Microbiologia dos alimentos

* alimentos como meio de crescimento para microrganismos

processos de

- deterioração- disseminação de infecções- intoxicações- conservação de alimentos- produção de alimentos

1. Introdução

* Alimentos contendo

- microbiota própria

- adquirida pelo manuseio

2. Composição microbiana dos alimentos

Composição microbiana dos alimentos

Frutos:Leveduras na casca das uvas - fermentação para fabricação do vinhopH 2,3-5,0 - baixa incidência de bactérias

Carnes:Corte e manuseio - bactérias proteolíticas, lipolíticas, fungosOcasionalmente patógenos: Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus

Leite:Microbiota característica do ambienteBactérias como Pseudomonas, bactérias do ácido lático, leveduras, coliformes, bactérias esporulantesInfecções: MastiteOutros patógenos: Mycobacterium, Brucella, Salmonella, Coxiella

Microbiota própria ou adquirida com o manuseio

Principais processos de deterioração de alimentos por microrganismos

Ranço: Alimentos ricos em gorduraMicrorganismos lipolíticos, principalmente bactériasQuebra das gorduras ácidos graxos glicerol

Putrefação: Alimentos ricos em proteínas (p. ex. carnes)Bactérias proteolíticasProteínas putrescina, cadaverina, H2S, NH3

Azedamento e coagulação: LeiteBactérias do ácido láticoLactose ácido lático + outros ácidos

Composição microbiana dos alimentos

3. Microrganismos e a deterioração de alimentos

Mudanças devidas às reações químicas decorrentes da atividade metabólica dos microrganismos:

* O tipo de deterioração depende:

- tipo de alimento

- microrganismo envolvido

- número de microrganismos presentes

A deterioração inclui mudanças Na qualidade organoléptica No valor nutricional No apelo aestético Na cor Na textura Na qualidade

3. Microrganismos e a deterioração de alimentos

O que causa a deterioração Microrganismos A ação das enzimas contidas nos alimentos A infestação por insetos, parasitas e roedores Temperaturas inapropriadas para a conservação

3. Microrganismos e a deterioração de alimentos

O que causa a deterioração Ganho ou perda de umidade: pressão hidrostática Reação com o O2

Luz Estresse físico ou abuso Tempo

3. Microrganismos e a deterioração de alimentos

* forma mais comum de conservação

Refrigeração (4-10ºC)inibição das reações

enzimáticas, levando à paralização do crescimentomicrobiano

** Psicrófilos

Congelamento (-20ºC)água congelada não está

disponível para o metabolismo; formação de cristais de gelo que danificam a membrana

4.1. Frio (refrigeração e congelamento)

4. Controle dos microrganismos em alimentos

4.2.1. Secagem: sol, câmaras, liofilização

* alimentos perdem água, provocando a inibição docrescimento (metabolismo inibido)

4.2.2. Concentração: aumento da concentração de solutos

* aumento da pressão osmótica

- adição de açúcar: doces, geléias - concentração: leite condensado, frutas secas- adição de sal: carnes, peixes, vegetais- defumação

4.2. Redução da atividade água

* diminuição do pH do alimento

- ácido acético: picles

- ácido lático: leite fermentado, iogurte, chucrute

4.3. Acidificação

4.4. Conservas (enlatados)

Nicholas Appert (França, 1809)

* altas temperaturas aplicadas a alimentos em latas hermeticamente fechadas

* se a temperatura for inadequada: problemas com microrganismos termofílicos anaeróbios (Clostridium botulinum)

* deteriorações mais comuns em enlatados:- azedamento: Bacillus stearothermophillus, B. coagulans, Lactobacillus spp. (produção de ácidos)- com gás: leveduras, lactobacilos, clostrídios, etc.

