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Alteração e contaminação dos alimentos
Alteração e contaminação dos alimentos todos os alimentos sofrem vários graus de deterioração durante armazenamento organoléptica nutricional segurança aspecto Alteração e contaminação dos alimentos tempo de prateleira tempo durante o qual um alimento atinge um estado inaceitável depende de: método de processamento tipo de embalagem condições de armazenamento 1 Alteração e contaminação dos alimentos condições a respeitar por um alimento a ser consumido conveniente estado de desenvolvimento e amadurecimento frutas, milho, aves de capoeira, … ausência de contaminações durante a produção ou manipulação legumes regados com águas residuais não devem ser comidos crus ostras cultivadas em águas contaminadas devem ser rejeitadas … ausência de alterações prejudiciais devidas à invasão de microrganismos ou à actividade enmzimática do alimento Alteração e contaminação dos alimentos alimento alterado putrefacção, decomposição prejudicial alimento não apto razões higiénicas 2 Alteração e contaminação dos alimentos segundo facilidade de alteração, alimento pode ser: estável ou inalterável só dificilmente se altera açúcar, farinha semi-alterável não se altera se convenientemente manipulado e conservado batatas, certas variedades de maçã, nabo galego alterável facilmente alterável se não convenientemente conservado carnes, peixes, aves, frutos e legumes, ovos, leite Alteração e contaminação dos alimentos causas de alteração: multiplicação e actividade de microrganismos insectos, parasitas e roedores actividade enzimática e química endógena do alimento temperaturas não adequadas ganho ou perca de humidade reactividade com O2 reactividade com a luz excessos de natureza física tempo 3 Alteração e contaminação dos alimentos causas de alteração: físicas químicas acastanhamento não enzimático reacções de Maillard ranço das gorduras rancidez oxidativa biológicas (mais importantes) enzimas naturais dos alimentos maturação decomposição microrganismos alteração de características organolépticas intoxicações Alteração e contaminação dos alimentos vida útil de armazenamento de alimentos Produto Dias de armazenamento a 21 ºC Carne 1-2 Pescado 1-2 Aves 1-2 Carne e pescado seco, salgado ou fumado ≥ 360 Frutos 1-7 Frutos secos ≥ 360 Legumes verdes 1-2 Raízes 7 - 20 Sementes secas ≥ 360 4 Alteração e contaminação dos alimentos factores ambientais temperatura excesso desnaturação proteica destruição de emulsões destruição de vitaminas secagem de alimentos defeito destruição de emulsões separação de gorduras alteração de frutas e legumes Alteração e contaminação dos alimentos factores ambientais humidade condensação superficial devida a alterações de temperatura humidade originada pela respiração e transpiração de vegetais influência no desenvolvimento de microrganismos 5 Alteração e contaminação dos alimentos factores ambientais ar e O2 destruição de vitaminas AeC modificação de cores, sabores, … oxidação das gorduras, sobretudo insaturadas O2 intervém no metabolismo dos alimentos respiração biossíntese do etileno oxidação catalizada por enzimas Alteração e contaminação dos alimentos factores ambientais luz destruição de vitaminas riboflavina, A e C degradação de cores de muitos alimentos 6 Alteração e contaminação dos alimentos alimentos originários de plantas e animais contêm flora microbiana substrato para crescimento microbiano adulteração do alimento melhoramento do alimento Alteração e contaminação dos alimentos tipos de contaminação de um alimento a partir de frutas e legumes a partir dos animais a partir de dejectos e águas residuais a partir do solo a partir da água a partir do ar durante o percurso campo ↓ fábrica contaminação natural durante a manipulação e industrialização 7 Alteração e contaminação dos alimentos a partir de frutas e legumes nº de bactérias existentes depende da planta e do meio algumas centenas a milhões/cm2 superfícies são contaminadas a partir do solo, água, ar e animais Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Micrococcus, coliformes, bactérias lácticas Alteração e contaminação dos alimentos a partir dos animais pele, vias respiratórias e digestivas contaminados a partir do solo, estrume, forragens e água animais contaminam, com a sua flora própria, o solo, a água e as plantas Brucella, Mycobacterium, Salmonella, Escherichia 8 Alteração e contaminação dos alimentos a partir de dejectos e águas residuais utilização de águas residuais domésticas não tratadas, para a rega águas naturais contaminadas transmitem microrganismos aos peixes, mariscos e outros alimentos aquáticos coliformes, enterococos, … Alteração