UNIDADE 1 1.1 TIPOS DE MICRORGANISMOS: patogênicos e não patogênicos

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FATORES INTRÍNSECOS

Relacionados com as características próprias do alimento.

São eles:

-Aa

-pH

-Potencial de oxi-redução

-Composição química

-Fatores antimicrobianos naturais

-Interações entre microrganismos

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ATIVIDADE DE ÁGUA

Os microrganismos necessitam de água para sua sobrevivência.

Para metabolismo e multiplicação, os microrganismos exigem a

presença de água na forma disponível.

O parâmetro que mede a disponibilidade de água de um

alimento denomina-se atividade de água (Aa)

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ATIVIDADE DE ÁGUA

Define-se Aa como sendo a relação existente entre a pressão

parcial de vapor da água contida no alimento (P) e a pressão

parcial de vapor de água pura (Po), a uma dada temperatura:

Aa = P / Po

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ATIVIDADE DE ÁGUA

A adição de sais, de açúcar e de outras substâncias provoca a

redução do valor de Aa de um alimento por reduzir o valor de P.

Porém a redução é variável em função da natureza da

substância adicionada, quantidade adicionada e da temperatura.

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ATIVIDADE DE ÁGUA

Aa de um alimento pode ser reduzida através da remoção da

água (desidratação) e do congelamento.

Os valores de Aa variam de 0 a 1. Considerando que a Aa da

água pura é 1,00.

Os microrganismos têm um valor mínimo, um valor máximo e um

valor ótimo de Aa para sua multiplicação.

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ATIVIDADE DE ÁGUA

Em geral, bactérias requerem Aa mais alta que os fungos.

A maioria das bactérias deteriorantes não se multiplicam em Aa

inferior a 0,91, enquanto que os fungos deteriorantes podem se

multiplicar em Aa de até 0,80.

Os valores de Aa mais baixos encontrados em literatura, em

relação a multiplicação microbiana, são de 0,75 para bactérias,

0,65 para bolores e 0,60 para leveduras.

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ATIVIDADE DE ÁGUA

A qualquer temperatura, a capacidade de microrganismos

multiplicarem-se abaixa quando a Aa abaixa.

Porém quanto mais próxima da temperatura ótima de

multiplicação daquele microrganismo. Mais larga é a faixa de Aa

em que o crescimento microbiano é possível.

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ATIVIDADE DE ÁGUA

Aa depende ainda de outros fatores intrínsecos:

-pH do meio

-Potencial de óxido-redução

-Presença de substâncias antimicrobianas naturais ou

intencionalmente adicionadas.

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ATIVIDADE DE ÁGUA

De uma forma geral, quando esses fatores provocam um

afastamento das condições ótimas para a multiplicação de

determinado microrganismo, mais alto será o valor de Aa

necessária.

Todas as reações químicas das células são dependentes de

água.

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Aa de alguns Alimentos

Alimentos Aa

Frutas frescas e vegetais 0,97

Aves e pescados 0,98

Carnes frescas 0,95

Ovos 0,97

Pão 0,95 a 0,96

Queijos (maioria) 0,91 a 1,00

Queijo parmesão 0,68 a 0,76

Carnes curadas 0,87 a 0,95

Bolo assado 0,90 a 0,94

Gelatina 0,82 a 0,94

Farinha de trigo 0,67 a 0,87

Mel 0,54 a 0,75

Frutas secas 0,51 a 0,89

Cereais 0,10 a 0,20

Açúcar 0,10

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Aa mínima para multiplicação de microrganismos

importantes em Alimentos

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Grupos Aa

Bactérias deteriorantes 0,90

Leveduras deteriorantes 0,88

Bolores deteriorantes 0,80

Bactérias halofílicas 0,75

Bolores xerofílicos 0,65

Leveduras osmofílicas 0,61

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ACIDEZ - pH

É a medida de acidez ou alcalinidade de uma substância. Em

nosso caso, essa substância é o alimento.

