Microbiologia de alimentos

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Microbiologia de alimentos
Fatores intrínsecos e extrínsecos relacionados ao crescimento microbiano nos alimentos
Crescimento microbiano: 
Fase lag: Fase de adaptação
Nesta fase os microrganismos não revelam um aumento de número em determinações de massa, toda via, geralmente demonstram que há um aumento, reflexo de um aumento no tamanho dos indivíduos.
Fase log: Fase exponencial
Nesta fase os microrganismos se encontram na plenitude de suas capacidades, num meio cujo suprimentos de nutrientes é superior às necessidades do microrganismo.
Fase estacionária:
Nesta fase, a velocidade de crescimento dos microrganismos vai diminuindo até atingir a fase em que o número de novos microrganismos é igual ao número de microrganismos que morre. 
OBS.: As causas dessa parada de crescimento podem ser devido ao acúmulo de metabólitos tóxicos, o esgotamento de nutrientes ou de O2.
Fase de morte celular: 
Nesta fase, a quantidade de microrganismos que morre torna-se progressivamente superior àquela dos que surgem.    
Fatores que influenciam na multiplicação microbiana: 
A capacidade de sobrevivência ou de multiplicação dos microrganismos que estão presentes nos alimentos depende de uma série de fatores intrínsecos e extrínsecos. 
Fatores intrínsecos:
Atividade de água (Aa): 
É a quantidade de água disponível para o crescimento microbiano ou reações bioquímicas. 
É a relação existente entre a pressão parcial de vapor de água do alimento (P) e a pressão parcial de vapor de água pura (PO), a uma dada temperatura: 
 Aa= P/Po 
Os microrganismos necessitam de água livre para realizar suas atividades metabólicas. 
A presença de solutos (açúcar, sal e outras substâncias) provocam a redução do valor de Aa e, consequentemente, prolonga a fase lag (fase de adaptação dos microrganismos) e diminui a velocidade de multiplicação do tamanho da população microbiana final. Com isso, a adição de solutos é um método de conservação. 
Em geral, bactérias requerem Aa mais alta que os fungos.
Gram-negativas são mais exigentes que as gram-positivas em relação à Aa necessária. 
Os valores de Aa variam de 0 a 1. 
Quanto os fatores extrínsecos e intrínsecos (que são interdependentes) provocam um afastamento das condições ótimas para a multiplicação de determinado microrganismo, mais alto será o valor de Aa necessária. 
Aa mínima para multiplicação de microrganismos importantes em alimentos: 
 
 
Potencial oxi-redução (Eh): 
Facilidade com que determinado substrato ganha ou perde elétron. 
O elétron é negativo, por isso, ao perder elétrons o elemento fica oxidado e ao ganhar elétrons este fica reduzido.
+ oxidado - maior potencial de oxi-redução. 
+ reduzido - menor potencial de oxi-redução.
Microrganismos aeróbicos (A maioria dos bolores, leveduras oxidativas e muitas bactérias, principalmente as deterioradoras de alimentos)= Eh positivo
Microrganismos anaeróbicos (algumas bactérias patogênicas e deteriorantes)= Eh negativo (normalmente inferiores a -150 mV). 
Composição química: 
Nutrientes que precisam estar disponíveis para que seja possível a multiplicação microbiana: 
Água. 
Fonte de energia: Açúcar, álcool, aminoácido, amido, celulose, gordura.
Fonte de nitrogênio: Aminoácidos, peptídeos, proteínas.
Vitaminas: Complexo B, Biotina (B7), Ácido pantotênico (B5). 
Sais minerais: Sódio, potássio, cálcio, magnésio, ferro, cobre, manganês, fósforo, zinco, enxofre, cobalto e molibdênio.
pH:
Capaz de determinar o crescimento, sobrevivência ou destruição dos microrganismos. 
pH 6,5 – 7,5 é o mais favorável para a maioria dos microrganismos. 
Bactérias podem ser: 
Neutrófilas: Vivem em pH neutro (7). 
Acidófilas: Vivem em pH ácidos (<7).
Alcalinófilas: Vivem em pH alcalinos (>7). 
Valores de pH para multiplicação de alguns microrganismos:
Bactérias: até pH 4,0. 
Fungos: pH na faixa de 2,0 a 8,0. 
Leveduras: pH entre 4,0 e 4,5.
OBS.: As carnes provenientes de animais fadigados deterioram-se mais rapidamente do que a carne obtida de animais descansados, pois o pH da carne obtida de animais fatigados é mais alto que aquele observado nas carnes dos animais descansado. Após a morte, o glicogênio de reserva é transformado em ácido lático, abaixando o pH inicial do músculo de cerca de 7,4 para cerca de 5,6. O estresse pelo qual o animal é submetido antes do abate provoca a metabolização do glicogênio antes da sua morte, reduzindo a quantidade de ácido lático que pode ser produzida após a morte do animal, resultando em uma carne com pH mais elevado. 
Subdivisões de alimentos e seus respectivos microrganismos que são mais sujeitos à multiplicação: 
Alimentos pouco ácidos (pH superior a 4,5): condições para o desenvolvimento da maioria das bactérias inclusive as patogênicas, bolores e leveduras. 
Alimentos ácidos (pH entre 4,0 – 4,5): bactérias láticas e algumas formas esporuladas do gênero Bacillus e Clostridium. 
Alimentos muito ácidos (pH inferior a 4,0): bolores e leveduras além de bactérias lácteas e acéticas. 
Fatores Antimicrobianos naturais: 
Constituintes antimicrobianos naturalmente presentes nos alimentos com capacidade de retardar ou inibir a multiplicação microbiana.
Ex.: Eugenol - cravo e canela; Timol e carvacrol – orégano; Lisozina – ovo; Alicina – alho. 
Entre os fatores microbianos naturais devem ser incluídas as estruturas biológicas (cascas das nozes, frutas e ovos, pele dos animais e película das sementes, por exemplo) que funcionam como barreiras mecânicas para a penetração de microrganismos. 
Interações entre microrganismos:
Um determinado microrganismo ao se multiplicar em um alimento, produz metabólitos que podem afetar a capacidade de sobrevivência e de multiplicação de outros microrganismos presentes nesse alimento.
Bactérias produtoras de ácido lático podem alterar o pH do alimento de tal forma que o torna ácido demais para o crescimento de outros microrganismos. Da mesma forma que a formação de compostos alcalinos, como aminas, formados por ação de descarboxilases produzidas por muitos microrganismos, resulta no aumento do pH do alimento, tornando-o propício para proliferação daquelas bactérias anteriormente inibidas pelo pH ácido. 
Bacteriocinas = peptídeos antimicrobianos com atividade bactericida.