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Capítulo 2 - Microbiologia de Alimentos
O estudo de microbiologia em ciência e tecnologia de alimentos refere a explorar
potencial do uso dos microrganismos na produção de alimentos e bebidas, bem como, evitar
aos danos relativos à (i) deterioração de alimentos, (ii) transmissão de doenças, e (iii)
intoxicações alimentares.
É sabido que as práticas para conservação de alimentos datam deste os primórdios
da civilização humana. No entanto, somente com a descoberta dos microrganismos,
Leeuwenhoek (1632 – 1723); e o entendimendo da ação dos mesmos, Louis Paster (1837);
iniciou a compreensão dos processos de deterioração de alimentos. Em um de seus
experimentos, Paster demonstrou que o processo de azedamento do leite é causado por
microrganismos.
Em função dessas descobertas e outras tantas tem sido estabelecidas técnicas para
a conservação de alimentos. E estas fundamentam em: (i) destruir os microrganismos, e/ou
(ii) criar condições desfavoráveis ao desenvolvimento, dos mesmos. Isto considerando os
microrganismos indesejáveis.
2.1 Caracterização dos microrganismos
Os microrganismos mais relevantes no processamento de alimentos são os fungos,
leveduras, e as bactérias. Os fungos, também denominados mofos ou bolores, são formados
por filamentos denominado hifas. O conjunto destas é denominado micélio. As hifas podem
ser (i) septadas com células que intercomunicam pelos poros das paredes celulares, e (ii)
não-septadas – quando os núcleos celulares estão dispersos ao longo da hifa.
O micélio pode ter duas funções: (i) promover a fixação do bolor sobre o substrato
(alimento), ou (ii) promover a reprodução por meio de esporos. A reprodução dos fungos
pode ocorrer de forma sexuada, assexuada, ou as duas formas simultaneamente.
A aparência do micélio caracteriza uma colônia de fungos, pelos seguintes fatores:
aspecto cotonoso, ser secas, úmidas, compactas, aveludadas, gelatinosas, e variação de
cores. Normalmente, pela análise macroscópica observando os fatores citados é possível
identificar o gênero da colônia.
Os gêneros de maior interesse em alimentos são:
Aspergillus – com mais de 100 espécies, apresentam o micélio septado (Figura 1) e a sua
reprodução é assexuada. Dentre as espécies, algumas delas podem ser agentes de: (i)
deterioração de alimentos, tais como A. gluaucus e A. repens, (ii) fabricação de alimentos.
Exemplo: A. orizae é utilizado na produção de enzimas como: alfa-amilase, lípases e
pectinases, e (ii) produtores de micotoxinas – A. flavus e A. parasiticus.
Fusarium - produzem micélios com aspecto cotonoso (Figura 1). Algumas espécies causam
danos a frutas cítricas, abacaxi e figos, e outras produzem micotoxinas.
Penicillium – constitui em várias espécies em que as características marcantes são o micélio
septado e a reprodução assexuada. Algumas destas espécies são utilizadas na produção de
alimentos: exemplo: P. camenbertii na produção dos queijos camembert e brie e o P.
roquefortti na produção dos queijos roquefortti e gorgonzola. Algumas espécies são de
interesse na área farmacêutica na produção de antibiótico tipo penicilina. Outras espécies
são produtoras de micotoxinas: P. islandicum, P. citrinum e P. citreoviridae.
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Figura 1 - Genêros Aspergillus, Penicillium. e Fusarium, respectivamente
Alternaria - é o tipo mais comum na deterioração de tomates, pimentões, maças e frutas
cítricas. Sendo que algumas espécies podem produzir micotoxinas.
Aureobasidium – são comuns em frutas e vegetais. Produzem machas negras em camarões
e carnes.
Botrytis - produz a podridão cinza em maças, pêras, morangos e frutas cítricas.
Byssochlamys – multiplicam em ambientes ácidos e com baixa concentração de oxigênio.
Produzem enzimas pectiolíticas o que pode causar deterioração de sucos e frutas
envasadas. Podem produzir gases o que causa estufamento das latas.
Além dos gêneros descritos existem outros. No caso da armazenagem de grãos as
espécies de fungos que proliferam com maior facilidade são as apresentadas no Tabela 1.