e contaminação dos alimentos a partir do solo contém maior variedade de microrganismos procedentes de todas as fontes de contaminação contamina plantas e animais poeira transportada por correntes de água ou pelo ar Bacillus, Clostridium, Enterobacter, Escherichia, Micrococcus, Alcaligenes, Flavobacterium, Proteus, … 9 Alteração e contaminação dos alimentos a partir da água flora própria e transmitida pelo solo, animais e águas residuais necessária água de boa qualidade para a indústria alimentar lavagens, gelo, ... purificada por: sedimentação em tanques filtração (areia) cloração radiação UV ebulição Alteração e contaminação dos alimentos a partir da água filtros podem dar origem a posteriores contaminações substituir por radiação UV refrigerantes, ... Pseudomonas, Chromobacterium, Proteus, Micrococcus, Bacillus, Streptococcus, Enterobacter, Escherichia 10 Alteração e contaminação dos alimentos a partir do ar ar não tem flora microbiana própria microrganismos transportados na poeira, gotas de água, ... microrganismos no ar não se multiplicam os que resistem à secagem perduram mais tempo filtração do ar através de vários tipos de fibras algodão fibra de vidro tratamento por radiação UV Alteração e contaminação dos alimentos durante o trajecto campo ↓ fábrica microrganismos ou insectos presentes durante a colheita ou abate alterações durante o transporte para armazenamento ou transformação 11 Alteração e contaminação dos alimentos durante a manipulação e industrialização contacto ccom o equipamento industrial contacto com o pessoal contacto com o material de embalagem Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos centenas de microrganismos associados aos alimentos causadores de degradação e doenças produção de alimentos agentes de conservação bolores leveduras archea bactérias vírus 12 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bolores crescem na superfície dos alimentos por vezes pigmentados estruturas complexas crescem através de micélios (rede de fibras) de onde saem as estruturas produtoras de esporos (conídeos) início de crescimento lento comparado com leveduras e bactérias quando iniciado, crescimento muito rápido Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bolores utilizam vários tipos de nutrientes simples a complexos geralmente possuem enzimas hidrolíticas requerem menor aw que maioria das leveduras e bactérias maioria são mesófilos 25-35 ºC alguns são psicrotróficos baixas temperaturas; nalguns casos <0 ºC raros são termófilos temperaturas elevadas são aeróbios 13 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bolores maioria prefere meios ácidos, embora alguns cresçam até pH 8.5 maioria são prejudiciais alguns produzem inibidores do crescimento de outros microrganismos Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bolores mais relevantes na indústria alimentar Alternaria frequentes contaminantes dos alimentos Aspergillus crescem bem em alimentos com baixa aw espécies benéficas, outras prejudiciais A. niger muito frequente nos alimentos Alternaria alternata Aspergillus niger 14 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bolores mais relevantes na indústria alimentar Botrytis doença das uvas Cladosporium pontos negros das paredes e de alguns alimentos Endomyces podridão das frutas Endomyces magnusii Cladosporium spp. Botrytis spp. Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bolores mais relevantes na indústria alimentar Fusarium frequentes na superfície dos alimentos Geotrichum G. candidum, bolor das leitarias, vulgar durante o Mucor tratamento industrial do leite algumas espécies provocam deterioração Fusarium solani Geotrichum candidum Mucor spp. 15 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bolores mais relevantes na indústria alimentar Monascus encontrado em lacticínios Neurospora N. sitophila, bolor rosado do pão Penicillium podridão da fruta Monascus ruber Neurospora crassa Penicillium marneffei Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bolores mais relevantes na indústria alimentar Rhizopus R. stolonifer causa bolor do pão alteram frutos e vegetais Sclerotinia podridão de legumes e frutas Trichothecium contamina maçãs e pêssegos, pepinos cresce na madeira e no papel Rhizopus stolonifer Sclerotinia tuberosa Trichothecium roseum 16 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos leveduras crescem melhor em ambiente húmido, embora sejam menos carentes que as bactérias forma esférica ou elipsoidal temperatura de crescimento 25-35 ºC algumas crescem a < 0 ºC pH de 4-4.5 aeróbias fermentativas podem crescer lentamente em anaerobiose oxidataivas e/ou fermentativas podem ser benéficas ou