Introdução á Microbiologia dos Alimentos part 1

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Microbiologia dos Alimentos 
 
 Alimentos 
 ► meio adequado para o crescimento microbiano 
 
 - deterioração (“prontos para consumo” - aumento dos custos) 
 - disseminação de infecções 
 - intoxicações 
 - produção de alimentos 
 - conservação de alimentos 
 1. Introdução 
 2. Composição microbiana dos alimentos 
► Frutos: 
 Leveduras na casca das uvas - fermentação para fabricação do vinho 
 pH 2,3-5,0 - baixa incidência de bactérias 
 
► Carnes: 
 Corte e manuseio - bactérias proteolíticas, lipolíticas, fungos e ocasionalmente patógenos 
(Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus) 
 
► Leite: 
 Microbiota característica do ambiente 
 Bactérias do ácido lático, leveduras, coliformes, Pseudomonas 
 
 Patógenos: Staphylococcus (mastite), Mycobacterium, Brucella, Salmonella, Coxiella 
• Microbiota própria 
• Adquirida com o processo/manuseio 
Deterioração: 
► Qualquer alteração na aparência, odor, sabor decorrentes da atividade metabólica dos 
microrganismos 
 
 
O tipo de deterioração depende: 
 
 - tipo de alimento 
 
 - microrganismo envolvido (bactérias entéricas raramente deterioram frutos) 
 
 - número de microrganismos presentes 
 
 3. Microrganismos e a deterioração de alimentos 
► Ranço: 
Alimentos ricos em gordura 
Microrganismos lipolíticos, principalmente bactérias 
Quebra das gorduras ácidos graxos glicerol 
 
► Putrefação: 
Alimentos ricos em proteínas (p.ex. carnes) 
Bactérias proteolíticas 
Proteínas putrescina, cadaverina, H2S, NH3 
 
► Azedamento (fermentação) e coagulação: 
Leite 
Bactérias do ácido lático 
Lactose ácido lático + outros ácidos 
 Principais processos de deterioração de alimentos 
Inibir o crescimento microbiano 
 
► preservar a qualidade 
 4. Controle dos microrganismos em alimentos 
• O crescimento segue o padrão geral: fase lag, exponencial ... 
• Depende de condições como temperatura e valor nutritivo do alimento 
• Somente quando a concentração atingir certo nível a deterioração pode 
ser observada 
 
► Forma mais comum de conservação 
Refrigeração (4 a 10 ºC): inibição das reações enzimáticas, 
levando à paralisação do crescimento microbiano 
 
- Crescem os psicrotolerantes 
Congelamento (-20 ºC): água congelada não está disponível 
 para o metabolismo. Formação de cristais de gelo que 
danificam a membrana 
- Pode haver crescimento em bolsas de água não congelada 
4.1 Frio 
 Processos de preservação 
► Pasteurização 
 
 63 ºC por 30 min (LTLT: low temperature long time) 
 
 72 ºC por 15 s (HTST: high temperature short time) 
 
O tempo e temperatura, estão definidos para eliminação da Coxiella 
burnetti (patógeno mais resistente – 61,6 °C) 
 
 
► Esterilização 
 
 UHT (ultra-high temperature): 150 ºC por até 3 s 
 sistemas contínuos 
 elimina o gosto de leite cozido 
4.2 Calor 
►Secagem: sol, câmaras secagem, liofilização 
 
 alimentos perdem água, provocando a inibição do crescimento 
 
 
►Adição de solutos (elevação da pressão osmótica) 
 
