Fatores que afetam desenvolvimento microbiano 2

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15/02/2016
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FATORES QUE AFETAM A 
MULTIPLICAÇÃO DOS 
MICRORGANISMOS 
• Velocidade de multiplicação  condições do 
substrato (alimento) e do meio que os cerca;
• Favoráveis  maior velocidade;
• Limitações  reduzem velocidade;
Fatores que influenciam a multiplicação dos MO nos 
alimentos  intrínsecos e extrínsecos;
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Fatores intrínsecos
• Características inerentes ao alimento que podem 
funcionar como barreiras ou facilitadoras para 
contaminações microbianas e o seu 
desenvolvimento.
• Principais são: pH, Aa, potencial de oxirredução, 
conteúdo de nutrientes, constituintes 
antimicrobianos, estruturas biológicas e microbiota 
competitiva do alimento.
pH
• [H+] de um alimento/solução;
• Ácido – básico;
• 0 – 14
• pH 7
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• Maioria dos alimentos – pH 5,0 a 
6,5  carne, pescado, alguns 
vegetais;
• pH abaixo de 5,0 – palmito, 
alcachofra e suco tomate;
• Mais ácidos – suco de limão, 
laranja, uva e vários refrigerantes
• Leite – pH 6,8;
• Poucos alimentos são alcalinos – clara pH 9,6
• Importância fundamental na limitação dos tipos de 
MO capazes de se desenvolver nos alimentos;
• Maioria se desenvolve em pH 6,6 a 7,5;
• Bactérias são mais exigentes do que fungos;
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Alimentos Faixa pH Características 
Microbiota
Alimentos
Pouco ácidos > 4,5 Variada;
Maioria das bactérias 
(incluindo as 
patogênicas), bolores 
e leveduras.
Leite, carne, 
pescados e vegetais.
Ácidos 4,0 – 4,5 Restrita para algumas 
bactérias.
Condições ótimas 
para bolores e 
leveduras.
Frutas e hortaliças.
Muito ácidos < 4,0 Bastante restrita;
Bactérias lácticas e 
acéticas, bolores e 
leveduras.
Frutas cítricas,
maças, conservas de 
azeitonas, sucos de 
frutas e refrigerantes
• pH  método de conservação;
• Alimentos fermentados  ácidos;
• Alimentos acidificados  acidificantes
• Com isso pode-se eliminar o risco de deteriorização 
ou atenuar o tratamento térmico  picles, 
chucrute, maionese, palmito, cogumelo, alcachofra 
e refrigerantes tipo cola.
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Atividade de Água (Aa)
• Água – fator individual que mais influi na alteração 
dos alimentos;
• Seu teor não é uma indicação clara da deterioração 
 conceito Aa;
• Aa  diretamente relacionada com o crescimento 
e atividade metabólica de MO e reações 
hidrolíticas;
Aa
• Indica intensidade das forças que unem a água a 
outros componentes não aquosos e, 
consequentemente, a água disponível para o 
crescimento dos MO e para que possam realizar 
diferentes reações químicas e bioquímicas.
• 0 – 1 , zero = ausência de água livre; 1* = água 
pura;
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• Mede a água disponível (água livre);
• Presença de solutos, íons e coloides podem tornar 
a molécula de água indisponível.
• À medida que Aa diminui, os solutos e íons fixam a 
água do meio e os coloides estabelecem pontes de 
hidrogênio com ela, resultando em menos água 
disponível.
• Bactérias – mais exigentes que fungos; 
desenvolvimento apenas em alta Aa;
• Alimentos com elevada Aa são muito mais 
perecíveis e com risco de multiplicação de bactéras 
patogênicas
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• Na prática o açúcar e o sal são utilizados 
tradicionalmente para conservação de certos 
alimentos.
• Alguns grupos de MO resistentes a baixa Aa
– Osmofílicos – necessitam baixa Aa, encontrada em 
produtos açucarados, para se desenvolverem; 
– Halofílicos – ambientes com elevada concentração 
salina – charque e bacalhau seco.
Alimentos com Aa superior a 0,98
• Maioria dos alimentos frescos, carne, pescado, 
leite e outras bebidas, frutas e hortaliças;
• A temp. ambiente a maioria dos MO presentes 
cresce com muita rapidez;
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• Refrigeração – prevalecem as bactérias aeróbias 
Gram-negativas, fundamentalmente pseudomonas;
• Vácuo + refrigeração – bactérias lácticas.
