Apostila Microbiologia Alimentos 1

PRESERVAÇÃO PELO USO DO CALOR (Frazier)

1. Fatores que afetam a resistência térmica

Células vegetativas Esporos

População de células ou esporos

A B C D

A - B: Baixa resistênciaB - C: Média resistênciaC - D: Alta resistência

Condições de cultivo podem selecionar indivíduos, produzindo culturas mais ou menos resistentes ao calor.

Fatores mais importantes que afetam a resistência térmica:

1. Relação Tempo - Temperatura: Temperatura, Tempo;

2. Concentração inicial de células ou esporos: concentração,

tratamento;

3. História prévia dos esporos ou células;

3.1. Meio de cultura: Melhor o meio, mais resistentes os esporos

Esporos do solo são mais resistentes que os obtidos em

laboratórios.

3.2. Temperatura de incubação ou esporulação

Crescimento na T ótima maior resistência.

Número de

células ou

Esporos

Resistência Térmica

3.3. Fase de crescimento ou idade:

Células Final da Fase LAG Maior resistência.

Fase Estacionária Grande resistência

Fase LOG Menor resistência

Esporos Imaturos (jovens) - Menor resistência

Maduros - Maior resistência

3.4. Desidratação: Para algumas bactérias

Esporos secos maior resistência

4. Composição do substrato no qual as células ou esporos são aquecidos.

4.1. Umidade: Calor úmido é mais eficaz que o seco.

Exemplos: Tubos em autoclave - 10 mL de meio: 15-30 min a 121

°C

Vidraria em estufa - 3-4 h a 160-180 °C

4.2. pH: maior resistência térmica de células e esporos próximo da

neutralidade.

Acidez e alcalinidade redução

Acidez maior redução.

Cameron (1940):

a) Alimentos de baixa acidez - pH 5,3

Ervilhas, milho, feijões, carnes, peixes, aves, leite.

b) Alimentos de média acidez - 4,5 pH 5,3

Espinafre, aspargos, beterrabas, abóboras.

c) Alimentos ácidos - 3,7 pH 4,5

Tomates, pêras, abacaxis.

d) Alimentos de alta acidez - pH 3,7

Algumas frutas, chucrute.

5. Outros constituintes do substrato:

Sal em baixas concentrações - protege esporos

Açúcar protege alguns organismos ou esporos

Concentração depende do organismo

Proteção relacionada com Aw.

Material coloidal principalmente proteínas e gorduras protegem do

calor.

2

Anti-sépticos e germicidas auxiliam o calor

RESISTÊNCIA TÉRMICA DE MICRORGANISMOS E SEUS ESPOROS

A resistência térmica é normalmente expressa através do TEMPO DE

MORTE TÉRMICA (thermal death time).

É o tempo necessário para se matar:

a) um NÚMERO determinado de microrganismos ou esporos;

b) numa TEMPERATURA determinada;

c) sob CONDIÇÕES ESPECÍFICAS.

Sinônimo: Tempo de morte térmica absoluto

Velocidade de MORTE TÉRMICA Thermal death rate

Ponto de MORTE TÉRMICA - Thermal death point, é a temperatura

necessária para matar todos os microrganismos em 10 minutos.

Diferentes autores diferentes RESULTADOS em função de diferentes

culturas e condições de aquecimento.

1. Resistência térmica de leveduras e seus esporos.

Varia com: espécie, cepa, substrato

Células vegetativas: 50-58 °C por 10-15 min.

Ascósporos: 60 °C por 10-15 min. Nenhum suporta fervura a 100 °C

Pasteurização do Leite (62,8 °C por 30 min; 71,7 °C por 15 s) destrói

leveduras e seus esporos.

Cozimento do pão idem (Tinterior ~ 97 °C)

2. Resistência térmica de bolores e seus esporos

Maioria dos bolores e seus esporos: 60 °C por 5-10 min - calor úmido

Esporos (calor seco: até 30 min a 120 °C) são mais resistentes que o

micélio

Temperaturas de 5-10 °C superiores para o mesmo tempo.

Espécies mais resistentes: Aspergillus, Penicillium e Mucor.

Muito resistentes: Byssochlamys fulva (ascosporos)

3

Frutas sucos de frutas

Pasteurização do Leite: normalmente EFICAZ para a destruição do

micélio e esporos.

3. Resistência de bactérias e seus esporosCélulas vegetativasVaria muito - patogênicas frágeis

termófilas - vários minutos a 80-90 °C.Regras gerais:

1) cocos mais resistentes que bacilos (com exceções);

2) quanto mais alta a T ótima e a T máxima de crescimento,

provavelmente maior resistência;

3) formadoras de grumos ou cápsulas - mais resistentes;

4) células com alto teor de lipídios - maior resistência.

Esporos - a 100 °C - de menos de 1 minuto até mais de 20 horas.

4. Resistência Térmica de Enzimas

- Maioria das enzimas microbianas e dos alimentos são destruídas a

79,4 °C. Normalmente: Tratamento Térmico destrói.

- Exceções: algumas proteinases e lipases sofrem apenas redução de

atividade em processos. HTST – causam deterioração dos alimentos

pela sua atividade.

- Fosfatase bovina – indicadora de pasteurização falha

4

CURVAS DE TEMPO DE MORTE TÉRMICA (TDT)

- Método: CRESCEU - NÃO CRESCEU

Séries de 6 tubos ou frascos

1 - Fixa-se o número de esporos;

2 - Escolhe-se uma temperatura de ensaio;

3 - Escolhem-se vários tempos de aquecimento: para cada tempo utiliza-

se um conjunto de 6 tubos;

4 - Após o aquecimento os tubos são incubados;

5 - Verifica-se se houve crescimento ou não.

1

Xo T1

2

3

....

Xo T2 .... etc. para várias Temperaturas

Incubação do conjunto

_ _ _ _ _ +

Incubação: ido conjunto

aquecido na _ _ _ _ _ _

temperatura jTk

Anotar: Tk, i e j (ou seja, Temperatura do ensaio, tempo no qual a

incubação revelou pelo menos um tubo positivo antes do primeiro tempo

no qual todos os tubos deram negativo para o crescimento)

5

Tempos diferentes

Positivos = pelo menos um tuboPositivos = zero

TABELA 6-9 FRAZIER (4 ed)

T Amostras

(ºC) (min) Aquecimento (+)

110ºC 80 6 5

110 6 0

115,6ºC 22 6 2

28 6 0

121ºC 5,5 6 2

7,5 6 0

1000

Tempo

(min)

100

Escala

logarítmica

10

LINHAMÉDIA

1 FIGURA 6.2

110 115,6 121 (ºC)

Temperatura (Escala Aritmética)

A linha média é traçada entre os pontos que indicam o tempo em que pelo

menos um tubo deu crescimento positivo e o tempo seguinte, onde todos

os tubos não acusaram crescimento.

6

TDT deve ser um valor intermediário

+

+

+

MÉTODO DA "CURVA DE SOBREVIVENTES

Parte-se de um população de esporos ou células e durante o tratamento térmico, contagem do número de sobreviventes são feitas em vários intervalos de tempo.

Exemplo: Fixa microrganismo: Bacillus subtilis 5230 Fixa No: 106 Esporos/mL Fixa T: 116,7 °C

Tempo Sobreviventes(min) (UFC/mL)

0 106

5 2,8 x 105

10 7,8 x 104

15 2,2 x 104

20 6,1 x 103

25 1,7 x 103

Fixando 1 ciclo Logarítmico t = D

D- símbolo para tempo de redução decimal.

Definição: É o TEMPO de aquecimento numa determinada temperatura

que causa uma redução de 90% na contagem de esporos ou células

viáveis. Corresponde ao TEMPO, em minutos, necessário para a curva

de sobreviventes atravessar 1 ciclo logarítmico.

7

Sob

reviv

en

tes/m

L

0 10 20 30

107

106

105

104

103

102

101

D

116,7ºC= 9 min

Tempo (min)

Variação de D com a Temperatura

Para uma T1 temos D1

Para T2>T1 temos D2<D1

Para T3>T2 temos D3<D2

Para T4>T3 temos D4<D3 (e assim por diante)

Número de

Sobreviventes/mL

(escala logarítmica)

0 10 20 30

CONSTRUÇÃO DA "CURVA DE DESTRUIÇÃO TÉRMICA"

Temperaturas: T1, T2,...,T4,...,Tn Abcissas (escala aritmética)

Valores D : D1, D2,.....,D4,...., Dn Ordenadas em escala logarítmica

100

D

(minutos) 10 D1

D2

1,0 D3

D4

0,1

100 110 120 130

Temperatura °C

8

A linha reta indica que o fenômeno de destruição térmica obedece uma lei logarítmica.

T4

D4 .

..

..

.

. ...

. ..

D2

T3

T2........T1

....

Tempo (min)

Z - corresponde ao intervalo de TEMPERATURA que ocasiona uma variação

de 10 vezes no valor "D", sendo numericamente igual ao número de

graus necessários para a curva de resistência térmica atravessar 1 ciclo

logarítmico e matematicamente é igual ao recíproco da inclinação

(coeficiente) angular da reta.

Expressão geral:

Z "AMARRA" D e T – então, conhecidos D1, T1 e z; dado T2 calcula-se D2; ou

dado D2,.calcula-se T2

9

Probabilidade de Falha

Vamos admitir que se tenha uma quantidade de esporos de um

microrganismo igual a 104 ; e o valor de DT desse microrganismo é de 5

min. Então, para um aquecimento dessa suspensão de esporos na

temperatura T, pode-se ter a seguinte situação:

Tempo (min) Número de

esporos

0 104

5 (D min) 103

10 (5 + D min) 102

15 (10 + D

min)

101

20 (15 + D

min)

100 (= 1)

25 (20 + D

min)

10-1 (= 0,1) !!!

30 (25 + D

min)

10-2 (= 0,01) !!!

Como a diminuição do número de esporos em função do tempo segue

uma lei logarítmica, e o logaritmo não está definido para o valor zero,

tem-se um problema, pois é impossível definir como objetivo de um

tratamento térmico um número final de esporos (ou células) igual a

zero!

Para contornar esse fato, criou-se o conceito de “Probabilidade de Falha –

Pf”, uma maneira criativa de se lidar com números de sobreviventes

inferiores a 1 (mas maiores do que zero). Dessa forma, um número de

esporos sobreviventes igual a 0,001 deve ser interpretado como a

ocorrência de um evento falho em cada 1000 eventos. Esses eventos

podem ser operações de esterilização, número de latas ou tubos. Ou

seja, para o caso acima, para cada 1000 operações de esterilização (ou

10

latas) uma falha. A falha significa que pelo menos 1 esporo (ou célula)

não foi destruído no evento considerado.

Os critérios de probabilidade de falha são dados de projeto do tratamento

térmico e estão associados com o nível de segurança de um

tratamento. O nível de segurança é estabelecido com o tipo de perigo

microbiológico existente.

11

Tempo de Tratamento Térmico (F)

O tempo de tratamento térmico, F, em minutos, numa temperatura

determinada T é dado por:

onde n é o número de ciclos logarítmicos de redução, e é calculado por:

e DT é o tempo de redução decimal para o microrganismo e temperatura

considerados, em minutos.

Alguns critérios para o tempo de tratamento térmico são “3 D” e “5 D”

para microrganismos deteriorantes. Quando se trata de Clostridium

botulinum, o critério utilizado é o de “12 D”, ou seja, 12 vezes o tempo

de redução decimal DT, que também equivale a 12 ciclos logarítmicos

de redução.

Expressão para a equivalência de Tratamentos Térmicos

Como

então

Assim, através dessa expressão é possível calcular a equivalência de

tempos entre tratamentos térmicos realizados em temperaturas

diferentes.

CONSERVAÇÃO MICROBIOLÓGICA DE ALIMENTOS ATRAVÉS DO USO DE TEMPERATURAS

BAIXAS

12

1 - objetivos:

1. retardar reações químicas e a ação de enzimas2. retardar ou impedir o desenvolvimento de microrganismos

“O crescimento dos microrganismos é o resultado de reações metabólicas catalisadas por enzimas; e a cinética enzimática depende da temperatura”.

“Menor a temperatura, menor a velocidade”.

Tabela 1 - Bactérias deterioradoras de carne de frangoFlora deteriorante em cada temperatura

Tipos de bactérias 1°C 10°C 15°CPseudomonas 90% 37% 15%Acinetobacter 7% 26% 34%Enterobacteriaceae 3% 15% 27%Streptococcus 6% 8%Aeromonas 4% 6%Outros 12% 10%

Tabela 2 - Velocidade de crescimento de Pseudomonas fragi em várias temperaturas

Temperatura Tempo de geração médio(°C) (min), fase exponencial0 6672,5 4625,0 3007,5 20710,0 15820,0 65

2 - crescimento de microrganismos em temperaturas baixas:

Tabela 3 - Temperaturas de crescimento de microrganismos patogênicosOrganismos Temperatura mínima de

crescimento, °CAeromonas hydrophila 1 -5 Bacillus cereus 7Campylobacter jejuni 27Clostridium botulinum 3,3Clostridium perfringens 20 (maioria das cepas

6 (raramente)Escherichia coli 4Listeria monocytogenes 3Plesiomonas shigelloides 8Salmonella 5,2Staphylococcus aureus 10Vibrio parahaemolyticus 5Yersinia enterocolitica 1 - 7

“A refrigeração doméstica não consegue evitar o crescimento de patógenos ”

Temperaturas onde já se observou crescimento microbiano

Bolores:- Cladosporium e Sporotrichum: -6,7°C - Penicillium e Monilia: -4°°C- crescimento em carnes e vegetais a -7,8°C e em frutas a -6,7°C

Leveduras:

13

- observado crescimento a -18°C e -34°C - idem, em carnes a -5°C e em ostras a -17,8°C

Bactérias:- crescimento em carnes a -5°C; em carnes curadas a -10°C; em pescado a -11°C; em vegetais a -12,2°C (ervilhas) e em sorvete a -10°C

3 - conservação de alimentos pelo frio

3.1 - Em armazéns

Objetivo: retardar um pouco a deterioração enzimática e microbiana Temperatura: abaixo da temperatura ambiente e raramente inferior a 15°C Produtos: tubérculos, maçãs, repolho, aipo Umidade do ambiente:

baixa, causa desidrataçãoalta, acelera deterioração

3.2 - Refrigeração Objetivo: retardar as alterações enzimáticas e microbianas

consideravelmente Técnica: adição de gelo ou refrigeração mecânica Produtos: a maioria dos alimentos perecíveis (período limitado, poucas

alterações)3.2.1 - Temperatura Melhor condição: um pouco acima do ponto de congelamento (maioria dos

alimentos) Quanto menor a temperatura maior o custo Critérios de seleção: tipo de alimento, tempo e condições da armazenagem

Valores típicos: entre 0°C e 10°C

3.2.2 - Umidade relativa

Umidade relativa ótima: tipo de alimento, temperatura, composição da atmosfera e utilização ou não de radiação UV

UR baixa: murchamento de vegetais e frutas, ressecamento de carnes UR alta: crescimento de deteriorantes na superfície do alimento.

