7. Controle da população microbiana nos alimentos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA 
DEPARTAMENTO DE PARASITOLOGIA, MICROBIOLOGIA E 
IMUNOLOGIA 
Alessandra B. Ferreira Machado 
 
 
Controle da população microbiana 
nos alimentos 
Controle microbiológico nos alimentos 
Controle do desenvolvimento microbiano 
 
 Eliminar riscos à saúde do consumidor e prevenir ou retardar o 
surgimento de alterações indesejáveis no alimento. 
 
Princípios básicos da conservação de alimentos 
1. Minimizar a contaminação (Boas Práticas de Produção) 
3. Inibição dos microrganismos (diminuição da temperatura e da 
atividade de água, aditivos químicos) 
 
4. Inativação dos microrganismos (altas temperaturas, radiação) 
2. Remoção dos microrganismos (lavagem, centrifugação e 
filtração) 
• É preciso reduzir a contaminação para aplicar os outros 
princípios (remoção, inibição, inativação) com eficiência. 
Produto manipulado de forma adequada, observando os 
cuidados para reduzir a contaminação, o número inicial de 
microrganismos é menor. 
Produto de melhor qualidade e mais seguro 
Princípios básicos da conservação de alimentos 
 O controle microbiológico pode ser realizado pela: 
 
 
 MORTE: Perda irreversível da capacidade de reprodução – 
ação microbiocida 
 
 
 INIBIÇÃO: Inibe o crescimento – ação microbiostática 
 
Controle da população microbiana 
Fatores que influenciam o controle microbiano 
 Número de microrganismos 
 
Características microbianas 
 
Condições ambientais 
 
Tempo de exposição 
Ação dos agentes de controle microbiano 
Danos à parede celular – morte celular por lise osmótica. 
 
Alteração da permeabilidade da membrana: perda da sua 
integridade, levando ao extravasamento do conteúdo 
intracelular. 
 
Danos as proteínas: Desnaturação de proteínas. Alteração do 
metabolismo celular. 
 
Danos aos ácidos nucléicos: Impede a replicação, transcrição 
e tradução. 
1. Métodos mecânicos - remoção 
2. Manutenção de condições atmosféricas desfavoráveis 
3. Temperaturas elevadas 
4. Temperaturas baixas 
5. Desidratação 
6. Radiação 
7. Conservantes químicos 
8. Alteração da pressão osmótica 
- Tecnologia de Barreiras (métodos combinados) - 
Métodos utilizados no controle da população 
microbiana nos alimentos 
Qual é o melhor método? 
 
Qual método devo escolher? 
 
1. Remoção de microrganismos 
 
1) Lavagem  remoção de poeira e microrganismos 
 Frutas e vegetais 
 qualidade da água – atender a legislação vigente 
quanto a características físicas, químicas e 
microbiológicas 
 
2) Sedimentação ou centrifugação tratamento 
de água (sedimentação) ou industrialização do 
leite (biocentrifugação – remoção de endósporos) 
 
3) Filtração  o líquido é filtrado sob pressão 
através de um filtro estéril (remove totalmente os 
micro-organismos) 
 Sucos, água, refrigerantes, vinhos e cervejas 
 
2. Manutenção de condições atmosféricas 
desfavoráveis 
 
• Ambientes nos quais o oxigênio é total ou parcialmente 
substituído por outros gases. 
 
• É utilizada como recurso tecnológico para aumentar a vida útil 
dos alimentos. 
Gases utilizados 
CO2 
• Em concentração superior a 5% inibe fungos filamentosos, 
Pseudomonas, Acinetobacter. 
 
• Atmosfera de 10% é utilizada para prolongar o tempo de 
armazenamento de frutas. 
 
• Mecanismo de ação provável: diminuição de pH, interferência na 
atividade de enzimas microbianas. 
Óxidos de etileno e propileno 
• Controle de pragas na indústria de alimentos 
• Antifúngicos em frutas desidratadas, nozes e condimentos 
• Mecanismo de ação - atua sobre proteínas microbianas 
• Óxido de etileno - deixa resíduos potencialmente carcinogênicos 
• Óxido de propileno - menos volátil e com menor poder de 
penetração; não forma substâncias residuais tóxicas 
 
 
Gases utilizados 
Nitrogênio (N2) 
 
• Utilizado frequentemente nas embalagens e câmaras de 
armazenamento de matérias-primas e alimentos processados  
atividade antimicrobiana pouco significativa 
• Alimentos embalados a vácuo ou em atmosfera contendo CO2 ou 
N2  condições anaeróbias 
Gases utilizados 
3. Temperaturas elevadas 
Temperaturas elevadas  causam a desnaturação de proteínas 
e a inativação de enzimas necessárias ao metabolismo 
microbiano. 
 
