Microbiologia Aplicada à Nutrição: Controle de Desenvolvimento Microbiano em Alimentos, Notas de aula de Nutrição

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CONTROLE DA POPULAÇÃO

MICROBIANA NOS ALIMENTOS

FATORES INTRÍNSECOS E EXTRÍNSECOS DE CONTROLE

DO DESENVOLVIMENTO MICROBIANO EM ALIMENTOS

CONTROLE MICROBIOLÓGICO NOS ALIMENTOS

 Uma das principais preocupações do microbiologista de alimentos relaciona-se ao controle do desenvolvimento microbiano, visando eliminar riscos a saúde do consumidor.

CONTROLE DA POPULAÇÃO

MICROBIANA NOS ALIMENTOS

PRINCÍPIOS ENVOLVIDOS NA CONSERVAÇÃO DE

ALIMENTOS

Prevenção ou retardamento da decomposição

microbiana através dos métodos físicos e químicos;

Prevenção de injúrias provocadas por insetos,

outros animais, causas mecânicas, etc.

Prevenção ou retardamento da autodecomposição

do alimento através de destruição ou inativação de

enzimas;

O controle microbiológico pode ser realizado :

INIBIÇÃO: Bloqueio da multiplicação

(microrganismo vivo - não multiplica)

MORTE: Perda irreversível da capacidade de

Reprodução (morte rápida do microrganismo)

Controle da população microbiana

TIPOS DE CONTROLE DE POPULAÇÃO

MICROBIANA EM ALIMENTOS

 Uso de métodos mecânicos para a remoção dos microrganismos;  Manutenção de condições atmosféricas desfavoráveis;  Uso de temperaturas elevadas;  Uso de baixas temperaturas;  Através da desidratação;  Uso de conservadores químicos;  Alterações na pressão osmótica;  Uso de dois ou mais métodos combinados. CONTROLE DE MICRORGANISMOS POR REMOÇÃO  Lavagem: utilizado para remoção de poeira, pesticidas e microrganismos. Frutas, vegetais.  Sedimentação ou centrifugação: utilizada no tratamento de água (sedimentação) ou industrialização do leite (centrifugação).  Filtração: o líquido é filtrado sob pressão através de um filtro estéril. Aplicado a sucos, água, vinho, cervejas, etc.

CONTROLE DE MICRORGANISMOS EM

ATMOSFERA DESFAVORÁVEL

 “Atmosferas modificadas” correspondem a

ambientes nos quais o oxigênio é total ou

parcialmente substituído por outros gases, e é

utilizado como recurso tecnológico para

aumentar a vida útil dos alimentos.

TIPOS DE GASES UTILIZADOS

 CO 2 :^ em concentrações superiores a 5% inibe

bolores, e algumas bactérias como

Pseudomonas, Acinetobacter.

 Atmosferas de 10% são utilizadas para prolongar o tempo de armazenamento de frutas.

CONTROLE DOS MICRORGANISMOS POR USO DE ALTAS TEMPERATURAS  Temperaturas elevadas causam a desnaturação de proteínas e a inativação de enzimas necessárias ao metabolismo microbiano.  O tratamento térmico necessário para destruir os microrganismos ou seus esporos varia com o tipo de microrganismo, a forma com que ele se encontra e o ambiente durante o tratamento. BRANQUEAMENTO  Tratamento térmico – temperaturas entre 70 e 100º, por curtos períodos de tempo (1-5 min), com posterior resfriamento, evitando o cozimento.  Alguns autores não consideram processo de conservação, mas um pré tratamento.  Empregado, geralmente em frutas e hortaliças, antes do congelamento ou desidratação.  Embora tenha como objetivo básico a inativação de enzimas, reduz a quantidade de microrganismos contaminantes na superfície do alimento.

PASTEURIZAÇÃO  Pode ter duas finalidades: destruição de todos os microrganismos patogênicos causadores de doença ou redução do número de microrganismos deteriorantes. BINÔMIO TEMPO/TEMPERATURA TIPOS DE PASTERURIZAÇÃO

CONTROLE DE MICRORGANISMOS

ATRAVÉS DA DESIDRATAÇÃO

 Diminuição do conteúdo de água até que ocorra inibição dos microrganismos deteriorantes e dos causadores de doenças de origem alimentar.  Alimentos secos, desidratados ou com baixa umidade => LMF (Low Moisture Foods), pois apresentam umidade inferior a 25% a Aa < 0,6 (alimentos secos e liofilizados).  Alimentos com Aa entre 0,6 e 0,85 => IMF (Intermediate Moisture Foods) PRÉ-TRATAMENTOS  Os alimentos que serão desidratados devem ser de boa qualidade;  Operações de lavagem, limpeza, retirada da casca, pele, entre outras, dependendo do tipo de alimento;  Pré-tratamento de frutas com carbonato de sódio (NaCO 3 ) ou SO 2  Branqueamento => processamento de vegetais:  Inativação de enzimas que possam causar alterações durante o armazenamento do alimento desidratado;  Fixação da cor de certos vegetais;  Redução do número de microrganismos (99%)  Facilita a embalagem de produtos folhosos.

SISTEMAS DE SECAGEM  Natural: exposição do produto ao sol e vento (uvas, coco, peixes e carnes).  Controlada: empregada para reduzir o conteúdo de umidade a níveis aceitáveis para armazenamento. Existem vários sistemas de secagem, e a escolha depende das qualidades a serem mantidas, da sensibilidade do alimento à injúria térmica, bem como das características de reidratação e os custos do processo. CONTROLE MICROBIANO PELO EMPREGO DE BAIXAS TEMPERATURAS  O parâmetro temperatura é um dos fatores extrínsecos mais importantes na atividade bioquímica dos microrganismos. Quanto menor a temperatura, menor será a atividade microbiana.

