Deterioracao microbiana

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Alteração e deterioração microbiana
Alimento deteriorado: aquele que sofre alterações em sua composição ou suas propriedades sensoriais, que o tornam indesejável para o consumo.
Alimento
Alimento fermentado
Alimento deteriorado
Alteração deterioradora
Alteração benéfica
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Metabolismo microbiano e alimentos
Os microrganismos metabolizam compostos dos alimentos como fonte de energia e de unidades para síntese de seus próprios compostos orgânicos.
Substratos:
Carboidratos
Proteínas
Lipídeos
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Carboidratos
Carboidratos
com O2
CO2 e H2O
Produtos variados e intermediários
sem O2
microrganismos aeróbios e facultativos
microrganismos anaeróbios e facultativos
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Monossacarídeos
Fermentação:
monossacarídeos  ácido pirúvico  produtos variados
microrganismo 
condições nutricionais
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Via de Embden-Meyerhof
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Fermentação Lática
Bactérias láticas (BAL)
Bastonetes ou cocos Gram-positivos
Catalase negativos
Não formadores de esporos
Produzem ácido lático como principal metabólito
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Bactérias láticas
Bactérias láticas homofermentativas (homoláticas)
O acido lático é o único ou principal produto da fermentação
Bactérias láticas heterofermentativas (heteroláticas)
Produzem a mesma quantidade molar de lactato, CO2 e etanol
São mais importantes do que as homoláticas na produção de componentes de aroma (acetaldeído, diacetil, etc)
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Bactérias láticas
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Bactérias láticas
Streptococcus
homoláticas
produção de queijos e iogurtes (S. salivarius subs. thermophilus)
Carnobacterium
heteroláticas
carnes de peixe, frango, carnes a vácuo e similares
Lactococcus
homoláticas
starter na produção de queijos e manteiga (L. lactis subs. lactis e cremoris)
deterioração de leite cru (L. lactis subs. lactis)
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Bactérias láticas
Pediococcus
homoláticas
crescimento em salmoura (até 10% NaCl)
deterioração vegetais em salmoura e bebidas alcoólicas
Leuconostoc
heteroláticas
produção de diacetil etc (aromatizantes)
crescimento em salmoura (produção de churcrute)
crescimento em altos teores de açúcares (deterioração)
boa produção de gás (CO2): olhaduras em queijos, fermentação de xaropes, etc
produção de gomas (dextrana)
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Bactérias láticas
Lactobacillus
microaerófilos ou anaeróbios
fastidiosos
produção de laticínios e vegetais fermentados
deterioração de vinhos e cervejas
maioria termorresistente
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leveduras (Saccharomyces) e Zymomonas (bactéria)
produção de bebidas alcoólicas, panificação, etc
deterioração de frutas e produtos vegetais, açúcar, maionese, laticínios, mel, sucos, bebidas alcoólicas, etc
Fermentação Alcoólica
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fermentação da maioria das Enterobacteriaceae
alguns gêneros produzem H2 (Escherichia, Salmonella, Proteus), em pH abaixo de 6,0
Fermentação Ácido Mista ou Fórmica
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ocorre em Enterobacteriaceae
produção de ácidos reduzida e acúmulo de compostos neutros (acetoína)
Serratia, Enterobacter, Bacillus
Fermentação Butanodióica
Redução
Diacetil
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produção principalmente de ácido butírico
anaeróbios estritos (Clostridium)
C. pasteurianus e C. butyricum deterioram alimentos ácidos ou de média acidez enlatados (termoprocessados), com produção de CO2 e H2 (estufamento)