 - adição de açúcar: doces, geléias, 
 - secagem: leite condensado, frutas secas 
 - adição de sal: carnes e peixes 
 - defumação 
4.3 Redução da atividade água (Aw) 
Atividade de água e crescimento de microrganismos em alimentos 
Valor de aw Microrganismos geralmente Alimentos que apresentam 
 inibidos nesse valor esses valores de Aw 
0,95 Pseudomonas, Escherichia, Proteus Alimentos frescos altamente 
 Shigella, Klebsiella, Bacillus perecíveis e frutas, carnes, 
 Clostridium perfringens, algumas peixes e leites enlatados; 
 leveduras salsichas cozidas e pães; alimentos 
 contendo 40% de sacarose ou 
 7% de NaCl 
0,95-0,91 Salmonella, Vibrio parahaemolyticus Alguns queijos, carne curada, alguns 
 C. botulinum, Serratia, Lactobacillus sucos de frutas concentrados, 
 Pediococcus, alguns bolores, alimentos contendo 50% de 
 leveduras (Rhodotorula, Pichia) sacarose ou 12% de NaCl 
0,91-0,87 Muitas leveduras (Candida, Torulopsis Salame, Bolos, queijos secos, 
 Hansenula), Micrococcus margarian, alimentos com 65% 
 de sacarose ou 15% de NaCl 
0,87-0,80 Maioria dos bolores (Penicilium Maioria dos sucos de frutas 
 micotoxigênicos), S. aureus, concentrados, leite condensado 
 maoria das Saccharomyces, adoçado, xaropes de chocolate 
 Debaryomyces e de frutas, farinha, arroz, 
 grãos secos, bolos de frutas 
0,80-0,75 Maioria dos procariotos halofílicos Presunto, geléias, marzipan, frutos 
 Aspergillus micotoxigênicos glacês, marshmallows 
Fonte: Adaptado de Beuchat (1981) 
 ► Diminuição do pH do alimento 
 
 A maioria dos organismos deteriorantes não crescem em menos de pH 5. 
 O ácido pode ser adicionado ou produzido no processo 
 
 - ácido acético: picles 
 
 - ácido lático: leite fermentado, iogurte, chucrute 
 
 
4.4 Acidificação 
Nos alimentos fermentados, as bactérias não se desenvolvem bem 
em pH abaixo de 4 – processo autolimitante. 
4.5 Enlatamento 
- Nicholas Appert funda em 1802 a primeira fábrica de conservas e recebeu o 
prêmio de Napoleão. 
 
►Altas temperaturas aplicadas a alimentos hermeticamente fechados em latas 
 
 - Temperatura inadequada: problemas com os termofílicos anaeróbios 
 
 - Deteriorações mais comuns em enlatados: 
 - azedamento: Bacillus stearothermophillus, B. coagulans, Lactobacillus spp. 
 - produção de gás: leveduras, lactobacilos, clostrídios 
Um pouco de história: 
Em 1795 o governo de Napoleão Bonaparte ofereceu um 
prêmio de 12 mil francos a quem inventasse um novo método 
de preservação de alimentos para o exército. 
Radiação ionizante: raios gama (cobalto 60) 
▪ sem radiação residual e sem afetar a qualidade 
Atualmente, nos EUA, aves e hambúrgueres estão sendo irradiados para 
controlar a E. coli 0157:H7 e outros patógenos entéricos 
4.6 Irradiação 
44 KGrays na esterilização de produtos cárneos servidos em vôos espaciais (NASA) 
4,4 KGrays para hambúgueres normais 
4.7 Aditivos 
 
Diversos produtos químicos são considerados 
como seguros. 
 
Alguns são utilizados há anos, sem evidência de toxicidade, outros já são 
mais controvertidos. 
 
 * inorgânicos: 
 - Óxido de etileno, NO3
-, NO2
- 
 
 * orgânicos: 
 - ácido ascórbico: laticínios, sucos 
 - benzoato de sódio: refrigerantes 
 - propionato de cálcio: pães 
 
Em combinação com o ácido ascórbico (Vitamina C), o benzoato de sódio pode 
formar o benzeno, que é cancerígeno. 
5. Microrganismos na produção de alimentos 
Alimentos preparados com o uso de microrganismos 
Alimento Matéria prima Principal Microrganismo Grupo 
Picles Pepinos Lactobacillus spp. 
Pediococcus spp. 
Bacilos, Gram + 
Cococ, Gram + 
Leite fermentado Leite L. acidophilus Bacilos, Gram + 
Pão Farinha Saccharomyces cerevisiae Levedura 
Ricota Leite pasteurizado L. bulgaricus Bacilos, Gram + 
Koumiss Leite de égua L. bulgaricus 
Torula, Mycoderma 
Bacilos, Gram + 
Leveduras 
Kefir Leite fresco, 
 
