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