Aula_2_-_Fatores_que_contribue[1]

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Escola de Ciências da Saúde 
Curso de Nutrição 
Higiene e Microbiologia de 
Alimentos 
 
Aula: Fatores que afetam o crescimento 
microbiano 
Profa. Luciana Moura 
1 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
 
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Curso de Nutrição 
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Curso de Nutrição 
Microbiologia de Alimentos 
2 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Curso de Nutrição 
 Porque estudar microbiologia 
alimentar? 
Ações benéficas: 
 
- atividades metabólicas para reciclagem de nutrientes 
- degradação da matéria orgânica 
- na produção de alimentos, remédios, enzimas entre outros... 
3 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Curso de Nutrição 
Curiosidades 
 
 Não podemos ver os microrganismos a olho nu, a não ser que 
milhões deles estejam agrupados 
 Ex.: colônias (formada a partir do cultivo de um 
microrganismo) ou milhares de células fúngicas juntas como 
pão embolorado). 
 
 
 A atividade metabólica dos microrganismos é inversamente 
proporcional ao seu tamanho (20’) 
 
 
 
4 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Curva de Crescimento 
5 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Curso de Nutrição 
Lag (latência):Pode durar alguns minutos a algumas horas geralmente 
uma a três horas. 
 
 Esta fase é quando o inóculo inicial é proveniente de culturas mais 
antigas. 
 
 Fase de adaptação do microorganismo ao ambiente de crescimento 
– fase onde se inicia a aproveitamento dos nutrientes presentes no 
meio. 
6 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fase lag 
Outros fatores podem afetar a duração da fase de latência: 
 
 fatores genéticos: algumas espécie se adaptam mais 
rapidamente; 
 
 a idade das bactérias: as células jovens, oriundas de culturas em 
fase exponencial, tem uma fase de latência mais curta do que as 
provenientes de culturas mais velha, em fase estacionária ou 
decrescente; 
 
 a composição do meio: quanto mais este for semelhante ao meio 
de origem, mais curto será o tempo de adaptação. 
 
7 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Curso de Nutrição 
Fase Log 
Log ou exponencial: 
 
 nesta etapa, as células estão plenamente adaptadas, 
absorvendo os nutrientes, sintetizando seus constituintes, 
crescendo e se duplicando. 
 
 A taxa de crescimento exponencial é variável, de acordo 
com o TG (tempo de geração) do organismo em questão. 
8 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Curso de Nutrição 
Fase estacionária 
Estacionária: 
 
 Nesta fase, os nutrientes estão diminuindo e os produtos 
tóxicos estão mais abundantes. 
 
 Nesta etapa não há um crescimento líquido da população, 
ou seja, o número de células que se divide é equivalente ao 
número de células que morrem. 
 
 Nesta etapa as BACTÉRIAS ESPORULANTES produzem o seu 
endósporo. 
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Fase Declínio 
Declínio: 
 As condições tornam-se cada vez menos favorável a divisão 
celular, fazendo com que muitas células percam sua 
capacidade de multiplicar e morram (apoptose celular). 
 
 As células se transformam em diferentes formas, tornando-
se de difícil identificação. 
 
 O pequeno número de sobreviventes pode resistir durante, 
meses ou anos. 
10 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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CRESCIMENTO EM MEIO RENOVADO 
 Na indústria de alimentos onde se utilizam microrganismos 
para produzir certos gêneros alimentícios, como vinagre, pode 
ser útil manter a fase exponencial durante o maior tempo 
possível. 
 
 Uma técnica bastante utilizada é renovar o meio 
constantemente. 
11 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores que afetam o crescimento 
microbiano 
12 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores que afetam o crescimento 
 Fatores Intrínsecos: ????????????????? 
 Fatores Extrínsecos: ??????????????? 
 pH 
 Atividade de água (Aw) 
Potencial de óxido-redução (Eh) 
Composição química 
Fatores antimicrobianos 
Estrutura biológica 
Interação entre microrganismos 
 Temperatura 
 Umidade 
 Composição gasosa da atmosfera 
13 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores que afetam o crescimento 
– pH 
• Os microrganismos apresentam valores de pH, 
mínimo, ótimo e máximo para multiplicação. 
• A maioria dos microrganismos crescem melhor 
em pH próximo da neutralidade (6,5 a 7,5) 
14 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores que afetam o crescimento 
– pH 
 