prejudiciais Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos leveduras mais relevantes na indústria alimentar Candida alteram alimentos com elevadas acidez e concentração de sal Kloeckera K. apiculata é contaminante das frutas e flores encontra-se no solo Pichia formam películas P. membranifaciens contamina cervejas e vinhos Candida albicans Pichia pastoris 17 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos leveduras mais relevantes na indústria alimentar Rhodotorula cor vermelha, rosa ou amarela contaminam carnes e choucroute com formação de manchas Schizosaccharomyces encontram-se em frutas tropicais, mel, melaço, … Rhodotorula spp. Schizosaccharomyces octosporus Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos leveduras mais relevantes na indústria alimentar Torulopsis fermentativas originam problemas na produção de cervejá e outros alimentos T. sphærica fermenta a lactose, alterando lacticínios outras espécies contaminam o leite condensado açucarado, os concentrados de sumo de frutas e os alimentos ácidos Torulopsis glabrata 18 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos leveduras mais relevantes na indústria alimentar Trichosporum crescem a baixas temperaturas encontram-se nas fábricas de cerveja e na superfície da carne bovina refrigerada Zygosaccharomyces crescem em meios com elevada concentração de açúcares (osmófilas) provocam alterações no mel, xaropes e melaço Trichosporon beigelii Zygosaccharomyces rouxii Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias caracterizadas por um ciclo de crescimento com 4 fases fase de latência quase não há crescimento contacto da bactéria com o novo meio fase de crescimento rápido multiplicação exponencial das bactérias fase estacionária paragem da multiplicação, por exaustão de nutrientes fase de declínio morte das bactérias 19 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias organismos unicelulares 3 tipos: esféricas (cocos) bastonetes (bacilos) espiraladas (spirilla, vibrio) muitas movem-se com a ajuda de flagelos Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias algumas são aeróbias outras anaeróbias algumas são facultativas capazes de crescer na presença ou ausência de O2 20 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Acetobacter oxidam EtOH a ácido acético encontram-se nas frutas, legumes e bebidas alcoólicas provocam alteração Acetobacter aceti Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Alcaligenes tornam alcalino o meio onde crescem atacam leite e requeijão originários do estrume, forragens, solo, água e poeiras Alteromonas existentes nos alimentos marinhos Alcaligenes spp. 21 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Arthrobacter abundantes no solo sem actividade na maioria dos alimentos podem crescer a baixas temperaturas (5 ºC) Bacillus podem ser aeróbios ou facultativos mesófilos ou termófilos podem ser proteolíticos, lipolíticos e produtores de gás originados do solo alteram conservas de vegetais Arthrobacter spp. Bacillus anthracis Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Brevibacterium B. linens produz manchas nalguns queijos (Limburger, …) Campylobacter crescem em meios com pouco O2 C. jejuni provoca gastroenterite em humanos Brevibacterium linens Campylobacter jejuni 22 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Clostridium algumas espécies fermentam hidratos de carbono produzindo ácidos (butírico, …) e gases (CO2, H2) podem ser mesófilos ou termófilos proteolíticos ou não C. thermosaccharolyticum altera conservas de vegetais, com produção de gás a putrefacção de vários alimentos deve-se, frequentemente, a este género C. butyricum fermenta lactatos e é responsável pela produção tardia de gás em queijos curados originados no solo, estrume e forragens Clostridium butyricum Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Corynebacterium responsável pela difteria (C. diphtheriæ) C. bovis existe nos úberes das vacas pode encontrar-se no leite não ordenhado assepticamente Desulfotomaculum existentes no solo, água doce e estômago dos ruminantes D. nigrificans produz H2S em conservas enlatadas Corynebacterium diphtheriæ Desulfotomaculum nigrificans 23 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Erwinia patogénicas para legumes e frutas Escherichia encontram-se nas fezes alojam-se nos intestinos dos animais de sangue quente algumas espécies (E. coli, …) são patogénicas para humanos Erwinia rubrifaciens Escherichia coli Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Flavobacterium produzem cores do amarelo ao laranja contaminam a superfície das carnes possivelmente ovos, mariscos e manteiga algumas espécies são psicrotrofas crescem na