• Mo patogênicos – em aerobiose predominam 
espécies de Salmonella, Shigella e Escherichia coli; 
Anaerobiose  C. botulinum e C. perfrigens;
Aa 0,98 a 0,93
• Inclui: leite condensado, carnes curadas (presunto 
cozido, salsichas), pescados levemente salgados 
(<10 %sal), queijos frescos, pão e frutas em calda;
• Crescem Gram-positivas se outros fatores (pH, 
conservadores, etc.) não interferirem no 
crescimento.
• ***Staphylococcus aureus e micotoxinas;
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Aa 0,93 a 0,85
• Alimentos mais desidratados ou com grande 
concentração de solutos – embutidos maturados, 
carne defumada, queijos muito maturados e leite 
condensado.
• MO alterantes – cocos Gram-positivos, bolores e 
leveduras;
Aa entre 0,85 e 0,6
• Alimentos com Umidade Intermediária – cereais, 
farinhas, doces em massa, peixe muito salgado 
(bacalhau), nozes e amêndoas;
• MO que podem alterar  bactérias halofílicas em 
alimentos salgados e nos demais, bolores 
xerofílicos e leveduras osmofílicas.
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Aa inferior a 0,6
• Alimentos microbiologicamente estáveis como 
doces diversos, chocolate, leite em pó, mel, 
bolachas, batata frita, etc.
• Aa de 0,6 é considerada limitante para o 
desenvolvimento dos MO  alimentos 
desidratados são microbiologicamente estáveis, 
tendência para redução no número de células 
viáveis.
Microrganismos grupos Aa mínima
Maioria bactérias 0,9
Maioria leveduras 0,88
Maioria bolores 0,8
Bactérias halofílicas 0,75
Leveduras osmofílicas 0,61
Bolores xerofílicos 0,61
Bolores micotoxigênicos 0,78 – 0,9
Bactérias patogênicas 0,83 – 0,97
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Potencial Redox
Potencial Redox (O/R, Eh)
• MO podem ser caracterizados como:
– Aeróbios – Eh positivo (Presença O2) – bolores, 
leveduras oxidativas, e bactérias dos gêneros 
Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella, Micrococcus, 
e algumas espécies de Bacillus;
– Anaeróbios – requerem Eh negativo (ausência de O2 –
espécies reativas letais a alguns MO);
– Facultativos; Eh + ou -; leveduras fermentativas, 
entorobacttérias, espécies do gênero Bacillus;
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• Microaerófilos – bactérias aeróbias que se 
multiplicam melhor em condições ligeiramente 
reduzidas (ambientes com baixo Eh). Ex.: 
lactobacilos e estreptococos; espécies do gênero 
Campylobacter;
Necessidade de O2 para 
desenvolvimento
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• Potencial redox – fator controlável e utilizado na 
conservação dos alimentos;
• Determina tipos de MO que irão se desenvolver em 
determinados produtos;
• Embalagens – vácuo, atmosfera com gases inertes 
e carbonatação – controle aeróbios  queijos, 
vegetais, carnes, refrigerantes para inibir fungos 
superficiais.
• No caso dos hermeticamente 
embalados, o ambiente anaeróbio 
favorece o desenvolvimento de 
bactérias anaeróbias ou 
facultativas, esporuladas ou não 
C. botulinum;
• MO aeróbios – glicose  CO2 e 
H2O $
• MO anaeróbios – fermentações
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Composição Química
• Nutriente – usados para multiplicação dos MO;
• Devem estar disponíveis – água, fonte de energia, 
fonte de nitrogênio, vitaminas e sais minerais.
