anos
Fatores que influenciam
crescimento microbiano
Alessandra Regina da Silva Marques, Ms.
Campinas, março de 2010
Crescimento Microbiano
Substrato para os microrganismos
Deterioração nos alimentos
Infecções e/ou intoxicações alimentares
 Espécies encontradas inicialmente em alimentos: poucas sobrevivem e se
multiplicam nas condições impostas pelo alimento, ou seja, o micro-
organismo que não se adaptar morre!
 Em condições ótimas: tempo geração população bacteriana: 15 - 20 minutos
Conhecer os fatores que influenciam o
crescimento
 Conhecimento de condições favoráveis ao crescimento microbiano
 quantificação;
 fermentação;
 produção proteínas unicelulares
 Conhecimento de condições desfavoráveis ao crescimento microbiano
 preservação dos alimentos
Associação Microbiana Deteriorante
 Definição: alteração no alimento é resultante da atividade bioquímica
produto da multiplicação dos micro-organismos específicos presentes
no alimento
Associação Microbiana Deteriorante
Exemplos de associações microbianas deteriorantes
No geral:
 sucos - se alteram por
processos
fermentativos
de leveduras;
 vegetais - pela ação de
bactérias G-;
 cereais - pela ação de
bolores;
 carnes curadas - pela
ação de Micrococcus;
 carnes refrigeradas pela ação de psicrotróficos
G-.
Como controlar o crescimento?
 Prevenção da contaminação:
 controle da matéria-prima;
 controle do processamento térmico;
 assepsia dos equipamentos e operadores
 Eliminação dos microrganismos presentes;
 Barreiras para a multiplicação
Teoria de Leistner (1995)
Relembrando: Curva de Crescimento
Microbiano
20
Diâmetro (mm)
15
10
3,5 22°C rep1
5
Gompertz
Baranyi
0
0
2
4
6
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Tempo (dias)
Curva de crescimento de A.niger em néctar de
manga a 22°C pH 3.5
Dúvidas....
 Por que alguns micro-organismos crescem mais rapidamente em
alguns alimentos?
 Por que alguns alimentos se conservam por mais tempo?
Capacidade de sobrevivência e multiplicação
Fatores Intrínsecos
Fatores Extrínsecos
Fatores Intrínsecos
 Definição: expressão pelo micro-organismo de suas propriedades físicas
 pH;
 Atividade de água (aw);
 Potencial de oxido-redução (Eh);
 Fatores anti-microbianos naturais;
 Estrutura biológica (composição parede celular)
Fatores Extrínsecos
 Definição: próprios do ambiente de estocagem do alimento
 temperatura, umidade, tensão de oxigênio
 Fatores Implícitos: relações de dependência entre micro-organismos
Fatores Intrínsecos
pH
 Definição: medida de acidez ou alcalinidade de um alimento;
 Maioria dos microrganismos: cresce e se multiplica melhor pH de 6.5-7.5;
pH
 pH baixo de frutas, salmouras  inibe crescimento G(-);
 C.botulinum: não germina a pH < 4.6 e não cresce pH < 4.5;
 Tratamento térmico em alimentos ácidos : mais suave.
 Acidófilos: Lactobacillus e Streptococcus: crescem pH 3-4;
 Fungos e leveduras: pH 2-8.5;
 Efeito inibidor do pH é dependente:
 tipo de ácido presente no alimento;
 nutrientes;
 Aw e temperatura
Efeito dos ácidos nos micro-organismos
 Maior gasto de energia para manter o pH intracelular;
 Desnaturação de proteínas, DNA
 Alteração da atividade das enzimas responsáveis pelas atividades vitais da
célula;
 Menor velocidade de crescimento
40
35
30
Diâmetro (mm)
25
20
15
3,5 22°C rep 3
10
Go mpertz
B aranyi
5
4,5 22°C
0
0
Influência da mudança de pH no crescimento
de A.niger em néctar de manga.