superfície de legumes, após descongelação Flavobacterium psychrophilum 24 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Gluconobacter oxidam EtOH a ácido acético G. oxydans produz viscosidade na cerveja Klebsiella encontram-se com frequência nas vias respiratórias e no intestino humano K. pneumoniæ é patogénica em humanos Gluconobacter oxydans Klebsiella pneumoniæ Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Lactobacillus microaerófilos ou mesmo anaeróbios fermentam açúcares produzindo ácido láctico e alguns outros compostos ácido acético, CO2, EtOH temperatura óptima ≥ 37 ºC originários das plantas, estrume e lacticínios espécies prejudiciais alteram o vinho e a cerveja Lactobacillus bulgaricus 25 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Leuconostoc fermentam açúcares com produção de ácido láctico e ácido acético, EtOH e CO2 produzem diacetilo, por fermentação de ácido cítrico sabor agradável no leite toleram elevadas concentrações de sal toleram altas concentrações de açúcar crescem em xaropes, caramelo líquido, misturas para gelados, … produzem grande quantidade de CO2 a partir dos açúcares alteram alguns queijos e a fermentação de alguns pães Leuconostoc mesenteroides Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Microbacterium resistentes às condições adversas do meio incl. pasteurização Microbacterium spp. 26 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Micrococcus aeróbias algumas espécies utilizam sais de amónio e outros compostos azotados simples como única fonte de azoto algumas desdobram proteínas, com produção de ácidos fermentam açúcares, produzindo ácidos algumas toleram elevadas concentrações de sal (salmouras) algumas resistem à pasteurização do leite outras crescem bem a < 10 ºC algumas produzem pigmentos coloram anormalmente os alimentos encontram-se sobretudo no pó e na água frequentes nos utensílios mal lavados e mal desinfectados da indústria alimentar Micrococcus luteus Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Mycobacterium M. tuberculosis causa a tuberculose encontra-se em vários alimentos sobretudo leite de vacas infectadas Pediococcus microaerófilas fermentam açúcares para produzirem ácidos sobretudo ácido láctico toleram bem o sal e as baixas temperaturas P. damnosus produz diacetilo nas cervejas indesejável Mycobacterium tuberculosis Pediococcus pentosaceus 27 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Photobacterium podem ser luminescentes P. phosphoreum pode provocar fosforescência em carnes, peixes e mariscos Propionibacterium fermentam ácido lático, hidratos de carbono e polialcoois, produzindo ácido propiónico, ácido acético e CO 2 alguns produzem pigmentos que alteram a cor do queijo Photobacterium phosphoreum Propionibacterium freudenreichii Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Proteus produzem alterações na carne, no peixe, mariscos e ovos, podendo provocar intoxicações alimentares Proteus vulgaris 28 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Pseudomonas algumas espécies alteram os alimentos utilizam vários compostos orgânicos mas não os açúcares usam nutrientes azotados simples sintetizam os seus próprios factores de crescimento e vitaminas algumas espécies são proteolíticas e lipolíticas aeróbias produzem subastâncias que conferem sabor desagradável crescem a temperaturas de refrigeração Pseudomonas aeruginosa Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Pseudomonas algumas espécies produzem pigmentos fluorescentes verdes (pioverdina) outras produzem pigmentos brancos, ocres, vermelhos e mesmo negros resistentes a alguns dos detergentes e desinfectantes usados na indústria alimentar exigem muita humidade facilmente destruídas pelo calor 29 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Salmonella patogénicos entéricos crescem nos alimentos e produzem infecções alimentares Serratia algumas espécies produzem pigmentos rosados ou magenta na superfície dos alimentos Shigella crescem nos alimentos e provocam desinterias Salmonella typhi Serratia marcescens Shigella sonnei Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Staphylococcus S. aureus é patogénica, causando intoxicações alimentares necessitam de uma fonte orgânica de azoto aeróbias facultativas Streptococcus podem ser patogénicas mastite das vacas, dores de garganta, escarlatina, … encontram-se no leite recém ordenhado pouco tolerantes ao sal Staphylococcus aureus Streptococcus pneumoniæ 30 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Streptomyces crescem na superfície dos alimentos, dando-lhes sabor e aspecto desagradável produzem cheiro e sabor a bolor e a terra Vibrio abundantes na água (doce e