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FATORES DE CRESCIMENTO
Profª Solange Carpes
MICROBIOLOGIA
MICROBIOLOGIA
CRESCIMENTO BACTERIANO
Nos m.o. pluricelulares conduz a um aumento de tamanho ou de
massa;
Nos m.o. unicelulares como as bactérias isso acarreta um
aumento do número de indivíduos.
Dada a rapidez das divisões celulares, o crescimento de uma
população bacteriana colocada em condições favoráveis pode ser
fulminante. Algumas horas podem ser suficientes para que uma
dezena de indivíduos forme uma população colossal.
É o que explica a deterioração muito rápida de alguns gêneros
alimentícios quando permanecem à temperatura ambiente, como o
leite ou o peixe.

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Espécies bacterianas Tempo de geração
(minutos)
Clostridium perfringens 7
Vibrio parahaemolyticus 10
Escherichia coli 17
Salmonella tiphy 25
Staphylococcus aureus ±30
Lactobacillus acidophilus ±100
Tabela 1: Tempo de geração em algumas espécies
bacterianas colocadas em condições ótimas
Tempo (minutos) Número de
células
O
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
165
180
1
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1024
2048
4096
Tabela 2: Número de
indivíduos obtidos após 12
divisões celulares sucessivas
nas condições ótimas quando
o tempo de geração é de 15
minutos

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CICLO DE CRESCIMENTO MICROBIANO
1. Fase Lag ou Fase de latência: as células não estão se multiplicando
(adaptando)
2. Fase de aceleração: uma proporção crescente de células está se
multiplicando.
3. Fase exponencial (ou log): a população está duplicando (1-2-4-8-16-
32-64, etc.).
4. Fase de desaceleração: uma proporção de células não está mais se
multiplicando.
5. Fase estacionária: a taxa de crescimento é igual a da morte,
resultando em um número igual de células em um dado tempo. A
morte é causada pelo esgotamento de nutrientes, pela acumulação de
produtos finais tóxicos e/ou outras mudanças no ambiente, tais como
variação no pH. Os organismos esporulados formarão esporos devido
a condições de estresse.
6. Fase da morte: o número de células morrendo é maior do que o de
células nascendo. As células que formam esporos sobreviverão mais
tempo do que as que não os formam.
Lag
Log
Estacionaria
Morte

coqui1 coqui11; 16/03/2011
coqui2 Fase estacionária: a taxa de crescimento é igual a da morte, resultando em um número igual de células
em um dado tempo. A morte é causada pelo esgotamento de nutrientes, pela acumulação de produtos
finais tóxicos e/ou outras mudanças no ambiente, tais como variação no pH. Os organismos esporulados
formarão esporos devido a condições de estresse.
coqui11; 16/03/2011

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Por que alguns microrganismos
crescem mais rapidamente em
determinado tipo de alimento?
Por que alguns alimentos se
conservam por um longo
tempo?
Capacidade de
sobrevivência
ou multiplicação
Fatores
extrínsecos
Fatores
intrínsecos

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INTRÍNSECOS E EXTRÍNSECOS
INTRÍNSECOS E EXTRÍNSECOS
♣ Fatores intrínsecos: características próprias
do alimento (Aa, pH, Eh, nutrientes
disponíveis)
♣ Fatores extrínsecos: relacionados com o
ambiente que o alimento se encontra (T, UR,
Composição atmosférica, embalagem).
Atividade de água ou disponibilidade de água
Quando outras substâncias são adicionadas à
água, suas moléculas orientam-se na superfície
do soluto e as propriedades da solução mudam
drasticamente. A célula microbiana deve competir
com as moléculas de soluto pela água livre.
Com exceção do Staphylococcus aureus, as
bactérias são mais competidoras por água livre
do que os fungos.

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FATORES INTRÍNSECOS
Atividade de água (aw)
É a razão entre a pressão de vapor de água contida na
solução ou no alimento (P) e a pressão de vapor da água
pura (Po), `a uma mesma temperatura:
Aa = P/Po
Aa = varia 0,0 a 1,00 Aaóleo = 0
Uma solução de água pura possui aw = 1,00
A adição de solutos reduz o valor de aw para
menos de 1,00
Analisador de atividade de água