PREPARO DOS ALIMENTOS PARA O CONGELAMENTO

 Os alimentos sem sinais de deterioração, selecionados, lavados, branqueados e embalados antes do congelamento.  Congelamento rápido: a temperatura é diminuída para -20o^ C em 30’, fazendo a imersão direta ou contato indireto do alimento com a substância refrigerante;  Congelamento lento: a temperatura desejada é atingida entre 3 a 72 h (congelador doméstico).  No congelamento rápido os cristais de gelo formados são pequenos;  O congelamento rápido fornece um produto final de melhor qualidade.  A adaptação a baixas temperaturas não ocorre no congelamento rápido;  No congelamento rápido acontece choque-térmico. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CONGELAMENTO  VANTAGENS:  Não adiciona nem remove compostos presentes no alimento;  Não adiciona sabor ou aroma nem altera o natural;  Não diminui a digestibilidade nem causa perda significativa do valor nutritivo.  DESVANTAGENS:  Os microrganismos não são destruídos totalmente;  Esporos e toxinas são resistentes a este processo;  Alimentos congelados embalados de maneira inadequada desidratam rapidamente causando deterioração no aroma e na aparência do alimento.

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO USO DE RADIAÇÃO

 Emissão e propagação da energia ou partículas através do espaço ou da matéria.  Para a conservação de alimentos => radiações com comprimento de onda curto => mais nocivos aos microrganismos.  Irradiação: proceso de aplicação de energia radiante a um alimento.  Radiações Não Ionizantes (Ultra-Violeta):

• Baixo poder de penetração:  longo (carreia menos energia).
• Utilizada apenas em superfícies. Causam danos ao DNA levando a formação de dímeros de pirimidina (mutação).  Radiações Ionizantes (raios X e raios γ (gama)):
• Alta penetração.  curto (muita energia).
• Promovem a excitação de elétrons, formando radicais livres altamente reativos (OH-, H+, H 2 O 2 ). Esterilização de substâncias que não podem ser submetidos à ação do calor. Micro-ondas: As radiações emitidas não afetam diretamente os microrganismos, mas geram calor, que é o responsável pela morte dos microrganismos. TIPOS DE RADIAÇÃO

A EFICIÊNCIA DE UM CONSERVADOR QUÍMICO DEPENDE DE ALGUNS FATORES:  Concentração: deverá ser adequada para destruir os microrganismos.  Temperatura: caso a temperatura do alimento a ser conservado esteja próxima da ótima para o desenvolvimento dos microrganismos, o efeito inibitório será reduzido.  Tipo e número de microrganismos presentes: quanto maior a intensidade de contaminação, menor a efeiciência dos conservadores.  Um conservador não deve ser tóxico nas concentrações empregadas, não pode ser carcinógeno, deve ser de baixo custo e não produzir características organolépticas indesejáveis. CLASSIFICAÇÃO DOS CONSERVADORES QUÍMICOS

• ÁCIDOS LIPOFÍLICOS E DERIVADOS: Devido a questões relacionadas à solubilidade, ao sabor e a baixa toxicidade, os sais dos ácidos sórbico, benzóico e propiônico são mais utilizados
• NITRATOS (NaNO 3 ) E NITRITOS (NaNO 2 ): Empregados para cura de carnes. Estabilizam a vermelha, são inibidores de microrganismos deteriorantes e produtores de toxi-infecção. Contribuem para melhorar as características organolépticas: o nitrato é reduzido a nitrito, que é o mais importante na conservação. O nitrito origina o ácido nitroso, que se decompõe em óxido nítrico (NO) - responsável pela fixação da cor vermelha. O emprego de nitrito como conservador pode ter inconvenientes, pode reagir com aminas e produzir nitrosaminas, que são carcinogênicas!

• DIÓXIDO DE ENXOFRE E SULFITOS: O SO 2 e os sais de sulfito, bissulfito e metabissulfito previnem o escurecimento enzimático de alguns alimentos. Usados no estado líquido, gasoso ou na forma de sais, em frutas, sucos de frutas, xaropes, água de coco, vinhos e outros.
• NISINA Bacteriocina termoestável e destruída por enzimas digestivas, não confere sabor ou odor desagradável ao alimento, eficiente contra Gram+ e bactérias formadoras de esporos. Usada como adjuvante do tratamento térmico. Utilizada em alguns enlatados e em laticínios (queijos, queijos fundidos, leite condensado), sendo mais estável em alimentos ácidos.
• NATAMICINA Peptídeo bacteriano eficiente contra bolores e leveduras. No Brasil, pode ser adicionada na crosta de queijos. OUTROS COMPOSTOS USADOS COMO CONSERVADORES DE ALIMENTOS Composto Mecanismo de ação Microrganismos afetados Utilização NaCl Desidratação, tanto do alimento quanto do microrganismo Principalmente bactérias, exceto as halotolerantes Carnes, presunto, Açúcar Similar ao sal, porém a concentração deve ser 6 X maior Principalmente bactérias Conservas de frutas, balas, leite condensado Defumação Compostos fenólicos, aldeído fórmico (formol). Desnatura proteínas e o calor participa no controle térmico. Bactérias Carnes, linguiça Agentes antifúngicos para frutas Benomil, tiabendazol Bolores Aplicados em frutas após a colheita