Introdução à Microbiologia de Alimentos

08092022 2022 Introdução à Microbiologia de Alimentos httpsceadgraduacaouvvbrconteudophpaulaintroducaoamicrobiologiadealimentosdcpmicrobiologiaesegurancadealimentostopico1 111 Introdução à Microbiologia de Alimentos Microbiologia e Segurança de Alimentos 1 Importância da Microbiologia de Alimentos A Microbiologia é definida como a área da ciência que se dedica ao estudo de organismos que somente podem ser visualizados ao microscópio Com base neste conceito a microbiologia aborda um variado grupo de organismos unicelulares de dimensões reduzidas que podem ser encontrados como células isoladas ou agrupados em diferentes arranjos Assim a microbiologia envolve o estudo de organismos procarióticos bactérias archaeas eucarióticos algas protozoários fungos e também seres acelulares vírus Segundo Jay 2010 os alimentos tanto de origem animal quanto vegetal possuem em sua composição nutrientes como carboidratos proteínas lipídios vitaminas e minerais isso é fundamental para garantir o crescimento e multiplicação dos microrganismos Com isso existem alguns tipos de microrganismos que estão naturalmente presentes nos alimentos Portanto a microbiologia de alimentos estuda os microrganismos que podem viver em alimentos ou Introdução à microbiologia dos alimentos 08092022 2022 Introdução à Microbiologia de Alimentos httpsceadgraduacaouvvbrconteudophpaulaintroducaoamicrobiologiadealimentosdcpmicrobiologiaesegurancadealimentostopico1 211 seja habitam nos alimentos Como todo ser vivo os microrganismos precisam de substratos de onde retiram nutrientes para as necessidades metabólicas Quando encontram condições favoráveis esses microrganismos se multiplicam rapidamente em um crescimento exponencial A deterioração microbiana dos alimentos é umas das principias causas de desperdício de alimentos e um problema em todo o mundo apesar da diversidade de técnicas de conservação disponíveis e da busca contínua por melhorias nos processos de produção estocagem e distribuição dos alimentos As bactérias os fungos filamentosos e as leveduras são os microrganismos de maior destaque para deterioração de alimentos e também os eventuais patógenos associados ao consumo de alimentos Para conhecer um pouco mais sobre a história da microbiologia de alimentos consulte a bibliografia abaixo JAY JM Microbiologia de Alimentos Porto Alegre Artmed 6 ed 2010 e edições anteriores Tipos de microrganismos 08092022 2022 Introdução à Microbiologia de Alimentos httpsceadgraduacaouvvbrconteudophpaulaintroducaoamicrobiologiadealimentosdcpmicrobiologiaesegurancadealimentostopico1 311 O controle da qualidade na produção de alimentos tanto em cozinhas industriais como em indústrias de alimento deverá ocorrer com o auxílio de análises microbiológicas Portanto são as ferramentas utilizadas para que possamos obter informações sobre as condições higiênicas e sanitárias durante os processos de fabricação armazenamento distribuição além da determinação da vida de prateleira As analises microbiológicas também são fundamentais para determinar os perigos relacionados à segurança dos alimentos e integridade dos consumidores Sendo assim as análises microbiológicas constituem uma maneira de se verificar se houve a produção de alimentos seguros A análise microbiológica de alimentos possibilita checar a presença de microrganismo e no caso da presença a identificação dos agentes etiológicos causadores de doenças transmitidas por alimentos Entretanto vale a pena ressaltar que as análises microbiológicas de alimentos têm isoladamente eficácia limitada para a garantia da qualidade do alimento pois a segurança dos alimentos é garantida principalmente pelo controle de todas as etapas de processamento Esse controle deverá ocorrer desde a origem dos alimentos passando pelas operações do processo Enfim podese dizer que a aplicação de boas práticas de fabricação e higiene durante todas as etapas de produção do alimento associada a aplicação de gestão de controle de qualidade e ao sistema de análise de perigos e pontos críticos de controle APPCC é a garantia de inocuidade alimentar Deterioração microbiana de alimentos 2 Fatores