Como pode ser observado, em função do valor de umidade relativa do ar intergranular é
favorecida a proliferação de uma espécie de fungo. O valor da umidade relativa do ar
intergranular é definido em função do teor de água dos grãos.
Tabela 1 - Condições para o crescimento de fungos em grãos para temperaturas de 25 a
27oC
Espécie
Umidade relativa do
ar intergranular - %
Teor de água dos grãos - %
Aspergillus halophilieus
68
12-14
Aspergillus restrictus
70
13-15
Aspergillus glaucus
73
13-15
A. candidus, A. ochraeus
80
14-16
A. flavus, parasiticus
82
15-18
80-90
15-18
Penicillium spp.
As leveduras são fungos unicelulares não filamentosos que podem possuir formas
esféricas ou piriformes. Estas reproduzem principalmente por brotamento. Seus efeitos em
processos na indústria de alimentos podem ser benéficos ou prejudiciais.
Como efeitos benéficos podem ser ressaltados o uso na produção de vinhos,
cervejas, aguardentes, pães e maturação de queijos. Enquanto, como prejudiciais são
conhecidos às alterações causadas em suco de frutas, xaropes, chucrutes e carnes. Abaixo
são citadas algumas espécies de maior importância:
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- benéficas:
•
•
•
•
Saccharomyces cervisiae - panificação, produção de álcool e outras bebidas;
Saccharomyces cervisiae var. ellipsoidedeus – produção de vinhos;
Saccharomyces carlsbergensis – produção de cervejas;
Kluyveromyces fragilis – fermentação de lactoses o que é importante na
industrialização de leite.
- maléficas
• Gênero Zygosaccharomyces – capacidade de crescer em altas concentrações de
açúcares, atuando na alteração do mel, xaropes e melaço; e
• Gênero Mycoderma provoca alterações em vinhos, cervejas e chucrutes.
• Gênero Candica – mais comumente encontradas em carne fresca de bovinos e aves
envolvidas em processos de deterioração. No entanto, podem infestar frutas,
vegetais, laticínios, bebidas alcoólicas e refrigerantes.
As bactérias são procarióticas (núcleo desorganizado sem membrana) e
microscópias. Quanto à forma de sua célula (Figura 2), as bactérias são classificadas em:
cocos (forma esférica), bacilos (forma de bastonetes) espirilos (forma espiralada) e vibrião
(forma de vírgula). As formas das colônias (Figura 3) são decorrentes da agregação das
formas individuais, por exemplo, têm-se: (i) diplococos – colônias formadas por dois cocos,
(ii) estreptococos - colônia com cocos unidos em fileiras, como um colar, e (ii) estafilococos –
colônia com cocos agregados desordenadamente.
Figura 2 – Formato das células de espécies de bactérias
Figura 3 – Formato das colônias de bactérias.
As bactéias podem ser móveis ou imóveis. As móveis são dotadas de flagelos
(filamentos móveis) para a locomoção. Sob aspecto metabolico as bactérias podem
apresentar nos estado vegetativo ou como espóros. Quando no estado vegetativo as
atividades metabolicas são normais. Ou seja, há desenvolvimento e multiplicação. Quando
espóros, o metabolismo é reduzido a níveis baixissimos, e é desenvolvido um revestimento
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externo que protege a integridade do microrganismo contra as condições inóspitas do meio.
Há casos, quando do uso de calor no tratamento de alimentos é possível eliminar as
bactérias em estado vegetativo, porém os espóros permancem intactos. As bactérias saem
do estado de espóros tão logo as condições do meio sejam propicias ao desenvolvimento da
forma vegetativa. A longevidade dos espóros diferem segundo as espécies.
De forma semelhante aos fungos, existem espécies de bactérias benéficas,
prejudiciais e as sem risco aos homens e animais.
Em ciência e tecnologia de alimentos é comum classificar as bactérias em grupos de
acordo com suas propriedades. Esta classificação não é rigida e uma mesma espécie pode
pertencer a mais de um grupo. Portanto, as bactéirias podem ser classificadas, como: láticas,
acéticas, butíricas, propiônicas, proteolíticas, lipolíticas, scarolíticas, pectolíticas, termófilas,
psicrófilas, halofílicas, osmofílicas, patogeneas, causadoras de intoxicações alimentares,
produtoras de gases, e outros. Abaixo são apresentadas algumas espécies importantes em
tecnologia de alimentos:
•
•
•
•
•
•
Gênero Acetobacter – podem oxidar o álcool etílico, ácido acético e outros compostos
orgânicos. Bactérias como Acetobacter aceti ssp, Acetobacter rancens são utilizadas
na fabricação de vinagres, mas indesejáveis na produção de vinhos.
