Fatores Intrínsecos e Extrínsecos do crescimento microbiano

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Profa. Fernanda M. Delvivo
Processamento e Controle de Qualidade de Alimentos
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Fatores intrínsecos:
Fatores extrínsecos: 
Relacionado com as características do próprio alimento
Relacionado com o ambiente em que o alimento se encontra
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Fatores Intrínsecos:
ATIVIDADE DE ÁGUA (Aw)
Mede a água que se encontra livre, ou seja, não esteja ligada às macromoléculas do alimento.
Aw = PVapor soluto = UR
 PVapor solvente 100
 
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Situação A – baixa Aw
Alm
Molécula de água
Situação B – alta Aw
Alm
Microrganismo
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Grupo de m.o. Valor mín de Aw
Bactérias patogênicas 0,92
Maioria das bactérias 0,91
Maioria da leveduras 0,88
Maioria dos bolores 0,80
Bactérias halofílicas 0,75
Fungos xerofílicos 0,65
Tabela 2: Valores Mínimos de Aw para multiplicação de m.o.
Tabela 1: Relação entre Aw e a [sal]
 Aa %(p/v)
 0,995 0,9
 0,90 16
 0,86 22
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(Adaptado de Madigan et al., Brock Biology of Microorganisms, 2003)
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Algumas considerações
Em geral:
Bactérias requerem Aw mais alta que fungos
Maioria das bactérias deteriorantes não se multiplicam em Aw < 0,91. Enquanto os fungos deterioradores podem fazer até Aw 0,80.
A Aw mínima é dependente de fatores como temperatura, disponibilidade de alimento, pH do meio, Eh, presença de agentes antimicrobianos.
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b. pH
 [H+] 
Deslocamento de íons hidrogeniônicos para o interior da célula, interferindo na permeabilidade celular, afetando o transporte de nutrientes e reações metabólicas 
Os m.o. possuem valores máximos, mínimos e ótimos de pH
pH entre 6,5 – 7,5 é o mais favorável para o crescimento da maioria dos m.o.
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 Alimentos com baixa acidez pH > 4,5
 Mais sujeitos a multiplicação de m.o. (tanto patogênicos,
 quanto deterioradores).
 Ex: leite, carnes, pescados, alguns vegetais, ovos
 Alimentos ácido pH 4,0 – 4,5
 Predomina crescimento de leveduras, bolores e poucas bactérias
 Ex: frutas e hortaliças
 
 Alimentos muito ácidos pH < 4,0
 Restrito a bolores e leveduras ** 
 Ex: sucos de frutas, refrigerantes, picles, vinagre 
Obs.: pH 4,0 – pH mínimo para grande maioria de bactérias
 pH 4,5 – pH mínimo para o crescimento do C.botulinum 
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(Adaptado de Madigan et al., Brock Biology of Microorganisms, 2003)
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Tabela 3: Valores de pH para multiplicação de m.o.
 mín ótimo máx 
Bactérias (média) 4,5 6,5-7,5 9
C. botulinum 5 6-8 8,5
C.Perfringens 5 6-7,5 8,5
E.Coli 4,4 6-8 9
Lactobacillus 3-4,4 5,5-6 8
Salmonella 4,5-5 6-7,5 8-9
Leveduras (média) 1,5-3,5 4-6,5 8-8,5
Pichia 1,5 - -
S.Cerevisiae 2 4-5 -
Fungos (média) 1,5-3,5 4,5-6,8 8,5-10,5
Aspergillus niger 1,2 3-6 -
Penicillium 1,9 4,5-6 9,3
 Tolerância a valores baixos de pH:
 Bactérias < Leveduras < Bolores
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C. POTENCIAL DE OXIREDUÇÃO (Eh)
Aeróbios
Eh +: maioria dos bolores e leveduras e algumas bactérias
Facultativos
Eh + e - : maioria das bactérias patogênicas, algumas leveduras
Anaeróbios
Eh - : ex. C.botulinum
Eh
 De modo geral vegetais possuem Eh entre +300 a +400 mV
Ex. carne moída (+200mV) – oxidante – bactérias aeróbias e bolor
 pedaço de carne (-250mV) – redutor – bactérias anaeróbias
Obs.: microaerófilos (ex. Lactobacillus, Estreptococos)
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(a) aeróbios obrigatórios
(b) anaeróbios obrigatórios
(c) anaeróbios facultativos
(d) microaerófilos 
(e) anaeróbiosaerotolerantes
(Adaptado de Madigan et al., Brock Biology of Microorganisms, 2003)
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D. CONSTITUINTES NATURAIS ANTIMICROBIANOS
 Substância Alimento Microrganismo
Aldeído cinâmico Canela Aspergillus micotoxigênico
Isotiocianato de alil Mostarda “
Eugenol Cravo “
Lisozima Clara de ovo gram +
Sist.lactoperoxidase leite gram – (bactericida)
 gram + (bacteriostático)
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F. ESTRUTURAS BIOLÓGICAS
E. NUTRIENTES
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G. INTERAÇÃO ENTRE OS MICRORGANISMOS
Exemplos:
 Bactérias lácteas – tornam o meio ácido – impedem o crescimento de outras bactérias
 Leveduras – degradam o ácido lático de alimentos fermentados – favorecem o crescimento de bactérias
 Lactobacillus – produzem peróxido de hidrogênio – inibidor de muitas bactérias, como Pseudomonas 
 Produção de bacteriocinas. 
 Ex:NISINA (produzida pelo Lactobacillus lactis spp, efetiva contra 
 gram + e esporos. 
 Exclusão competitiva – adiciona-se ao meio um microrganismo inócuo para competir com patogênicos. 
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Fatores Extrínsecos:
TEMPERATURA (<4°C / >60°C)
Grupo Faixa T ótima (°C)
Termófilos 45 a 85 45 a 65
Mesófilos 10 a 45 25 a 40
Psicotróficos 5 a 40 20 a 30
Psicrófilos -15 a 20 10 a 15
Considerações
 Psicrófilos e psicrotróficos: multiplicam em alimentos refrigerados 
(ex. Pseudomonas, Micrococcus).
 Maioria dos deterioradores e patogênicos são mesófilos ou psicrotróficos.
 Congelamento (-15ºC) cessa o crescimento microbiano, porém não destrói as bactérias.
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Tipos de bactérias em relação à temperatura (Adaptado de Madigan et al., Brock Biology of Microorganisms, 2003) 
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B. UMIDADE
 Alimento (<Aw) – absorve água – contaminação por microrganismos
 
 Alimento (>Aw) – perde água – perda das propriedades
 sensoriais
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C. COMPOSIÇÃO GASOSA DO AMBIENTE
 Determina o tipo de microrganismo predominante
 Uso: atmosfera modificada (O2, N2, CO2)
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IMPORTANTE:
 O conhecimento dos fatores intrínsecos e extrínsecos são importantes para se determinar a vida de prateleira e estabilidade microbiana. No entanto, o conhecimento isoladamente de cada um desses fatores é pouco útil devido aos efeitos interativos entre eles.