salgada), solo e no tubo digestivo (humanos e animais) algumas espécies patogénicas para humanos Streptomyces coelicolor Vibrio cholera Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos bactérias mais relevantes na indústria alimentar Yersinia encontram-se no solo Y. pestis causa a peste Y. enterocolitica causa doenças transmitidas pelos alimentos Yersinia pestis 31 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos archea 3 grupos distintos Crenarchaeota principalmente hipertermófilos dependentes de enxofre Euryarchaeota metanogénicos e halófilos extremos Korarchaeota nenhuma espécie isolada Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos archea 32 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos archea metanogénicos anaeróbios estritos usam H2 como fonte de energia e CO2 como fonte de carbono produzem CH4 Methanococcus jannischii Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos archea halófilos extremos necessitam de sal em elevadas concentrações para o seu crescimento heterotrofos habitualmente aeróbicos efectuam fotofosforilação através de um pigmento bacteriorodopsina Hallobacterium salinarium 33 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos archea hipertermófilos extremos requerem temperaturas de crescimento entre 80 e 105 ºC maioria necessita de enxofre para crescimento alguns são anaeróbios usam S em vez de O2 outros são litotrofos que oxidam S a SO4 vivem a pH < 2 Sulfolobus acidocaldarius Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos archea mais relevantes na indústria alimentar Halobacterium halófilas obrigatórias podem produzir colorações anormais na superfície dos alimentos que contêm elevadas concentrações de sal Halobacterium salinarum 34 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos algumas bactérias, leveduras e todos os bolores produzem esporos, capazes de germinar e produzir células vegetativas resistentes ao calor, produtos químicos e outras condições adversas esporos bacterianos mais resistentes que os das leveduras e bolores processos de esterilização visam inactivar esporos bacterianos Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos vírus bacteriófagos atacam bactérias nas indústrias alimentares atacam bactérias lácticas durante a maturação dos queijos, impedindo-a atacam Lactobacillus no fabrico de iogurte, destruindo o equilíbrio entre cocos e bacilos temperatura: 7 - 47 ºC existem no solo, ar, estrume, … vírus WSSV 35 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos microrganismos podem ser entre si: antibióticos antagónicos simbióticos mutuamente úteis, ou pelo menos não interferentes sinérgicos colaboram para o mesmo fim metabióticos um cria condições favoráveis ao crescimento do outro Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos principais factores que influem na actividade microbiana: pH humidade temperatura potencial redox nutrientes inibidores 36 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos pH cada microrganismo tem um pH mínimo, um óptimo e um máximo de crescimento leveduras e bolores toleram meios mais ácidos que as bactérias alimentos mais ácidos mais alterados por leveduras e bolores que por bactérias alimentos que se conservam mais facilmente (pH baixo): frutas bebidas refrigerantes lacticínios fermentados sauerkraut ... acidez pode ser intrínseca ou adquirida por fermentação (ácido láctico) Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos humidade água é indispensável ao crescimento de microrganismos quantidade de água varia de microrganismo para microrganismo quando aw é menor que o valor óptimo para o crescimento de um dado microrganismo, produz-se um aumento da fase de latência 37 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos humidade factores que influenciam necessidades de aw dos microrganismos tipo de soluto adicionado para alguns microrganismos (bolores) aw é independente do soluto outros microrganismos têm uma aw dependente do soluto toxicidade (para os microrganismos): KCl < NaCl < Na2SO4 valor nutritivo do meio quanto mais apropriado o meio para crescimento do microrgnismo, menor é a aw limitante Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos humidade temperatura a valores próximos do óptimo de crescimento, os microrganismos têm uma tolerância máxima aos valores limitantes de aw O2 em ambientes aeróbios, a multiplicação dos microrganismos aeróbios dá-se a valores de aw inferiores aos de ambientes anaeróbios para microrganismos anaeróbios verifica-se o inverso pH a valores próximos da neutralidade, maioria dos microrganismos mais tolerante a baixa aw que em meios ácidos ou básicos 38 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos