Aula 2 Fatores intrinsicos e extrinsecos que afetam o crescimento microbiano

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Prof. Dr. Alexandre R. Coelho
FATORES INTRÍNSECOS E EXTRÍNSECOS 
NO CRESCIMENTO DE MICRO-ORGANISMOS
 
 
Fatores intrínsecos: 
Relacionados com as características próprias do alimento
1. Atividade de água – Aa ou Aw;
2. Acidez ou pH;
3. Potencial de oxi-redução – Eh;
4. Composição química;
5. Fatores antimicrobianos naturais;
6. Interações entre micro-organismos.
1 - ATIVIDADE DE ÁGUA (Aa ou Aw)
Parâmetro que mede a disponibilidade de água no alimento.
Se a água no alimento estiver ligada 
a macromoléculas, não estará disponível para reações químicas,
 nem para os micro-organismos. 
Os micro-organismos necessitam de água disponível para 
suas a�vidades metabólicas.
 
 
1 - ATIVIDADE DE ÁGUA
Relação entre a pressão parcial de vapor da água contida em um 
alimento (P) e a pressão de vapor da água pura (P0) a uma dada 
temperatura. 
Aa = P / P0
Aa varia de 0 a 1. 
Aa da água pura = 1.
Em alimentos será sempre < 1. 
Alimentos frescos Aa > 0,95.
Valor de Aa limitante (mínima)
para o crescimento de micro-organismos = 0,60.
1 - ATIVIDADE DE ÁGUA
 
 
Grupo Aw mín.
Bactérias deterioradoras 0,91
Leveduras deterioradoras 0,88
Bolores 0,80
Bactérias halofílicas 0,75
Bolores xerofílicos 0,65
Leveduras osmofílicas 0,61
Alimento Aw
Frutas frescas e vegetais > 0,97
Aves e pescado frescos > 0,98
Carnes frescas > 0,95
Ovos 0,97
Pão 0,95 a 0,96
Queijos (maioria) 0,91 a 0,99
Queijo parmesão 0,68 a 0,76
Geleia 0,75 a 0,80
Frutas secas 0,51 a 0,89
Cereais 0,10 a 0,20
ATIVIDADE DE ÁGUA
↓Aw 
↑Fase lag (latente)
↓Velocidade de multiplicação 
↓População microbiana final
ATIVIDADE DE ÁGUA
 
 
ATIVIDADE DE ÁGUA
A Atividade de água pode ser reduzida por meio de:
- Adição de soluto: sal, açúcar
- Remoção da água: desidratação
RELAÇÃO ENTRE A CONCENTRAÇÃO SALINA E 
A ATIVIDADE DE ÁGUA
 
 
 ACIDEZ / pH 
pH em torno da neutralidade - 6,5 a 7,5 - é favorável para o crescimento da 
maioria dos micro-organismos.
Classificação dos alimentos de acordo com o pH:
alimentos de baixa acidez: pH > 4,5
alimentos ácidos: 4,0 e 4,5
alimentos muito ácidos: < 4,0
Classificação baseada no pH mínimo para crescimento de bactérias (pH 
4,0) e pH mínimo para desenvolvimento de Clostridium botulinum e 
produção da toxina botulínica (pH próximo de 4,6).
Micro-organismo pH mínimo pH ótimo pH máximo
Bactérias
(maioria) 
4,5 6,5 a 7,5 9,0
Leveduras 1,5 a 3,5 4 a 6,5 8,0 a 9,0
Bolores 1,5 a 3,5 4,5 a 7,0 8,0 a 11,0
Crescimento microbiano em diferentes faixas de pH
ACIDEZ / pH 
 
 
Alimento pH
Maçãs
Frutas cítricas
Tomate
Maionese
Pão
Carne
2,9 – 3,3
3,0 – 3,5
4,0
3,0 – 4,1
5,3 – 5,8
5,5 – 6,2
Frango 6,2 – 6,4 
Peixe 6,6 – 6,8
Leite 6,3 – 6,5
Clara de ovo 9,0 -10,0
pH aproximado de alguns alimentos 
 
 
 Maior tolerância a valores baixos de pH
Bolores > leveduras > bactérias
• Bactérias patogênicas apresentam uma faixa de 
pH mais estreita, sendo portanto mais exigentes
ACIDEZ / pH
POTENCIAL DE OXI-REDUÇÃO (Eh)
Refere-se a facilidade com que um substrato ganha ou perde elétrons
Quanto mais oxidado é um alimento, mais positivo é seu Eh
Micro-organismos aeróbios requerem valores de Eh positivos
+350 mV a +500 mV
Exemplos: Pseudomonas, Flavobacterium, Bacillus
Micro-organismos anaeróbios requerem valores negativos 
< -150 mV
Exemplos: Desulfotomalacum nigrificans, Clostridium botulinum
 
