Fatores intrínsecos e extrínsecos que controlam o desenvolvimento microbiano nos alimentos

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Mayara Vianna de Menezes 
Microbiologia dos alimentos 
Fatores intrínsecos e extrínsecos que controlam o desenvolvimento microbiano nos alimentos 
 
Fatores intrínsecos: fatores relacionados a características próprias do alimento 
Atividade da água (Aa), acidez (pH), potencial de oxi-redução (Eh), composição química, presença de fatores 
antimicrobianos naturais, interações entre microrganismos 
Fatores extrínsecos: fatores relacionados ao ambiente em que o alimento se encontra 
Umidade, temperatura, composição química da atmosfera 
 
O conhecimento desses fatores permite prever a “vida de prateleira” dos alimentos, a estabilidade microbiológica. 
 
1. FATORES INTRÍNSECOS 
- ATIVIDADE DA ÁGUA (Aa): mede a disponibilidade de água para a multiplicação 
A água é necessária para os microrganismos sobreviverem, para o metabolismo (​água disponível,​ pois a água ligada a 
macromoléculas não está disponível para agir como solvente e participar de reações químicas). 
CONCEITO: relação existente entre a pressão parcial de vapor da água contida na solução/alimento (P) e a pressão de 
vapor da água pura (Po) em determinada temperatura. ​Aa = P/Po​ (valores variam de 0 a 1. Água pura (Po) = 1,00) 
Adição de sais, açúcar ou outras substâncias leva a redução do valor de Aa porque reduz o valor de P. 
A redução do valor da Aa também pode ser por remoção de água (desidratação) e congelamento. 
Na maioria dos alimentos frescos, o valor da Aa >0,95 
Para multiplicação, os microrganismos possuem um valor mínimo (0,60) e um valor máximo de Aa, sendo esse valor 
máximo ligeiramente menor que 1, já que esse é o valor da água pura e os microrganismos não se multiplicam em água pura. 
Necessidade de Aa: bac G- > bac G+ > fungos 
 
Aa, temperatura e disponibilidade de nutrientes: são interdependentes 
A qualquer temperatura, a capacidade de multiplicação abaixa quando a Aa abaixa. Quanto mais próximo da 
temperatura ótima, maior a faixa de Aa que permite o crescimento bacteriano. A presença de nutrientes amplia a Aa. 
Outros fatores que podem agir e interferir na Aa limitante: pH do meio, potencial de oxi-redução, presença de 
fatores antimicrobianos naturais ou adicionados. Quanto mais esses fatores provocarem afastamento das condições ótimas 
de multiplicação, maior será o valor de Aa necessária. 
 
Diminuição da Aa a um valor​ inferior ao considerado ótimo (valor onde há maior crescimento)​: aumento da fase lag de 
crescimento, diminuição da velocidade de multiplicação e do tamanho da população bacteriana final (alteração das atividades 
metabólicas, porque altera as reações químicas dependentes de água. Controlar a Aa do alimento, sabendo a Aa dos 
microrganismos que podem contaminar esse alimento, pode ajudar no controle da contaminação (adição de sal, desidratação, 
remoção de O2, etc) 
Ainda assim, pode haver o crescimento de alguns tipos de microrganismos, pois é impossível remover todos: 
Microrganismos osmofílicos: precisam de muito açúcar 
Microrganismos osmofílicos: precisam de ambiente com muito sal 
Microrganismos xerofílicos: gostam de ambientes secos 
 
- ACIDEZ (pH): 
Os microrganismos possuem valores mínimos, ótimos e máximos de pH (pH neutro entre 6,5 e 7,5 é mais favorável para a 
maioria, porém existem aqueles favorecidos pelo meio ácido, outros pelo meio alcalino) 
Tolerância ao pH baixo: bolor > levedura > bactérias (patogênicas são mais exigentes). 
Podem ser influenciados por outros fatores do meio, assim como acontece com Aa. 
OBS: carnes de animais fatigados deterioram mais fácil do que de animais descansados, porque quando o animal morre 
o glicogênio estocado é transformado em ácido lático, reduzindo o pH. Quando o animal passa por estresse antes do abate, 
esse glicogênio começa a ser convertido em ácido lático antes da morte do animal, e com isso, o pH não reduz tanto após a 
morte. Com o pH mais alto do que de animais descansados, o pH encontra-se mais adequado para uma maior gama de 
microrganismos. 
 
