fatores intrinsecos e extrinsecos

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FATORES FATORES 
INTRÍNSECOS E INTRÍNSECOS E 
EXTRÍNSECOSEXTRÍNSECOS 
 
ALIMENTO Substrato para os 
microrganismos
Deterioração do 
alimento
Infecção ou 
intoxicação 
alimentar
Fatores que Afetam o Fatores que Afetam o 
Desenvolvimento Microbiano em Desenvolvimento Microbiano em 
AlimentosAlimentos
 
Formas de evitar a 
deterioração ou toxinfecções
Prevenir a contaminação
Eliminar os microrganismos do alimento
Evitar o crescimento dos microrganismos
 
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 
intrínsecos
Fatores 
extrínsecos
 
Fatores Intrínsecos
pH
Atividade de água (Aw)
Potencial de óxido-redução (Eh)
Composição química
Fatores antimicrobianos
Estrutura biológica
Interação entre microrganismos
 
Fatores Extrínsecos
 Temperatura
 Umidade
 Composição gasosa da atmosfera
 
Tem
per
atu
ra Umidade e aw
Atmosfera
In
te
ra
çã
o 
en
tre
 M
O
sp
H
Nutrientes
Potencial redox
Ant
imi
cro
bia
nos
 
FATORES FATORES 
INTRÍNSECOSINTRÍNSECOS
 
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) 
 
Faixa de crescimento de 
alguns microrganismos
Microrganismo pH ótimo pH máximo pH mínimo
Bactérias
(a maioria)
6,5 a 7,5 9,0 4,5
Leveduras 4 a 6,5 8,0 a 9,0 1,5 a 3,5
Bolores 4,5 a 7,0 8,0 a 11,0 1,5 a 3,5
 
pH
 Maior tolerância a valores baixos de pH 
Bolores > leveduras > bactérias
 Microrganismos patogênicos apresentam 
uma faixa de pH mais estreita
 
Classificação dos alimentos
 Baixa acidez = pH > 4,5 ⇒ mais sujeitos ao 
crescimento microbiano
Ácidos = pH entre 4,0 e 4,5 ⇒ predominância do 
crescimento de bolores e leveduras
poucas bactérias (láticas e espécies de Bacillus)
 Muito ácidos = pH < 4,0 ⇒ crescimento de bolores e 
leveduras
 
pH dos alimentos
Alimento pH
carne 5,5 – 6,2
frango 6,2 – 6,4
peixe 6,6 – 6,8
leite 6,3 – 6,5
clara de ovo 9 -10
tomate 4,2 – 4,3
maçã 2,9 – 3,3
banana 4,5 – 4,7
milho 7,3
alface 6,0
cenoura 4,9 –6,0
 
Efeito dos ácidos nos 
microrganismos
 Maior gasto de energia para manter o pH 
intracelular
 Desnaturação de proteínas, DNA
 Alteração da atividade das enzimas 
responsáveis pelas atividades vitais da 
célula
 Menor velocidade de crescimento
 
 Acidófilos e alcalófilos mantém pH 
interno próximo da neutralidade 
eliminam OH- ou H+;
 pH ácido = aminoácido descarboxilase 
⇒ produzem aminas ⇒ ↑ pH;
 pH básico = aminoácido desaminase ⇒
produzem ácidos ⇒ ↓ pH.
Adaptação bioquímica a 
extremos de pH
 
Atividade de Água
Aw = atividade de água;
 Os microrganismos necessitam de água 
livre para suas atividades metabólicas.
 Os microrganismos apresentam: 
 Aw mínima
Aw ótima
Aw máxima
 
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
Aw = P
 P0
 
> 0,95 = Bactérias patogênicas (exceção – S. 
aureus)
> 0,91 = Bactérias deterioradoras 
0,60 – 0,91 = bolores e leveduras
0,60 = valor limite de Aw para multiplicação de 
qualquer microrganismo
Aw dependente de outros fatores ⇒ temperatura, 
disponibilidade de nutrientes, pH e outros
 
Valores mínimos de Aw para o 
crescimento de microrganismos
GRUPO AW
BACTÉRIAS
DETERIORADORAS
0,9
LEVEDURAS
DETERIORADORAS
0,88
BOLORES 0,8
BACTÉRIAS HALOFÍLICAS 0,75
BOLORES XEROFÍLICOS 0,65
LEVEDURAS OSMOFÍLICAS 0,61
 
 
Aw dos alimentos
Alimento Aw
Frutas frescas e vegetais > 0,97
Aves e pescado frescos > 0,98
Carnes frescas > 0,95
Ovos 0,97
Pão 0,95 a 0,96
Queijos (maioria) 0,91 a 0,99
Queijo parmesão 0,68 a 0,76
Geléia 0,75 a 0,80
Frutas secas 0,51 a 0,89
Cereais 0,10 a 0,20
 
