Aula 4 - Microbiologia dos Alimentos - Fatores que influenciam a multiplicação microbiana em alimentos

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MICROBIOLOGIA DOS ALIMENTOS (LEITE 
E DERIVADOS) 
 
Fatores que influenciam a multiplicação 
microbiana em alimentos 
Profa. Msc. Priscilla Maria Carvalho Oliveira 
Definição: relacionados com as características próprias do alimento. 
Atividade de água (aw); 
 pH; 
 Potencial de oxido-redução (Eh); 
 Fatores anti-microbianos naturais; 
 Estrutura biológica (composição parede celular) 
] 
Fatores Intrínsecos 
Definição: relacionados com o ambiente que o alimento se encontra. 
temperatura, umidade, tensão de oxigênio 
Fatores Extrínsecos 
Fatores Implícitos: relações de dependência entre microrganismos] 
 O conteúdo de água de um alimento é expresso pelo valor obtido na 
determinação da água total contida no alimento. Entretanto, esse valor 
não fornece indicações de como a água esta distribuída no alimento. A 
água contida nos alimentos encontra-se sob duas formas: 
UMIDADE = ÁGUA LIGADA + ÁGUA LIVRE 
 
Água Ligada - está ligada quimicamente com outras substâncias 
do alimento e difícil de ser eliminada. Não é utilizável como 
solvente, não permite o desenvolvimento de microrganismo e 
retarda reações químicas. 
Água Livre - está presente nos espaços intergranulares e entre os 
poros do material, funciona como solvente, permitindo 
crescimento dos microrganismos e reações químicas, e é eliminada 
com relativa facilidade. 
 O teor de água livre é expresso como atividade de água. 
 
 Medida da água disponível nos alimentos para os microrganismos, 
expressa como o quociente entre a pressão do vapor de água dos 
alimentos e a pressão do vapor de água pura. 
 
 Aw = Pressão de vapor do alimento 
 Pressão de vapor da água pura 
 
 Na água pura o valor máximo da Aw é 1. 
 Nos alimentos ricos em água com valores de Aw acima de 0,9 poderão 
se formar soluções diluídas com componentes dos alimentos que 
servirão de substrato para os microrganismos poderem crescer. 
 
ATIVIDADE DE ÁGUA (Aa ou Aw) 
As bactérias são usualmente mais exigentes quanto a disponibilidade de 
água livre, seguida das leveduras e dos bolores. Algumas espécies de 
bolores destacam-se pela elevada tolerância à baixa Aa. 
 
Aw ALIMENTOS MICRORGANISMOS 
0,98 e 
superior 
Carnes e pescados 
frescos, frutas e 
hortaliças, leite 
Multiplica-se a maioria dos microrganismos que 
alteram os alimentos e todos os patógenos 
transmitidos por alimentos. 
0,98 – 0,85 Carne bovina seca, leite 
condensado 
 Multiplica-se Staphylococcus aureus e muitos 
fungos produtores de micotoxinas. Leveduras e 
fungos são os microrganismos primários da 
alteração. 
0,85 – 0,60 Farinhas, cereais, 
vegetais desidratados 
Não se multiplicam bactérias patogênicas. 
Alteração por microrganismos xerófilos, 
osmófilos, halófilos. 
Inferior a 
0,60 
Confeitos, massas, 
biscoitos, leite em pó, 
ovos em pó, etc 
Não se multiplicam os microrganismos embora 
possam seguir sendo viáveis por muito tempo. 
Tabela 1 - Influência da atividade de água e crescimento microbiano 
Fonte CECCHI (2003). 
 Definição: medida de acidez ou alcalinidade de um alimento. Há valores 
mínimos, ótimos e máximos. 
 
De modo geral pH neutro (6,5 - 7,5) é o ideal. 
 
