de carnes.
EXEMPLO PRATICO- O PORQUE DA
IMPORTÂNCIA
DE SE CONHECER OS FATORES...
 Alimento embalado a vácuo, conservado a
temperatura ambiente, com pH perto do neutro,
Aw=0,98.......quem pode alterar?
EXEMPLO PRATICO- O PORQUE DA
IMPORTÂNCIA
DE SE CONHECER OS FATORES...
 Alimento embalado a vácuo, conservado a
temperatura ambiente, com pH perto do neutro,
Aw=0,98.......quem pode alterar?
R.: Bactérias mesófilas anaeróbias e anaeróbias
facultativas....
Perigo identificado...e por esse conhecimento vai se
identificando os perigos biológicos de um alimento....
REFERÊNCIAS
 JAY, J. M. Microbiologia de alimentos. 6 ed. 
Porto Alegre: Artmed, 2005.
 MASSAGUER, P. R. Microbiologia dos 
processos alimentares. São Paulo: Varela, 
2005.
 FRANCO, B. D. G de M.; LANDGRAF, M. 
Microbiologia dos alimentos. São Paulo: 
Atheneu, 2008.