• Maior tolerância a valores baixos de pH 
Bolores > leveduras > bactérias 
Microrganismos patogênicos apresentam 
uma faixa de pH mais estreita 
15 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores que afetam o crescimento 
– pH 
Alimentos pouco ácidos - pH > 4,5 = mais sujeitos 
ao crescimento microbiano 
Alimentos ácidos - pH entre 4,0 e 4,5 = 
predominância do crescimento de bolores e 
leveduras - poucas bactérias (láticas e espécies 
de Bacillus) 
• Alimentos muito ácidos - pH < 4,0 - 
crescimento de bolores e leveduras 
16 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Aw = atividade de água; 
 
• Os microrganismos necessitam de água livre 
para suas atividades metabólicas. 
• Os microrganismos apresentam: 
 Aw mínima 
Aw ótima 
Aw máxima 
17 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Aw = atividade de água; 
 
• P = pressão parcial de vapor da água do 
alimento 
• P0 = pressão parcial de vapor da água pura. 
 
Aw varia de 0 a 1 
18 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Aw = atividade de água; 
 
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Aw dependente de outros fatores = temperatura, 
disponibilidade de nutrientes, pH e outros 
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Fatores que afetam o crescimento 
• Fatores Intrínsecos 
– Aa 
Atividade de 
Água da água 
Pura = 1,00 
20 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores que afetam o crescimento 
– Aa 
21 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Aa e alteração nos alimentos: 
22 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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23 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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24 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores que afetam o crescimento 
• Diminuição da Aw = aumento da duração 
da fase lag e a diminuição do crescimento 
microbiano 
- adição de soluto = sal, açúcar, glicerol 
- remoçãoda água = desidratação e 
congelamento 
Redução da 
atividade de 
água no 
alimento 
25 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores que afetam o crescimento 
• Fatores Intrínsecos 
– Potencial redox (Eh) medido em mV 
 
• Aeróbios Eh + presença de oxigênio na faixa de +350 
a +550 mV\ 
 
• Anaeróbios Eh – ausência de oxigênio ou na faixa de 
+ 30 a -550 mV 
 
• Facultativos + 100 a – 350 mV 
26 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Potencial redox (Eh) medido em mV 
 
• Facilidade com que determinado substrato 
ganha ou perde elétrons 
 
• Substrato perde elétrons Oxidado 
• Substrato ganha elétrons Reduzido 
• Transferência de elétrons de um composto para 
outro gera = diferença de potencial (mV) 
27 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Potencial redox (Eh) medido em mV 
 
• Quanto mais oxidado = mais positivo 
• Substrato mais reduzido = mais negativo 
28 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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29 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Divisão em relação ao oxigênio 
30 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores Intrínsecos 
– Conteúdo de nutrientes 
• Carboidratos, aminoácidos, vitaminas.. 
 
• ENERGIA = açúcar, álcool, aminoácido, amido, celulose, gordura; 
 
• NITROGÊNIO = aminoácidos, peptídeos, proteínas; 
 
• MINERAIS = sódio, potássio, cálcio, magnésio, ferro, cobre, 
manganês, fósforo, zinco, enxofre, cobalto e molibidênio. 
31 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores que afetam o crescimento 
• Fatores Intrínsecos 
 
– Constituintes antimicrobianos 
 
• Cravo-da-índia (eugenol) 
• Canela (aldeído cinâmico) 
• Alho (alicina) 
 
 
32 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores intrínsecos 
 Fatores antimicrobianos Naturais: 
Mantém a estabilidade de alguns alimentos contra ataques de 
microorganismos, retardando ou inibindo a multiplicação 
bacteriana. 
Condimentos: óleos essências (eugenol no cravo, alicina no 
alho, isotimol no orégano etc..) 
Ovo: A clara contem diversos agente antimicrobianos 
(lisozima,avidina etc..) alem do pH desfavorável a 
multiplicação (9 a 10). 
Leite do gado: Contem substancias antimicrobianas naturais, 
especificas e inespecíficas ( Imunoglobulinas, fator 
complemento, macrófagos e linfócitos) 
33 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores intrínsecos 
 Fatores antimicrobianos Naturais: 
34 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores intrínsecos 
 Fatores antimicrobianos Naturais: 
35 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores que afetam o crescimento 
• Fatores Intrínsecos 
 
– Estruturas biológicas (barreira mecânica) 
 
• Película das frutas; cascas de sementes e nozes, 
casca do ovo etc., 
 
 
 
 
36 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores Intrínsecos 
Microbiota do alimento 
• Ex. Bactérias láticas inibem o desenvolvimento de 
patógenos por produzirem ácido lático. 
 