Gênero Escherichia e Entrobacter – são utilizadas como na determinação do índice
de sanidade de alimentos. Por exemplo, as bactérias Esherichia coli e Enterobacter
aerogenes são de origem intestinal, sendo portando indicadoras da contaminação
fecal dos alimentos. A Enterobacter aerogenes pode permancer por longo tempo no
solo, água e superfície de vegetais.
Staphylococcus aureus – produzem toxinas que causam intoxicação alimentar.
Gênero Lactobacillus – são utilizadas na eleboração de produtos derivados de leite
como: manteiga, queijos e leites fermentados e na fermentação lática de produtos
vegetais como pilces, chucrute e azeitona.
Gênero Bacillus – caracterizam por produzir esporos que são resistentes ao calor.
Portanto, geram problemas na indústria de alimentos na produção de enlatados. A
espécie Bacillus coagulus pode alterar alimentos com pH de 3.8 a 5.5, e sua
temperatura ótima é 45oC. Esta espécie é relativamente comum em tomates. Quando
atuam produzem ácido em estado liquido.
Gênero Clostridium – geralmente são bactérias anaeróbicas, largamente encontradas
no solo, plantas em decomposição e trato intestinal dos animais. Clostridium
botulinum pode causar a intoxicação alimentar denominada botulismo. Esta ocorre
devido a ingestão de toxinas produzidas pelo microrganismo.
2.2 Curva de crescimento dos microrganismos
Na Figura 4 é apresentada a curva característica do crescimento de populações de
microrganismos em desevolvimento em um substrato. Esta curva pode ser obtida pela
contagem periódica do número de microrganismos viáveis em uma amostra, por exemplo,
um mililitro de leite. Para prefeita representação, a escala do gráfico é logaritmica.
A curva de crescimento caracteriza por possuir quatro fases:
a) Fase de latência (AB) – nesta fase a população de microrganismo não apresenta
crescimento podendo até apresentar um ligeiro decréscimo. Isto ocorre pelo fato dos
microrganismos estarem adaptando a situação do meio. A duração desta fase depende
de fatores como: tipo, idade e tamanho da população de microrganismos; quantidade de
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Log do número de microrganinos
viáveis
substrato; e condições do meio, tais como: pH, disponibilidade de oxigênio e temperatura.
No processamento de alimentos esta fase ocorre logo após a colheita ou o abate.
C
A
D
B
E
Tempo - horas
Figura 4 - Curva de crescimento da população de microrganismos.
b) Fase logarítmica (BC) – esta fase é caracterizada pelo crescimento da população a uma
taxa constante. O término desta fase ocorre em função da não disponibilidade de
substrato, alteração das condições do meio em razão do metabolismo dos microrganismos
e aumento da toxidade do meio.
c) Fase estacionária (CD) – nesta fase após o período de crescimento o tamanho
população permance constante. A duração desta fase está diretamente relacionada
condições do meio e a disponibilidade de substrato. Caso não haja o surgimento
fatores que possibilite o retorno ao crescimento da população, segue a fase
destruição.
da
as
de
de
d) Fase de destruição (DE) – em razão das condições adversas do meio a população de
microrganismos diminui em taxa constante.
Em tecnologia de alimentos, quando a meta for conservar o produto, é procurado
prolongar ao máximo a fase de latência (AB). Para tanto, são utilizados de recursos, tais
como: (i) reduzir as fontes de contaminação na obtenção dos alimentos, (ii) criar condições
ambientais desfavoráveis ao crescimento da população de microrganismo alterando
temperatura, pH, teor de umidade dos produtos e uso de substâncias inibidoras e (iii) utilizar
de tratamentos térmicos (secagem, apertização, etc...) ou de irradiações.
