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CONTROLE DO DESENVOLVIMENTO MICROBIANO NOS ALIMENTOS

Prof. Lucas Carvalho

Principal preocupação da Microbiologia

de Alimentos!

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1 – Eliminar riscos à saúde do consumidor;

2 – Prevenir ou retardar o surgimento de alterações indesejáveis nos alimentos.

Princípios da conservação dos alimentos

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1) Remoção dos microrganismos

Lavagem: vegetais para envasamento (retirar microrganismos, poeira e resíduos de pesticidas);

Sedimentação ou centrifugação: de água (embora não seja eficiente) e clarificação de leite;

Filtração: uso limitado a líquidos, aplicado em sucos de frutas, cerveja, refrigerantes, água e vinho.

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2) Manutenção de condições atmosféricas desfavoráveis à multiplicação microbiana

Alimentos embalados a vácuo ou aqueles cujo ar do espaço livre tenha sido substituído por CO2 ou N2 apresentam condições anaeróbias que impedem desenvolvimento de microrganismos aeróbios.

3) Altas temperaturas

Temperaturas elevadas causam desnaturação de proteínas e a inativação de enzimas necessárias ao metabolismo microbiano;

Tratamento térmico varia de acordo com o tipo de microrganismo, a forma em que se encontra e o ambiente durante o tratamento;

2 categorias: pasteurização e esterilização.

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PASTEURIZAÇÃO

Aplicados a alimentos ácidos, a alimentos que são conservados sob refrigeração ou congelamento e aqueles submetidos a concentração e desidratação;

Leite pode apresentar variáveis: 63C/30m (baixa temperatura – longo tempo) e 72C/15s (alta temperatura – curto tempo);

Tratamento destinado a destruir microrganismos patogênicos não formadores de esporos.

PASTEURIZADOR DE LEITE

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ESTERILIZAÇÃO

Destruição de todas as células viáveis que possam ser enumeradas por técnica apropriada de semeadura;

No leite é realizada à 140-150C por poucos segundos (UHT - ultra high temperature).

Fatores que afetam a termorresistência dos microrganismos

Água;

Gordura;

Sais;

Carboidratos;

pH;

Proteínas;

Números de microrganismos;

Fase de crescimento;

Temperatura de crescimento;

Compostos inibitórios;

Relação tempo/temperatura.

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Destruição térmica de microrganismos

TEMPO DE DESTRUIÇÃO TÉRMICA (TDT): tempo necessário para destruir um certo número de microrganismos a uma determinada temperatura (temperatura constante).

VALOR “D” ou RAZÃO LETAL: tempo, em minutos, em uma determinada temperatura, necessário para uma redução em 90% no nº de células ou endósporos presentes em uma suspensão.

Destruição térmica de microrganismos

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ENVASAMENTO ASSÉPTICO

Método tradicional – recipientes de metal ou vidro não esterilizados são preenchidos com o alimento, fechados, e depois esterilizados.

Envasamento asséptico – o alimento é esterilizado e depois colocado em embalagens estéreis que depois são seladas também assepticamente.

1981 – FDA aprova o uso do peróxido de hidrogênio para a esterilização de materiais flexíveis (embalagem tetra pak multicamadas).

ENVASAMENTO ASSÉPTICO

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4) Baixas temperaturas

Quanto menor for a temperatura, menor será a velocidade das reações bioquímicas ou atividade microbiana;

Alguns alimentos podem sofrer injúria devido ao frio;

Remoção do calor e manutenção do ambiente frio controlado são de alto custo.

Refrigeração

Refrigeração refere-se empregar temperaturas inferiores a 10C, excluindo-se portanto a atividade dos mesófilos;

Microrganismos de interesse são os psicrotróficos;

Outros métodos empregados em conjunto com a refrigeração: embalagens a vácuo, salga, cura, defumação, entre outros.

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Congelamento

Alimentos são congelados com a finalidade de prolongar sua vida de prateleira;

Temperaturas baixas o suficiente para reduzir ou parar a deterioração causada pelos microrganismos, enzimas ou O2;

Um dos melhores métodos para manter cor, aroma, e aparência de muitos alimentos.

Preparo dos alimentos para o congelamento

Seleção, lavagem, branqueamento e embalagem.

BRANQUEAMENTO – breve imersão dos vegetais em água quente ou no uso de vapor.

FUNÇÕES: inativar enzimas, fixar a cor verde dos vegetais, reduzir o nº de microrganismos nos alimentos, retirar o ar existente no tecido das plantas.

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Congelamento

Congelamento rápido: a temperatura é diminuída para aproximadamente -20C em 30 min. através de imersão direta ou uso de correntes de ar frio;

Congelamento lento: a temperatura desejada é atingida entre 3 e 72 horas; é o que ocorre no congelador doméstico;

O congelamento rápido é mais vantajoso do que o lento.

ALIMENTOS MANTIDOS SOBRE REFRIGERAÇÃO E CONGELAMENTO

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Vantagens do congelamento

Não adiciona nem remove compostos presentes no alimento;

Não adiciona sabor nem aroma novos e nem altera o natural;

Não diminui a digestibilidade nem causa perda significativa do valor nutritivo.