Intrínsecos e Extrínsecos que Afetam o Crescimento Microbiano Todos os alimentos apresentam uma microbiota natural extremamente concentrada principalmente na região superficial embora os tecidos internos possuam formas microbianas viáveis A qualidade microbiológica dos alimentos está condicionada primeiro à quantidade e ao tipo de microrganismos inicialmente presentes ou seja à contaminação inicial e depois à 08092022 2022 Introdução à Microbiologia de Alimentos httpsceadgraduacaouvvbrconteudophpaulaintroducaoamicrobiologiadealimentosdcpmicrobiologiaesegurancadealimentostopico1 411 multiplicação destes microrganismos no alimento A qualidade das matériasprimas e a higiene do ambiente dos manipuladores e superfícies representam a contaminação inicial O tipo de alimento e as condições ambientais regulam a multiplicação Os parâmetros relacionados ao tecido animal ou vegetal que estão associados ao desenvolvimento microbiano são os parâmetros intrínsecos ou seja as características próprias do alimento Os seguintes parâmetros são considerados intrínsecos pH Umidade ou teor de água do alimento Potencial de oxidaçãoredução Eh Quantidade de nutrientes Constituintes antimicrobianos Estruturas biológicas A maioria dos microrganismos cresce melhor com valores de pH em torno de 70 na faixa de 66 a 75 apesar de alguns poucos crescerem em pH abaixo de 40 Todos os patógenos alimentares têm pH ótimo de crescimento nessa região sendo inibidos em pH abaixo de 45 As bactérias são mais exigentes em relação ao pH que fungos e leveduras sendo as bactérias patogênicas ainda mais exigentes Na Figura abaixo podese observar a faixa de pH de alguns alimentos e o pH necessário para a multiplicação de alguns microrganismos encontrados em alimentos O pH adverso afeta pelo menos dois aspectos de uma célula microbiana viva o funcionamento de suas enzimas e o transporte de nutrientes para o interior da célula Esses fatores são fundamentais para o crescimento microbiano tornando a multiplicação celular inviável e muito mais lenta Portanto o crescimento de microrganismos fora de sua faixa ótima de pH resulta numa maior fase de adaptação fase lag o que ocasiona uma diminuição na velocidade de crescimento dos microrganismos Bactérias patogênicas são bactérias que podem causar doenças Embora a maioria das bactérias seja inofensiva ou muitas vezes benéfica algumas são patogênicas com o número de espécies estimadas como menos de cem que causam doenças infecciosas em humanos 08092022 2022 Introdução à Microbiologia de Alimentos httpsceadgraduacaouvvbrconteudophpaulaintroducaoamicrobiologiadealimentosdcpmicrobiologiaesegurancadealimentostopico1 511 A água é fundamental para o desenvolvimento microbiano Portanto a umidade é um fator intrínseco que é utilizado para a conservação de alimentos ou seja a remoção de água inibe o desenvolvimento microbiano A preservação de alimentos por meio da secagem é uma consequência direta da remoção da água sem a qual os organismos não conseguem se desenvolver A necessidade de água dos microrganismos deve ser descrita em termos da atividade de água aa do meio Esse parâmetro é definido como a razão entre a pressão de vapor de equilíbrio do substrato e a pressão de vapor da água pura na mesma temperatura No artigo apresentado a seguir você terá maiores informações sobre a diferença entre o teor de umidade e a atividade de água Acesse o link fornecido e boa leitura Faixa de pH e multiplicação de microrganismos O teor de umidade simplesmente define a quantidade de água presente nos alimentos e a atividade dela em termos práticos é a água do alimento que vai ser utilizada para o crescimento dos microrganismos Saiba mais sobre a diferença entre umidade e atividade de água 08092022 2022 Introdução à Microbiologia de Alimentos httpsceadgraduacaouvvbrconteudophpaulaintroducaoamicrobiologiadealimentosdcpmicrobiologiaesegurancadealimentostopico1 611 A atividade de água da maioria dos alimentos frescos está acima de 090 Os valores de aa mínimos para o crescimento de alguns microrganismos podem ser observados na Tabela 1 Tabela 1 Valor mínimo aproximado de atividade de água aa para o crescimento de microrganismos