37 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores intrínsecos 
 Interações entre microorganismos: 
Produção de metabólitos. Ex bactérias lácticas.( pH), certas 
leveduras ( pH) 
Estreptococos e lactobacilos produzem água oxigenada 
que é inibidor para muitas bactérias. 
Muitos microorganismos produzem substancias bactericidas 
( bacteriocinas) 
Exclusão competitiva. Ex: Usado no controle de 
contaminação de aves por patógenos como Salmonella e 
Campylobacter. 
38 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores Extrínsecos 
Temperatura 
 
39 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores que afetam o crescimento 
• Fatores extrínseco 
– Umidade relativa (UR) 
• A UR influencia diretamente a Aa 
 
 
– Presença de gases no meio 
• Atmosfera controlada 
 
40 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores que afetam o crescimento 
Psicrotróficos 
 Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Micrococcus. 
 
Mesófilos 
 A maioria das espécies 
 Maior parte dos patógenos 
 
Termófilos 
 Algumas espécies de Bacillus e Clostridium 
41 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Taxa de 
crescimento 
microbiano em 
função da 
temperatura 
42 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Temperatura otima de crescimento: 
43 43 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Temperatura otima de crescimento: 
• Bolores 
faixa ampla de temperatura 
crescem em temperatura de refrigeração 
 
• Leveduras 
crescem na temperatura de 
psicrotróficos e mesófilos 
44 44 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores que afetam o crescimento 
• Fatores extrínseco 
– Umidade relativa (UR) 
• A UR influencia diretamente a Aa 
 
• UReq = umidade relativa de equilíbrio 
UR > Aw absorção de água 
UR< Aw perda de água 
45 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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46 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Fatores que afetam o crescimento 
Presença de gases no meio 
• Atmosfera controlada 
ATMOSFERA MODIFICADA!!! 
Substituição parcial ou total do O2 por outros gases = 
prolonga o tempo de armazenamento dos alimentos. 
CO2; 
Nitrogênio. 
47 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Teoria dos obstáculos de Leistner 
48 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Curso de Nutrição 
Microorganismos de importância em alimentos 
 
CONTAMINANTES OU ÚTEIS 
49 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Curso de Nutrição 
Microorganismos de importância em 
alimentos 
• Deteriorantes: 
– Pseudomonas, enterobacérias, Flavobacterium, bactérias 
láticas, Bacillus, Clostridium, bolores e leveduras. 
• Patogênicos: 
– Bacillus cereus, Clostridium botulinum e perfringens, 
Listeria monocytogenes, Salmonella 
spp.,Staphlylococcus aureos Aspergillus flavus. 
50 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Curso de Nutrição 
Microorganismos de importância em 
alimentos 
• Indicadores: 
– Bactérias do grupo coliformes, bolores e leveduras 
• Úteis: 
– Bactérias, bolores, leveduras… 
51 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Curso de NutriçãoBactérias 
ESPORO 
• Algumas espécies bacterianas, particularmente as G + dos gêneros 
Bacillus e Clostridium, tem a capacidade de formar organismos de 
resistência chamados de esporos ou de endósporos, visto que eles 
aparecem no interior da célula bacteriana. 
• Estrutura de resistência da bactérias formadas em condições 
adversas 
• Resistência ao calor, as radiações e agentes químicos 
• Gêneros importantes em alimentos:Bacillus, Clostridium. 
 
• Os esporos trazem todas as informações genéticas das células que 
lhes deram origem 
52 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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Quando em ambiente propício, germinam e dão origem a células normais 
53 Disciplina: Higiene e Microbiologia de Alimentos 
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