Fatores que afetam o crescimento de microrganismos

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Fatores que afetam a multiplicação 
de microrganismos nos alimentos
Fernanda Oliveira Scariot
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Fatores que afetam a multiplicação de microrganismos nos alimentos
Questões motivadorasQuestões motivadoras
Por que alguns microrganismos crescem mais rapidamente em 
determinado tipo de alimento?
Como controlar o crescimento microbiano?
Por que alguns alimentos se conservam por um longo tempo?
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Crescimento microbiano
Deterioração nos alimentos Infecções e/ou intoxicações alimentares
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Prevenção da contaminação
 controle da matéria-prima
 controle do processamento térmico
 assepsia dos equipamentos e operadores
Eliminação dos microrganismos presentes
Barreiras para a multiplicação
Teoria de Leistner (1995)
Crescimento microbiano
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Desenvolvimento microbiano
A – Fase lag ou de adaptação
B – Fase log ou exponencial
C – Fase estacionária
D – Fase de declínio ou morte
Figura 1: Curva de desenvolvimento dos microrganismos 
(FRANCO, 2012).
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Desenvolvimento microbiano
Qual a importância de 
prolongarmos a fase lag?
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Capacidade de sobrevivência ou 
multiplicação
Fatores
intrínsecos
Fatores
extrínsecos
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Fatores Intrínsecos:
 - Definição: fatores que fazem parte do alimento.
 pH;
 Atividade de água (A
w
);
 Potencial de óxido-redução (Eh);
 Composição química;
 Fatores antimicrobianos naturais;
 Estruturas biológicas;
 Interações entre microrganismos.
Fatores Extrínsecos:
 - Definição: próprios do ambiente de estocagem do alimento.
 Temperatura;
 Umidade;
 Composição gasosa do ambiente.
Fatores implícitos: relações de dependência entre 
microrganismos.
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Fatores Intrínsecos: pH
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Fatores Intrínsecos: pH
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Fatores Intrínsecos: pH
(SILVA JUNIOR, 1996)
MicrorganismoMicrorganismo pHpH
MínimoMínimo ÓtimoÓtimo MáximoMáximo
Bactérias 
(maioria)
4,54,5 6,5 – 7,0 9,0
Leveduras 1,5 – 3,5 4,0 – 6,5 -
Bolores 1,5 – 3,5 4,5 – 6,8 8,0 – 11,0
Alimentos de baixa acidez: pH > 4,5pH > 4,5
Alimentos ácidos: 4,0 < pH < 4,54,0 < pH < 4,5
Alimentos muito ácidos: pH < 4,0pH < 4,0
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Fatores Intrínsecos: pH
Aplicação
pHmetro portátil
Pizza: queijo MUSSARELA
Palmito: Hortaliça em conserva ácida
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Fatores Intrínsecos: Atividade de água (A
w
)
Atividade de água (A
w
): Medida da água disponível “livre” para o 
crescimento microbiano.
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Fatores Intrínsecos: Atividade de água (A
w
)
Atividade de água (A
w
): Medida da água disponível “livre” para o 
crescimento microbiano.
 ↑ Aw, ↑ a presença de microrganismos.
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Fatores que afetam a multiplicação de microrganismos nos alimentos
Figura 2: Valores de Atividade de Água de Alguns Alimentos e a Multiplicação dos Microorganismos 
(FRANCO, 2012).
Fatores Intrínsecos: Atividade de água (A
w
)
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Formas de redução da Aw:
Remoção da água
• Desidratação e congelamento
Adição de solutos
• Sais e açúcares
Fatores Intrínsecos: Atividade de água (A
w
)
Figura 3: Limites de Aw para o desenvolvimento de microrganismos (FRANCO, 2012)
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Aplicação
Fatores Intrínsecos: Atividade de água (A
w
)
Secagem
Defumação
Adição de solutos
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Fatores Intrínsecos: Potencial de Óxido-redução (Eh)
Microrganismos aeróbios: requerem Eh positivo (+350 a +500mV);
 Microrganismos anaeróbios: Eh baixo ou negativo (< -150mV).
Facilidade com que determinados substratos ganham ou perdem elétrons.
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Fatores Intrínsecos
Figura 4: Potencial de óxido-redução para alguns alimentos (FRANCO, 2012).