Exemplos: Bactérias, UR 100% Leveduras, UR 90-92% Bolores, UR 85-90%.

Tabela 4 - Umidades relativas ótimas e temperaturas de conservação para alimentos “in natura”

Produto Temp.,°C UR, %Damascos -0,5-0 85-90Bananas 11,7-15,6 85-90Feijão, pimenta 7,2 85-90Repolho, alface, cenouras 0 90-95Limões 12,8-14,4 85-90Melões (cantalupo) 4,4-10 80-85Nozes 0-2,2 65-70Cebolas 0 70-75Tomates (maduros) 4,4-10 85-90

3.2.3 - Ventilação

Função: manter a UR constante, remover odores e previnir o aparecimento de odores e sabores de “alimentos guardados”

3.2.4 - Composição da atmosfera da armazenagem

14

Os vegetais continuam a respirar Em concentrações ótimas de gás carbônico ou ozônio:

1. o alimento demora mais para deteriorar2. alguns alimentos toleram uma UR maior3. pode-se utilizar uma temperatura mais alta

Tabela 5 - Condições de atmosfera controlada para diversas frutas e vegetais

Item CO2, % O2, %Maçãs 1,5-10,0 2,5Alface 2,5 2,5Repolho 2,5 5,0Cebolas 5,0-10,0 3,0Peras 5,0 0

3.2.5 - Irradiação

Lâmpadas ultravioletas (UV) Permite uso de umidades relativas e temperaturas mais elevadas Uso em carnes e queijos

3.3 - Congelamento

3.3.1 - Introdução Histórico:

método “natural” em regiões friasrefrigeração mecânica indústriacongeladores domésticos

Objetivos:inibir o crescimento de microrganismosretardar muito a ação enzimática ( inativação sempre que possível nos vegetais)

3.3.2 - Seleção e preparo dos alimentos

A qualidade do congelado não será melhor que a do alimento “in natura”Preparo : seleção, lavagem, corte, branqueamento (vegetais e

frutas), embalagem e congelamento

Branqueamento (com água quente ou vapor)

Objetivos:1. inativação da maioria da enzimas vegetais (endurecimento,

rancificação, alteração de cor, perda de sabor, amolecimento, perda de valor nutritivo)

2. redução do número de microrganismos (de até 99%)3. realçar a cor verde (ervilhas, brócolis, espinafre)4. reduzir o volume (espinafre)5. remover o ar

3.3.3 - Tipos de congelamento

Velocidade de congelamento depende : método de congelamento, temperatura, circulação de ar ou refrigerante, forma e tamanho da embalagem e tipo de alimento

15

Congelamento lento - circulação natural de ar ou ventiladores,- temperatura igual ou menor a -23,3°C (-15°C a -29°C),- tempo: 3 a 72 h

Congelamento rápido - tempo: em até 30 min,- embalagens pequenas- métodos:1. imersão do alimento ou embalagem em fluido refrigerante (peixe

em salmoura, frutas em xaropes especiais)

2. contato indireto - fluido refrigerante (-17,8°C a -45,6°C)3. circulação forçada - ar (-17,8°C a -34,4°C)

Vantagens do congelamento rápido1. cristais de gelo menores2. menor difusão de materiais solúveis com menor separação de gelo3. previne rapidamente o crescimento microbiano4. reduz rapidamente a ação enzimática

3.3.4 - Alterações durante o preparo para o congelamento

A condição do alimento no momento do congelamento determinará a qualidade potencial do congelado

3.3.5 - Alterações durante o congelamento

Expansão volumétrica devido à formação e crescimento de cristais de gelo Cristais formam-se entre as células e retiram água da célula para

crescerem Cristais de gelo arrebentam células e até microrganismos (?) Solutos concentram-se no interior da célula até uma condição de

equilíbrio (abaixamento do ponto de congelamento)Conseqüências:

acelera a desnaturação, a desidratação e o “salting out” das proteínas alterações irreverssíveis em sistemas coloidais (sinerese em colóides hidrofílicos) destruição de microrganismos (acredita-se)

3.3.6 - Alterações durante a armazenagem congelada

Reações químicas e enzimáticas ocorrem lentamente Proteínas de carne de gado, frango e peixe podem ficar irreversivelmente

desidratadas Carnes vermelhas - oxidação da mioglobulina (vermelha) para

metamioglobina (marrom) Gorduras podem ficar oxidadas e hidrolisadas Solução concentrada de solutos não congelada pode escorrer das embalagens

como um líquido viscoso denominado LÍQUIDO METACRIÓTICO Flutuações de temperatura aumentam o tamanho dos cristais de gelo,

danificando o alimento Ressecamento da superfície provável Queimadura de congelamento : quando cristais de gelo evaporam de uma

região na superfície do alimento deixam uma marca seca, granulosa e amarronzada e o tecido fica seco e duro

Microrganismos - não se multiplicam e morrem com o tempo (lentamente), duram meses e até anos

3.3.7 - Alterações durante o descongelamento

16

Conseqüências do congelamento e armazenagem (amolecimento, perda de textura em vegetais)

Água do gelo - parte reabsorvida e parte escapa Descongelamento lento favorece reidratação Velocidade das reações enzimáticas aumenta Temperatura ainda desfavorável aos microrganismos Risco microbiológico - descongelamento muito lento e à temperatura

ambiente Recomendação - utilizar logo o alimento

3.3.8 - Utilização dos alimentos descongelados

Quedas de energia - descongelamento parcial ou total Frutas podem ser recongeladas Carnes

- recongelar somente se ainda houver gelo- utilizar apenas se a temperatura for inferior a 3,3°C- em caso de dúvida, descartar

Problemas - cristais grandes, vazamento de líquido (sinerese) e perda de textura

3.3.9 - Alimentos pré-cozidos congelados

Pré-cozimento normalmente destrói patógenos e reduz carga total (menos de 50.000/grama)

Refrigerar e congelar imediatamente após o pré-cozimento Não destruirá toxinas estafilocócicas pré-formadas (nem o cozimento) Enterococos suportam melhor o congelamento e a armazenagem que os

coliformes e são recomendados como “indicadores” para possível contaminação fecal

Previnir recontaminação, meio favorável à multiplicação Reaquecimento em casa ou restaurantes normalmente não é suficiente para

garantir a destruição de patógenos ou toxinas, caso existam

4 - Efeito das temperaturas de congelamento e subcongelamento nos microrganismos

4.1 - Introdução

Fenômeno complexo, com muitas variáveis e efeitos. É impossível estudar o efeito do congelamento sem levar em conta o efeito da refrigeração e o do descongelamento

O Congelamento envolve os seguintes efeitos1. Resfriamento das células até ZERO °C2. Resfriamento adicional com formação de cristais de gelo extra e,

possivelmente, intracelular3. Concentração extra e intracelular de solutos4. Conservação das células em estado congelado5. Descongelamento das células e do substrato

4.2. - Efeitos letais

Muitas células morrem, mas o congelamento não é um processo de esterilização

Técnica de CONSERVAÇÃO mais utilizada é congelamento em nitrogênio líquido

Letalidade - desnaturação ou floculação de proteínas ou enzimas essenciais em virtude da concentração de solutos ou danos dos cristais de gelo

17

Choque frio - resfriar rapidamente de uma temperatura ideal até 0°C também causa a morte da célula

4.3 - Efeitos sub-letais

Uma redução na contagem de microrganismos em congelados pode não significar morte celular

Algumas células podem ter sofrido danos e não conseguem se desenvolver nas condições do ensaio (meio, temperatura, tempo)

Essas células denominam-se células injuriadas pelo frio, injuriadas pelo congelamento ou metabolicamente injuriadas e o fenômeno denomina-se CRIOINJÚRIA

Essas células podem ser recuperadas se for dado mais tempo para o crescimento e se forem fornecidos nutrientes adicionais ao meio de cultivo, portanto, não são células mortas.

Importância: padrões microbiológicos de alimentos congelados (métodos, patógenos, “falso negativo”)

4.4 - Comportamento dos microrganismos em relação ao congelamento

Porque alguns morrem, uns ficam injuriados e outros nada sofrem com o congelamento ?

1. O tipo de organismo e seu estado (fase de crescimento, esporo ou não)a) Suscetíveis - células vegetativas de leveduras e bolores, muitas bactérias gram-negativasb) Moderadamente resistentes - organismos gram-positivos, incluindo estafilococos e enterococosc) Insensíveis - formadores de esporos (bacilos e clostrídios)

Bactérias em fase exponencial morrem mais facilmente2. Velocidade de congelamento - parece existir uma faixa crítica de temperaturas que resulta em efeitos letais. Quanto mais rápido passar essa faixa menor a destruição3. Temperatura de congelamento - temperaturas altas são mais letais. Mais organismos são inativados entre -4°C e -10°C que entre -15°C e -30°C4. Tempo de armazenagem congelada - a velocidade inicial de morte é rápida mas é seguida de uma redução gradual denominada MORTE DE ARMAZENAMENTO. Maior o tempo, maior a redução.5. Tipo de alimento - açúcares, sal, proteínas, colóides, gorduras e outras substâncias podem proteger o microrganismo. Alta umidade e baixos pHs aceleram a destruição6. Velocidade do descongelamento - descongelamento rápido prejudica algumas bactérias7. Congelamento e descongelamento alternados - em alguns casos acelera a destruição8. Possíveis fenômenos durante o congelamento da célula - concentração de solutos, alteração do pH, alteração de colóides, desnaturação de proteínas, aumento de viscosidade, formação de cristais intracelulares alterando a permeabilidade da membrana e da parede celular

CONSERVAÇÃO MICROBIOLÓGICA DE ALIMENTOS ATRAVÉS DO USO DE TEMPERATURAS

BAIXAS

18

Exercícios:

1) Qual o efeito da temperatura de refrigeração sobre a flora microbiana contaminante?

2) Como a temperatura afeta a velocidade de crescimento ou o tempo de geração dos microrganismos? Construa um gráfico com os dados da Tabela 2.

3) Temperaturas mínimas onde já se observou o crescimento de microrganismos. Cite exemplos.

4) Compare o armazenamento, a refrigeração e o congelamento em relação a atividade enzimática, química e microbiológica dos alimentos.

5) Porque a ventilação é importante na refrigeração dos alimentos?

6) Porque é necessário o branqueamento em tecidos vegetais e quais seus benefícios?

7) Compare os congelamentos lento e rápido do ponto de vista microbiológico. Qual o mais vantajoso e porquê?

8) O congelamento é um método de conservação que garante as mesmas propriedades do alimento ou causa danos? Justifique sua resposta.

9) Como deve ser feito o descongelamento de forma a se obtenha a melhor condição para o alimento e a maior segurança microbiológica?

10) Que são microrganismos “injuriados” e qual sua importância nas análises microbiológicas?

11) Como se classificam os microrganismos em relação a sua resistência ao congelamento?

12) Suco de laranja concentrado é conservado por três meses à temperatura de -10°C. Uma análise microbiológica evidencia a presença de microrganismos. Que tipos de microrganismos você espera encontrar nessa análise? A quantidade é igual àquela existente no dia em que o suco foi congelado?

13) A quantidade de organismos presentes no suco da questão 12 é inaceitável para determinado cliente. Como resolver o problema? Lembre-se que o suco de laranja não pode ser esterilizado.

CONSERVAÇÃO MICROBIOLÓGICA DE ALIMENTOS ATRAVÉS DA DESIDRATAÇÃO

1. GENERALIDADES

Método em uso há séculos (grãos) Secagem: retirada de água ou redução da atividade de água (sal no

bacalhau, açúcar no leite condensado) Definições:

19

1. Secagem natural (solar) - remoção da umidade por exposição aos raios solares, sem qualquer outra forma de calor produzida, sem controle de temperatura, umidade relativa ou velocidade do ar

2. Desidratação ou dessecação - secagem por calor produzido artificialmente sob condições controladas de temperatura, umidade e de velocidade do ar

3. Condensação - normalmente refere-se à retirada de umidade de um alimento líquido

4. Evaporação - pode ser usado como sinônimo de desidratação

Tabela 1 - Umidade de vários alimentos antes e após a secagemAlimento Umidade

antes, % após, %Leite- integral 87 5,0- desnatado 90 5,0Ovo- integral 74 2,9- claras 88 7,3- gemas 51 1,1Carne bovina, magra, assada 60 1,5Frango,.assado 61 1,6Feijões, cozidos 92 11,5Milho verde, cozido 76 3,2Batatas, fervidas 80 4,0Suco de maçã 86 6,2Figos, “in natura” 78 3,6Salsa, “in natura” 84 5,3

2. MÉTODOS DE SECAGEM

2.1 INTRODUÇÃO

Tabela 2 - Tipos de secadores utilizados por diversos alimentos, sub-produtos e resíduosProduto Tipo de secadorVegetais, produtos de confeitaria, frutas, pectina

Bandejas, compartimento e túnel

Pasto, grãos, vegetais, frutas, nozes em geral, cereais matinais

Esteira

Pasto, grãos, lactose, esterco de aves, turfa, amido (vácuo)

Rotativo

Café, leite, chá, purê de frutas Atomizador (spray)Leite, amido, alimentos infantis pré-digeridos, sopas, sub-produtos de cervejarias e de destilarias

Tambor (rotativo)

Amido, polpa de frutas, sub-produtos de destilarias, produtos agrícolas

Pneumático

Café, essências, extratos de carne, produtos de confeitaria, malteados ou não

Liofilizadores e secadores à vácuo

2.2 SECAGEM SOLAR

20

Limitada a climas quentes e com baixa umidade Frutas: uva passa, ameixas, figos, damascos, nectarinas, peras e

pêssegos Método: secagem em bandejas, revirando de tempo em tempo Outros produtos: peixe, arroz e outros grãos

2.3 SECAGEM POR SECADORES MECÂNICOS

Princípio: passagem de ar quente com umidade controlada sobre o alimento (túneis de secagem) ou a passagem do alimento em ambiente com ar quente e umidade controlada (esteiras ou bandejas em carros)

Alimentos líquidos como leite, sopas e sucos podem ser evaporados (baixa temperaratura e vácuo) secos em tambor (a vácuo ou não) ou atomizados (pulverizando o líquido em uma corrente de ar quente e seco)

2.4 LIOFILIZAÇÃO (FREEZE DRYING)

Princípio: sublimação da água de um alimento congelado através do uso de vácuo e calor

Alimentos: carnes em geral e de aves, frutos do mar, frutas e vegetais

2.5.SECAGEM POR DEFUMAÇÃO

A secagem é maior responsável pela preservação dos alimentos defumados

3. FATORES QUE CONTROLAM A SECAGEM

1.Temperatura2.Umidade relativa do ar3.Velocidade do ar4.Tempo de secagem

Risco: endurecimento superficial (velocidade de evaporação superficial superior à velocidade de difusão da umidade do interior do alimento)

4. TRATAMENTO DOS ALIMENTOS ANTES DA SECAGEM

1. Seleção e classificação por tamanho, maturidade e perfeitas condições

2. Lavagem(frutas e vegetais)3. Retirada da pele (peeling) - manual, mecânica, abrasão, imersão

em soda cáustica4. Subdivisão em metades, fatias, cubos5. Imersão em álcali (frutas como uva passa, ameixas) em 0,1 até

1,5% de soda cáustica ou carbonato de sódio6. Branqueamento de vegetais e de algumas frutas (damascos, peras)7. Sulfitação de algumas frutas de cores brilhantes e de alguns

vegetais (exposição ao dióxido de enxofre produzido por queima de enxofre em queimadores especiais) de forma que até uma

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concentração de 1000 até 3000 ppm (mg/kg) será absorvida, dependendo da fruta. Objetivos: manter uma cor brilhante atrativa, conservar a vitamina C e, talvez, também a vitamina A, repelir insetos, destruir parte da flora microbiana presente.

