A Microbiologia dos Alimentos e a
Importância dos Microrganismos
Úteis, Deteriorantes e Patogênicos
Profª. Dra. Andyara Lena dos Santos Costa
Objetivos:
Conhecer os microrganismos de interesse alimentar, através de suas características, seus
fatores de virulência, mecanismos de patogenicidade e alimentos associados.
Microbiologia e Higiene Alimentar
A Microbiologia dos Alimentos e a Importância dos Microorganismos Úteis, Deteriorantes e Patogênicos
Índice
Introdução............................................................................................................. 3
1. Úteis.................................................................................................................. 4
1.1 Bolores........................................................................................................5
1.2 Leveduras....................................................................................................7
1.3 Bactérias......................................................................................................8
2. Deteriorantes..................................................................................................... 9
2.1 Bolores........................................................................................................9
2.2 Leveduras....................................................................................................11
2.3 Bactérias......................................................................................................11
3. Patogênicos....................................................................................................... 14
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Introdução
A microbiologia dos alimentos estuda
a influência dos microorganismos nas
características dos produtos alimentícios
de consumo humano ou animal. A
qualidade microbiológica dos alimentos está
condicionada, primeiro, à quantidade e ao
tipo de microrganismos inicialmente presentes
(contaminação inicial) e depois à multiplicação
destes germes no alimento. A qualidade das
matérias - primas e a higiene (de ambientes,
manipuladores e superfícies) representam a
contaminação inicial. O tipo de alimento e as
condições ambientais regulam a multiplicação.
Os microrganismos (MO) têm sido utilizados pelo homem em diferentes processos e de
diferentes maneiras, sendo que muitas substâncias e de considerável valor econômico são
produtos do metabolismo microbiano. Os microrganismos desempenham papéis muito
importantes, dependo do tipo de interação existente com o alimento e seus nutrientes, e
podem ser classificados em três grupos distintos, através de suas propriedades morfológicas
e fisiológicas. Mais recentemente, novos critérios têm sido introduzidos relativos às suas
características bioquímicas e genéticas.
Silva Júnior (1995, p.25-6) ressalta que existem três tipos específicos de microrganismos: os
fungos, os vírus e as bactérias. As bactérias possuem vida própria e preferem ambientes úmidos
e alimentos ricos em proteínas como as carnes. Algumas bactérias produzem toxinas durante
sua multiplicação com efeito tóxico para o homem. Os vírus não possuem vida própria e só
crescem quando estão dentro da célula do organismo do homem e dos animais. Os fungos são
divididos em bolores (mofo) e leveduras (fermento). Eles se reproduzem em alimentos secos,
frescos e com quantidades de açúcar (frutas e doces em geral), pois possuem vida própria.
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1.Úteis
São MO que quando presentes em um alimento
causam alterações benéficas, modificando suas
características originais, de forma a transformá-los
em um novo alimento. Esta forma de interação
MO X alimento é conhecida há muito tempo.
A este grupo pertencem os MO’s que são
intencionalmente adicionados aos alimentos para
que determinadas reações químicas ocorram.
Muitos, já estão naturalmente presentes, não
sendo necessário adicioná-los, mas o que se faz é
estimular seletivamente a sua atividade biológica.
Você sabia que...
Os MO são classificados em:
1- Úteis;
2- Deteriorantes;
3- Patogênicos.
Lembre-se
Neste grupo estão presentes todos os MO’s utilizados na fabricação
de alimentos fermentados: cerveja, queijos, vinhos, pães, vegetais e
muitos outros.
• Bactérias:
- fermentação do leite (iogurtes e queijos)
- carnes (salames)
- vegetais (picles)
• Leveduras:
- fermento na indústria de panificação
- bebidas (cerveja e vinho)
- suplemento alimentar
• Fungos:
- fermentação de diversos queijos
- consumidos diretamente (champignon e shitake)
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1.1. Bolores
A estrutura básica dos bolores é formada por
filamentos denominados hifas, que, em conjunto,
formam o micélio.
O micélio dos bolores é responsável pelo
aspecto característico das colônias que formam.
Estas colônias podem ter um aspecto cotonoso,
ser secas, úmidas, compactas, aveludadas,
gelatinosas, com variadas colorações. As
características fisiológicas dos bolores deve-se ao
fato de que são menos exigentes que as leveduras
e que as bactérias em relação à umidade, pH,
temperatura e nutrientes. Os bolores são, em sua
absoluta maioria, aeróbios, desenvolvendo-se,
portanto na superfície dos alimentos.
