Microbiologia dos Alimentos

Alimentos

► meio de crescimento para microrganismos

- deterioração- disseminação de infecções- intoxicações

- produção de alimentos- conservação de alimentos

1. Introdução

2. Composição microbiana dos alimentos

► Frutos:

Leveduras na casca das uvas - fermentação para fabricação do vinho

pH 2,3-5,0 - baixa incidência de bactérias

► Carnes:

Corte e manuseio - bactérias proteolíticas, lipolíticas, fungos e ocasionalmente

patógenos (Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus)

► Leite:

Microbiota característica do ambiente

Bactérias como pseudomonas, bactérias do ácido lático, leveduras, coliformes

Infecções: Staphylococcus aureus (mastite)

Outros patógenos: Mycobacterium, Brucella, Salmonella, Coxiella

• Microbiota própria

• Adquirida com o processo/manuseio

Deterioração:►Mudanças devidas às reações químicas decorrentes da atividade metabólica dos

microrganismos

O tipo de deterioração depende:

- tipo de alimento

- microrganismo envolvido

- número de microrganismos presentes

3. Microrganismos e a deterioração de alimentos

► Ranço:

Alimentos ricos em gordura

Microrganismos lipolíticos, principalmente bactérias

Quebra das gorduras ácidos graxos glicerol

► Putrefação:

Alimentos ricos em proteínas (p. ex. carnes)

Bactérias proteolíticas

Proteínas putrescina, cadaverina, H2S, NH3

► Azedamento e coagulação:

Leite

Bactérias do ácido lático

Lactose ácido lático + outros ácidos

Principais processos de deterioração de alimentos por microrganismos

* inibir o crescimento microbiano

► preservar a qualidade

4. Controle dos microrganismos em alimentos

►Forma mais comum de conservação

Refrigeração (4-10 ºC): inibição das reações enzimáticas,

levando à paralisação do crescimento microbiano

* Psicrófilos

Congelamento (-20 ºC): água congelada não está disponível

para o metabolismo

- formação de cristais de gelo que danificam a membrana

4.1 Frio (refrigeração e congelamento)

►Secagem: sol, câmaras, liofilização

alimentos perdem água, provocando a inibição do crescimento

►Concentração: aumento da concentração de solutos

* aumento da pressão osmótica

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

4.2. Redução da atividade água (Aw)

Atividade de água e crescimento de microrganismos em alimentos

Valor de aw Microrganismos geralmente Alimentos que apresentaminibidos nesse valor esses valores de aw

1,00-0,95 Pseudomonas, Escherichia, Proteus Alimentos frescos altamente Shigella, Klebsiella, Bacillus perecíveis e frutas, carnes,Clostridium perfringens, algumas peixes e leites enlatados;leveduras salsichas cozidas e pães; alimentos

contendo ca. 40% de sacarose ou 7% de NaCl

0,95-0,91 Salmonella, Vibrio parahaemolyticus Alguns queijos, carne curada, algunsC. botulinum, Serratia, Lactobacillus sucos de frutas concentrados,Pediococcus, alguns bolores, alimentos contendo 50% de leveduras (Rhodotorula, Pichia) sacarose ou 12% de NaCl

0,91-0,87 Muitas leveduras (Candida, Torulopsis Salame, Bolos, queijos secos, Hansenula), Micrococcus margarian, alimentos com 65%

de sacarose ou 15% de NaCl0,87-0,80 Maioria dos bolores (Penicilium Maioria dos sucos de frutas

micotoxigênicos), S. aureus, concentrados, leite condensadomaoria das Saccharomyces, adoçado, xarope de chocolate, Debaryomyces xarope de frutas, farinha, arroz,

grãos contendo 15-17% de umidade,bolos de frutas, presunto,

0,80-0,75 Maioria dos procariotos halofílicos Presunto, geléias, marzipan, frutosAspergillus micotoxigênicos glacês, marshmallows

Fonte: Adaptado de Beuchat (1981)