 
 Tratamento térmico  varia com o microrganismo (célula 
vegetativa, endósporo) e com o ambiente durante o tratamento. 
 Tipos: pasteurização e esterilização 
 
 Uma das formas mais seguras para evitar a ocorrência de 
doenças de origem alimentar. 
3. Temperaturas elevadas 
Pasteurização 
 
 Objetivo  destruição de microrganismos patogênicos (por 
exemplo, pasteurização do leite) ou destruição/redução do número 
de microrganismos deterioradores (pasteurização de sucos). 
 
 Aplicado a alimentos ácidos ou muito ácidos (pH < 4,5), 
alimentos refrigerados ou congelados, alimentos que serão 
concentrados e desidratados. 
Pasteurização 
 Binômio tempo/temperatura 
- Baixa temperatura/ tempo maior  63 °C/30’ 
- Alta temperatura/ tempo menor (HTST)  72 °C/15” 
 
 Leite  destrói microrganismos patogênicos (Mycobacterium 
tuberculosis, Coxiella burnetti, Brucella abortus), leveduras, fungos 
filamentosos e outras bactérias (Listeria monocytogenes, 
Campylobacter, Salmonella e Escherichia coli O157:H7). 
 
 Não é método de esterilização 
Não inativa esporos e os termodúricos 
 Leite deve ser mantido sob refrigeração 
Esterilização 
 Destruição de todas as células vegetativas e endósporos 
 Esterilização comercial  visa a eliminação de endósporos de 
Clostridium botulinum 
- Envase em recipientes de metal ou vidro não estéreis 
Esterilização 
 Aplicado em alimentos como leite, suco de frutas, massa de 
tomate 
 Leite  140°C/5”  leite longa vida (UHT – ultra high 
temperature) 
 Envase asséptico 
 
4. Temperaturas baixas 
 Reduz atividade metabólica dos micro-organismos  efeito 
microbiostático 
Refrigeração 
 Temperatura utilizada  inferior a 10 °C 
 Micro-organismos de interesse  psicrotróficos 
 Alguns patógenos podem se multiplicar e sintetizar 
toxinas (Yersinia, Listeria) 
 Outros métodos de conservação são empregados em 
conjunto com a refrigeração (embalagens a vácuo, salga, 
defumação). 
 
 Congelamento 
 
 Temperatura utilizada  < -18 °C 
 Reduz ou cessa a atividade microbiana 
 Pode provocar a morte de microrganismos contaminantes 
 
 Um dos melhores métodos para manutenção da cor, aroma e 
aparência de muitos alimentos 
 Alimentos a serem congelados  não devem apresentar sinais 
de deterioração 
Congelamento 
 Congelamento lento  temperatura desejada é atingida entre 3 
e 72 h  congelador doméstico 
 
 Congelamento rápido  temperatura é reduzida para -20 °C em 
menos de 3h  imersão direta ou contato indireto do alimento 
com a substância refrigerante 
  Formação de cristais de 
gelo pequenos 
 Produto final de melhor 
qualidade 
 Bloqueio/supressão do 
metabolismo  ausência de 
adaptação a baixas 
temperaturas  choque frio 
Preparo dos alimentos para o congelamento 
 Etapas: seleção, lavagem, branqueamento e embalagem antes do 
congelamento. 
 Branqueamento: breve imersão dos vegetais em água quente ou 
uso de vapor, com posterior resfriamento em água gelada. 
-Inativa enzimas que possam causar alterações indesejáveis durante 
armazenamento do alimento congelado. 
-Fixa a cor verde de certos vegetais. 
-Reduz o número de microrganismos 
nos alimentos. 
Vantagens e desvantagens do congelamento 
 Reduziro conteúdo de água (Aa)  inibir patógenos e 
deterioradores de alimentos. 
 
 Umidade final em muitos alimentos pode alcançar 1 a 5% (Aa <0,6) 
 
 Importância da qualidade do alimento a ser desidratado e da UR do 
ambiente durante armazenamento. 
 
 Bactérias deterioradoras e patógenos em alimentos  Aa > 0,9  
dificilmente deterioram alimentos desidratados. 
 
 Fungos filamentosos e leveduras  maior parte da deterioração de 
produtos desidratados (limite de Aa = 0,6) 
5. Desidratação 
Pré-tratamentos 
• Os alimentos que serão desidratados devem ser de boa 
qualidade; 
 
• Operações de lavagem, limpeza, retirada da casca, pele, 
entre outras, dependendo do tipo de alimento. 
Sistemas de secagem 
 Natural: exposição do produto ao sol e vento (uvas, coco, peixes 
e carnes). Necessidade de alta temperatura e ar seco – não 
desenvolvimento microbiano. 
 
