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Microbiologia dos
alimentos
* alimentos como meio de crescimento para microrganismos
processos de
- deterioração
- disseminação de infecções
- intoxicações
- conservação de alimentos
- produção de alimentos
1. Introdução
* Alimentos contendo
- microbiota própria
- adquirida pelo manuseio
2. Composição microbiana dos alimentos
Composição microbiana 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
Ocasionalmente patógenos: Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus
Leite:
Microbiota característica do ambiente
Bactérias como Pseudomonas, bactérias do ácido lático, leveduras,
coliformes, bactérias esporulantes
Infecções: Mastite
Outros patógenos: Mycobacterium, Brucella, Salmonella, Coxiella
Microbiota própria ou adquirida com o manuseio
Principais processos de deterioração de alimentos por microrganismos
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 e coagulação:
Leite
Bactérias do ácido lático
Lactose ácido lático + outros ácidos
Composição microbiana dos alimentos
3. Microrganismos e a deterioração de alimentos
Mudanças devidas às reações químicas decorrentes da atividade metabólica
dos microrganismos:
* O tipo de deterioração depende:
- tipo de alimento
- microrganismo envolvido
- número de microrganismos presentes
 A deterioração inclui mudanças
 Na qualidade organoléptica
 No valor nutricional
 No apelo aestético
 Na cor
 Na textura
 Na qualidade
3. Microrganismos e a deterioração de alimentos
 O que causa a deterioração
 Microrganismos
 A ação das enzimas contidas nos alimentos
 A infestação por insetos, parasitas e roedores
 Temperaturas inapropriadas para a conservação
3. Microrganismos e a deterioração de alimentos
 O que causa a deterioração
 Ganho ou perda de umidade: pressão hidrostática
 Reação com o O2
 Luz
 Estresse físico ou abuso
 Tempo
3. Microrganismos e a deterioração de alimentos
* forma mais comum de conservação
Refrigeração (4-10ºC)
inibição das reações
enzimáticas, levando à
paralização do crescimento
microbiano
** Psicrófilos
Congelamento (-20ºC)
água congelada não está
disponível para o
metabolismo; formação de
cristais de gelo que
danificam a membrana
4.1. Frio (refrigeração e congelamento)
4. Controle dos microrganismos em alimentos
4.2.1. Secagem: sol, câmaras, liofilização
* alimentos perdem água, provocando a inibição do
crescimento (metabolismo inibido)
4.2.2. Concentração: aumento da concentração de solutos
* aumento da pressão osmótica
- adição de açúcar: doces, geléias
- concentração: leite condensado, frutas secas
- adição de sal: carnes, peixes, vegetais
- defumação
4.2. Redução da atividade água
* diminuição do pH do alimento
- ácido acético: picles
- ácido lático: leite fermentado, iogurte,
chucrute
4.3. Acidificação
4.4. Conservas (enlatados)
Nicholas Appert (França, 1809)
* altas temperaturas aplicadas a alimentos em latas hermeticamente
fechadas
* se a temperatura for inadequada: problemas com microrganismos
termofílicos anaeróbios (Clostridium botulinum)
* deteriorações mais comuns em enlatados:
- azedamento: Bacillus stearothermophillus,
B. coagulans, Lactobacillus spp. (produção de ácidos)
- com gás: leveduras, lactobacilos, clostrídios, etc.