► Diminuição do pH do alimento

- ácido acético: picles

- ácido lático: leite fermentado, iogurte, chucrute

4.3 Acidificação

Fermentação natural, por ação das bactérias do gênero Leuconostoc e Lactobacillus do próprio vegetal. O produto final pode ser ácido acético, ácido láctico e álcool

4.4 Conservas (enlatados)

- Nicholas Appert (funda em 1802 a primeira fábrica de conservas na França)

►altas temperaturas aplicadas a alimentos hermeticamente fechados em latas

* temperatura inadequada: problemas com microrganismos termofílicos

anaeróbios

* deteriorações mais comuns em enlatados:

- azedamento: Bacillus stearothermophillus, B. coagulans, Lactobacillus

spp. - com gás: leveduras, lactobacilos, clostrídios

Radiação ionizante: raios gama (cobalto 60)

▪ sem radiação residual e sem afetar a qualidade

4.5 Radiações

4.6 Aditivos

► microbicidas x microbiostáticos

* inorgânicos:- H2S, NO3

-, NO2-

* orgânicos:

- ácido ascórbico: laticínios, sucos

- benzoato de sódio: refrigerantes

- propionato de cálcio: pães

Em combinação com o ácido ascórbico (Vitamina C), o benzoato de sódio pode formar o benzeno, que é cancerígeno.

► Pasteurização

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

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

► Esterilização

* UHT (ultra-high temperature): 150 ºC por 3 s sistemas contínuos

4.7 Calor

5. Microrganismos na produção de alimentos

Alimentos preparados com o uso de microrganismos

Alimento Matéria prima Principal Microrganismo

Grupo

Picles Pepinos Lactobacillus spp.Pediococcus spp.

Bacilos, Gram +Cococ, Gram +

Leite fermentado Leite L. acidophilus Bacilos, Gram +

Pão Farinha Saccharomyces cerevisiae Levedura

Ricota Leite pasteurizado L. bulgaricus Bacilos, Gram +

Koumiss Leite de égua L. bulgaricusTorula, Mycoderma

Bacilos, Gram +Leveduras

Kefir Leite fresco, Streptococcus spp.Lactobacillus spp.Leuconostoc Acetobacter

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

Iogurte Leite pasteurizado L. bulgaricusS. thermophilus

Bacilos, Gram +Cocos, Gram +

Shoyu Arroz, Soja L. delbrueckiiAspergillus oryzaeSacharomyces rouxii

Bacilos, Gram +Fungo filamentosoLevedura

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

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

Cerveja Grãos de cereais Saccharomyces spp. Leveduras

Vinho Suco de uva Saccharomyces cerevisiaeSacch. champagnii

Leveduras

Salames e salsichas curadas Porco/Gado Pediococcus cerevisiae Cocos, Gram +

Presunto curado Porco Aspergillus, Penicillium Fungos

Iogurte

Lactococcus thermophillusLactobacillus bulgaricus

Sabor: diacetil, acetaldeído

Queijos

Lactococcus lactisLactococcus cremorisLactobacillus citrovorumLactobacillus dextranicum

Outros: fungos

Creme de LeiteStreptococcus cremoris, S. diacetylactis: ácidoLeuconostoc cremoris: voláteis

Manteiga: mesmos microrgansimos mas com fermentação

Saccharomyces cerevisiae

Pão

Vinho

Kefir: alimento à base de leite preparado por microrganismos

- Originário do Cáucaso. “Um presente de Alá”

Streptococcus spp.Lactobacillus spp.Leuconostoc AcetobacterLeveduras...