5. PROCEDIMENTOS APÓS A SECAGEM

5.1 DESCANSO (SWEATING)

É a armazenagem em silos ou caixas para equalização da umidade ou readição de umidade até um teor desejado

Uso: algumas frutas e nozes em geral (amêndoas, nozes)

5.2 EMBALAGEM

Normalmente logo após a secagem Objetivo: proteger da umidade, contaminação microbiana e insetos

5.3 PASTEURIZAÇÃO

Utilizada principalmente com frutas Destrói patógenos e deteriorantes Tratamento normalmente com a fruta embalada Condições: 30 a 70 min, umidade relativa de 70 a 100% e

temperaturas de 65,5 a 85°C

6. MICROBIOLOGIA DOS ALIMENTOS DESIDRATADOS

6.1 MICROBIOLOGIA ANTES DA RECEPÇÃO NA UNIDADE DE PROCESSAMENTO

Frutas e Vegetais1.Contaminação: microrganismos do solo, da água, sua própria flora e

deteriorantes, nas partes onde houver deterioração2.Perigo: vegetais empilhados produzem calor e este pode favorecer o

desenvolvimento na superfície de microrganismos formadores de limo, de maus odores e até apodrecimento dos tecidos

Carnes e frangos1.Contaminação: solo, material intestinal, contato com manipuladores

e equipamentos2.Perigo: desenvolvimento de patógenos e deterioradores

Pescados e frutos do mar1.Contaminação: água, próprio limo e conteúdo instestinal,

manipuladores e equipamentos2.Perigo: o crescimento de patógenos e deterioradores pode ocorrer

antes que o produto chegue na unidade de processamento

Ovos1.Contaminação: galinhas, ninhos, manipuladores2.Perigo: pode ocorrer crescimento microbiano caso o manuseio não

seja rápido e bem feito

Leite

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1.Contaminação: desde sua secreção pela vaca até a chegada na unidade (equipamentos, manipuladores)

2.Perigo: desenvolvimento de bactérias psicrotrófilas (algumas patogênicas)

6.2 MICROBIOLOGIA NA UNIDADE DE PROCESSAMENTO ANTES DA SECAGEM

Operações que influenciam o tipo e o número de microrganismos presentes nos alimentos: classificação, seleção, arrumação, descarte de unidades ou partes deterioradas, rejeição de lotes de produtos fora de padrões microbiológicos

Frutas e Vegetais1.Lavagem: Função: remove solo, outros materiais e alguns microrganismos Perigos: adição de microrganismos através de água suja, a umidade

superficial pode favorecer o desenvolvimento dos microrganismos2.Retirada da pele (peeling): com vapor ou soda, reduz o número de

microrganismos3.Corte ou fatiamento: utensílios e equipamentos mal higienizados

aumentam a contaminação4.Imersão em solução alcalina: reduz a contaminação (algumas frutas,

antes da secagem natural)5.Branqueamento: redução em até 99% da população microbiana (2

ciclos logarítmicos); equipamento mal higienizado e oportunidades de crescimento podem anular o benefício do branqueamento

6.Sulfitação: grande redução no número de microrganismos antes da secagem e inibição do crescimento no produto seco

Ovos Lavagem Função: remoção de materiais e microrganismos Perigo: a umidade favorece a penetração dos microrganismos pela

casca, o ovo deve ser utilizado imediatamente após a lavagem

6.3 MICROBIOLOGIA DURANTE O PROCESSO DE SECAGEM

Calor causa uma redução geral no número de microrganismos Destruídas:Todas as levedurasMaioria das bactérias Sobrevivem: Esporos de bactérias e de boloresCélulas vegetativas de algumas bactérias termorresistentes

6.4 MICROBIOLOGIA APÓS A SECAGEM

Em condições adequadas de armazenagem não há crescimento microbiano

Lenta diminuição do número de microrganismos Organismos resistentes sobreviverão - sua porcentagem aumenta com

o tempo Os mais resistentes: esporos de bactérias e bolores, alguns

micrococos e microbactérias Manuseio e embalagem após secagem pode aumentar a contaminação Cuidados na reidratação

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- A utilização de água quente reduz ainda mais o número de organismos- Staphylococcus aureus sobrevive à liofilização e reidratação a 60°C, portanto, recomenda-se reidratação com água a 100°C

6.5 MICROBIOLOGIA DE ALGUNS ALIMENTOS DESIDRATADOS

6.5.1 Frutas Secas

Quantidades típicas: 102 a 103 por grama Frutas inteiras: contaminação concentrada no exterior Maior presença: esporos de bactérias e bolores Presença exagerada de esporos de bolores indica que houve

crescimento e esporulação de bolores na fruta antes ou depois da secagem

6.5.2 Vegetais Desidratados

Quantidades típicas: poucos até 106 por grama Contagens elevadas após secagem podem ser devidas a contaminação e

crescimento após o branqueamento Carga inadequada de bandejas - azedamento por bactérias lácticas,

com aumento significativo no número (cebola, batata) Tipos de organismos: principalmente bactérias (Escherichia,

Enterobacter, Bacillus, Clostridium, Micrococcus, Pseudomonas, Streptococcus, Lactobacillus e Leuconostoc)

6.5.3.Ovos Desidratados

Quantidades típicas: 102 até mais de 108 por grama (ovos quebrados, métodos de processamento)

O conteúdo de ovos frescos e sadios é praticamente isento de microrganismos

Causas da contaminação: ovos mal lavados, quebrados, sujos, em deterioração misturados com os sadios

Risco de contaminação: quebra e manuseio Efeito da secagem: redução de 10 a 100 vezes (90 a 99%) Organismos predominantes: micrococos, estreptococos, coliformes,

formadores de esporos e bolores Gema e clara: a gema é melhor meio de cultura, é provável que

contenha mais microrganismos que a clara e propicie melhor o crescimento após a secagem

6.5.4 Leite em Pó

Quantidades típicas: 102 a 106 por grama (depende do leite e do processo)

Secador de tambor destrói mais organismos que a secagem em atomizador

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Tipos predominantes: estreptococos termodúricos, micrococos e formadores de esporos

7 ALIMENTOS DE UMIDADE INTERMEDIÁRIA

Definição: alimentos que contém umidade de 20 a 40% e são estáveis sem refrigeração

Importância: vários doces, doces de frutas, geléias, mel muitas frutas secas, alguns produtos de panificação, e até produtos cárneos como “pepperoni”, charque, alguns pescados secos e produtos para alimentação animal (são produtos secos que podem ser comidos sem preparo ou reidratação)

Denominação rigorosa: produtos com atividade de água reduzida Atividades de água típicas: 0,75 a 0,85, obtidas através de

secagem, aditivos (sal, açúcar e até glicerina) ou através da combinação de secagem e aditivos

Importância da redução da atividade de água na conservação dos alimentos:

1.Uma Aw=0,85 inibe os patógenos mais comuns em alimentos2.A germinação de esporos bacterianos é inibida em valores

relativamente elevados de atividade de água3.Organismos não formadores de esporos que conseguem crescer em Aw

inferiores a 0,95 são destruídos em temperaturas de pasteurização4.O desenvolvimento dos microrganismos em condições diferentes das

condições ótimas de crescimento é inibido mesmo em altos valores de atividade de água

5.Os organismos que conseguem crescer em condições de baixa atividade de água multiplicam-se muito lentamente

6.Leveduras e bolores podem ser controlados com antimicóticos

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8 EXERCÍCIOS

1) Quais as diferenças entre a secagem natural (solar) e a desidratação?2) De que forma pode se obter café em pó (não pó de café)? E leite em pó?3) O que é liofilização e onde é aplicada?4) O que pode acontecer quando se deseja apressar a secagem?5) Para que serve a sulfitação em frutas e vegetais?6) Como é possível atuar sobre a qualidade microbiológica de um alimento na unidade de processamento antes da secagem?7) Qual o cuidado que se deve ter quando se lava ovos antes de se iniciar seu processamento de secagem?8) Em geral, o que ocorre com os microrganismos durante o processo de secagem?9) O que ocorre em um alimento após a desidratação, do ponto de vista microbiológico?10) Quais são os organismos tipicamente presentes em frutas secas?11) Quais são os organismos tipicamente presentes em vegetais desidratados?12) Quais são os organismos tipicamente presentes em ovos desidratados?

13) Quais são os organismos tipicamente presentes em leite em pó?14) Qual a importância da redução da atividade de água na conservação dos alimentos?15) Um leite em pó do estoque regulador do governo está armazenado há um ano. Para distribuição, os sacos originais de 50 kg foram abertos em o produto foi reembalado em sacos de 1 kg. Uma análise no produto evidenciou a presença de coliformes totais. Discuta o caso, do ponto de vista microbiológico.

16) Uma indústria de alimentos de pequeno porte deseja lançar no mercado um produto denominado “sopa da vovó”. Tal produto consta de uma mistura de vegetais e carnes liofilizadas, adicionadas de temperos. O produto deverá ser lançado nos sabores carne de gado e carne de frango. A idéia de comercialização é de vender a sopa pronta, em embalagem tipo “Tetra-Pak”. O processo de produção constará da mistura adequada de vegetais, carnes e temperos mais adição de água filtrada fria. A mistura formada será então embalada em caixinhas de 500 e 1000 mL e distribuída ao mercado. Discuta o caso, do ponto de vista microbiológico.

Critérios Microbiológicos para Projeto de Instalações e Equipamentos na Indústria de Alimentos

Higiene, limpeza e sanitização

* Fundamentos de higiene na indústria de alimentos- Higiene no planejamento

* Construção de forma higiênica;- Equipamentos e tubulações desenhados e distribuídos de maneira higiênica.- Higiene na fábrica em funcionamento- Manutenção durante a produção;- Manutenção periódica fora do expediente de processamento;

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- Higiene relacionada com os manipuladores.

Construção do prédio

* O terreno da fábrica:- Facilidade na obtenção de água potável;- Impedir o acúmulo de lixo orgânico (pragas);* O prédio pode ser:- Vertical:

- Fluxo do produto por ação da gravidade.- Horizontal:

- Facilita a instalação de equipamentos pesados.

Piso e paredes

* Devem ser de material claro, liso, lavável e impermeável;* O ângulo entre o piso e as paredes deve ser arredondado dificultando o acúmulo

de sujeira;* O piso deve ser antiderrapante e possuir inclinação em direção ao ralo;

* Entre as paredes e o teto não devem haver aberturas que facilitem a entrada de pragas.

Janelas e portas

Janelas

- Utilizadas preferencialmente para a iluminação;- Possuir telas removíveis (ventilação);- Evitar parapeitos internos;- Parapeitos externos devem possuir ângulo de 30 °.

Portas

- Bem juntas ao batente;- Mecanismos de abertura e fechamento;- Utilização de tiras plásticas ou cortinas de ar.

Tubulações

- Afastadas das paredes;- Cuidado com o descascamento da tinta;- Não devem passar sobre as linhas de processamento;- Quando aéreas, separadas da linha de produção por um forro falso.

Tubulações e estruturas

- Evitar perfis estruturais expostos;- Se necessário, utiliza-los de forma a prevenir o depósito de resíduos e o

esconderijo de pragas;

Ar e ventilação

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- Necessária para impedir a condensação de água e a proliferação de mofo nas partes altas;

- O fluxo de ar deve ser da área limpa para a mais contaminada;- É proibido varrer a seco.

Processamento

- Evitar contaminação cruzada;- Controle dos pontos críticos;- Manter a fábrica limpa;- Materiais e utensílios devem sofrer o mínimo de manipulação.

Equipamentos, utensílios, válvulas etc.

* Devem apresentar desenho sanitário:- Fácil montagem e desmontagem;- Materiais inertes;- Cantos ou bordas que evitem acúmulo de resíduos e de fácil acesso para a

limpeza;- Superfícies lisas;- Soldas polidas.

Equipamentos

- Superfícies livres de poros;- Evitar cantos mortos;- Materiais de fácil limpeza e sanitização;- Permitir fácil escoamento do produto;- Fácil acesso a limpeza de partes internas;- Fáceis de desmontar e montar.

Tanques e cubas

- Construídos de forma a facilitar a drenagem;- Evitar a presença de cantos mortos;- Distantes do solo, facilitando a limpeza.

Higiene dos manipuladores

- Manter as mãos limpas e as unhas cortadas;- Os cabelos presos e protegidos por touca;- Não utilizar jóias, relógio ou maquiagem;- Utilizar uniforme sempre limpo;- Não comer, ou mascar qualquer tipo de objeto.