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Grupo de
Microrganismo
Valor Mínimo de Aa
Maioria das bactérias
(deterioradoras)
Maioria das Leveduras
(deterioradoras)
Maioria dos Mofos
Bactérias Halofílicas
Fungos xerofílicos
Leveduras Osmofílicas
0,91 (Excessão S.aureus)
0,88
0,80
0,75
0,65
0,60
Quadro 1: Atividade de água e os Microrganismos
Quadro 1: Atividade de água e os Microrganismos
0,60 = valor limite de Aw para multiplicação de
qualquer microrganismo
1. Aw estabelece o valor mínimo em que uma bactéria
pode crescer (o m.o. apresenta aw mínima, ótima e máxima)
2. Quando aw for mínima o crescimento bacteriano
será minímo e aumentará sempre que a aw
aumentar. Em valores muito baixos do minimo não
necessariamente morrerão, mesmo que isso
aconteça a algumas porções da população.
3. As bactérias que sobreviverem permanecem
inativas, mas infecciosas
4. Aw é um dos fatores a ser considerado em
alimentos, pois ainda ela depende de outros fatores
importantes (pH, temperatura, disponibilidade de nutrientes etre outros);
5. A aw tem sido usada como um fator de conservação
de alimentos por meio de sal (carnes e peixes) ou
açúcar (frutas geléias e conservas)

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M.O Aw mínima Faixa de
pH
Faixa de
Temperatura
(0C)
Bacillus cereus 0,93 4,3-9,3 4-52
Clostridium botulinum
tipo A
0,935 4,6-9,0 10-48
Clostridium perfringens 0,945 5,0-9,0 10-52
E. coli 0,935 4,0-9,0 7-49,4
L. monocytogenes 0,920 4,4-9,4 -0,4-45
Salmonella sp 0,940 3,7-9,5 5-46
Staphylococcus aureus 0,83 4-10 7-50
M.O Aw mínima Faixa de
pH
Faixa de
Temperatura
(0C)
Produção de toxinas 0,85 4,0-9,8 10-48
Vibrio cholerae 0,97 5-10 10-43
Saccharromyces sp 0,85 2,1-9,0 -
Aspergillus oryzae 0,77 1,6-13,0 10-43
Fusarium miniliforme 0,87 2,5- 10,6 2,5-37
Penicillium verrucosum 0,79 2,1-10,0 0-31

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Redução da atividade de água no
alimento
1) adição de soluto sal, açúcar, glicerol
2) remoção da água Desidratação e
Congelamento
Diminuição da Aw = aumento da
duração da fase lag e a diminuição do
crescimento microbiano

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Potencial Hidrogeniônico – pH
Os microrganismos apresentam valores
de pH, mínimo, ótimo e máximo para
multiplicação.
A maioria dos microrganismos crescem
melhor em pH próximo da neutralidade
(6,5 a 7,5)
Faixa de crescimento de
alguns microrganismos
Maior tolerância a valores baixos de pH
Bolores leveduras bactérias
Microrganismos patogênicos apresentam uma faixa de
pH mais estreita

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Potencial Hidrogeniônico – pH
Dependendo do pH o processo de conservação será
diferente
Exemplo: ervilha lata pH 6,5 – esterilização
Palmito acidificado – só pasteurização
Os alimentos podem ser classificados em:
A) alimentos pouco ácidos: os que possuem pH superior a
4,5. Ex: leite, carnes, pescados, alguns vegetais etc. (mais
sujeitos ao crescimento microbiano)
B) alimentos ácidos: os que possuem pH entre 4,5 a 4,0. Ex.:
algumas frutas e hortaliças (predominância do crescimento de
bolores e leveduras, poucas bactérias láticas e espécies de Bacillus)
C) alimentos muito ácidos: os que possuem pH inferior a 4,0.
Ex.: frutas cítricas, refrigerantes, maçãs, azeitonas, etc.
(crescimento de bolores e leveduras)
Potencial de Oxi-Redução (Eh)
⇒Troca de elétrons entre compostos químicos;
⇒Facilidade com que determinado substrato ganha
ou perde elétrons;
⇒Quando um substrato perde elétrons ele sofre
oxidação e quando ele ganha sofre redução;
⇒Quanto mais oxidado é um composto mais
positivo é seu Eh, e quanto mais reduzido mais
negativo.
⇒Microrganismos Aeróbios requerem Eh positivo e
os anaeróbios valores baixos de Eh. Exemplo
carnes

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Transferência de elétrons de um
composto para outro gera
diferença de potencial (mV)
• +350 a +500 Eh
Aeróbios
• menor que - 150
Eh
Anaeróbios

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Eh de alguns Alimentos
Composição Química (Nutrientes necessários para a
multiplicação)
⇒ fator complexo, difícil limitar o crescimento em função da
composição: o álcool limita o crescimento (bebidas)
⇒ Água
⇒ Fonte de Energia (carbono,açúcar, amido, aminoácido, celulose,
gordura)
⇒ Fonte de nitrogênio
⇒ Sais minerais Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, P, Zn, S, Co, Mo
⇒ Vitaminas (Gram+ não sintetizam vitaminas
Gram –, bolores e leveduras sintetizam

