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MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS CCA 063 Prof. Ricardo Luis Cardoso Importância em estudar a microbiologia dos alimentos Observar as interações existentes entre os microrganismos e os alimentos. Quando o homem percebeu a relação dos micro-organismos com os alimentos? o Associação a epidemias; o Cólera: Causada pelo Vibrio cholerae. Louis Pasteur (1857) tomamos conhecimento do porquê da decomposição dos alimentos. Como impedir a proliferação dos micro-organismos indesejáveis? Identificando o comportamento dos micro- organismos para tornar o ambiente adverso. Comportamento dos micro-organismos (Curva de crescimento de microrganismos) Qual é a etapa mais importante para a indústria de alimentos evitar a proliferação da microbiota indesejável? Como evitar essa proliferação? Fases da curva de crescimento microbiano Fase de latência (A-B): Período de adaptação. Não há crescimento e pode ocorrer a redução na população. Fase logarítmica (B-C): Ritmo máximo de crescimento. A população cresce em PG. Fase estacionária (C-D): O número de mortes iguala-se ao número de células novas produzidas. Há neste momento um equilíbrio na população e redução dos nutrientes disponíveis. Fase de destruição (D-E): Redução crescente da população microbiana, em virtude das condições adversas do meio. Na conservação de alimentos devemos prolongar a fase de latência. a) Procurando fazer com que o menor número possível de microrganismos alcance os alimentos. b) Criando condições ambientais desfavoráveis para os microrganismos com relação ao alimento, umidade, temperatura, pH, presença de inibidores, etc.. c) Aplicando certos tratamentos (calor) diretamente sobre os microrganismos. Sabe-se que certas bactérias ou seus esporos, quando submetidas a um tratamento térmico considerável, requerem melhores meios de cultura do que quando não submetidas ao aquecimento. Velocidade de desenvolvimento microbiano Bactérias Leveduras Bolores Efeito do tempo de geração, em intervalos de tempo sobre o número de bactérias, partindo de um só indivíduo ____________________________________________________ Tempo (h) Tempo de geração em minutos ____________30___________________________60___________ 0 1 1 1 4 2 2 16 4 3 84 8 4 336 16 5 1.344 32 6 5.376 64 7 21.504 128 8 86.016 256 9 344.064 512 ________________________________________________________ Presença de micro-organismos em alimentos CONTAMINANTES DETERIORANTES PATOGÊNICOS INDICADORES Deteriorantes Modificam as características organolépticas de um alimento, tornando-o estragado. Micro-organismos deteriorantes - Exemplos - Bolores: Alternaria (responsável pelo escurecimento no tecido de tomates, pimentões, maçãs e frutas cítricas). Aspergillus (leite, carne, pepino) Leveduras: Saccharomyces cerevisiae (deteriora sucos de frutas mas também pode ser usada na fabricação de pães, cervejas, vinhos). Bactérias: Pseudomonas (pescados, carnes, ovos, frutas e hortaliças) Erwinia (frutas, olerícolas, especialmente a batata) Patogênicos Podem provocar doenças no homem devido a ingestão de células viáveis ou das suas toxinas. Infecção alimentar x toxi-infecção Micro-organismos patogênicos - Exemplos - Salmonella spp: Responsável pela salmonelose (infecção) Clostridium botulinum: Provoca o botulismo (toxi-infecção). Brucella abortus: Causa a brucelose no homem (infecção). Vibrio cholerae: Agente transmissor da cólera(infecção). Indicadores São microorganismos utilizados na avaliação da qualidade microbiológica da água e de alimentos. � Fornecem informações sobre a ocorrência de contaminação de origem fecal; � Fornecem informações sobre condições sanitárias inadequadas durante o processo, produção ou armazenamento. � Fornecem informações sobre a presença de patógenos; � Fornecem informações sobre a deterioração; Micro-organismos indicadores - Exemplos - Coliformes: Escherichia coli (origem fecal); Enterobacter e Citrobacter (fezes, vegetais e solos (Origem não necessariamente fecal) ). Bolores e leveduras: Utilizados em frutas desidratadas, sucos, alimentos congelados armazenados inadequadamente (Deteriorados). Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens e Clostridium botulinum (Microrganismos Patogênicos) Fatores extrínsecos Fatores intrínsecos FATORES QUE REGULAM O CRESCIMENTO DOS MICRORGANISMOS Fatores intrínsecos São os componentes naturais dos alimentos que podem evitar ou favorecer o desenvolvimento microbiológico. 