As bactérias não toleram grandes variações de pH; fungos e leveduras são mais 
acidófilos. Em função do pH os alimentos são classificados em 3 grupos: 
 
1. Alimentos pouco ácidos → pH superior a 4,5 – nesta faixa de pH a microbiota do 
alimento é bastante variada, havendo condições para o desenvolvimento da 
maioria das bactérias inclusive as patogênicas, bolores e leveduras. 
2. Alimentos ácidos → pH entre 4,0 – 4,5. Nesta faixa a microbiota já é bem mais 
restrita, representada por bactérias láticas e algumas formas esporuladas do 
gênero Bacillus e Clostridium. 
3. Alimentos muito ácidos → pH inferior a 4,5. Nesta faixa a microbiota capaz de 
se desenvolver é restrita, praticamente, aos bolores e leveduras além de bactérias 
lácteas e acéticas. 
pH 
“Classificação baseada no pH mínimo para multiplicação e produção de 
toxina do C. botulinum (4,5) e no pH mínimo para a multiplicação da maioria 
das bactérias”. 
 Efeito dos ácidos nos microrganismos 
 Maior gasto de energia para manter o pH intracelular; 
 Desnaturação de proteínas, DNA 
 Alteração da atividade das enzimas responsáveis pelas atividades vitais da 
célula; 
 Menor velocidade de crescimento. 
Definição: índice do grau de oxidação de um sistema, medido em milivolts. 
 
O potencial de oxigênio (oxidante ou redutor) do alimento determina os tipos de 
microrganismo que se desenvolverão. 
A presença do oxigênio é o fator que mais contribui para o aumento do 
potencial redox de um alimento. O Eh é medido em milivolts (mv). 
Potencial de Oxido-Redução (Eh) 
Os microrganismos no grau de sensibilidade ao potencial redox do meio de 
multiplicação e podem, de acordo com o Eh requerido, ser dividido em grupos, 
como: 
 Microrganismos aeróbios: requerem Eh + (+350 a +500mV) e são 
representados pelos fungos filamentosos, bactérias do Gênero Pseudomonas, 
Acinebatobacter, Moraxella, Micrococcus, algumas espécies do Gênero Bacillus 
e leveduras oxidativas. 
 Microrganismos anaeróbios: requerem Eh – (< -150mV). O oxigênio chega a 
ser tóxico para a célula, porque gera peróxidos letais ao microrganismo. O 
Gênero Clostridium compreende espécies anaeróbias. 
 Microrganismo facultativos: crescem em Eh + e Eh-, sendo representadas 
pelas leveduras fermentativas, enterobactérias e bactérias do Gênero Bacillus. 
 Microrganismo microaerófilos: cresce melhor em Eh baixo. As bactérias 
lácticas são encontradas nesse grupo. 
Conteúdo de nutrientes 
Os micro-organismos variam quanto às suas exigências aos fatores de crescimento e à 
capacidade de utilizarem os diferentes substratos que compõem os alimentos. Para que a 
multiplicação microbiana seja possível, os seguintes nutrientes devem estar disponíveis: 
água, fonte de nitrogênio, fonte de carbono, vitaminas e sais minerais. Assim, de acordo 
com o tipo de nutrientes que compõe o alimento, podemos determinar qual o 
microrganismo que terá maiores possibilidades de se desenvolver. 
 
Os bolores são de particular interesse na deterioração de matérias primas ricas em 
carboidratos complexos (polissacarídeos), como amido e celulose. 
 
Os óleos e gorduras sofrem a ação de muitos bolores, leveduras e algumas bactérias. 
Constituintes antimicrobianos 
Substancias naturalmente presentes nesses alimentos tendo a capacidade de 
retardar ou inibir a multiplicação microbiana. 
Apresentam diversos mecanismos: 
a) Inibição da síntese de ácidos nucléicos, proteínas ou parede celular; 
b) Quebra da integridade da membrana; 
c) Interferência em processos metabólicos essenciais para microrganismos. 
 