importantes em alimentos Organismo aa Organismo aa Maioria das bactérias 090 Escherichia coli 096 Maioria das leveduras 088 Enterobacter aerogenes 095 Maioria dos fungos 080 Bacillus subtilis 095 Bactérias halofílicas 075 Clostridium botulinum tipos A e B 094 Fungos xerofílicos 061 Candida utilis 094 Clostridium botulinum tipo E 097 Vibrio parathemolyticus 094 Pseudomonas spp 097 Aspergillus glaucus 070 Acnetobacter spp 096 Xeromyces bisporus 061 Fonte JAY JM Microbiologia de Alimentos Porto Alegre Artmed 6 ed 2010 Os microrganismos também apresentam diferentes graus de sensibilidade ao potencial de oxidaçãoredução do meio de crescimento O potencial de oxidaçãoredução de um meio pode ser definido pela facilidade que um meio ganha ou perde elétrons A respeito do potencial de oxi redução Eh necessário para o crescimento de microrganismo sabese que algumas bactérias necessitam de condições redutoras para iniciar o crescimento 200mV enquanto outras precisam de Eh positivo para crescer Para um bom crescimento e funcionamento os microrganismos necessitam de uma certa quantidade de nutrientes entre eles água fonte de energia fonte de nitrogênio vitaminas fatores de crescimento e alguns minerais Os parâmetros extrínsecos dos alimentos são aquelas propriedades do meio de armazenamento que afetam os alimentos e os microrganismos Portanto os fatores extrínsecos estão relacionados ao ambiente onde o alimento se encontra Os parâmetros extrínsecos de maior importância para o crescimento microbiano são Temperatura de armazenamento Umidade relativa do meio Presença e concentração de gases Presença e atividade de outros microrganismos Os microrganismos são capazes de crescer em uma ampla faixa de temperatura Assim o controle de temperatura poderá restringir ou inativar o crescimento microbiano Os microrganismos são classificados em três grupos de acordo com a faixa de temperatura de crescimento psicrotróficos crescem bem a 7 ºC ou abaixo e possuem temperatura ótima entre 20 ºC e 30 ºC mesófilos 08092022 2022 Introdução à Microbiologia de Alimentos httpsceadgraduacaouvvbrconteudophpaulaintroducaoamicrobiologiadealimentosdcpmicrobiologiaesegurancadealimentostopico1 711 crescem entre 20 ºC e 45 ºC e possuem temperatura ótima entre 30 ºC e 40 ºC e termófilos crescem bem a 45 ºC e possuem temperatura ótima de crescimento entre 55 ºC e 65 ºC Portanto o ajuste da temperatura de armazenamento do alimento irá controlar o crescimento microbiano A umidade relativa do meio de armazenamento é importante tanto sob o ponto de vista de atividade de água no interior dos alimentos como do crescimento de microrganismos sobre a superfície Alimentos que possuem atividade de água baixa 060 por exemplo não deverão ser estocados sob condições de umidade relativa que permitam o alimento absorver umidade do ar e com isso aumentar a sua atividade de água de superfície permitindo assim o crescimento microbiano As bactérias podem ser cultivadas em aerobiose isto é na presença de oxigênio ou em anaerobiose em sua ausência De acordo com suas exigências em relação à atmosfera as bactérias são classificadas em bactérias aeróbicas estritas bactérias microaerófilas bactérias anaeróbicas facultativas ou facultativas e bactérias anaeróbicas estritas As bactérias aeróbias estritas são aquelas que somente crescem na presença de oxigênio por utilizarem este composto como receptor final de elétrons Por exemplo as bactérias do gênero Pseudomonas Bactérias microaerófilas requerem uma quantidade reduzida de oxigênio menor que a encontrada no ar atmosférico Estas bactérias sobrevivem em ambientes com alta concentração de dióxido de carbono e baixas concentrações de oxigênio Por exemplo as bactérias do gênero Campylobacter Bactérias anaeróbicas facultativas utilizam oxigênio em seu metabolismo energético mas também podem crescer na ausência de oxigênio As bactérias Escherichia coli e espécies de Staphylococcus são encontradas no trato intestinal e urinário onde há pouca disponibilidade de oxigênio Todas as bactérias pertencentes à família Enterobacteriaceae são anaeróbicas facultativas Bactérias anaeróbicas estritas não crescem na presença de