ALTERAÇÕES QUÍMICAS E DETERIORAÇÃO DOS ALIMENTOS CAUSADA POR
-
Upload
theodorathays -
Category
Documents
-
view
14.615 -
download
2
Transcript of ALTERAÇÕES QUÍMICAS E DETERIORAÇÃO DOS ALIMENTOS CAUSADA POR
18/10/2010
1
ALTERAÇÕES QUÍMICAS E DETERIORAÇÃO DOS ALIMENTOS
CAUSADA POR MICROORGANISMOS
Microbiologia e Higiene dos Alimentos-Nutrição
Theodora Thays Arruda Cavalcante
ALIMENTOS COMO MEIO DE CRESCIMENTO PARA MICRORGANISMOS - Deterioração - Disseminação de infecções - Intoxicações - Produção de alimentos - Conservação de alimentos
Introdução
18/10/2010
2
Derivados de tecidos vegetais e animais - Microbiota própria - Adquirida pelo manuseio
Composição microbiana dos alimentos
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:
- QUALIDADE DO ALIMENTO - RISCO DE DETERIORAÇÃO
18/10/2010
3
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, 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
18/10/2010
4
• A deterioração inclui mudanças:
• Na qualidade organoléptica.
• No valor nutricional.
• No apelo estético.
• Na cor.
• Na textura.
• Na qualidade.
Microorganismos e a deterioração dos alimentos
• Fatores envolvidos na deterioração:
• Físicos: luz, temperatura, pressão osmótica, pressão hidrostática.
• Químicos: pH, O2 .
• Biológicos: insetos, microorganismos, roedores.
Microorganismos e a deterioração dos Alimentos
18/10/2010
5
• O que causa a deterioração:
• Microorganismos.
• A ação das enzimas contidas nos alimentos.
• A infestação por insetos, parasitas e roedores.
• Temperaturas inapropriadas para a conservação.
Microorganismos e a deterioração dos Alimentos
• O que causa a deterioração:
• Ganho ou perda de umidade.
• Reação com o O2.
• Luz.
• Estresse físico ou abuso.
• Tempo.
Microorganismos e a deterioração dos Alimentos
18/10/2010
6
Degradação de componentes químicos dos alimentos
• Obtenção de energia para seu metabolismo.
• Monossacarídeos: Via glicolítica-Ác. Pirúvico.
• Metabolismo oxidativo
• Metabolismo fermentativo
CARBOIDRATOS
Degradação de componentes químicos dos alimentos
Fermentação lática: ácido lático Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus, Lactococcus, Enterococcus, Carnobacterium, Vagococcus
Fermentação alcoólica: etanol Leveduras e bactérias do gênero Zymomonas
Fermentação ácida mista ou fórmica: ácido lático, acético, succínico e fórmico Enterobacteriaceae
Fermentação butanodióica: butanodiol Serratia, Enterobacter e Bacillus
Fermentação butírica: ácido butírico Clostridium
Fermentação Propiônica: ácido propiônico Clostridium
18/10/2010
7
Degradação de componentes químicos dos alimentos
• Polissacarídeos: poucos microorganismos são capazes de hidrolisá-los (Amido, celulose, pectina)
• Microorganismos pectinolíticos: “podridão mole” (Erwinia spp)
CARBOIDRATOS
Degradação de componentes químicos dos alimentos
• São degradadas por proteinases e peptidases.
• Microorganismos aproveitam peptídeos e aminoácidos.
• Secreção de proteínas extracelulares (Clostridium, Bacillius e Pseudomonas).
• Gelatinases e colagenases: degradação de produtos cárneos.
• Putrefação (biodeterioração protéica): alterações na textura e aroma.
• Degradação dos aminoácidos-elevação no pH do meio.
PROTEÍNAS
18/10/2010
8
Degradação de componentes químicos dos alimentos
• Principais lipídeos presentes nos alimentos: triglicerídeos.
• Óleos puros e gorduras não são atacados por microorganismos-ausência de água.
• Deterioração da gordura-rancificação.
• Produção de lipases: Pseudomonas fragi, P. fluoresecens, fungos (Penicillium roqueforti, Rhizopus oligosporus, Thaminidium elegans, Candida lipolytica e C. fresenii).
