Fatores que influenciam crescimento microbiano
Alessandra Regina da Silva Marques, Ms.
anosanos
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
Conhecimento de condições favoráveis ao crescimento microbiano
quantificação;
fermentação;
produção proteínas unicelulares
Conhecimento de condições desfavoráveis ao crescimento microbiano
preservação dos alimentos
Conhecer os fatores que influenciam o crescimento
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-.
Prevenção da contaminação:
controle da matéria-prima;
controle do processamento térmico;
assepsia dos equipamentos e operadores
Eliminação dos microrganismos presentes;
Barreiras para a multiplicação
Como controlar o crescimento?
Teoria de Leistner (1995)
Relembrando: Curva de Crescimento Microbiano
0
5
10
15
20
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Tempo (dias)
Diâ
met
ro (
mm
)
3,5 22°C rep1
Gompertz
Baranyi
Curva de crescimento de A.niger em néctar de manga a 22°C pH 3.5
Por que alguns micro-organismos crescem mais rapidamente em
alguns alimentos?
Por que alguns alimentos se conservam por mais tempo?
Dúvidas....
Capacidade de sobrevivência e multiplicação
Fatores Intrínsecos Fatores Extrínsecos
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 Intrínsecos
Definição: próprios do ambiente de estocagem do alimento
temperatura, umidade, tensão de oxigênio
Fatores Implícitos: relações de dependência entre micro-organismos
Fatores Extrínsecos
Fatores Intrínsecos
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
pH
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
Efeito dos ácidos nos micro-organismos
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Tempo (dias)
Diâ
met
ro (
mm
)
3,5 22°C rep 3
Gompertz
Baranyi
4,5 22°C
Influência da mudança de pH no crescimento de A.niger em néctar de manga.
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
Atividade de Água (Aw)
Limites de Aw para o desenvolvimento de micro-organismos
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).
Potencial de Oxido-Redução (Eh)
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 ao desenvolvimento de micro-organismos
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 multiplicação dos
microrganismos nos alimentos. USP, 2006.
