Factores Q Afectam Crescimento Micro

Escola Superior de Tecnologia da Saúde de LisboaCurso de Saúde Ambiental, 2º ano

Unidade Curricular: Higiene e Segurança AlimentarDocente: Vítor Manteigas

2008/2009

Factores que afectam o crescimento e a

sobrevivência microbiana

Grupo 6

Há uma grande variedade de factores intrínsecos e extrínsecos que determinam se o crescimento microbiano irá preservar ou degradar os alimentos.

Factores intrínsecos e extrínsecos

Factores intrínsecos – relacionados com os alimentos: • Atividade da água (Aw); • Acidez (pH);• Potencial de óxido-redução (Eh);• Composição química;• Presença de antimicrobianos naturais;• Interações entre microrganismos presentes.Factores extrínsecos – relacionados com o ambiente:• Humidade;• Temperatura;• Composição de gases na atmosfera que envolve o alimento.

Factores intrínsecos

Actividade da água - Aw

• Índice de disponibilidade da água para utilização em reações químicas e crescimento bacteriano.

Aw = P / P P = pressão de vapor da solução dissolvida em águaP = pressão de vapor do solvente puro (água)

• Adição de soluto diminui a pressão de vapor da solução e consequentemente diminuii a Aw.

• O valor de Aw da água pura é 1, então os valores de Aw oscilam entre 0 e 1.

• Concentrações elevadas de NaCl e de sacarose diminuem a Aw. A desidratação também diminui a Aa.

• Para valores mais baixos, o crescimento e mais lento.• A falta de água reduz ou pára a multiplicação dos microrganismos,

mas não os mata, apenas os inibe.


Valores mínimos de Aw que permitem a multiplicação de microrganismos que alteram alimentos


Grupos de microrganismos Valores mínimos de Aa

Maioria das bactérias 0,91

Maioria dos bolores 0,80

Maioria das leveduras 0,88

Bactérias halofílicas 0,75

Fungos xerofílicos 0,65

Leveduras osmofílicas 0,60


Valores mínimos de Aw que permitem a multiplicação de microrganismos que alteram alimentos




Aw Tipos de alimentos

>0,98 Carnes e pesacados frescos, leite, frutas e hortaliças

0,93 a <0,98

Leite evaporado, concentrados de tomate, carnes e pescados curados, sucos de frutas,

queijos, pão e embutidos

0,85 a <0,93

Leite condensado, salame, queijos duros, marmeladas

0,60 a <0,85 Geléias, farinhas, frutas secas, pescado salgado.

<0,60 Doces, chocolate, mel, batatas fritas, ovos e leite em pó

Valores de actividade de água para alguns alimentos



0,99 0,75 0,61

BACTÉRIAS

FUNGOS

Alimentos frescos: Aw 0,99

G +

G -


Acidez - pH

O pH varia com a quantidade de compostos ácidos e bases do meio e, por conseguinte, com a composição do meio, influenciando o comportamento dos microrganismos.


Acidez - pH

Acidez ou a alcalinidade de uma solução; Os microrganismos têm valores máximos, mínimos e óptimos

para multiplicação; A maioria cresce melhor em pH neutro (6,5-7,5); Fungos crescem melhor em pH ácido; Alimentos de baixa acidez (pH 4,5) são os mais sujeitos a

deterioração e a contaminação; Alimentos ácidos (pH 4,0-4,5) e muito ácidos (pH < 4,0) são

mais resistentes; Os diferentes ácidos podem exercer efeito inibitório nos

microrganismos pelo efeito tóxico do ácido não dissociado ou

pela concentração de H+.


Acidez - pH

Distribuição de alguns microrganismos de acordo com

o pH(Adaptado de Madigan et al., Brock Biology of

Microorganisms, 2003)


Acidez - pH Valores de pH para multiplicação de microrganismos

Microrganismo pH mínimo pH óptimo pH máximo

Bactérias 4,5 6,5-7,5 9,0

Bolores 1,5-3,5 4,5-6,8 8-11

Leveduras 1,5-3,5 4,0-6,5 8,0-8,5


Potencial de óxido-redução – Eh

Facilidade com que o substrato ganha ou perde electrões; A diferença de potencial pode ser medida com instrumentos

apropriados em voltz (v) ou milivoltz (mV); Quanto mais oxidado, mais positivo é o potencial e quanto

mais reduzido, mais negativo; Microrganismos aeróbios (maioria dos bolores, leveduras

oxidativas e muitas bactérias)requerem Eh positivo para multiplicação;

Microrganismos anaeróbios (bactérias patogénicas e bactérias deteriorantes) requerem Eh inferiores;

Microaerófilos crescem melhor em condições reduzidas.