humidade temperatura a valores próximos do óptimo de crescimento, os microrganismos têm uma tolerância máxima aos valores limitantes de aw O2 em ambientes aeróbios, a multiplicação dos microrganismos aeróbios dá-se a valores de aw inferiores aos de ambientes anaeróbios para microrganismos anaeróbios verifica-se o inverso pH a valores próximos da neutralidade, maioria dos microrganismos mais tolerante a baixa aw que em meios ácidos ou básicos Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos humidade inibidores a presença de inibidores reduz o intervalo de valores de aw que permitem o crescimento de microrganismos 39 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos temperatura alterações podem dar-se entre -5 ºC e 70 ºC, desde que exista aw pequenas alterações de temperatura poderão favorecer uma espécie em detrimento das restantes Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos potencial redox influi no tipo de microrganismos que se desenvolvem num dado alimento potencial redox elevado (oxidante) favorece o crescimento dos microrganismos aeróbios e também dos facultativos potencial redox baixo (redutor) favorece anaeróbios e facultativos 40 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos potencial redox um substrato oxidado tem um potencial positivo um substrato reduzido tem um potencial negativo maioria dos alimentos frescos tem potencial redox baixo vegetais contêm substâncias redutoras (ácido ascórbico e açúcares redutores) animais contêm radicais HSʔ (sulfidrilo) e outros grupos redutores Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos nutrientes nutrientes tipicamente utilizados como fonte de energia para o crescimento: hidratos de carbono ésteres álcoois aminoácidos peptídeos ácidos e sais orgânicos 41 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos nutrientes bolores e leveduras osmófilas crescem em meios com concentrações elevadas em hidratos de carbono restantes leveduras crescem em concentrações medianamente elevadas maioria das bactérias cresce em concentrações mais baixas fontes de azoto: proteínas peptídeos aminoácidos consoante capacidades proteolíticas ureia amoníaco Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos inibidores substâncias que podem inibir o crescimento de todos os microrganismos ou (mais vulgarmente) só os de certas espécies naturais produzidos por certos microrganismos para impedir o desenvolvimento de espécies competidoras adicionados para obter determinados efeitos de conservação ou melhoramento de um alimento alguns ácidos orgânicos acético, benzóico, cítrico, láctico, propiónico, sórbico inibidores do crescimento de microrganismos indesejáveis utilizados simultaneamente como conservantes e acidificantes 42 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos modificções químicas provocadas por microrganismos modificações de compostos azotados hidrólise de proteínas a: polipeptídeos ou peptídeos sabores desagradáveis aminoácidos agradáveis ou desagradáveis, consoante estrutura química degradação anaeróbica de proteínas pode originar cheiros desagradáveis putrefacção formação de sulfitos, mercaptanos, amoníaco, aminas, indol Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos modificções químicas provocadas por microrganismos hidratos de carbono complexos reduzidos a açúcares simples antes de utilizados monossacáridos em aerobiose oxidados a CO2 e H2O 43 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos modificções químicas provocadas por microrganismos hidratos de carbono complexos reduzidos a açúcares simples antes de utilizados monossacáridos em anaerobiose decomposição por: fermentação alcoólica EtOH + CO2 fermentação láctica simples ácido láctico fermentação láctica mista ácidos láctico e acético, EtOH, glicerol e CO2 fermentação coliforme ácidos láctico, fórmico e acético, EtOH, CO2, H2 fermentação propiónica ácidos propiónico, succínico e acético, CO2 fermentações butírico-butil-isopropílicas ácidos butírico e acético, CO2, H2 Alteração por via microbiana Alteração e contaminação dos alimentos modificções químicas provocadas por microrganismos ácidos orgânicos (sais) oxidados a carbonatos aumento do pH em meio aeróbico dá-se oxidação total CO2 + H2O álcoois e aldeídos oxidados ao ácido correspondente EtOH a ácido acético acetaldeído a ácido acético lípidos mais complexos hidrolisados a glicerol e ácidos gordos ácidos gordos posteriormente degradados a compostos mais simples ácido acético, ... 