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1º Seminário de Microbiologia Alunos: Edmar Rangel, Maripaula dos Santos e Patrícia Gonçalves. Professora: MSc. Fabiana Bertolde Microbiologia de Alimentos Conceito A microbiologia dos alimentos é a parte da microbiologia que trata dos processos em que os microorganismos influenciam nas características dos produtos de consumo alimentício humano ou animal. A importância dos Microorganismos em alimentos • Os microorganismos habitam em quase todos os nichos da terra e os nossos alimentos não ficam de fora; • Alguns microorganismos decompõem alimentos, causando deterioração; outros na produção de alimentos, como queijos e iogurtes ; • Economicamente, os microorganismos têm influência tanto nas indústrias de produção como na conservação de alimentos; A importância dos Microorganismos em alimentos • Seus efeitos tanto benefícios quanto os prejudiciais podem ser resumidos em; 1. Os números e tipos de microorganismos refletem a qualidade e a segurança do alimento; 2. Alguns podem causar deterioração; 3. Alguns podem ser impedidos, removidos, inibidos ou mortos para prevenir a deterioração do alimento; A importância dos Microorganismos em alimentos 4. Alguns podem causar intoxicação alimentar ou infecções transmitidas por alimentos; 5. Alguns podem produzir certos alimentos por fermentação; 6. Alguns podem ser produzidos em grande quantidade como alimento ou suplemento alimentar; 7. Os microorganismos contaminantes criam problemas especiais para a indústria alimentícia à medida que mais produtos "prontos para consumo" tornam-se disponíveis. Alimento como Meio de Cultura de Microorganismos • A contaminação do alimento por microorganismos apresenta um problema diferente dos outros tipos de materiais, pois o alimento por si próprio serve como meio de cultura para os microorganismos; • A extensão do crescimento microbiano é influenciada pelas propriedades químicas e físicas do alimento, as condições ambientais em que o alimento é armazenamento e as características dos contaminantes; • Algumas variedades de alimentos, como por exemplo, o leite, são excelentes meios de cultura. Outras variedades de alimentos, tais como farinha, açúcar e cereais, são meios pobres para o desenvolvimento de micróbios, essencialmente devido ao baixo teor de umidade ; Analise Microbiológica de Alimentos • Padrões e regulamentos têm sido desenvolvidos para garantir que o alimento que chegue ao consumidor seja saudável, seguro e apresente a qualidade especifica na embalagem; • Algumas agências trabalham a nível Internacional, como: ✓ Food and Agricultural Organization (FAO); ✓ Organização Mundial da Saúde (OMS); ✓Fundo das Nações Unidas para a Infância (UNICEF). • A vigilância do Alimento em nível de Estado é feita pelos departamentos de Saúde, de agricultura e engenharia sanitária (no Brasil a ANVISA); Analise Microbiológica de Alimentos • Os resultados das análises microbiológicas fornecem informações sobre a qualidade da matéria-prima empregada, a limpeza das condições de preparo do alimento e a eficiência do método de preservação; • A análise microbiológica de alimentos utiliza as técnicas microscópicas especiais e os procedimentos de cultura; • O procedimento a ser empregado é determinado pelo tipo específico da analise, a escolha também pode depender dos tipos de microorganismos que poderão estar presentes. Técnicas Microscópicas • Técnicas microscópicas padrões são utilizadas para a análise de alguns produtos alimentícios; • As técnicas de coloração de Gram ou com azul de metileno são normalmente empregadas para corar esfregaços fixados, mas outros procedimentos estão disponíveis; • Outra técnica empregada à contagem de Howod para Fungos, que utiliza uma câmara na qual se deposita uma quantidade conhecida de amostra; • Os protozoários podem ser também identificados e quantificados utilizando-se o exame microscópico direto; Técnicas de Cultura • Técnicas de cultivo em placa são empregadas para determinar a população microbiana total de um produto ou dar a contagem de um grupo particular de microorganismos; • Os microorganismos enumerados por qualquer técnica de cultura são simplesmente aquela porção da população total que crescerá como colônias visíveis sob condições especificas: a qualidade nutricional do meio, a temperatura e o tempo de incubação e o tipo de atmosfera; • Outra técnica