Transcript Fatores que influenciam crescimento microbiano

anos
Fatores que influenciam
crescimento microbiano
Alessandra Regina da Silva Marques, Ms.
Campinas, março de 2010
Crescimento Microbiano
Substrato para os microrganismos
Deterioração nos alimentos
Infecções e/ou intoxicações alimentares
 Espécies encontradas inicialmente em alimentos: poucas sobrevivem e se
multiplicam nas condições impostas pelo alimento, ou seja, o micro-
organismo que não se adaptar morre!
 Em condições ótimas: tempo geração população bacteriana: 15 - 20 minutos
Conhecer os fatores que influenciam o
crescimento
 Conhecimento de condições favoráveis ao crescimento microbiano
 quantificação;
 fermentação;
 produção proteínas unicelulares
 Conhecimento de condições desfavoráveis ao crescimento microbiano
 preservação dos alimentos
Associação Microbiana Deteriorante
 Definição: alteração no alimento é resultante da atividade bioquímica
produto da multiplicação dos micro-organismos específicos presentes
no alimento
Associação Microbiana Deteriorante
Exemplos de associações microbianas deteriorantes
No geral:
 sucos - se alteram por
processos
fermentativos
de leveduras;
 vegetais - pela ação de
bactérias G-;
 cereais - pela ação de
bolores;
 carnes curadas - pela
ação de Micrococcus;
 carnes refrigeradas pela ação de psicrotróficos
G-.
Como controlar o crescimento?
 Prevenção da contaminação:
 controle da matéria-prima;
 controle do processamento térmico;
 assepsia dos equipamentos e operadores
 Eliminação dos microrganismos presentes;
 Barreiras para a multiplicação
Teoria de Leistner (1995)
Relembrando: Curva de Crescimento
Microbiano
20
Diâmetro (mm)
15
10
3,5 22°C rep1
5
Gompertz
Baranyi
0
0
2
4
6
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Tempo (dias)
Curva de crescimento de A.niger em néctar de
manga a 22°C pH 3.5
Dúvidas....
 Por que alguns micro-organismos crescem mais rapidamente em
alguns alimentos?
 Por que alguns alimentos se conservam por mais tempo?
Capacidade de sobrevivência e multiplicação
Fatores Intrínsecos
Fatores Extrínsecos
Fatores Intrínsecos
 Definição: expressão pelo micro-organismo de suas propriedades físicas
 pH;
 Atividade de água (aw);
 Potencial de oxido-redução (Eh);
 Fatores anti-microbianos naturais;
 Estrutura biológica (composição parede celular)
Fatores Extrínsecos
 Definição: próprios do ambiente de estocagem do alimento
 temperatura, umidade, tensão de oxigênio
 Fatores Implícitos: relações de dependência entre micro-organismos
Fatores Intrínsecos
pH
 Definição: medida de acidez ou alcalinidade de um alimento;
 Maioria dos microrganismos: cresce e se multiplica melhor pH de 6.5-7.5;
pH
 pH baixo de frutas, salmouras  inibe crescimento G(-);
 C.botulinum: não germina a pH < 4.6 e não cresce pH < 4.5;
 Tratamento térmico em alimentos ácidos : mais suave.
 Acidófilos: Lactobacillus e Streptococcus: crescem pH 3-4;
 Fungos e leveduras: pH 2-8.5;
 Efeito inibidor do pH é dependente:
 tipo de ácido presente no alimento;
 nutrientes;
 Aw e temperatura
Efeito dos ácidos nos micro-organismos
 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
40
35
30
Diâmetro (mm)
25
20
15
3,5 22°C rep 3
10
Go mpertz
B aranyi
5
4,5 22°C
0
0
Influência da mudança de pH no crescimento
de A.niger em néctar de manga.
2
4
6
8
10
-5
Tem po (dias)
12
14
16
18
20
Atividade de Água (Aw)
 nenhum micro-organismo cresce em meio totalmente seco;
 necessitam de água livre para crescer.
