Aula 06 – Crescimento Microbiológico e

OS MICROORGANISMOS
E A PRODUÇÃO DE ALIMENTOS:
Condições de Crescimento Microbiológico e
Métodos de Conservação de Alimentos
Prof.: Alessandra Miranda
Alimentos
► meio adequado para o crescimento microbiano
- deterioração (“prontos para consumo” - aumento dos custos)
- disseminação de infecções
- intoxicações
- produção de alimentos
- conservação de alimentos
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. bulgaricus
Torula, 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. bulgaricus
S. thermophilus
Bacilos, Gram +
Cocos, Gram +
Shoyu
Arroz, Soja
L. delbrueckii
Aspergillus oryzae
Sacharomyces rouxii
Bacilos, Gram +
Fungo filamentoso
Levedura
Queijos
Leite
S. lactis
S. cremoris
L. citrovorum
L. dextranicum
Outros microrganismos
Cocos, Gram +
Cocos, Gram +
Bacilos, Gram +
Bacilos, Gram +
Fungos
Cerveja
Grãos de cereais
Saccharomyces spp.
Leveduras
Vinho
Suco de uva
Saccharomyces cerevisiae
Sacch. champagnii
Leveduras
Salames e salsichas
curadas
Porco/Gado
Pediococcus cerevisiae
Cocos, Gram +
Presunto curado
Porco
Aspergillus, Penicillium
Fungos
Queijos
Lactococcus lactis
Lactococcus cremoris
Lactobacillus citrovorum
Lactobacillus dextranicum
Iogurte
Lactococcus thermophillus
Lactobacillus bulgaricus
Sabor: diacetil, acetaldeído
Outros: fungos
Manteiga: mesmos microrganismos
Creme de Leite
Streptococcus cremoris, S. diacetylactis: ácido – coagulação
Leuconostoc cremoris: voláteis – sabor e aroma
Saccharomyces cerevisiae
Koumiss
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), álcool
etílico, ácido lático, gás carbônico e outros.
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.
Picles
Lactobacillus spp.
Pediococcus spp.
Chucrute
Condições de Crescimento Microbiano
• Condições ideais para crescimento:
– Cozinhas e alimentos mornos
– Alimentos neutros com pouca acidez
– Alimentos com muita água em sua estrutura
– Alta quantidade de proteínas (ovos, peixes e
frutos do mar, carnes, laticínios e aves)
– Umidade
– Disponibilidade de ar
– Temperatura X Tempo
Composição microbiana dos alimentos
• Microbiota própria
• Adquirida com o processo/manuseio
► 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 do ácido lático, leveduras, coliformes, Pseudomonas
Patógenos: Staphylococcus (mastite), Mycobacterium, Brucella, Salmonella, Coxiella
Microrganismos e a deterioração de alimentos
Deterioração:
► Qualquer alteração na aparência, odor, sabor decorrentes da atividade metabólica dos
microrganismos
O tipo de deterioração depende:
- tipo de alimento
- microrganismo envolvido (bactérias entéricas raramente deterioram frutos)
- número de microrganismos presentes
Principais processos de deterioração de alimentos
► Ranço:
Alimentos ricos em gordura
Microrganismos lipolíticos, principalmente bactérias
Quebra das gorduras
ácidos graxos
► Putrefação:
Alimentos ricos em proteínas (p.ex. carnes)
Bactérias proteolíticas
Proteínas
putrescina, cadaverina
► Azedamento (fermentação) e coagulação:
Leite
Bactérias do ácido lático
Lactose
ácido lático + outros ácidos
glicerol
Controle dos microrganismos em alimentos
Inibir o crescimento microbiano
► preservar a qualidade
Processos de preservação
Frio
► Forma mais comum
de conservação
Refrigeração (4 a 10 ºC): inibição das reações enzimáticas,
levando à paralisação do crescimento microbiano
- Crescem os psicrotolerantes
Congelamento (-18 ºC): água congelada não está disponível
para o metabolismo. Formação de cristais de gelo que