Quando a meta é utilizar os microrganismos na produção de algum produto, por
exemplo, álcool e iogurte, o importante é fornecer condições adequadas na fase de latência
que garantam uma perfeita fase de crescimento. Assim, “estimulando”, o metabolismo dos
microrganismos que promoverão a obtenção de produtos com qualidade. As adequadas
condições na fase de latência são estabelecidas pela: (i) eliminação dos microrganismos
indesejáveis, o que pode ser feito por meio da pasteurização, (ii) correção valor de pH, e (iii)
adição de nutrientes e vitaminas. Estas medidas dependerão do tipo de materia prima e do
produto final desejado.
Com o uso da curva de crescimento pode ser calculado o tempo de geração de
microganismos. O tempo de geração para bactérias refere ao período em que a partir de um
ser é gerado outros dois. Este tempo é calculado por meio da equação 1.
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tg =
t o . log 2
log Nb − log NB
(Eq. 1)
Em que:
tg = tempo de geração,
to = tempo de observação,
Nb = número de bactérias no final do período de observação; e
NB = número de bactérias no início do período de observação.
Na Tabela 2 é apresentado o efeito do tempo de geração sobre o tamanho da
população de microrganismos.
Tabela 2 – Efeito do tempo de geração sobre o crescimento da população de
microrganismos.
Tempo (h)
Tempo de Geração (min)
30
60
120
0
1
1
1
1
4
2
1
2
16
4
2
3
84
8
2
4
256
16
4
5
1024
32
4
6
4096
64
8
7
16384
128
8
8
65536
256
16
9
262144
512
16
10
1048576
1024
32
20
100000000
104576
1024
Fonte (Gava, 1985)
2.3 Desenvolvimento dos microrganismos
Basicamente, o desenvolvimento dos microrganismos está relacionado a fatores
intrínsecos e extrínsecos ao alimento. Os fatores intrínsecos referem as características
próprias do alimentos, tais como: (a) atividade de aquosa – Aa, (b) acidez – pH, (c) potencial
de oxi-redução – Eh, (d) composição química, (e) fatores antimicrobiano naturais, e (f)
interações dos microrganismos presentes no alimento.
Enquanto que os fatores extrínsecos referem ao ambiente circunvizinho ao alimento.
Nesta categoria os fatores mais relevantes são: (a) umidade relativa do ar, (b) temperatura ar
ambiente, e (c) composição química da atmosfera.
2.3.1 Fatores intrínsecos aos alimentos
a) Atividade aquosa - Aa
Para o desenvolvimento dos microrganismos, os alimentos devem disponibilizar água
livre. Esta constiui na parcela de água retida pelo o alimento que: (i) não faz parte da
estrutura de constituição, (ii) não apresenta em estado sólido, e (iii) não constitui solucões
com sais e ou açúcares. Pois, se a pressão osmótica for alta ocorrerá desidratação do
microrganismo.
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O teor de água livre está diretamente associado à natureza do alimento e as
condições do ambiente onde o produto encontra estocado. Os alimentos são higroscópios.
Isso significa que entre estes e a massa de ar que os envolve, pode haver troca de água em
estado gasoso. O sentido e intensidade desse fluxo irá depender do gradiente imposto pela
diferença dos valores da pressão de vapor na superfície dos alimentos (Pva) e a pressão de
vapor no ar (Pvar). Desta forma, dependendo das condições do produto e do ar pode-se ter a
ocorrência de três situações.
Caso,
- Se Pva > Pvar, tem-se a secagem do alimento;
- Se Pva < Pvar, tem-se o umidecimento do alimento; e
- Se Pva = Pvar, tem-se o Equilíbrio Higroscópio - nesta situação não há fluxo de
valor de água.
O teor de água livre define a atividade aquosa (Aa). Este índice corresponde à razão
entre as pressões de vapor na superfície dos alimentos (Pva) e a pressão de vapor no ar no
estado de saturação (Pvs), situação esta correspondente as primeiras camadas de ar sobre
superfície de uma lâmina de água. Isto para uma mesma temperatura. O valor da atividade
aquosa pode variar de 0 a 1. Quanto maior é o valor, maior a disponibilidade de água livre.
Na situação de equilíbrio higroscópio, o valor da umidade relativa do ar corresponde a 100
vezes o valor da atividade aquosa.
O desenvolvimento das bactérias preferencialmente ocorre quando o valor de Aa é
superior a 0,90. Os fungos entre valores de 0,60 a 0,90. São apresentados na Tabela 3 os
valores de atividade aquosa para o desenvolvimento de certos microrganismos, e na Tabela
4 o nível de atividade aquosa de alguns alimentos.