Fermentação Butírica
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produção de ácidos propiônico, acético e succínico e CO2
Propionibacterium 
desejável no queijo suíço: aroma, sabor e orifícios
Fermentação Propiônica
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Amido  alguns fungos filamentosos e bactérias (Bacillus, etc)
Celulose  alguns fungos filamentosos e poucas bactérias (Clostridium, etc)
Pectinas  Erwinia (podridão mole  enzimas pectinolíticas)
Polissacarídeos
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Fermentação Acética
glicose etanol ácido acético
Acetobacter e Gluconobacter
crescimento em pH baixo (5,0)
produção de vinagres
deterioração de sucos e bebidas alcoólicos e alimentos ácidos
fermentação alcoólica
fermentação acética
CO2 + H2O
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proteínas peptídeos aminoácidos
Clostridium, Bacillus, Pseudomonas
Putrefação:
Proteínas
proteinases
peptidases
aminoácidos, nucleotídeos, etc
aroma (aminas, mercaptanas)
 pH
amolecimento
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Tipos de degradação de aminoácidos:
Desaminação oxidativa
NH3 , ácido acético e CO2
Descarboxilação
aminas voláteis (histamina, cadaverina, putrescina)
Produção de H2S (“ovo podre”)
aminoácidos sulfurados
enlatados  Desulfotomaculum nigrificans 
Proteínas
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Rancificação hidrolítica ou enzimática:
triglicerídeos ácidos graxos voláteis e glicerol
outros produtos: cetonas, aldeídos e ácidos (oxidação-oxidases)
alimentos gordurosos que contem água (manteiga, creme de leite, etc)
Pseudomonas, fungos filamentosos (Penicillium roquefortii, Rhizopus oligospiorus, etc) e leveduras (Candida lypolitica, etc)
Lipídeos
hidrólise
lipases
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Viscosidade
limosidade superficial ou viscosidade em líquido
produção de dextranas e outros polímeros de açúcar
Pseudomonas, Leuconostoc, Bacillus, etc
Coloração
pigmentos lipossolúveis  células
pigmentos hidrossolúveis  células e meio aquoso
Serratia, Halobacterium, Pseudomonas, etc
Outros tipos de alteração
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Deterioração microbiana
Leite e derivados
Fontes de contaminação
Ordenha e equipamentos no transporte, processamento e armazenamento
Sabores e odores
Ácido: fermentação lática, fermentação butílica, etc
Amargo: proteólise (peptídeos)
Ranço: oxidação ou hidrólise de gorduras
Caramelo ou queimado: Lactobacillus lactis maltigenes
Estábulo: Enterobacter
Batata: Pseudomonas
Peixe: Aeromonas hydrophila
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Deterioração microbiana
Leite e derivados
Cor
Azul: Pseudomonas syncyanea
Amarela: Pseudomonas syncyanea (creme) e Flavobacterium
Vermelha: Serratia marcescens e Micrococcus roseus
Rancificação (odor e sabor)
Pseudomonas
Alcaligenes
Bacillus
Proteus
Clostridium
Bolores e leveduras
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Deterioração microbiana
Leite e derivados
Viscosidade
Superficial: Alcaligenes viscolatis
Dispersa: Enterobacter spp, Klebsiella oxytoca, Lactococcus lactis, Lactobacillus spp
Gás (fermentação)
Leite cru: coliformes
Leite pasteurizado: Bacillus e Clostridium
Queijos: bactérias propiônicas
Leite condensado: bolores e leveduras
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Deterioração microbiana
1. Carnes e derivados em Aerobiose
Limosidade
Alta aw e refrigeração: Pseudomonas e Alcaligenes
Baixa aw e refrigeração: micrococos, leveduras e bolores (menores aw)
Temperatura ambiente: micrococos e outros mesofilos
Pigmentos da carne
Verde, marrom ou cinza: H2S, peróxidos e outros oxidantes bacterianos
Esverdeamente em carnes processadas:
H2O2 (carnes curadas embaladas a vácuo – Lactobacillus viridescens, Leuconostoc, Enterococcus e outros Lactobacillus)