Composição química

Microrganismos necessitam de:• Água;• Fonte de energia (carbono);• Fonte de nitrogénio – aminoácidos e vários

compostos nitrogenados;• Sais minerais – Na, K, Ca e Mg / Fe, Cu, Mn, Zn, Co,

P, S;• Vitaminas (factores de crescimento) - complexo B,

biotina e ácido pantoténico.



Os microrganismos, por sua vez não os utilizam todos da mesma forma. Alguns são pouco exigentes, outros tem exigências bastante especificas em nutrientes, o que permite prevê-los em certos alimentos.

Os bolores e as leveduras são menos exigentes em agua do que as bactérias por isso subsistem em alimentos mais secos.As bactérias exigentes desenvolvem-se de preferência sobre géneros alimentícios de origem animal (carnes, pescado, ovos, produtos lácteos) que lhes fornecem, proteínas, gorduras, vitaminas e outros factores de crescimento. Estes géneros são, sem dúvida, os melhores meios de cultura.



Em relação as gorduras, são raros os microrganismos que as atacam. Num óleo existe pouco desenvolvimento microbiano, no entanto existem bactérias que se multiplicam na manteiga porque esta contem outros componentes não gordurosos: agua, lactose.

Os alimentos são na sua maioria degradados pelos microrganismos que os digerem, retirando-lhes os nutrientes essenciais ao seu desenvolvimento. Estes ao serem digeridos são transformados, o que provoca modificações na qualidade dos alimentos (sabor, cor, consistência, etc.)



Modificação na qualidade dos alimentos:

Úteis ou Apreciadas – aroma dos queijos, da manteiga, acidez dos iogurtes;

Desagradáveis – quando ocorrem putrefacções, fermentações, acidificações indesejáveis por acção de microrganismos de alteração;

Venenosas – quando há produção de toxinas por bactérias patogénicas responsáveis por intoxicações alimentares.A estrutura biológica dos alimentos varia consoante a sua

origem animal ou vegetal. Estas estruturas quando não danificadas são barreiras a entrada de microrganismos contaminantes o que contribui significativamente para a sua protecção. Por exemplo, as cascas das sementes, as cascas dos frutos, as conchas, a casca do ovo, a pele dos animais.


Anti-microbianos naturais

Substâncias naturalmente presentes nos alimentos que

retardam ou impedem a multiplicação dos microrganismos.

Óleos essenciais dos condimentos (cravo, alho, canela,

mostarda, orégão) – actividade antimicrobiana.

Clara do ovo – lisozima (destroi a parede bacteriana).

Leite – lactoperoxidase (oxida enzimas vitais), lactoferrina

(priva a bactéria de Fe), anticorpos e complemento (destroem

microrganismos).

Frutas - ácido hidrocinâmico atua em bactérias e fungos.

Factores extrínsecos

Temperatura

Microrganismos são classificados em 3 grupos:

- Psicrófilos: crescem em baixas temperaturas (-10 a 15 °C)- Mesófilos: crescem em temperaturas moderadas (10 a 50 °C)- Termófilos: crescem em altas temperaturas (40 a 70 °C)

Termófilos extremos (68 a 110 °C)

Curva de crescimento característica de diferentes microrganimos


Temperatura

Psicrófilos: temperatura ótima: 15 °Cencontrados em oceanos e regiões da Árticanão causam problemas na preservação de alimentos

Psicrotróficos: temperatura ótima: 20 a 30 °Ccrescem em temperatura de refrigeradores (4 °C)encontrados em alimentos estragados

Mesófilos: temperatura ótima: 25 a 40 °C (mais encontrados)

corpo de animais (temperatura da pele)bactérias patogênicas: temp. ótima 37 °Cdegradam alimentos e são patogênicos

Termófilos: temperatura ótima: 50 a 60 °Cambiente de águas termais (***não crescem em temp.

