Centro Universitário da Zona Oeste
Curso: Farmácia
Período: 3,6° período
Disciplina: Tecnologia de Alimentos
Professora: Sabrina Dias
AULA 2: Introdução a Tecnologia de Alimentos
Fatores Intrínsecos e Extrínsecos
2. NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA E CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Atividade de água (Aa)
• pH
• Potencial de óxido-redução
• Composição química
• Fatores antimicrobianos naturais
• Estrutura biológica
2. NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA E CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Atividade de Água:
a relação existente entre a pressão de vapor de uma solução ou de um
alimento (P) com relação à pressão de vapor da água pura (Po) à mesma
temperatura.
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Atividade de Água:
A Aa indica a intensidade das forças que unem a água com outros
componentes não-aquosos, e a água disponível para o crescimento de
m.o., reações químicas e bioquímicas.
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Atividade de Água:
Atividade de água e a conservação de alimentos
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Atividade de Água:
ISOTERMAS DE SORÇÃO DE ÁGUA
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Atividade de Água:
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Atividade de Água:
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Atividade de Água:
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Acidez (pH):
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Acidez (pH):
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Acidez (pH):
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Acidez (pH):
• pH > 4,5 pouco ácidos mais sujeitos ao crescimento
microbiano;
• pH entre 4,0 e 4,5 ácidos crescimento de bolores e
leveduras poucas bactérias (láticas e espécies de Bacillus);
• pH < 4,0 muito ácidos
crescimento de bolores e leveduras.
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Potencial de óxido-redução:
Perda de elétrons: oxidação
Ganho de elétrons: redução
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Potencial de óxido-redução:
Aeróbios
Bolores, leveduras e bactérias
patogênicas e deteriorantes.
+500 mV a +350 mV
Microaerófilos
Campylobacter e bactérias
láticas
+350mV a +300 mV
Anaeróbios
Facultativos
Bacillus, Staphylococcus,
leveduras fermentadoras
+ 300 mV a + 100mV
Aerotolorentes
Clostridium perfrigens
+287 mV a – 125 mV
Anaeróbios
Clostidium botulium,
Desulfotomaculum nigrificans
+ 30mV a -250mV
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Potencial de óxido-redução:
Aeróbio
Anaeróbio Facultativo Microaerófilo
Anaeróbio
aerotolerante
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Composição Química dos Alimentos :
Nutrientes necessários para a multiplicação microbiana:
-
água
fonte de energia (carbono)
fonte de nitrogênio
vitaminas
sais minerais
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Composição Química dos Alimentos :
Os elementos químicos principais para o crescimento das células incluem C, N,
H, O, S e P e são denominados de macronutrientes.
O carbono é um dos elementos mais importantes para o crescimento
microbiano (todos requerem carbono)
Os compostos orgânicos são os que contém carbono
(Exceção para CO2)
MACROnutrientes: - Necessários em grande quantidade.
- Tem papel importante na estrutura e metabolismo.
MICROnutrientes: - Necessários em quantidades mínimas.
- Funções enzimáticas e estruturais das biomoléculas
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Composição Química dos Alimentos :
Fonte de Carbono
Compostos orgânicos (microrganismos heterotróficos):
- Carboidratos
- Lipídeos
- Proteínas
Deles se obtém energia e unidades básicas para o crescimento celular.
Fonte de Nitrogênio
- É elemento mais abundante depois do C, cerca de 12%
(constituinte das proteínas, ácidos nucléicos, etc.)
► Moléculas orgânicas (aminoácidos, proteínas, etc.)
► Moléculas inorgânicas (NH3, NO3-, N2)
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Composição Química dos Alimentos :
Hidrogênio
Principal elemento dos compostos orgânicos e de diversos inorgânicos (água,
sais e gases)
Função do H:
– Manutenção do pH
– Formação de ligações de H entre moléculas
– Serve como uma fonte de energia nas reações de oxi-redução da
respiração
• Oxigênio
- Elemento comum encontrado nas moléculas biológicas (aminoácidos,
nucleotídeos, glicerídeos ...)
- É obtido a partir das proteínas e gorduras.
► Na forma de oxigênio molecular (O2), é requerido por muitos para os
processos de geração de energia.
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Composição Química dos Alimentos :
Água
Componente absolutamente indispensável
(com exceção dos protozoários que englobam partículas sólidas)
Funções: aumentar a conversão, evitar precipitação de íons, controlar a espuma,
provocar inibição, estabilizar o pH.
Outros Macronutrientes:
• P
– Sínese de ácidos nucléicos, ATP;
• S
– Estabilidade de aminoácidos, componente de vitaminas;
• K
– Atividade de enzimas;
• Mg – Estabilidade dos ribossomos;
• Ca – Estabilidade da parede celular e termoestabilidade de
endósporos;
• Na – Requerido em maior quantidade por microrganismos marinhos;
• Fe
– Papel-chave na respiração, componente dos citocromos e das
proteínas envolvidas no transporte de elétrons.