 
POTENCIAL DE OXI-REDUÇÃO (Eh)
COMPOSIÇÃO QUÍMICA 
A multiplicação dos micro-organismos depende dos 
nutrientes presentes nos alimentos;
Fonte de energia: utilizam os açúcares.
Fonte de Nitrogênio: aminoácidos.
Vitaminas: atuam como fatores de crescimento (fazem parte de 
diversas coenzimas envolvidas nas reações metabólicas). 
Ex: Vitaminas do complexo B, biotina.
Sais minerais: fazem parte de muitas reações químicas. 
Ex: Na, K, Ca, Mg, Fe, Co, etc.
 
 
ANTIMICROBIANOS NATURAIS 
Substâncias naturalmente presentes no alimento, que possuem 
capacidade de retardar ou mesmo impedir a multiplicação do micro-
organismo.
Condimentos: contêm óleos essenciais com atividade 
antimicrobiana. Ex: eugenol (cravo); alicina (alho); aldeído cinâmico 
e eugenol (canela); timol e isotimol (orégano).
Leite: - Lactoferrina (efeitos citotóxicos para bactérias)
- Sistema Lactoperoxidase-SLP (oxidação)
- Lisozima (atua na camada de peptideoglicano)
Ovo: - Lisozima
- conalbumina (inibidor enzimático)
Interações entre micro-organismos
• Compe�ção por espaço e nutrientes: adição de micro-
organismos inofensivos;
• Produção de metabólitos com a�vidade an�microbiana. 
Ex: Nisina (bacteriocina) produzida por Lactobacillus lac�s spp. 
Lac�s
• Alteração do pH do meio, favorecendo ou desfavorecendo o 
desenvolvimento de outros grupos microbianos. Ex: alteração 
do pH do alimento
 
 
Fatores extrínsecos: 
Relacionados com o ambiente
1. Umidade Relativa
2. Temperatura do ambiente
3. Composição da atmosfera 
UMIDADE RELATIVA
Quando o alimento está em equilíbrio com a atmosfera a UR é igual 
a Aa x 100.
� UR do ambiente > Aa: alimento absorve água.
� UR do ambiente < Aa: alimento perde água (desidratação).
 
 
TEMPERATURA
√ Micro-organismos psicrotróficos: capazes de se desenvolver 
entre 0 e 7ºC. 
√ Micro-organismos psicrófilos: capazes de se desenvolver 
entre 0 e 20ºC. 
√ Micro-organismos mesófilos: capazes de se desenvolver entre 
25 e 40ºC. 
√ Micro-organismos termófilos: capazes de se desenvolver 
entre 45 e 75ºC. 
COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA
Atmosfera Controlada (AC): modificação e controle dos 
gases durante o armazenamento. Controle do oxigênio e CO2 
na conservação de vegetais. 
Atmosfera modificada (AM): Alteração da atmosfera com 
controle de O2, CO2 e N2. Uso de filmes plásticos. 
 
 
TECNOLOGIA DOS OBSTÁCULOS
HURDLE TECHNOLOGY
Baseada no Conceito dos Obstáculos [LEISTNER]
Estudo das interações entre fatores intrínsecos e 
extrínsecos que afetam a capacidade de sobrevivência e 
multiplicação dos micro-organismos
Efeito dos Obstáculos
Obstáculos agem como barreiras de modo a impedir 
que os micro-organismos encontrem condições 
favoráveis ao seu desenvolvimento e/ou produção de 
toxinas.
Para cada tipo de alimento os obstáculos diferem em 
quantidade e intensidade para garantir estabilidade e 
segurança.
 
 
F = tratamento térmico T = baixa temperatura aw = atividade de água;
pH = acidificação Eh = potencial redox CS = conservador;
FC = flora competitiva V = vitamina N = nutrientes
EFEIT
O DE 
OBST
ÁCU
LOS
 
 
EFEITO DOS OBSTÁCULOS
EXEMPLO 2
� Obstáculos apresentam diferentes intensidades → mais próximo da 
realidade.
� Principais fatores para a estabilidade do produto → Aw e 
conservadores. Outros fatores são menos importantes (pH, Eh, T).
� Cinco obstáculos são suficientes para inibir os micro-organismos e a 
carga microbiana de proporção mediana.