• Exigências diferentes;
• Energia – açúcares, álcoois e aa;
• Fonte nitrogênio – aa, peptídeos;
• Vitaminas e minerais  enzimas;
• Gram-positivas – mais exigentes em termos de de 
vitaminas;
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Constituintes antimicrobianos naturais
• Substância naturalmente presente nos alimentos 
 retardam ou impedem multiplicação microbiana;
• Condimentos  óleos essenciais;
– Cravo – eugenol;
– Alho – alicina;
– Aldeído cinâmico – canela;
– Frutas silvestres – ácido benzóico;
– Oregano – timol e isotimol;
– ** Conservadores – compostos químicos adicionados
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Estruturas biológicas• Barreiras mecânicas – proteção física contra MO;
– Película de frutas e hortaliças, casca de sementes ou 
nozes, casca de ovo
Microbiota do alimento
• Pode inibir certas espécies ou grupos de MO;
• Concorrência entre bactérias, leveduras e bolores 
 determina o tipo de MO que predominará e 
ocasionará alteração que lhe é característica;
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• Condições favoráveis para todos – bactérias > 
leveduras > bolores;
• Predominância leveduras – maior número inicial; 
condições que impedem desenvolvimento 
bacteriano;
• Predomínio bolores – condições desfavoráveis para 
leveduras e bactérias
• Competições entre espécies;
• Ajudam-se multuamente;
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Fatores Extrínsecos
• Relativos ao ambiente que cerca o alimento:
– Temperatura;
– Presença de gases;
– Umidade relativa do ar e irradiação;
• Potencializando contaminações iniciais/barreiras;
• Importantes – armazenamento, transporte e 
distribuição  qualidade, integridade e inocuidade;
Temperatura
• Cada espécie/grupo MO  faixa ótima de T para 
multiplicação;
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• Classificação dos MO segundo suas T ótimas de 
multiplicação
Temperatura (ºC)
Grupo Mínima Ótima Máxima
Mesófilos 5-15 30-45 35-47
Termófilos 40-45 55-75 60-90
Psicrófilos -5-+5 12-15 15-20
Psicrotróficos -5-+5 25-30 30-35
• Maior parte dos MO de interesse e importância 
para alimentos multiplica-se na faixa que vai de 5ºC 
a 60 ºC  zona de perigo;
• MO patogênicos  mesófilos (~35ºC);
• T refrigeração – retarda multiplicação maioria MO; 
exceções
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• PSICROTRÓFICO – TODO MO CAPAZ DE SE 
DESENVOLVER EM T DE REFRIGERAÇÃO 
(abaixo 10ºC), independente de sua faixa ótima de 
multiplicação.
• Bolores e leveduras – não se adaptam bem a T 
elevadas (> 35ºC);
• Crescem bem a T medianas; podem se 
desenvolver a baixas temperaturas;
• Bactérias – maioria prefere T 32ºC – 35ºC;
• Características do produto devem ser consideradas 
para a seleção da T ideal de estocagem  evitar 
desordem fisiologicas;
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Umidade Relativa 
• A umidade relativa do ar influencia 
diretamente a Aa;
• UR superior Aa  absorver umidade do 
ambiente  aumento Aa;
• UR inferior Aa  perda de água;
• Modificações na capacidade de 
multiplicaçao dos MO;
Presença de gases no meio
• A composição gasosa do ambiente que envolve um 
alimento pode determinar os tipos de MO que 
poderão nele predominar (p.ex. O2)
• Alterando-se a atmosfera gasosa é possível 
retardar a deterioração da superfície de um 
alimento;
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• Atmosferas modificadas – O2 é total ou 
parcialmente substituído por outros gases 
recursos tecnológicos para aumentar a vida útil 
dos alimentos (combinações O2, N e CO2, vácuo)
Combinação dos parâmetros 
intrínsecos e extrínsecos
• Situações desfavoráveis aos MO  estabilidade 
ao alimento;
• Mais comuns:
– modificação pH;
– modificação temperatura (preparo);
– Redução Aa (sal, açúcar, secagem);
– Conservadores;
– Atmosfera controlada;
– Redução carga microbiana inicial
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• Ação conjunta de vários fatores.
• Produtos estáveis à TA.
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• Referências
FRANCO, B. D. G.; LANDGRAF, M. Microbiologia 
dos Alimentos. São Paulo: Atheneu, 2008.
GAVA, A. J.; SILVA, C. A. B.; FRIAS, J. R. G. 
Tecnologia de alimentos: princípios e aplicações. 
São Paulo: Nobel, 2008.
JAY, J. M. Microbiologia de alimentos. 6.ed. Porto 
Alegre: Artmed, 2005.