fatores intrÍnsecos e extrÍnsecos de controle do ...§ão-fatores-extr... · microbiologia...
TRANSCRIPT
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 1
FATORES INTRÍNSECOS E
EXTRÍNSECOS DE CONTROLE DO
DESENVOLVIMENTO
MICROBIANO EM ALIMENTOS
SOBREVIVÊNCIA DOS
MICRORGANISMOS EM UM ALIMENTO
� Fatores Intrínsecos;� Atividade de Água (Aa);� pH;� Potencial de Oxidorredução;� Composição do alimento;� Presença de fatores antimicrobianos naturais;� Estruturas biológicas;� Interações entre os microrganismos no alimento.
� Fatores Extrínsecos;� Temperatura;� Atmosfera envolvendo o alimento;� Umidade relativa do ambiente.
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 2
SOBREVIVÊNCIA DOS
MICRORGANISMOS EM UM ALIMENTO
� Fatores Intrínsecos;� Atividade de Água (Aa);� pH;� Potencial de Oxidorredução;� Composição do alimento;� Presença de fatores antimicrobianos naturais;� Estruturas biológicas;� Interações entre os microrganismos no alimento.
� Fatores Extrínsecos;� Temperatura;� Atmosfera envolvendo o alimento;� Umidade relativa do ambiente.
Atividade de água - Aa
Os microrganismos necessitam de água para suasobrevivência => metabolismo e multiplicação, a águadeve estar na forma disponível.
O parâmetro que mede a disponibilidade de água em umalimento é chamado de Aa
Relação entre a pressão parcial de vapor de águacontida no alimento (P) e a pressão parcial de vapor deágua pura (Po), a uma dada temperatura
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 3
Os valores de Aa variam de 0 a 1:
Microrganismos resistentes à baixa Aa
Formas de redução da Aa:
• Adição de solutos : Sais e açúcares• Remoção da água : Desidratação e congelamento
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 4
Efeito da diminuição da Aa
Aumento da fase lag do crescimento microbiano e adiminuição da velocidade de multiplicação e do tamanhoda população microbiana final.
Alguns microrganismos acumulam prolina, glicerol(osmorregulador), KCl (halofílicas).
S. aureus em baixa Aa multiplica, mas não produzenterotoxinas.
Em geral Gram negativos requerem maior Aa do que Gram positivos
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 5
SOBREVIVÊNCIA DOS
MICRORGANISMOS EM UM ALIMENTO
� Fatores Intrínsecos;� Atividade de Água (Aa);� pH;� Potencial de Oxidorredução;� Composição do alimento;� Presença de fatores antimicrobianos naturais;� Estruturas biológicas;� Interações entre os microrganismos no alimento.
� Fatores Extrínsecos;� Temperatura;� Atmosfera envolvendo o alimento;� Umidade relativa do ambiente.
Acidez (pH)
A maioria das bactérias sedesenvolvem em pH em tornode 6,5 a 7,5.
Algumas são favorecidas empH acido, como as bactériasláticas.
Bactérias patogênicas paraseres humanos necessitamde pH em torno de 7,0.
Bolores e leveduras tolerammais as variações no pH
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 6
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 7
Divisão dos alimentos em relação ao pH
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 8
O pH adverso afeta principalmente a respiração e otransporte de nutrientes para dentro da célulamicrobiana.
Quando os microrganismos estão em pH diferente doneutro, sua capacidade de multiplicação depende desua capacidade de modificar o pH adverso.
=> ativação de aminoácido-descarboxilases em pH ácido (~4.0) com
a produção de aminas => elevação do pH
=> ativação de aminoácido-desaminases em pH alcalino (~8.0) com
a produção de ácidos orgânicos => diminuição do pH
SOBREVIVÊNCIA DOS
MICRORGANISMOS EM UM ALIMENTO
� Fatores Intrínsecos;� Atividade de Água (Aa);� pH;� Potencial de Oxidorredução;� Composição do alimento;� Presença de fatores antimicrobianos naturais;� Estruturas biológicas;� Interações entre os microrganismos no alimento.