 Controlada: empregada para reduzir o conteúdo de umidade a 
níveis aceitáveis para armazenamento. 
Existem vários sistemas de secagem, e a escolha depende 
da sensibilidade do alimento à injúria térmica, bem como 
das características de reidratação e os custos do processo. 
• Ar quente - vegetais e frutas 
• Spray drying - líquidos e semi-líquido 
• Liofilização - café, chá e outros extratos, vegetais e frutas, carnes 
e produtos do mar, comidas preparadas, produtos lácteos 
 Emissão ou propagação da energia ou partículas através do 
espaço ou da matéria. 
 
1983  FDA aprovou a irradiação como método de controle 
microbiano em condimentos  alternativa a aditivos químicos. 
6. Radiação 
Radiação não-ionizante 
•  maior do que o da 
radiação ionizante, 
menos energética. 
• Pouco penetrante, os 
microrganismos devem 
ser expostos 
diretamente. 
Radiação ionizante 
•  mais curto que o da 
radiação não ionizante, 
mais energética. 
• Grande poder de 
penetração. 
• Principal efeito: 
ionização da água, 
formação dos radicais 
reativos. 
1) Radiação ionizante 
 Energia suficiente para produzir íons e espécies moleculares 
reativas a partir das moléculas com as quais colidem  raios X e 
raios γ 
 
 
 
 
 Reações secundárias  a água presente no alimento sofre 
radiólise e são formadas espécies reativas de oxigênio 
 3 H2O  H + OH + H2 + H2O2 
 
2) Radiação ultravioleta (luz UV) 
 Poderoso bactericida  induz mutações 
 letais no DNA (formação de dímeros de timina) 
 Baixo poder de penetração 
 Uso na conservação de alimentos é limitado 
 Superfície de alimentos 
 Esterilização de ar, embalagens e superfície de pães 
 Destruição de Bacillus stearothermophilus em açúcar 
 Redução da contaminação superficial de carnes mantidas em 
câmaras de refrigeração 
- Para a conservação de alimentos => radiações ionizantes => 
mais nocivos aos microrganismos. 
 
- Irradiação: proceso de aplicação de energia radiante a um 
alimento. 
Brasil - Arroz, carnes, abacate, abacaxi, banana, batata, 
cebola e peixes. 
Cuidados a serem tomados com o alimento antes da irradiação 
 Os alimentos devem estar em bom estado de qualidade; 
 
 Qualquer sujidade ou partícula deve ser removida; 
 
 A embalagem deve proteger o alimento da contaminação pós-
processamento; 
 
 Conservante químico  substância utilizada para prevenir ou 
retardar a deterioração microbiana 
 
 Melhoram a textura, coloração ou sabor 
 
 Número relativamente pequeno  uso depende da aprovação 
(Anvisa, FDA) 
 
 Dose diária aceitável  quantidade do conservante que pode 
ser ingerida diariamente, sem danos à saúde 
 
7. Conservantes químicos 
1) Ácidos lipofílicos e derivados 
 
 Ácido sórbico, benzóico e propiônico 
 
 Usados na forma de sais  mais solúveis e menor toxicidade 
 
 Altamente eficientes contra fungos filamentosos e leveduras, 
ativos contra algumas bactérias 
7. Conservantes químicos 
Conservador Utilização Microrganismos 
afetados 
Ácido benzóico 
/benzoatos 
Alimentos ácidos 
(sucos de frutas, 
geleias, molhos), 
margarinas 
Fungos filamentosos e 
leveduras 
Ácido sórbico e 
sorbatos 
Picles, queijos, 
bolos 
Fungos filamentosos, 
leveduras, 
Pseudomonas, S. 
aureus, Salmonella 
Ácido acético Conservante em 
vários tipos de 
alimentos 
Fungos filamentosos e 
bactérias 
Ácido propiônico e 
propionatos 
Pães, produtos de 
panificação, 
confeitaria, picles, 
chocolates, café, 
queijos 
Fungos filamentosos 
2) Nitratos (NaNO3) e nitritos (NaNO2) 
 
 Utilizados em soluções de cura - carnes e queijos 
 Estabilizam a cor vermelha 
 Inibem microrganismos deterioradores e patógenos 
 Melhoram as características organolépticas do produto 
 
 
 
 
 
 óxido nítrico 
• Óxido nítrico + miogloblina = nitrosomioglobina 
 
 
7. Conservantes químicos 
2) Nitratos (NaNO3) e nitritos (NaNO2) 
 
 Nitrito  inibe células vegetativas de C. botulinum e previne a 
germinação de endósporos que sobreviveram ao tratamento 
térmico 
 Interfere com enzimas que apresentam Fe e S na sua 
estrutura  impede a síntese de ATP 
 
 Ponto negativo  reação com aminas secundárias e produção de 
nitrosaminas  compostos carcinogênicos. 
7. Conservantes químicos 
3) Bacteriocinas 
 