ALTERAÇÕES QUÍMICAS CAUSADAS POR MICRORGANISMOS

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Microrganismo

AlimentosIndesejáveis

Alterações

Degradação de carbohidratos

presença de O2

Metabolismo oxidativo produção de CO2 e H2O

poucos produtos intermediários

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Desejáveis

Deterioração

Produtos Fermentados

Contaminação por patógeno

Metabolismo fermentativo ausência de O2

acúmulo de produtos intermediários

Decomposição da glicose (processo anaeróbio)

1) Fermentação alcoólica

Glicose etanol + CO2

Microrganismo: levedura (Saccharomyces)

bactéria (Zymomonas)

Deterioração: sucos de frutas, mel, geléias, molhos

2) Fermentação lática

Fermentação homolática

Glicose ácido lático

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Microrganismos: Streptococcus, Lactococcus, Pediococcus,

Vagococcus, algumas espécies de

Lactobacillus

Fermentação heterolática

Glicose ácido lático + diacetil + etanol + CO2

Microrganismos: Leuconostoc e alguns Lactobacillus

3) Fermentação por Enterobacteriaceae

Glicose ácido lático + ác. acético + ác. succínico +

ác. fórmico

Microrganismos: Shigella

Alguns microrganismos: Ácido Fórmico CO2 + H2

Microrganismos: Escherichia, Salmonella, Proteus

Enterobacter produz acetoína e butanodiol

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4) Fermentação Butírica

Glicose ácido butírico + ác. acético + CO2 + H2

+ acetona + isopropanol + n-butanol

Microrganismo: Clostridium

5) Fermentação Propiônica

Glicose ácido propiônico + ác. succínico +

ác. acético + CO2

Microrganismo: Propionibacterium (queijo Suiço)

POLISSACARÍDEOS

Amido : microrganismos amilolíticos

produção de amilases

Bacillus e bolores

Celulose: microrganismos celulolíticos

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produção de celulases

Bolores e alguns Clostridium

Pectina: microrganismos pectinolíticos

produção de pectinesterase e poligalacturonidase

Ex: Erwinia

DECOMPOSIÇÃO DE ETANOL

Etanol ácido acético CO2 + H2O

Microrganismo: Gluconobacter, Acetobacter

DECOMPOSIÇÃO DE PROTEÍNAS

Microrganismos proteolíticos, exemplos

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Hidrólise de proteínas

Peptídeos,

aminoácidos

Enzimas extracelulares

Grupo Gênero

Aeróbio formador de esporos

Bacillus cereus

Anaeróbio formador de esporors

Clostridium

Facultativo não esporulado Pseudomonas, Proteus,

E. coli e vários outros

Decomposição anaeróbia putrefação (odor desagradável)

sulfeto de hidrogênio

Produção de mercaptanas

aminas (hitamina, cadaverina, putrescina)

indol

ácido graxo

Decomposição de aminoácidos

Desaminação

Descarboxilação

Exemplos:

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R – CH – COOH NH2

NH2(CH2)4CHNH2-COOH NH2 – (CH2)5 –NH2 + CO2

lisina cadaverina

Histidina Histamina (Proteus)

Cisteína ou Metionina H2S (Desulfotomaculum nigrificans)

cheiro de ovo podre

Alanina ácido acético + NH3 + CO2 (Pseudomonas)

DECOMPOSIÇÃO DE GORDURA

Hidrólise

Gordura ácido graxo + glicerol

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A DEGRADAÇÃO DE PROTEÍNAS PROVOCA A

ELEVAÇÃO DO PH

Glicerol decomposto em produtos semelhantes á

decomposição da glicose

Microrganismos Lipolíticos, exemplos:

Pseudomonas

Alcaligenes

Staphylococcus

Serratia

Levedura (Candida lipolytica)

Bolores (P. roqueforti)

ALTERAÇÃO DE COR

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Óleo e gordura pura não são deteriorados por

microrganismos (ausência de água)

Produção de pigmentos

Exemplos:

Microrganismo Pigmento

Serratia vermelho

Halococcus e Halobacterium róseo a vermelho

Pseudomonas Verde, laranja,azul

ALTERAÇÃO DE VISCOSIDADE

Produção de polissacarídeo a partir de dissacarídeos

Exemplos:

Leuconostoc mesenteroides

Bacillus subtilis

Escherichia coli

Unidade: Elaboração de Laudos de Análises Microbiológicas de Alimentos

Objetivos de ensino:

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1. Conhecimentos

Estrutura de um Laudo de Análise Microbiológica de um alimento

2. Habilidades

Estruturar um documento com o objetivo de fornecer um Laudo de Análise Microbiológica de um alimento Recolher informações relevantes para a elaboração de um Laudo de análise Consultar a Legislação específica sobre limites toleráveis de contaminação

3. Atitudes

Rigor científico

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Folha para Apontamentos de Aula.

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TIPOS DE LAUDOS DE ANÁLISES

Os laudos de análise emitidos por um laboratório ou técnicos na área de alimentos são dos seguintes tipos:

1. Relatório de análise, quando apresenta o resultado das análises de amostras recebidas;

2. Relatório de inspeção, quando apresenta resultados de inspeções efetuadas em processos industriais ou produtos;

3. Pareceres, quando apresenta o parecer técnico sobre interpretações de normas, enquadramentos, classificações de produtos e procedimentos a serem adotados nos processos industriais;

4. Carta explicativa, quando apresenta esclarecimentos sobre laudos emitidos ou informações nele contidos, motivados pelo interessado ou pelo próprio técnico responsável.

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QUADRO DE CONTEÚDOS DOS LAUDOS DE ANÁLISE

Quadro de conteúdos dos Laudos de análise

Conteúdo Relatório de análise

Relatório de inspeção

Parecer Carta Explicativa

Nome e logotipo Obrig. Obrig. Obrig. Obrig.Número do processo Obrig. Obrig. Obrig. Obrig.Número do laudo Obrig. Obrig. Obrig. Obrig.Data da emissão Obrig. Obrig. Obrig. Obrig.Tipo de laudo Obrig. Obrig. Obrig. Obrig.Cliente (empresa, endereço, responsável) Obrig. Obrig. Obrig. Obrig.Identificação da amostra, material ou serviço Obrig. Obrig. Obrig. Q. Apl.Descrição da amostra ou processo Obrig. Obrig. Q. Apl. Q. Apl.Solicitação do cliente Obrig. Obrig. Obrig. Q. Apl.Período de realização dos serviços Obrig. Obrig. Q. Apl.. Q. Apl.

Descrição e resultados

Método Obrig. Obrig. Não Apl. Não Apl.Limite de detecção Q. Apl. Q. Apl. Não Apl. Não Apl.Precisão Q. Apl. Não Apl. Não Apl. Não Apl.Erro Q. Apl. Não Apl. Não Apl. Não Apl.Padrões (ou material de referência) Q. Apl. Não Apl. Não Apl. Não Apl.Resultados (expressos em unidades de medidas internacionais aceitas)

Obrig. Obrig. Obrig. Q. Apl.

Simbologia utilizada Q. Apl. Q. Apl. Q. Apl. Q. Apl.Interpretação dos resultados Obrig. Q. Apl. Obrig. Q. Apl.Assinaturas (técnico responsável e responsável(eis) pela instituição) com nomes, registros profissionais e identificação funcional

Obrig. Obrig. Obrig. Obrig.

Inscrições ao pé das páginas

- Os resultados contidos neste documento têm significação restrita e se aplicam exclusivamente à(s) amostra(s) e/ou lote(s) analisado(s)

Obrig. Q. Apl. Q. Apl. Não Apl.

- E somente poderão ser publicados na íntegra com autorização expressa do cliente

Obrig. Obrig. Obrig. Obrig.

Convenções:Obrig. - obrigatoriedadeQ. Apl.- quando aplicávelN. Apl.- não aplicável

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MODELO DE UM LAUDO DE ANÁLISE

Logotipo, nome e dados da Instituição ou laboratório LAUDO DE ANÁLISE

Laudo número: (1) Processo número: (2)

Dados do Solicitante

Solicitante: (3)Endereço: (4)Responsável: (5)Solicitação: (6)

Dados da amostra

Natureza:(7)Data de entrada no laboratório: / / (8)Hora: (9) Temperatura: (10)Marca: (11)Registro: (12) Lote/pilha: (13)Data de fabricação: / / (14) Data de vencimento: / / (15)Nome do fabricante: (16)Endereço do fabricante: (17)Características da embalagem: (18)

Data do início das análises: (19)Data do término das análises: (20)

Dados da colheita da amostra

Responsável: (21)Local: (22)Data: / / (23) Hora: (24) Temperatura: (25)Unidades amostradas: (26) Peso ou volume declarado: (27)Pesos ou volumes encontrados: (28)Observações: (29)

Características sensoriais

Aspecto(30)

Cor(31)

Odor(32)

Sabor(33)

Os resultados contidos neste documento têm significação restrita e se aplicam exclusivamente à(s) amostra(s) e/ou lote(s) analisado(s)

E somente poderão ser publicados na íntegra com autorização expressa do cliente

Características microbiológicas

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Parâmetro Amostra (34) Legislação (35)Contagem Padrão em Placas, UFC/gBactérias do grupo coliforme, NMP/gColiformes fecais, NMP/gSalmonella spp em 25gStaphylococcus aureus, UFC/gBolores e leveduras, UFC/gBacillus cereus, UFC/gClostrídios sulfito redutores (44 °C), UFC/gVibrio parahaemolyticus, UFC/gConvenções: UFC: Unidades Formadoras de Colônias; NMP: Número Mais Provável

METODOLOGIA: (36)

Resultado (37)

Base interpretativa (38)

Exemplo: Código Sanitário Federal - Ministério da Saúde - Secretaria Nacional de Vigilância Sanitária - Divisão Nacional de Vigilância Sanitária de Alimentos - Portaria número 01- DINAL/MS de 28 de janeiro de 1987.

Localidade, data. (39)

NomeResponsável Técnico

Registro Profissional (40)

Nome do responsável pela InstituiçãoCargo ocupado (41)



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Caso a amostra também tenha sido submetida a exames de microscopia e físico-químicos, esses resultados também devem ser incorporados ao laudo, antes ou depois das análises microbiológicas, como mostra o exemplo a seguir:

Características microscópicasElementos histológicos: presença de elementos histológicos de (nome do vegetal)Sujidades, larvas e parasitas em (quantidade) g: presença de (descrição do que foi encontrado)Pesquisa de amido: presença de amido de (nome do vegetal)Etc.

Características físicas e químicasResíduo mineral fixo, % (em massa):Extrato alcoólico, % (em massa):Resíduo mineral fixo, solúvel em HCl a 10%, % (em massa):pH:Umidade, % (em massa):Etc.

COMO PREENCHER OS CAMPOS

1. Laudo número: corresponde ao número do laudo expedido pelo laboratório. Esse número permite a recuperação do documento a qualquer tempo, uma vez que o laboratório deve manter registros organizados de todos os laudos emitidos.

2. Processo número: quando aplicável. Em repartições públicas, normalmente as solicitações de análises dão origem a um processo, cuja numeração também permite a recuperação do documento, uma vez que a Instituição deve mantê-los arquivados.

3. Solicitante: razão social, quando pessoa jurídica ou nome, quando pessoa física. O laudo emitido passará a ser de uso exclusivo e confidencial do solicitante e somente poderá ser copiado com autorização explícita do solicitante.

4. Endereço: completo, para envio de correspondência. Também anotar números de telefone, FAX e endereço de correio eletrônico (e-mail).

5. Responsável: quando aplicável, nome da pessoa que está solicitando o serviço.

6. Solicitação: deve indicar claramente o que o solicitante deseja. Por exemplo, “análise em alimento” é uma solicitação vaga e não deve ser usada; “pesquisa de coliformes totais e fecais em queijo ralado industrializado” define claramente do que tratará o laudo.

7. Natureza (da amostra): deve-se procurar classificar a amostra em um dos dezenove grupos de alimentos (subdivididos em subgrupos) descritos na portaria DINAL/MS 01/87.

8. Data de entrada no laboratório: corresponde à data em que o produto deu entrada no laboratório para análise.

9. Hora: corresponde à hora em que o produto deu entrada no laboratório para análise. Essa informação é importante, pois algumas vezes o horário de recebimento da amostra pode impedir que as análises sejam iniciadas imediatamente.

10. Temperatura: indicar a condição de temperatura em que foi recebida a amostra. Normalmente, as seguintes três indicações são suficientes: temperatura ambiente, refrigerado e congelado.

11. Marca: quando aplicável, indicar a marca comercial do produto.

12. Registo: quando aplicável, indicar o número do registro do produto e órgão onde foi registrado (Ministério da Saúde ou Ministério da Agricultura).

13. Lote/pilha: indicar o lote de fabricação do produto ou a pilha onde o mesmo se encontrava no armazém, no caso de uma inspeção.

14. Data de fabricação: quando aplicável, indicar a data de fabricação do produto.

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15. Data de vencimento: quando aplicável, indicar a data de fabricação do produto.

16. Nome do fabricante: indicar, quando aplicável.

17. Endereço do fabricante: indicar, quando aplicável.

18. Características da embalagem: descrever o material, as condições de integridade mesma e outros detalhes que possam auxiliar para a perfeita caracterização do material.

19. Data do início das análises: informar a data.

20. Data do término das análises: informar a data.

21. Responsável (pela colheita da amostra): indicar quem colheu a amostra. Quando o laboratório não for o responsável pela colheita da amostra é muito importante que fique claro que o material foi amostrado pelo solicitante.

22. Local: indicar o local onde foi colhida a amostra.

23. Data: indicar a data em que foi colhida a amostra.

24. Hora: indicar a hora em que foi colhida a amostra.

25. Temperatura: indicar a temperatura em que foi colhida a amostra. Na ausência de instrumento para verificar a temperatura, indicá-la através de “temperatura ambiente”, “sob refrigeração”, etc.

26. Unidades amostradas: indicar a quantidade de unidades ou a massa ou o volume colhido de amostra.

27. Peso ou volume declarado: quando pertinente, indicar.

28. Pesos ou volumes medidos: quando pertinente, informar os valores obtidos no laboratório. Normalmente esse procedimento e utilizado em inspeções de produtos.

29. Observações: outras informações a respeito da colheita da amostra que se julgarem pertinentes e necessárias (primeira fila, pré-corte, pós-corte, etc.).

30. Aspecto: é uma avaliação visual do produto. O aspecto é “próprio” do produto ou não. Quando existirem problemas, deve-se escrever “impróprio” juntamente com a respectiva descrição dos defeitos no laudo.

31. Cor: deve ser descrita como “própria” quando for a coloração normal do produto, caso contrário, deve-se escrever “impróprio” e descrever as anormalidades observadas visualmente.

32. Odor: refere-se a uma observação olfativa do produto e deve ser considerado “próprio” quando for normal ao produto; caso contrário, deve-se escrever “impróprio” e descrever a anormalidade observada como, por exemplo, azedo, adocicado, pútrido, ácido, etc.

33. Sabor: somente é realizado após serem conhecidos os resultados das análises microbiológicas do produto e o mesmo não oferecer risco à saúde. Deve ser considerado “próprio” quando for normal ao produto. Quando houver alguma anormalidade, deve-se escrever “impróprio” e essa deverá ser descrita no laudo.

34. Amostra: transcrever os resultados obtidos para as análises realizadas com a amostra.

35. Legislação: transcrever os valores existentes na legislação que servirá de base interpretativa para os resultados.

36. Metodologia: indicar a metodologia utilizada para a realização das análises, fazendo-se a referência bibliográfica completa das obras de referência para os métodos de análise utilizados. Se forem métodos de fontes diferentes para cada análise os mesmos devem ser citados especificamente.

37. Resultado: transcrever a(s) conclusão(ões) pertinente(s) ao caso prevista(s) na legislação.

38. Base Interpretativa: citar a legislação tomada como base para a interpretação dos resultados.

39. Localidade, data: informar a localidade e a data de emissão do laudo.

40. Responsável técnico: assinatura de profissional habilitado, com indicação do número de seu registro profissional.

41. Responsável pela instituição: quando pertinente, a assinatura de um ou mais responsáveis pela instituição também consta do laudo como, por exemplo, Chefe do Laboratório/Seção/Departamento, Gerente/Diretor/Presidente.

