(02.1) Fatores Intrínsecos - Microbiologia de Alimentos

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Microbiologia 
de Alimentos 
05-03-18 
 
Fatores Intrínsecos 
 
- O microrganismo transforma o 
alimento em seu ambiente de 
crescimento. Para que ele possa 
crescer lá, o ambiente deve ter algumas 
características para cada 
microrganismo. 
- Os fatores intrínsecos e extrínsecos 
são a base para as tecnologias de 
conservação de alimentos. Com o 
conhecimento desses fatores, é possível 
controlar o crescimento ou eliminar 
microorganismos. 
- Se o controle não for adequado, o 
microrganismo pode se adaptar. 
- A indústria de alimentos procura 
eliminar ou controlar o crescimento de 
microorganismos causadores de 
doenças e de deterioração. 
- Uma doença é sempre mais séria para 
o consumidor do que uma deterioração. 
- A capacidade de sobrevivência e 
multiplicação desses microorganismos 
depende desses fatores. 
- A junção de fatores intrínsecos e 
extrínsecos é chamada de teoria dos 
obstáculos. 
- As técnicas podem ser combinadas 
para serem mais eficientes contra os 
microrganismos. 
↳ Podem ser usadas duas situações na 
qual ele não conseguirá se adaptar às 
duas. 
 
- Os fatores intrínsecos estão 
relacionados diretamente ao alimento, 
características desse alimento. 
↳ Se possui água, oxigênio, casca, 
composição química que pode 
favorecer ou não o crescimento de 
microrganismo, se há fonte de 
carboidratos, proteínas, lipídios etc. 
 
 
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1) pH 
- A maior quantidade de alimentos está 
entre o pH 6 e 7 (neutro). 
 ↳ Nesse pH há o crescimento de 
bactérias e fungos, patogênicos e 
deteriorantes. 
- Em alimentos ácidos temos bactérias 
acidófilas como acéticas e láticas (estão 
relacionadas a produção de ácido), mofos 
e leveduras. São em sua grande maioria 
deteriorantes (os patogênicos crescem 
próximo a neutralidade). 
- Os microrganismos podem se adaptar 
à alteração de pH, então não 
necessariamente há morte do 
microrganismo quando o pH é 
modificado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
- pH acima de 4,5: Pouco ácido, 
mas sujeitos ao crescimento 
microbiano. 
- pH de 4 a 4,5: Ácidos. 
Crescimento de bolores, 
leveduras e poucas bactérias 
(acidófilas e bacillus que 
produzem esporos). 
↳ Ex.: Extrato de tomate 
- pH menor que 4: Muito 
ácidos. Crescimento de bolores 
e leveduras. 
↳ Ex.: Frutas ácidas. 
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Efeitos da acidez nos microorganismos: 
- O ácido (liberação de íons H+) entra na 
célula bacteriana e muda as 
características dentro da célula. 
- Há maior gasto de energia, pois a 
bactéria terá que produzir substâncias 
para neutralizar a carga do íon. 
- Leva à desnaturação de proteínas e 
estruturas do DNA, ação sobre enzimas 
do microrganismo e diminuição do 
transporte de íons, levando ao estresse 
por acidez. 
↳ Proteínas dependem de um pH ideal, 
e se o pH for alterado há a perda da 
estrutura proteica, que leva a perda 
de função de uma enzima. 
- Alterações geram menor velocidade 
de crescimento. 
- A acidez também aumenta a fase LAG. 
 
Adaptação Bioquímica a Extremos de 
pH: 
- Modificação do metabolismo; 
- Criação de bomba de prótons para 
remover H+ da célula; 
- O microrganismo pode alterar a sua 
membrana para evitar a entrada dos 
íons, para que não haja alteração do pH 
no interior da célula; 
↳ Modificação de ácidos graxos na 
membrana para modificar a 
seletividade que a membrana terá a 
essas substâncias. 
- Síntese de ATPases para produzir 
energia (para suprir as bombas de 
prótons e a mudança da membrana); 
- Alterações na estrutura (a célula 
ganha formato alongado); 
- Produção de esporos. 
 
Tipos de bactérias quanto a tolerância 
de pH 
- Acidófilos: Na presença do pH ácido 
produzem enzimas como aminoácido 
descarboxilase, produzindo aminas que 
neutralizam a carga dos íons que 
entraram na célula. 
- Alcalófilos: Produção de aminoácido 
desaminase, enzima que faz o processo 
de diminuir o pH e deixá-lo neutro 
dentro da célula. 
 