� Fatores Extrínsecos;� Temperatura;� Atmosfera envolvendo o alimento;� Umidade relativa do ambiente.
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 9
Potencial de oxi-redução – Eh
Facilidade com que determinado substrato ganha ouperde elétrons.
Quanto mais oxidado um composto, mais positivo é oseu potencial de oxi-redução, e quanto mais reduzido,mais negativo é o potencial.
Eh +
Eh -
Eh + e Eh -
Eh + baixo
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 10
Vegetais +300 a +400Carne moída + 200
SOBREVIVÊNCIA DOS
MICRORGANISMOS EM UM ALIMENTO
� Fatores Intrínsecos;� Atividade de Água (Aa);� pH;� Potencial de Oxidorredução;� Composição do alimento;� Presença de fatores antimicrobianos naturais;� Estruturas biológicas;� Interações entre os microrganismos no alimento.
� Fatores Extrínsecos;� Temperatura;� Atmosfera envolvendo o alimento;� Umidade relativa do ambiente.
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 11
Composição Química
Água, fonte de energia, fonte de nitrogênio, vitaminas e saismaneirais � Devem estar disponível para multiplicaçãomicrobiana.
Fonte de Energia:
Açúcares, álcoois e aminoácidos, Amido, celulose.Lipídeos.
Fonte de nitrogênio:Aminoácidos,Nucleotídeos, peptídeos.
Vitaminas:Complexo B,Biotina e acido pantatênico.
Minerais: Sódio, potássio, cálcio, magnésio, ferro, cobre, zinco etc..
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 12
SOBREVIVÊNCIA DOS
MICRORGANISMOS EM UM ALIMENTO
� Fatores Intrínsecos;� Atividade de Água (Aa);� pH;� Potencial de Oxidorredução;� Composição do alimento;� Presença de fatores antimicrobianos naturais;� Estruturas biológicas;� Interações entre os microrganismos no alimento.
� Fatores Extrínsecos;� Temperatura;� Atmosfera envolvendo o alimento;� Umidade relativa do ambiente.
Fatores antimicrobianos Naturais
A estabilidade de alguns alimentos frente aos m.o podeser devida a presença de substâncias naturalmentepresentes nos alimentos, retardando ou inibindo suaproliferação.
Condimentos: óleos essências (eugenol no cravo e canela,alicina no alho, timol e isotimol no orégano, etc..)
Ovo: A clara contem diversos agente antimicrobianos(lisozima, inibidores enzimáticos, etc..) alem do pHdesfavorável a multiplicação (9 a 10).
Leite do gado: Contem substâncias antimicrobianasnaturais, especificas e inespecíficas (Igs, fatores docomplemento, macrófagos e linfócitos), além de lactoferrina,lisozima, nisina e o SLP.
Frutas: taninos, ácidos orgânicos e óleos essenciais
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 13
SOBREVIVÊNCIA DOS
MICRORGANISMOS EM UM ALIMENTO
� Fatores Intrínsecos;� Atividade de Água (Aa);� pH;� Potencial de Oxidorredução;� Composição do alimento;� Presença de fatores antimicrobianos naturais;� Estruturas biológicas;� Interações entre os microrganismos no alimento.
� Fatores Extrínsecos;� Temperatura;� Atmosfera envolvendo o alimento;� Umidade relativa do ambiente.
Estruturas biológicas
Funcionam como barreira mecânicas parapenetração de microorganismos.
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 14
SOBREVIVÊNCIA DOS
MICRORGANISMOS EM UM ALIMENTO
� Fatores Intrínsecos;� Atividade de Água (Aa);� pH;� Potencial de Oxidorredução;� Composição do alimento;� Presença de fatores antimicrobianos naturais;� Estruturas biológicas;� Interações entre os microrganismos no alimento.
� Fatores Extrínsecos;� Temperatura;� Atmosfera envolvendo o alimento;� Umidade relativa do ambiente.
