5.controle microbiano em alimentos_atual

Controle Microbiano em

Alimentos: Mtodos Fsicos e

Qumicos de Preservao

Leila Larisa Medeiros Marques

"O professor medocre conta.. O bom professor explica..

O professor superior demonstra.. O grande professor

inspira.." (W. Adams)

Introduo Esterilizao: a destruio de todas as formas de vida

microbiana, incluindo endosporos;

Esterilizao comercial: Condio atingida por aplicaode calor suficiente, isolado ou em combinao com outrostratamentos apropriados, para tornar o alimento isento demicrorganismos capazes de se reproduzir sob condiesnormais, no refrigeradas, de estocagem e distribuio doproduto.

- o tratamento de calor suficiente para matar osendosporos do Clostridium botulinum nos alimentosenlatados;

Desinfeco: a destruio dos patgenos vegetativos.

Conservao de alimentos

Conjunto de normas ou processos que

prolongam a durabilidade do produto,

mantendo as suas caractersticas

organolpticas.

Objetivos

Inibir ou retardar o desenvolvimento

microbiano e enzimtico;

Destruir os MO e os enzimas do prprio

alimento

TIPOS DE CONTROLE DE POPULAO

MICROBIANA EM ALIMENTOS

Uso de mtodos mecnicos para a remoodos microrganismos presentes;

Uso de atmosfera modificada; Uso de temperaturas elevadas; Uso de baixas temperaturas; Atravs da desidratao; Uso de conservadores qumicos; Alteraes na presso osmtica; Atravs da irradiao do alimento; Atravs da destruio mecnica dos MO; Uso de dois ou mais mtodos combinados.

Condies

desfavorveis

aos MO

PRINCPIOS ENVOLVIDOS NA

CONSERVAO DE ALIMENTOS

1. Preveno ou retardamento da decomposio

microbiana (pelos processos anteriormente citados)

2. Preveno ou retardamento da

autodecomposio do alimento

atravs de destruio ou inativao

de enzimas

3. Preveno de injrias provocadas por insetos, outros

animais, causas mecnicas, etc.

Objetivo do tratamento tecnolgico visando a

conservao de alimentos

Objetivo Agente de conservao Modo de execuo/exemploInibio parcial ou completa do crescimento microbiano

Reduo da temperatura Refrigerao/ Congelamento

Aw reduzida/aumento da osmolaridade

Desidratao e liofilizao, cura e salga, conservao com adio de acares; adio de outros solutos

Diminuio do O2 Embalagens a vcuo ou sob Nitrognio

Aumento [ CO2 ] Embalagem em atmosfera modificada

Acidificao/uso de culturas Adio de cidos/fermentao/MOAumento [ etanol ] Fermentao alcolica

Uso de conservantes Sulfito, nitrito, propionato, sorbato, bacteriocinas

Processos tecnolgicos de conservao de alimentos

Objetivo Agente de conservao

Modo de execuo/exemplo

Inativao de MO

Calor Pasteurizao/ EsterilizaoRadiao ionizante Radurizao, radicidao, radapertizao

Agentes qumicos Tratamento de ingredientes: xido de etileno;Tratamento de materiais de embalagens: perxido de hidrognio e/ou calor

Enzimas Adio de lisozimaRestrio do acesso de MO aos alimentos

Embalagem Uso de embalagens: latas, vidros e plsticos flexveis e semi-rgidos

Processamento assptico

Processamento assptico e uso de embalagem assptica

Processos tecnolgicos de conservao de alimentos

Fonte: FRANCO & LANDGRAF (2008) apud GOULD. Ecosystem approaches to food preservation. J. Appl.

Bacteriol. Symp, Suppl. 73:58S, 1992.

1. Controle dos MO por remoo A) Lavagem;

B) Sedimentao (gua) ou Centrifugao (leite);

C) Filtrao

(sucos, gua,

vinhos, cervejas).

A)

A)

C)

2. Controle dos MO por manuteno em

condies desfavorveis- altas temperaturas

Temperaturas elevadas causam a desnaturaode protenas e a inativao de enzimasnecessrias ao metabolismo microbiano;

O tratamento trmico necessrio para destruiros MO ou seus esporos varia com o tipo de MO,a forma com que ele se encontra e o ambientedurante o tratamento;

Exemplos: pasteurizao e esterilizao.

Altas temperaturas

Pode ter duas finalidades: destruio de todos os MO patognicos (leite)ou reduo do nmero de MO deteriorantes (vinagre, sucos);

Pasteurizao lenta: tambm conhecida como LTLT (Low TemperatureShort Time, ou seja, temperatura baixa tempo longo) a temperaturachega a 63C por um tempo de 30 minutos;

Pasteurizao rpida: este processo recebe tambm o nome de HTST(High Temperature and Short Time, ou seja, alta temperatura e curtotempo) a temperatura chega a 72C por um tempo de 15 segundos.

