De que forma os fatores como pH e umidade afetam o crescimento microbiano EM alimentos

Os alimentos quando processados podem sofrer alterações indesejáveis em sua composição, e tornam-se impróprios para o consumo. Porém, os alimentos possuem diferentes classificações quanto à facilidade de deterioração.

Alimentos não perecíveis ou estáveis

Não sofrem deterioração por longos períodos de tempo se forem manuseados e armazenados corretamente.
Ex: açúcar, farinha e feijão seco.

Alimentos pouco perecíveis

Conservam-se em boas condições durante um período longo de tempo, se corretamente manuseados e armazenados.
Ex: batatas e algumas variedades de maçãs.

Alimentos perecíveis

Degradam-se rapidamente se não forem sujeitos a métodos de conservação.
Ex: carne, peixe, aves, ovos, leite e a maior parte das frutas e vegetais.

Fatores que condicionam a contaminação em alimentos

Centenas de gêneros e espécies de microrganismos provenientes do solo, da água, do ar, de utensílios, do trato intestinal do homem e animais, podem contaminar os alimentos.

O crescimento microbiano em alimentos pode resultar em alterações que, por sua vez, podem acarretar alterações sensoriais, caracterizando um processo de deterioração.

Vários fatores afetam a capacidade de sobrevivência dos microrganismos presentes em alimentos. A competição entre diferentes tipos de bactérias, leveduras e fungos geralmente determina o tipo de organismo que predomina e o tipo de alterações que o alimento vai sofrer. Se as condições forem favoráveis para todos, as bactérias têm um crescimento mais rápido do que as leveduras e estas têm um crescimento mais rápido do que os fungos.

Abaixo citamos alguns fatores que influenciam as contaminações por microrganismos:

Atividade de Água ( aw )

Os microrganismos necessitam de água para se desenvolverem. Todo alimento possui água combinada e água livre em sua composição. A água combinada é aquela que está retida juntamente com as moléculas e células do próprio alimento e a água livre, é aquela em que não é utilizada pelo alimento, mas que faz parte também de sua composição. A água livre é a responsável na maior parte dos casos de deterioração dos alimentos. Os valores de aw variam de 0 a 1.

Valor do pH

O valor do pH mede o grau de acidez de um alimento ou bebida, o que interfere no desenvolvimento dos microrganismos. Cada microrganismo tem um valor de pH de crescimento mínimo e máximo, porém a maioria dos microrganismos associados a alimentos desenvolvem-se na faixa entre 5 e 7. A classificação dos alimentos quanto o seu pH é:

• Muito ácido (pH < 4,0): picles, molho catchup, suco de abacaxi, maioneses.
• Ácidos (4,0 < pH < 4,5): extratos e molhos de tomate, sucos de laranja.
• Pouco ácido (pH > 4,0): carne, leite, queijo, manteiga.

Disponibilidade de Oxigênio

Quando um alimento ganha ou perde oxigênio, ocorre a oxidação ou a redução. Este fator é chamado de potencial de oxidorredução, ou seja, o poder oxidante ou redutor, que determina quais microrganismos poderão ou não se desenvolverem no alimento.

Com relação à disponibilidade de oxigênio e o seu grau de desenvolvimento, os microrganismos são classificados como:

• Aeróbios: microrganismos que necessitam de oxigênio para se desenvolverem.
• Anaeróbios: microrganismos que não necessitam de oxigênio para se desenvolverem.
• Facultativos: microrganismos que se desenvolvem com ou sem oxigênio.

Temperatura

A temperatura é o fator de maior importância sobre a multiplicação dos microrganismos. Os microrganismos quanto ao grau de resistência a temperatura são classificados conforme mostra o quadro abaixo:

Temperatura ótima no desenvolvimento de microrganismos

Sobre a autora: Andréa Damian é mestre em Ciência dos Alimentos, consultora de segurança alimentar e auditora de certificações ISO em indústrias de alimentos. Atualmente é Consultora na área de Food na Neoprospecta.

Muitos fatores podem influenciar o shelf life, sendo classificados, pelo IFST, em fatores intrínsecos e extrínsecos. Os fatores intrínsecos são as propriedades do produto final, e incluem:

• atividade de água (aw);
• valor de pH e acidez total; tipo de ácido;
• potencial redox ou valor redox (Eh);
• oxigênio disponível;
• nutrientes;
• microbiota natural e contagens de microrganismos sobreviventes;
• bioquímica natural da formulação do produto (enzimas, reagentes químicos);
• uso de conservantes na formulação do produto (por exemplo, sal).

Os fatores intrínsecos são influenciados por variáveis, como o tipo de matéria-prima e qualidade microbiológica, e pela formulação do produto e estrutura.

Os fatores extrínsecos são os fatores que o produto final encontra a medida que ele se move através da cadeia alimentar, incluindo:

• perfil de tempo-temperatura durante o processamento; variabilidade espacial de pressão;
• controle de temperatura durante;
• o armazenamento e distribuição;
• umidade relativa (UR) durante o processamento, armazenamento e distribuição;
• exposição à luz (UV e IV) durante o processamento, armazenamento e distribuição;
• contagem microbiana ambiental durante o processamento, armazenamento e distribuição;
• composição da atmosfera dentro das embalagens;
• tratamento térmico posterior (por exemplo, reaquecendo ou cozinhando antes do consumo);
• manuseio do consumidor.

Alterações microbiológicas

O crescimento de um microorganismo específico durante o armazenamento depende de vários fatores, sendo os mais importantes: a carga microbiana inicial no começo do armazenamento; as propriedades físico-químicas dos alimentos, como teor de umidade, pH e presença de conservantes; o método de processamento utilizado na produção dos alimentos; e o ambiente externo do alimento, como as composições de gás circundantes e a temperatura de armazenamento.

O crescimento de organismos de intoxicação alimentar, como as espécies Salmonella e Listeria monocytogenes, não é necessariamente acompanhado por alterações na aparência, odor, sabor ou textura que possa ser detectados pelos sentidos humanos e, consequentemente, representam um sério problema de saúde.

Em contrapartida, o crescimento de organismos de deterioração é, muitas vezes, rapidamente identificado por alterações sensoriais, por exemplo, o crescimento de fungos visíveis, geração de odores e sabores indesejáveis e mudanças na textura.

Otimizando o shelf life

Existe uma série de pontos na cadeia alimentícia, onde os fabricantes podem influenciar o mix de fatores intrínsecos e extrínsecos que afetam o shelf life, incluindo:

• seleção e qualidade das matérias-primas;
• formulação do produto e elaboração;
• ambiente de processamento;
• técnicas de processamento e preservação;
• embalagem;
• armazenamento e distribuição;
• manuseio do consumidor

Importância das análises de microbioma para estudo de shelf life

Diferentes metodologias podem auxiliar na identificação do microbioma, incluindo técnicas de biologia molecular, genômica, sequenciamento de DNA e bioinformática (NEOPROSPECTA, 2017). Esses testes podem ser feitos em parcerias com universidades, centros de pesquisas ou empresas privadas.

Ao avaliar o microbioma é possível estabelecer melhores processos de produção, embalagens e armazenamento, garantindo um resultado positivo em seu teste de eficiência, ou seja no aumento da shelf life do produto (ARAMOUNI; DESCHENES, 2015b; MARCHESI, 2014).

Como o pH afeta o crescimento microbiano?

Como parâmetros como pH e umidade podem afetar a qualidade microbiológica dos alimentos?

Como a umidade interfere no crescimento microbiano?

Quais os fatores que afetam o crescimento microbiano nos alimentos?