Lembre-se
A microbiota superficial que cobrem muitos
embutidos secos ao ar, funciona como
proteção ao efeito danoso do oxigênio e da luz,
favorecendo a secagem e conferindo um aroma
típico ao produto, isso, devido à degradação de
gorduras, proteínas e do ácido láctico.
Estudos demonstraram que a utilização do
Penicillium nalgiovense enriqueceu o aroma
e o sabor dos salames em consequência do
metabolismo lipídico e protéico da microbiota
fúngica encontrada na superfície do salame
durante a maturação. Além disso, promoveu
uma secagem mais uniforme dos salames, a
diminuição da formação da crosta superficial e a
redução mais lenta do pH.
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Você sabia que...
O gênero Penicillium contém numerosas espécies, muitas empregadas
para a produção de alimentos, especialmente queijos.
• P. camembertii: utilizado para a fabricação dos queijos camembert
e brie. Penicillium camembertii é o mofo responsável pela
peptonização (ação proteolítica – proteo = proteína, lise do grego
lúsis= separação, dissolução), e conseqüente produção do sabor
típico do queijo Camembert.
• P. roquefortii: fabricação dos queijos roquefort e gorgonzola.
Penicillium roqueforti é o microrganismo responsável pela
coloração azul do queijo tipo Roquefort. Ele atua decompondo a
gordura do leite produzindo sabor e aroma típicos.
• Penicillium nalgiovense: Durante a maturação do salame, há
o desenvolvimento de fungos filamentosos na sua superfície,
esse crescimento é leva a mudanças bioquímicas envolvidas na
maturação do produto.
Penicillium
ertii
lium camemb
Penicil
roquefortii
Penicillium nalgiovense
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1.2 Leveduras
São fungos cuja forma predominante é unicelular. O crescimento é favorecido pelo pH ácido.
Elas multiplicam-se melhor quando estão em aerobiose, mas os tipos fermentativos multiplicamse bem em anaerobiose. As fontes de energia, como os açúcares, são, por exemplo, os melhores
substratos, embora as leveduras oxidativas sejam capazes de oxidar ácidos orgânicos e álcool.
Lembre-se
Há dois tipos de fermentação:
fermentação azeda, que produz ácido,
e fermentação alcoólica. Em ambos os
casos, são introduzidos no alimento
microorganismos especiais inofensivos,
onde permanecem e se multiplicam.
Os microorganismos causam mudanças
químicas benéficas nos alimentos.
Você sabia que...
Saccharomyces: todas as espécies
deste gênero têm intensa atividade
fermentativa. Saccharomyces cerevisiae
é empregada para a produção de pães
e bebidas (cervejas e vinhos).
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1.3 Bactérias
Lactobacillus sp.
Os lactobacilos são bactérias que
convertem lactose e outros açúcares
simples em ácido láctico. São
bacilos retos ou curvos, aeróbios ou
anaeróbios. A produção do ácido
láctico faz com que o ambiente fique
ácido, o que inibe o crescimento de
outras bactérias nocivas. Algumas
espécies de lactobacilos são usadas
industrialmente na produção de
iogurte, chucrute, picles e outros
alimentos fermentados.
Bifidobactem
A morfologia pode ser variada,
incluindo bacilos curtos e curvados,
em forma de bastonete, e bacilos
bifurcados.
Você sabia que...
O vinagre não é nada mais que o vinho
acetificado devido à absorção do oxigênio,
sendo assim, o resultado de uma reação
química [Lavoisier (1743-1794), químico
francês]. E, sem a participação da bactéria
acética não há a formação do vinagre.
Essas bactérias acéticas necessitam
do oxigênio do ar para realizarem a
acetificação. Por isso, multiplicam-se mais
na parte superior do vinho que está sendo
transformado em vinagre.
Acetobacter
O gênero Acetobacter é composto
por bactérias aeróbias estritas,
bacilos retos ou levemente curvos. É
importante em alimentos, pois é capaz
de realizar a fermentação acética, ou
seja, oxidar etanol a ácido acético.
Você sabia que...
Pesquisas mostram que os lactobacilos
equilibram o funcionamento intestinal,
impedem a multiplicação de bactérias nocivas,
inibem a produção de toxinas, melhoram a
digestão, fortalecem o sistema imunológico,
além de colaborarem para a prevenção do
câncer de colón (localizado no intestino
grosso).