de cultura usada é a contagem padrão em placa (SPC – Standard plate count) para a contagem de bactérias no leite; Técnicas de Cultura • Outros procedimentos, incluindo o uso de meios seletivos e diferenciais, estão disponíveis para o isolamento e a contagem de determinados tipos fisiológicos ou bioquímicos de microorganismos; • O cultivo de vírus de produtos alimentícios requer o uso de técnicas de cultura de tecido. Pode ser necessária a concentração prévia do vírus suspeito no espécime alimentar; As técnicas tradicionais de microscopia e cultura têm sido substituídas por métodos mais rápidos e específicos, baseados nos mais novos conceitos de biologia molecular e imunologia, tais como sonda genéticas e anticorpos monoclonais. Microorganismos em Alimentos Frescos • Superfícies de vegetais e carnes cruas estão normalmente contaminadas com microorganismos. A intensidade dessa contaminação está relacionada com as seguintes condições: ✓ A população microbiana do ambiente onde o alimento foi obtido; ✓ A qualidade do produto fresco; ✓ O método de manipulação; ✓ O tempo e as condições de armazenamento. • Vários alimentos frescos – tais como carnes, aves e ovos – apresentam condições diferentes para o crescimento de microorganismos e, assim diferem em suas populações microbianas. Microorganismos em Alimentos Frescos ➢Carnes e Aves • Os tipos mais comuns de bactérias encontradas em carnes frescas são as pseudômonas, os estafilococos, os micrococos, os enterococos e os coliformes; • Carne fresca cortada de carcaça refrigerada será contaminada em sua superfície por microorganismos do ambiente por serras e facas empregadas para cortar a carne; • Cada novo corte expõe uma nova superfície com o potencial de acréscimo de mais microorganismos no tecido exposto; • As temperaturas baixas, nas quais as carnes frescas são armazenadas, favorecem o crescimento de microorganismos psicrófilos; Microorganismos em Alimentos Frescos ➢Carnes e Aves • Bactérias, leveduras e fungos têm sido isolados da superfície das aves processadas; • Aves frescas depenadas têm uma flora bacteriana superficial que se origina de bactérias normalmente presentes nas aves vivas e de organismos introduzidos durante o abate, a retirada das penas e a evisceração; • Do ponto de vista de saúde pública a contaminação por Salmonella é de importância considerável; Microorganismos em Alimentos Frescos ➢Ovos • A casca e a membrana protéica logo abaixo da casca, retardam a penetração de microorganismos no interior do ovo. Rachaduras na casca, entretanto, resultarão na contaminação e deterioração; • O interior de um ovo recentemente posto está normalmente isento de microorganismos; • As espécies do Gênero Salmonella têm sido periodicamente o problema principal, causando intoxicação alimentar devido ao consumo de produtos de ovos contaminados; Microorganismos em Alimentos Frescos ➢Frutas e vegetais • Outro tipo de contaminação microbiana é o tipo de manuseio empregado pós-colheita; • A invasão do tecido de uma planta por bactérias, fungos e vírus podem ocorrer durante os vários estágios do desenvolvimento da fruta e do vegetal. Quanto mais o tecido é invadido, maior a probabilidade de ocorrer deterioração; • O manuseio mecânico pode produzir quebras no tecido, permitindo a entrada de microorganismos; Microorganismos em Alimentos Frescos ➢Moluscos e Peixes • Se a água é poluída por esgoto, o fruto do mar é potencialmente capaz de transmitir microorganismos patogênicos; • Os microorganismos encontrados emmoluscos e peixes frescos refletem a qualidade microbiana da água em que estes foram capturados; • Os moluscos que crescem em água contaminada podem também concentrar vírus em seus tecidos e podem ser fontes de hepatite infecciosa; Microorganismos em Alimentos Frescos ➢Leite • Desde a saída do leite do úbere da vaca até o seu enlatamento não garante a esterilidade do produto, porque esporos de algumas bactérias podem sobreviver a essas temperaturas; • Quando o leite é retirado do úbere de uma vaca saudável, pode contaminar-se por microorganismos externos, que penetram na teta da vaca; • O organismo mais importante a ser eliminado em alimentos enlatados é o anaeróbio esporulado Clostridium botulinum, que é capaz de produzir uma toxina letal muito potente; A Indústria Alimentícia • A ameaça de contaminação microbiana e crescimento microbiano conduz á necessidade de