Embutidos fermentados (salames), 
bolos confeitados, queijos 
desidratados, margarina, alimentos 
contendo até 65% de sacarose ou 
15% de sal.
Muitas leveduras (Candida, 
Torulopsis, Hansenula), 
Micrococus.
0,91 – 0,87
Alguns queijos (cheddar, suíço, 
provolone), carnes curadas 
(presunto), concentrado de frutas, 
alimentos contendo até 55% de 
sacarose ou 12% de sal.
Salmonella, V. 
parahaemolyticus, C. 
Botulinum, Serratia, 
Lactobacillus, Pediococcus, 
alguns fungos, Rhodotorula, 
Pichia.
0,95 – 0,91 
Alimentos muito perecíveis (frutas 
frescas, vegetais, carnes, peixe), 
lingüiças, salsichas e pães cozidos, 
alimentos contendo até 40% de 
sacarose e 7% de sal.
Pseudomonas, Escherichia, 
Proteus, Shigella, Klebsiella, 
Bacillus, Clostridium 
perfringens e algumas 
leveduras.
1,00 – 0,95
Alimentos com Aa na faixa 
indicada
Microrganismos capazes 
de se desenvolver
Faixa de 
Aa
 
Frutas secas contendo de 15 a 20% 
de umidade: algumas balas, 
caramelos e mel.
Leveduras osmofílicas 
(Saccharomyces rouxii), 
poucos fungos (Aspergillus 
echinulatus, Monascus, 
Monascus bisporus).
0,65 – 0,60
Flocos de aveia contendo 10% de 
umidade, cremes para recheio, 
geléias, marshmallow, melaço, caldo 
de cana de açúcar, algumas frutas 
secas e castanhas.
Fungos xerofílicos 
(Aspergillus chevalieri, A. 
candidus, Wallemia sebi), 
Saccharomyces bisporus.
0,75 – 0,65
Geléias, marmeladas, marzipã, glacê 
de frutas e marshmallow.
A maioria das bactérias 
halófilas.
0,80 – 0,75
Concentrados de frutas, leite 
condensado, xaropes de chocolate e 
frutas, farinha, arroz, granulados 
contendo 15 a 17% de umidade, 
bolos de frutas, presuntos caseiros, 
foundies e confeitos açucarados.
A maioria dos fungos, 
Staphylococcus aureus, a 
maioria das Saccharomyces 
spp., Debaryomyces.
0,87 – 0,80
Alimentos com Aa na faixa indicadaMicrorganismos capazes 
de se desenvolver
Faixa de 
Aa
 
Leite em pó (2 – 3% umidade), 
vegetais desidratados (5% umidade), 
flocos de milho (5% umidade), sopas 
desidratadas.
Sem proliferação 
microbiana.
0,20
Biscoitos e torradas com 3-5% de 
umidade.
Sem proliferação 
microbiana.
0,30
Ovo em pó com 5% de umidade.Sem proliferação 
microbiana.
0,40
Macarrão e massa similares, 
contendo 12% de umidade, temperos 
com 10% de umidade.
Sem proliferação 
microbiana.
0,50
Alimentos com Aa na faixa 
indicada
Microrganismos capazes 
de se desenvolver
Faixa de Aa
 
Redução da atividade de água no 
alimento
1) adição de soluto sal, açúcar, glicerol
2) remoção da água desidratação e 
congelamento
Diminuição da Aw = aumento da 
duração da fase lag e a diminuição do 
crescimento microbiano
 
 
 Bactérias halofílicas mantém a Aw 
interna apropriada eliminam Na+ e 
concentram KCl;
 Leveduras osmofílicas capacidade de 
produzir osmorreguladores acumulam 
glicerol mantém Aw;
Adaptação bioquímica a 
baixa Aw
 
Potencial de oxi-redução
 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)
 
Eh dos microrganismos
Microrganismo Eh 
Aeróbio + 350 a + 500
Anaeróbio menor que -150
 Quanto mais oxidado = mais positivo
 Substrato mais reduzido = mais negativo
 
Microrganismos e o Eh
 
Eh de alguns alimentosEh (mV)
Suco de uva 409
Frutas frescas e vegetais 300 a 400
Leite 200 a 300
Carne moída 200
Carnes em grandes pedaços - 200
Grãos de trigo -320 a -360
Queijos -20 a -200
Alimentos
 
• Microrganismos aeróbios durante o 
crescimento
• Reduzem o Eh do alimento
 
Composição química
 Nutrientes necessários para a 
multiplicação microbiana:
 água
 fonte de energia (carbono)
 fonte de nitrogênio
 vitaminas
 sais minerais
 
• 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.
Composição química
 
Composição química
• Vitaminas
• complexo B, biotina, ácido pantotênico
 
Carne muita vitamina B
 Frutas pouca vitamina B
 Bactérias Gram-positivas não 
sintetizam
 Bactérias Gram-negativas, leveduras e 
bolores sintetizam
 
Microrganismos mais exigentes:
Bactérias Gram-positivas;
Bactérias Gram-negativas;
Leveduras;
Bolores.
 
