Microbiologia dos Alimentos

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Microbiologia dos Alimentos
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1. Introdução
Alimentos ? meio adequado para o crescimento
microbiano - deterioração (prontos para
consumo - aumento dos custos) - disseminação
de infecções - intoxicações - produção de
alimentos - conservação de alimentos
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2. Composição microbiana dos alimentos

• microbiota própria
• adquirida com o processo/manuseio

? Frutos Leveduras na casca das uvas -
fermentação para fabricação do vinho pH 2,3-5,0
- baixa incidência de bactérias ? Carnes Corte
e manuseio - bactérias proteolíticas,
lipolíticas, fungos e ocasionalmente patógenos
(Clostridium perfringens, Staphylococcus
aureus) ? Leite Microbiota característica do
ambiente Bactérias do ácido lático, leveduras,
coliformes, Pseudomonas Patógenos
Staphylococcus (mastite), Mycobacterium,
Brucella, Salmonella, Coxiella
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3. Microrganismos e a deterioração
Deterioração ? Qualquer alteração na aparência,
odor, sabor decorrentes da atividade metabólica
dos microrganismos O tipo de deterioração
depende - tipo de alimento - microrganismo
envolvido (bactérias entéricas raramente
deterioram frutos) - número de
microrganismos
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Principais tipos de deterioração
? Ranço Alimentos ricos em gordura Microrganismo
s lipolíticos, principalmente bactérias Quebra
das gorduras ácidos graxos glicerol ?
Putrefação Alimentos ricos em
proteínas Bactérias proteolíticas Proteínas putres
cina, cadaverina, H2S, NH3 ? Azedamento
(fermentação) e coagulação Leite Bactérias do
ácido lático Lactose ácido lático outros
ácidos
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4. Controle dos microrganismos em alimentos
Inibir o crescimento microbiano ? preservar a
qualidade

• O crescimento segue o padrão geral fase lag,
  exponencial ...
• Depende de condições como temperatura e valor
  nutritivo do alimento
• Somente quando a concentração atingir certo nível
  a deterioração pode ser observada.

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Processos de preservação
4.1 Frio
? Forma mais comum de conservação
Refrigeração (4 a 10 ºC) inibição das reações
enzimáticas, levando à paralisação do
crescimento microbiano - Crescem os
psicrotolerantes (ótimo entre 20 e 30 C)

• Congelamento (-20 ºC) água congelada torna-se
  indisponível
• para o metabolismo. Formação de cristais de gelo
  que
• danificam a membrana
• Pode haver crescimento em bolsas de água não
  congelada