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Aplicação do potencial de óxido-redução
Túnel de Exaustão
Exaustão em banho-maria
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Fatores Intrínsecos: Composição química
Nutrientes necessários para a multiplicação microbiana:
- Água
- Fonte de energia (carbono)
- Fonte de nitrogênio
- Vitaminas
- Sais minerais
açúcar, álcool, aminoácido, amido, celulose, 
gordura
aminoácidos, peptídeos, proteínas
sódio, potássio, cálcio, magnésio, ferro, cobre, manganês, 
fósforo, zinco, enxofre, cobalto e molibidênio
complexo B, biotina, ácido pantotênico
↑ [ nutrientes], ↑ o crescimento de microrganismos.
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Fatores Intrínsecos
Fatores antimicrobianos naturais:
Figura 5: Substâncias antimicrobianas naturais (CALEGARI, 2012).
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Fatores Intrínsecos
A cobertura natural de alguns 
alimentos constitui excelente barreira 
física contra a entrada dos 
microrganismos.
Estrutura Biológica
• Casca de frutas
• Casca de nozes
• Casca de ovo
• Película que envolve as sementes
● Envoltórios
● Membranas e ceras
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Interações entre microrganismos
Estreptococos e lactobacilosEstreptococos e lactobacilos produzem H2O2 – inibe 
Pseudomonas spp., Bacillus spp. e Proteus spp.
Bactérias láticasBactérias láticas produzem ácido lático – inibem 
crescimento de bactérias pouco tolerantes a baixo pH.
Bolores como Penicillium notatumPenicillium notatum produzem antibióticos.
Diversas espécies e bactérias produzem substâncias 
capazes de inibir o crescimento de muitos 
microrganismos – BACTERIOCINAS.BACTERIOCINAS.
Ex: Ex: Lactobacillus, Bifidobacterium, Acetobacter, 
Staphylococcus, Lactococcus, Propionibacterium, etc.
Fatores Intrínsecos
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Interações entre microrganismos
Estreptococos e lactobacilosEstreptococos e lactobacilos produzem H2O2 – inibe 
Pseudomonas spp., Bacillus spp.e Proteus spp.
Bactérias láticasBactérias láticas produzem ácido lático – inibem 
crescimento de bactérias pouco tolerantes a baixo pH.
Bolores como Penicillium notatumPenicillium notatum produzem antibióticos.
Diversas espécies e bactérias produzem substâncias 
capazes de inibir o crescimento de muitos 
microrganismos – BACTERIOCINAS.BACTERIOCINAS.
Ex: Ex: Lactobacillus, Bifidobacterium, Acetobacter, 
Staphylococcus, Lactococcus, Propionibacterium, etc.
Fatores Intrínsecos
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Fatores Extrínsecos
Temperatura
Figura 6: Crescimento microbiano em função da temperatura (UFSC, 2012)
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Fatores Extrínsecos: Temperatura
 Classificação dos microrganismos de acordo com a temperatura 
de crescimento:
Figura 7: Classificação dos microrganismos de acordo com a temperatura de crescimento (JAY, 2005).
Grupo Temperatura (ºC)
Mínima ÓtimaÓtima Máxima
Psicrotróficos 0 – 7 0 - 200 - 20 35
Psicrófilos 0 10 – 1510 – 15 20
Mesófilos 5 - 25 25 - 4025 - 40 40 - 50
Termófilos 35 - 45 45 - 6545 - 65 60 - 90
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Fatores Extrínsecos: Temperatura
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Termômetro
Congelamento
Esterilização
Fatores Extrínsecos: Temperatura
Aplicação
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Fatores Extrínsecos
Umidade relativa do ambiente (UR)
Há uma correlação estreita entre Aw de um alimento e a UR.
Influencia na atividade de água do alimento.
O alimento sempre tende a equilibrar sua umidade com a do 
ambiente.
UR < Aw perda de água
UR > Aw absorção de água
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Fatores Extrínsecos: Umidade relativa do ambiente (UR)
Maturação de queijo Parmesão
Aplicação
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Dela decorre o tipo de microrganismo que poderá estar presente 
em determinado alimento. 
Classificação dos microrganismos de acordo com as relações 
com o oxigênio:
• aeróbios
• anaeróbios
– estritos
– facultativos
– aerotolerantes
• microaerófilos
Fatores Extrínsecos: Composição gasosa do ambiente
Figura 8: Classificação dos microrganismos de acordo com o oxigênio (UFSC, 2012).
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Dela decorre o tipo de microrganismo que poderá estar presente 
em determinado alimento. 