Lactobacilli

Lactobacillus alactosusL. brevisL. casei subsp. caseiL. casei subsp. pseudoplantarumL. casei subsp. rhamnosusL. casei subsp. toleransL. coryneformis subsp. torquensL. fructosusL. hilgardiiL. homohiochiL. plantarumL. pseudoplantarumL. yamanashiensis

Streptococci/lactococci

Streptococcus cremorisStr. faecalisStr. lactisLeuconostoc mesenteroidesPediococcus damnosus

LevedurasSaccharomyces cerevisiaeS. florentinusS. pretoriensisCandida validaC. lambicaKloeckera apiculataHansenula yalbensis

Microrganismos típicos isolados de grãos de kefir e da bebida

Bebida tradicional de nômades criadores de rebanhos das estepes russas.O leite de égua dá origem a uma bebida saudável após uma fermentação alcóolica e láctica.

A ação medicinal do koumiss é devida ao grande complexo de substâncias e elementos curativos que ele contém, tais como fermentos, microelementos, antibióticos, vitaminas A, Bl, B2, B12, D, E, C (grande teor), álcooletílico, ácido lático, gás carbônico e outros.

Koumiss

Picles

Lactobacillus spp.Pediococcus spp.

Chucrute

6. Doenças transmitidas por alimentos

Doenças de origem microbiana veiculadas por alimentos

Categorias de doenças:

* infecções

- microrganismo presente nos tecidos

- ingestão do alimento contaminado pelo patógeno

* intoxicações

- microrganismo ausente dos tecidos

- ingestão da toxina ativa

6.1 Infecções

a. Gastroenterites:

Bacillus cereus: exoenterotoxina liberada no trato intestinal

Infecção que atinge o sistema gastrointestinal ocasionando diarréias,

cólicas intestinais e vômitos.

- decréscimo na absorção de fluidos- aumento da secreção de fluidos do sangue para o intestino

Vegetais crus, carnes, leite e derivados, farinhas contendo esporos

b. Salmoneloses

Salmonella thyphimurium: espécie mais comumS. typhi: febre tifóideBastonestes G-, facultativos

Carnes, salsichas, aves, ovos, leite e laticínios, produtos à base de ovos crús

Contaminação: manuseio por indivíduos portadores, água contaminada

c. Escherichia coli

Escherichia coli enterotóxica (ETEC strains), produtorade enterotoxinas potentes Linhagem mais comum: E. coli O157:H7

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

d. Campilobacteriose

Campylobacter jejuni e C. fetusBastonetes Gram negativos, microaerófilos, principais responsáveis por diarréias bacterianas em crianças

Aves, porco, mariscos crús

►todas as carcaças de frango e peru contêm C. jejuni

d. Liesteriose

Listeria monocytogenes

Bastonestes ácido tolerantes, psicotolerantes e halotolerantes

septicemia, meningite, encefalite, infecção intra-uterina

Carne, laticínios, produtos frescos

Contaminação: solo, água

e. Hepatite A

Picornavírus (RNA vírus)

Inflamação e necrose do fígado

Frutos do mar coletados em águas poluídas, leite

Contaminação: contaminação fecal da água ou do alimento

a. Intoxicação estafilocócicaStaphylococcus aureus

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

Contaminação do alimento: pelo manipulador, seguida pela

multiplicação da bactéria no alimento não refrigerado

b. Intoxicação por Clostridium perfringens

Clostridium perfringens: bactéria anaeróbia, produtora de endósporos

Carnes, aves e peixes, crús ou cozidos

Toxinas: enterotoxina produzida quando a bactéria esporula no intestino, após ser

ingerida com o alimento

Sintomas: alteração da permeabilidade das células epiteliais do intestino, produzindo

sintomas de gastroenterites.

6.2 Intoxicações

c. BotulismoClostridium botulinum: bactéria anaeróbia, produtora de endósporos

(Botulus, do latim, salsicha)

Carnes, vegetais enlatados, peixes defumados, alimentos embutidos

Toxinas: exotoxina proteína (150.000 d), sensível ao calor (80 ºC/10 min).

0,000033 µg são suficientes para matar um rato,

1 g mataria 30 bilhões desses animais.

Sintomas: a toxina liga-se às membranas pré-sinápticas nos neurônios motores na

junção neuro-muscular, bloqueando a liberação de acetilcolina, impedindo a

contração do músculo

Intoxicações:

Botulismo