Atividade 102: Crescimento microbiano

Os fabricantes de alimentos devem levar em consideração o crescimento microbiano durante a produção e o envase dos produtos. Este webinar aborda os fatores que afetam o crescimento microbiano, como a atividade da água controla esse crescimento, a conformidade com as normas governamentais, os patógenos alimentares mais comuns, a definição de uma atividade da água específica e a tecnologia de barreira.

Falhas microbianas nas embalagens de alimentos podem levar ao recall de produtos, custando à empresa milhões de dólares em atrasos operacionais, despesas legais, indenizações médicas, recolhimento e descarte de alimentos, além de cuidados médicos. Elas também podem causar perdas adicionais decorrentes de danos à reputação, perda de vendas futuras e perda da confiança do consumidor.

FAT TOM: Seis fatores que influenciam o crescimento microbiano

Seis fatores principais afetam o crescimento microbiano: alimento, ácido, tempo, temperatura, oxigênioe umidade. (Uma mnemônica boba, mas eficaz, é usar a sigla FAT TOM.) A composição nutricional de um alimento determina quais micróbios podem se desenvolver. Os ácidos, ou níveis de pH, também afetam o crescimento microbiano. Os fungos podem se desenvolver nos níveis mais baixos de pH, enquanto as bactérias prosperam nos níveis mais altos de pH e não conseguem se desenvolver em ambientes com pH inferior a 4,6.

O crescimento microbiano é exponencial, por isso é fundamental detectar precocemente os patógenos perigosos. Podemos impedir o crescimento de patógenos privando os micróbios de alimento e oxigênio e introduzindo espécies concorrentes. Diferentes patógenos se desenvolvem em diferentes temperaturas. A zona de risco para a segurança alimentar situa-se entre 4 e 60 graus Celsius (40 a 140 graus Fahrenheit). Podemos inativar as bactérias utilizando uma combinação de tratamentos com tempo e temperatura elevados.

Considere o oxigênio microbiano ou o potencial redox. Os micróbios aeróbicos (como o mofo) requerem oxigênio, enquanto os patógenos anaeróbicos (Clostridium botulinum e Bacillus cereus) não precisam de oxigênio para crescer. Algumas bactérias (como E. coli e Staphylococcus aureus) são facultativamente aeróbicas, o que significa que podem alternar entre os modos aeróbico e anaeróbico dependendo do ambiente. Por outro lado, os microaerófilos requerem oxigênio em quantidades menores para crescer (Campylobacter jejuni).

A umidade é importante para o crescimento de patógenos por meio da atividade de água dos alimentos. As bactérias patogênicas, por exemplo, crescem apenas em atividades de água superiores a 0,85, enquanto a deterioração causada por fungos e leveduras tem um limite de atividade de água de 0,7. Por outro lado, não ocorre crescimento microbiano com uma atividade de água inferior a 0,6.

Como a atividade da água afeta um microrganismo

Uma diferença na atividade da água implica uma diferença no nível de energia. Quando a atividade da água é elevada, a água presente no microrganismo tende a sair, o que altera a pressão de ativação dentro do microrganismo. O microrganismo tentará equilibrar suas energias com a atividade da água do ambiente.

O microrganismo alterará sua membrana para reduzir a atividade da água, mantendo assim sua pressão de ativação. Ele pode produzir ou transportar aminoácidos ou açúcares em pequenas quantidades para tentar reduzir a atividade da água. No entanto, a atividade da água ainda não corresponderá à do ambiente, e o microrganismo entra em estase ou dormência.

Patógenos alimentares comuns

Os patógenos alimentares dividem-se em duas categorias: intoxicação alimentar e infecção alimentar. A intoxicação alimentar ocorre quando se ingere uma toxina produzida no alimento e se fica doente. A infecção alimentar ocorre quando a toxina se desenvolve no trato gastrointestinal. (A intoxicação se origina no alimento, e a infecção se origina no intestino.)

O Staphylococcus aureus pode se desenvolver com ou sem oxigênio, apresenta o menor limite de atividade da água e é facilmente contaminado por contato cruzado. Portanto, a presença do Staphylococcus aureus em equipamentos de processamento de alimentos é um sinal de más condições de higiene. O crescimento desse patógeno pode ser facilmente evitado por meio de limpeza, higienização, preparação adequada e minimização da contaminação cruzada.

O botulismo é anaeróbico e não se desenvolve em níveis de pH inferiores a 4,6. Apenas três minutos de fervura são suficientes para matar o botulismo. Ele apresenta um limite mais alto de atividade da água. O botulismo está presente na natureza — solo, plantas, água — e em alimentos enlatados de forma inadequada e alimentos de baixa acidez — beterraba, feijão verde, batatas assadas embrulhadas em papel-alumínio, peixe defumado, óleo com infusão de ervas e mel.

A Salmonella spp. é o patógeno mais frequentemente relatado. Esse microrganismo causa infecções de origem alimentar e é mais comum nos meses de verão. A Salmonella pode se desenvolver em ambientes ricos ou pobres em oxigênio, pode ser eliminada pelo cozimento e é encontrada em fezes contaminadas, água potável, contato entre pessoas, produtos derivados de ovos, frutas e vegetais crus, produtos lácteos não pasteurizados e até mesmo em produtos como farinha e manteiga de amendoim.

A Listeria pode se desenvolver em temperaturas de refrigeração, pode ser eliminada por meio do cozimento e da pasteurização e tem um limite de atividade da água de 0,92. A Listeria está presente em carnes cruas, vegetais, leite não pasteurizado e alguns queijos de pasta mole. Em ambientes com baixa temperatura e baixo teor de oxigênio, a Listeria pode se desenvolver, caso esteja presente.

A maioria das cepas de E. coli é inofensiva e essencial para o trato intestinal. As cepas patogênicas podem ser eliminadas por meio do cozimento ou da pasteurização. A E. coli tem uma dose infecciosa baixa e é difícil de eliminar.

O Bacillus cereus é anaeróbico e tem um período de incubação curto. Esse patógeno é frequentemente confundido com a gripe estomacal.

Reduzir a atividade da água para prevenir o crescimento microbiano

A redução da atividade da água altera os micróbios que podem se desenvolver. A desidratação de um produto permite conservar o alimento e diminuir a atividade da água. A adição de um umectante, isoladamente ou em combinação com outros, também pode diminuir a atividade da água. A tecnologia de barreiras envolve a introdução de obstáculos ao crescimento microbiano, como o controle da temperatura, da atividade da água, da acidez e da oxigenação.