H2S (carnes frescas embaladas a vácuo e pH > 6 – Pseudomonas spp, Shewanella putrefaciens, Lactobacillus sake)
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Deterioração microbiana
1. Carnes e derivados em Aerobiose
Rancificação
microrganismos não são os principais agentes da rancidez da carne
microrganismos lipolíticos na carne: Pseudomonas e outros G-, Bacillus, bolores e leveduras
ácidos graxos livres (hidrólise) e peróxidos (oxidação) tem efeito inibitório para muitos microrganismos
Fluorescência (Photobacterium, etc)
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Deterioração microbiana
1. Carnes e derivados em Aerobiose
Cor
Serratia marcescens (vermelho), P. syncyanea (azul)
Leveduras (branco, creme, rosa, marrom)
Bolores (pontos brancos ou verdes - Penicillium)
Odores e sabores
Ácidos voláteis (fórmico, acético, butírico e propiônico)
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Deterioração microbiana
2. Carnes e derivados em Anaerobiose
Acidificação
Ácidos orgânicos (fórmico, acético, propiônico) da degradação bacteriana
Putrefação
H2S, indol, escatol, putrescina, cadaverina, outros : Clostridium, etc
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Deterioração microbiana
2. Carnes e derivados em Anaerobiose
Odores e sabores
Derivados da acidificação ou putrefação
Carnes Curadas
Nitrito-nitrato: inibem anaeróbios, mas favorecem G-, leveduras e bolores
Defeitos:
Limosidade (bactérias láticas, Micrococcus e leveduras)
Emboloramento
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Deterioração microbiana
Frangos
Fonte: conteúdo intestinal
Limosidade, odores
10oC: Pseudomonas e leveduras
> 10oC: Alcaligenes e Flavobacterium
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Deterioração microbiana
Ovos
Fatores de proteção:
Casca e cutícula; membranas internas
Clara (pH 9-10; baixa disponibilidade de compostos nitrogenados)
Pontos verdes na clara: Pseudomonas fluorescens
Mudanças na cor e desintegração da gema: Pseudomonas, Acinetobacter, Alcaligenes e alguns coliformes
Pontos negros e desintegração da gema: Proteus, Pseudomonas e Aeromonas
Odores: ausência, frutado, pútrido (H2S)
Bolores: deterioração superficial ou interna (casca)
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Deterioração microbiana
Enlatados
Alimentos de baixa acidez (>4,5)
Termófilas Flat sour
B. stearothermophilus e B. coagulans (termófilos)
alimento ácido e sem gás
T.A. (anaeróbias termófilas)
CO2 e H2  abaulamento; alimento ácido e aroma de queijo (butírico)
Clostridium termosaccharolyticum
Sulfídricas 
H2S s/ abaulamento; escurecimento; aroma “ovo podre”
Desulfotomaculum nigrificans (esporos de baixa resistência térmica)
 Mesófilas esporuladas (PA 3679 = putrefativos anaeróbios)
estufamento; putrefação (proteólise)
Clostridium, Bacillus
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Deterioração microbiana
Enlatados
Alimentos ácidos (4,0-4,5)
Flat sour
s/ estufamento; alimento com pH e aroma alterados
B. coagulans e outros
Anaeróbios butíricos
estufamento; odor butírico; pH reduzido
Clostridium pasteurianum
Não esporuladas
Lactobacillus, Leuconostoc
Estufamento; odor ácido
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Deterioração microbiana
Enlatados
Alimentos altamente ácidos (<4,0)
Lactobacillus, Leuconostoc
Fungos (Byssochlamys) e leveduras
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Deterioração microbiana
Produtos de origem vegetal
Podridão mole: Erwinia, Pseudomonas, Botrytis, Clostridium, Bacillus  enzimas pectinolíticas
Sucos de frutas e vegetais: fermentações e limosidade
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Deterioração microbiana
Cereais / Produtos de panificação
Grãos: Bacillus e bolores (micotoxinas)
Pães e bolos: rope  Bacillus subtillis
Açúcares e doces
Bacillus, Clostridium e leveduras osmofilicas
Dextranas: Leuconostoc mesenteroides