Streptococcus spp. 
Lactobacillus spp. 
Leuconostoc 
Acetobacter 
Cocos, Gram + 
Bacilos, Gram + 
Cocos, Gram + 
Bacilos, Gram - 
Iogurte Leite pasteurizado L. bulgaricus 
S. thermophilus 
Bacilos, Gram + 
Cocos, Gram + 
Shoyu Arroz, Soja L. delbrueckii 
Aspergillus oryzae 
Sacharomyces rouxii 
Bacilos, Gram + 
Fungo filamentoso 
Levedura 
Queijos Leite S. lactis 
S. cremoris 
L. citrovorum 
L. dextranicum 
Outros microrganismos 
Cocos, Gram +Cocos, Gram + 
Bacilos, Gram + 
Bacilos, Gram + 
Fungos 
Cerveja Grãos de cereais Saccharomyces spp. Leveduras 
Vinho Suco de uva Saccharomyces cerevisiae 
Sacch. champagnii 
Leveduras 
Salames e salsichas 
curadas 
Porco/Gado Pediococcus cerevisiae Cocos, Gram + 
Presunto curado Porco Aspergillus, Penicillium Fungos 
Iogurte 
Lactococcus thermophillus 
Lactobacillus bulgaricus 
 
Sabor: diacetil, acetaldeído 
Queijos 
Lactococcus lactis 
Lactococcus cremoris 
Lactobacillus citrovorum 
Lactobacillus dextranicum 
 
Outros: fungos 
Creme de Leite 
Streptococcus cremoris, S. diacetylactis: ácido – coagulação 
Leuconostoc cremoris: voláteis – sabor e aroma 
 
Manteiga: mesmos microrganismos 
Saccharomyces cerevisiae 
Kefir: alimento à base de leite preparado por microrganismos 
- Originário do Cáucaso, “um presente de Alá” 
Lactobacilli 
 
Lactobacillus alactosus 
L. brevis 
L. casei subsp. casei 
L. casei subsp. pseudoplantarum 
L. casei subsp. rhamnosus 
L. casei subsp. tolerans 
L. coryneformis subsp. torquens 
L. fructosus 
L. hilgardii 
L. homohiochi 
L. plantarum 
L. pseudoplantarum 
L. yamanashiensis 
Streptococci/Lactococci 
 
Streptococcus cremoris 
Str. faecalis 
Str. lactis 
Leuconostoc mesenteroides 
Pediococcus damnosus 
Leveduras 
Saccharomyces cerevisiae 
S. florentinus 
S. pretoriensis 
Candida valida 
C. lambica 
Kloeckera apiculata 
Hansenula yalbensis 
Bebida tradicional de nômades criadores de 
rebanhos das estepes russas. 
O leite de égua dá origem a uma bebida 
saudável após uma fermentação alcóolica e 
láctica. 
A ação medicinal do koumiss é devida ao grande complexo 
de substâncias e elementos curativos que ele contém, 
tais como fermentos, microelementos, antibióticos, 
vitaminas A, Bl, B2, B12, D, E, C (grande teor), álcool 
etílico, ácido lático, gás carbônico e outros. 
Koumiss 
Picles 
Lactobacillus spp. 
Pediococcus spp. 
Chucrute 
6. Doenças transmitidas por alimentos 
• Importante área emergente 
• Alimentos processados: grande 
responsabilidade para as empresas 
• Infecções e intoxicações originadas por 
uma única fonte pode afetar grande número 
de indivíduos 
Doenças de origem microbiana veiculadas por alimentos 
Categorias de doenças: 
 