Radiação ionizante: raios gama
* sem radiação residual e sem afetar a qualidade
4.5. Radiações
4.6. Aditivos
* Microbicidas x microbiostáticos
* inorgânicos:
- H2S, NO3
-
, NO2
-
* orgânicos:
- ácido ascórbico: laticínios, sucos
- benzoato de sódio: refrigerantes
- propionato de cálcio: pães
4.7.1. Pasteurização
* 63ºC por 30 min (LTLT: low temperature long time)
* 72º por 15 s (HTST: high temperature short time)
4.7.2. Esterilização
* UHT (ultra-high temperature): 150º por 1-2 s
4.7. Calor
5. 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 +
Cocos, 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
Saccharomyces champagnii
Leveduras
Presunto e salsichas curados Porco/Gado Pediococcus cerevisiae Cocos, Gram +
Presunto curado Porco Aspergillus, Penicillium Fungos
 Fermentação de produtos lácteos
 Iogurte – Lactococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus
 Kefir (leite fementado caprino ou bovino) – Lactococcus lactis, L.
bulgaricus e leveduras
 Leite fermentado – Lactobacillus acidophilus
 Manteiga – Streptococcus cremoris, Leuconostoc cremoris e Lactobacillus
lactis
5. Microrganismos na produção de alimentos
 Fermentação de produtos lácteos
 Queijo
 Lactococcus e Lactobacillus
 Propionibacterium – queijo Suíço
 Penicillium – queijo camembert, roquefort, brie
5. Microrganismos na produção de alimentos
 Fermentação de carnes
 Embutidos – produzidos por bactérias do ácido lático, em particular
Pediococcus cerevisae
 Produção de pães
 Pães – Saccharomyces cerevisae, Clostridium spp. e bactérias
coliformes podem ser empregados
5. Microrganismos na produção de alimentos
 Bebidas alcoólicas
 Cervejas: produção de + de 100 bilhões de litros por ano usando
Saccharomyces cerevisae e outras leveduras
 Vinho: fermentação usando S. cerevisae
 Vinagre: fermentação a álcool (S. cerevisae) e em seguida a ácido acético
(Acetobacter e Gluconobacter) ou conversão direta a acetato (Clostridium
spp.)
5. Microrganismos na produção de alimentos
 Vegetais fermentados
 Chucrute – Enterobacter cloacae, Leuconostoc mesenteroides,
Lactobacillus plantarum, L. brevis
 Picles – L. plantarum, L. mesentereoides, Enterococcus faecalis,
Pediococcus cerevisae, Pseudomonas spp., Flavobacterium spp.,
Bacillus spp. e leveduras
5. Microrganismos na produção de alimentos
 Vegetais fermentados
 Azeitonas – Leuconostoc
 Molho de soja – Aspergillus oryzae, Pediococcus
soyae, Saccharomyces spp., Torulopsis spp., e
Lactobacillus spp.
 Miso – Aspergillus oryzae
5. Microrganismos na produção de alimentos
 Vegetais fermentados
 Tempeh (fermentado de soja branca) – Rhizopus spp.
 Tofu – Mucor spp.
 Nato (soja fermentada) – Bacillus subtilis
 Poi (cara) – Pseudomonas, Lactobacillus, Streptococcus,
Leuconostoc, Geotrichum candidum
5. Microrganismos na produção de alimentos
Doenças
transmitidas
por alimentos
Doenças de origem microbiana veiculadas por
alimentos
Categorias de doenças
* intoxicações
- microrganismo ausente nos tecidos
- ingestão da toxina ativa
* infecções
- microrganismo presente nos tecidos
- ingestão do alimento contaminado pelo patógeno
Intoxicações
Staphylococcus
a. Intoxicação estafilocócica
Staphylococcus aureus
Cremes, doces recheados, carne de aves e de outros animais,
pudins, saladas com maionese
Contaminação do alimento: pelo manipulador, seguida pela
multiplicação da bactéria no alimento não refrigerado
Toxinas: enterotoxinas A, B, C1, C2, C3, D e E
Intoxicações
b. Clostridium perfringens
Clostridium perfringens: bactéria anaeróbia, produtora de
endósporos, quando ingerida em doses de 108
células ou mais
Carnes, aves e peixes crús ou cozidos, principalmente quando
processados em grandes volumes
Contaminação do alimento: água e solo
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, câimbras
intestinais e diarréia, náuseas, vômitos.
