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Deterioração microbiana de carnes e derivados Discentes: Érica Pereira dos Santos e Breno FELIPE DA SENA Docente: wEmerson Geraldo Magalhães Disciplina: Tecnologia de produtos Agropecuários 1 1 INTRODUÇÃO “Denomina-se carne todas as partes dos animais que servem de alimento ao homem e pode ser adquiridas como produtos frescos, congelados, embalados a vácuo, secos, salgados, defumados ou enlatados” (SOUSA et al., 2012). 2 Fotos: Carlos Maia 2 INTRODUÇÃO Seus nutrientes são difíceis de serem repostos com outras fontes, principalmente os aminoácidos; A carne é uma fonte de proteína e a maior fonte de cinco importantes vitaminas: tiamina, niacina, riboflavina, vitaminas B6 e B12. 3 Fotos: Carlos Maia 3 INTRODUÇÃO No Brasil no ano 2018 cada brasileiro consumiu, em média, aproximadamente 100 kg de carne no ano; Nos EUA estimativas dão conta de que as perdas por deterioração biológica chegam a pelo menos a 3 bilhões de dólares ao ano. 4 Imagens da internet 4 5 5 INTRODUÇÃO Deterioração = Ato de deteriorar A deterioração dos alimentos é um processo complexo que pode ser resultado de uma sucessão de reações enzimáticas originárias de microrganismos deterioradores. 6 Condição/estado alterado para pior; danificação, decomposição, estrago. 6 Microrganismos deteriorantes Microrganismos que alteram os alimentos – os microrganismos nos alimentos são causadores de alterações químicas prejudiciais, resultando na “deterioração microbiana”. A deterioração resulta em alterações de cor, odor, sabor, textura e aspecto do alimento. 7 Fonte: Live 7 Fatores que influenciam o crescimento da flora inicial É um alimento rico em substâncias nitrogenadas, minerais e fatores de crescimento; A quantidade e o tipo de microrganismos que se desenvolverão dependem da condições de abate e de estresse que o animal foi submetido. 8 Fonte: Gazeta Fonte: Cpt 8 Atividade de Água Quanto maior a atividade de água, ou seja, quanto mais próxima de 1 mais intenso é o desenvolvimento microbiano. Bactérias = 0,88 a 0,96 Mofos = 0,62 Leveduras = 0,84 a 0,91 Carne fresca > 0,98 9 Fonte: Telles, 2015. 9 Atividade de Água O armazenamento da carne, para melhor conservação, deve ser feito em condições de umidade ambiente; Evitando grande perda de peso, portanto, perda econômica, de maneira que a carne apresente um aspecto bom e qualidade higiênica satisfatória. 10 10 pH O pH do músculo vivo é aproximadamente 7,0; pH da carne fresca pode variar de 5,3 a 6,5; Os microrganismos são muito sensíveis a variações de pH; É favorável que a redução do pH do músculo transcorra corretamente, para maior vida útil da carne; 11 11 pH 12 Fonte: Machado, 2012 12 Potencial redox Em nível biológico molecular, a classificação dos microrganismos como aeróbios, anaeróbios e facultativos é baseada no potencial redox crítico (Eh) para seu metabolismo e multiplicação; Reservas de oxigênio no seu interior, favorecendo um Eh positivo e elevado, desta forma, favorável ao crescimento de microrganismos aeróbios. 13 13 Temperatura A utilização de tratamentos térmicos na preservação de alimentos constitui-se em uma das práticas mais difundidas na indústria de alimentos; Esporos Resistência térmica A resistência térmica de células ou esporos é geralmente expressa por valores “D” e “z”. 14 14 15 15 ALTERAÇÕES EM CONDIÇÕES DE AEROBIOSE Dependência de oxigênio; Forma de vida na presença obrigatória de oxigênio. 16 Imagens da internet 16 Limosidade superficial Temperatura de armazenamento e com a quantidade de água disponível no produto; Atividade de água Temperatura = bactéria Pseudomonas Alcaligenes; Atividade de água = Bolores; Embutidos = Micrococcus; 17 17 Limosidade superficial Os gêneros Pseudomonas e Achromobacter são os principais responsáveis pelas alterações das carnes refrigeradas e conservadas em condições de aerobiose, tendo como espécie típica a Pseudomonas fluorescens (PARDI et al., 2001). 18 18 Alterações na cor dos pigmentos da carne Os pigmentos da carne estão formados em sua maior parte por proteínas: a hemoglobina a mioglobina, pigmento muscular que constitui 80 a 90% do total; Alteração da cor da carne pode ser consequência da destruição da mioglobina pelo desenvolvimento bacteriano. 