Fatores Extrínsecos: Composição gasosa do ambiente
Figura 8: Classificação dos microrganismos de acordo com o oxigênio (UFSC, 2012).
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Fatores Extrínsecos: Composição gasosa do ambiente
Aplicação
Fatores Extrínsecos: Composição gasosa do ambiente
Alimentos 
embalados à vácuo
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Fatores Extrínsecos 
Modificações na composição gasosa
São capazes de causar alterações na microbiota que 
sobrevive ou se multiplica em determinado alimento.
Embalagem a vácuo: atum.
Atmosfera modificada: substituição total 
ou parcial do O
2
 por combinações de 
Nitrogênio e CO
2
;
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Combinando parâmetros intrínsecos e extrínsecos: o conceito das barreiras
Aa tEh
Hi
gi
en
e
pH
A
rm
az
e n
am
en
to
Em
ba
la
ge
m
Constituintes
antimicrobianos
Figura 9: Adaptado de (CALEGARI, 2012).
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Teoria dos obstáculos 
de Leistner
• Para crescer os microrganismos 
precisam transpor uma série de 
barreiras
Ex:Ex: Utilizada na prevenção da 
germinação de esporos de Clostridium Clostridium 
botulinumbotulinum. Entre os parâmetros utiliza-
se: pH<4,6; Aa< 0,96; 10% de NaCl; 
Temperatura<10ºC; e grande biota 
aeróbia.
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Elaboração de trabalho independente a partir da 
leitura de artigo e elaboração de resumo.
 
Disponível em: <http://www.signuseditora.com.br/ba/pdf/09/09%20-
%20Higiene.pdfhttp://www.scielo.br/pdf/cta/v23n3/18850.pdf>. 
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Estudo em grupos para organização de seis seminários, sobre:
1) Acidificação como forma de conservação de conservas.
2) Métodos de desidratação e conservação de alimentos, 
obtenção de uvas-passas.
3) Refrigeração na indústria de laticínios.
4) Processamento de embutidos defumados, métodos de 
conservação envolvidos.
5) Utilização de bactérias láticas para obtenção de 
derivados do leite, iogurtes e queijos curados.
6) A importância do tratamento térmico como forma de 
eliminação de Staphyloccocus aureus.
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ATIVIDADES
1) Um engenheiro de alimentos está desenvolvendo um alimento, em que o baixo valor de 
Aw, o valor de pH e a adição de conservas são obstáculos à multiplicação microbiana. Caso 
este mesmo alimento seja enriquecido com vitaminas, qual cuidado ele deverá ter?
2) Atualmente, o perfil e teor de aminas biogênicas têm sido utilizados como índice químico 
da qualidade de alimentos, exigindo legislação específica para alguns países. Qual a relação 
existente entre estes compostos e a presença de microrganismos?
3) O pescado é um alimento que deteriora rapidamente devido às suas características 
intrínsecas, por isso o uso da refrigeração é muito importante para sua conservação. 
Explique como esta tecnologia atua.
4) Os resultados de valor de pH de um lote de carnes frescas “in natura” de um frigorífico 
apontaram para valores médios de pH > 6,4, indicando que o alimento estava em processo 
de deterioração. Considerando a situação apresentada acima, como um Técnico em 
Agroindústria, gerente da área de controle de Qualidade, poderia realizar uma exposição aos 
funcionários envolvidos em todas as etapas de obtenção da carne fresca “in natura” de 
maneira a reduzir a contaminação microbiana?
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Fatores que afetam a multiplicação de microrganismos nos alimentos
CALEGARI, F. Fatores intrínsecos e extrínsecos. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAABdNUAB/at-fatores-
intrinsecos-ext>. Acesso em: 22 de maio de 2012.
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FRANCO, B. D. G. M. Fatores que afetam a multiplicação de microrganismos nos alimentos. Disponível em: 
<http://www.fcf.usp.br/Ensino/Graduacao/Disciplinas/Exclusivo/Inserir/Anexos/LinkAnexos/fatores%20intrinsecos%20e
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GAVA, A. J. Princípios de tecnologia de alimentos. São Paulo: Nobel, 1984. 
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<http://www.dms.ufsc.br/mip7013/arquivos/7741_Crescimento20Microbiano2009.pdf>. Acesso em: 22 de maio de 2012.
Referências bibliográficas
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DÚVIDAS
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	Slide 29
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