 
 2) Atividade de Água (Aa) 
- Relacionada à quantidade de água livre, 
disponível para o microrganismo. 
- A diferença entre quantidade de água 
ligada e a água livre é o que chamamos de 
atividade de água. 
↳ A estrutura da água permite que ela 
faça ligações com substâncias dentro 
do alimento, então chamamos de água 
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livre a água que não está fazendo 
nenhuma reação química dentro do 
alimento e pode ser usada por 
microorganismos para crescer. 
 ↳ Quando não está disponível para 
nenhuma reação química, a água é 
chamada de água ligada (ou 
combinada). 
- A Aa é calculada de 0 a 1, onde 0 é 
nenhuma água livre e 1 é toda água livre. 
↳ É necessário no mínimo 0.6 de 
atividade de água para o crescimento 
de microorganismos. Abaixo disso, não 
há crescimento de microorganismos. 
- Os alimentos serão caracterizados em 
relação a atividade de água. 
- Quando um alimento tem baixa 
atividade de água, ele pode absorver 
água se estiver em um ambiente com alta 
umidade e, assim, a atividade de água 
aumenta.
2.1) Atividade microbiana em faixas de pH 
 
De 0 a 0.6 
- Temos reações químicas 
enzimáticas e não 
enzimáticas. 
- As reações também podem 
causar algum tipo de 
deterioração no alimento 
como escurecimento de 
vegetais ou oxidação de 
lipídios. 
 
De 0.6 a 0.8: 
- Há o crescimento de fungos e pouquíssimas bactérias mais resistentes. 
- Nos fungos, temos leveduras osmofílicas (crescem em grande quantidade de 
açúcar) e mofos xerofílicos (normalmente crescem com pouca água). 
- Nas bactérias temos bactérias halofílicas (crescem em grande quantidade de sal). 
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- Normalmente, 
microorganismos dessa faixa 
são apenas deteriorantes. 
- Produtos desidratados 
normalmente estão nesta faixa. 
- Embalagens também 
protegem o alimento de 
microorganismos. 
 
A partir de 0.8: 
- Há o crescimento da 
maioria das bactérias e 
fungos. 
- Podemos ter 
microorganismos 
deteriorantes e patogênicos 
(preocupação maior). 
 
- O microrganismo 
patogênico que precisa de 
menos atividade de água 
(próximo a 0.86) é o 
Estafilococcus aureus. 
- Ele produz uma toxina que 
causa intoxicação em quem consumir o alimento. 
- Com a desidratação ou incorporação de sal ou açúcar no alimento, essa atividade 
de água pode ser reduzida a 0.85, onde o microrganismo não vai se proliferar ou 
produzir toxina. 
- Alimentos com 0.85 de Aa são considerados alimentos de umidade intermediária. 
 
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- A umidade do ambiente pode passar 
para o alimento, aumentando sua 
atividade de água. 
- Podemos observar isso 
acontecendo quando um alimento duro 
e seco fica mole ou um alimento em pó 
formar grupos. Isso indica aumento da 
umidade e pode provocar o 
crescimento de microorganismos 
patogênicos. 
 
2.2) Redução da Aa 
- Diminuindo a atividade de água, 
aumentamos a fase LAG (latência) de 
microorganismos, onde eles não se 
proliferam e nem produzem toxinas, 
dessa forma, deixando o alimento bom 
por mais tempo. 
 
Congelamento 
- Para reduzir a atividade de água 
pode ser feito o congelamento (água 
livre é transformada em gelo e não 
participa de relações entre 
microorganismos) ou desidratação 
(retirada da água). 
 
Adição de soluto 
- Pode também ser adicionado um 
soluto (normalmente sal, açúcar ou 
glicerol) ao alimento para aumentar a 
quantidade de água ligada e diminuir a 
quantidade de água livre, diminuindo a 
quantidade de microorganismos que 
vão sobreviver nessas condições. 
 
2.3) Osmoregulação 
- Característica de algumas bactérias, 
que favorecem o acúmulo de solutos 
para que se liguem à água dentro da 
célula microbiana e evitem sua saída. 
- A membrana também pode alterar sua 
composição para evitar a saída de água e 
liberar a saída de alguns íons a fim de 
manter o equilíbrio. 
↳ É uma característica opcional, nem 
todas as bactérias possuem essa 
característica. 
 
2.4) Tipos de bactérias quanto à 
tolerância à alterações na Aa 
 
Bactérias halofílicas 
- Sobrevivem a baixa atividade de 
água mantendo a água de seu 
organismo. Para isso elas ligam a água 
presente dentro delas com uma 
substância produzida por elas, para 
que a água não fique livre e saia do 
organismo. Quando necessário,quebram essa ligação para usar a 
água. 
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Bactérias osmofílicas - Sobrevivem acumulando glicerol dentro dela, para se ligar a 
água e não deixar que saiam. 
 
 
3) Potencial de óxido-redução (Eh) 
- Tem relação direta com a 
composição gasosa do alimento 
(fator extrínseco). 
- A presença de oxigênio na 
superfície do alimento favorece as 
reações de microorganismos 
aeróbicos. 
↳ Quando há presença de oxigênio 
no alimento, temos o potencial de 
óxido-redução positiva. 
↳ Quando alimentos tem uma 
quantidade de oxigênio menor, o 
potencial de óxido-redução é 
negativa. 
 
