Download - fatores intrinsecos e fatores extrinsecos
ALIMENTO Substrato para os microrganismos
Deterioração do alimento
Infecção ou intoxicação alimentar
Fatores que Afetam o Fatores que Afetam o Desenvolvimento Microbiano em Desenvolvimento Microbiano em
AlimentosAlimentos
Formas de evitar a deterioração ou toxinfecções
Prevenir a contaminação
Eliminar os microrganismos do alimento
Evitar o crescimento dos microrganismos
Por que alguns microrganismos crescem mais rapidamente em determinado tipo de alimento?
Por que alguns alimentos se conservam por um longo tempo?
Fatores IntrínsecospH
Atividade de água (Aw)
Potencial de óxido-redução (Eh)
Composição química
Fatores antimicrobianos
Estrutura biológica
Interação entre microrganismos
Temperatura Umidade e aw
Atmosfera
Inte
raçã
o
entr
e M
Osp
H
NutrientesPotencial redox
Antimicrobianos
pH
Os microrganismos apresentam valores de pH, mínimo, ótimo e máximo para multiplicação.
A maioria dos microrganismos crescem melhor em pH próximo da neutralidade (6,5 a 7,5)
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
pH
Maior tolerância a valores baixos de pH
Bolores > leveduras > bactérias
Microrganismos patogênicos apresentam uma faixa de pH mais estreita
Classificação dos alimentos
Baixa acidez = pH > 4,5 ⇒ mais sujeitos ao crescimento microbiano
Ácidos = pH entre 4,0 e 4,5 ⇒ predominância do crescimento de bolores e leveduras
poucas bactérias (láticas e espécies de Bacillus)
Muito ácidos = pH < 4,0 ⇒ crescimento de bolores e leveduras
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
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
Acidófilos e alcalófilos mantém pH interno próximo da neutralidade eliminam OH- ou H+;
pH ácido = aminoácido descarboxilase ⇒ produzem aminas ⇒ ↑ pH;
pH básico = aminoácido desaminase ⇒produzem ácidos ⇒ ↓ pH.
Adaptação bioquímica a extremos de pH
Atividade de Água
Aw = atividade de água;
Os microrganismos necessitam de água livre para suas atividades metabólicas.
Os microrganismos apresentam: Aw mínimaAw ótimaAw máxima
Atividade de Água
P = pressão parcial de vapor da água do alimento
P0 = pressão parcial de vapor da água pura
Aw varia de 0 a 1
Aw = P P0
> 0,95 = Bactérias patogênicas (exceção – S. aureus)
> 0,91 = Bactérias deterioradoras 0,60 – 0,91 = bolores e leveduras0,60 = valor limite de Aw para multiplicação de
qualquer microrganismo
Aw dependente de outros fatores ⇒ temperatura, disponibilidade de nutrientes, pH e outros
Valores mínimos de Aw para o crescimento de microrganismos
GRUPO AW
BACTÉRIASDETERIORADORAS
0,9
LEVEDURASDETERIORADORAS
0,88
BOLORES 0,8
BACTÉRIAS HALOFÍLICAS 0,75
BOLORES XEROFÍLICOS 0,65
LEVEDURAS OSMOFÍLICAS 0,61
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
Embutidos fermentados (salames), bolos confeitados, queijos desidratados, margarina, alimentos contendo até 65% de sacarose ou 15% de sal.
Muitas leveduras (Candida, Torulopsis, Hansenula), Micrococus.
0,91 – 0,87
Alguns queijos (cheddar, suíço, provolone), carnes curadas (presunto), concentrado de frutas, alimentos contendo até 55% de sacarose ou 12% de sal.
Salmonella, V. parahaemolyticus, C. Botulinum, Serratia, Lactobacillus, Pediococcus, alguns fungos, Rhodotorula, Pichia.
0,95 – 0,91
Alimentos muito perecíveis (frutas frescas, vegetais, carnes, peixe), lingüiças, salsichas e pães cozidos, alimentos contendo até 40% de sacarose e 7% de sal.
Pseudomonas, Escherichia, Proteus, Shigella, Klebsiella, Bacillus, Clostridium perfringens e algumas leveduras.
1,00 – 0,95
Alimentos com Aa na faixa indicada
Microrganismos capazes de se desenvolver
Faixa de Aa
Frutas secas contendo de 15 a 20% de umidade: algumas balas, caramelos e mel.
Leveduras osmofílicas (Saccharomyces rouxii), poucos fungos (Aspergillus echinulatus, Monascus, Monascus bisporus).
0,65 – 0,60
Flocos de aveia contendo 10% de umidade, cremes para recheio, geléias, marshmallow, melaço, caldo de cana de açúcar, algumas frutas secas e castanhas.
Fungos xerofílicos (Aspergillus chevalieri, A. candidus, Wallemia sebi), Saccharomyces bisporus.
0,75 – 0,65
Geléias, marmeladas, marzipã, glacê de frutas e marshmallow.
A maioria das bactérias halófilas.
0,80 – 0,75
Concentrados de frutas, leite condensado, xaropes de chocolate e frutas, farinha, arroz, granulados contendo 15 a 17% de umidade, bolos de frutas, presuntos caseiros, foundies e confeitos açucarados.
A maioria dos fungos, Staphylococcus aureus, a maioria das Saccharomyces spp., Debaryomyces.
0,87 – 0,80
Alimentos com Aa na faixa indicadaMicrorganismos capazes de se desenvolver
Faixa de Aa
Leite em pó (2 – 3% umidade), vegetais desidratados (5% umidade), flocos de milho (5% umidade), sopas desidratadas.
Sem proliferação microbiana.