Radiação ionizante: raios gama

* sem radiação residual e sem afetar a qualidade

4.5. Radiações

4.6. Aditivos

* Microbicidas x microbiostáticos

* inorgânicos:- H2S, NO3

-, NO2-

* orgânicos:- ácido ascórbico: laticínios, sucos- benzoato de sódio: refrigerantes- propionato de cálcio: pães

4.7.1. Pasteurização

* 63ºC por 30 min (LTLT: low temperature long time)

* 72º por 15 s (HTST: high temperature short time)

4.7.2. Esterilização

* UHT (ultra-high temperature): 150º por 1-2 s

4.7. Calor

5. Microrganismos na produção de alimentos

Alimentos preparados com o uso de microrganismos

Alimento Matéria prima Principal Microrganismo

Grupo

Picles Pepinos Lactobacillus spp.Pediococcus spp.

Bacilos, Gram +Cocos, Gram +

Leite fermentado Leite L. acidophilus Bacilos, Gram +

Pão Farinha Saccharomyces cerevisiae Levedura

Ricota Leite pasteurizado

L. bulgaricus Bacilos, Gram +

Koumiss Leite de égua L. bulgaricusTorula, Mycoderma

Bacilos, Gram +Leveduras

Kefir Leite fresco Streptococcus spp.Lactobacillus spp.Leuconostoc Acetobacter

Cocos, Gram +Bacilos, Gram +Cocos, Gram +Bacilos, Gram -

Iogurte Leite pasteurizado

L. bulgaricusS. thermophilus

Bacilos, Gram +Cocos, Gram +

Shoyu Arroz, Soja L. delbrueckiiAspergillus oryzaeSacharomyces rouxii

Bacilos, Gram +Fungo filamentosoLevedura

Queijos Leite S. lactisS. cremorisL. citrovorumL. dextranicumOutros microrganismos

Cocos, Gram +Cocos, Gram +Bacilos, Gram +Bacilos, Gram +Fungos

Cerveja Grãos de cereais Saccharomyces spp. Leveduras

Vinho Suco de uva Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces champagnii

Leveduras

Presunto e salsichas curados

Porco/Gado Pediococcus cerevisiae Cocos, Gram +

Presunto curado Porco Aspergillus, Penicillium Fungos

Fermentação de produtos lácteos Iogurte – Lactococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus Kefir (leite fementado caprino ou bovino) – Lactococcus lactis, L.

bulgaricus e leveduras Leite fermentado – Lactobacillus acidophilus Manteiga – Streptococcus cremoris, Leuconostoc cremoris e Lactobacillus

lactis

5. Microrganismos na produção de alimentos

Fermentação de produtos lácteos Queijo

Lactococcus e Lactobacillus Propionibacterium – queijo Suíço Penicillium – queijo camembert, roquefort, brie

5. Microrganismos na produção de alimentos

Fermentação de carnes Embutidos – produzidos por bactérias do ácido lático, em particular

Pediococcus cerevisae

Produção de pães Pães – Saccharomyces cerevisae, Clostridium spp. e bactérias

coliformes podem ser empregados

5. Microrganismos na produção de alimentos

Bebidas alcoólicas Cervejas: produção de + de 100 bilhões de litros por ano usando

Saccharomyces cerevisae e outras leveduras Vinho: fermentação usando S. cerevisae

Vinagre: fermentação a álcool (S. cerevisae) e em seguida a ácido acético (Acetobacter e Gluconobacter) ou conversão direta a acetato (Clostridium spp.)

5. Microrganismos na produção de alimentos

Vegetais fermentados Chucrute – Enterobacter cloacae, Leuconostoc mesenteroides,

Lactobacillus plantarum, L. brevis Picles – L. plantarum, L. mesentereoides, Enterococcus faecalis,

Pediococcus cerevisae, Pseudomonas spp., Flavobacterium spp., Bacillus spp. e leveduras

5. Microrganismos na produção de alimentos

Vegetais fermentados Azeitonas – Leuconostoc Molho de soja – Aspergillus oryzae, Pediococcus

soyae, Saccharomyces spp., Torulopsis spp., e Lactobacillus spp.