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4.2 Calor
? Pasteurização 63 ºC por 30 min (LTLT low
temperature long time) 72 ºC por 15 s (HTST
high temperature short time) O tempo e
temperatura, estão definidos para eliminação da
Coxiella burnetti (patógeno mais resistente
61,6 C) ? Esterilização UHT (ultra-high
temperature) 150 ºC por até 3 s sistemas
contínuos elimina o gosto de leite cozido
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4.3 Redução da atividade água (Aw)
?Secagem sol, câmaras secagem, liofilização
alimentos perdem água, provocando a inibição do
crescimento ?Adição de solutos (elevação da
pressão osmótica) - adição de açúcar doces,
geléias, - secagem leite condensado, frutas
secas - adição de sal carnes e peixes -
defumação
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Atividade de água e crescimento de microrganismos
em alimentos
Valor de Aw Microrganismos geralmente Alimentos
que apresentam inibidos nesse valor esses
valores de Aw
0,95 Pseudomonas, Escherichia, Proteus Alimentos
frescos altamente Shigella, Klebsiella,
Bacillus perecíveis e frutas, carnes, Clostridi
um perfringens, algumas peixes e leites
enlatados leveduras salsichas cozidas e
pães alimentos contendo 40 de sacarose ou
7 de NaCl 0,95-0,91 Salmonella, Vibrio
parahaemolyticus Alguns queijos, carne curada,
alguns C. botulinum, Serratia,
Lactobacillus sucos de frutas concentrados, Pedi
ococcus, alguns bolores, alimentos contendo 50
de leveduras (Rhodotorula, Pichia) sacarose
ou 12 de NaCl 0,91-0,87 Muitas leveduras
(Candida, Torulopsis Salame, Bolos, queijos
secos, Hansenula), Micrococcus margarian,
alimentos com 65 de sacarose ou 15 de
NaCl 0,87-0,80 Maioria dos bolores
(Penicilium Maioria dos sucos de frutas
micotoxigênicos), S. aureus, concentrados,
leite condensado maoria das Saccharomyces,
adoçado, xaropes de chocolate
Debaryomyces e de frutas, farinha,
arroz, grãos secos, bolos de frutas
0,80-0,75 Maioria dos procariotos
halofílicos Presunto, geléias, marzipan,
frutos Aspergillus micotoxigênicos glacês,
marshmallows
Fonte Adaptado de Beuchat (1981)
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4.4 Acidificação
? Diminuição do pH do alimento A maioria dos
organismos deteriorantes não crescem em menos de
pH 5. O ácido pode ser adicionado ou produzido
no processo Ex - ácido acético
picles - ácido lático leite fermentado,
iogurte, chucrute
Processo autolimitante - nos alimentos
fermentados, as bactérias não se desenvolvem bem
em pH abaixo de 4.
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4.5 Enlatamento
História Em 1795 o governo de Napoleão
Bonaparte ofereceu um prêmio de 12 mil francos a
quem inventasse um novo método de preservação de
alimentos para o exército.
- Nicholas Appert funda em 1802 a primeira
fábrica de conservas e recebeu o prêmio. ?Altas
temperaturas aplicadas a alimentos hermeticamente
fechados em latas - Temperatura inadequada
problemas com os termofílicos anaeróbios -
Deteriorações mais comuns - azedamento
Bacillus stearothermophillus, B. coagulans,
Lactobacillus spp. - produção de gás leveduras,
lactobacilos, clostrídios
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4.6 Irradiação
Radiação ionizante raios gama (cobalto 60) ? sem
radiação residual e sem afetar a
qualidade Atualmente, nos EUA, aves e
hambúrgueres estão sendo irradiados para
controlar a E. coli 0157H7 e outros patógenos
entéricos
44 KGrays na esterilização de produtos cárneos
servidos em vôos espaciais (NASA) 4,4 KGrays para
hambúgueres normais
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4.7 Aditivos Diversos produtos químicos são
considerados como seguros para conservar alimentos
Alguns são utilizados há anos, sem evidência de
toxicidade, outros já são mais controvertidos.
inorgânicos - Óxido de etileno, NO3-,
NO2- orgânicos - ácido ascórbico
laticínios, sucos - benzoato de sódio
refrigerantes - propionato de cálcio pães
Em combinação com o ácido ascórbico (Vitamina C),
o benzoato de sódio pode formar o benzeno, que
é cancerígeno.
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5. Microrganismos na produção de alimentos
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Alimentos preparados com o uso de microrganismos
Alimento Matéria prima Principal Microrganismo Grupo
Picles Pepinos Lactobacillus spp. Pediococcus spp. Bacilos, Gram Cococ, Gram
Leite fermentado Leite L. acidophilus Bacilos, Gram
Pão Farinha Saccharomyces cerevisiae Levedura
Ricota Leite pasteurizado L. bulgaricus Bacilos, Gram
Koumiss Leite de égua L. bulgaricus Torula, Mycoderma Bacilos, Gram Leveduras
Kefir Leite fresco, Streptococcus spp. Lactobacillus spp. Leuconostoc Acetobacter Cocos, Gram Bacilos, Gram Cocos, Gram Bacilos, Gram -
Iogurte Leite pasteurizado L. bulgaricus S. thermophilus Bacilos, Gram Cocos, Gram
Shoyu Arroz, Soja L. delbrueckii Aspergillus oryzae Sacharomyces rouxii Bacilos, Gram Fungo filamentoso Levedura
Queijos Leite S. lactis S. cremoris L. citrovorum L. dextranicum Outros microrganismos Cocos, Gram Cocos, Gram Bacilos, Gram Bacilos, Gram Fungos
Cerveja Grãos de cereais Saccharomyces spp. Leveduras
Vinho Suco de uva Saccharomyces cerevisiae Sacch. champagnii Leveduras
Salames e salsichas curadas Porco/Gado Pediococcus cerevisiae Cocos, Gram
Presunto curado Porco Aspergillus, Penicillium Fungos
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Queijos
Iogurte
Lactococcus lactis Lactococcus cremoris Lactobacil
lus citrovorum Lactobacillus dextranicum Outros
fungos
Lactococcus thermophillus Lactobacillus
bulgaricus Sabor diacetil, acetaldeído
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Manteiga mesmos microrganismos
Creme de Leite Streptococcus cremoris, S.
diacetylactis ácido coagulação Leuconostoc
cremoris voláteis sabor e aroma
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Saccharomyces cerevisiae
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Kefir alimento à base de leite preparado por
microrganismos - Originário do Cáucaso - um
presente de Alá
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Koumiss
A ação medicinal do koumiss é devida ao grande
complexo de substâncias e elementos curativos
que ele contém, tais como fermentos,
microelementos, antibióticos, vitaminas A, Bl,
B2, B12, D, E, C (grande teor), álcool etílico,
ácido lático, gás carbônico e outros.
Bebida tradicional de nômades criadores de
rebanhos das estepes russas. O leite de égua dá
origem a uma bebida saudável após uma fermentação
alcóolica e láctica.
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Picles
Chucrute
Lactobacillus spp. Pediococcus spp.
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6. Doenças transmitidas por alimentos

