06 Microbiologia dos Alimentos

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Alimentos
► meio adequado para o crescimento microbiano
- deterioração (“prontos para consumo”)
- aumento dos custos
- disseminação de infecções
- intoxicações
- produção de alimentos
- conservação de alimentos
Microbiologia dos Alimentos
► 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
Composição microbiana dos alimentos
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 presentes
Microrganismos e a deterioração de alimentos
► Ranço:
Alimentos ricos em gordura
Microrganismos lipolíticos, principalmente bactérias
Quebra das gorduras→ácidos graxos → glicerol
► Putrefação:
Alimentos ricos em proteínas (p.ex. carnes)
Bactérias proteolíticas
Proteínas → putrescina, cadaverina, H2S, NH3
► Azedamento (fermentação) e coagulação: 
Leite: bactérias do ácido lático
Lactose → ácido lático + outros ácidos 
Principais processos de deterioração de 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
Controle dos microrganismos em alimentos
► Forma mais comum de conservação
Refrigeração (4 a 10 ºC): inibição das reações 
enzimáticas, 
levando à paralisação do crescimento microbiano
- Crescem os psicrotolerantes
Congelamento (-20 ºC): água congelada não está
disponível
para o metabolismo. Formação de cristais de gelo que 
danificam a membrana
- Pode haver crescimento em bolsas de água não 
congelada
Frio
Processos de preservação
► 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
Calor
►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
Redução da atividade água (Aw) 
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,
Clostridium 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,
Pediococcus, 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)
► 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
- ácido acético: picles
- ácido lático: leite fermentado, iogurte, chucrute
Acidificação
Nos alimentos fermentados, as bactérias não se desenvolvem bem 
em pH abaixo de 4 – processo autolimitante. 
Enlatamento
- Nicholas Appert funda em 1802 a primeira fábrica de conservas e recebeu o 
prêmio de Napoleão.
►Altas temperaturas aplicadas a alimentos hermeticamente fechados em latas
- Temperatura inadequada: problemas com os termofílicos anaeróbios
- Deteriorações mais comuns em enlatados:
- azedamento: Bacillus stearothermophillus, B. coagulans, Lactobacillus spp. 
- produção de gás: leveduras, lactobacilos, clostrídios
Um pouco de 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.
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 0157:H7 e outros patógenos entéricos
Irradiação
44 KGrays na esterilização de produtos cárneos servidos em vôos espaciais (NASA)
4,4 KGrays para hambúgueres normais
Aditivos
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.
Microrganismos na produção de alimentos
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
Iogurte
Lactococcus thermophillus
Lactobacillus bulgaricus
Sabor: diacetil, acetaldeído
Queijos
Lactococcus lactis
Lactococcus cremoris
Lactobacillus citrovorum
Lactobacillus dextranicum
Outros: fungos
Creme de Leite
Streptococcus cremoris, S. diacetylactis: 
ácido – coagulação
Leuconostoc cremoris: voláteis – sabor e 
aroma
Manteiga: mesmos microrganismos 
Saccharomyces cerevisiae
Leveduras
são resistentes a altas concentrações 
de etanol e por isso dominam a fermentação 
alcoólica;
Mecanismo da Fermentação Alcoólica:
Uma seqüência de reações em 14 fases, 
envolvendo 15 enzimas e 3 coenzimas.
As reações incluem transferência de fosfato, 
oxidação-redução, descarboxilação e 
isomerização além de outras.
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
fermentação 
Acetobacter xilynum
Picles
Lactobacillus spp.
Pediococcus spp.
Chucrute
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
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
Doenças de origem microbiana veiculadas por alimentos
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
Infecções
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
c. Escherichia coli patogênicas
Escherichia coli enterotóxica (linhagens ETEC), produtora de 
enterotoxinas potentes 
- verotoxina:diarréia hemorrágica e insuficiência renal.
Linhagem E. coli O157:H7 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
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 fecal da água ou alimento
a. Intoxicação por estafilococos
Staphylococcus aureus – intoxicação bastante comum 
(gastroenterites)
Cremes, doces recheados, carnes, pudins, saladas com maionese
Contaminação 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, produzindo sintomas de gastroenterites.
Intoxicações
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, 80ºC/10 min). 
- 1 g mataria 30 bilhões de ratos.
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.
Cuidados no acondicionamento.
Altas temperaturas
Controle
Danos hepáticos e hemorrágicos no 
sist. Gastrointestinal. 
