AULA 2 Fatores extrinsecos e intrinsecos 2018

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Fatores extrínsecos e 
intrínsecos que afetam 
a multiplicação de 
microrganismos nos 
alimentos
Profa. Clelia Picinin
“A curiosidade é mais importante do 
que o conhecimento.”
Albert Einstein
» Por que alguns microrganismos crescem mais rapidamente
em determinado tipo de alimento?
» Por que alguns alimentos se conservam por um longo
tempo?
?
Alterações 
benéficas
Capacidade de sobrevivência ou 
multiplicação dos microrganismos (MO) 
depende de diversos fatores
Fatores que influenciam no
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 (Eh) aditivos
nutrientes
Aa ou Aw
Fatores intrínsecos: pH
 É a medida de acidez ou alcalinidade em um
alimento;
Conceito: pH = 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
pH de multiplicação microbiana
Valores de pH para multiplicação de 
microrganismos
Microrganismo pH mínimo pH ótimo pH máximo
Bactérias 4,5 6,5-7,5 9,0
Bolores 1,5-3,5 4,5-6,8 8-11
Leveduras 1,5-3,5 4,0-6,5 8,0-8,5
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 quanto ao pH
Classificação dos alimentos quanto 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 a 
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)
Microrganismo Eh de crescimento em mV
Aeróbios + 350 a + 500
Anaeróbios
+ 30 a – 250 (melhor – 150)
- na ausência de O2 toleram substrato 
com Eh elevado (+ 370)
- na presença de O2 este limite cai para 
+ 100
Anaeróbios Facultativos + 100 a + 350
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
molibdênio;
 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
ANTIMICROBIANOS NATURAIS
Alicina e Garlicina 
Aldeído cinâmico
e Eugenol
Eugenol
Timol e Isotimol
Alicina
ANTIMICROBIANOS NATURAIS
Lactoferrina, Lisozima,
Conglutinina, Caseína
Ácidos Graxos livres
Lactoperoxidase
Lisozima (clara de ovo)
Conalbumina
Ovomucóide
Ovomucina
Citrol-K
Conservador de origem natural 
Elaborado a partir de extrato de semilha e polpa 
de grapefruit
 Tem ampla ação antimicrobiana: 
- bactérias gram-positivas;
- bactérias gram-negativas;
- fungos;
- leveduras entre outros.
Aplicações:
Verduras e Hortaliças Derivados de Frutas
Produtos Lácteos Carnes e Embutidos
Citricidin 2000 
 Conservador natural de ampla aplicação
 Elaborado a partir de extrato de semilha e polpa 
de grapefruit.
 Tem grande poder bactericida e fungicida,
atuando contra Bacillus sp., Staphylococcus sp., 
Streptococcus spp., Brucella sp., Escherichia coli, 
Klebsiella sp., Salmonella sp., Shigella sp., Candida
sp., Aspergillus sp, Penicillium spp., Rhizopus sp., 
etc.
Sucos e Néctares
Carnes e Embutidos
Conservas
Produtos Naturais
Produtos do mar 
Lácteos
Aplicações:
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
Microrganismo ºC (T ótima de 
cresc.)
Termófilos (Bacillus e Clostridium) 55 a 75
Mesófilos (bactérias patogênicas, 
alguns bolores e leveduras, 
deterioradoras)
30 a 45
Psicrotrófilos (Pseudomonas, 
Acinetobacter, Flavobacterium, 
Micrococcus)
25 a 30
Psicrófilos (Pseudomonas, 
Acinetobacter, Flavobacterium, 
Micrococcus)
12 a 15
Fatores extrínsecos: Temperatura
 Psicotróficos- 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 entre Aa 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
o 10% CO2  inibidor
competitivo do etileno.
Retarda o apodrecimento
de frutas causado por
fungos. Bom efeito na
conservação de carnes.
o Etileno  atua como fator
de amadurecimento em
frutas.
o Ozônio  fonte oxidante.
Não deve ser usado em
alimentos com lipídios.
o Vácuo  bom efeito na
conservação de carnes.
Exemplo prático - 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 prático- 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.