2.1 FATORES INTRINSECOS:
• Fatores antimicrobianos naturais :
2.2. FATORES EXTRINSECOS
• Temperatura
• Umidade relativa do ambiente
• Composição gasosa ambiente
2.1 FATORES EXTRINSECOS:
• Temperatura :
Psicrotróficos: crescem em temperatura de refrigeração, entre 0°c a 7 °c;
Psicrófilo: cresce a temperatura de 0 °c a 20 °c;
Mesófilo: cresce a temperatura de 5 °c a 50 °c;
Termófilo: cresce a temperatura de 35 °c a 90 °c.
2.1 FATORES EXTRINSECOS:
• Umidade relativa :
Alimento em equilíbrio com a atmosfera:
UReq = umidade relativa de equilíbrio
UR > Aa absorção de água
UR< Aa perda de água
UR superior à Aa do alimento, ocasiona absorção de umidade do ambiente,
aumentando a Aa;
UR inferior à Aa do alimento, ocorre perda de água do alimento para o ambiente.
Dessa forma, os produtos desidratados devem apresentar Aa de no máximo 0.86,
sendo considerados alimentos de umidade intermediária. Esse limite se justifica pelo
possível crescimento de Staphylococcus aureus, nesse tipo de alimento.
2.1 FATORES EXTRINSECOS:
• Composição gasosa do ambiente :
Presença de O2 = aeróbios, facultativos
Ausência de O2 = anaeróbios, facultativos
ATMOSFERA MODIFICADA é a substituição do oxigênio, total ou
parcialmente, por outros gases, contendo diferentes combinações entre
oxigênio, nitrogênio e gás carbônico.
EMBALAGEM A VÁCUO bastante empregada, em especial para carnes.
2.1 FATORES EXTRINSECOS:
• Composição gasosa do ambiente :
Efeito microbiano do CO2 depende de :
-Temperatura quanto mais baixa mais intenso o efeito.
OBS: armazenamento em temperatura inadequada pode cancelar ação
biostática do CO2;
-pH
-Aa
-Tipos e das condições metabólicas dos microrganismos presentes
- Concentração de CO2
2.1 FATORES EXTRINSECOS:
• Composição gasosa do ambiente :
Nitrogênio:
Gás inerte, com pouco ou nenhum efeito microbiano, exceto pela
substituição do O2.
Atmosferas contendo 10% de CO2 são utilizadas, há muito tempo, para
prolongar o tempo de armazenamento de frutas, especialmente maçãs e
pêras.
Acredita-se que o CO2 aja por competição com o etileno, que é
responsável pelo amadurecimento das frutas.
Combinação de parâmetros
Teoria dos obstáculos de Leistner
O conhecimento de cada fator isoladamente é pouco útil devido aos seus
efeitos interativos que podem ser sinergísticos ou antagônicos
Combinação de parâmetros
Teoria dos obstáculos de Leistner
É o estudo das interações entre os vários fatores intrínsecos e extrínsecos
Exemplo 1
Exemplo 2
Exemplo 3
t
Aa
Aa
Aa
pH
pH
pH
Eh
Eh
Eh
cons
cons
cons
Combinação de parâmetros
Teoria dos obstáculos de Leistner
Exem plo 4
E xe m p lo 5
E xe m p lo 6
E xe m p lo 7
Aa
N
Aa
Aa
pH
pH
pH
Aa
pH
Eh
Eh
Eh
con s
cons
co n s
co n s
Combinação de parâmetros
Teoria dos obstáculos de Leistner
A tecnologia dos obstáculos tem como finalidade obter
produtos alimentícios estáveis, de prolongada vida de
prateleira e seguros à saúde dos consumidores
2.3 CURVA DE CRESCIMENTO MICROBIANO
2.3 CURVA DE CRESCIMENTO MICROBIANO
1) Fase Lag
Período de adaptação da cultura
• Mudança de meio, preparação do complexo enzimático
• Reparação das células com danos.
2) Fase exponencial
Fase mais saudável das células onde todas estão se dividindo.
• A maioria dos microrganismos unicelulares apresentam essa fase, mas as
velocidades de crescimento são bastante variáveis:
- Procarióticos – crescem mais rapidamente que os eucarióticos
- Eucarióticos menores crescem mais rapidamente que os maiores
2.3 CURVA DE CRESCIMENTO MICROBIANO
3) Fase estacionária:
Num sistema fechado (tubo, frasco ou biorreator) o crescimento
exponencial não pode ocorrer indefinidamente.
• Ocorre a limitação por depleção de nutrientes e acúmulo de metabólitos.
Divisão = morte → crescimento líquido nulo
• Ainda pode ocorrer: catabolismo e produção de metabólitos secundários
4) Fase de morte (declínio):
• A manutenção de uma cultura no estado estacionário por longo tempo
conduz as células ao processo de morte.
- A morte celular é acompanhada da lise celular
Bibliografia
FRANCO,
B.D.G.; LANDGRAF, M. Microbiologia dos Alimentos. São
Paulo, ed.Atheneu, 1996. 176p.
ORDÓNEZ, Juan A. Tecnologia de Alimentos Vol. 1. Artmed, 2005.
EVANGELISTA, J. Tecnologia dos Alimentos. Livraria Atheneu, Rio de
Janeiro, São Paulo, 1986.