Constituintes antimicrobianos
Substâncias que apresentam a capacidade 
de retardar ou impedir a multiplicação 
microbiana.
Podem ser:
Naturais;
Produzidas pelos microrganismos;
Adicionadas aos alimentos
 
Naturais
Substância Alimento
eugenol cravo, canela
alicina alho
aldeído cinâmico canela
timol e isotimol orégano
clara de ovo lisozima
lactoferrinaleite
Sistema lactoperoxidase
- lactoperoxidase
- tiocianato e H2O2
leite
 
Produzida por microrganismos
Substância Microrganismo
ácido propiônico bactéria propiônica
ácido lático bactéria lática
álcool levedura
antibiótico bolores
bacteriocinas vários, especialmente
bactérias gram positivas
água oxigenada estreptococos e
lactobacilos
 
Adicionadas ao alimento 
(conservantes)
• ácidos
• nitratos e nitritos
• dióxido de enxofre e sulfitos
• nisina
 
Competição entre 
microrganismos
Interações entre os microrganismos
Antagonismo
• Ex: Bactérias produzem ácido láctico ⇒
meio ácido para a maioria dos 
microrganismos
Sinergismo
• Ex: leveduras degradam o ácido láctico 
⇒ crescimento de outros microrganismos
 
Produção de bacteriocinas
w Produzidas por bactérias = ação em 
bactérias relacionadas;
w Uso promissor em alimentos = consideradas 
conservadores “naturais”.
 
A adição de microrganismos inofensivos
 
Estímulo do processo competitivo 
EXCLUSÃO COMPETITIVA
 
Estruturas biológicas
 Casca de frutas;
 Casca de nozes;
 Casca de ovo;
 Película que envolve sementes;
 Pele dos animais
 
FATORES FATORES 
EXTRÍNSECOSEXTRÍNSECOS
 
Temperatura
 TEMPERATURA (OC)
GRUPO MÍNIMA ÓTIMA MÁXIMA
Termófilos 40 - 45 55 - 75 60 - 90
Mesófilos 5 - 15 30 - 45 35 - 47
Psicrófilos -5 - +5 12 - 15 15 - 20
Psicrotróficos -5 - +5 25 - 30 30 - 35
 
 
Psicrotróficos
 Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, 
Micrococcus.
Mesófilos
 A maioria das espécies
 Maior parte dos patógenos
Termófilos
 Algumas espécies de Bacillus e Clostridium 
Temperatura
 
 
Temperaturas (°C)
100 - 
62,8-
 50 -
 40 -
37,7-
36,1-
 
 15 -
7,2 -
 0
BACTÉRIAS CRESCEM 
RÁPIDO BACTÉRIAS CRESCEM
BACTÉRIAS CRESCEM EM 
TAXAS REDUZIDAS
BACTÉRIAS MORREM SE AQUECIDAS POR TEMPO SUFICIENTE
+
BACTÉRIAS PARAM DE CRESCER, PORÉM NÃO MORREM -
 
Temperatura ótima de crescimento
 
Outros microrganismos
Bolores
 faixa ampla de temperatura
 crescem em temperatura de 
refrigeração
 Leveduras
 crescem na temperatura de 
psicrotróficos e mesófilos
 
 
Adaptação bioquímica a diferentes 
temperaturas
 Temperaturas extremas manutenção da 
estabilidade da membrana;
 Termófilos grande número de ácidos 
graxos saturados de elevado ponto de fusão;
 Psicrófilos grande número de ácidos 
graxos insaturados de baixo ponto de fusão;
 Psicrotróficos ácidos graxos alternados.
 
Umidade Relativa
 
 UReq = Aw x 100
 UReq = umidade relativa de equilíbrio
 UR > Aw absorção de água
 UR< Aw perda de água
 
Umidade Relativa
 
Composição Gasosa
 Presença de O2 aeróbios, 
facultativos
 Ausência de O2 anaeróbios,
facultativos
 
Atmosfera modificada
 
 Substituição parcial ou total do O2 por 
outros gases = prolonga o tempo de 
armazenamento dos alimentos.
CO2;
Nitrogênio.
 
w Interações entre os fatores 
intrínsecos e extrínsecos para 
impedir a multiplicação de 
microrganismos deterioradores e 
patogênicos, melhorando a 
estabilidade e a qualidade de 
alimento
TEORIA DOS OBSTÁCULOS
 
TEORIA DOS OBSTÁCULOS
Conceito dos Obstáculos
 
 EXEMPLO: uso de métodos combinados na 
preservação de polpa de goiaba com 15oBRIX 
 Alteração da atividade de água e o pH 
do produto através da adição de 
sacarose (0 a 70%), ácido cítrico (0 a 
3%) e sorbato de potássio, 
conservando o produto por 120 dias à 
25oC.
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