Pasteurizao muito rpida (esterilizao): recebe tambm o nome deUHT (Ultra High Temperatura ou temperatura ultra-elevada), onde atemperatura varia de 130C a 150C, por um perodo de trs a cincosegundos.

EXEMPLO:EFICINCIA: 99,5%LEITE 1: 1000 bact./mL sobrevivem 5 bact./mLLEITE 2: 1.000.000 bact/mL sobrevivem 5.000 bact/mL

Esterilizao comercial de vidros

de palmito

Destruio de todas as clulas viveis, inclusive os esporos.Em alimentos, utiliza-se o termo esterilizao comercial ,visa a eliminao de esporos de C. botulinum.

Fatores que afetam a

termorresistncia dos MO gua. A resistncia trmica dos MO aumenta com a diminuio

da umidade. Gordura. A presena de gordura aumenta a resistncia trmica de

alguns MO.

Sais e carboidratos: alguns sais e acares aumentam a resistnciatrmica pela diminuio da Aa.

Fatores que afetam a

termorresistncia dos MO pH: clulas vegetativas e esporos so mais termorresistentes em

substratos com pH neutro ou prximo da neutralidade.

Protenas e outras substncias: presena de protenas apresenta umefeito protetor sobre os microrganismos. Alimentos com alto teorprotico necessitam tratamento trmico mais rigoroso.

Nmero de microrganismos: quanto maior o nmero de MO,maior a quantidade de calor necessria para a destruio.

Fase de crescimento: clulas na fase estacionria tendem a sermais termoresistentes do que as clulas na fase log.

Destruio trmica de MO

Valor D (ou razo letal):Corresponde ao TEMPO em minutos, em uma determinada temperatura, necessrio para reduo de 90% do nmero de clulas ou esporos. So os minutos necessrios para que a curva de sobreviventes atravesse um ciclo logartmico;

Reflete a resistncia de um MO a uma temperatura especfica.

N2: Nmero final de MO N1: Nmero inicial de MO D: tempo para uma reduo decimal t1: Tempo inicial t2: tempo final

Destruio trmica de MO Valor Z: corresponde ao intervalo de TEMPERATURA necessrio

para que a curva da destruio trmica atravesse um ciclologartmico;

Fornece informao sobre a resistncia de um MO a diferentestemperaturas de destruio.

D2: tempo de destruio trmica na temperatura 2D1: tempo de destruio trmica na temperatura 1z: intervalo de temperatura para uma reduo decimalT1: Temperatura inicialT2: temperatura final

Destruio trmica de MO-

exemplo:

Destruio trmica de MO Valor F. Tempo em minutos, a uma determinada temperatura,

necessrio para a destruio de esporos ou clulas vegetativas (emgeral, tempo do processo trmico)

F0= representa a medida da capacidade de um processo trmico dereduzir o nmero de esporos ou clulas vegetativas de um MO porembalagem.Dr= tempo necessrio, a um temperatura de referncia, para destruir90% dos esporos ou clulas vegetativas de um MO.a= nmero de clulas da populao inicial.b= nmero de celulas da populao final.

F0=Dr (log a-log b)


condies desfavorveis- Secagem ou

desidratao

Baseia-se no fato de que tanto MO como enzimas precisam degua para sua atividade;

Diminuio o contedo de gua at o ponto em que ocorra ainibio dos microrganismos deteriorantes e patognicos;

Classificao: Alimentos secos, desidratados ou com baixa umidade = LMF (Low

Moisture Foods), pois apresentam umidade inferior a 25%, e aAa< 0,6 (alimentos secos e liofilizados);

Alimentos com Aa entre 0,6 e 0,85 =IMF (Intermediate MoistureFoods).

Pr-tratamentos para o processo de secagem

Operaes de lavagem, limpeza, retirada da casca, pele, entre outras, dependendo do tipo de alimento.

Os alimentos que sero desidratados devem ser de boa qualidade; Pr-tratamento de frutas com carbonato de sdio (NaCO3) ou SO2;

Objetivos do branqueamento no processamento de vegetais: Inativao de enzimas que possam causar alteraes durante o

armazenamento do alimento desidratado; Fixao da cor de certos vegetais; Reduo do nmero de microrganismos (99%); Facilita a embalagem de produtos folhosos.

SISTEMAS DE SECAGEM Natural: exposio do produto ao sol e vento (uvas, coco, peixes e

carnes); Controlada: empregada para reduzir o contedo de umidade a

nveis aceitveis para armazenamento.

Existem vrios sistemas de secagem, e a escolha depende das qualidades a serem mantidas, da

sensibilidade do alimento injria trmica, bem como das caractersticas de re-hidratao e os

custos do processo.