Os microrganismos têm valores de pH mínimo, ótimo e máximo

para a sua multiplicação.

pH em torno da neutralidade (6,0 e 7,5) é o mais favorável para a

maioria dos microrganismos.

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ACIDEZ - pH

Os bolores e leveduras mostram maior tolerância ao pH, sendo

que os bolores podem multiplicar-se em valores de pH mais

baixos que as leveduras, sendo estas, por sua vez, mais

tolerantes que as bactérias a valores baixos de pH

Entre as bactérias, verifica-se que as patogênicas são as mais

exigentes quanto ao pH.

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ACIDEZ - pH

Entre os alimentos, verifica-se frutas, refrigerantes, vinhos e

vinagres apresentam pH inferior àquele em que a proliferação

bacteriana é possível.

Esses alimentos normalmente deterioram-se devido ao crescimento

de bolores e leveduras.

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ACIDEZ - pH

Três grandes grupos:

-Os alimentos de baixa acidez: pH superior a 4,5

-Os alimentos ácidos: pH entre 4,0 e 4,5

-Os alimentos muito ácidos: pH inferior a 4,0

Essa classificação está baseada no pH mínimo para

multiplicação de toxina de Clostridium botulinum (4,5) e no pH

mínimo para multiplicação da grande maioria das bactérias (4,0).

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ACIDEZ - pH

Os alimentos de baixa acidez são os mais sujeitos a

multiplicação microbiana, tanto de espécies patogênicas quanto

de espécies deteriorantes.

Nos alimentos ácidos, há predominância de crescimento de

leveduras, de bolores e de algumas espécies bacterianas.

Nos alimentos muito ácidos, o desenvolvimento microbiano fica

restrito quase que exclusivamente a bolores e leveduras.

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ACIDEZ - pH

Quanto os microrganismos estão em pH diferente do neutro, sua

capacidade de multiplicação depende de sua capacidade de

modificar o pH do meio.

Ex.: Algumas bactérias têm a propriedade de reduzir o ácido

butírico a butanol, que aumenta o pH do meio, favorecendo a

multiplicação bacteriana.

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pH aproximado de alguns alimentos

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Alimento pH

Abóbora 5,0 a 5,4

Alface 6

Azeitona 3,6 a 3,8

Batata 5,3 a 5,6

Beringela 4,5

Cenoura 4,9 a 6,0

Couve 6,3

Couve-flor 5,6

Feijão 4,6 a 6,5

Milho 7,3

Nabo 5,2 a 5,5

Repolho 5,4 a 6,0

Salsa 5,7 a 6,0

Tomate 4,2 a 4,3

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pH aproximado de alguns alimentos

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Alimento pH

Ameixa 2,8 a 4,6

Banana 4,5 a 4,7

Figo 4,6

Laranja (suco) 3,6 a 4,3

Lima 1,8 a 2,0

Maça 2,9 a 3,3

Melancia 5,2 a 5,6

Uva 3,4 a 4,5

Creme de Leite 6,5

Leite 6,3 a 6,5

Manteiga 6,1 a 6,4

Queijo 4,9 a 5,9

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pH aproximado de alguns alimentos

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Alimento pH

Carne bovina moída 5,1 a 6,2

Frango 6,2 a 6,4

Presunto 5,9 a 6,1

Atum 5,2 a 6,1

Camarão 6,8 a 7,0

Caranguejo 7

Molusco 6,5

Ostra 4,8 a 6,3

Peixe fresco 6,6 a 6,8

Salmão 6,1 a 6,3

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Valores de pH para multiplicação de alguns

microrganismos

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Grupos

pH

Mínimo Ótimo Máximo

Bactérias (maioria) 4,0 6,5 a 7,5 9

Leveduras 1,5 a 3,5 7,5 a 8,5 11

Bolores 1,5 a 3,5 4,5 a 6,8 8 a 10,5

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POTENCIAL DE OXI-REDUÇÃO (Eh)

Estão relacionados com a troca de elétrons entre compostos

químicos.