danificam a membrana
- Pode haver crescimento em bolsas de água não congelada
Calor
► Pasteurização
63 ºC por 30 min (LTLT: low temperature long time)
72 ºC por 15 s (HTST: high temperature short time)
O tempo e temperatura, estão definidos para eliminação da Coxiella burnetti
(patógeno mais resistente – 61,6 °C) (causador da febre Q - endocardite)
► Esterilização
UHT (ultra-high temperature): 150 ºC por até 3 s
sistemas contínuos
elimina o gosto de leite cozido
Redução da atividade água (Aw)
►Secagem: sol, câmaras secagem, liofilização
alimentos perdem água, provocando a inibição do crescimento
►Adição de solutos (elevação da pressão osmótica)
- adição de açúcar: doces, geléias,
- secagem: leite condensado, frutas secas
- adição de sal: carnes e peixes
- defumação
Atividade de água e crescimento de microrganismos em alimentos
Valor de aw
Microrganismos geralmente
inibidos nesse valor
0,95
Pseudomonas, Escherichia, Proteus
Shigella, Klebsiella, Bacillus
Clostridium perfringens, algumas
leveduras
0,95-0,91
Salmonella, Vibrio parahaemolyticus
C. botulinum, Serratia, Lactobacillus
Pediococcus, alguns bolores,
leveduras (Rhodotorula, Pichia)
Muitas leveduras (Candida, Torulopsis
Hansenula), Micrococcus
0,91-0,87
0,87-0,80
Maioria dos bolores (Penicilium
micotoxigênicos), S. aureus,
maoria das Saccharomyces,
Debaryomyces
0,80-0,75
Maioria dos procariotos halofílicos
Aspergillus micotoxigênicos
Alimentos que apresentam
esses valores de Aw
Alimentos frescos altamente
perecíveis e frutas, carnes,
peixes e leites enlatados;
salsichas cozidas e pães; alimentos
contendo 40% de sacarose ou
7% de NaCl
Alguns queijos, carne curada, alguns
sucos de frutas concentrados,
alimentos contendo 50% de
sacarose ou 12% de NaCl
Salame, Bolos, queijos secos,
margarina, alimentos com 65%
de sacarose ou 15% de NaCl
Maioria dos sucos de frutas
concentrados, leite condensado
adoçado, xaropes de chocolate
e de frutas, farinha, arroz,
grãos secos, bolos de frutas
Presunto, geléias, marzipan, frutos
glacês, marshmallows
Fonte: Adaptado de Beuchat (1981)
Acidificação
►
Diminuição do pH do alimento
A maioria dos organismos deteriorantes não crescem em menos de pH 5.
O ácido pode ser adicionado ou produzido no processo
- ácido acético: picles
- ácido lático: leite fermentado, iogurte, chucrute
Nos alimentos fermentados, as bactérias não se desenvolvem bem em pH
abaixo de 4 – processo autolimitante.
Enlatamento
Em 1795 o governo de Napoleão Bonaparte ofereceu um prêmio de
12 mil francos a quem inventasse um novo método de preservação
de alimentos para o exército.
- Nicholas Appert funda em 1802 a primeira fábrica de conservas e recebeu o prêmio de
Napoleão.
►Altas temperaturas aplicadas a alimentos hermeticamente fechados em latas
- Temperatura inadequada: problemas com os termofílicos anaeróbios
- Deteriorações mais comuns em enlatados:
- azedamento: Bacillus stearothermophillus, B. coagulans, Lactobacillus spp.
produção de gás: leveduras, lactobacilos, clostrídios
-
Irradiação
Radiação ionizante: raios gama (cobalto 60)
▪ sem radiação residual e sem afetar a qualidade
Atualmente, nos EUA, aves e hambúrgueres estão sendo irradiados para controlar a E.
coli e outros patógenos entéricos
Aditivos
Diversos produtos químicos são considerados
como seguros.
Alguns são utilizados há anos, sem evidência de toxicidade, outros já são mais
controvertidos.
* inorgânicos:
- Óxido de etileno, 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.