1.pH 2.Atividade de água 3.Potencial de óxido-redução 4.Composição nutricional 5.Fatores antimicrobianos 6.Estruturas biológicas Fatores intrínsecos - pH � Interfere diretamente no desenvolvimento dos micro- organismos. � Parâmetro utilizado para aumentar a conservação dos alimentos. � Os alimentos são classificados em: pouco ácidos (> 4,5) ácidos (entre 4,0 e 4,5) muito ácidos (< 4,0) Em virtude do Clostridium botulinum Diferentes grupos de microrganismos têm condições ótimas, mínimas e máximas de pH, para crescerem nos alimentos. pH > 4.5 - Alimentos de baixa acidez : - predominância de crescimento bacteriano - em face do menor tempo de geração (patogénicos, esporogênicas ou não, aeróbios ou anaeróbios, mesófilos ou termófilos) pH entre 4.5 e 4.0 - Alimentos ácidos: - predominância de leveduras oxidativas ou fermentativas e de bolores (em aerobiose). Algumas bactérias esporogênicas ou não; pH < 4.0 - Alimentos muito ácidos: - fica restrito a quase que exclusivamente às leveduras e bolores. Bactérias acéticas. Fatores intrínsecos – Atividade de água (Aa) � Parâmetro utilizado para avaliar o teor de água livre nos alimentos. (Aa varia de 0 a 1) � Também é utilizada pelos micro-organismos para a sua multiplicação. � Nível decrescente de exigência em Aa: bactérias, leveduras e bolores. Fatores intrínsecos – Atividade de água (Aa) � Alimentos com Aa superior a 0,98: Favorece o crescimento da maioria dos micro- organismos, especialmente os patogênicos. � Alimentos com Aa entre 0,98 e 0,93: Crescimento das bactérias Gram positivas em alimentos como presunto, salsichas, frutas em calda, pão, queijos frescos. � Alimentos com Aa entre 0,93 e 0,85: São os alimentos desidratados, defumados ou com grande concentração de solutos. Nesta faixa desenvolvem-se os bolores e leveduras. � Alimentos com Aa entre 0,85 e 0,60: São os de umidade intermediária, como farinha, bacalhau, doces em massa. Crescem os bolores e leveduras e bactérias halofílicas. Fatores intrínsecos – Potencial de oxirredução (Eh) Também conhecido como potencial redox, sendo afetado especialmente pelo oxigênio. Quanto ao potencial redox, os micro-organismos podem ser: a. Aéróbios: Sobrevivem e desenvolvem-se em presença de oxigênio, na faixa de 350 a 550 mV. (Eh +). Ex: Salmonella Shingella, Escherichia. b. Anaeróbios: Sobrevivem na ausência de oxigênio, ou na faixa de 30 a -550 mV (Eh -). Ex: C. botulinum. c. Facultativos: Desenvolvem-se em ambientes com ou sem oxigênio. Ex: Saccharomyces cerevisae. Utilizado pela maioria dos micro-organismos. Ex: Amolecimento e liquefação do tecido. Dificilmente metabolizada pela maioria dos micro- organismos. Ex: Amolecimento e alteração do saboroma. Desfavorece o desenvolvimento da maioria dos micro- organismos. Ex: Alteração no aroma e sabor. Rancificação. Fatores intrínsecos – Composição nutricional Cravo-da-índia: óleo essencial (eugenol); Alho: alicina; Canela: eugenol, aldeído cinâmico; Mostarda: isotiocianato; Orégano: timol;Clara ovo: Lisozima Fatores intrínsecos – Constintuíntes antimicrobianos Proteção externa dos alimentos que servem de barreira natural contra o ataque de micro-organismos. Fatores intrínsecos – Estruturas biológicas Fatores extrínsecos São fatores controlados pelo homem com o objetivo de evitar o desenvolvimento microbiológico. 1.Temperatura 2.Umidade Relativa 3.Presença de gases Fatores extrínsecos – Temperatura Cada espécie ou grupo de micro-organismos apresenta a sua faixa ótima de temperatura para a multiplicação. • Psicrófilos: Conseguem sobreviver em temperaturas baixas (0 a 5ºC), porém desenvolvem-se até 20ºC. Ex: Pseudomonas, Flavobacterium, Yersinia enterocolytica. Classificam-se em: • Mesófilos: A maioria dos micro-organismos, especialmente os patogênicos, desenvolvem-se bem em temperaturas entre 20 e 45ºC. • Termófilos: Suportam altas temperaturas, sendo a zona de conforto entre 45 e 60 ºC. Ex: Bacillus e Clostridium. • Obs. O termo termodúrico é algumas vezes empregado para aqueles microrganismos resistentes ao calor. Todo os microrganismos termofílicos é termodúricos, mas nem todo termodúrico é termofílico. Fatores extrínsecos – Temperatura � Está diretamente relacionado com a atividade de água do alimento. �Falhas durante o armazenamento dos alimentos podem elevar a atividade de água do produto e desencadear alterações microbiológicas. Fatores extrínsecos – Umidade Relativa do Ar Alimento em equilíbrio com a atmosfera: UR Fatores extrínsecos – Umidade Relativa do Ar Fatores extrínsecos – Umidade Relativa do Ar Modificações da atmosfera gasosa pode retardar a deterioração da superfície do alimento, sem modificar a UR. �Oxigênio - O2 � A presença favorece os micro-organismos aeróbios e facultativos. A ausência os micro- organismos anaeróbios e facultativos. �Mantém a cor natural dos produtos frescos, ex.: carne. Fatores extrínsecos – Composição gasosa Fatores extrínsecos – Composição gasosa Dióxido de carbono – CO2 : Inibe crescimento de bactérias aeróbicas e bolores; Nitrogênio – N2 Usado para excluir o ar no interior da embalagem, especialmente o O2 . Combinação dos fatores Permite a preservação de uma série de produtos perecíveis à temperatura ambiente. Também conhecida como Teoria dos Obstáculos. Combinação dos fatores
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