LIPÍDEOS
Degradação de componentes químicos dos alimentos
• ALTERAÇÕES NA VISCOSIDADE: Polimerização de dissacarídeos formando polissacarídeos (Leuconostoc mesenteroides, B. subtilis, E. coli); limosidade superficial.
• ALTERAÇÕES NA COLORAÇÃO: Pigmentos-lipossolúveis e hidrossolúveis; Pseudomonas, Serratia, Flavobacterium.
• ALTERAÇÕES DEVIDAS AO CRESCIMENTO DE BOLORES E LEVEDURAS: Penicillium, Clodosporium, Aspergillus.
OUTRAS DETERIORAÇÕES
18/10/2010
9
DETERIORAÇÃO MICROBIANA DE ALIMENTOS
DETERIORAÇÃO DE LEITE E DERIVADOS
• Excelente meio de cultura: fatores intrínsecos.
• Rápida inativação das substâncias inibitórias.
• Contaminação: ordenha, manipulação, transporte, processamento, armazenamento.
• Defeitos microbiológicos:
• Sabores e odores estranhos
• Alterações na cor
• Rancidez
• Alterações na viscosidade
• Produção de gás
18/10/2010
10
DETERIORAÇÃO DE LEITE E DERIVADOS
• Sabores e odores estranhos: • Decorrente da multiplicação de microorganismos reistentes ao
processo de pasteurizsação ou contaminação pós processamento térmico.
• Sabor e odor ácido: fermentação lática e butírica.
• Sabor amargo: peptídeos derivados de proteólise.
• Sabor e aroma de ranço: oxidação ou hidrólise da gordura.
• Aroma de caramelo ou queimado: Lactobacillus lactis.
• Odor de estábulo: Enterobacter.
• Odor de batata: Pseudomonas mucidolens
• Odor de peixe: Aeromonas hydrophila
DETERIORAÇÃO DE LEITE E DERIVADOS
• Alterações na cor: • Relacionada com características físicas e composição química.
• Reações químicas antes do processamento ou microorganismos produtores de pigmentos.
• Azul: Pseudomonas syncyanea.
• Amarela: Flavobacterium, Pseudomonas syncyanea.
• Vermelha: Serratia marcescens, Micrococcus reseus, algumas leveduras.
18/10/2010
11
DETERIORAÇÃO DE LEITE E DERIVADOS
• Rancidez: • Hidrólise de gorduras por enzimas bacterianas lipolíticas.
• Odor e sabor característicos.
• Bactérias responsáveis:
• Pseudomonas
• Alcaligenes
• Bacillus
• Proteus
• Clostridium
• Bolores e leveduras
DETERIORAÇÃO DE LEITE E DERIVADOS
• Alterações na Viscosidade: • Ocorrem no leite, soro ou creme de leite.
• Produção intensa de material capsular bacteriano em baixas temperaturas.
• Ocorrência na superfície do leite (Alcaligenes viscolatis).
• Ocorrência na dispersa por todo o interior do líquido (Enterobacter spp, Klebisiella oxytoca, Lactococcus lactis, Lactobacillus spp)
18/10/2010
12
DETERIORAÇÃO DE LEITE E DERIVADOS
• Produção de Gás: • Acompanhado pela acidificação do produto.
• Coliformes, Clostridium spp, algumas espécies do gênero Bacillus.
• Produção de CO2 e H2.
• Leite líquido-espuma na superfície.
DETERIORAÇÃO DE CARNES E DERIVADOS
• Quantidade e qualidade dos microorganismos que se desenvolverão dependerão das condições do abate.
• Composição química-excelente meio de cultura.
• Alta atividade de água
• Rico em substâncias nitrogenadas, minerais e fatores de crescimento
• pH favorável para maioria dos microorganismos
• Tipos de deterioração (temperatura e atmosfera).