Tabela 3 - Atividade aquosa mínima para o desenvolvimento de certos microrganismos.
Microrganismo
Nível de atividade aquosa (Aa)
Escherichia coli
0,96
Salmonella, Clostridium
0,95
Lactobacillus
0,94
Maioria das leveduras
0,88
Staphylococcus ssp.
0,86
Aspergillus halophilieus
0,68
Aspergillus restrictus
0,70
Aspergillus glaucus
0,73
A. candidus, A. ochraeus
0,80
A. flavus, parasiticus
0,82
Fonte: GAVA (1978) e FRANCO E LANDGRAF (2003)
b) Acidez – pH
A concentração de íons de hidrogênio (pH) afeta o desenvolvimento de
microrganismos. E a modelo de outros fatores existem valores de pH mínimo, ótimo e
máximo para o desenvolvimento, como é demonstrado na Tabela 5.
A maioria dos alimentos apresentam pH próximo da neutralidade com valores entre
6,5 a 7,5. Porém de acordo com o valor do pH os alimentos podem ser classificados em de:
(i) baixa acidez – quando o pH é superior a 4,5, (ii) ácidos – pH entre 4,0 e 4,5, e (iii) muito
ácidos – pH inferior a 4,0. Estes limites foram definidos baseados nos valores de pH mínimo
para a multiplicação e produção de toxina pelo Clostridium botulinum (pH = 4,5) e no pH
mínimo para reprodução da grande maioria das bactérias. Desta forma produtos com baixa
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acidez são mais susceptíveis a ação das bactérias patogênicas e deteriorantes. Na Tabela 5
são apresentados valores de pH para alguns tipos de alimentos.
Tabela 4 - Nível de atividade aquosa de alguns alimentos
Alimentos
Nível de atividade aquosa (Aa)
Frutas frescas e vegetais
>0,97
Carne de aves e pescados frescos
>0,98
Carnes frescas
>0,97
Queijo minas
0,91 a 1,00
Queijo parmesão
0,68 a 0,76
Nozes
0,66 a 0,84
Grãos armazenados com teor de umidade de 13%
0,60
Farinha de trigo
0,66 a 0,87
Mel
0,54 a 0,87
Açúcar
0,10
Sucos concentrados de frutas
0,73 a 0,94
Geléias
0,82
Solucão de sacarose a 67%
0,86
Solucão de sacarose a 75%
0,77
Fonte: GAVA (1978) e FRANCO E LANDGRAF (2003)
Tabela 5 - Valores de pH mínimo, ótimo e máximo para o desenvolvimento de
microrganismos
Microrganismo
PH
Mínimo
Ótimo
Máximo
Bactérias
Clostridium botulinum
4,2 a 4,5
6,8 a 7,2
9,4 a 10
Clostridium perfirngens
5,0 a 5,5
6,0 a 7,6
8,5
Escherichia coli
4,3 a 4,4
6,0 a 8,0
9,0 a 10
Lactobacillus ssp.
3,0 a 4,4
5,5 a 6,0
7,2 a 8,0
Salmonella ssp.
4,5 a 5,0
6,0 a 7,5
8,0 a 9,6
Leveduras
Saccharomyces cervisiae
Zygosaccharomyces rouxii
2,0 a 2,4
1,5
4,0 a 5,0
3,5 a 5,5
8,5 a 10,5
Mofos ou bolores
Aspergillus niger
Aspergillus oryzae
Penicillium ssp.
1,2
1,6 a 1,8
1,9
3,0 a 6,0
4,5 a 6,7
9,0 a 9,3
9,3
Fonte: FRANCO E LANDGRAF (2003)
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Tabela 6 – Valores de pH de alguns alimentos
Alimentos
Abóbora
Azeitona
Batata
Feijão
Banana
Laranja (suco)
Uva
Carne bovina moída
Frango
Presunto
Camarão
Peixe fresco (maioria)
Salmão
Creme de leite
Leite
Leitelho
Manteiga
Queijo
Nível de pH
5,0 a 5,4
3,6 a 3,8
5,3 a 5,6
4,6 a 6,5
4,5 a 4,7
3,6 a 4,0
3,4 a 4,5
5,1 a 6,2
6,2 a 6,4
5,9 a 6,1
6,8 a 7,0
6,6 a 6,8
6,1 a 6,3
6,5
6,3 a 6,5
4,5
6,1 a 6,4
4,9 a 5,8
Fonte: FRANCO E LANDGRAF (2003)
c) Potencial de oxi-redução – Eh
Oxi-redução refere ao processo de troca de elétrons entre duas ou mais substâncias.