 Definição
Aw = Pressão de vapor do alimento
Pressão de vapor da água pura
 Aw teórico da água pura = 1; Ausência de água: Aw = 0;
 Água responsável pelas reações: água livre  água não ligada (facilmente
removida);
 Altos valores Aw (0.98 – 1): todos micro-organismos crescem;
Atividade de Água (Aw)
 Redução da atividade de água no alimento
 Adição de soluto: sal
açúcar
glicerol
 Remoção da água livre: desidratação
congelamento
Limites de Aw para o desenvolvimento de micro-organismos
Potencial de Oxido-Redução (Eh)
 Definição: índice do grau de oxidação de um sistema
Cu
Cu++ + 2e-
 quando elemento perde e-  oxida;
 quando elemento ganha e-  reduz.
 A oxidação também acontece pela adição de oxigênio na reação abaixo
2Cu + O2  2CuO
 Micro-organismos aeróbios: requerem Eh positivo (+350 a +500mV);
 Micro-organismos anaeróbios: Eh baixo ou negativo (< -150mV).
Nutrientes
 Antimicrobianos Constituintes Naturais dos Alimentos
 Apresentam diversos mecanismos:
a) Inibição da síntese de ácidos nucléicos, proteínas ou
parede celular;
b) Quebra da integridade da membrana;
c) Interferência em processos metabólicos essenciais para
micro-organismos.
 Alguns tem efeito microbiocida outros microbiostático
Estruturas biológicas
 Cobertura natural de alguns alimentos constitui excelente barreira física
contra a entrada de micro-organismos
 casca de ovos;
 casca de frutas;
 casca de nozes;
 películas que envolvem sementes;
 cortes cárneos inteiros são mais protegidos que fatiados
Fatores Extrínsecos
Fatores Extrínsecos
 Temperatura;
 Umidade Relativa;
 Composição gasosa
Temperatura
Faixas de temperaturas ótimas
desenvolvimento de micro-organismos
ao
Temperatura
Temperatura
 Psicrotróficos
 Pseudomonas, Micrococcus e alguns membros do gênero Clostridium
 Mesófilos
 maioria das espécies e maior parte dos patógenos
 Termófilos
 Bacillus stearothermophilus, B. coagulans;
 Clostridium thermosaccharolitycum
 Bolores: faixa ampla incluindo T de refrigeração;
 Leveduras: Ts simlares as dos psicrotróficos e mesófilos
Umidade Relativa do ambiente
 Há uma grande correlação entre a Aw de um alimento e UR do ambiente
UR = Aw x 100
 se UR > Aw  absorção de água;
 se UR < Aw  perda de água
Composição gasosa do alimento
 dela decorre o tipo de micro-organismo que poderá estar presente em
determinado alimento;
 Presença de oxigênio: aeróbios e facultativos;
 Ausência de oxigênio: anaeróbios e facultativos.
 Modificações na composição gasosa
 atmosfera modificada: substituição total ou parcial do O2 por
combinações de Nitrogênio e CO2;
 embalagem a vácuo: carnes
Influências implícitas
 velocidade específica do crescimento do micro-organismo;
 em condições ótimas: G (-) e bacilos crescem mais rápido, já lactobacilos
tem crescimento mais lento;
 Sinergismo: quando a presença de determinada microflora favorece a
incidência de outra:
 iogurte: início cocos G(+) que ao acidificarem o meio geram
ambiente mais propício ao desenvolvimento dos lactobacilos
 Antagonismo: determinada população é inibida pela presença de outra,
muitas vezes pela produção de bacteriocinas:
 Lactobacillus x Clostridium em carnes a vácuo
Referências
1. Massaguer, P.R. Microbiologia dos Processos Alimentares. 1ªed,
Varela. 2008.
2.Franco,
D.G.M.
Fatores
que
afetam
a
microrganismos nos alimentos. USP, 2006.
multiplicação
dos