2
4
6
8
10
-5
Tem po (dias)
12
14
16
18
20
Atividade de Água (Aw)
 nenhum micro-organismo cresce em meio totalmente seco;
 necessitam de água livre para crescer.
 Definição
Aw = Pressão de vapor do alimento
Pressão de vapor da água pura
 Aw teórico da água pura = 1; Ausência de água: Aw = 0;
 Água responsável pelas reações: água livre  água não ligada (facilmente
removida);
 Altos valores Aw (0.98 – 1): todos micro-organismos crescem;
Atividade de Água (Aw)
 Redução da atividade de água no alimento
 Adição de soluto: sal
açúcar
glicerol
 Remoção da água livre: desidratação
congelamento
Limites de Aw para o desenvolvimento de micro-organismos
Potencial de Oxido-Redução (Eh)
 Definição: índice do grau de oxidação de um sistema
Cu
Cu++ + 2e-
 quando elemento perde e-  oxida;
 quando elemento ganha e-  reduz.
 A oxidação também acontece pela adição de oxigênio na reação abaixo
2Cu + O2  2CuO
 Micro-organismos aeróbios: requerem Eh positivo (+350 a +500mV);
 Micro-organismos anaeróbios: Eh baixo ou negativo (< -150mV).
Nutrientes
 Antimicrobianos Constituintes Naturais dos Alimentos
 Apresentam diversos mecanismos:
a) Inibição da síntese de ácidos nucléicos, proteínas ou
parede celular;
b) Quebra da integridade da membrana;
c) Interferência em processos metabólicos essenciais para
micro-organismos.
 Alguns tem efeito microbiocida outros microbiostático
Estruturas biológicas
 Cobertura natural de alguns alimentos constitui excelente barreira física
contra a entrada de micro-organismos
 casca de ovos;
 casca de frutas;
 casca de nozes;
 películas que envolvem sementes;
 cortes cárneos inteiros são mais protegidos que fatiados
Fatores Extrínsecos
Fatores Extrínsecos
 Temperatura;
 Umidade Relativa;
 Composição gasosa
Temperatura
Faixas de temperaturas ótimas
desenvolvimento de micro-organismos
ao
Temperatura
Temperatura
 Psicrotróficos
 Pseudomonas, Micrococcus e alguns membros do gênero Clostridium
 Mesófilos
 maioria das espécies e maior parte dos patógenos
 Termófilos
 Bacillus stearothermophilus, B. coagulans;
 Clostridium thermosaccharolitycum
 Bolores: faixa ampla incluindo T de refrigeração;
 Leveduras: Ts simlares as dos psicrotróficos e mesófilos
Umidade Relativa do ambiente
 Há uma grande correlação entre a Aw de um alimento e UR do ambiente
UR = Aw x 100
 se UR > Aw  absorção de água;
 se UR < Aw  perda de água
Composição gasosa do alimento
 dela decorre o tipo de micro-organismo que poderá estar presente em
determinado alimento;
 Presença de oxigênio: aeróbios e facultativos;
 Ausência de oxigênio: anaeróbios e facultativos.
 Modificações na composição gasosa
 atmosfera modificada: substituição total ou parcial do O2 por
combinações de Nitrogênio e CO2;
 embalagem a vácuo: carnes
Influências implícitas
 velocidade específica do crescimento do micro-organismo;
 em condições ótimas: G (-) e bacilos crescem mais rápido, já lactobacilos
tem crescimento mais lento;
 Sinergismo: quando a presença de determinada microflora favorece a
incidência de outra:
 iogurte: início cocos G(+) que ao acidificarem o meio geram
ambiente mais propício ao desenvolvimento dos lactobacilos
 Antagonismo: determinada população é inibida pela presença de outra,
muitas vezes pela produção de bacteriocinas:
 Lactobacillus x Clostridium em carnes a vácuo
Referências
1. Massaguer, P.R. Microbiologia dos Processos Alimentares. 1ªed,
Varela. 2008.
2.Franco,
D.G.M.
Fatores
que
afetam
a
microrganismos nos alimentos. USP, 2006.
multiplicação
dos