Aula 3 Fatores extrinsecos e intrinsecos

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Fatores extrínsecos e intrínsecos que afetam a multiplicação de microrganismos nos alimentos
» 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 
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.
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
VALORES DE PH PARA MULTIPLICAÇÃO DE MICRORGANISMOS
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 – relacionados com 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
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 entreAa 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.