oxigênio pois o mesmo é tóxico para este tipo bacteriano A maioria das espécies anaeróbicas estritas é encontrada no solo ou em microambientes como ferimentos profundos ou na junção das gengivas com os dentes São exemplos de organismos anaeróbicos estritos as bactérias do solo Clostridium tetani causadora do tétano Clostridium botulinum causadora do botulismo e as bactérias associadas com doenças periodontais como Porphiromonas gengivallis e Prevotella intermedia A grande maioria das bactérias associadas aos intestinos de animais são anaeróbicas estritas Para o crescimento de bactérias anaeróbicas estritas em laboratório são requeridos procedimentos especiais de cultivo tais como a exclusão total do oxigênio do meio e do ambiente de crescimento através do uso de agentes redutores que reajam com o oxigênio gasoso Sendo assim a utilização de atmosfera modificada no armazenamento de alimentos é capaz de controlar o crescimento de microrganismos e provoca o retardo da putrefação O dióxido de carbono CO é o gás atmosférico Fatores extrínsecos ao desenvolvimento microbiano temperature 2 08092022 2022 Introdução à Microbiologia de Alimentos httpsceadgraduacaouvvbrconteudophpaulaintroducaoamicrobiologiadealimentosdcpmicrobiologiaesegurancadealimentostopico1 811 mais empregado no controle do crescimento de microrganismos em alimentos O ozônio é outro gás atmosférico O que possui propriedades antimicrobianas e é utilizado como um agente para prorrogar a vida de prateleira de alguns alimentos Alguns microrganismos naturalmente presentes em alimentos produzem substâncias que são inibidoras ou até mesmo letais para outros organismos Estas incluem antibióticos bacteriocinas peróxido de hidrogênio e alguns ácidos orgânicos A interferência microbiana geral se refere à inibição ou destruição geral e não específica de um microrganismo por outro no mesmo habitat ou meio O antagonismo láctico é um exemplo específico da interferência microbiana das bactérias lácticas A produção de um ácido orgânico fraco é capaz de restringir o crescimento de outras bactérias como os coliformes por exemplo Além disso ocorre a produção de antibióticos peróxido de hidrogênio diminuição do pH produção de diacetil redução de nutrientes e produção de bacteriocinas Pesquisas com bacteriocinas de bactérias lácticas têmse expandido nos últimos anos por causa de sua utilização como bioconservantes alimentares Se quiser saber um pouco mais sobre as bacteriocinas produzidas pelas bactérias láticas acesse o artigo abaixo 3 Você sabia que no caso de uma embalagem com atmosfera modificada a atmosfera natural existente na embalagem é substituída por outra apropriada ao produto embalado Essas embalagens possibilitam que os produtos frescos e minimamente processados mantenham apelo visual textura e valor nutricional Leia o artigo sobre Bacteriocinas de bactérias lácticas 3 Teoria Dos Obstáculos Ou De Barreiras 08092022 2022 Introdução à Microbiologia de Alimentos httpsceadgraduacaouvvbrconteudophpaulaintroducaoamicrobiologiadealimentosdcpmicrobiologiaesegurancadealimentostopico1 911 Segundo FRANCO e LANDGRAF 2008 a teoria dos obstáculos ou de barreiras é a combinação de alguns fatores a fim de se controlar o desenvolvimento microbiano Essa teoria está baseada nas interações na maioria das vezes complexas entre os fatores como pH tratamento térmico refrigeração uso de antimicrobianos e atividade de água para manter a estabilidade dos alimentos Esses fatores são utilizados para a conservação de alimentos Entre as barreiras potenciais as mais utilizadas para preservação de alimentos são 1 Aquecimento 2 Resfriamento 3 pH 4 Atividade de água aa 5 Potencial REDOX EH 6 Atmosfera modificada dióxido de carbono oxigênio nitrogênio 7 Embalagem vácuo embalagem asséptica embalagem ativa 8 Processos Físicos Pressurização Radiação Aquecimento ôhmico Ultrassom 9 Microbiota Competitiva bactérias ácido lácticas 10 Conservantes Algumas vezes a utilização isolada de alguns métodos de conservação não é suficiente para deter o crescimento microbiano e as alterações que estes poderão provocar nos alimentos e na saúde daqueles que o consumirem Nesses casos há