Pode ser definido como sendo a facilidade com que determinado

substrato ganha ou perde elétrons.

-Oxidado: quando um elemento perde elétrons e seu potencial

de oxi-redução é positivo

-Reduzido: quando um elemento ganha elétrons e seu potencial

de oxi-redução é negativo

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POTENCIAL DE OXI-REDUÇÃO (Eh)

Microrganismos aeróbios são aqueles que necessitam de

oxigênio para se desenvolverem. Requerem valores Eh positivos

entre + 350 e +500mV.

Fazem parte desse grupo a maioria de bolores, leveduras

oxidativas e muitas bactérias, principalmente as causadoras de

deterioração dos alimentos, além de algumas espécies de

bactérias patogênicas.

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POTENCIAL DE OXI-REDUÇÃO (Eh)

Microrganismos anaeróbios são aqueles que necessitam da falta

de oxigênio para se desenvolverem. Requerem valores baixos

de Eh, normalmente inferiores a - 150mV.

Nesse grupo estão incluídas algumas espécies de bactérias

patogênicas e bactérias deteriorantes.

Algumas bactérias aeróbias multiplicam-se melhor em condições

ligeiramente reduzidas, sendo denominadas bactérias

microaerófilas.

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POTENCIAL DE OXI-REDUÇÃO (Eh)

Microrganismos facultativos são aqueles se desenvolvem tanto

na presença quanto na ausência de oxigênio.

A esse grupo pertencem, por exemplo, as bactérias da família

Enterobacteriaceae.

Os bolores importantes em alimentos são aeróbios, enquanto as

leveduras de importância são aeróbias facultativas.

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POTENCIAL DE OXI-REDUÇÃO (Eh)

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Potencial de Oxi- Redução (Eh)

Alimentos Valores

Origem Vegetal 300 e 400mV +

Carnes grandes pedaços 200mV -

Carnes moídas 250mV+

Queijos 20 a 200mV -

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COMPOSIÇÃO QUÍMICA

Para multiplicação microbiana é necessária a presença:

-Água

-Fonte de energia

-Fonte de nitrogênio

-Vitaminas

-Sais minerais

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COMPOSIÇÃO QUÍMICA

Fonte de energia: podem utilizar açúcares, aminoácidos.

Alguns microrganismos são capazes de utilizar açúcares

complexos, como amido e celulose. Lipídeos também são

utilizados.

Fonte de nitrogênio: os mais importantes são os aminoácidos.

Alguns microrganismos são capazes de metabolizar nucleotídeo,

peptídeos e proteínas complexas.

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COMPOSIÇÃO QUÍMICA

Vitaminas: são importantes fatores de crescimento de

microrganismos. Fazem parte de coenzimas envolvidas em

várias reações metabólicas. As mais importantes são as do

complexo B.

Sais minerais: são necessários em quantidades reduzidas.

Porém são indispensáveis para a multiplicação microbiana.

Podemos destacar o sódio, potássio, cálcio e magnésio

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FATORES ANTIMICROBIANOS NATURAIS

A cobertura natural de alguns alimentos constitui excelente

barreira física contra a entrada dos microrganismos.

O ovo, em especial a clara, tem diversos agentes

antimicrobianos naturais. É rica em enzimas capaz de destruir a

parede celular bacteriana.

Entre os fatores antimicrobianos naturais devem ser incluídas as

estruturas biológicas:

Ex.: cascas, pele dos animais e película que envolve as

sementes.

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INTERAÇÕES ENTRE MICRORGANISMOS

Um microrganismo ao se multiplicar, pode produzir metabólicos

que podem afetar a capacidade de sobrevivência e de

multiplicação de outros microrganismos.

As bactérias láticas, produtoras de ácido lático podem alterar o

pH do alimento, tornando o mais ácido.