19 19 Alterações na cor dos pigmentos da carne 20 Alterações na cor dos pigmentos da carne A cor vermelha da carne também pode adquirir tons de verde, marrom ou cinza, devidos à produção, por bactérias, de H2S, compostos oxidantes, com peróxidos; Dois tipos de esverdeamento podem ocorrer sendo um causado pelo peróxido de hidrogênio (H2O2) e o outro pelo H2S; Produz uma porfirina oxidada esverdeada. 21 Fonte: Tecnologia de alimentos Rancificação Os principais microrganismos lipolíticos causadores da deterioração de gorduras na carne são as Pseudomonas e outros Gram-negativos, Bacillus, leveduras e bolores; Os ácidos graxos livres liberados pela hidrólise das gorduras são inibitórios para uma grande variedade de microrganismos. 22 22 Fosforecência Efeito raro; Causado por bactérias fosforescentes; Ex: Photobacteruim. 23 23 Alterações na cor Bactérias produtoras de pigmentos Serratia Mercescens ou qualquer outra bactéria produtora de pigmento vermelho; Ps. Syncyanea transmite a cor azul á superfície do produto; Leveduras produtoras de pigmento Branco, creme, rosa ou marrom. Bolores Pontos brancos: Sporotrichum carnis Pontos verdes: Penicillium 24 Fonte: Microbiologia de Alimentos 24 Odores e sabores estranhos Primeiro sinal perceptível; Os ácidos voláteis como o fórmico, acético, butírico e propiônico são responsável pelo odor ácido; Quando a carne é armazenada em temperaturas próxima ao congelamento, pode ocorrer a formação de micélio cotonoso sem esporulação. Principais agentes : Thamnidium; Mucor; Rhizopus. 25 ALTERAÇÕES EM CONDIÇÕES DE ANAEROBIOSE Ocorre no interior da carne, em produtos embalados a vácuo ou em “containers” fechados onde o oxigênio é ausente ou está limitado. 26 Fonte: Barbacoa Fonte: Friceu 26 Acidificação A acidificação resulta do acúmulo de ácidos orgânicos como o fórmico, acético e propiônico pela atividade microbiana sobre moléculas complexas; Pode haver proteólise, sem putrefação, por bactérias anaeróbias ou facultativas como Clostridium butyricum e coliformes que também contribuem para a acidificação. 27 27 Putrefação A putrefação é a decomposição anaeróbia de proteínas com produção de odores extremamente desagradáveis como H2S, indol, escatol, putrescina, cadaverina, mercaptanos, dentre outros; Bactérias facultativas e principalmente as do gênero Clostridium são os principais causadores de putrefação em carnes. 28 28 Odores e sabores estranhos Termo inglês Bone taint; Acidificação, putrefação, putrefação perto do osso. 29 CARNES CURADAS Constituem uma grande variedade de produtos que são geralmente cozidos até uma temperatura interna final de 65-75ºC; Os produtos são tratados com NaCl; O sucesso do processo de cura de uma peça de carne depende da sua carga microbiana e do fato de apresentar ou não deterioração incipiente. 30 30 O sal utilizado no processo de cura pode favorecer o crescimento de algumas bactérias Gram-positivas; - Favorecem o crescimento de bactérias Gram- positivas, leveduras e bolores em relação as Gram negativas; que são as principais deterioradoras das carnes; - Reduzem o processamento térmico necessários para produzir produtos cárneos estáveis; Principais alterações, formação de limo e o emboloramento. 31 CARNES CURADAS CARNES CURADAS Principais agentes: Lactobscillus, Streptococcus, Leuconostoc , Micrococcus e Leveduras; Crescem em temperatura de refrigeração mas necessitam de umidade adequada; Contaminam o produto após o processamento; Embalagens a vácuo auxilia no controledo emboloramento , armazenamento em baixas temperaturas retarda crescimento de bolores. 