medidas rígidas de controle durante a preparação, a conservação e a entrega das refeições prontas para consumo. • Esse tipo de indústria trabalha com grande quantidade de ingredientes alimentares e armazena alimentos (tanto em baixas quanto em altas temperaturas) por diferentes períodos de tempo; Deterioração Microbiana de alimentos • Muitos gêneros alimentícios são excelentes meios de cultivo para diferentes microorganismos; • Considerando a variedade de alimentos e os métodos pelos quais cada um é manipulado durante o seu processamento, praticamente todas as espécies de microorganismos são contaminantes em potencial; • Se tiverem condições de crescer, os microorganismos produzirão mudanças no aspecto, sabor, odor e em outras características do alimento; Deterioração Microbiana de alimentos ✓ Putrefação - Alimentos protéicos + microorganismos proteolíticos = aminoácidos + aminas + amônia + sulfeto de hidrogênio. • Esses processos de degradação podem ser descritos utilizando-se as seguintes reações: • As alterações que os alimentos causam nos alimentos não se limitam aos resultados da degradação; elas também podem ser provocadas por produtos de síntese microbiana. ✓ Fermentação - Alimentos carboidratos + microorganismos sacarolíticos = ácidos + alcoóis + gases ✓ Rancidez - Alimentos gordurosos + microorganismos lipolitícos = ácidos graxos + glicerol A prevenção da deterioração ➢Pasteurização de Leite e Outros Alimentos • Precauções devem ser tomadas para prevenir a recontaminação após a pasteurização. O produto final deve ser armazenado a baixas temperaturas para retardar o crescimento dos microorganismos que sobreviveram à pasteurização; • Os termos pasteurização, pasteurizado e similares significam o processo de aquecimento de cada partícula do leite e seus derivados, empregando um equipamento adequadamente operado e aprovado pela autoridade sanitária; • A pasteurização é também utilizada na preservação dos produtos do ovo, tais como ovos inteiros e claras, para eliminar Salmonella e reduzir a população total de microorganismos; A prevenção da deterioração ➢ESTERILIZAÇÃO • O produto final é comparável em sabor e qualidade nutricional ao leite pasteurizado; • As técnicas comerciais de esterilização do leite foram desenvolvidas com a exposição desse produto a altas temperaturas por um curto período de tempo – 148,9°C por 1 a 2 s; • Entretanto, o leite estéril não requer refrigeração e pode ser estocado indefinidamente. Este produto está-se tornando muito popular em mercearias; A prevenção da deterioração ➢TEMPERATURAS BAIXAS • Equipamentos modernos de refrigeração e congelamento têm tornado possível o transporte de alimentos perecíveis e o seu armazenamento por longos períodos de tempo; • As temperaturas próximas ou abaixo de 0°C retardam o crescimento e a atividade metabólica dos microorganismos; • A contagem microbiana da maioria dos alimentos congelados diminui durante a estocagem, porem muitos microorganismos, incluindo alguns patógenos, sobrevivem por longos períodos de tempo a -9 e 17°C. A prevenção da deterioração ➢DESIDRATAÇÃO • A preservação pela desidratação ocorre principalmente devido a inibição do crescimento microbiano; os microorganismos não são necessariamente mortos; • Os alimentos secos foram usados durante séculos e são mais comuns, em todo o mundo, que os alimentos congelados; • O crescimento dos microorganismos pode ser prevenido devido à redução do conteúdo de umidade do ambiente abaixo do nível critico; • Esse nível critico é determinado por características particulares do microrganismos e pela capacidade do alimento de se ligar á água, o que reduz a umidade livre; A prevenção da deterioração ➢AUMENTO DA PRESSÃO OSMOTICA • A água é retirada de células bacterianas quando estas são colocadas em soluções contendo grande quantidade de substâncias dissolvidas, tais como açúcar e sal; • O metabolismo microbiano é paralisado como resultado desta perda de água. Os efeitos antimicrobianos são similares ao principio de inibição que ocorre na desidratação; • O aumento da pressão osmótica, como na desidratação, pode inibir o crescimento microbiano, mas não causa a morte dos microorganismos. A prevenção da deterioração ➢ADITIVOS QUÍMICOS • Somente algumas substâncias químicas são legalmente aceitas para a preservação de alimentos. Entre as mais efetivas estão os ácidos orgânicos