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2. Deteriorantes
São microrganismos (MO) presentes nos
alimentos que causam alterações químicas
prejudiciais, resultando na chamada
deterioração microbiana. A deterioração
resulta na alteração de cor, odor, sabor,
textura e aspecto do alimento. Essas
alterações são consequência das atividades
metabólicas naturais dos MO’s, os quais
estão apenas tentando perpetuar a
espécie, utilizando o alimento como fonte
de energia. Bactérias, Bolores e Leveduras
são os microrganismos de maior destaque
como agentes potenciais de deterioração,
e como eventuais patógenos ao homem.
Você sabia que...
Na grande maioria das situações, as bactérias são
os microrganismos numericamente predominantes
nos alimentos, principalmente por:
• Apresentarem um tempo de geração bastante
reduzido;
• Serem capazes de utilizar uma diversidade de
substratos;
• Apresentarem ampla variação de
comportamento dos diferentes gêneros frente
aos fatores ambientais.
2.1 Bolores
Em condições atmosféricas favoráveis poderá haver
proliferação dos fungos (quente: acima de 25°C, e úmida: de
70% a 100% de umidade), pois os esporos são abundantes e
amplamente encontrados, e crescem rapidamente no solo,
em plantas, em alimentos, em papel e até em vidros. Os
alimentos armazenados, principalmente em países onde os
princípios básicos de secagem adequada e armazenamento
correto, ainda são desconhecidos ou desprezados poderão
representar um elevado risco de contaminação.
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Aspergillus glaucus
Participam da deterioração do trigo, milho,
cevada, soja, arroz e aveia.
Botrytis cinerea - Podridão cinza
O desenvolvimento e propagação deste fungo é
favorecido por:
• Ambientes com precipitação pluviométrica
elevada;
• Alta umidade relativa do ar;
• Apresença de teores elevados de matéria
orgânica no solo, sendo que essas condições
são ainda mais favoráveis à sua sobrevivência.
Aspergillus glaucus
Rhyzopus stolonifer - Podridão mole
Produz uma podridão aquosa e mole que
pode atacar o alimento em qualquer fase do
desenvolvimento, sendo mais séria durante o
armazenamento e comercialização.
Botrytis cinerea
Lembre-se
Provocam danos consideráveis nas colheitas,
constituindo a chamada “podridão cinzenta”, o que
provoca a deterioração antes da colheita. O gênero
Botrytis é muito versátil, causando a podridão
fúngica em pelo menos 26 tipos de vegetais.
Você sabia que...
ifer
stolon
s
u
p
o
z
y
h
R
O fungo da Podridão Mole, ao desenvolver-se sobre o fruto,
produz um micélio, inicialmente esbranquiçado; depois,
com a produção de esporos, fica escuro. O fungo produz
enzimas termoresistentes e sobrevive no solo e em restos de
culturas. Os cuidados durante a colheita são importantes.
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Lembre-se
Outras espécies (ex. P. cyclopium
e P. viridicatum) causam a
deterioração de grãos e cereais.
Mucor
No ovo: provoca uma deterioração
fúngica superficial e, em seguida,
o micélio atinge o interior do ovo
através de seus poros ou ranhuras,
levando à podridão.
Penicillium
Algumas espécies são úteis, como citado
acima, porém várias espécies de Penicillium
(ex. P. expansum, P. digitatum, P. italicum) estão
envolvidas em processos degradativos de frutas e
de cereais (P. cyclopium e P. viridicatum).
Você sabia que...
Mucor é um microrganismo bastante
encontrado nas etapas de processamento das
carnes. Também, possui como hospedeiros os
seguintes alimentos: trigo, arroz, soja, algodão,
feijão, milho, sorgo, cenoura, tomate, girassol,
ervilha e cebola, causando podridões de
frutos e hortaliças em armazenamento.
Mucor
2.2 Leveduras
Saccharomyces cerevisiae
Além de agir como um microrganismo (MO) útil na produção
de pães, cerveja e vinho, é frequentemente envolvido em
alterações indesejáveis em muitos alimentos como frutas,
laticínios (leite, manteiga, etc.), maioneses, mel, vinagre e
produtos fermentados.
2.3 Bactérias
Escherichia coli
A presença de Escherichia coli na água ou em alimentos é indicativa de contaminação por
fezes humanas ou animal. São anaeróbias facultativas, e podem causar reações indesejáveis nos
alimentos, além de várias espécies serem patogênicas ao homem e aos animais.