Classificação dos alimentos de acordo com acidez: 
Alimentos de baixa acidez: pH > 4,5 - pH mínimo para multiplicação de ​Clostridium bottulinum 
São os mais sujeito a contaminação e multiplicação bacteriana (patogênicas ou deteriorantes) 
Alimentos ácidos: pH entre 4,0 e 4,5 
Predomínio do crescimento de leveduras, bolores, algumas bactérias láticas e ​Bacillus 
Alimentos muito ácidos: pH < 4,0 - pH mínimo para a maioria das bactérias -e de 4,0 
Só há multiplicação de bolores e leveduras, pois o valor mínimo para bactérias é 4,0 
O pH adverso afeta a multiplicação dos microrganismos porque afeta a respiração, pois altera ação das enzimas 
respiratórias e o transporte de nutrientes para dentro das células microbianas 
pH desfavorável provoca da fase lag de crescimento, assim como com Aa. Quando estão em pH diferente do neutro, a 
capacidade de multiplicação dependerá da capacidade do microrganismo alterar o pH que está adverso para ele. 
 
- POTENCIAL DE OXI-REDUÇÃO (Eh): 
Troca de elétrons entre compostos químicos. Corresponde a facilidade com que determinado substrato ganha (redução) ou 
perde (oxidação) elétrons. Quanto mais oxidado é um composto, mais positivo é o potencial e quanto mais reduzido, menor. 
Microrganismos aeróbios: Eh positivos entre +350 e +500mV (bolores, leveduras oxidativas, bactérias deteriorantes). 
Microrganismos anaeróbios: requerem valores baixos de Eh (< -150mV): bactérias patogênicas, algumas deteriorantes. 
Bactérias microaerófilas: aquelas que multiplicam-se melhor em condições ligeiramente reduzidas (lactobacilos e 
estreptococos) 
Fungos: bolores são aeróbios e leveduras são anaeróbias facultativas ou aeróbias 
Alimentos vegetais: Eh entre 300 e 400 mV 
Carnes em grandes pedaços: Eh -200mV / carnes moídas: Eh até +200mV 
Esses valores de Eh dos alimentos é importante para saber quais microrganismos são mais propensos de multiplicar nesses 
alimentos, de acordo com o Eh favorável do microrganismo. 
 
- COMPOSIÇÃO QUÍMICA: 
Nutrientes necessários: água, fonte de energia, fonte de nitrogênio, vitaminas, sais minerais 
Fonte de energia: açúcares (amido, celulose), álcoois, aminoácidos, lipídios 
Vitaminas: importantes fatores de crescimento pois são cofatores em coenzimas 
Complexo B, biotina, ácido pantotênico (G+ são mais exigentes que G- e bolores) 
Minerais: essenciais para multiplicação pois são cofatores 
Sódio, potássio, cálcio, magnésio, ferro, cobre, manganês, molibdênio, zinco, cobalto, fósforo, enxofre 
 
- FATORES ANTIMICROBIANOS NATURAIS: 
Ajuda a manter a estabilidade do alimento frente ao ataque dos microrganismos, podendo retardar ou mesmo impedir a 
multiplicação. Ex: condimentos (possuem óleos essenciais com atividade antimicrobiana), clara do ovo (além desses fatores 
possui pH desfavorável - entre 9 e 10, é rica em lisozima - enzima que destroi parede celular bacteriana, e outros fatores), 
leite (imunoglobulinas, lactoferrina), barreiras mecânicas (cascas, peles, películas) e compostos químicos adicionados 
intencionalmente, para conservar e estender a vida útil. 
 