32 33 Tabela resumo 33 Deterioração de frangos; Deterioração de pescados e frutos; Deterioração de carne fresca. ‘ 34 34 DETERIORAÇÃO EM CARNE FRESCA Bactérias em produtos crus (in natura) são comuns; Todo produto agropecuário na natureza, seja banana, carne bovina ou brócolis, contém bactérias; Isso é o que chamamos de alimento “fresco”, e é por isso que com o tempo eles deterioram. Fonte: Inforbussines 35 Deterioração microbiana de carnes vermelhas frescas A carne é o mais perecível de todos os alimentos; 75% água, proteína 18% ( outras substâncias em menor quantidade); Bactérias –40 gêneros; Fungos –15 gêneros; Leveduras –10 gêneros; Fonte: Charcutaria.org 36 Quanto mais água um alimento tiver, mais rápido ele irá apodrecer, e o contrário também é verdade: quanto menos água, mais tempo vai levar para o alimento ficar estragado. Isso acontece porque os alimentos com menos água reduzem a atividade da água dentro das células e diminuem o crescimento das bactérias. Os micro-organismos obtêm a maioria dos nutrientes através da água presente, sendo ela um requisito para o seu crescimento. Os alimentos perecíveis são os que têm mais água e não duram mais de uma semana sob refrigeração, como vegetais, leite e derivados, carnes vermelhas e derivados, frango, frutas, peixes, frutos do mar e ovos. 36 Deterioração em carne fresca Este é um assunto que tem atraído a atenção de todos os segmentos da indústria da carne; Discursão principalmente os tipos de microrganismos, modos de contaminação e suas principais características; Animais saudáveis apresentam músculos estéreis; Dependendo das condições higiênico-sanitárias. 37 Este é um assunto que tem atraído a atenção de todos os segmentos da indústria da carne, mas quem tem dado maior atenção são os pesquisadores da área. discutindo principalmente os tipos de microrganismos, modos de contaminação e suas principais características. Segundo os autores, animais saudáveis apresentam músculos estéreis, mas como esses animais carregam um grande número de microrganismos externamente (sobre o couro), em seu trato alimentar e no trato respiratório, dependendo das condições higiênico-sanitárias do abate, a contaminação em maior ou menor grau pode acontecer em qualquer momento durante o abate e o processamento. 37 Deterioração em carne fresca Ao contrário da deterioração da carne fresca de carcaças bovinas, a carne moída ou carne de hambúrguer é deteriorada exclusivamente por bactérias; Depende de condições higiênico-sanitárias de máquinas de moer carne, mãos de manipuladores e qualidade microbiológica da carne moída. Fonte: Oba Gastronomia 38 Estocagem Baixas temperaturas prolongam o tempo de estocagem das carnes: A vida útil das carnes estocadas é influenciada pela quantidade e tipos dos organismos presentes inicialmente na carne e pela atmosfera da embalagem; pH; [sais]; Tipo de embalagem/atmosfera. Fonte: Cultura Mix 39 Baixas temperaturas prolongam o tempo de estocagem das carnes: Temperaturas baixas sem causar o congelamento (-1,5°C) diminuem a quantidade de microrganismos deteriorantes – algumas bactérias psicrotróficas podem crescer. Além da temperatura, a vida útil das carnes estocadas é influenciada pela quantidade e tipos dos organismos presentes inicialmente na carne e pela atmosfera da embalagem. pH, [sais], tipo de embalagem/atmosfera - alteram a microbiota 39 shelf life Como o nível de contaminação está diretamente relacionado com a shelf life do produto e a ocorrência de bactérias patogênicas; É a vida útil de um determinado produto na prateleira, ou popularmente conhecido como “prazo de validade”; Embalagem a vácuo; Termoencolhível e a Stand-up Pouch. Fonte: Tecno Carne 40 Como o nível de contaminação está diretamente relacionado com a shelf life do produto e a ocorrência de bactérias patogênicas, o objetivo principal durante o processamento é manter condições higiênicas adequadas para essa contaminação ser a mínima possível. Shelf life = validade É a vida útil de um determinado produto na prateleira, ou popularmente conhecido como “prazo de validade”, o tempo que um alimento preparado permanece fresco e próprio para consumo. O shelf life de um produto começa a partir da sua data de fabricação e depende de diversos fatores como, os ingredientes utilizados, seu processo de produção, condições de higiene e armazenamento, mas um dos mais importantes é o tipo de embalagem utilizada. A escolha da embalagem adequadada a cada tipo de produto é essencial para aumentar sua vida útil, mantendo a qualidade, facilitando a identificação e viabilizando a distribuição até em locais mais distantes. Uma das soluções mais procuradas hoje em dia, por diversos segmentos, é a embalagem a vácuo. Uma seladora a vácuo suprime todo o oxigênio da embalagem, que é o principal responsável pela deterioração dos alimentos, aumentando o shelf life. Mas, outras opções, como a Termoencolhível e a Stand-up Pouch, também são muito utilizadas em diversos setores da indústria e comércio. Como você pôde perceber, para aumentar o shelf life, é necessário conhecimento técnico especializado, por isso é importante contar sempre com um parceiro de confiança para orientá-lo sobre a melhor embalagem para cada produto. 