benzóico, sórbico, acético, láctico e propiônico; • Outros aditivos químicos comuns são os nitratos e nitritos adicionados a carnes para preservar a cor; eles também inibem algumas bactérias anaeróbias. O uso de nitrato e nitrito é controverso devido ao possível papel carcinogênico e mutagênico dessas Substâncias; A prevenção da deterioração ➢ADITIVOS QUÍMICOS • Alimentos fermentados, tais como chucrute, picles e silagem para animais são preservados principalmente pelos ácidos acético, láctico e propiônico produzidos pelos microorganismos fermentadores; • A defumação gera cresóis e outros compostos antibacterianos que penetram na carne e a preservam. • Algumas vezes as substâncias químicas preservativas são produzidas durante o processo de preservação; A prevenção da deterioração ➢RADIAÇÃO • Existem vários tipos de radiação, as radiações ionizantes e não- ionizantes têm sido empregadas no controle microbiológico de alimentos; • A luz ultravioleta - que é um tipo de radiação não ionizante - é microbicida se for utilizada cm intensidade e tempo de exposição suficientes, porém a luz ultravioleta tem pouco poder de penetração; • O uso da radiação na preservação de alimentos é relativamente recente quando comparado com outros métodos; A prevenção da deterioração ➢RADIAÇÃO • Os alimentos embalados e enlatados podem ser esterilizados por uma dosagem apropriada de radiação; • A pasteurização por radiação é um termo utilizado para descrever a morte de cerca de 98% (não 100%) dos microorganismos por doses de radiação, as quais são menores que as doses requeridas para a esterilização. • As radiações ionizantes são também letais para os microorganismos; Fornos de Microondas: O cozimento ou processamento de alimentos utilizando microondas depende da quantidade de calor gerada pelas radiações de microondas. Microondas não afetam ou matam diretamente os microorganismos. Alimentos Produzidos por Microorganismos • Vinho: Bebida tradicional obtida a partir da fermentação do suco de uva. As uvas são esmagadas no lagar (tanque de madeira) e deixadas em repouso para fermentarem; • Cerveja: bebida popular obtida a partir da fermentação de cereais: lúpulo, cevada, cereais maltados; • Champagne: Bebida sofisticada para brindar momentos especiais. A matéria-prima para obtenção é a mesma do vinho, a uva, mas neste caso a fermentação só ocorre na garrafa, ou seja, o suco de uva é engarrafado e em seguida armazenado, a partir daí é que se tem a bebida fermentada; • Sidra: Ela possui características que imitam a Champagne, mas com uma diferença, a bebida é obtida pela fermentaçãoda maçã; Alimentos Produzidos por Microorganismos • Iogurte: Para que ocorra a fermentação do iogurte é necessário um ingrediente “vivo” que chamamos de fermento lático. O fermento lático nada mais é que bactérias originais do leite; • Vegetais Fermentados: A fermentação de vegetais, tais como pepinos, repolhos e azeitonas, ocorre em uma série de etapas. Para fins comercias grandes indústrias utilizam estas etapas de fermentação para produzir alimentos, tal como picles condimentados; • Queijos: A fabricação do queijo é um processo longo e complicado que usa bactérias, enzimas e ácidos formados naturalmente para solidificar as proteínas e a gordura do leite e conservá-las. Uma vez transformado em queijo, o leite pode ser armazenado durante meses ou anos; Doenças transmitidas por alimentos • Intoxicação alimentar: é a intoxicação causada pela ingestão de alimentos contaminados com toxinas produzidas por microrganismos, sendo a toxina responsável pelos sintomas clínicos; • Infecção alimentar: ocorrem quando o microrganismo (patógeno) é ingerido e se multiplica dentro do organismo. Normalmente causam doenças do trato intestinal (intestino); • Algumas doenças veiculadas por alimentos: Salmonelose, Cólera, Amebíase, Intoxicação botulínica, Diarréia dos viajantes, Poliomielite, Hepatite A; Como evitar doenças transmitidas por alimentos? Referências • http://www.ipv.pt/millenium/ect4_1.htm Acesso: 06/2010 •http://www.cultivando.com.br/alimentacao_e_saude_seguranca_alimentar_doen%C3%A7as_t ransmitidas.html Acesso: 06/2010 • ANVISA, Cartilha sobre boas práticas para serviços de alimentação. • http://www.ipv.pt/millenium/ect4_1.htm http://www.cultivando.com.br/alimentacao_e_saude_seguranca_alimentar_doen%C3%A7as_transmitidas.html
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