 * infecções 
 - microrganismo ativo presente nos tecidos 
 - ingestão do patógeno através do alimento contaminado 
 (muitos desses agentes também são transmitidos pela água) 
 
 * intoxicações 
 - microrganismo ativo ausente nos tecidos 
 - ingestão da toxina bioativa pré-formada 
 
6.1 Infecções 
a. Gastroenterites 
 Bacillus cereus: toxina liberada no trato intestinal 
 
 Infecção que atinge o sistema gastrointestinal ocasionando diarréias, 
cólicas intestinais e vômitos. 
 - decréscimo na absorção de fluidos 
 - aumento da secreção de fluidos do sangue para o intestino 
 
 Vegetais crus, carnes, leite e derivados, farinhas contendo esporos 
b. Salmoneloses 
 Salmonella thyphimurium: espécie mais comum, presente 
 no intestino dos animais e esgotos. 
 S. typhi: febre tifóide 
 
 Carnes, salsichas, aves, ovos, leite e laticínios, 
 produtos à base de ovos crús 
 
 Contaminação: manuseio por indivíduos portadores, 
 água contaminada 
Maria Tifóide 
"I can cook" 
c. Escherichia coli patogênicas 
 Escherichia coli enterotóxica (linhagens ETEC), produtora de enterotoxinas 
potentes 
 - verotoxina:diarréia hemorrágica e insuficiência renal. 
 Linhagem E. coli O157:H7 produz grande quantidade da toxina 
 
 Alimentos crús ou mal cozidos, particularmente carnes moídas processadas 
em grande escala, água. 
 
d. Campilobacteriose 
 Campylobacter jejuni e C. fetus 
 Bastonetes Gram negativos, microaerófilos, principais 
 responsáveis por diarréias bacterianas em crianças 
 
 - C. fetus: abortos em bovinos e ovinos 
 
 Aves, porco, mariscos crús 
 - todas as carcaças de frango e peru contêm C. jejuni 
d. Listeriose 
 Listeria monocytogenes – presente em todos os ambientes 
 - Bastonetes ácido tolerantes, psicrotolerantes e halotolerantes 
 - Pessoas imonocomprometidas: septicemia, meningite, encefalite, infecção 
 intra-uterina 
 
 Carne, laticínios, produtos frescos 
 Contaminação: solo, água 
 
e. Hepatite A 
 Picornavírus (RNA vírus) 
 - Inflamação e necrose do fígado 
 
 Frutos do mar coletados em águas poluídas, leite 
 Contaminação: contaminação fecal da água ou alimento 
 
 
a. Intoxicação por estafilococos 
 Staphylococcus aureus – intoxicação bastante comum (gastroenterites) 
 
 Cremes, doces recheados, carnes, pudins, saladas com maionese 
 
 Contaminação do alimento: pelo manipulador, seguida pela multiplicação da bactéria 
no alimento não refrigerado e produção de enterotoxinas (7 tipos) termoestáveis. 
 
b. Intoxicação por clostrídios 
 Clostridium perfringens: bactéria anaeróbia, produtora de endósporos 
 
 Carnes, aves e peixes, crús ou cozidos 
 
 Toxinas: enterotoxina produzida quando a bactéria esporula no intestino, após ser 
 ingerida com o alimento. 
 Sintomas: alteração da permeabilidade das células epiteliais do intestino, produzindo 
 sintomas de gastroenterites. 
6.2 Intoxicações 
 Clostridium botulinum: bactéria anaeróbia, produtora de endósporos 
 (botulus, do latim, salsicha) 
 
 Carnes, vegetais enlatados, peixes fermentados, alimentos embutidos, batatas 
 assadas, ... 
 
 Toxinas: exotoxina (proteína sensível ao calor, 80 ºC/10 min) geralmente fatal. 
 - 1 g mataria 30 bilhões de ratos. 
 
Botulismo 
Sintomas: a toxina liga-se às membranas pré-
sinápticas nos neurônios motores na junção 
neuro-muscular, bloqueando a liberação de 
acetilcolina, impedindo a contração do músculo.