Lactobacillus sake
Crescem em temperatura de refrigeração, onde no leite ocorre alteração da viscosidade e na
carne levam à formação do limo superficial.
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Bacillus subtilis, B. coagulans e B.
stearothermophilus
São bacilos formadores de esporos e por isso
adquirem uma resistência térmica. Geralmente
estão associadas à deterioração de produtos
processados, e acondicionados em embalagens
herméticas (produtos comercialmente
estéreis). Sua introdução nesses alimentos se
dá principalmente através da matéria-prima,
como os condimentos, por exemplo: açúcar,
amido, farinhas e leite em pó, utilizados na
formulação. Os Bacillus subtilis aumentam a
viscosidade de sucos concentrados e podem
causar alterações em pães, como amolecimento
e odor desagradável.
E, ainda os B. coagulans e B. stearothermophilus
produzem ácidos, mas não produzem gás
durante o crescimento.
Curiosidades...
Já, os Bacillus coagulans possuem
algumas características próprias:
• Podem contaminar conservas
alimentícias produzindo um
sabor ácido;
• Ocorrem principalmente em
produtos levemente ácidos, como
os derivados de tomate: tomates
enlatados, suco, purê, sopa;
• Podem estar presentes em
creme, queijos, leite (formando
coágulos) e nas esteiras
transportadoras de latas.
Desta forma, o produto deteriora, mas a lata não estufa, isso ocorre em consequência do
ataque aos carboidratos com produção de ácido, mas não de gás. Por último, os Bacillus
stearothermophilus produzem esporos de alta resistência térmica, podendo resistir ao
tratamento térmico, causando uma deterioração de baixa acidez e não são patogênicos para o
homem.
Você sabia que...
Pseudomonas
São aeróbios estritos que crescem rapidamente em temperaturas
de refrigeração e são capazes de dominar a flora microbiana das
carnes embaladas. Estão amplamente distribuídos na natureza,
podendo ser encontrados em alimentos de origem animal e vegetal.
Causam a rancificação do leite, putrefação de carnes, e provocam
alterações na coloração da gema. São as principais responsáveis
pelas alterações dos pescados, de crustáceos e moluscos.
Pseudomonas mucidolens: provoca cheiro de batata no leite
deteriorado;
Pseudomonas syncyanea: propicia a coloração azul na parte mais
aquosa do leite e coloração amarela na parte mais cremosa.
Pseudomonas mephitica: produz H2S1 promovendo a descoloração
da carne, levando ao surgimento de pigmentos de cor verde.
Pseudomonas fluorescens: produz o aparecimento de pontos verdes
na clara.
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Você sabia que...
Clostridium
São produtores de esporos e anaeróbios. São a causa mais comum
da putrefação da carne. No leite, causam a rancificação, ou seja,
a deterioração da gordura, alterando odor e sabor e participam da
deterioração de ostras
Clostridium pasteurianum: deterioram alimentos levemente ácidos,
como alguns derivados de tomates e outras frutas pouco ácidas.
Clostridium sporogenes: deterioram produtos enlatados, com
produção de gás, estufando a lata.
Esterilidade comercial ≠ esterilidade absoluta
Acetobacter
Realizam a fermentação acética, ou seja, oxidam etanol a ácido
acético. Por outro lado, são responsáveis pela deterioração de
frutas e bebidas alcoólicas (vinhos e cervejas).
Xanthomonas campestris
Possuem grande impacto em diversas culturas de produtos de
origem vegetal. A podridão negra da couve-flor e do repolho
é causada por esta espécie. Responsável também pelo cancro
bacteriano – ou cancro cítrico - em tecidos vegetais.
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Curiosidades...
Tabela 1. Número de Microrganismos no Momento de
Aparecimento do Odor e Limosidade em Alimentos Protéicos.
Alimento
Carne de frango
Carne de vaca
Salsichas
Peixes
Ovos
Números
Odor Evidente
Limosidade evidente
2,5-100x106/cm2 10-60x106/cm2
1,2-100x106/cm2 3-300x106/cm2
1-1,3x106/cm2
1-1,3x106/cm2
1-130x106/cm2
10x106/cm2
Fonte: Frazier Westhoff,1988
A deterioração refere-se aos estragos causados por microrganismos
(bactérias, bolores e/ou leveduras) no alimento, e em
consequência da grande distribuição no ambiente sempre haverá
o risco de deterioração microbiológica. Além disso, existem
milhares de microrganismos e a sua multiplicação depende do
tipo de alimento (nutrientes) temperatura e outros fatores.