 Alguns tem efeito microbicida outros micro-estático 
Exemplos 
 O ovo contem lisozima (muramidase), que destroi a parede celular de 
bactérias Gram +. 
 Amora possui ácido benzóico, que atua principalmente contra os fungos, 
 Cravo da Índia possui óleos essenciais (principalmente eugenol) e lipídeos 
com ação antimicrobianas, 
 Canela possui aldeídos cinâmicos, 
 Leite mesmo sendo um produto altamente perecível possui em sua 
composição substancias antimicrobianas (lactenina e fator anticoliformes), 
que mantém a estabilidade antimicrobiana do produto nas duas primeiras 
horas depois da ordenha. 
Estruturas biológicas 
Constituem uma barreira para o acesso dos microrganismos às partes 
perecíveis de certos alimentos, ou seja, às partes que possuem nutrientes que 
permitem a multiplicação dos microrganismos e que são (teoricamente) 
estéreis. Exemplos: 
 casca de ovos; 
 casca de frutas; 
 casca de nozes; 
 películas que envolvem sementes; 
 cortes cárneos inteiros são mais protegidos que fatiados 
Fatores Extrínsecos 
Temperatura 
Faixas de temperaturas ótimas ao desenvolvimento de microrganismos 
A temperatura é um dosfatores ambientais que mais afetam a viabilidade e a 
multiplicação microbiana. Apesar da multiplicação microbiana ser possível numa 
faixa de -8OC até +90OC, a temperatura ótima da maioria dos patógenos é de 
35OC. A temperatura afeta a duração da fase de latência (lag), a velocidade de 
multiplicação, as necessidades nutritivas e a composição química e enzimática 
das células. 
Umidade Relativa do ambiente 
 Há uma grande correlação entre a Aw de um alimento e UR do ambiente 
 UR = Aw x 100 
 se UR > Aw  absorção de água; 
 se UR < Aw  perda de água 
A umidade relativa influencia diretamente a atividade de água do alimento. 
Se estocarmos um alimento de baixa atividade de água em ambiente com 
alta umidade relativa, a Aa do alimento aumentará, podendo sofrer 
deterioração por microrganismos. 
Composição gasosa do alimento 
 Dela decorre o tipo de microrganismo que poderá estar presente em 
determinado alimento; 
 Microrganismos aeróbios: requerem oxigênio para sua multiplicação. Ex: 
Bolores, leveduras oxidativas e bactérias (Pseudomonas, Moraxella etc..) 
 Microrganismos anaeróbios: não requerem oxigênio para sua multiplicação. 
Ex: Clostridium. 
 Microrganismos anaeróbios facultativos: Crescem tanto na ausência como na 
presença de oxigênio. Ex: Enterobactérias. 
 Microrganismos microaerófilos: Crescem em pequena concentração de 
oxigênio (+/- 10 %) Ex: Lactobacilos e Estreptococos. 
 
Modificações na composição gasosa: 
 
 Atmosfera modificada: substituição total ou parcial do O2 por 
combinações de Nitrogênio e CO2; 
 
Embalagem a vácuo: carnes 
 
A atmosfera modificada é uma técnica utilizada para manter a qualidade da 
fruta pela modificação do ar atmosférico que a rodeia, sendo um 
complemento do armazenamento refrigerado. Esta técnica consiste em 
elevar os níveis de CO2, que numa atmosfera normal variam de 0,03 a 
0,04%, e diminuir os níveis de 02 que normalmente estão próximos a 21 %. 
 
Interação entre micro-organismos 
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. 
Sinergismo: quando a presença de determinada microflora favorece a 
 incidência de outra: 
 iogurte: início cocos G(+) que ao acidificarem o meio geram ambiente 
mais propício ao desenvolvimento dos lactobacilos 
Antagonismo: determinada população é inibida pela presença de outra, muitas 
vezes pela produção de bacteriocinas: 
Lactobacillus x Clostridium em carnes a vácuo 
REFERÊNCIAS 
FRANCO, B. D. G. M.; LANDGRAF, M. Microbiologia dos alimentos. 
São Paulo: Atheneu, 2008. 
 
JAY, J. M. Microbiologia de alimentos. 6 ed. Porto Alegre: Artmed, 
2005. 
 
SANTOS, R. C. et al. Microbiologia de alimentos- Qualidade e 
segurança na produção e consumo. Viçosa: UFV, 2003.