 
 
 
 
 
- Influencia o tipo de deterioração. 
↳ Alimentos mais oxidados tem Eh de 300, e menos oxidados de 150 para baixo. 
↳ Aeróbicos crescerão na superfície, onde há mais oxigênio. 
↳ Anaeróbios crescem mais no interior, onde há menos oxigênio. 
↳ Microaerófilos crescem onde o Eh é positivo, porém baixo. 
- Microaerófilos: Precisam de uma quantidade de oxigênio, mas não muito. 
- Facultativos: Anaeróbios que conseguem sobreviver em uma certa quantidade 
de oxigênio e aeróbicos facultativos que precisam de um potencial de óxido-
redução positivo, mas podem viver a um potencial mais baixo. 
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- Dependendo da forma de 
apresentação do alimento a composição 
gasosa há variação do Eh. 
↳ Ex.: Peça de carne, bife de carne, 
carne moída. 
- Produtos maiores, onde há difusão 
menor do oxigênio tem Eh negativo no 
interior e Eh positivo no exterior. 
- Podemos restringir o potencial de 
oxido-redução usando embalagens a 
vácuo, por exemplo. 
 
 
4) Composição Química 
- Relacionada as fontes necessárias 
para a multiplicação do microrganismo. 
↳ Carboidratos, proteínas, lipídios, 
vitaminas e minerais. 
- Seleciona os microorganismos que 
podem crescer, mas não 
necessariamente mata o 
microorganismos. 
- O microrganismo precisa ter 
ferramentas para vencer a composição 
química do alimentos. 
 
Carboidratos 
- Quando um alimento possui 
carboidratos, eles podem ser 
apresentados de forma simples, como 
monossacarídeos ou uma forma 
complexa como polissacarídeos. 
↳ Quando um alimento possui 
polissacarídeos, os 
microorganismos precisam de 
enzimas para a quebra dos 
carboidratos. 
↳ Se o microrganismo não puder 
quebrar esses polissacarídeos, ele 
morre de fome sem poder consumi-
lo. 
 
Proteínas 
- Microrganismos podem utilizar 
proteínas em sua forma mais simples, 
como aminoácidos ou de sua forma 
mais complexa. 
- O microrganismo precisa de 
proteases para quebrar as formas 
mais complexas d proteína e assim 
pode usá-la. 
↳ Na ausência dessa enzima, as 
proteínas não poderão ser 
utilizadas. 
 
Vitaminas 
- Algumas vitaminas do complexo B 
agem como coenzimas do metabolismo 
de carboidratos, proteínas e lipídios 
(agentes energéticos) e alguns 
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microorganismos precisam mais 
dessas vitaminas. 
↳ Bactérias Gram-positivas 
precisam mais de vitaminas do 
complexo B do que Gram-
negativas. 
 
 
5) Fatores Antimicrobianos 
- Substância presente no alimento que 
impedirá o crescimento de um 
microrganismo. 
 
5.1) Fatores Antimicrobianos naturais 
- Substância é produzida no próprio 
alimento 
↳ Ex.: O própolis ajuda a combater 
infecções na garganta pois tem 
substâncias antimicrobianas naturais 
que impedem a proliferação de 
bactérias (principalmente Gram-
positivas). 
 
5.2) Fatores antimicrobianos 
produzidos por microorganismos 
- Microorganismos adicionados que 
impedem a proliferação de outros 
microorganismos 
↳ Ex.: Bactérias láticas produzem 
ácido lático e inibem a proliferações 
das bactérias que não sobrevivem em 
meio ácido. 
 
5.3) Adicionados ao alimento, 
conservantes 
- Substâncias antimicrobianas 
adicionadas ao alimento que aumentam a 
fase LAG ou eliminam o microrganismo. 
↳ Ex.: Ácido acético em uma salmoura 
de picles ou palmito, nitrato e nitrito, 
dióxido de enxofre, sulfitos (bebidas), 
niacinas (produzida por gram positivas 
láticas). 
 
 
6) Estrutura Biológica 
- Presença de casca, dificulta a entrada 
de microorganismos. 
↳ Lesão na casca da fruta favorece a 
entrada de microorganismos. 
- No abate, a pele no animal é muito 
contaminada e deve ser evitado o 
contato da pele com a carne, que é 
considerada estéril. 
- O leite dentro do úbere da vaca é 
estéril, e a pode se contaminar após a 
ordenha. 
 
 
 
 
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7) Interação entre Microorganismos 
 
7.1) Antagonismo 
- Competição ente microorganismos que pode causar exclusão competitiva. 
↳ Ex.: Microrganismo produz substâncias que fazem mal a outros microorganismos. 
 
7.2) Sinergismo 
- A presença de um microrganismo favorece outro. 
↳ Ex.: Iogurte (estreptococos e lactobacillus). A presença de lactobacillus favorece 
o estreptococos.