Intoxicações
c. Botulismo
Clostridium botulinum: bactéria anaeróbia, produtora de
endósporos
(Botulus, do latim, salsicha)
Carnes, vegetais enlatados, peixes defumados, alimentos
embutidos
Contaminação do alimento: água e solo
Toxinas: exotoxina sensível ao calor (80 ºC/10 min).
0,000033 µg são suficientes para matar um rato,
ou 1 g mataria 30 bilhões desses animais.
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
GlicinaGlicina
AcetilcolinaAcetilcolina
Infecções
a. Salmoneloses, Febre tifóide e Febres paratíficas
Salmonella sp.:
S. thyphimurium: espécie mais comum
S. typhi: febre tifóide
Bastonestes gram negativos, facultativos
Carnes, tortas de carnes, salsichas, aves, ovos, leite e
laticínios, chocolates, produtos à base de ovos crús ou
mal conservados
Contaminação: manuseio por indivíduos portadores,
água contaminada
Sintomas: dores de cabeça, dores abdominais, calafrios,
vômito e diarréia, seguidos por febre prolongada
b. Escherichia coli
Escherichia coli enterotóxica, produtora
de enterotoxinas potentes
Linhagem mais comum: E. coli O157:H7
Bastonestes gram negativos, facultativos
Alimentos crús ou mal cozidos, particularmente carnes
moídas processadas em grande escala, água
Contaminação: carcaças dos animais abatidos
Sintomas: diarréia com sangue nas fezes
Infecções
Infecções
c. Infecção por Campilobacter
Campylobacter jejuni e C. fetus
Bastonetes Gram negativos espiralados, microaerófilos,
principais responsáveis por diarréias bacterianas em crianças
Aves, porcos, mariscos crús,
todas as carcaças de frango e peru
contêm C. jejuni
Contaminação: água, animais domésticos
Sintomas: febre alta, náuseas, câimbras
abdominais e fezes aquosas com sangue
C. fetus: aborto espontâneo em vacas e
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  • 2. * alimentos como meio de crescimento para microrganismos processos de - deterioração - disseminação de infecções - intoxicações - conservação de alimentos - produção de alimentos 1. Introdução
  • 3. * Alimentos contendo - microbiota própria - adquirida pelo manuseio 2. Composição microbiana dos alimentos
  • 4. Composição microbiana 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 Ocasionalmente patógenos: Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus Leite: Microbiota característica do ambiente Bactérias como Pseudomonas, bactérias do ácido lático, leveduras, coliformes, bactérias esporulantes Infecções: Mastite Outros patógenos: Mycobacterium, Brucella, Salmonella, Coxiella Microbiota própria ou adquirida com o manuseio
  • 5. Principais processos de deterioração de alimentos por microrganismos 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 e coagulação: Leite Bactérias do ácido lático Lactose ácido lático + outros ácidos Composição microbiana dos alimentos
  • 6. 3. Microrganismos e a deterioração de alimentos Mudanças devidas às reações químicas decorrentes da atividade metabólica dos microrganismos: * O tipo de deterioração depende: - tipo de alimento - microrganismo envolvido - número de microrganismos presentes
  • 7.  A deterioração inclui mudanças  Na qualidade organoléptica  No valor nutricional  No apelo aestético  Na cor  Na textura  Na qualidade 3. Microrganismos e a deterioração de alimentos
  • 8.  O que causa a deterioração  Microrganismos  A ação das enzimas contidas nos alimentos  A infestação por insetos, parasitas e roedores  Temperaturas inapropriadas para a conservação 3. Microrganismos e a deterioração de alimentos
  • 9.  O que causa a deterioração  Ganho ou perda de umidade: pressão hidrostática  Reação com o O2  Luz  Estresse físico ou abuso  Tempo 3. Microrganismos e a deterioração de alimentos
