Alterações Químicas Causadas por M.O. Prof. MSc. Aline M. Barros-Marcellini Alterações Químicas Causadas por M.O. Deterioração – alterações químicas, sensoriais e estruturais provocadas pelos microrganismos. CHO, LIP e PTN Degradação dos nutrientes CHO - Obtenção de energia – Oxidativo (O2 – CO2 e H2O, aeróbias e anaeróbias facultativas) – Fermentativo (acúmulo de produtos intermediários – características sensoriais – anaeróbias estritas ou facultativas) Fermentação – monossacarídeos ou polissacarídeos. Degradação dos nutrientes CHO - Obtenção de energia – Monossacarídios – glicose, lactose – Polissacarídios – celulose, amido, pectinas. Fermentação Processo metabólico no qual carboidratos compostos relacionados são parcialmente oxidados, resultando na liberação de energia, sem qualquer aceptor de elétrons externo. Os aceptores finais de elétrons são compostos orgânicos produzidos diretamente da quebra de carboidratos. Oxidação incompleta do composto original, quantidade reduzida de energia. Monossacarídios Fermentação lática Fermentação lática – Bactérias láticas – Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus, Lactococcus, Enterococcus, Carnobacterium e Vagococcus. – De acordo com o produto final: Bactérias homofermentadoras Pediococcus, Vagococcus. Streptococcus, Lactobacillus, Lactococcus e - Bactérias heterofermentadoras – aroma e sabor – Leuconostoc e alguns Lactobacillus – Fermentação homolática; – Fermentação heterolática; Monossacarídios - Fermentação lática Homolática e heterolática – base fisiológica, ausencia de enzimas capazes de completar o sistema. Homo – enzimas aldolase e hexose-isomerase e não tem a fosfocetolase; Hetero – fosfocetolase, não tem aldolase e hexoseisomerase . Monossacarídios Fermentação lática Streptococcus – homo. – Piogenes – patógenas – leite cru – Viridians – produção de queijos – mozarela e suíco – e iogurtes. Carnobacterium – hetero. – carnes embaladas à vácuo, peixes e frango. Lactococcus – homo – ácido lático. – Algumas subespécies lactis e cremosis são starters em queijos e manteigas. Lactis em leite cru – azedo. Monossacarídios Fermentação lática Pediococcus – homo. –Utilizado em salmoras – 5,5% NaCl – Temperatura – 7 a 45ºC. – Vegetais e bebidas alcoólicas, indesejável tem diacetil – aroma - sucos Leuconostoc – hetero. – Subst. aromatizantes e flavorizantes. – Toleram [] de NaCl – starters –Toleram [] de açúcares –Produzem gás – [] mucilagem – produção de dextranas Monossacarídios Fermentação lática Lactobacillus – homo ou hetero. – [] de ácido lático – laticínios e vegetais fermentados – Deterioram vinhos e cervejas. – Hetero – produzem gás e outros voláteis – podem deteriorar queijo suíço ou vinhos. – É termodúrico – deterioração de alimentos submetidos ao calor. – queijos – Não sintetizam vitaminas – Refrigeração – embutidos – coloração verde. Monossacarídios - Fermentação alcoólica Fermentação alcoólica – leveduras bactérias do gênero Zymomonas e –Conversão de piruvato a CO2 e acetaldeído – reduzido a etanol. –Leveduras: Saccharomyces –Deterioração (frutas, sucos, açúcar, maionese, laticínios, vinagre, cerveja e mel) e produção de alimentos (cerveja, pão, vegetais fermentados). Monossacarídios – Fermentação ácida mista Fermentação ácida mista ou fórmica –Ácido lático, acético, succínioco e fórmico. –Enterobacteriaceae (Escherichia, Salmonella, Proteus e Shigella). Monossacarídios – Fermentação butírica Fermentação butírica –Ácido butírico e acético, CO2, H2, acetona, isopropanol e n-butanol. – Anaeróbios estritos – Clostridium – Patogênicos – Deteriorantes: C. butyricum e C. pasteurianum – alimentos ácidos ou de média acidez – envasados ou enlatados, calor. Monossacarídios – Fermentação propiônica Fermentação propiônica – Ácido propiônico (sabor e aroma), acético, succínico e CO2 (orifícios). – Queijos – fermentação lática e coagulação da caseína –Propionibacterium – pigmentos tb. Polissacarídios Amido – enzimas diástase e amilase – glicose ou maltose. Bacillus Celulose – produtoras de celulases – bactérias celulolíticas – glicose e celobiose. Na presença de glicose, utilização da via menos complexa. Polissacarídios Pectinas – polímeros de ácido galacturônico com carboxilas esterificadas por radicais metila, ligadas a celulose, formando a protopectina (insolúvel em água). Amadurecimento – pectina. –Pectinolíticos – pectinaesterase, poligalacturonidase e pectato-transeliminase. Substâncias intermediárias - CHO Bactérias acéticas – oxidação incompleta de álcoois, acúmulo de ácidos orgânicos. Substrato – etanol. Glucobacter e Acetobacter – tolerância a pH ácido – vinhos e sucos de frutas com álcool – produção de vinagre. Descarboxilação do ácido pirúvico –formação de acetoaldeído e CO2 – diacetil – aroma de manteiga em sucos. Resumo das características principais das fermentações típicas Fermentação Microorganis mo Via metabólica Produto Principal Uso Comercial Alcoólica Saccharomyc es cerevisiae; Sarcina ventriculi; Zymomonas mobilis Glicólise, Glicólise, EntnerDoudoroff Etanol+CO2 Bebidas Lática lactobacillace as Glicólise, Via Pentosefosfatos Ácido lático, Ácido lático+etanol +CO2 Iogurte; Kefir, conservas Propiónica Propionibacté rias Glicólise Ácido propiónico Fórmica Enterobactéri as (Photobacteri um) Glicólise Ácido acético, fórmico, málico, Lático, etanol, glicerina, CO2 e H2. ] Produtos industriais Butíricabutanólica Clostridios Glicólise Ácido butírico, butanol, acetona, isopropanol Produtos industrias Acética Clostridios Glicólise Ácido acético Produtos industriais LIPÍDIOS Óleos e gorduras não são atacados por m.o., devido a ausência de água. Alimentos com lipídios e água – sim!!! Manteiga, margarina e creme de leite. Reações de hidrólise, oxidação etc. – alterações desagradáveis. LIPÍDIOS - Rancificação hidrolítica Liberação de ácidos graxos, feito por microorganismos ou enzimas naturais com auxílio do calor. Ácidos graxos de cadeia curta – butírico, capróico e caprílico LIPÍDIOS - Rancificação oxidativa Formação de um radical livre na partir de cadeia insaturada. Mistura de cetonas e aldeídos saturados e insaturados. Metabólitos secundários dos m.o. podem produzir a rancificação oxidativa PROTEÍNAS Excreção de enzimas extracelulares para obtenção de unidade monomérica. Grande quantidade de produto, ou limitada – colágeno e gelatina. Putrefação – ação sobre a.a., nucleotídios ou outros compostos nitrogenados bpm – mecarptanas, aminas. Alterações de textura e aroma. PROTEÍNAS Desaminação oxidativa amônia e alfa-cetoácidos ou redutora –