0,20
Biscoitos e torradas com 3-5% de umidade.
Sem proliferação microbiana.
0,30
Ovo em pó com 5% de umidade.Sem proliferação microbiana.
0,40
Macarrão e massa similares, contendo 12% de umidade, temperos com 10% de umidade.
Sem proliferação microbiana.
0,50
Alimentos com Aa na faixa indicada
Microrganismos capazes de se desenvolver
Faixa de Aa
Redução da atividade de água no alimento
1) adição de soluto sal, açúcar, glicerol
2) remoção da água desidratação e congelamento
Diminuição da Aw = aumento da duração da fase lag e a diminuição do crescimento microbiano
Bactérias halofílicas mantém a Aw interna apropriada eliminam Na+ e concentram KCl;
Leveduras osmofílicas capacidade de produzir osmorreguladores acumulam glicerol mantém Aw;
Adaptação bioquímica a baixa Aw
Potencial de oxi-redução
Facilidade com que determinado substrato ganha ou perde elétrons
Substrato perde elétrons Oxidado
Substrato ganha elétrons Reduzido
Transferência de elétrons de um composto para outro gera diferença de potencial (mV)
Eh dos microrganismos
Microrganismo Eh
Aeróbio + 350 a + 500
Anaeróbio menor que -150
Quanto mais oxidado = mais positivo
Substrato mais reduzido = mais negativo
Eh de alguns alimentosEh (mV)
Suco de uva 409
Frutas frescas e vegetais 300 a 400
Leite 200 a 300
Carne moída 200
Carnes em grandes pedaços - 200
Grãos de trigo -320 a -360
Queijos -20 a -200
Alimentos
Composição química
Nutrientes necessários para a multiplicação microbiana:
água fonte de energia (carbono) fonte de nitrogênio vitaminas sais minerais
• Energia• açúcar, álcool, aminoácido, amido, celulose, gordura
• Nitrogênio• aminoácidos, peptídeos, proteínas
• Minerais• sódio, potássio, cálcio, magnésio, ferro
cobre, manganês, fósforo, zinco, enxofre, cobalto e molibidênio.
Composição química
Composição química
• Vitaminas• complexo B, biotina, ácido pantotênico
Carne muita vitamina B Frutas pouca vitamina B
Bactérias Gram-positivas não sintetizam
Bactérias Gram-negativas, leveduras e bolores sintetizam
Constituintes antimicrobianos
Substâncias que apresentam a capacidade de retardar ou impedir a multiplicação microbiana.
Podem ser:Naturais;Produzidas pelos microrganismos;Adicionadas aos alimentos
Naturais
Substância Alimento
eugenol cravo, canela
alicina alho
aldeído cinâmico canela
timol e isotimol orégano
clara de ovo lisozimalactoferrinaleite
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, especialmentebactérias gram positivas
água oxigenada estreptococos elactobacilos
Adicionadas ao alimento (conservantes)
• ácidos• nitratos e nitritos• dióxido de enxofre e sulfitos• nisina
Competição entre microrganismos
Interações entre os microrganismos
Antagonismo• Ex: Bactérias produzem ácido láctico ⇒
meio ácido para a maioria dos microrganismos
Sinergismo• Ex: leveduras degradam o ácido láctico
⇒ crescimento de outros microrganismos
Produção de bacteriocinas
◗ Produzidas por bactérias = ação em bactérias relacionadas;
◗ Uso promissor em alimentos = consideradas conservadores “naturais”.
Estruturas biológicas
Casca de frutas;
Casca de nozes;
Casca de ovo;
Película que envolve sementes;
Pele dos animais
Temperatura
TEMPERATURA (OC)
GRUPO MÍNIMA ÓTIMA MÁXIMA
Termófilos 40 - 45 55 - 75 60 - 90
Mesófilos 5 - 15 30 - 45 35 - 47
Psicrófilos -5 - +5 12 - 15 15 - 20
Psicrotróficos -5 - +5 25 - 30 30 - 35
Psicrotróficos Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium,
Micrococcus.
Mesófilos A maioria das espécies Maior parte dos patógenos
Termófilos Algumas espécies de Bacillus e Clostridium
Temperatura
Temperaturas (°C)
100 -
62,8-
50 -
40 -37,7-36,1-
15 -
7,2 -
0
BACTÉRIAS CRESCEM RÁPIDO BACTÉRIAS CRESCEM
BACTÉRIAS CRESCEM EM TAXAS REDUZIDAS
BACTÉRIAS MORREM SE AQUECIDAS POR TEMPO SUFICIENTE
+
BACTÉRIAS PARAM DE CRESCER, PORÉM NÃO MORREM -
Outros microrganismos
Bolores faixa ampla de temperatura crescem em temperatura de
refrigeração
Leveduras crescem na temperatura de
psicrotróficos e mesófilos
Adaptação bioquímica a diferentes temperaturas
Temperaturas extremas manutenção da estabilidade da membrana;
Termófilos grande número de ácidos graxos saturados de elevado ponto de fusão;
Psicrófilos grande número de ácidos graxos insaturados de baixo ponto de fusão;
Psicrotróficos ácidos graxos alternados.
Umidade Relativa
UReq = Aw x 100
UReq = umidade relativa de equilíbrio
UR > Aw absorção de água UR< Aw perda de água
Atmosfera modificada
Substituição parcial ou total do O2 por
outros gases = prolonga o tempo de armazenamento dos alimentos.
CO2;
Nitrogênio.
◗ Interações entre os fatores intrínsecos e extrínsecos para
impedir a multiplicação de microrganismos deterioradores e
patogênicos, melhorando a estabilidade e a qualidade de
alimento
TEORIA DOS OBSTÁCULOS