Desvantagens do congelamento

Microrganismos não são destruídos totalmente;

Esporos são resistentes ao processo e existem toxinas que não são destruídas;

Alimentos congelados, embalados de maneira inadequada, desidratam muito rapidamente, causando deterioração.

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CONGELAMENTO DOMÉSTICO

Efeitos do descongelamento

Processo mais lento que o congelamento, podendo provocar mais injúrias às células dos microrganis-mos.

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5) Desidratação

Método de conservação mais antigo;

Observação de que sementes secas podiam ser armazenadas de uma estação do ano para outra;

Baseia-se no fato de que tanto microrganismos como enzimas precisam de água para sua atividade;

Diminuir o conteúdo de água até o ponto em que ocorra a inibição dos microrganismos deteriorantes e patogênicos.

Alimentos secos, desidratados ou com baixa umidade denominados de LMF (low moisture foods);

Teor de umidade inferior a 25% e Aw inferior a 0,60.

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Alimentos que apresentam Aw entre 0,60 e 0,85 são denominados alimentos com umidade intermediária ou IMF (intermediate moisture foods).

Sistemas de secagem

Natural ou controlada;

Secagem a vácuo e secagem em túneis;

1 – Ar quente (frutas e vegetais);

2 – Spray-drying (líquidos e semi-líquidos);

3 – Secagem a vácuo para sucos;

4 – Liofilização.

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DESIDRATADOR DE FRUTAS

6) Conservadores químicos

É qualquer substância adicionada a um alimento para prevenir ou retardar a deterioração por microrganismos;

Alguns também controlam desenvolvimento de microrganismos patogênicos;

Não estão incluídos: sais comuns, açúcares, vinagres e condimentos;

O número de compostos químicos empregados é relativamente pequeno, pois serão ingeridos com o alimento.

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Já ouviu falar em INS?

• Sistema Internacional de Numeração de Aditivos Alimentares - elaborado pelo Comitê do Codex sobre Aditivos Alimentares e Contaminantes de Alimentos; • Estabelecer um sistema numérico internacional de identificação dos aditivos alimentares nas listas de ingredientes.

Características de um conservante químico ideal

Não deve ser tóxico nas concentrações empregadas;

Não pode ser carcinogênico;

Deve ser de baixo custo;

Solúvel em água;

Não produzir características organolépticas indesejáveis.

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Eficiência depende de fatores

Concentração em que será utilizado;

Temperatura e o tempo de armazenamento do alimento;

Tipo do conservador;

Tipo e quantidade de microrganismos contaminan-tes;

Características intrínsecas do alimento (pH, Aw, composição química, entre outros).

Conservadores permitidos pela legislação brasileira

1. Ácidos lipofílicos e derivados: - Ácido benzóico e benzoatos de Na, K e Ca;

- Ácido sórbico e sorbatos de Na, K e Ca;

- Ácido propiônico e propionatos de Na, K e Ca;

- Ésteres do ácido para-hidróxido benzóico (parabéns).

2. Nitratos e nitritos

3. Dióxido de enxofre e derivados

4. Nisina

5. Natamicina

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Outros compostos químicos que atuam como conservadores

NaCl e açúcares;

Ácidos orgânicos;

Defumação;

Tratamento com gases (CO2, óxido de etileno e propileno, ozônio);

Agentes antifúngicos para frutas.

Exemplos: Raios ultra-violeta (luz UV), partículas e raios .

Radapertização – esterilização do alimentos pelo emprego de altas doses de radiação.

Radicidação ou Radurização – pasteurização do alimento pelo emprego de baixas doses de radiação.

7) Irradiação do alimento

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Luz UV

Poderoso agente bactericida;

A célula bacteriana é destruída devido a mutações letais no DNA, inibindo a sua síntese;

Apresenta baixo poder de penetração e somente é utilizado em superfícies;

Aplicado na esterilização do ar e superfície de pães e derivados antes de serem embalados, camada superficial de tanques de xaropes, algumas embalagens plásticas, entre outros.

Partículas

São elétrons emitidos por fontes radioativas;

Apresentam baixo poder de penetração;

Pouco utilizada.

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Raios

Radiações eletromagnéticas emitidas pelo núcleo excitado de elementos radioativos, sendo os aplicados em alimentos o 60Co e o 137Cs;

Forma mais barata, uma vez que são subprodutos da fissão do urânio;

Apresentam excelente poder de penetração;

Aplicações: descontaminação de ingredientes, aumentar tempo de armazenamento de frutos, inibir germinação ou crescimento.

Efeito da radiação sobre os microrganismos

Radiorresistência do microrganismo;

Número de microrganismos;

Composição do alimento;

Presença ou ausência de oxigênio;

Estado físico do alimento;

Condição do microrganismo (fase de crescimento).

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Efeito da radiação sobre o alimento

Podem produzir, através de reações secundárias, efeitos indesejáveis, causando alterações de cor, sabor, odor e outras propriedades físicas;

Ex: quando irradiada a água pode sofrer radiólise formando radicais livres que poder reagir com outras moléculas presente no meio.

3H2O radiólise → H + OH + H2O2 + H2

BOM ESTUDO!