Sistemas de desidratao:Ar quente, para alimentos lquidos e semilquidos;Spray-drying para lquidos e semilquidos;Secagem a vcuo para sucos;Liofilizao.

EFEITOS DA DESIDRATAO

SOBRE OS MO Apesar do processo no ser letal, durante a desidratao

alguns MO so destrudos;

Bactrias deteriorantes e causadores de doenas deorigem alimentar, por necessitarem de Aa > 0,9,dificilmente deterioram alimentos desidratados;

Os fungos e leveduras osmoflicas causam a maiorparte da deteriorao de produtos desidratados, emborao limite seja de Aa = 0,6, sendo raramente encontradoMO sobreviventes abaixo desta faixa.

Estabilidade dos alimentos desidratados

durante o armazenamentoCuidar com a Umidade relativa!

Alteraes de natureza qumica: rancificao oxidativa, escurecimento no- enzimtico ou reao de Maillard, ou sabor amargo (frutas e vegetais), perda de vitamina C, alterao de cor;

Para minimizar o problema: Controlar a UR to baixo quanto possvel; Reduzir ao mximo o contedo de acares redutores; Adio de substncias para proteger a vitamina C e retardando a

reao de escurecimento.


condies desfavorveis- por baixas

temperaturas

O parmetro temperatura um dos fatores extrnsecos mais importantes na atividade

bioqumica dos MO. Quanto menor a temperatura, menor ser a atividade

microbiana.

REFRIGERAO

Temperaturas encontrada nos refrigeradores: entre 2 a8 oC;

MO de interesse so os psicrotrfilos =alguns MOcausadores de doenas alimentares so capazes de sedesenvolver e produzir toxinas (C. botulinum, Yersiniaenterocolitica, Listeria monocytogenes).

Outros mtodos de conservao so empregados emconjunto com a refrigerao (embalagens a vcuo,salga, defumao).

CONGELAMENTO

Os alimentos so congelados para aumentar avida de prateleira;

As temperaturas utilizadas (-18oC ou menos)so baixas o suficiente para reduzir ou parar adeteriorao causada pelos MO;

O congelamento um dos melhores mtodospara se manter a cor, o aroma e a aparncia demuitos alimentos.

PREPARO DOS ALIMENTOS PARA O

CONGELAMENTO

Os alimentos no devem apresentar sinais dedeteriorao, devem ser selecionados, lavados,branqueados e embalados antes do congelamento;

Congelamento rpido: a temperatura diminuda para-20oC em 30, fazendo a imerso direta ou contatoindireto do alimento com a substncia refrigerante;

Congelamento lento: a temperatura desejada atingidaentre 3 a 72 h (congelador domstico).

VANTAGENS DO CONGELAMENTO

RPIDO

No congelamento rpido os cristais de geloformados so pequenos;

A adaptao a baixas temperaturas no ocorreno congelamento rpido;

No congelamento rpido acontece choque-trmico;

No congelamento rpido, os MO socongelados no interior dos cristais de gelo;

O congelamento rpido fornece um produtofinal de melhor qualidade.

EFEITOS DO CONGELAMENTO SOBRE OS

MO

Conforme o MO, verifica-se morte imediata durante ocongelamento;

A proporo de clulas sobreviventes, imediatamente aps ocongelamento , independente da velocidade de congelamento;

As clulas, ainda viveis, imediatamente aps o congelamento,morrem gradualmente quando armazenadas congeladas;

Esse declnio numrico relativamente rpido, principalmente aoredor de -20oC.

Obs.: esporos e toxinas bacterianas no soafetados por baixas temperaturas.

VANTAGENS E DESVANTAGENS DO

CONGELAMENTO

VANTAGENS: No adiciona nem remove compostos presentes no alimento; No adiciona sabor ou aroma nem altera o natural; No diminui a digestibilidade nem causa perda significativa do

valor nutritivo.

DESVANTAGENS: Os MO no so destrudos totalmente; Esporos e toxinas so resistentes a este processo; Alimentos congelados embalados de maneira inadequada

desidratam rapidamente causando deteriorao no aroma e naaparncia do alimento.

TIPOS DE CONTROLE DE POPULAO

MICROBIANA EM ALIMENTOS

Uso de mtodos mecnicos para a remoodos microrganismos presentes;

Uso de atmosfera modificada; Uso de temperaturas elevadas; Uso de baixas temperaturas; Atravs da desidratao; Uso de conservadores qumicos; Alteraes na presso osmtica; Atravs da irradiao do alimento; Atravs da destruio mecnica dos MO; Uso de dois ou mais mtodos combinados.

Condies

desfavorveis

aos MO

CONTROLE MICROBIANO PELO USO DE

AGENTES QUMICOS

qualquer substncia adicionada a umalimento para prevenir ou retardar adeteriorao qumica e biolgica;

No esto includos : sais comuns, acares,vinagres e condimentos;

O nmero de compostos qumicos empregados relativamente pequeno, pois sero ingeridoscom o alimento.