18/10/2010
13
DETERIORAÇÃO DE CARNES E DERIVADOS
• Alterações em condições de aerobiose: • Alteração na cor dos pigmentos da carne (Hemepigmentos)
• Hemoglobina e mioglobina (porção heme-determinação da cor da carne)
• Verde marrom e cinza
• Carne vermelha processada-esverdeamento H2O2 (Lactobacillus viridescens, Leuconostoc, Enterococcus faecium e E. faecalias) e H2S (Carne vermelha fresca-sulfomioglobina. Pseudomonas mephitica, Lactobacillus sake)
• Limosidade superficial
• Temperatura de armazenamento e quantidade de água disponível
• Pseudomonas e Alcaligenes- alta atividade de água em temperatura de refrigeração.
• Salsichas e linguiças- micrococcus e leveduras
• Bolores-alimentos com menor atividade de água
DETERIORAÇÃO DE CARNES E DERIVADOS
• Alterações em condições de aerobiose: • Fosforescência
• Alterações na cor-bactérias, bolores e leveduras
• Odores e sabores estranhos-perceptíveis antes de outros sinais
• Rancificação
• Lipólise e oxidação
• A maioria de origem não microbiana
• Gram-negativos , Pseudomonas, leveduras e bolores
18/10/2010
14
DETERIORAÇÃO DE CARNES E DERIVADOS
• Alterações em condições de anaerobiose: • Aeróbias facultativas e anaeróbias que crescem no interior da carne
• Acidificação-proteólise.
• Putrefação-decomposição anaeróbia de proteínas comprodução de substâncias com odores desagradáveis (Clostridium).
• Odores ou sabores estranhos.
DETERIORAÇÃO DE FRANGOS
• Crescimento bacteriano na superfície.
• Alterações no odor ocorrem lentamente abaixo de 10°C (Pseudomonas-limosidade e leveduras); acima de 10°C (Alcaligenes e Flavobacterium spp).
18/10/2010
15
DETERIORAÇÃO DE FRUTOS DO MAR
• Susceptibilidade: quantidade de água livre, composição química, teor de gordura facilmente hidrolisável e pH próximo da neutralidade.
• Contaminação influenciada pela microbiota do peixe ou fruto do mar (Pseudomona, Moraxella, Shewanella, Flavobacterium, Micrococcus)
18/10/2010
16
DETERIORAÇÃO DE OVOS
• A maioria dos ovos é livre de microorganismo na parte externa.
• Casca contaminada por matéria fecal, água de lavagem, manipulação e embalagem.
• Casca: predomínio de Gram-positivas
Gram-negativas
DETERIORAÇÃO
DETERIORAÇÃO DE OVOS
• Proliferação na gema.
• Mecanismos para impedir a invasão microbiana:
• Casca e cutícula de revestimento, membranas internas-barreira mecânica.
• Albumina
• pH alcalino (9 a 11)
• Pouca concentração de compostos nitrogenados
18/10/2010
17
DETERIORAÇÃO DE OVOS
• Alterações visíveis após contaminação microbiana-COR:
18/10/2010
18
DETERIORAÇÃO DE OVOS
• Defeitos decorrentes da contaminação fúngica:
• Cabeça de alfinete (crescimento pequeno e compacto na parte interna da casca)
• Podridão fúngica (micélio atingindo o interior do ovo)
• Penicillium, Mucor, Cladosporium
• Alterações visíveis após contaminação microbiana-ODOR:
• Ausência de odor característico (Pseudomonas fluorescens)
• Odor pouco detectável
• Odor frutado
• Odor pútrido (Pseudomonas, Acinetobacter, Alcaligenes)
DETERIORAÇÃO DE ALIMENTOS ENLATADOS E ENVASADOS
• Não deveriam sofrer deterioração microbiana- processo térmico.
• Podem ser classificados de acordo com o pH:
• Baixa acidez (pH acima de 4,5)
• Causa:
• Deterioração incipiente ou pré-processamento
• Através de falhas na costura
• Resfriamento inadequado
• Subprocessamento
•
18/10/2010
19
DETERIORAÇÃO DE ALIMENTOS ENLATADOS E ENVASADOS
• Podem ser classificados de acordo com o pH:
• Baixa acidez (pH acima de 4,5):
• Bacillus sthearothermophilos e B. coagulans; lata com extremidade plana com ou sem perda de vácuo-aparência norma, sabor ácido e líquido turvo.
• Anaeróbias termófilas-lata estufada (CO2 e H2), alimento pouco ácido com aroma butírico ou de queijo.