Para caracterizar a facilidade de uma dada substância em doar ou receber elétrons foi criada
a propriedade denominada potencial de oxi-redução – Eh, que é expressa em volts – V ou
milivolts – mV.
A substância que recebe os elétrons tornam carregadas negativamente, assim o seu
valor de Eh tem valor negativo. Por outro lado as substâncias que doam tem Eh positivo. Na
Tabela 7 são apresentados valores de Eh para alguns alimentos.
Tabela 7 – Valores de potencial de oxi-redução Eh para alguns alimentos
Alimentos
Valores do potencial de oxi-redução Eh
Alimentos de origem vegetal
+ 300 a 400 mV
Grandes peças de carne
-200 mV
Carne moída
até +200 mV
Músculo animal logo após o abate
+ 250 mV
Músculo animal l30 horas após o abate
até – 250 mV
Queijos
- 20 até –200 mV
Fonte: FRANCO E LANDGRAF (2003)
d) Composição Química:
Os alimentos sob o aspecto químico, para o desenvolvimento de microrganismos,
podem ser comparados a um substrato, que podem oferecer nutrientes energéticos, de
crescimento e complementares. Os nutrientes energéticos são substâncias tais como:
açúcares (lactose, sacarose, glicose, frutose, maltose, e celulose), amido, ésteres, peptídeos
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e ácidos orgânicos. Estas substâncias ao serem metabolizadas por meio de processos
aérobicos ou anaérobicos permitem a produção de energia (calorias).
Os nutrientes de crescimento referem as proteínas, termo grego que significa “de
primordial importância”. As proteínas são constituídas de átomos de carbono, oxigênio e
hidrogênio, nitrogênio (±16% da molécula), enxofre, fósforo e ferro. As moléculas das
proteínas são polimerizadas a partir de blocos formadores, denominados de aminoácidos.
Estes podem ser dessassociados e reassociados para síntese de outros tipos de proteínas
de interesse do microrganismo. Neste caso, esta espécie de organismo é classificada como
proteolítica. A maioria dos mofos e bacterias são proteolíticos, enquanto dentre as leveduras
é tido uma minoria. Existem certas espécies de microrganismos que são capazes de captar o
nitrogênio de fontes como a amônia e o ar atmosférico para sintetizar proteínas.
Os nutrientes complementares são as vitaminas. Existem microrganismos que não
são capazes de sintetizar determinados tipos de vitaminas, e só irão desenvolver se o
alimento for fonte destas vitaminas.
e) Fatores antimicrobianos naturais
Alguns alimentos possuem em sua constituição substâncias que podem bloquear ou
retardar o desenvolvimento de microrganismos. O que constitui os fatores antimicrobianos.
Nos condimentos estes fatores apresentam como compostos químicos, tais como: (i) eugenol
no cravo, (ii) alicina no alho, (iii) aldeído cinâmico e eugenol na canela, (iv) alil-isotiocianato
na mostarda, e (v) timol e isotimol no orégano. Em frutas, hortaliças e sementes podem estar
presentes substâncias como os ácidos hidroxicinâmico e taninos.
A clara do ovo apresenta pH entre 9 a 10 o que inviabiliza a multiplicação de alguns
microrganismos. Além disto, estão presentes substâncias, tais como: (i) a enzima lisozima,
que destrói a parede celular de algumas bactérias, e (ii) inibidores como a avidina e
conalbumina.
O leite de vaca contém inúmeras substâncias antimicrobianas, tais como:
imunoglobulinas, macrófagos, linfócitos, lisozima e nisina.
Os agentes antimicrobianos podem ser adicionados propositalmente em alimentos,
sendo denominados aditivos. Neste caso o objetivo é de estender o período de prateleira dos
alimentos.