45

FORMAS DE APRESENTAÇÃO DE RESULTADOS EM MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS

Os parâmetros microbiológicos em alimentos são avaliados tanto qualitativamente quanto quantitativamente, dependendo de suas peculiaridades. Como exemplo de uma importante análise qualitativa tem-se a pesquisa de bactérias do gênero Salmonella. Nesses casos o resultado é expresso apenas pelos termos “PRESENÇA” ou “AUSÊNCIA” na quantidade de amostra pesquisada. Exemplo:

Salmonella spp em 25 g............PRESENÇA

As análises quantitativas devem apresentar o valor encontrado referido à quantidade de amostra. Por exemplo, para um alimento líquido (leite):

Contagem Padrão em Placa, UFC/mL......3,5x103

E, para um alimento “sólido” (macarrão seco ou fresco):

Contagem Padrão em Placa, UFC/g......7,2x104

Quando o organismo pesquisado na amostra não é encontrado o resultado pode ser expresso como “AUSÊNCIA” e referido à quantidade de amostra pesquisada. As formas mais comuns encontradas são:1. AUSÊNCIA em 1 g: em um grama de produto não foi detectado o organismo pesquisado.2. AUSÊNCIA em 0,1 g: em 1,0 mL da diluição 10-1 (10 vezes) da amostra não foi detectado o organismo

pesquisado.3. AUSÊNCIA em 0,01 g: em 1,0 mL da diluição 10-2 (100 vezes) da amostra não foi detectado o organismo

pesquisado.Exemplo (para o terceiro caso):

Staphylococcus aureus em 0,01 g.............AUSÊNCIA

Uma maneira mais adequada de expressar esses resultados é através do limite inferior de detecção do método utilizado. Por exemplo, no caso 3 acima: uma única colônia de S. aureus presente numa alíquota de 1,0 mL de uma diluição centesimal (10-2) representaria 1 x 100 = 100 U.F.C./g de produto analisado. Dessa forma, se nenhuma colônia foi identificada, não se pode garantir de forma absoluta, que nenhuma colônia exista no produto, pois o mínimo que o método permite detectar nas condições desse ensaio são 100 U.F.C./g. Portanto, nesse caso, a forma de expressar o resultado fica:

Staphylococcus aureus.............<102 U.F.C./g

Essa maneira de expressar os resultados vem se impondo como a forma mais correta de expressão, pois está fundamentalmente comprometida com a metodologia utilizada e com sua capacidade de detecção, o que acaba sendo a melhor expressão da verdade experimental disponível. Em suma, métodos analíticos são ferramentas que produzem resultados dentro de faixas características de detecção. Existem limites inferiores e superiores de detecção, abaixo e acima dos quais um determinado método não tem capacidade de produzir resultados. Existem faixas ótimas de detecção, onde um determinado método produz seus resultados com o melhor nível de confiança (menores erros). Portanto, a possibilidade de se medir uma grandeza é função da capacidade de detecção de um determinado método, e diferentes métodos normalmente apresentam diferentes limites. Assim, dependendo do nível de confiança desejado para os resultados, devem ser estabelecidas as metodologias analíticas.

INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS

A interpretação dos resultados analíticos está vinculada a uma legislação específica, que poderá ser do âmbito estadual, federal e até internacional. A seguir serão apresentadas as interpretações que devem ser dadas aos resultados, de acordo com a Portaria DINAL/MS 01/87.

46

Interpretação dos dados obtidos e conclusões possíveis para produtos para os quais EXISTEM padrões microbiológicos:

1. “PRODUTO DE ACORDO COM OS PADRÕES LEGAIS VIGENTES”, quando os resultados obtidos estão dentro dos limites estabelecidos.

2. “PRODUTO EM DESACORDO COM OS PADRÕES LEGAIS VIGENTES”, quando as determinações microbiológicas do produto ultrapassarem os limites estabelecidos. No laudo deverão constar os itens fora desses limites.

3. “PRODUTO EM CONDIÇÃO HIGIÊNICA INSATISFATÓRIA”, quando apresentar Contagem Padrão em Placa, Coliformes totais, Bolores e leveduras acima dos limites estabelecidos em um valor máximo de até dez (10) vezes esses limites.

4. “PRODUTO EM CONDIÇÃO HIGIÊNICA-SANITÁRIA INSATISFATÓRIA”, quando apresentar Coliformes fecais, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus e Clostrídios sulfito redutores (46 °C) acima dos limites estabelecidos nos padrões específicos e num valor máximo até dez (10) vezes esses limites.

5. “PRODUTO INACEITÁVEL PARA CONSUMO DIRETO”, quando o produto apresentar Contagem Padrão em Placas, Coliformes totais, Coliformes fecais ou Bolores e leveduras acima de dez (10) vezes e até cem (100) vezes os limites estabelecidos no padrão específico.

6. “PRODUTO IMPRÓPRIO PARA CONSUMO”, quando o produto estiver configurado como:

a) “PRODUTO POTENCIALMENTE CAPAZ DE CAUSAR TOXINFECÇÃO ALIMENTAR”, quando apresentar Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Clostridium perfringens e seus indicadores (Clostrídios Sulfito Redutores a 46 °C), em número superior a dez (10) vezes os limites estabelecidos nos padrões específicos. Incluem-se ainda os microrganismos infectantes, tais como: Salmonella spp, Yersinia enterocolitica, Brucella spp, Campylobacter jejuni e outros reconhecidos e caracterizados como agentes de infecções alimentares.

b) “PRODUTO TÓXICO”, quando apresentar toxinas biológicas pré-formadas, tais como a estafilocócica, a botulínica e a toxina PSP (Paralytic shellfish poison).

c) “PRODUTO DETERIORADO”, quando apresentarem alterações físico, químicas e/ou organolépticas pertinentes a cada classe de produto, em decorrência da ação de microrganismos.

d) Quando apresentar Contagem Padrão em Placas, Coliformes Totais, Coliformes Fecais ou Bolores e Leveduras acima de 100 (cem) vezes os limites estabelecidos no padrão específico.

INTERPRETAÇÃO DOS DADOS OBTIDOS E CONCLUSÕES POSSÍVEIS PARA PRODUTOS PARA OS QUAIS

NÃO EXISTEM PADRÕES MICROBIOLÓGICOS:

DETERMINAÇÕESSITUAÇÕES MICROBIOLÓGICAS

Interpretações

47

Situação A Situação B Situação CSalmonella em 25 g ausência ausência ausênciaStaphylococcus aureus/g ou mL até 1.000 >1.000 até 10.000 >10.000 ou sua

toxinaBacillus cereus/g ou mL até 1.000 >1.000 até 10.000 >10.000Clostrídios Sulfito Redutores a 46 °C/g ou mL

até 500 >500 até 10.000 >10.000

Coliformes fecais/g ou mL até 100 >100 até 500 >500

PARECER

Produto aceitável

para consumo quanto

a análise

microbiológica

Condições higiênicas

do produto

insatisfatórias

“Produto impróprio para consumo”

acrescido do termo “DETERIORA-DO” ou “POTENCIAL-MENTE CAPAZ

DE CAUSAR TOXINFECÇÃO

ALIMENTAR” ou “TÓXICO” de acordo com os

conceitos

48

Fixando Conceitos - Roteiro de Estudo

1. Elabore um formulário para ser preenchido quando uma amostra for entregue pelo interessado ao laboratório e sua solicitação for somente de análises microbiológicas.

2. Porque não é nada recomendável que os resultados de uma análise apareçam numa folha ou página e as assinaturas dos responsáveis noutra?

3. Porque é necessário que se escreva com destaque no rodapé das páginas dos laudos o texto:



4. Porque é necessário que se indique claramente a metodologia utilizada para a realização das análises?

5. Porque nem sempre há concordância nos valores dos limites toleráveis de contaminação microbiana entre as legislações internacionais, nacionais e estaduais? Qual delas deve ser seguida?

6. Indique os valores encontrados pelo seu grupo para a contagem de microrganismos aeróbios e anaeróbios facultativos mesófilos e expresse o resultado final na forma de potências de dez de sua Contagem Padrão em Placas para o leite pasteurizado tipo B.

7. Sabendo que o valor máximo tolerado para esse parâmetro microbiológico pela portaria MS/DINAL-01/87 é de 8,0 x 104 UFC/mL, qual deve ser o resultado do laudo de análise desse produto.

8. Uma análise microbiológica em leite pasteurizado tipo B apresentou os seguintes resultados:

Contagens nas diluições (UFC/mL)

Replicatas -1 -2 -3 -4 -5

Placa A >300 >300 178 22 1

Placa B >300 >300 156 15 0

Placa C >300 >300 199 19 1

Qual é o resultado dessa análise?

9. Porque os resultados de contagens em microbiologia de alimentos devem ser expressos em potências de 10 e com apenas dois algarismos significativos?

49

Folha para Apontamentos de Aula.

Fatores que controlam o desenvolvimento microbiano nos alimentos

FORMAS DE EVITAR A CONTAMINAÇÃO

1) Prevenir a contaminação

2) Eliminar os microrganismos do alimento

3) Evitar o seu crescimento dos microrganismos

Por que alguns microrganismos crescem mais

rapidamente em determinado tipo de alimento?

50

ALIMENTOSubstrato para os microrganismos

Deterioração do alimento

Infecção ou

intoxicação

alimentar

Por que alguns alimentos se conservam por um longo

tempo?

Capacidade de sobrevivência

ou multiplicação

Fatores Fatores

intrínsecos extrínsecos

FATORES INTRÍNSECOS

1) pH

2) atividade de água (aw)

3) potencial de óxido-redução (Eh)

4) composição química

5) fatores antimicrobianos

6) estrutura biológica

FATORES EXTRÍNSECOS

1) temperatura

2) umidade

3) composição química da atmosfera

pH

51

- a maioria dos microrganismos crescem melhor em pH próximo da

neutralidade (6,5 a 7,5)

- os microrganismos apresentam valores de pH, mínimo, ótimo e máximo

para multiplicação.

FAIXA DE CRESCIMENTO DE ALGUNS MICRORGANISMOS

MICRORGANISMO

PH ÓTIMO PH MÁXIMO PH MÍNIMO

BACTÉRIAS (A MAIORIA)

6,5 A 7,5 9,0 4,5

LEVEDURAS 4 A 6,5 8,0 A 9,0 1,5 A 3,5

BOLORES 4,5 A 7,0 8,0 A 11,0 1,5 A 3,5

- Maior tolerância a valores baixos de pH

Bolores > leveduras > bactérias

- Microrganismos patogênicos apresentam uma faixa de pH mais estreita

- Tipo de ácido influencia a tolerância ao pH

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

52

pH dos alimentos

Alimento pH

carne 5,5 – 6,2

frango 6,2 – 6,4

peixe 6,6 – 6,8

leite 6,3 – 6,5

clara de ovo 9 -10

tomate 4,2 – 4,3

maçã 2,9 – 3,3

banana 4,5 – 4,7

milho 7,3

alface 6,0

cenoura 4,9 –6,0

Alimentos pH > 4,5 mais sujeitos ao crescimento

microbiano

pH entre 4,0 e 4,5 predominância do crescimento de

bolores e leveduras

poucas bactérias (láticas e espécies de

Bacillus)

pH < 4,0 crescimento de bolores e leveduras

Atividade de água (Aw)

53

Os microrganismos necessitam de água livre para suas atividades

metabólicas.

P = pressão parcial de vapor da água no alimento

P0 = pressão parcial de vapor da água pura

Aw varia de 0 a 1

Redução da atividade de água no alimento

1) adição de soluto sal, açúcar, glicerol

2) remoção da água desidratação

congelamento

Os microrganismos apresentam: Aw mínimaAw ótimaAw máxima

Valores mínimos de Aw para o crescimento de microrganismos

Grupo Aw

Bactérias deterioradoras 0,9

Leveduras deterioradoras

0,88

Bolores 0,8

Bactérias halofílicas 0,75

Bolores xerofílicos 0,65

Leveduras osmofílicas 0,61

0,60 valor limite de Aw para multiplicação de qualquer

microrganismo

54

Aw dos alimentos

Alimento Aw

Frutas frescas e vegetais > 0,97

Aves e pescado frescos > 0,98

Carnes frescas > 0,95

Ovos 0,97

Pão 0,95 a 0,96

Queijos (maioria) 0,91 a 0,99

Queijo parmesão 0,68 a 0,76

Geléia 0,75 a 0,80

Frutas secas 0,51 a 0,89

Cereais 0,10 a 0,20

Potencial de óxido-redução (Eh)

Facilidade com que determinado substrato ganha ou perde elétrons

Substrato perde elétrons Substrato ganha elétrons

Oxidado Reduzido

55

Transferência de elétrons de um composto para outro gera

diferença de potencial (mV)

Microrganismo Eh

Aeróbio positivo

Anaeróbio menor que -150

Eh dos alimentos

Alimento Eh (mV)

Frutas frescas e vegetais 300 a 400

Carnes em grandes pedaços

- 200

Carne moída 200

Queijos -20 a -200

Microrganismos aeróbios durante o crescimento

Reduzem o Eh do alimento

Composição Química

Nutrientes necessários para a multiplicação microbiana:

- água

- fonte de energia (carbono)

- fonte de nitrogênio

56

- vitaminas

- sais minerais

Energia açúcar, álcool, aminoácido,

amido, celulose, gordura

Nitrogênio aminoácidos, peptídeos, proteínas

Vitaminas complexo B, biotina, ácido pantotênico

Carne muita vitamina B

Frutas pouca vitamina B

Bactérias Gram positivas não sintetizam

Bactérias Gram negativasleveduras sintetizambolores

Minerais sódio, potássio,cálcio, magnésio, ferro

cobre, manganês, fósforo, zinco, enxofre, cobalto e

molibidênio.

Microrganismos mais exigentes:

1. Bactérias Gram positivas

2. Bactérias Gram negativas

3. Leveduras

4. Bolores

Constituintes antimicrobianos

57

Substâncias que apresentam a capacidade de retardar ou impedir a

multiplicação microbiana.

Naturais

Substância Alimento

eugenol cravo, canela

alicina alho

aldeído cinâmico canela

timol e isotimol orégano

clara de ovo lisozima

lactoferrina leite

Sistema lactoperoxidase

- lactoperoxidase

- tiocianato e H2O2

leite

Produzida por microrganismos

Substância Microrganismo

ácido propiônico bactéria propiônica

ácido lático bactéria lática

álcool levedura

antibiótico bolores

bacteriocinas vários, especialmente bactérias gram positivas

água oxigenada estreptococos e lactobacilos

Adicionados ao alimento (conservantes)

- ácidos

- nitratos e nitritos

- dióxido de enxofre e sulfitos

- nisina

Competição entre microrganismos

58

A adição de microrganismos inofensivos

Estímulo do processo competitivo

Estrutura Biológica

Casca de frutas

Casca de nozes

Casca de ovo

Película que envolve sementes

FATORES EXTRÍNSECOS

Temperatura

MICRORGANISMO

T ÓTIMO (OC)

T MÁXIMO (OC)

T MÍNIMO (OC)

PSICROTRÓFICOS

20 A 30 35 0 A + 5

MESÓFILO 30 A 40 5 A 25 40 A 50

TERMÓFILO 45 A 65 60 A 90 35 A 45

Psicrotróficos

Exemplos:

Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Micrococcus.

