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Fatores que controlam o desenvolvimento microbiano nos alimentos Fatores Intrínsecos Atividade de água (Aa) É o parâmetro que mede a disponibilidade de água em um alimento, uma vez que, os micro-organismos necessitam de água para sua sobrevivência. Acidez Os micro-organismos têm valores de pH mínimo, ótimo e máximo para sua multiplicação. Verifica-se que pH em torno da neutralidade, isto é, entre 6,5 e 7,5 é o mais favorável para a maioria dos micro-organismos. Alguns micro- organismos são favorecidos pelo meio ácido, como ocorre com as bactérias láticas, certamente porque há inibição da microbiota de competição. Os bolores e leveduras mostram maior tolerância ao pH, sendo que os bolores podem multiplicar-se em valores de pH mais baixos que as leveduras. De acordo com o pH, os alimentos são subdivididos em 3 grandes grupos: os alimentos de baixa acidez, que têm pH superior a 4,5; os alimentos ácidos que têm pH entre 4,0 e 4,5, e os alimentos muito ácidos, que têm pH inferior a 4,0. Essa classificação está baseada no pH mínimo para multiplicação e produção de toxina de Clostridium botulinum (4,5) e no pH mínimo para multiplicação da grande maioria das bactérias (4,0). Potencial de Oxi-Redução Os processos de oxidação e redução estão relacionados com a troca de elétrons entre compostos químicos. O potencial de oxi-redução pode ser definido como sendo a facilidade com que determinado substrato ganha ou perde elétrons. Quando um elemento perde elétrons ele é dito oxidado, e quando ganha elétrons, reduzido. Quando ocorre a transferência de elétrons de um composto para outro, estabelece-se uma diferença de potencial entre os mesmos, a qual pode ser medida com instrumentos apropriados, sendo expressa em volts (V) ou em milivolts (mV). Quanto mais oxidado é um composto, mais positivo é o seu potencial de oxi-redução, e quanto mais reduzido é um composto, mais negativo é esse potencial. O potencial de oxi- redução de um sistema é expresso pelo símbolo Eh. Micro-organismos aeróbios requerem valores de Eh positivos para multiplicação. Micro-organismos anaeróbios requerem valores baixos de Eh, normalmente inferiores a -150mV. Fatores antimicrobianos naturais A estabilidade de alguns alimentos frente ao ataque de micro-organismos é devida à presença de algumas substâncias naturalmente presentes nesses alimentos, tendo a capacidade de retardar ou mesmo impedir a multiplicação microbiana. O ovo, em especial a clara, tem diversos agentes antimicrobianos naturais. Além de apresentar pH desfavorável à multiplicação microbiana (entre 9 e 10), a clara do ovo é rica em lisozima, enzima capaz de destruir a parede celular bacteriana. O leite proveniente de gado bovino também contém numerosas substâncias antimicrobianas naturais, que podem agir específica ou inespecificamente. Entre os componentes de ação específica estão as imunoglobulinas, o fator complemento, os macrófagos e os linfócitos. Uma grande série de fatores inespecíficos antimicrobianos em leite já foi descrita, sendo o mais importante o sistema lactoperoxidase (SLP). Esse sistema age através da quebra de peróxidos (água oxigenada, por exemplo) presentes no leite, liberando oxigênio que promove a oxidação de grupos SH de enzimas metabólicas vitais para os micro-organismos. Interações entre micro-organismos Um determinado micro-organismo, ao se multiplicar em um alimento, produz metabólitos que podem afetar a capacidade de sobrevivência e de multiplicação de outros micro-organismos presentes nesse alimento. Os produtos do metabolismo de certas bactérias podem ser essenciais para a proliferação de outras. Podemos citar o exemplo da tiamina e do triptofano, que são essenciais para o Staphylococcus aureus, e podem ser produzidas em determinados alimentos como consequência da contaminação com Pseudomonas aeruginosa. Fatores Extrínsecos Temperatura Ambiental O fator ambiental mais importante que afeta a multiplicação de micro- organismos é a temperatura. Os micro-organismos podem se multiplicar em uma faixa bastante ampla de temperatura, havendo registros de multiplicação a um mínimo de -35°C e um máximo de 90°C. Há muita controvérsia sobre a classificação dos micro-organismos de acordo com a temperatura ideal de multiplicação. A mais aceita costuma dividir os micro-organismos nos seguintes grupos: Micro-organismos Psicrófilos: que têm a temperatura de multiplicação entre 0°C e 20°C, com um ótimo entre 10°C e 15°C. Micro-organismos Psicrotróficos, que têm a capacidade de se desenvolver entre 0°C e 7°C. Micro-organismos mesófilos, que têm a temperatura ótima de multiplicação entre 25°C e 40°C, mínima entre 5° e 25°C e máxima entre 40°C e 50°C. Micro-organismos termófilos, que têm temperatura ótima de multiplicação entre 45°C e 65°C, mínima entre 35°C e 45°C e máxima entre 60°C e 90°C. Os micro-organismos psicrófilos e psicrotróficos multiplicam-se bem em alimentos refrigerados, sendo os principais agentes de deterioração de carnes, pescado, ovos, frangos e outros. Nesse grupo podem ser incluídos os seguintes gêneros: Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Micrococcus e outros. Os micro-organismos mesófilos correspondem à grande maioria daqueles de importância em alimentos, inclusive a maior parte dos patógenos de interesse. A maioria das bactérias termófilas importantes em alimentos pertence aos gêneros Bacillus e Clostridium, incluindo tanto espécies deterioradoras (Bacillus coagulans, Clostridium thermosaccharolyticum), quanto espécies patogênicas (Clostridium Botulinum, Clostridium perfringens). Os fungos são capazes de crescer em faixa de temperatura mais ampla que as bactérias. Muitos fungos são capazes de se multiplicar em alimentos refrigerados. As leveduras, por sua vez, não toleram bem temperaturas altas, preferindo as faixas mesófila e psicrófila. Humidade Relativa do ambiente Influência direta na atividade de água (Aa) final, uma vez que, alimentos conservados em ambiente com umidade relativa (UR) superior a sua Aa tenderão a absorver umidade do ambiente, causando um aumento em sua Aa. Por outro lado, os alimentos perderão água se a umidade ambiental for inferior à sua Aa, causando uma diminuição nesse valor. Composição Gasosa do ambiente A presença de oxigênio favorecerá a multiplicação de micro-organismos aeróbicos, enquanto que sua ausência causará predominância dos anaeróbios, embora haja bastante variação na sensibilidade dos anaeróbios ao oxigênio. Conceito dos obstáculos de Leistner O estudo das interações entre os vários fatores intrínsecos e extrínsecos que afetam a capacidade de sobrevivência e de multiplicação dos micro- organismos nos alimentos deu origem ao famoso conceito dos obstáculos de Leistner.