• Importante área emergente
• Alimentos processados grande responsabilidade
  para as empresas
• Infecções e intoxicações originadas por uma única
  fonte pode afetar grande número de indivíduos

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Doenças de origem microbiana veiculadas por
alimentos
Categorias de doenças infecções -
microrganismo ativo presente nos tecidos -
ingestão do patógeno através do alimento
contaminado (muitos desses agentes também são
transmitidos pela água) intoxicações -
microrganismo ativo ausente nos tecidos -
ingestão da toxina bioativa pré-formada
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6.1 Infecções
a. Gastroenterites Bacillus cereus toxina
liberada no trato intestinal Infecção que
atinge o sistema gastrointestinal ocasionando
diarréias, cólicas intestinais e vômitos. -
decréscimo na absorção de fluidos - aumento da
secreção de fluidos do sangue para o
intestino Vegetais crus, carnes, leite e
derivados, farinhas contendo esporos
b. Salmoneloses Salmonella thyphimurium espécie
mais comum, presente no intestino dos animais e
esgotos. S. typhi febre tifóide Carnes,
salsichas, aves, ovos, leite e laticínios,
produtos à base de ovos crús Contaminação
manuseio por indivíduos portadores, água
contaminada
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c. Escherichia coli patogênicas Escherichia coli
enterotóxica (linhagens ETEC), produtora de
enterotoxinas potentes - verotoxinadiarréia
hemorrágica e insuficiência renal. Linhagem E.
coli O157H7 produz grande quantidade da
toxina Alimentos crús ou mal cozidos,
particularmente carnes moídas processadas em
grande escala, água.
d. Campilobacteriose Campylobacter jejuni e C.
fetus Bastonetes Gram negativos, microaerófilos,
principais responsáveis por diarréias
bacterianas em crianças - C. fetus abortos em
bovinos e ovinos Aves, porco, mariscos crús -
todas as carcaças de frango e peru contêm C.
jejuni
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d. Listeriose Listeria monocytogenes presente
em todos os ambientes - Bastonetes ácido
tolerantes, psicrotolerantes e halotolerantes -
Pessoas imonocomprometidas septicemia,
meningite, encefalite, infecção
intra-uterina Carne, laticínios, produtos
frescos Contaminação solo, água
e. Hepatite A Picornavírus (RNA vírus) -
Inflamação e necrose do fígado Frutos do mar
coletados em águas poluídas, leite Contaminação
contaminação fecal da água ou alimento
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6.2 Intoxicações
a. Intoxicação por estafilococos Staphylococcus
aureus intoxicação bastante comum
(gastroenterites) Cremes, doces recheados,
carnes, pudins, saladas com maionese Contaminaçã
o do alimento pelo manipulador, seguida pela
multiplicação da bactéria no alimento não
refrigerado e produção de enterotoxinas (7 tipos)
termoestáveis.
b. Intoxicação por clostrídios Clostridium
perfringens bactéria anaeróbia, produtora de
endósporos Carnes, aves e peixes, crús ou
cozidos Toxinas enterotoxina produzida
quando a bactéria esporula no intestino, após ser
ingerida com o alimento. Sintomas alteração da
permeabilidade das células epiteliais do
intestino, com sintomas de gastroenterites.
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Clostridium botulinum bactéria anaeróbia,
produtora de endósporos (botulus, do latim
salsicha) Carnes, vegetais enlatados, peixes
fermentados, alimentos embutidos, batatas
assadas, ... Toxinas exotoxina geralmente
fatal (proteína sensível ao calor, 80 ºC/10 min).
- 1 g mataria 30 bilhões de ratos.
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Botulismo
Sintomas a toxina liga-se às membranas
pré-sinápticas nos neurônios motores na junção
neuro-muscular, bloqueando a liberação de
acetilcolina, impedindo a contração do músculo.