 Nisina  produzida por Lactococcus lactis 
 Ativa principalmente contra bactérias Gram-positivas 
 1988  status GRAS pelo FDA 
 Usada como aditivo alimentar em leite e produtos lácteos, 
alimentos infantis, enlatados, bebidas, carnes 
 Baixa toxicidade 
 Não altera sabor ou odor dos alimentos 
Mecanismo de ação - formação de poros na membrana celular. 
7. Conservantes químicos 
Nisina – mecanismo de ação 
4) Natamicina 
 
 Produzida por Streptomyces natalensis 
 Ativa contra fungos filamentosos e leveduras; ineficaz contra 
bactérias 
 Mecanismo de ação  ligação ao ergosterol 
 Brasil  conservação de queijos 
7. Conservantes químicos 
5) Dióxido de Enxofre e sulfitos 
 
 Apresentam atividade antimicrobiana e previnem o 
escurecimento enzimático de alguns alimentos. 
 
 SO2 é mais efetivo contra fungos filamentosos e leveduras. 
 
 São usados no estado líquido, gasoso ou na forma de sais 
 
7. Conservantes químicos 
5) Dióxido de Enxofre e sulfitos 
• Mecanismo de ação provável: inibição de enzimas essenciais 
ao crescimento microbiano. 
Brasil 
• Açúcar refinado, batatas fritas congeladas, camarões e 
lagostas, cervejas, sucos, refrigerantes e vinhos. 
8. Alteração da pressão osmótica 
Composto Mecanismo de 
ação 
Microrganismos 
afetados 
Utilização 
NaCl Diminuição Aa Principalmente 
bactérias, exceto 
as halotolerantes 
 
Carnes e 
presunto 
Açúcar Diminuição da Aa Principalmente 
bactérias 
Conservas de 
frutas, balas, 
leite 
condensado 
Desinfecção: Destruição de células microbianas vegetativas 
(patógenos ou não) em matéria inanimada. Não inativa 
endósporos. Ex.: métodos físicos (UV, água fervente ou vapor) ou 
químicos (desinfetantes). 
 
Antissepsia: redução do número de microrganismos, 
principalmente patogênicos, presentes em tecido vivo. Ex: 
antisséticos 
 
Sanitização: Redução de micro-organismos a níveis seguros, em 
objetos ou superfícies (utensílios alimentares, equipamentos 
industriais e ambientes hospitalares) Ex: aplicação de água em alta 
temperatura, uso de sanitizantes. 
Conceitos 
Métodos químicos 
 
Fenóis e derivados 
 
Biguanidas 
 
Halogênios 
 
Álcoois 
 
Agentes de superfície 
 
Peroxigênios 
 
Substâncias químicas de 
origem natural ou 
sintética usadaspara 
eliminar ou inibir o 
crescimento dos 
microrganismos. 
Características de um agente químico ideal 
1) Efeito rápido, amplo espectro microbiano e ação prolongada 
2) Estabilidade química, sendo solúvel em água e líquidos 
orgânicos 
3) Ser inodoro (ou ter odor agradável) e ser incolor 
4) Não produzir manchas 
• Fenol e agentes fenólicos: 
– Desnaturação de proteínas 
– Hexaclorofeno: derivado do fenol. Ativo em presença de matéria 
orgânica 
– Desinfetante – usado para desinfecção de superfícies, artigos 
metálicos e de vidro. 
– Anti-séptico – em sabões, sprays e cosméticos. 
 
• Biguanidas: 
– Ruptura da membrana citoplasmática; 
– Antissepsia da pele e mucosas (clorexidina); 
– Bactericida, fungicida e atóxico. 
• Halogênios (iodo e cloro): 
– Agentes oxidantes. 
– Iodo: Antisséptico efetivo 
– Cloro: Desinfecção de água e utensílios. 
 
• Álcoois: 
– Desnaturação de proteínas e solubilização de lipídeos de 
membrana. 
– Mais efetivo: 70% 
– Desinfecção de superfícies 
– Antissepsia - pele 
• Agentes de superfície: 
 
– Sabões e detergentes não iônicos: 
• Remoção mecânica dos microrganismos 
• Alguns podem ter antimicrobianos (Triclosan) 
 
– Detergentes aniônicos: 
• Lauril sulfato de sódio - inativação de enzimas 
 
– Detergentes catiônicos: 
• Quaternário de amônio - inibição enzimática, desnaturação 
protéica e ruptura da membrana plasmática. 
Cepacol/cloreto de benzalcônio 
 
• Peroxigênios: 
– Ozônio – desinfecção da água 
– H2O2 – antisséptico fraco, bom desinfetante. 
– Ácido peracético – desinfetante (vários materiais e instrumentos).