Muitos microrganismos são capazes de produzir determinadas

substâncias com atividade bactericida, denominadas

genericamente de bacteriocinas.

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INTERAÇÕES ENTRE MICRORGANISMOS

A adição de microrganismos inofensivos a um produto pode

estimular o processo competitivo existente entre os componentes

da microbiota presente. Os microrganismos patogênicos podem

ficar desfavorecidos nessa competição e serem eliminados ou

terem sua população reduzida.

Vem sendo utilizado no controle de contaminação de aves com

patógenos como Salmonella.

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FATORES EXTRÍNSECOS

Relacionados com o ambiente em que o alimento se encontra.

Os mais importantes são:

-Umidade

-Composição química da atmosfera que envolve o alimento

-Temperatura ambiental

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UMIDADE

Um alimento está em equilíbrio com o ambiente quando a

umidade relativa (UR) é igual a Aa.

Alimentos conservados em ambiente com UR superior a sua Aa

tenderão a absorver umidade do ambiente, causando um

aumento em sua Aa.

Alimentos conservados em ambiente com a UR inferior à sua Aa,

perderão água, causando diminuição na sua Aa.

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COMPOSIÇÃO GASOSA DO AMBIENTE

A composição gasosa do ambiente que envolve um alimento

pode determinar os microrganismos que poderão nele

predominar.

A presença de oxigênio favorecerá a multiplicação de

microrganismos aeróbios.

A ausência de oxigênio causará predominância dos anaeróbios.

Modificações são capazes de causar alterações na microbiota

que sobrevive ou que se multiplica em determinados alimentos.

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TEMPERATURA AMBIENTAL

O fator ambiental mais importante que afeta a multiplicação de

microrganismo.

Os microrganismos podem multiplicar-se em uma faixa bastante

ampla de temperatura. Havendo registro de multiplicação a um

mínimo de -35ºC e um máximo de 90ºC.

Os microrganismos são divididos nos seguintes grupos:

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TEMPERATURA AMBIENTAL

Microrganismos psicrófilos: temperatura de multiplicação entre

- 5ºC e 20ºC, com um ótimo entre 10ºC e 15ºC.

Microrganismos psicrotróficos: temperatura de multiplicação

entre -5ºC e 7ºC, com variação de velocidade de multiplicação.

-Europsicrotrófico: não formam colônias visíveis até o 6º-10º dia

nessa faixa de temperatura;

-Estenopsicrotrófico :formam colônias visíveis em cinco dias, em

temperatura de 0ºC a 7ºC;

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TEMPERATURA AMBIENTAL

Microrganismos mesófilos: que têm temperatura de ótima de

multiplicação entre 25ºC e 40ºC, mínima entre 5ºC e 25ºC, e

máxima entre 40ºC e 50ºC.

Microrganismos termófilos: que têm temperatura ótima de

multiplicação entre 45ºC e 65ºC, mínima entre 35ºC e 45ºC, e

máxima entre 60ºC e 90ºC.

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TEMPERATURA AMBIENTAL

Microrganismos psicrófilos e psicrotróficos multiplicam-se bem em

alimentos refrigerados, sendo os principais agentes de deterioração

de carnes, pescados, frangos.

Os microrganismos mesófilos correspondem à grande maioria

daqueles de importância em alimentos, inclusive a maior parte dos

patógenos de interesse.

Os fungos são capazes de crescer em faixa de temperatura mais

ampla que as bactérias. Sendo capazes de multiplicar em alimentos

refrigerados.

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TEMPERATURA AMBIENTAL

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GrupoTemperatura (ºC)

Mínima Ótima Máxima

Mesófilos 5 a 25 25 a 40 40 a 50

Psicrófilos -5 a +5 10 a 15 15 a 20

Psicrotróficos -5 a +5 25 a 30 30 a 35

Termófilos 35 a 45 45 a 65 60 a 90