Microbiologia dos Alimentos

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Microbiologia dos Alimentos
► Efeitos benéficos e prejudiciais:
- Os números e tipos de microrganismos presentes no alimento 
refletem a qualidade e a segurança do alimento.
- Alguns podem causar deterioração do alimento.
- Alguns podem ser impedidos, removidos, inibidos ou mortos para 
prevenir a deterioração do alimento. 
- Alguns podem causar intoxicação alimentar ou infecções transmitidas 
por alimentos.
- Alguns podem produzir alimentos por fermentação.
- Alguns podem ser produzidos em grande quantidade como alimento 
ou suplemento alimentar.
- Microrganismos contaminantes criam problemas para a indústria de 
alimentos à medida que mais produtos “prontos para consumo” e fast-
food tornam-se disponíveis.
A Importância dos Microrganismos em Alimentos
► Questões:
1) Qual é a relação entre microrganismos e a qualidade 
do produto alimentício?
2) Citar exemplos das atividades microbianas que são 
indesejáveis para a indústria de alimentos.
3) Citar exemplos das atividades microbianas que são 
úteis para a indústria de alimentos. 
A Importância dos Microrganismos em Alimentos
Composição microbiana dos alimentos
► Carnes:
o Corte e manuseio - bactérias proteolíticas, lipolíticas, fungos e ocasionalmente patógenos 
(Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus).
o Carcaça de animais sadios mantidas em ambientes refrigerados – baixo nível de contaminação 
microbiana (contagem microbiana – 100 a 100.000/g)
o Carne fresca cortada – contaminada em sua superfície por microrganismos do ambiente.
o ► Leite:
o Microbiota característica do ambiente
o Bactérias do ácido lático, leveduras, coliformes, Pseudomonas
o
o Patógenos: Staphylococcus (mastite), Mycobacterium, Brucella, Salmonella, Coxiella
• Microbiota própria
• Adquirida com o processo/manuseio
Composição microbiana dos alimentos
► Frutos e vegetais:
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
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
Controle dos microrganismos em alimentos
• 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
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
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
Redução da atividade água (Aa) 
Valores mínimos de Aa que permiteem a multiplicação 
de microrganismos
Grupo de microrganismos Valor mínimo de Aa
Maioria das bactérias 0,91
Maioria das leveduras 0,88
Maioria dos mofos 0,80
Bactérias halofílicas 0,75
Fungos xerofílicos 0,65
Leveduras osmofílicas 0,60
Bactérias halofílicas – bactérias que necessitam de uma concentração 
mínima de sal para crescerem.
Fungos xerofílicos – capazes de se multiplicar em alimentos com 
baixa atividade de água.
Leveduras osmofílicas – capazes de se desenvolver em ambientes de 
alta pressão osmótica. 
Atividade de água e crescimento de microrganismos em alimentos
Valor de Awa Microrganismos geralmente Alimentos que apresentam
inibidos nesse valor esses valores de Aa
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
Acidificação
Nos alimentos fermentados, as bactérias não se desenvolvem bem
em pH abaixo de 4 – processo autolimitante.
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
Irradiação
44 KGrays na esterilização de produtos cárneos servidos em vôosespaciais (NASA)
4,4 KGrays para hambúgueres normais
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.
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
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
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.
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.