Hepatocarcinogênicas. Lesões 
renais
Caract da dça
Aflavotoxinas, ocratoxinasPatologia
Sementes de cereias, amendoin, 
castanha, café, trigo, aveia
Epidemiologia
Bolores, mesófilos, aeróbicosCaract. do micror
AspergillusMicrorganismo
Fungos
Armazenamento correto de cereais.Controle
Toxinas estáveis em condições 
ácidas. Afeta os rins, convulsões, 
vômitos, efeitos colaterais no sist. 
respiratório
Caract da dça
Rubratoxinas
Citrina, patulina
Citreoviridina
Patologia
Presente no milho e arroz amarelo 
(oriental)
Epidemiologia
Bolores, mesófilos, aeróbicosCaract. do micror
PenicilliumMicrorganismo
Fungos
Ocorrem em condições climáticas 
frias e de alta umidade
Tolerantes a altas temperaturas
Controle
Aleucia tóxica alimentar (destruição 
da medula óssea), leucemia, 
hemorrágias
Síndrome estrogênica dos suínos
Caract da dça
Tricocenos, fumonisinas, zearalenonaPatologia
Trigo, cevada, aveia, centeio, milho, Epidemiologia
Bolores, mesófilos, aeróbicosCaract. do micror
FusariumMicrorganismo
Fungos
Toxinas termolábeisControle
Ergotismo gangrenoso (queimação 
nos pés e mãos) e ergotismo 
convulsivo (neurotóxina)
Caract da dça
Micotoxina denominada ergotismoPatologia
Cereais de invernoEpidemiologia
Bolores, mesófilos, aeróbicosCaract. do micror
ClavicepsMicrorganismo
Fungos
INOCULANTE DE SILAGENS
Cultivo
Corte
Tamanho da partícula
Carregamento
Compactação
Vedação
Fermentação
ETAPAS DO PROCESSO
Ponto da colheita : Envolve a maturidade da planta e seu conteúdo 
de umidade. Cerca de 30% massa seca
Tempo de carregamento: Deve ser realizado dentro do menor 
espaço de tempo possível evitando ser interrompido por mais de 
24 horas consecutivas.
Tamanho de partículas permite: Deve ser realizado dentro do 
menor espaço de tempo possível evitando ser interrompido por 
mais de 24 horas consecutivas.
•Compactação: Tem o objetivo de expulsar o ar que diminui a fase 
aeróbica da fermentação e favorece o desenvolvimento das 
bactérias produtoras de ácido láctico.
Vedação: Deve ser perfeita, evitando a entrada de ar e água. 
Conservação: passa por dois pontos primordiais: 
A remoção do ar.
Queda do pH.
Os inoculantes são produtos compostos normalmente 
por enzimas e bactérias com finalidade de ajudar na 
preservação da forragem ensilada.
Suas ações através da rápida diminuição do pH do meio, 
diminuindo as fermentações indesejáveis e estimulando 
a produção do acido lático conferem a esses produtos 
grande eficiência no processo de ensilagem de todas as 
forrageiras.
COMPOSIÇÃO DOS PRODUTOS PARA TRARAMENTO DE SILAGEM
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus acidophilus
Pediococcus acidilactici
Enterococcus faecium
Pediococcus
Streptococcus
Lactobacillus
•A maioria dos produtos 
comerciais incluem 
Pediococcus e, ou 
Streptococcus, os quais têm 
sua atividade em pH entre 
6,5 e 5,0,
•Estirpes de Lactobacilos 
homofermentativos que são 
mais efetivos na produção de 
ácido lático em pH mais 
ácido.
MECANISMO DE AÇÃO
Na silagem a acidificação se inicia pela produção de 
ácido láctico pela bactérias homofermentativas. 
Nos 4 primeiros dias os lactobacilos
homofermentativos são dominantes (Lactobacilus
plantarum), 
Posteriormente lugar as bactérias heterofermenativas
(Lactobacilus brevis e Lactobacillus buchneri)
No final do processo verifica-se que mais de 75% dos 
lactobacilos são heterofermentativos, em função da
tolerância 3 vezes maior ao acefato do que
as 
homofermentativas.
Microorganismos na silagem
• Os efeitos dos inoculantes sobre 
a qualidade das silagens, na 
prática são basicamente em 
relação às perdas de MS 
• Para volumosos, o rápido 
abaixamento do pH, devido ao 
inoculante, pode reduzir a quebra 
enzimática da hemicelulose, 
enquanto que o pH baixo pode 
aumentar a hidrólise ácida da 
hemicelulose, levando ao 
equilíbrio.
EFEITOS DOS INOCULANTES
Efeitos do uso de inoculantes na fermentação de silagens.
Sem inoculantes Com inoculantes
Baixa concentração de lactobacilos
Acidificação lenta
Maiores perdas de energia e MS
pH final suficiente, perde + 
nutrientes 
Odor desagradável
Baixa palatabilidade
Menor valor nutritivo
Alta concentração de lactobacilos
Acidificação rápida
Menores perdas de energia e MS
pH final adequado, preserva +nutrientes
Odor agradável
Boa palatabilidade
Bom valor nutritivo