3. Patogênicos
São microrganismos (MO) presentes nos alimentos que podem causar as doenças
transmitidas por alimentos (DTA’s), sérios problemas econômicos e que representam um
risco à saúde. São genericamente denominados de patogênicos, podendo afetar tanto o
homem, como animais. As características das doenças que causam, dependem dos fatores
inerentes ao alimento, do MO patogênico envolvido, e do indivíduo a ser afetado.
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Você sabia que...
Uma infecção e uma intoxicação alimentar são causadas pela ingestão de
microrganismos patogênicos ou toxinas produzidas por alguns destes organismos.
O vômito e a diarréia ocorrem quando os organismos liberam toxinas nos
alimentos (intoxicação), ou quando eles se multiplicam dentro de certos níveis no
intestino (infecção). O nível a partir do qual aparecem os sintomas varia de pessoa
para pessoa, dependendo da idade, estado de saúde e um número variado de
fatores.
Alguns fungos podem produzir durante seu ciclo de vida, substâncias tóxicas
conhecidas como micotoxinas. Existem toxinas bastante deletérias como é o caso
das aflatoxinas (produzida por Aspergillus flavus e Aspergillus parasiticus) e das
ocratoxinas do tipo A (produzida por Aspergillus ochraceus).
Estas substâncias metabólicas podem ser liberadas ou não em substratos. Os grãos
mais suscetíveis as micotoxinas são: o milho, o amendoim, a semente de algodão,
sorgo, trigo, cevada, aveia e grãos de cereais. A presença de micotoxinas em
produtos alimentícios depende do crescimento desses MO’s.
Lembre-se
Fatores relacionados com a multiplicação microbiana:
• Armazenamento em temperatura ambiente;
• Resfriamento inadequado;
• Preparação com excessiva antecedência à distribuição;
• Manutenção de temperatura incorreta;
• Utilização de sobras;
• Descongelamento incorreto e posterior armazenamento;
• Preparalçao de quantidades excessivas.
Fatores relacionados com a sobrevivência microbiana:
• Resquecimento incorreto;
• Cocção inadequada.
Fatores relacionados com a Contaminação:
• Manipuladores de Alimentos;
• Alimentos processados, não enlatados, contaminados;
• Alimentos enlatados contaminados;
• Alimentos crus contaminados;
• Contaminação cruzada;
• Limpeza inadequada do equipamento;
• Origem insegura dos alimentos.
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Para Refletir...
A Organização Mundial de Saúde (OMS) ALERTA:
• Em 2000, 2.1 milhões de pessoas morreram no mundo de diarréia;
• Nos países industrializados estima-se que 30% da população sofram de doenças
ligadas à contaminação por alimentos e bebidas;
• Nos EUA 76 milhões de hab/ano- apresentaram sintomas de intoxicação;
• As doenças causadas por bactérias desenvolvidas em alimentos custam 9.3 a 12.9
bilhões de dólares (todos os anos);
• Os custos médicos variam de 3.8 a 5.8 bilhões de dólares e a perda de produtividade
totaliza entre 5.5 e 7.1 bilhões de dólares.
No estado de São Paulo (2002), cerca de 1,5 milhões de pessoas apresentaram alguma
doença veiculada por alimento, entretanto, foram registrados apenas 3950 casos,
segundo dados do Centro de Vigilância Epidemiológica do Estado de São Paulo (CVE/SP).
Esses dados estão demonstrados a seguir.
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Leituras recomendadas
FRANCO, B. D. G. M; LANDGRAF M.
Microbiologia dos Alimentos. São Paulo: Atheneu, 1996, 2007.
GERMANO, P. M. L; GERMANO, M. I. S.
Higiene e Vigilância Sanitária dos Alimentos. 3 ed. São Paulo:
Manole, 2008.
JUCENE, C.
Manual de Segurança Alimentar. Rio de Janeiro: Rubio, 2008
SILVA Jr. E.A.
Manual de controle higiênico-sanitário em alimentos. 6 ed. São
Paulo: Varela, 1995, 2007.
*Alertamos que estes conteúdos são de uso exclusivo da Universidade Anhembi Morumbi, estão
protegidos pela Lei de Direito Autoral e não devem ser copiados, divulgados ou utilizados para
outros fins que não os pretendidos pelo autor ou por ele expressamente autorizado.
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