Interações entre microrganismos
Produção de metabólitos por m.o. Ex bactérias lácticas (�pH);
Certas leveduras degradam ácido lático (� pH)
Contaminação de certos alimentos por Pseudomonas produztiamina e triptofano, essencial para S. aureus.
Estreptococos e lactobacilos� produzem água oxigenada queé inibidor para muitas bactérias.
Muitos microrganismos produzem substâncias bactericidas(bacteriocinas)
Exclusão competitiva. Ex: Usado no controle decontaminação de aves por patógenos como Salmonella eCampylobacter.
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 15
*
* Já em uso pela indústria aprovado nos EUA
SOBREVIVÊNCIA DOS
MICRORGANISMOS EM UM ALIMENTO
� Fatores Intrínsecos;� Atividade de Água (Aa);� pH;� Potencial de Oxidorredução;� Composição do alimento;� Presença de fatores antimicrobianos naturais;� Estruturas biológicas;� Interações entre os microrganismos no alimento.
� Fatores Extrínsecos;� Temperatura;� Atmosfera envolvendo o alimento;� Umidade relativa do ambiente.
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 16
Temperatura Ambiental
Os microrganismos podem se multiplicar em uma faixa que varia de -10ºC a 110ºC.
GrupoTemperatura (C)
Mínima Ótima Máxima
Termófilos 35-45 45-65 60-90
Mesófilos 5-25 25-40 40-50
Psicrófilos -5 a +5 10-15 15-20
Psicrotróficos -5 a +5 25-30 30-35
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 17
Relação entre tempo e temperatura na eliminação de microrganismos em alimentos
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 18
SOBREVIVÊNCIA DOS
MICRORGANISMOS EM UM ALIMENTO
� Fatores Intrínsecos;� Atividade de Água (Aa);� pH;� Potencial de Oxidorredução;� Composição do alimento;� Presença de fatores antimicrobianos naturais;� Estruturas biológicas;� Interações entre os microrganismos no alimento.
� Fatores Extrínsecos;� Temperatura;� Atmosfera envolvendo o alimento;� Umidade relativa do ambiente.
Composição Gasosa do ambiente
Aeróbios, anaeróbios, microaerófilos e anaeróbiosfacultativos.
Microrganismos aeróbios: requerem oxigênio para sua multiplicação.Ex: Bolores, leveduras oxidativas e bactérias (Pseudomonas,Moraxella, etc.)
Microrganismos anaeróbios: não requerem oxigênio para suamultiplicação. Ex: Clostridium.
Microrganismos anaeróbios facultativos. Crescem tanto na ausênciacomo na presença de oxigênio. Ex: Enterobactérias.
Microrganismos microaerófilos: Crescem em pequena concentração deoxigênio (+/- 10 %) Ex: Lactobacilos e Estreptococos.
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 19
SOBREVIVÊNCIA DOS
MICRORGANISMOS EM UM ALIMENTO
� Fatores Intrínsecos;� Atividade de Água (Aa);� pH;� Potencial de Oxidorredução;� Composição do alimento;� Presença de fatores antimicrobianos naturais;� Estruturas biológicas;� Interações entre os microrganismos no alimento.
� Fatores Extrínsecos;� Temperatura;� Atmosfera envolvendo o alimento;� Umidade relativa do ambiente.
Umidade Relativa do Ambiente (UR)
Há uma correlação estreita entre a Aa de um alimento e aUR.
A umidade relativa interfe diretamente na atividade deágua do alimento.
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 20
O conhecimento dos fatores intrínsecos e extrínsecos que agem
sobre determinado alimento permite prever sua vida de prateleira,
bem como conhecer a capacidade de crescimento e/ou a produção
de toxinas por patógenos eventualmente presentes
O conhecimento de cada uma destas características isoladamente é
pouco útil devido aos efeitos interativos entre elas:
• Aditivo
• Sinergismo
• Antagonismo
Ex. se armazenamos um alimento de baixa Aa em ambiente com alta
umidade relativa, a Aa do alimento aumentará, podendo levar a
deterioração do alimento.
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 21
Microbiologia Aplicada à Nutrição 25/03/2019
Prof. Cláudio 22