Fatores que Influenciam o Crescimento Microbiano

Microrganismos

Organismos muito pequenos que, em geral, somente podem ser visualizados com o uso de um microscópio. Estão presentes em todos os lugares, como na terra, na água, no ar, no corpo humano, nos animais, nos alimentos etc.

• Bactérias
• Fungos
• Protozoários e algas microscópicas
• Vírus
• Parasitas

Microrganismos Deterioradores

Causam alterações perceptíveis como cheiro, sabor e aparência.

Isso acontece decorrente da atividade metabólica dos microrganismos.

Esses microrganismos estragam o alimento, mas não são necessariamente patogênicos.

Microrganismos Patogênicos

Causam alterações imperceptíveis, o alimento permanece sensorialmente inalterado.

Os microrganismos não necessariamente decompõem o alimento, mas são patogênicos.

Os alimentos podem ter os dois tipos de microrganismos.

Principais Processos de Deterioração de Alimentos

Ranço: Alimentos Ricos em Gordura

Microrganismos lipolíticos, principalmente bactérias.

Quebra das gorduras em ácidos graxos e glicerol.

Putrefação: Alimentos Ricos em Proteínas (Carnes)

Bactérias proteolíticas produzem putrescina e cadaverina.

Azedamento (Fermentação) e Coagulação: Leite

Bactérias do ácido lático.

Lactose é convertida em ácido lático + outros ácidos.

Microrganismos Deterioradores e Patogênicos

Para sobreviverem e se multiplicarem, precisam ter condições ideais para multiplicação.

Os principais fatores são:

• Água
• Nutrientes

Porém, também existem outros fatores como:

• Tempo
• Temperatura adequada
• Presença ou ausência de oxigênio
• Atividade de água (Aw)
• Acidez etc.

Cada bactéria reage de um jeito.

Composição Microbiana dos Alimentos

Frutos:

• Leveduras (casca)
• Baixa incidência de bactérias (pH 2,3-5,0)

Carnes:

• Corte e manuseio - bactérias proteolíticas, lipolíticas, fungos e ocasionalmente patógenos

Leite:

• Microbiota característica do ambiente
• Bactérias ácido láticas, leveduras, coliformes, pseudomonas

Bactérias: Como se Reproduzem

Quando as bactérias encontram um ambiente propício, elas se multiplicam de modo que uma única bactéria, em cerca de 20 minutos, origina duas novas bactérias e, ao final de 4 horas, gera outras 4.096.

Fatores que Interferem no Crescimento Microbiano

Fatores Físicos

• Temperatura
• pH
• Pressão osmótica

Fatores Químicos

• Carbono, nitrogênio, enxofre, fósforo e oxigênio
• Elementos traços
• Fatores de crescimento

Temperatura

A maioria das bactérias cresce em uma faixa limitada de temperatura, sendo de 30°C de diferença entre a temperatura máxima e a mínima de crescimento.

Cada espécie bacteriana cresce a uma determinada faixa ideal de temperatura.

Classificação dos Microrganismos quanto à Faixa de Temperatura Preferida:

• Psicrófilos: crescem em baixas temperaturas.
• Mesófilos: crescem em temperaturas moderadas.
• Termófilos: crescem em altas temperaturas.

Psicrófilos: podem crescer a 0°C, mas têm uma temperatura ótima de crescimento de cerca de 15°C.

Psicrotróficos: podem crescer a 0°C, mas têm temperaturas ótimas de crescimento mais elevadas, geralmente de 20 a 30°C.

Mesófilos: temperatura ótima de crescimento de 25 a 40°C.

• Temperatura do corpo de animais.
• Temperatura ótima de bactérias patogênicas: 37°C.

Termófilos: temperatura ótima de crescimento de 50 a 60°C.

• Hipertermófilos ou termófilos extremos.

Controle: adoção de temperaturas que destruam os microrganismos ou inibam seu crescimento.

pH

Indica a acidez ou alcalinidade de uma solução.

As bactérias necessitam de pH adequado para crescimento.

A maioria cresce em faixas de pH perto da neutralidade (entre 6,5 e 7,5).

Poucas crescem em pH ácido (abaixo de 4).

A acidez é usada na conservação dos alimentos.

Bactérias acidófilas: resistentes à acidez.

A alcalinidade inibe o crescimento microbiano, mas não é utilizada para preservar os alimentos.

Fungos e leveduras crescem em uma faixa maior de pH que as bactérias.

Como Fazemos o Controle Microbiano com o Uso de pH?

Modificando ou alcalinizando o meio.

Pressão Osmótica

Os microrganismos obtêm a maioria dos seus nutrientes da água presente no meio (requerem água para crescimento).

Removem a água necessária do meio para a célula.

1. Quando um microrganismo está em uma solução com concentração de solutos mais elevada que dentro da célula (ambiente hipertônico),
2. a água de dentro da célula atravessa a membrana celular para o meio com a concentração mais elevada de solutos.
3. Essa perda osmótica de água causa plasmólise (encolhimento do citoplasma celular).

Exemplo de Alimentos Conservados por Pressão Osmótica:

Açúcar e sal.

Removem a água da célula microbiana para o meio e impedem seu crescimento.

Microrganismos Halófilos

Halófilos extremos: adaptados a concentrações elevadas de sais.

Halófilos obrigatórios: requerem a presença de sais.

Halófilos facultativos: não requerem concentrações elevadas de sal, mas são capazes de crescer em concentrações de até 2% de sal.

Oxigênio

Elemento necessário à vida / gás venenoso?

Classificação dos Microrganismos quanto à Necessidade de Oxigênio:

• Aeróbicos obrigatórios: somente crescimento aeróbico.
• Anaeróbicos facultativos: crescimento aeróbico e anaeróbico (crescimento maior na presença de oxigênio).
• Anaeróbicos obrigatórios: crescimento somente anaeróbico (não há crescimento na presença de oxigênio).
• Anaeróbicos aerotolerantes: crescimento somente anaeróbico, mas continua na presença de oxigênio.
• Microaerófilos: crescimento somente anaeróbico, oxigênio requerido em baixa concentração.

Aeróbios

Aeróbios = produzem a enzima superóxido-dismutase (SOD) = neutraliza esses radicais superóxidos = converte o radical superóxido em oxigênio molecular (O₂) e peróxido de hidrogênio (H₂O₂).

Oxigênio, Gás Letal

Peróxido de hidrogênio (princípio ativo de agentes antimicrobianos) = produzido durante a respiração aeróbica = tóxico aos microrganismos.

Aeróbios = desenvolvem enzima para sua neutralização. Catalase = converte o peróxido de hidrogênio em água e oxigênio.