FATORES INTRÍNSECOS E EXTRÍNSECOS DE CONTROLE DO DESENVOLVIMENTO MICROBIANO EM ALIMENTOS

Transcrição

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. Prof. Cláudio 1

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. Atividadede água-aa Os microrganismos necessitam de água para sua sobrevivência => metabolismo e multiplicação, a água deve estar na forma disponível. Oparâmetroquemedeadisponibilidadedeáguaemum alimentoéchamadodeaa Relação entre a pressão parcial de vapor de água contidanoalimento (P)eapressãoparcialdevaporde água pura(po), a uma dada temperatura Prof. Cláudio 2

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 Prof. Cláudio 3

4 Efeito da diminuição da Aa Aumento da fase lag do crescimento microbiano e a diminuição da velocidade de multiplicação e do tamanho da população microbiana final. Alguns microrganismos acumulam prolina, glicerol (osmorregulador), KCl(halofílicas). S. aureus em baixa Aa multiplica, mas não produz enterotoxinas. Em geral Gram negativos requerem maior Aa do que Gram positivos Prof. Cláudio 4

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 se desenvolvem em ph em torno de6,5a7,5. Algumas são favorecidas em ph acido, como as bactérias láticas. Bactérias patogênicas para seres humanos necessitam dephemtornode7,0. Bolores e leveduras toleram maisasvariaçõesnoph Prof. Cláudio 5

6 Prof. Cláudio 6

7 Divisão dos alimentos em relação ao ph Prof. Cláudio 7

8 O ph adverso afeta principalmente a respiração e o transporte de nutrientes para dentro da célula microbiana. Quando os microrganismos estão em ph diferente do neutro, sua capacidade de multiplicação depende de sua capacidade de modificar o ph adverso. => ativação de aminoácido-descarboxilases em ph ácido (~4.0) com a produçãode aminas=> elevaçãodo 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. Prof. Cláudio 8

9 Potencial de oxi-redução Eh Facilidade com que determinado substrato ganha ou perde elétrons. Quanto mais oxidado um composto, mais positivo é o seu potencial de oxi-redução, e quanto mais reduzido, mais negativo é o potencial. Eh + Eh - Eh + e Eh - Eh + baixo Prof. Cláudio 9

10 Vegetais +300 a +400 Carne moída 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. Prof. Cláudio 10

11 Composição Química Água, fonte de energia, fonte de nitrogênio, vitaminas e sais maneirais Devem estar disponível para multiplicação microbiana. Fonte de Energia: Açúcares, álcooise 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.. Prof. Cláudio 11

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 pode ser devida a presença de substâncias naturalmente presentes nos alimentos, retardando ou inibindo sua proliferação. 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 ph desfavorável a multiplicação(9 a 10). Leite do gado: Contem substâncias antimicrobianas naturais, especificas e inespecíficas (Igs, fatores do complemento, macrófagos e linfócitos), além de lactoferrina, lisozima, nisina e o SLP. Frutas: taninos, ácidos orgânicos e óleos essenciais Prof. Cláudio 12

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 para penetração de microorganismos. Prof. Cláudio 13

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 produz tiamina e triptofano, essencial para S. aureus. Estreptococos e lactobacilos produzem água oxigenada que é inibidor para muitas bactérias. Muitos microrganismos produzem substâncias bactericidas (bacteriocinas) Exclusão competitiva. Ex: Usado no controle de contaminação de aves por patógenos como Salmonella e Campylobacter. Prof. Cláudio 14

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. Prof. Cláudio 15

16 Temperatura Ambiental Os microrganismos podem se multiplicar em uma faixa que varia de -10ºC a 110ºC. Grupo Temperatura(C) Mínima Ótima Máxima Termófilos Mesófilos Psicrófilos -5 a Psicrotróficos -5 a Prof. Cláudio 16

17 Relação entre tempo e temperatura na eliminação de microrganismos em alimentos Prof. Cláudio 17

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 anaeróbios facultativos. Microrganismos aeróbios: requerem oxigênio para sua multiplicação. Ex: Bolores, leveduras oxidativas e bactérias (Pseudomonas, Moraxella, etc.) Microrganismos anaeróbios: não requerem oxigênio para sua multiplicação. Ex: Clostridium. Microrganismos anaeróbios facultativos. Crescem tanto na ausência como na presença de oxigênio. Ex: Enterobactérias. Microrganismos microaerófilos: Crescem em pequena concentração de oxigênio(+/- 10%) Ex: Lactobacilos e Estreptococos. Prof. Cláudio 18

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) HáumacorrelaçãoestreitaentreaAadeumalimentoea UR. A umidade relativa interfe diretamente na atividade de água do alimento. Prof. Cláudio 19

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. Prof. Cláudio 20

21 Prof. Cláudio 21

22 Prof. Cláudio 22