< 45 °C)


Temperatura

As termófilas são nocivas porque podem desenvolver-se em pratos cozinhados, arrefecidos lentamente ou mantidos mornos durante muito tempo e em molhos, provocando alterações ou mesmo toxinfecções.É entre as mesófilas que se encontram a maioria dos microrganismos responsáveis pelas toxinfecções alimentares, que se desenvolvem sobretudo entre os +20ºC e +40ºC, temperaturas estas que se verificam habitualmente nas cozinhas.As temperaturas “mornas” convém bastante às bactérias patogénicas. Por isso, deve-se evitar a manutenção dos alimentos, sobretudo, prato cozinhados e de origem animal, entre os 0ºC e +65ºC.


Temperatura

O EFEITO CONSERVADOR DO FRIO

O frio aumenta o tempo de geração das bactérias, por isso, a multiplicação das bactérias no frio e mais lenta. Verifica-se que abaixo dos +10ºC, a maioria dos microrganismos tem um crescimento muito lento, mas ao nível dos +5ºC, temperaturas habituais nos frigoríficos, muitos permanecem activos. Abaixo dos -12ºC, as bactérias não se multiplicam, mas só a temperaturas abaixo dos -18ºC é que se verifica a paragem da sua actividade, podendo-a no entanto retomar, se houver qualquer variação na temperatura.


Temperatura

O EFEITO DESTRUIDOR DO CALOR

A partir de uma certa temperatura, aplicada durante um tempo suficientemente longo, as bactérias são destruídas. Verifica-se que a temperaturas superiores a +90ºC, por exemplo a temperatura de ebulição da agua (+100ºC) durante 15 minutos, a maioria dos microrganismos são destruídos, assim como a maioria das substancias tóxicas –toxinas– à excepção dos esporos bacterianos (formas de resistência das bactérias) que serão destruídos a temperaturas da ordem dos +120ºC ou superiores.Este efeito é utilizado quer a nível industrial para efeitos de aumento da durabilidade dos produtos, quer a nível da restauração, associado a diversas técnicas culinárias (cozidos assados, fritos, grelhados, etc.)


Temperatura

A RELAÇÃO TEMPO/TEMPERATURA

Pode-se considerar que a temperatura e um dos factores mais importantes no comportamento dos microrganismos, no entanto, o seu verdadeiro significado e em função do tempo de actuação.A relação entre a temperatura e o tempo de actuação e de importância vital, nomeadamente para a conservação, preparação e exposição dos produtos e, poderá constituir um factor a controlar em algumas operações de preparação de certosalimentos.A multiplicação das bactérias é muito rápida, podendo o tempo de geração variar entre 10 a 20 minutos à temperatura óptima de desenvolvimento e qualquer variação em relação a temperatura óptima dará um abrandamento no tempo de geração ou seja, uma diminuição da taxa de crescimento dos microrganismos.


Temperatura

A RELAÇÃO TEMPO/TEMPERATURA

Curvas de desenvolvimento bacteriano a várias temperaturas


Humidade relativa (HR)

• Há correlação direta entre Aw e humidade relativa do ambiente.

• Alimento em equilíbrio com a atmosfera: % HR = Aw x 100

• HR elevada + Alimento desidratado (Aw baixa) alimento absorve

humidade do ambiente sofre deterioração, geralmente de origem

fúngica

• HR reduzida + alimento com Aw alta desidratação superficial do

alimento com alteração das propriedades organolépticasO factor, humidade relativa, conjuntamente com a temperatura tem grande importância para a armazenagem e exposição de alimentos, assim como em todas as fases de preparação dos produtos alimentares, tanto a nível industrial, de restauração e até doméstico.


Composição do meio

• Determina os tipos de microrganismos que irão

predominar

• A atmosfera controlada pode retardar o processo de

deterioração

• O CO2 pode retardar a deterioração de frutas e

produtos cárneos

• O O2 pode inibir o desenvolvimento de anaeróbios

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