44 Alteração e contaminação dos alimentos cinética de deterioração de alimentos qualidade dos alimentos estado dinâmico decrescente vida útil período de tempo, durante o qual o alimento mantém um nível adequado de qualidades organolépticas e de segurança, sob condições de conservação alteração da qualidade dos alimentos função da sua composição e de factores ambientais Cinética de deterioração Alteração e contaminação dos alimentos Ci – factores de composição concentrações, enzimas, pH, aw, população microbiana Ej – factores ambientais temperatura, humidade relativa, pressão, luz, ... 45 Alteração e contaminação dos alimentos Cinética de deterioração diminuição de qualidade para um dado atributo k – constante de velocidade n –ordem da reacção Alteração e contaminação dos alimentos Cinética de deterioração maioria das reacções são de ordem zero ou um Ordem zero Degradação enzimática Acastanhamento não enzimático Oxidação de lípidos (ranço) Ordem um Perda de vitaminas Perda de proteínas Desenvolvimento microbiano Oxidação de pigmentos 46 Cinética de deterioração Alteração e contaminação dos alimentos Alteração e contaminação dos alimentos infecções e intoxicações alimentares podem ou não causar alterações organolépticas infecção alimentar envolve microrganismos presentes no alimento, no momento do seu consumo, os quais crescem no hospedeiro, causando doenças 47 Alteração e contaminação dos alimentos infecções e intoxicações alimentares intoxicação alimentar envolve substâncias tóxicas produzidas nos alimentos, como subprodutos microbianos, antes do seu consumo, as quais provocam doenças após a sua ingestão Clostridium botulinum, C. perfringens, Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Campylobacter jejuni, Staphylococcus aureus, Shigella spp., Vibrio parahæmolyticus, V. choleræ O1, Bacillus cereus, Yersinia enterocolitca, Escherichia coli Alteração causadas por insectos, parasitas e roedores Alteração e contaminação dos alimentos insectos destroem sobretudo grãos de cereais, frutos e legumes lesões causadas por insectos abrem caminho a infecções microbianas insectos controlados pelo uso de pesticidas, atmosferas inertes ou baixas temperaturas 48 Insectos, parasitas e roedores Alteração e contaminação dos alimentos parasitas Trichinella spiralis um dos mais importantes penetra em porcos que consomem restos de alimentos não cozinhados verme permanece vivo em carne de porco mal cozinhada pode infectar o consumidor congelação destrói o nemátodo vermes do género Anisakis contaminam peixes de água salgada podem contaminar os humanos sobrevivem a temperaturas de refrigeração, mas podem ser mortos por congelação ou temperaturas elevadas Insectos, parasitas e roedores Alteração e contaminação dos alimentos roedores consomem os alimentos e deixam sujidade que contamina esses mesmos alimentos fezes e urina contêm diversos tipos de bactérias transmitem doenças aos humanos salmonelose, leptospirose, febre tifóide e peste 49 Alteração causadas por enzimas Alteração e contaminação dos alimentos enzimas dos animais e das plantas mantêm a sua actividade após abate e colheita actividade por vezes aumenta após colheita e abate algumas podem ser úteis maturação de frutos, envelhecimento e molificação da carne outras são prejudiciais enfraquecimento dos tecidos e putrefacção actividade inibida por calor, reagentes químicos, radiações, ... Alteração e contaminação dos alimentos alterações causadas por temperaturas altas e baixas intervalo térmico de manipulação dos alimentos 10 – 38 ºC por cada 10 ºC de subida de temperatura, duplica a velocidade das reacções químicas (enzimátcas ou não) temperaturas excessivamente elevadas causam desnaturação de proteínas, destroem emulsões, secam os alimentos e destroem vitaminas 50 Alteração e contaminação dos alimentos alterações causadas por temperaturas altas e baixas temperaturas muito baixas provocam descoloração, alterações na textura e quebras nas peles frio provoca destruição de emulsões e desnaturação de proteínas (leite) alguns frutos e legumes sofrem processos de deterioração a temperturas de refrigeração (~4 ºC) bananas, limões, tomates Alteração e contaminação dos alimentos alterações causadas por variações de humidade humidade em excesso ou por defeito provoca deterioração dos alimentos necessária para crescimento microbiano e para reactividade química 51 Alteração e contaminação dos alimentos alterações causadas pela presença de oxigénio oxidações levam à destruição de nutrientes especialmente vitaminas A e C oxidações originam alterações nas cores, flavour e diversos constituintes dos alimentos oxigénio é essencial para crescimento de bolores Alteração e contaminação dos alimentos alterações causadas pela acção da luz luz destrói vitaminas riboflavina, vitaminas A e C luz destrói corantes dos alimentos luz induz reacções de oxidação e alterações nas proteínas 52