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Constituintes antimicrobiano
⇒Substâncias naturais presentes em alguns alimentos tem
a capacidade de retardar ou mesmo impedir a multiplicação
microbiana.
Podem ser
naturais,
produzidas pelos microrganismos
ou adicionadas aos alimentos
Naturais
Produzida
por m.o.
amora (ácido benzóico)
mostarda (alil-isotiocianato)

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Adicionadas ao alimento
(conservantes)
• ácidos
• nitratos e nitritos
• dióxido de enxofre e sulfitos
• nisina
Interação entre Microrganismo
Alguns microrganismos durante a sua
multiplicação nos alimentos produz
metabólitos que podem afetar a capacidade e
sobrevivência de outros microrganismos que
possam estar presentes.

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Competição entre microrganismos
Interações entre os microrganismos
Antagonismo
• Ex: Bactérias produzem ácido láctico
meio ácido para a maioria dos
microrganismos
Sinergismo
• Ex: leveduras degradam o ácido láctico
crescimento de outros microrganismos
FATORES EXTRÍNSECOS
Temperatura
Microrganismo Temperatura
ótima
Mesófilos
Termófilos
Psicrotróficos
Psicrófilos
25-45ºC
45-55ºC
20-25ºC
12-15ºC
Quadro 3: Classificação dos Microrganismos de acordo com a
Quadro 3: Classificação dos Microrganismos de acordo com a Tª
Tª

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Psicrotróficos:
Pseudomonas,
Alcaligenes,
Flavobacterium,
Micrococcus.
Mesófilos
A maioria das
espécies
Maior parte dos
patógenos
Termófilos
Algumas espécies
de Bacillus e
Clostridium
Temperatura ótima de crescimento
BACTÉRIAS MORREM SE AQUECIDAS POR
TEMPO SUFICIENTE
BACTÉRIAS PARAM DE CRESCER,
PORÉM NÃO MORREM
BACTÉRIAS CRESCEM
RÁPIDO

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Umidade Relativa
⇒correlação estreita entre Atividade de água
Umidade Relativa do ambiente
Quando o alimento está em equilíbrio com a atmosfera, a
umidade relativa (UR) é igual a Aa X 100.
Assim, alimentos conservados em ambiente com UR
superior à 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.
Umidade Relativa

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*Tensão de Oxigênio
Microrganismo Tensão de O2
Aeróbios
Anaeróbios
Facultativos
Microaerófilos
Presença de O2
Ausência de O2
Presença ou Ausência de O2
Pequenas quantidades de O2
Tensão de oxigênio
Tensão de oxigênio
Fatores externos que condicionam a vida
das bactérias

21
Figura: Câmara Anaeróbica
Figura: Recipiente anaeróbico

22
Figura : Fatores para evitar o crescimento
Formas de evitar a
deterioração ou toxinfecções
Prevenir a contaminação
Eliminar os microrganismos do
alimento
Evitar o crescimento dos
microrganismos

23
Interações entre os fatores intrínsecos e
extrínsecos para impedir a multiplicação
de microrganismos deterioradores e
patogênicos, melhorando a estabilidade e
a qualidade de alimento
TEORIA DOS OBSTÁCULOS
Teoria de Leistner
São fatores intrínsecos e extrínsecos que afetam a
vida e a morte dos m.o.
A ação conjunta ou de mais de dois fatores podem
potencializar ou não e até mesmo limitar o efeito
isolado dos fatores sobre os m.o.
Impede a deterioração
Veiculação de doenças
Aumenta a vida útil dos produtos
Garante a qualidade dos alimentos

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Qualidade e segurança alimentos
Combinação entre fatores intrínsecos e extrínsecos
Os obstáculos geralmente considerados na
conservação de alimentos
Temperatura elevada ou baixa
Aw (o mais baixo possível)
pH (acidificado)
Potencial redox
Conservantes(nitritos, sorbatos e sulfitos)
Atmosfera modificada
Microrganismos competitivos

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Obstáculos de Leistner
Um dos principais desafios da indústria de alimentos, é aumentar
ao máximo a vida útil dos alimentos. Neste sentido, a aplicação de
métodos para a conservação dos alimentos é determinante para a
questão. A maneira para contornar esse problema utiliza-se da
teoria de Leistner, que consiste na aplicação de varias técnicas
sinergeticamente. Isso possibilita o controle mais efetivo do
desenvolvimento dos microrganismos e consequentemente a vida
de prateleira aumenta
Exemplo:
uso de métodos combinados na preservação de polpa de goiaba com
15°Brix
- Alteração da atividade de água e o pH do produto através da
adição de sacarose (0 a 70%), ácido cítrico (0 a 3%) e sorbato de
potássio, conservando o produto por 120 dias à 25°C.

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