Miso – Aspergillus oryzae

5. Microrganismos na produção de alimentos

Vegetais fermentados Tempeh (fermentado de soja branca) – Rhizopus spp. Tofu – Mucor spp. Nato (soja fermentada) – Bacillus subtilis Poi (cara) – Pseudomonas, Lactobacillus, Streptococcus,

Leuconostoc, Geotrichum candidum

5. Microrganismos na produção de alimentos

Doenças transmitidas por alimentos

Doenças de origem microbiana veiculadas por alimentos

Categorias de doenças* intoxicações

- microrganismo ausente nos tecidos- ingestão da toxina ativa

* infecções- microrganismo presente nos tecidos- ingestão do alimento contaminado pelo patógeno

Intoxicações

Staphylococcus

a. Intoxicação estafilocócicaStaphylococcus aureus

Cremes, doces recheados, carne de aves e de outros animais,pudins, saladas com maionese

Contaminação do alimento: pelo manipulador, seguida pelamultiplicação da bactéria no alimento não refrigerado

Toxinas: enterotoxinas A, B, C1, C2, C3, D e E

Intoxicações

b. Clostridium perfringensClostridium perfringens: bactéria anaeróbia, produtora de endósporos, quando ingerida em doses de 108 células ou mais

Carnes, aves e peixes crús ou cozidos, principalmente quandoprocessados em grandes volumes

Contaminação do alimento: água e solo

Toxinas: enterotoxina produzida quando a bactéria esporula nointestino, após ser ingerida com o alimento

Sintomas: alteração da permeabilidade das células epiteliais dointestino, produzindo sintomas de gastroenterites, câimbrasintestinais e diarréia, náuseas, vômitos.

Intoxicações

c. BotulismoClostridium botulinum: bactéria anaeróbia, produtora de endósporos (Botulus, do latim, salsicha)

Carnes, vegetais enlatados, peixes defumados, alimentosembutidosContaminação do alimento: água e solo

Toxinas: exotoxina sensível ao calor (80 ºC/10 min). 0,000033 µg são suficientes para matar um rato, ou 1 g mataria 30 bilhões desses animais.

Sintomas: a toxina liga-se às membranas pré-sinápticas nosneurônios motores na junção neuro-muscular, bloqueandoa liberação de acetilcolina, impedindo a contração do músculo

GlicinaGlicina

AcetilcolinaAcetilcolina

Infecções

a. Salmoneloses, Febre tifóide e Febres paratíficasSalmonella sp.:

S. thyphimurium: espécie mais comumS. typhi: febre tifóide

Bastonestes gram negativos, facultativos

Carnes, tortas de carnes, salsichas, aves, ovos, leite e laticínios, chocolates, produtos à base de ovos crús ou mal conservados

Contaminação: manuseio por indivíduos portadores, água contaminada

Sintomas: dores de cabeça, dores abdominais, calafrios, vômito e diarréia, seguidos por febre prolongada

b. Escherichia coliEscherichia coli enterotóxica, produtorade enterotoxinas potentes Linhagem mais comum: E. coli O157:H7 Bastonestes gram negativos, facultativos

Alimentos crús ou mal cozidos, particularmente carnes moídas processadas em grande escala, água

Contaminação: carcaças dos animais abatidos

Sintomas: diarréia com sangue nas fezes

Infecções

Infecções

c. Infecção por CampilobacterCampylobacter jejuni e C. fetusBastonetes Gram negativos espiralados, microaerófilos, principais responsáveis por diarréias bacterianas em crianças

Aves, porcos, mariscos crús, todas as carcaças de frango e perucontêm C. jejuni

Contaminação: água, animais domésticos

Sintomas: febre alta, náuseas, câimbras abdominais e fezes aquosas com sangueC. fetus: aborto espontâneo em vacas e ovelhas