Além dos agentes bioquímicos citados, as barreiras físicas dos materiais biológicos,
como as paredes celulares e os tecidos de proteção, também funcionam como agentes
antimicrobianos.
f) Interação entre os microrganismos
Pode ocorrer que um determinado microrganismo, presente em um alimento, ao
multiplicar produza agentes metabólicos, que podem propiciar, ou não, a proliferação de
microrganismos de outra espécie ou gênero. Por exemplo, em alimentos contaminados com
a bactéria Pseudomonas aeruginosa ocorre a síntese dos aminoácidos tiamina e triptofano
que são essenciais para o desenvolvimento da bactéria Staphylococcus aureus que produz
toxinas prejudiciais a saúde humana.
Assim muitos microrganismos podem produzir substâncias de atividade bactericida
denominados bacteriocinas. Estas substâncias podem ser proteínas simples, outras contêm
lipídios e açúcares.
O uso de bacteriocinas e das bactérias produtoras de bacteriocinas em alimentos têm
sido empregado como recursos tecnológicos na produção de alguns alimentos.
UFES - Universidade Federal do Espírito Santo
CCA - Centro de Ciências Agrárias - ERU - Departamento de Engenharia Rural
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ENG O5212 Tecnologia de Produtos de Origem Animal I – I/2008 – Prof. Luis César – Website: http://www.agais.com/tpoa1
2.3.2 Fatores extrínsecos aos alimentos
a) Temperatura:
Os microrganismos para o seu desenvolvimento possuem o nível ótimo, mínimo e
máximo de temperatura. Assim em função da temperatura do alimento é definido o tipo,
velocidade e extensão das transformações.
Os microrganismos conforme a temperatura ideal para o desenvolvimento são
classificados em: psicrófilos (0 a 20oC), mesófilos (20 a 45oC) e termófilos (45 a 60oC). Além
destas denominações pesquisadoras também definem uma outra categoria, os termodúricos.
Isto pelo fato de algumas espécies resistirem a altas temperaturas. Assim é tido que
microganismos termófilos são termodúricos, no entanto, nem todos os termodúricos são
termofílicos.
Os fungos geralmente não suportam temperaturas superiores a 35oC, porém as
bactérias podem ser termófilas, com também psicrofílas, neste caso estas resistem as
temperaturas utilizadas na refrigeração de alimentos.
b) Umidade relativa
A umidade relativa é um parâmetro utilizado para descrever a concentração de vapor
de água no ar, sendo que seu valor pode variar de 0 a 100%. O valor zero corresponde ao ar
seco, e a 100% quando o ar está no estado de saturação.
Os alimentos são substâncias higroscópicas, assim estas podem receber ou repassar
água para o ar ambiente na forma de vapor. Quando o alimento está em equilíbrio com
ambiente ocorre a situação denominada equilíbrio higroscópico. Para esta situação não
ocorrer troca de vapor de água e o valor da umidade relativa corresponde a 100 vezes o
valor da atividade aquosa.
Se o ambiente está seco, umidade relativa abaixo de 30%, o alimento perde umidade
para o ambiente, o que caracteriza o processo de secagem. O processo de umedecimento
ocorre se o ambiente está muito úmido, neste caso o vapor de água presente no ar é
transferido para o alimento.
c) Composição química da atmosfera
Conforme o aproveitamento de oxigênio livre os microrganismos podem ser
classificados em: (i) aeróbicos – necessitam de oxigênio para desenvolverem, (ii)
anaeróbicos – desenvolvem na ausência e/ou baixas concentrações de oxigênio, e (iii)
facultativos – proliferam tanto em condições aeróbicas como anaeróbicas.
Portanto, em função da composição gasosa do ambiente que envolve o alimento,
será determinada a constituição da microbiota que a infesta. Baseado neste princípio, o
recurso tecnológico denominado atmosfera modificada está em uso.
Atmosfera modificada corresponde ambientes em que o oxigênio é parcialmente ou
totalmente substituído por outros gases. Isto com o objetivo de aumentar o período de
conservação de alimentos. Embalagens ou ambientes com diferentes composições dos
gases oxigênio, nitrogênio e gás carbônico são as formas mais utilizadas. No entanto, outros
gases podem compor esta atmosfera, tais como: monóxido de carbono, óxido nitroso e
dióxido de enxofre.
O uso de atmosferas com 10% de CO2 propicia prolongar o tempo de armazenagem
de frutas, especialmente, maças e pêras. Para conservação de carnes vermelhas estão em
uso embalagens a vácuo ou com injeção de atmosfera modificada com aumento da
concentração de CO2.