- INTERAÇÃO ENTRE MICRORGANISMOS: 
Um microrganismo ao se multiplicar produz metabólitos, que podem afetar a sobrevivência e multiplicação de outros 
microrganismos no alimento, podendo ser essa interação benéfica ou não. 
Pode também ter a adição de microrganismos inofensivos ao produtos para estimular processo competitivo entre os 
componentes da microbiota presente, fazendo com que o patogênicos fiquem desfavorecidos e sejam eliminados ou não 
multipliquem (exclusão competitiva, sendo muito usado no controle de contaminação de aves com Salmonella e 
Campylobacter) - promove a colonização da superfície epitelial do TGI das aves RN com microrganismos inócuos retirados 
de aves saudáveis. Importante em aves alimentadas com ração com antibiótico, pois o antibiótico altera a microbiota do TGI, 
facilitando a colonização de patógenos. 
 
2. FATORES EXTRÍNSECOS: 
- TEMPERATURA AMBIENTAL: 
Fator mais importante. Faixa de multiplicação é muitoampla (-5°C até 90°C). Classificação: 
Psicrófilos: temperatura de multiplicação entre 0-20°C (ótimo entre 10 e 15°C) - alimentos refrigerados 
Psicrotróficos: 0-7°C - alimentos refrigerados 
Europsicrotrófico: não formam colônias visíveis até o 6-10° dia entre 0-7°C 
Estenopsicrotrófico: formam colônias visíveis em 5 dias nessa faixa 
Mesófilos: temperatura ótima entre 25-40°C (mínima 5-25°C / máxima 40-50°C). Grande maioria dos patógenos 
Termófilos: temperatura ótima entre 45-65°C (mínima 35-45°C / máxima 60-90°C) - maioria: Bacillus e Clostridium 
deteriorantes e patogênicas 
Fungos: possui faixa de crescimento mais ampla que bactérias (leveduras são mais mesófilas e psicrófilas) 
 
- UMIDADE RELATIVA DO AMBIENTE (UR): 
Tem correlação com a Aa; Quando o alimento está em equilíbrio com a atmosfera, a UR é igual a Aa x 100 
Alimentos conservados em ambiente com UR > Aa = absorvem umidade (aumento da Aa) 
Alimentos conservados em ambiente com UR < Aa = perdem água (diminuição da Aa) 
Altera a capacidade de modificação, já que esta depende da Aa e a UR afeta a Aa. 
 
- COMPOSIÇÃO GASOSA DO AMBIENTE: 
Pode determinar os tipos de microrganismos que vão crescer naquele ambiente. 
Presença de O2: microrganismos aeróbios são favorecidos e vice-versa 
Modificações nessa composição são capazes de alterar a microbiota de determinado alimento. 
“Atmosferas modificadas”: ambientes/embalagens onde o O2 é total ou parcialmente substituído por outros gases, sendo isso 
usado como recurso tecnológico para aumentar vida útil dos alimentos. - ex: embalagem à vácuo (ausência de O2) 
Essa composição pode ser afetada pela temperatura. Assim se o alimento estiver com composição gasosa adequada, mas 
não for acondicionado em temperatura adequada, pode haver cancelamento da ação biostática promovido pelo CO2, que é 
um efeito antimicrobiano promovido pelo CO2 nos alimentos. 
 
OBSTÁCULOS DE LEISTNER: 
O conhecimento dos fatores isoladamente é pouco útil, devido a interação que existe entre eles. 
Deu origem à tecnologia dos obstáculos, que se baseia na utilização simultânea de uma ou mais formas de controle 
microbiano, como salga, acidificação, processamento térmico, conservantes, etc. Objetivo: obter produtos alimentícios 
estáveis, de prolongada vida de prateleira e seguros à saúde.