  • 10. * forma mais comum de conservação Refrigeração (4-10ºC) inibição das reações enzimáticas, levando à paralização do crescimento microbiano ** Psicrófilos Congelamento (-20ºC) água congelada não está disponível para o metabolismo; formação de cristais de gelo que danificam a membrana 4.1. Frio (refrigeração e congelamento) 4. Controle dos microrganismos em alimentos
  • 11. 4.2.1. Secagem: sol, câmaras, liofilização * alimentos perdem água, provocando a inibição do crescimento (metabolismo inibido) 4.2.2. Concentração: aumento da concentração de solutos * aumento da pressão osmótica - adição de açúcar: doces, geléias - concentração: leite condensado, frutas secas - adição de sal: carnes, peixes, vegetais - defumação 4.2. Redução da atividade água
  • 12. * diminuição do pH do alimento - ácido acético: picles - ácido lático: leite fermentado, iogurte, chucrute 4.3. Acidificação
  • 13. 4.4. Conservas (enlatados) Nicholas Appert (França, 1809) * altas temperaturas aplicadas a alimentos em latas hermeticamente fechadas * se a temperatura for inadequada: problemas com microrganismos termofílicos anaeróbios (Clostridium botulinum) * deteriorações mais comuns em enlatados: - azedamento: Bacillus stearothermophillus, B. coagulans, Lactobacillus spp. (produção de ácidos) - com gás: leveduras, lactobacilos, clostrídios, etc.
  • 14. Radiação ionizante: raios gama * sem radiação residual e sem afetar a qualidade 4.5. Radiações
  • 15. 4.6. Aditivos * Microbicidas x microbiostáticos * inorgânicos: - H2S, NO3 - , NO2 - * orgânicos: - ácido ascórbico: laticínios, sucos - benzoato de sódio: refrigerantes - propionato de cálcio: pães
  • 16. 4.7.1. Pasteurização * 63ºC por 30 min (LTLT: low temperature long time) * 72º por 15 s (HTST: high temperature short time) 4.7.2. Esterilização * UHT (ultra-high temperature): 150º por 1-2 s 4.7. Calor
  • 17. 5. Microrganismos na produção de alimentos
  • 18. Alimentos preparados com o uso de microrganismos Alimento Matéria prima Principal Microrganismo Grupo Picles Pepinos Lactobacillus spp. Pediococcus spp. Bacilos, Gram + Cocos, 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 Saccharomyces champagnii Leveduras Presunto e salsichas curados Porco/Gado Pediococcus cerevisiae Cocos, Gram + Presunto curado Porco Aspergillus, Penicillium Fungos
  • 19.  Fermentação de produtos lácteos  Iogurte – Lactococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus  Kefir (leite fementado caprino ou bovino) – Lactococcus lactis, L. bulgaricus e leveduras  Leite fermentado – Lactobacillus acidophilus  Manteiga – Streptococcus cremoris, Leuconostoc cremoris e Lactobacillus lactis 5. Microrganismos na produção de alimentos
  • 20.  Fermentação de produtos lácteos  Queijo  Lactococcus e Lactobacillus  Propionibacterium – queijo Suíço  Penicillium – queijo camembert, roquefort, brie 5. Microrganismos na produção de alimentos
  • 21.  Fermentação de carnes  Embutidos – produzidos por bactérias do ácido lático, em particular Pediococcus cerevisae  Produção de pães  Pães – Saccharomyces cerevisae, Clostridium spp. e bactérias coliformes podem ser empregados 5. Microrganismos na produção de alimentos
  • 22.  Bebidas alcoólicas  Cervejas: produção de + de 100 bilhões de litros por ano usando Saccharomyces cerevisae e outras leveduras  Vinho: fermentação usando S. cerevisae  Vinagre: fermentação a álcool (S. cerevisae) e em seguida a ácido acético (Acetobacter e Gluconobacter) ou conversão direta a acetato (Clostridium spp.) 5. Microrganismos na produção de alimentos