40 Contaminação durante abate Durante o abate, uma pequena contaminação é inevitável; Principalmente pelas ferramentas como facas e pelo contato da parte externa do couro com a carcaça; A maneira como os animais são manejados antes do abate também é importante, pois irá afetar os processos bioquímicos pós morte, mais precisamente os metabólitos necessários ao crescimento dos mesmos. 41 Durante o abate, uma pequena contaminação é inevitável, principalmente pelas ferramentas como facas e pelo contato da parte externa do couro com a carcaça. Microrganismos podem ser transferidos pela faca à corrente circulatória e daí para todos os músculos já que após a sangria, o coração permanece pulsando por vários minutos. Processo de contaminação microbiana de carnes no post mortem A contaminação microbiana inicial da carne, quando ocorre, dá-se primeiramente no processo de abate, que influencia diretamente em sua qualidade geral. Porém, quando métodos adequados são utilizados para sua conservação, como, por exemplo, o resfriamento rápido e imediato, a carga de microrganismos final é reduzida. Este método tem como objetivo primordial diminuir a temperatura da carcaça em um menor tempo possível e reduzir a multiplicação de bactérias deteriorantes e patogênicas. A maneira como os animais são manejados antes do abate também é importante, pois irá afetar os processos bioquímicos pós morte, mais precisamente os metabólitos necessários ao crescimento dos mesmos. 41 Esfola A contaminação se dá pela parte externa da carcaça, em maior ou menor intensidade dependendo das condições higiênicas; Não só as condições higiênicas dos objetos, instalações e equipamentos, mas também as condições dos próprios funcionários; A desinfecção frequente dos objetos e mãos é de extrema importância. Fonte: iStoke 42 Temperatura Microrganismos após contaminação tendem a aumentar em número se as condições de manipulação e estocagem não forem adequadas. Fonte: PIRES (2000) 43 Diferente de outros contaminantes de origem química, os microrganismos após contaminação tendem a aumentar em número se as condições de manipulação e estocagem não forem adequadas. A temperatura é o fator principal na prevenção do crescimento microbiano, e portanto, a forma mais eficiente de se prevenir contra a multiplicação dos microrganismos é através de baixas temperaturas.. Embora, de forma geral, o crescimento microbiano diminua sob temperaturas mais baixas, cada microrganismo tem uma faixa ideal de temperatura para seu desenvolvimento, com alguns tipos multiplicando-se mesmo sob temperaturas abaixo de 00C.43 Umidade Microrganismos precisam de água para sua sobrevivência e ambientes úmidos favorecem a proliferação destes. 44 Microrganismos precisam de água para sua sobrevivência e ambientes úmidos favorecem a proliferação destes. A maneira como os animais são manejados antes do abate também é importante, pois irá afetar os processos bioquímicos pós morte, mais precisamente os metabólitos necessários ao crescimento dos mesmos. Durante a fase de estabelecimento do rigor mortis, o oxigênio presente nos músculos é todo utilizado fazendo com que o potencial redox muscular caia, o que facilita ainda mais o crescimento dos microrganismos anaeróbicos ou facultativos. 