• Bactérias mesófila produtoras de esporos-
DETERIORAÇÃO DE ALIMENTOS ENLATADOS E ENVASADOS
• Podem ser classificados de acordo com o pH:
• Alta ácidos (pH abaixo 4,0):
• Bolores, leveduras e/ou bactérias láticas.
• Lata estufada com produção de CO2.
• Ácidos (pH acima entre 4,5 e 4,0):
• O produto apresenta alterações no pH e aroma.
• Bactérias láticas-a alata estufa e estoura e o produto fica com odor ácido.
APARÊNCIA DA LATA FECHADA-IMPORTÃNCIA PARA O DIAGNÓSTICO.
18/10/2010
20
DETERIORAÇÃO DE ALIMENTOS ENLATADOS E ENVASADOS
• APARÊNCIA DA LATA:
18/10/2010
21
DETERIORAÇÃO DE PRODUTOS DE ORIGEM VEGETAL
• Meio rico de fatores de crescimento (88% de água, 8,6% de carboidratos, 1,9% de proteínas, 0,3% de lipídeos, 1% de vitaminas e ácidos nucléicos.
• Baixa acidez e potencial de oxirredução relativamente elevado.
• Erwinia (podridão mole).
• Agentes fúngicos são mais importantes do que os bacterianos.
• Botrytis-podridão fúngica (cinza).
DETERIORAÇÃO DE SUCOS DE FRUTAS
• Alto teor de água.
• Desenvolvimento de microorganismos depende mais da temperatura de acondicionamento.
• Entre 15 e 35°C-proliferação de leveduras.
18/10/2010
22
DETERIORAÇÃO DE CEREAIS E FARINHAS
• Microbiota relacionada com o solo de cultivo, ambiente de armazenamento e processamento.
• Baixa atividade de água.
• Alto teor protéico e de carboidratos.
• Deterioração por microorganismos de gênero Bacillus e bolores.
DETERIORAÇÃO DE PRODUTOS DE PANIFICAÇÃO
• Massa do pão caseiro: “ropness”- Bacillus subtilis- aumento na viscosidade da massa.
• Bolos: grande quantidade de açúcar-baixa atividade de água-raramente sofre deterioração microbiana.
18/10/2010
23
DETERIORAÇÃO DE AÇÚCARES E DOCES
• Bacillus e Clostridium.
• Sofrem pouca deterioração após preparados.
• Condições de extrema umidade-deterioração.
DETERIORAÇÃO DE CONDIMENTOS E NOZES
• Raramente se contaminam: alto teor de gordura e baixo conteúdo aquoso.
• Ambientes com alta umidade: proliferação de bolores com produção de micotoxinas.
18/10/2010
24
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 -
Ioogurte 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
Sacch. champagnii Leveduras
Presunto e salsichas curados Porco/Gado Pediococcus cerevisiae Cocos, Gram +
Presunto curado Porco Aspergillus, Penicillium Fungos
18/10/2010
25
• Fermentação de produtos lácteos
• Iogurte – Lactococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus
• Leite fermentado – Lactobacillus acidophilus
• Manteiga – Streptococcus cremoris, Leuconostoc cremoris e Lactobacillus lactis
Microorganismos na produção de alimentos
• Fermentação de produtos lácteos
• Queijo
• Lactococcus e Lactobacillus
• Propionibacterium – queijo Suíço
• Penicillium – queijo camembert, roquefort, brie
Microorganismos na produção de alimentos
18/10/2010
26
• 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
Microorganismos na produção de alimentos
• Bebidas alcoólicas
• Cervejas: produção de 50 bilhões de litros por ano usando Saccharomyces cerevisae
• 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.)
Microorganismos na produção de alimentos
18/10/2010
27
• 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
Microorganismos na produção de alimentos
• Vegetais fermentados
• Azeitonas – Leuconostoc
• Molho de soja – Aspergillus oryzae, Pediococcus soyae,
Saccharomyces spp., Torulopsis spp., e Lactobacillus spp.
Microorganismos na produção de alimentos
18/10/2010
28
• Vegetais fermentados
• Tempeh – Rhizopus spp.
• Tofu – Mucor spp.
• Nato – Bacillus subtilis
Microorganismos na produção de alimentos