  • 23.  Vegetais fermentados  Chucrute – Enterobacter cloacae, Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus plantarum, L. brevis  Picles – L. plantarum, L. mesentereoides, Enterococcus faecalis, Pediococcus cerevisae, Pseudomonas spp., Flavobacterium spp., Bacillus spp. e leveduras 5. Microrganismos na produção de alimentos
  • 24.  Vegetais fermentados  Azeitonas – Leuconostoc  Molho de soja – Aspergillus oryzae, Pediococcus soyae, Saccharomyces spp., Torulopsis spp., e Lactobacillus spp.  Miso – Aspergillus oryzae 5. Microrganismos na produção de alimentos
  • 25.  Vegetais fermentados  Tempeh (fermentado de soja branca) – Rhizopus spp.  Tofu – Mucor spp.  Nato (soja fermentada) – Bacillus subtilis  Poi (cara) – Pseudomonas, Lactobacillus, Streptococcus, Leuconostoc, Geotrichum candidum 5. Microrganismos na produção de alimentos
  • 27. Doenças de origem microbiana veiculadas por alimentos Categorias de doenças * intoxicações - microrganismo ausente nos tecidos - ingestão da toxina ativa * infecções - microrganismo presente nos tecidos - ingestão do alimento contaminado pelo patógeno
  • 28. Intoxicações Staphylococcus a. Intoxicação estafilocócica Staphylococcus aureus Cremes, doces recheados, carne de aves e de outros animais, pudins, saladas com maionese Contaminação do alimento: pelo manipulador, seguida pela multiplicação da bactéria no alimento não refrigerado Toxinas: enterotoxinas A, B, C1, C2, C3, D e E
  • 29. Intoxicações b. Clostridium perfringens Clostridium perfringens: bactéria anaeróbia, produtora de endósporos, quando ingerida em doses de 108 células ou mais Carnes, aves e peixes crús ou cozidos, principalmente quando processados em grandes volumes Contaminação do alimento: água e solo 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, câimbras intestinais e diarréia, náuseas, vômitos.
  • 30. Intoxicações c. Botulismo Clostridium botulinum: bactéria anaeróbia, produtora de endósporos (Botulus, do latim, salsicha) Carnes, vegetais enlatados, peixes defumados, alimentos embutidos Contaminação do alimento: água e solo Toxinas: exotoxina sensível ao calor (80 ºC/10 min). 0,000033 µg são suficientes para matar um rato, ou 1 g mataria 30 bilhões desses animais. 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
  • 32. Infecções a. Salmoneloses, Febre tifóide e Febres paratíficas Salmonella sp.: S. thyphimurium: espécie mais comum S. typhi: febre tifóide Bastonestes gram negativos, facultativos Carnes, tortas de carnes, salsichas, aves, ovos, leite e laticínios, chocolates, produtos à base de ovos crús ou mal conservados Contaminação: manuseio por indivíduos portadores, água contaminada Sintomas: dores de cabeça, dores abdominais, calafrios, vômito e diarréia, seguidos por febre prolongada
  • 33. b. Escherichia coli Escherichia coli enterotóxica, produtora de enterotoxinas potentes Linhagem mais comum: E. coli O157:H7 Bastonestes gram negativos, facultativos Alimentos crús ou mal cozidos, particularmente carnes moídas processadas em grande escala, água Contaminação: carcaças dos animais abatidos Sintomas: diarréia com sangue nas fezes Infecções
  • 34. Infecções c. Infecção por Campilobacter Campylobacter jejuni e C. fetus Bastonetes Gram negativos espiralados, microaerófilos, principais responsáveis por diarréias bacterianas em crianças Aves, porcos, mariscos crús, todas as carcaças de frango e peru contêm C. jejuni Contaminação: água, animais domésticos Sintomas: febre alta, náuseas, câimbras abdominais e fezes aquosas com sangue C. fetus: aborto espontâneo em vacas e ovelhas