59

Mesófilos

A maioria das espécies

Maior parte dos patógenos

Termófilos

Exemplo:

Algumas espécies de Bacillus e Clostridium

Bolores

- faixa ampla de temperatura

- crescem em temperatura de refrigeração

Leveduras

- crescem na temperatura de psicrotróficos e mesófilos

Umidade relativa do ambiente

UReq = umidade relativa de equilíbrio

UR > Aw absorção de água

UR< Aw perda de água

Composição gasosa

Presença de O2 aeróbios, facultativos

Ausência de O2 anaeróbios, facultativos

60

Atmosfera modificada

Substituição parcial ou total do O2 por outros gases

- CO2

- Nitrogênio

FILTROS

Filtro Clássico

Carcaça (Porta-Filtro) + Elemento Filtrante

Filtro Moderno

Cápsula Descartável com elemento filtrante acoplado, pronto para uso.

Características:

- facilidade de uso

- evita contaminação cruzada

- evita falha de montagem

Carcaça:

Maior grau de polimento

Acabamento sanitário

Maior resistência térmica

aço inox Ampla compatibilidade química

Indicada para aplicações microbiológicas

Autoclavável

Esterilizável por vapor fluente

Exemplo (polipropileno)

MENOR CUSTO DE AQUISIÇÃO

Plástica Não autoclavável

61

Indicada para pré-filtração

Indicada para filtração de partículas

Elemento Filtrante:

Filtros de profundidade (camada fibrosa)

CONSTITUÍDO DE

Membrana

Filtros de profundidade

Estrutura fibrosa.

Retenção em toda profundidade

Menor custo

Poros não definidos

Indicados para proteger filtros de membrana

Membranas

Estrutura polimérica contínua

Poros bem definidos

62

Retém microrganismos

Podem ser hidrofílicas ou hidrofóbicas

Hidrofílica: (celulose, nylon, PVDFmodificado)

filtração esterilizante de líquidos

Vazão: 1000 L/h

Hidrofóbica:

PP (Polipropileno)

PTFE (Politetrafluoreto etileno)Teflon

PVDFhidrof. (Fluoreto de polivinilideno)

Filtração esterilizante de ar comprimido, N2

Vazão: 200 a 500 m3/h

ENGENHARIA BIOQUÍMICA

O que é Biotecnologia?

É o uso da microbiologia, da Bioquímica e da Engenharia de uma forma integrada, com o objetivo de utilizar os microrganismos, as células e cultivos de células para se produtos obter bens e serviços.

A Biotecnologia é multidisciplinar

63

Divisão da Biotecnologia

- alimentos

Tradicional - álcool

- antibióticos

- enzimas

- e outros

Engenharia genética

64

Biotecnologia

Microbiologia

Bioquímica, genética

Ciências

Biológicas

Química

Engenharia

Bio- reatores

Bioengenharia

desenvolvimento de

processos

Engenharia química

Purificação de produtos

Nova Biotecnologia obtenção de organismos

capazes de fornecer produtos úteis

Histórico

1. Era Pré Pasteur (antes de 1865)

6000 A.C. - Bebidas alcoólicas (Egito)

4000 A.C. - Pão, vinagre, queijo e iogurte

2. Era Pós Pasteur (1865 – 1940)

Microrganismos responsáveis pela produção de cerveja, vinho.

1900 produção de acetona, butanol, glicerol e ácido cítrico.

3. Era dos antibióticos (1940 – 1960)

Produção industrial de Penicilina

Desenvolvimento de reatores (sistema de aeração,

assepsia)

Produção de Streptomicina e Eritromicina

4. Era pós antibióticos (1940 – 1960)

Produção de:

vitaminas B2 e B12

aminoácidos (lisina e ácido glutâmico)

65

Enzimas: proteases para uso em detergentes;

glicose-isomerase

Singel Cell Protein (SCP) de bactérias, leveduras e

algas Fonte alternativa de proteína (1960)

Produção de etanol (combustível, 1974)

Polissacarídeo extracelular (goma xantana)

5. Nova Biotecnologia (a partir de 1975)

Desenvolvimento da Engenharia Genética

insulina humana por microrganismo (1982)

Alimentos Transgênicos

Produtos da Biotecnologia

ALIMENTOS E BEBIDAS Bebidas alcóolicas

Ácido acético

Iogurte, leite fermentado

Queijos

Vegetais fermentados

ESPECIALIDADES QUÍMICAS

Vitaminas

66

Aminoácidos

Enzimas

Álcool

Polímeros (gomas)

SAÚDE HUMANA

Antibióticos

Vacinas

Insulina

Hormônios (Ex. hormônio do crescimento)

AGRICULTURA

Pesticidas, Fungicidas e herbicidas

Fixadores de nitrogênio

Lixiviação de minérios

Ensilagem

FERmentação

Fermentação palavra de origem latina “fervere”

67

Descrevia a aparência da ação das leveduras em

determinados meios, devido ao desprendimento de

CO2.

Significado Industrial

“Qualquer processo para produção de produto por ação

de microrganismo”

Significado Bioquímico

“Processo anaeróbio”

ETAPas de um Processo Fermentativo

1) Formulação do meio do preparo do inóculo e do

processo em fermentador

2) Preparo do inóculo (cultura pura em quantidade

suficiente para inoculação do reator)

3) Esterilização do meio, fermentador e equipamentos

4) Extração e purificação do produto

5) Tratamento dos efluentes

68

Processo Fermentativo genérico

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Borzani, W. et al. Biotecnologia. Engenharia Bioquímica. v.3. Edgard Blücher, 1975.

Crueger, W. & Crueger, A. Biotecnología: Manual de Microbiologia Industrial. Acribia S. A. Zaragoza. 1989.

Lima, U. A. et al. Biotecnologia. Tecnologia das Fermentações. v.1. Edgard Blücher, 1975.

Stanbury, P. F. & Whitaker, A. Principles of Fermentation Technology. Pergamon Press, São Paulo, 1987.

69

Fermentador

Microrganismo

Preparo do

inóculo

Nutrientes

Preparo do meio

Esterilização do meio

Controles

Esterilização do

ar

Recuperação do

produtoAr

Tratamento de

efluente

Produto

Resíduo

Isolamento e conservação de microrganismos

Isolamento obter determinados microrganismos e

verificar qual deles produz o produto

desejado

Critérios na escolha do microrganismo

1) Característica nutricional – o meio utilizado

industrialmente não deve ser caro

2) Temperatura de crescimento – abaixo de 37oC, maior

custo na refrigeração do meio

3) Estabilidade genética

4) Produtividade do microrganismo – capacidade de

converter o substrato em produto (elevado fator de

conversão)

5) Facilidade de recuperação do produto

.

COleções de culturas

70

Isolar de onde? Do meio ambiente

Conservam microrganismos com características

conhecidas.

Exemplos:

- American Type Culture Collection (ATCC), USA

- Northern Regional Research Laboratory (NRRL), USA

- Instituto Zimotécnico (IZ) da Escola Superior de

Agricultura “Luiz de Queiroz”, USP, Piracicaba

Métodos de isolamento

1) Enriquecimento em meio líquido

2) Enriquecimento em meio sólido

71

população de microrganismos

isolamento em placa

meio seletivo meio seletivo

Aumento da concentração de determinada espécie devido às diferentes velocidades de crescimento

Isolamento de Bacillus produtor de protease alcalina

3) Microrganismo produtor de antibiótico

conservação de microrganismos

72

Pasteurização, eliminação de

formas não esporuladas

Isolamento em superfície pH

9 - 10 contendo dispersão de

proteína

Isolamento de colônias com

halo claro

Crescimento do microrganismo em meio líquido

Separação das células

Uso do líquido em meio sólido para verificar a

atividade antimicrobiana

1. Conservar as características do microrganismo

2. Evitar contaminação

Armazenamento em agar inclinado

nitrogênio líquido

Temperatura (- 150 a – 196oC)

Tempo de conservação: anos

terra

Utilizado para armazenar bolores

73

Armazenamento em geladeira

Repique a cada 3 meses

Crescimento das células em meio

de cultura

Suspensão em solução de

glicerol 10%

Congelamento em ampolas

fechadas

Armazenamento em geladeira

Liofilização

- congelamento e desidratação

- a água é eliminada por sublimação

- armazenamento em geladeira

- conservação por até 10 anos

Preparo do inóculo

74

Terra esterilizada

Inoculação com suspensão de

esporos

Secagem em estufa por 2

semanas

Incubação em estufa

Características do inóculo

1. Deve estar ativa de forma a minimizar a fase de

latência (lag) na fermentação;

2. Deve possuir grande quantidade de células;

3. Deve possuir morfologia característica;

4. Não deve estar contaminada;

5. Deve permanecer com sua capacidade de produção.

Preparo do inóculo para produção de cerveja

meios para processos fermentativos

75

Levedura Saccharomyces

100 mL1000 mL 10 L

5000 LReatores de

50.000 L

Cada processo fermentativo necessita de um meio específico

Entretanto:

Todos os meios devem atender às necessidades básicas dos

microrganismos.

Características desejáveis de um Meio de cultura

6) Deve utilizar nutrientes baratos e disponíveis em

qualquer época do ano.

7) Deve fornecer o máximo rendimento em produto ou

biomassa.

8) Deve permitir a máxima velocidade de formação de

produto.

9) Não deve causar problemas de agitação e areração,

extração, purificação e de tratamento de efluente.

Formulação de um Meio de cultura

Os constituintes do meio devem atender às necessidades de:

- crescimento do microrganismo

- produção de metabólitos

76

- manutenção da célula.

Estequiometria de crescimento e de formação de

produto:

Composição elementar de microrganismos (%)

Elemento Bactéria Levedura Bolor

Carbono 50 – 53 45 - 50 40 – 63

Hidrogênio 7 7

Nitrogênio 12 – 15 7,5 – 11 7 – 10

Fósforo 2 – 3 0,8 – 2,6 0,4 – 4,5

Enxofre 0,2 – 1,0 0,01 – 0,24 0,1 – 0,5

Potássio 1,0 – 4,5 1,0 – 4,0 0,2 – 2,5

77

Fonte de carbono e energia

Fonte de nitrogênio

Outros constituintes+ +

Células Produtos

+ + CO2 + H2O + Calor

Sódio 0,5 – 1,0 0,01 – 0,1 0,02 – 0,5

Cálcio 0,01 – 1,1 0,1 – 0,3 0,1 – 1,4

Magnésio 0,1 – 0,5 0,1 – 0,5 0,1 – 0,5

Cloro 0,5 --- ---

Ferro 0,02 – 0,2 0,01 – 0,5 0,1 – 0,2

Alguns nutrientes do meio são adicionados em excesso.

Fósforo aumenta o efeito tampão.

A quantidade de carbono pode ser estimada através do

fator de conversão Yx/s

Fator de conversão de substrato em célula (bactéria) para diferentes substratos em condições de aerobiose.

Substrato Fator de conversão

78

Metano 0,62

Metanol 0,40

Etanol 0,68

Acetato 0,34

glicose 0,51

Qual a quantidade de glicose necessária para

produzir 30 g/L de célula?

componentes necessários no Meio de cultura

1) ÁGUA

Componente utilizado em maior quantidade

Fatores que devem ser considerados:

pH

presença de sais

2) FONTE DE ENERGIA

79

Oxidação de compostos orgânicos

inorgânicos

Luz

A maioria dos microrganismos de interesse industrial

são quimiorganotrófico (utilizam a fonte de carbono

como fonte de energia).

2) FONTE DE CARBONO

Os carbohidratos são freqüentemente utilizados como

fonte de carbono em processos industriais.

Glicose e sacarose

- São raramente utilizadas (razões econômicas)

Melaço

- Sub-produto da produção de açúcar.

- Contém cerca de 50 % de açúcar

80

- Composição depende da matéria prima (cana,

beterraba)

Amido hidrolisado- Obtido a partir da hidrólise ácida ou enzimática de farinha de milho, batata ou mandioca.

- Hidrólise ácida pode gerar produtos tóxicos.

Amido e dextrinas- Pode ser metabolizado por microrganismos produtores de dextrinas.

Extrato de Malte

- Extrato aquoso de cevada malteada.

- Excelente substrato para bolores e leveduras.

- Contém cerca de 90 % de carbohidrato.

- Contém substâncias nitrogenadas.

Lactose ou soro de leite

- Uso limitado.

- Utilizado na produção de biomassa

- Utilizado na produção de lactato de amônia (ração

animal).

Celulose

- Obtida de resíduos de madeira, papel, bagaço.

- Poucos microrganismos metabolizam celulose diretamente

81

- É hidrolisada por reação química ou enzimática.

Metanol

- Metabolizado por poucas bactérias e leveduras.

- Utilizado para produção de proteína unicelular

(Pseudomonas, Torulopis)

Etanol

- Utilizado na produção de ácido acético.

3) FONTE DE NITROGÊNIO

Sais de amônia, nitrato e uréia

- Sulfato de amônia reduz o pH do meio durante a fermentação

Extrato de levedura

- Obtido a partir de levedura de panificação- Contém aminoácidos, peptídeos, vitaminas e carbohidratos.

Peptonas

- Hidrolisado de proteína

- Custo elevado (pouco usada industrialmente)

Farinha de soja

82

- Resíduo obtido após a extração de óleo de soja

- Contém 50 % de proteína e 30 % de carbohidrato

Líquido de maceração do milho

- Obtido durante a extração de amido do milho- O extrato concentrado contém cerca de 4 % de nitrogênio

4) SAIS MINERAIS

São necessários em maior quantidade:

Magnésio, fósforo, potássio, enxofre, cálcio, e

cloro

São necessários em quantidade mínima:

Cobalto, cobre, ferro, manganês, molibidênio e

zinco

Concentração típica de minerais utilizados em meios de fermentação

Componente Quantidade (g/L)

KH2PO4 1,0 – 4,0MgSO4.7H2O 0,25 – 3,0KCl 0,5 – 12,0CaCO3 5,0 – 17,0

83

FeSO4.4H2O 0,01 – 0,1ZnSO4.8H2O 0,1 – 1,0MnSO4.H2O 0,01 – 1,0CuSO4.5H2O 0,003 – 0,01

5) VITAMINAS

Para alguns processos deve-se adicionar vitamina pura.

Exemplo: ácido glutâmico, biotina

6)OXIGÊNIO

- Fundamental em processos aeróbios

- Introduzido através da injeção de ar.