necessidade da utilização de mais de um processo de conservação em que os métodos irão atuar em complementação à ação do outro Tecnologia de barreiras métodos combinados e preservação combinada estão entre algumas das denominações deste conceito Ao contrário do que ocorre quando um método de conservação é usado isoladamente na combinação de um ou mais processos de conservação há uma ação menos enérgica de cada um deles Produtos que adotam o conceito de barreiras em sua formulação empregam algumas técnicas já mencionadas neste módulo para evitar a germinação e o crescimento de esporos e também microrganismos Vamos pensar Você acha que esses métodos isoladamente são eficientes para a conservação de alimentos 08092022 2022 Introdução à Microbiologia de Alimentos httpsceadgraduacaouvvbrconteudophpaulaintroducaoamicrobiologiadealimentosdcpmicrobiologiaesegurancadealimentostopico1 1011 Exemplos de alimentos que utilizam os métodos de barreira são Molho de tomate aplicação de sal açúcar e vinagre Verduras branqueamento e congelamento Sucos adição de ácido benzoico e armazenamento em baixas temperaturas Carne salga e defumação Peixes radiação ionizante e armazenamento em baixas temperaturas Leite pasteurização e resfriamento As combinações corretas de barreiras melhoram a qualidade dos alimentos processados em termos nutricionais e alteram menos as suas propriedades sensoriais garantindo estabilidade microbiológica e reduzindo o custo na produção destes alimentos A combinação de obstáculos deve manter a microbiota contaminante inicial sob controle Com isso podese dizer que o uso da metodologia de barreiras para a conservação dos alimentos é eficaz para garantir e manter a qualidade dos alimentos visto que as alterações que esta metodologia de barreiras provoca nos alimentos são mínimas Teoria de Barreiras Leia o artigo sobre Fatores limitantes á proliferação de microrganismos em alimentos 4 Conclusão Com isso pode se dizer que entender e estudar a microbiologia de alimentos é extremamente importante para tentar deter as deteriorações causadas por microrganismo em alimentos e assim produzir alimentos que não causem riscos à saúde do consumidor Além de cuidados na obtenção e produção de alimentos controlar os fatores intrínsecos e extrínsecos irá prolongar a vida de prateleira dos produtos Geralmente os métodos de preservação de alimentos têm como base 08092022 2022 Introdução à Microbiologia de Alimentos httpsceadgraduacaouvvbrconteudophpaulaintroducaoamicrobiologiadealimentosdcpmicrobiologiaesegurancadealimentostopico1 1111 alguns desses fatores A combinação de fatores intrínsecos e extrínsecos simultaneamente para conservação de alimentos tem se mostrado efetiva e é conhecida como teoria de obstáculos ou de barreiras Uma grande parcela de alimentos produzidos atualmente é processada utilizando esse conceito 5 Referências CUNHA H V F A diferença entre Atividade de Água Aw e o Teor de Umidade nos alimentos Site Food Safe Brazil Org Disponível em httpsfoodsafetybrazilorgdiferenca entreatividadedeaguaaweoteordeumidadenosalimentos FRANCO B D G e LANDGRAF M Microbiologia dos Alimentos São Paulo Atheneu 2008 e edições anteriores HOFFMANN F L Fatores limitantes à proliferação de microrganismos em alimentos Brasil Alimentos n 9 JulhoAgosto de 2001 JAY JM Microbiologia de Alimentos Porto Alegre Artmed 6 ed 2010 e edições anteriores GERMANO Pedro Manuel Leal GERMANO Maria Izabel Simões Org Higiene e vigilância sanitária de alimentos 5 ed rev e atual Barueri SP Manole 2015 xxxii 1077 p 22 p de l e edição anterior Moreno R Bernadette C F Bacteriocinas de bactérias lácticas ConScientiae Saúde núm 1 2002 pp 915 Universidade Nove de Julho São Paulo Brasil SILVA JUNIOR Eneo Alves da Manual de controle higiênico sanitário em serviços de alimentação 7 ed São Paulo SP Varela 2016 xxiii 726 p e edições anteriores SILVA N JUNQUEIRA V C A e SILVEIRA N Manual de Métodos de Análise Microbiológica de Alimentos São Paulo Livraria Varela 2008 e edição anterior não existe 2008 Youtube 2019 janeiro12 Microbiologia de Alimentos Parâmetros implícitos e Teoria de barreiras Me passa ai 04 min 14 Disponível em httpsyoutubeCjLpHLqyN8