44 Rigor mortis Durante a fase de estabelecimento do rigor mortis, o oxigênio presente nos músculos é todo utilizado fazendo com que o potencial redox muscular caia, o que facilita ainda mais o crescimento dos microrganismos anaeróbicos ou facultativos. Fonte: Geraldo Carneiro Tuschinski 45 OS MICRORGANISMOS MAIS IMPORTANTES Campylobacter spp.; Clostridium perfringens; Alguns tipos de Escherichia coli; como a E. Coli O157:H7; Salmonella spp.; Yersinia enterocolitica; Listeria monocitogenes; 46 Campylobacter spp., Clostridium perfringens, alguns tipos de Escherichia coli, como a E. Coli O157:H7, Salmonella spp., Yersinia enterocolitica, e Listeria monocitogenes. Embora o crescimento da maioria desses microrganismos seja inibido em temperaturas abaixo de 70°C, alguns microrganismos tais como Yersinia, Listeria e Aeromonas podem se multiplicar em temperaturas mais baixas. Nestes casos conta-se com temperaturas de cozimento adequadas para a destruição desses patógenos. 46 GÊNERO MAIS COMUM Pseudomonas – deterioração primária –P. fluorescens e P. fragi; Alteração de viscosidade; Produção de aminas (putrescina) e compostos sulfurados. 47 Outros gêneros deterioradores Alcaligens; Acinetobacter; Moraxella; Aeromonas; Shewanella; Brochotrix. 48 Outros microrganismos aeróbios, como Acinetobacter e Moraxella, também podem estar presentes em carnes deterioradas aerobicamente. 48 Pseudomonas em carnes frescas Aeróbios estritos; Crescem rapidamente em temperaturas de refrigeração e dominam a microbiota das carnes embaladas. 49 Deterioração microbiana de carnes vermelhas frescas Leveduras Presentes em carnes refrigeradas em decomposição; Tolerância a substratos secos e ácidos; Candida lipolytica e Candida zeylanoides; Rhodotorula. 50 51 Carnes frescas Os microrganismos utilizam preferencialmente a glicose e, posteriormente iniciam o catabolismo de aminoácidos; Produtos do metabolismo da glicose são inofensivos, aqueles do catabolismo de aminoácidos, tais como amônia, aminas (cadaverina e putrescina) e sulfetos orgânicos, resultam em odores e sabores questionáveis, mesmo quando em pequenas quantidades. 52 Carnes frescas Os microrganismos utilizam preferencialmente a glicose e, posteriormente iniciam o catabolismo de aminoácidos. Enquanto os produtos do metabolismo da glicose são inofensivos, aqueles do catabolismo de aminoácidos, tais como amônia, aminas (cadaverina e putrescina) e sulfetos orgânicos, resultam em odores e sabores questionáveis, mesmo quando em pequenas quantidades. 52 53 54 55 56 57 DETERIORAÇÃO DE FRANGOS Bactérias são as principais causadoras da deterioração do frango –sendo o conteúdo intestinal a fonte primária desses microrganismos; A maioria cresce na superfície difundindo-se vagarosamente para o interior da carne. 58 Pseudomonas; Acinetobacter; Flavobacterium; Corynebacterium; Leveduras- Torulopsis e Rhodotorula; 59 O principal aspecto de deterioração de aves é a viscosidade na superfície dos cortes ou das carcaças. A cavidade visceral normalmente desenvolve um odor pungente (penetrante). 60 DETERIORAÇÃO DE PESCADOS Peixes contêm altos teores de proteínas e constituintes com nitrogênio; Na carne de peixe, a deterioração ocorre mais rapidamente do que em outros produtos; Pseudomonas fluorescens – Gênero muito importante devido a natureza psicrotrófica e capacidade de utilizar substancias nitrogenada não protéicas. 61 Peixes contêm altos teores de proteínas e constituintes com nitrogênio Na carne de peixe, a deterioração ocorre mais rapidamente do que em outros produtos cárneos –pH próximo a neutralidade e composição química também influencia o desenvolvimento microbiano; Pseudomonas fluorescens –Gênero muito importante devido a natureza psicrotrófica e capacidade de utilizar substancias nitrogenada não-protéicas 61 Acinetobacter; Aeromonas; Vibrio; Leveduras: Candida, Cryptococcus e Rhodotorula; Fungos filamentosos : Aureobasidium. 62 Uma vez esgotados os substratos nitrogenados não protéicos, as bactérias passam a atuar sobre as proteínas ocasionando alterações mais profundas, como amolecimento dos tecidos e o aumento na concentração de compostos de odor forte. 63 64 Conclusão Conclui-se que as perdas por deterioração microbiana são elevadas, causando grandes prejuízos econômicos; Cabe aos profissionais responsáveis buscar formas de diminuir a contaminação nos momentos críticos (abate e armazenamento), para que assim a qualidade final e o tempo de vida útil do produto sejam prolongados, satisfazendo tanto os anseios dos consumidores como do mercado. 65 Obrigado Pela Atenção!!!! 66
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