Exemplo da influência da composição do meio no processo fermentativo

1) Cultivo de Candida utilis

Composição (g/L)

Nutriente Meio A Meio B

Glicerol 60 60K2HPO4 2,9 0KH2PO4 10,4 1,42NH4Cl 24,0 6,72Ácido citrico 1,26 0Na2SO4 9,78 0,52ZnSO4.7H2O 0,043 0,043MgCl2.6H2O 15,24 0,095

Resltados

84

Meio A Meio B

tempo final (h) 38 32

X final (g/L) 25,9 28,8

2) Cultivo de Candida utilis

Composição (g/L)

Nutriente Meio A Meio B

Glicerol 30 30

KH2PO4 0,71 0,71

NH4Cl 4,5 4,5

Na2SO4 0,26 0,26

ZnSO4.7H2O 0,021 0,021

MgCl2.6H2O 0,048 0,048

biotina 7,2.10-5 7,2.10-5

Ext. de levedura 2,0 0

RESULTADOS

Meio A

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Meio B

Departamento de Engenharia de Alimentos

DAL 071 - MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS

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DOENÇAS BACTERIANAS TRANSMITIDAS POR

ALIMENTOS

Edison Tríboli

São Caetano do SulSetembro de 1995

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DOENÇAS BACTERIANAS TRANSMITIDASPOR ALIMENTOS

1 - GENERALIDADES

O alimento contaminado é o veículo mais importante do agente patogênico, pois normalmente ele serve de substrato para a multiplicação do microrganismo.

A via oral é a principal ou a única via de penetração do patógeno.

2 - CONCEITOS

2.1 - RESERVATÓRIO: meio ambiente (local) onde o microrganismo normalmente se prolifera, por exemplo, E coli no intestino.

2.2 - VEÍCULO: substrato ou meio responsável pela transmissão do agente, podendo ser animado ou inanimado e ativo, quando o agente se prolifera, e passivo, quando não há multiplicação do patógeno.

2.3 - ALIMENTO INFECTADO: apresenta microrganismos patogênicos mas não é capar de provocar doenças.

2.4 - ALIMENTO INFECTANTE: pela intensidade (quantidade) de contaminação seguramente provocará doença.

88

89

3 - DOENÇAS BACTERIANAS DE ORIGEM ALIMENTAR: INFECÇÕES E INTOXICAÇÕES

3.1 - INTOXICAÇÕES: caracterizam-se pela ingestão de toxinas formadas pela intensa prolifreração do microrganismo no alimento. Embora as bactérias elaboradoras de toxinas também sejam usualmente ingeridas, a patogenicidade não se expressa através de uma etapa infecciosa “in vivo”. A produção de altas doses de toxinas depende do tipo de contaminação do alimento e das condições oferecidas para a multiplicação dos microrganismos como, por exemplo, Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus e Bacillus cereus.

3.2 - INFECÇÕES: caracterizam-se pela ingestão de células viáveis de microrganismo patogênico que no interior do indivíduo colonizam órgãos ou tecidos com a reação dos mesmos à sua presença, desenvolvimento, multiplicação ou toxinas elaboradas.

Existem dois tipos de infecções:

a) Microrganismos invasivos: colonizam, penetram e invadem os tecidos apresentando o quadro clínico característico como, por exemplo, Shigella spp, Salmonella spp, Yersinia enterocolitica, Campylobacter jejuni e outros.

b) Microrganismos toxigênicos: o quadro clínico é provocado pela formação de toxinas liberadas quando o microrganismo multiplica-se, esporula ou sofre lise como, por exemplo, Escherichia coli, Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus e Clostridium perfringens.

4 - SINTOMATOLOGIA DAS INFECÇÕES

A maioria manifesta-se na forma de diarréias (diarréias bacterianas), entretanto deve-se ter em mente que algumas

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diarréias infecciosas agudas são causadas por viroses (enterovírus) e também pela ação de protozoários como a Entamoeba histolytica e a Giardia lamblia.

Quando há a ingestão de células viáveis de um microrganismo enteropatogênico pode ocorrer uma destas três situações:a) caso de gastroenterite;b) destruição das células durante sua passagem pelo intestino;c) eliminação periódica - o indivíduo passa a ser um portador assintomático da bactéria.

No caso da gastroenterite, o microrganismo viável passa pelo estômago e coloniza o intestino grosso ou delgado, invadindo o tecido e produzindo toxina, desencadeando a sintomatologia característica.

A presença de diarréia intensa e aquosa, sem sangue ou leucócitos, desidratação e febre baixa é típica da agressão do intestino delgado por bactérias toxigênicas não invasivas. A ocorrência de diarréias freqüentes e não volumosas, com sangue e pus misturados, dores abdominais intensas, pouca desidratação e febre alta é típica da agressão do intestino grosso por células invasivas.

O quadro patológico e sua intensidade será função do agente patogênico (espécie ou estirpe), do número de células ingeridas e também função do indivíduo afetado, sua idade, estado nutricional e condição geral de saúde.

5 - DOSES DE INFECÇÃO

São variáveis e dependem fundamentalmente da espécie ou estirpe do microrganismo patogênico e do indivíduo infectado. Para crianças, idosos, subnutridos e imunodeprimidos em geral as doses de infecção são, em geral, dez vezes menores que aquelas necessárias para o aparecimento da doença em adultos sadios. De maneira geral, as doses são elevadas, ou seja, superiores a 105 UFC (Unidades Formadoras de Colônias).

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TABELA 1 - Doses de infecção típicas de alguns microrganismos

M i c r o r g a n i s m o Dose de infecção (UFC)

Shigella dysenteriae 10 a 200Shigella flexneri 102 a 104

Vibrio cholerae 108

Salmonella typhi 104

Escherichia coli 106 a 108

Clostridium perfringens 109 a 1010

Yersinia enterocolitica 109

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Notas de aula

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AS SÍNDROMES DE SALMONELOSES EM HUMANOS

1 - SALMONELOSE

AGENTE ETIOLÓGICO: Salmonella choleraesuis, S. enteritidis, S. typhimurium, S. heidelberg, S. java, S. derby, S. infantis, S. montevideo, etc.

NATUREZA DO ORGANISMO: possui antígenos “O” (somático) e duas fases de antígeno “H” (flagelar); são conhecidos mais de 2000 sorotipos, mas somente cerca de 50 ocorrem com maior freqüência; bastonetes gram-negativos não formadores de esporos que fermentam a glicose com produção de gás e normalmente não fermentam a lactose nem a sacarose, móveis, peritríquios, anaeróbios facultativos, pouco exigentes em termos nutricionais, crescem em valores de pH de 4,5 até 9, sendo a faixa ótima a de pH entre 6,5 e 7,5; em meios com valores de pH inferiores a 4 e superiores a 9 são destruídas lentamente; crescem em temperaturas de 5°C até 45°C, sendo a faixa ótima a de temperaturas entre 35°C e 37°C, o congelamento de alimentos reduz a população inicial de um fator de 10 até 100 vezes; temperaturas muito baixas favorecem a conservação; a exposição à temperatura de 65,5°C por períodos de 1,2 a 15 s reduz a população inicial em 90%; a atividade de água limitante ao crescimento está situada entre 0,93-0,94 e 0,95, abaixo destes valores morrem gradualmente; atividades de água inferiores a 0,20 preservam as salmonelas por longos períodos (alimentos desidratados); são sensíveis ao cloreto de sódio, param de crescer em salmouras com 8% de sal, conservando-se viáveis; acima de 9% de NaCl morrem lentamente.

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: 5 a 72 h, normalmente de 12 a 36 h; diarréia, dores abdominais, calafrios, febre, vômitos, desidratação, prostração, anorexia,

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dor de cabeça, mal estar; duração de vários dias; pode também ocorrer enterite ou infecção local; mortalidade baixa.

FONTE, RESERVATÓRIO E EPIDEMIOLOGIA: intestino do homem, aves (galinhas, perus), suínos, bovinos, eqüinos, roedores, répteis e anfíbios (rãs), moscas e baratas são agentes de disseminação fezes de humanos, animais domésticos ou selvagens infectados; os mais susceptíveis são as crianças, idosos e pessoas debilitadas por outras doenças; o portador pode vir a disseminar as salmonelas por alguns dias e até por algumas semanas, entretanto, em alguns casos essa situação pode se estender por meses.

ALIMENTOS ENVOLVIDOS: carnes e derivados, aves, ovos, derivados de leite, produtos de panificação e confeitaria, saladas.

MEDIDAS DE CONTROLE: boas práticas de higiene no manuseio e processamento de alimentos; resfriar alimentos preparados a temperaturas inferiores a 7°C rapidamente e manter aquecidos alimentos quentes em temperaturas superiores a 60°C.

2 - FEBRE TIFÓIDE (FEBRE ENTÉRICA), TIFO

AGENTE ETIOLÓGICO: Salmonella typhi

NATUREZA DO ORGANISMO: semelhante às outras salmonelas, mas adaptada ao hospedeiro humano; tem VI antígenos capsulares além dos antígenos “O” e “H”.

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: 7 a 28 dias, média de 14 dias; em surtos envolvendo alimentos contaminados o período de incubação pode ser mais curto; septicemia (processo infeccioso generalizado em que germes são veiculados pelo sangue e neste se multiplicam) e envolvimento do tecido linfóide; mal estar, febre alta e continuada, dor de cabeça, tosse, anorexia, náuseas, vômitos, constipação (prisão de ventre), pulso fraco, abdômen flácido e distendido, baço dilatado, sangramento nasal, manchas

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rosadas no peito e no tronco, transpiração, calafrios, delírio, diminuição da sensibilidade dos sentidos, diarréia, sangramento intestinal; recaídas ocorrem; convalescência lenta de uma a oito semanas.

FONTE, RESERVATÓRIO E EPIDEMIOLOGIA: fezes e urina de pessoas infectadas; os portadores são importantes na transmissão; alguns são portadores por longos períodos; água também está envolvida na transmissão.

3 - FEBRE PARATIFÓIDE (FEBRE ENTÉRICA)

AGENTE ETIOLÓGICO: Salmonella enteritidis, Salmonella paratyphi A, B e C, Salmonella sendai

NATUREZA DO ORGANISMO: semelhante às outras salmonelas, mas mais ou menos adaptada ao hospedeiro humano

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: 1 a 15 dias; infecção da corrente sangüínea; dor de cabeça, febre continuada, transpiração abundante, náuseas, vômitos, dores abdominais, baço dilatado, diarréia, algumas vezes manchas rosadas; menos severa e de duração mais curta que o tifo (1 a 3 semanas).

FONTE, RESERVATÓRIO E EPIDEMIOLOGIA: fezes e urina de pessoas infectadas; os portadores são importantes na transmissão.

CARACTERÍSTICAS DE ALGUMAS DOENÇAS CAUSADAS POR ALIMENTOS

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1 - INFECÇÃO POR VIBRIO PARAHAEMOLYTICUS

AGENTE ETIOLÓGICO: Vibrio parahaemolyticus

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: 2 a 48 h, normalmente 12 h; dores abdominais, diarréia (fezes aquosas contendo sangue e muco), náuseas e vômitos comuns, febre baixa, calafrios, dor de cabeça, prostração; recuperação dentro de 2 a 5 dias.

ALIMENTOS ENVOLVIDOS: frutos do mar em geral; pescado de água salgada, moluscos de conchas, crustáceos e produtos derivados de pescados.

MEDIDAS DE CONTROLE: cozinhar os alimentos completamente, resfriar os alimentos rapidamente e em pequenas quantidades, prevenir contaminação cruzada com frutos do mar, sanificar os equipamentos em contato com os alimentos, evitar o uso de água do mar para lavar alimentos que serão ingeridos crus ou para limpeza.

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Notas de aula

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2 - INFECÇÃO POR ESCHERICHIA COLI ENTEROPATOGÊ-NICA

AGENTE ETIOLÓGICO: Escherichia coli, tanto as cepas enterotoxigênicas quanto as invasivas causam a doença

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: 8 a 24 h, média de 11 h (tipo invasivo); 8 a 44 h, média de 26 h (tipo enterotoxigênico); doença do tipo invasivo: febre, calafrios, dor de cabeça, mialgia (dores musculares), cãibras abdominais, diarréia abundante e aguada; semelhante à shigellose; doença do tipo enterotoxigênico: diarréia (fezes que lembram água de arroz), vômitos, desidratação, choque, similar à cólera.

ALIMENTOS ENVOLVIDOS: substitutos do café, salmão (?), queijo

MEDIDAS DE CONTROLE: refrigerar os alimentos rapidamente e em pequenas quantidades; cozinhar os alimentos completamente, realizar higiene pessoal; preparar alimentos em condições de higiene; proteger e tratar a água; lidar com o lixo segundo regras de higiene.

3 - GASTROENTERITE CAUSADA POR BACILLUS CEREUS

NATUREZA DO ORGANISMO: a atividade de água mínima para seu desenvolvimento é de 0,95; cresce na faixa de valores de pH entre 4,9 e 9,3; em cloreto de sódio cresce em soluções com concentrações de até 7,5%, sendo inibidos em concentrações de 10%; é uma bactéria mesófila e sua faixa ótima de temperaturas é de 30 a 35°C, entretanto é capaz de crescer em temperaturas entre 10-20°C até 35-45°C.

RESERVATÓRIO: solo é seu principal habitat.

DOSE INFECTANTE E MECANISMO DE AÇÃO: de 106 a 109

UFC/g, acredita-se que o mecanismo de patogenicidade seja

99

devido à produção de toxinas durante a fase logarítmica de crescimento da bactéria e liberadas quando as células sofrem lise.

100

3.1 - SÍNDROME DIARRÉICA

AGENTE ETIOLÓGICO: toxina diarreagênica

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: 8 a 16 h ou de 1,5 a 5 h; náuseas, cãibras abdominais, diarréia aquosa, vômitos eventuais.

3.2 - SÍNDROME EMÉTICA

AGENTE ETIOLÓGICO: toxina emética

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: 1 a 6 h, mais comum de 2 a 5 h; náuseas e vômitos predominam (similar à intoxicação estafilocócica); curta duração, 1 dia ou menos.

ALIMENTOS ENVOLVIDOS: contamina principalmente cereais e as farinhas e amidos resultantes de seu processamento, manjares, pudins, produtos derivados de cereais, molhos, pão de carne, arroz frito, purê de batatas, brotos de vegetais, condimentos. No Brasil: produtos da merenda escolar, farinhas, amidos, queijos, alimentos desidratados, carnes moídas; incidência de 18 a 97% com contagens variando desde inferiores a 103 até 105 UFC/g.

MEDIDAS DE CONTROLE: prevenção do desenvolvimento, uma vez que é praticamente impossível evitar sua presença nas matérias-primas, refrigerar os alimentos rapidamente e em pequenas quantidades; manter pratos quentes em temperaturas de 65°C ou superiores; realizar higiene pessoal; preparar e processar alimentos em condições de higiene; reaquecer alimentos até a temperatura de 71,1°C pelo menos, em enlatados de baixa acidez não há risco pois os esporos não são muito resistentes.

4 - SHIGELLOSE (DISENTERIA BACILAR)

101

AGENTE ETIOLÓGICO: Shigella sonnei, Shigella flexneri, Shigella dysenteriae, Shigella boydii

NATUREZA DO ORGANISMO: enterobactéria, semelhante a Salmonellas porém imóveis e anaeróbias, a temperatura ótima de crescimento é de 37°C e crescem numa faixa de 10°C até 40°C. Toleram concentrações salinas de até 5-6%;. Baixa resistência ao calor, destruídas facilmente por pasteurização. São invasivas, multiplicam-se no epitélio e formam lesões ulcerativas, a patogenicidade envolve a liberação de uma endotoxina de natureza lipopolissacarídica que afeta a mucosa intestinal.