Caractersticas de um

conservante qumico ideal

No deve ser txico nas concentraesempregadas (dose diria aceitvelestabelecido pelo Codex);

No pode ser carcinognico; Deve ser de baixo custo; No produzir caractersticas

organolpticas indesejveis.

Eficincia depende de fatores

Tipo e concentrao em que ser utilizado; Temperatura e o tempo de armazenamento do

alimento; Caractersticas intrnsecas do alimento (pH, Aa,

composio qumica) Tipos de MO contaminantes; Quantidade inicial de MO.

Modo de ao dos agentes

antimicrobianos

Eles podem reagir com a membrana celularaumentando a sua permeabilidade, causandoperdas dos constituintes celulares emoleculares de pequeno peso molecular, comoaa, purinas, pirimidina, acares e ctions;

Podem tambm, inativar as enzimas essenciais;

Podem ainda destruir o material gentico.

Conservadores permitidos pela

legislao brasileira1. cidos lipoflicos e derivados: cido benzico e benzoatos de Na, K e Ca; cido srbico e sorbatos de Na, K e Ca; cido propinico e seus sais de Na, K e Ca; steres do cido p-hidrxido benzico.

2. Nitratos e nitritos;3. Dixido de enxofre e derivados;4. Nisina;5. Natamicina.

Conservadores: cidos lipoflicos e derivados

OUTROS COMPOSTOS USADOS COMO

CONSERVADORES DE ALIMENTOS

CONTROLE MICROBIANO: DEFUMAO

Produz substncias comatividade antimicrobiana:compostos fenlicos, aldedofrmico e cidos alifticos;

Destruio trmica dos MO edesidratao;

Inibe G- e cocos Micrococcuse Staphylococcus;

BAL apresentam maiorresistncia;

No elimina esporos.

CONSERVAO DE ALIMENTOS

PELO USO DE RADIAO

Emisso e propagao da energia ou partculasatravs do espao ou da matria;

Para a conservao de alimentos = radiaescom comprimento de onda curto = maisnocivos aos MO;

Irradiao: processo de aplicao de energiaradiante a um alimento.

CONSERVAO DE ALIMENTOS PELO USO DE

RADIAO- espectro eletromagntico


RADIAO- RADIAO ULTRA VIOLETA

Poderoso bactericida, destri a clula bacteriana devidoa mutaes letais no DNA, com formao de dmeros detimina;

Possui baixo poder de penetrao;

Seu uso na conservao de alimentos limitado:superfcie de alimentos, esterilizao do ar e superfciesde pes, esterilizao de sacos plsticos permeveis;destruio de Bacillus stearothermophilus em acar;reduo da contaminao superficial de carnesmantidas em cmaras de refrigerao.


RADIAO- Raios

So radiaes emitidas pelo ncleoexcitado de elementos radioativos(60CO, 137Cs);

Apresentam excelente poder depenetrao.


RADIAO- Raios

EFEITO DA RADIAO SOBRE O

ALIMENTO

Quando o alimento irradiado, a guapresente no alimento sofre radilise,segundo a reao:

3 H2O H + OH + H2 + H2O2

So formados radicais livres altamentereativos, que podem reagir com outrasmolculas no meio.

Concluso

Nenhum mtodo de conservao reverte adeteriorao microbiana do alimento;

Portanto, faz-se necessria a adoo de boasprticas de manuseio de alimentos em todas asetapas de um processo: antes, durante e aps,visando garantir a eficcia do tratamento;

Cabe lembrar que somente alimentos saudveis,portanto em boas condies para o consumo,devem ser submetidos a um processo deconservao.

Referncias bibliogrficas

FRANCO, B. D. G. M.; LANDGRAF, M. Microbiologia dos alimentos. So Paulo:Atheneu, 2008. Captulo 8. Observao: legislao brasileira desatualizada.

MASSAGUER, P. R. Microbiologia dos processos alimentares. So Paulo: Varela,2005. captulo II e III.

JAY, J. M. Microbiologia de alimentos. 6 ed. Porto Alegre: Artmed, 2005.

ROSA, C. M. Bacteriocinas de bactrias lcticas. Revista Cientfica. V. 1, p. 9-15. Disponvel em:http://portal.uninove.br/marketing/cope/pdfs_revistas/conscientiae_saude/csaude_v1/cnsv1_claudiamoreno_bernadete.pdf.

BRUSTOLIN, J. C. Uso de natamicina no controle do desenvolvimento defungos em salame tipo italiano. 2009. Dissertao de mestrado. Disponvel emhttp://cascavel.cpd.ufsm.br/tede/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2597

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