RESERVATÓRIO: intestino de humanos e primatas.

DISSEMINAÇÃO: via oral-fecal, pessoa a pessoa, mãos e objetos contaminados; água e alimentos ocasionalmente; associada a áreas densamente povoadas e sem saneamento básico, condições higiênicas deficientes; moscas são importantes para a disseminação da bactéria.

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: 1 a 7 dias, normalmente menos de 4 dias; extremamente variável, sintomas leves a severos: cãibras abdominais, febre, calafrios, diarréias, fezes aquosas (freqüentemente contendo sangue, muco ou pus), tenesmo (desejo de defecar acompanhado de sensação dolorosa no reto e de impossibilidade de defecar), dor de cabeça, cansaço, prostração, náuseas, desidratação, menos de 10 células de Shigella dysenteriae são suficientes para causar a doença.

ALIMENTOS ENVOLVIDOS: água, leite, alface, morangos, repolho, cenoura, espinafre, alimentos variados com alto teor de umidade e que foram intensamente manipulados, feijões, batatas, atum, camarões, peru, saladas de macarrão, cidra de maçã.

MEDIDAS DE CONTROLE: realizar higiene pessoal; refrigerar os alimentos rapidamente e em pequenas quantidades; preparar alimentos em condições de higiene; cozinhar completamente os alimentos; proteger e tratar a água; livrar-se do lixo de acordo com regras de higiene; controlar as moscas;

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boas práticas de higiene na manipulação, preparo e processamento de alimentos.

5 - YERSINOSE

AGENTE ETIOLÓGICO: Yersinia pseudotuberculosis, Yersinia enterocolitica

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: 24 a 36 h ou mais; dor abdominal sugerindo apendicite aguda, febre, dor de cabeça, mal estar, anorexia (redução ou perda do apetite), diarréia, vômitos, náuseas, calafrios, faringite, leucocitose, eritema nodoso (lesão aguda da pele, de natureza inflamatória, caracterizada por nódulos macios, provenientes da exsudação de sangue e soro, e acompanhados de intenso prurido e sensação de queimação)

ALIMENTOS ENVOLVIDOS: porco e outras carnes, leite “in natura”, sobras de comida e alimentos “in natura” contaminados (roedores)

MEDIDAS DE CONTROLE: cozinhar os alimentos completamente; proteger os alimentos de contaminações; controlar os roedores.

6 - INFECÇÃO DE ARIZONA

AGENTE ETIOLÓGICO: Arizona hinshawii

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: 2 a 46 h, normalmente, 24 h; dores abdominais, diarréia, náuseas, calafrios, dor de cabeça, fraqueza, febre, dura poucos dias.

ALIMENTOS ENVOLVIDOS: peru, frango, doces recheados com creme, sorvetes, pudins contendo ovos.

103

MEDIDAS DE CONTROLE: resfriar os alimentos rapidamente e em pequenas quantidades, cozinhar os alimentos completamente, prevenir contaminação fecal; evitar contaminação cruzada entre alimentos crus e já cozidos; sanificar os equipamentos utilizados no preparo, reaquecer muito bem e completamente restos de alimentos.

7 - INFECÇÕES POR ESTREPTOCOCOS BETA-HEMOLÍ-TICOS (ESCARLATINA, INFECÇÃO DE GARGANTA)

AGENTE ETIOLÓGICO: Streptococcus pyogenes

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: 1 a 3 dias, garganta vermelha e dolorida, deglutição dolorida, tonsilite, febre alta, dor de cabeça, náuseas, vômitos, mal estar, rinorréia, algumas vezes ocorrem erupções na pele.

ALIMENTOS ENVOLVIDOS: leite, sorvetes, ovos, lagosta no vapor, salada de batatas, salada de ovos, manjares e pudins, alimentos normalmente contendo ovos ou leite.

MEDIDAS DE CONTROLE: resfriar os alimentos rapidamente e em pequenas quantidades, cozinhar os alimentos completamente, realizar higiene pessoal, pasteurizar o leite, excluir trabalhadores com doenças respiratórias ou lesões na pele.

8 - GASTROENTERITE CAUSADA POR CLOSTRIDIUM PERFRINGENS

AGENTE ETIOLÓGICO: Clostridium perfringens tipos A até E, conforme a capacidade de elaborar toxinas com características antigências. As estirpes mais envolvidas são a do tipo A, que produzem a toxina com atividade hemolítica e também lecitinase, e a do tipo C, que produzem a enterite necrótica.

104

NATUREZA DO ORGANISMO: em atividade de água inferior a 0,995 tem-se a multiplicação diminuída, sendo que a atividade de água mínima para sua reprodução é de 0,93; cresce em valores de pH entre 5,5 e 8, não crescendo em pH inferior a 5 ou superior a 9; não é considerado anaeróbio estrito, seu Eh ótimo é de -2200 mV; em cloreto de sódio germina e cresce em soluções de até 5%, mas são inibidos em concentrações de 10%; o nitirito de sódio em concentração de 400 mg/kg impede sua multiplicação; é uma bactéria mesófila, crescendo na faixa de 20 até 50°C, sendo que a faixa ótima situa-se entre 37 e 47°C; não cresce em temperaturas inferiores a 6,5°C; a resistência térmica de seus esporos é variável: as cepas patogênicas não hemolíticas e termorresistentes apresentam valores para o tempo de redução decimal a 100°C (D) de 6 a 17 minutos, sendo que as cepas hemolíticas e termossensíveis apresentam valores para o tempo de redução decimal a 100°C inferiores a 1 minuto, e tempo de redução decimal a 90°C variando entre 3 e 5 minutos.

RESERVATÓRIO: solo, água, poeira, fezes humanas e de animais.

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: a dose de infecção é de 109 a 1010 células viáveis que passam pelo estômago protegidas por alimentos protéicos e chegam ao intestino delgado onde se multiplicam e esporulam, produzindo e liberando a enterotoxina, que tem natureza protéica e é termolábil, apresentando um valor para o tempo de redução decimal a 60°C de 4 minutos; a incubação leva de 8 a 24 horas após a ingestão; ocorre diarréia severa, com dores abdominais, normalmente sem vômito, náuseas e cefaléias podem ocorrer, febre e fezes com sangue normalmente não são constatadas, a duração é de 12 a 24 horas, raramente 48 horas, pouca gravidade.

Notas de aula

105

ALIMENTOS ENVOLVIDOS: farinhas, amido, queijo frescal, carnes moídas, lingüiças, produtos desidratados, pescados, pratos a base de carnes em geral.

106

MEDIDAS DE CONTROLE: refrigeração de alimentos preparados, principalmente carnes em temperaturas inferiores a 15°C; boas práticas de higiene durante o preparo, processamento e conservação dos alimentos.

9 - INTOXICAÇÃO ESTAFILOCÓCICA

AGENTE ETIOLÓGICO: enterotoxinas A, B, C1, C2, D e E produzidas por Staphylococcus aureus; apresentam natureza protéica e são termoestáveis (suportam 30 minutos em água em ebulição sem desnaturar)

NATUREZA DO ORGANISMO: causador de várias doenças, desde lesões purulentas na pele até infecções generalizadas; causador da mastite em bovinos e daí o risco de sua presença no leite cru; as condições de crescimento do microrganismo são diferentes das condições de produção da toxinas; atividade de água para crescimento igual a 0,86 (mínima é 0,84); a toxina somente é produzida em valores de atividade de água mais elevados: 0,94-0,93; cresce em valores de pH que variam de 4,2 a 10, sendo que a faixa ótima para crescimento é de 6 a 7,5; a toxina é produzida numa faixa de pH variando de 5,15 a 9; a bactéria é muito tolerante ao sal e cresce em concentrações de até 20% de cloreto de sódio, entretanto, a toxina somente é produzida em concentrações de até 10% de NaCl; o nitrito de sódio inibe o crescimento em concentrações de 500 mg/kg; é um organismo mesófilo, com temperatura ótima de crescimento situada entre 30 e 37°C, mas cresce na faixa de desde 6,5 até 47,8°C; para a produção da toxina, a faixa de temperaturas ótimas é de 37 a 40°C.

RESERVATÓRIO: homem e outros animais de sangue quente, presença na mucosa nasal, garganta, cabelo e pele de mais de 50% das pessoas. No Brasil: presença em 35 a 100% dos manipuladores de alimentos em indústrias e hospitais.

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: a quantidade de toxina necessária para desencadear a síndrome varia de 0,015 a 0,357 g/kg de peso corpóreo, 1 g ou menos da toxina A (a mais comum) já é suficiente; a intoxicação

107

ocorre quando há intensa proliferação do microrganismo no alimento, alcançando valores de 105 a superiores a 106 UFC/g fornecendo as condições para a produção da toxina; o período de incubação pode ser muito curto, desde 30 minutos até 8 horas, sendo a média de 2 a 4 horas; náuseas, vômitos, diarréia, dores abdominais, em alguns casos sudorese, salivação e desidratação; duração de 24 horas, raramente fatal.ALIMENTOS ENVOLVIDOS: carnes cozidas e de aves, queijos, tortas cremosas, leite, salada de batatas, ovos, camarões, alimentos onde houve manuseio excessivo e em condições precárias de higiene.

MEDIDAS DE CONTROLE: boas práticas de produção e conservação de alimentos; manter os alimentos preparados em temperaturas inferiores a 15°C ou superiores a 60°C; o aquecimento destrói a bactéria mas normalmente não inativa a toxina.

10 - BOTULISMO (INTOXICAÇÃO BOTULÍNICA)

HISTÓRICO: O botulismo é conhecido há mais de 1000 anos. O Clostridium botulinum foi isolado pela primeira vez em 1895, na Bélgica. Os tipos A e B foram diferenciados em 1910 e desde então novos tipos foram descobertos. Atualmente são conhecidos sete tipos, do tipo A ao G. O botulismo humano é classificado com base na patogenicidade em três tipos: botulismo de origem alimentar, botulismo por lesão e botulismo infantil. O botulismo alimentar é uma doença rara, embora os esporos de Clostridium botulinum estejam amplamente distribuídos no solo, nos alimentos e outros ambientes.

AGENTE ETIOLÓGICO: neurotoxinas A, B, C1, C2, D, E, F e G produzidas pelo Clostridium botulinum; apresentam natureza protéica e são termolábeis.

NATUREZA DO ORGANISMO: bastonetes gram-positivos, móveis com flagelos peritríquios, anaeróbios, esporogênicos, com esporos ovais ou esféricos e apresentam-se em quatro grupos metabólicos:

108

- Grupo I: proteinolíticos; produzem toxinas A, B e F; esporos termorresistentes (120°C, 4 min); temperatura ótima de crescimento: 37 a 39°C, temperatura mínima de crescimento: 10°C;- Grupo II: não proteinolíticos; produzem toxinas B, E e F; crescem a 3,3°C; esporos termolábeis (80°C, 60 min); temperatura ótima de crescimento: 28 a 32°C, temperatura mínima de crescimento: 3,3°C;- Grupo III: não proteinolíticos, produzem toxinas C1, C2 e D; esporos com resistência térmica intermediária (100°C, 60 min); temperatura ótima de crescimento: 40 a 42°C, temperatura mínima de crescimento: 15°C;- Grupo IV: proteinolíticos; produzem a toxina G; esporos termorresistentes;condição para a produção da toxina: germinação dos esporos

RESERVATÓRIO: solo, alimentos, rações, sedimentos marinhos, lacustres e fluviais.

DISSEMINAÇÃO: animais sadios podem ser portadores

CONDIÇÕES NECESSÁRIAS PARA A OCORRÊNCIA DO BOTULISMO ALIMENTAR:1) Presença de esporos de Clostridium botulinum dos tipos A, B ou E no alimento a ser enlatado ou processado;2) O alimento deve permitir a germinação dos esporos e a conseqüente produção da toxina;3) Sobrevivência dos esporos do microrganismo devido a tratamento térmico inadequado;4) As condições ambientais devem permitir a germinação dos esporos;5) Aquecimento inadequado do alimento de forma a não inativar a toxina;6) Ingestão de um alimento contendo toxina botulínica

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: o período de incubação é de, usualmente, de 8 a 36 horas; quanto menor for o período de incubação, mais grave é a doença. A principal causa da morte é a deficiência respiratória. A taxa de mortalidade do botulismo de origem alimentar, normalmente, é muito alta, maior que 50% nos Estados Unidos, cerca de 15% na Europa e de 22% no Japão. Sinais: dificuldade de respiração, fraqueza muscular ou paralisia, ptose, garganta ou

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boca seca, pupilas dilatadas ou fixas, ataxia, hipertensão postural, nistagmos, sonolência. Sintomas: visão esfumaçada, visão dupla (diplopia), fraqueza generalizada, náuseas ou vômitos ou ambos, disfonia, tonturas, dores abdominais, diarréia, retenção urinária, dor de garganta, constipação, parestesia.

ALIMENTOS ENVOLVIDOS: nos Estados Unidos e Europa, conservas caseiras de produtos de baixa acidez como carnes, patês caseiros, pescados e alguns vegetais como feijões, espinafre, aspargos, milho verde. Alimentos industrializados são responsáveis por menos de 10% dos casos, conservas caseiras são responsáveis por cerca de 70% dos casos.

MEDIDAS DE CONTROLE: prevenção do botulismo de origem alimentar1) Destruição dos esporos - temperatura superior a 120°C por 4 minutos;2) Inibição do crescimento: pH menor que 4,6; atividade de água menor que 0,94; temperatura menor que 3°C e inibidores químicos como nitrito de sódio;3) Aquecimento do alimento antes do consumo: 80°C por 30 minutos ou fervura por poucos minutos;4) Vacinação com toxóides

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Notas de aula

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11 - LISTERIOSE

AGENTE ETIOLÓGICO: Listeria monocytogenes

NATUREZA DO ORGANISMO: bastonete curto, gram-positivo, móvel, psicrotrófilo e capaz de crescer a 4°C, resiste à pasteurização de 71,7°C por 15 segundos.

RESERVATÓRIO: água, leite, silagem, esgotos, fezes de muitos animais, inclusive do homem. No gado a Listeria causa aborto e mastite, sendo que os animais infectados podem transmiti-la ao leite; ovelhas e galinhas também são reservatórios e podem conter o microrganismo.

PERÍODO DE INCUBAÇÃO, SINAIS E SINTOMAS: normalmente ocorre em mulheres grávidas, fetos ou recém-nascidos; em adultos normalmente ocorre em pessoas imunodeprimidas. Septicemia, meningite, meningoencefalite.

ALIMENTOS ENVOLVIDOS: salada de repolho, frutas e vegetais adubados com esterco e que serão ingeridos crus, queijo cremoso pasteurizado, leite pasteurizado.

MEDIDAS DE CONTROLE: boas práticas de fabricação, garantir a eficiência da pasteurização. O fato de ser um organismo psicrotrófilo sugere que a contaminação de alimentos refrigerados possa significar um risco considerável à saúde.

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Notas de aula

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