Quais fatores Intrinsecos e Extrinsecos relacionados ao crescimento microbiano podem ser responsáveis pela deterioração dos alimentos?

Deterioração dos alimentos – Influência de bactérias psicrotróficas

A deterioração dos alimentos é um processo complexo ao qual não é causado somente por um único microrganismo, mas sim pelo resultado de múltiplas bactérias deteriorantes e condições extrínsecas que favorecem seu crescimento (Wei et al.,2019).

O controle de crescimento dos microrganismos é a chave para garantir a segurança dos alimentos perecíveis. E o controle de temperatura quando aplicado durante o armazenamento dos alimentos, exerce um papel significativo na limitação da reprodução dos microrganismos (Karoui e Baerdemaeker, 2007). 

Sendo assim, técnicas como resfriamento e congelamento são os mais empregados para garantir o armazenamento de alimentos e transporte em condições de baixas temperaturas (Rajmohan, Dodd, & Waites, 2002).

Contudo, a refrigeração apenas reduz a taxa de deterioração dos alimentos mas não evita que os mesmo, em baixas temperaturas, não estraguem, como os  produtos enlatados ou secos (Nychas, Skandamis, Tassou, & Koutsoumanis, 2008).

Microrganismos psicrotróficos representam uma classe de microrganismos capazes de crescer em temperaturas abaixo de 5°C e toleram uma ampla gama de temperaturas que se estendem até a faixa mesofílica (Moyer, Morita, 2007).

De acordo com WEI et al., o mecanismo de crescimento bacteriano em baixas temperaturas está atrelado a diversos fatores como: membrana celular, tRNA, atividade enzimática; e também a proteína de choque frio (Csp).

Características de bactérias psicrotróficas

E em geral as bactérias psicrotróficas podem ser divididas em duas categorias: 

Bactérias gram-positivas incluindo Bacillus, Corynebaterium, Streptococcus, Clostridium, Lactobacillus, Listeria, Paenibacillus e Microbacterium. 

Bactérias gram-negativas como Pseudomonas, Alcaligenes, Flarobacterium, Achromobact, e Chromobacterium  (Hantsiszacharov e Halpern, 2007).

Presença de psicrotróficos nos alimentos

Diversos estudos têm demonstrado que a deterioração do leite e produtos lácteos são provenientes de microrganismos psicrotróficos, principalmente pertencentes ao gênero Pseudomonas, presentes na microbiota do leite cru, a qual possuem a capacidade de produzir enzimas proteolíticas e lipolíticas resistentes ao calor em baixas temperaturas (Gilmour and Rowe, 1990; Ercolini et al., 2009). 

Ainda que, as bactérias psicrotróficas não resistam ao tratamento térmico como pasteurização e UHT (ultra high temperature), suas enzimas podem resistir ao aquecimentos (Griffiths et al., 1981; Cousin, 1982; Lopez-Fandino et al., 1993; Koka e Weimer, 2001; Ercoloni et al. 2009)

Desta forma o desenvolvimento de sabores estranhos, e, em alguns casos, à redução da produção de queijo podem ser oriundos da capacidade das enzimas em hidrolisar as gorduras e proteínas do leite (Cousin, 1982; Ercolini et al., 2009). 

Em produtos cárneos, como carne fresca, a vida útil também é limitada por bactérias psicrotróficas presentes em baixas temperaturas a qual decompõe o alimento (Fallah, Tajik, Rohani, & Rahnama, 2008).

De acordo com Maiangwa et al., algumas bactérias psicrotróficas utilizam outras fontes de carbono não provenientes de carboidratos e produzem muitos metabólitos, que afetam a qualidade do alimento e podem gerar odores indesejáveis. 

Por exemplo, Brochothrix thermosphacta é uma espécie psicrotrófica, geralmente associada à deterioração da carne, sendo frequentemente considerado o principal microrganismo causador de sabores estranhos (Pennacchia, Ercolini, & Villani, 2009).

Ao longo dos anos,  diversas técnicas de controle e métodos de detecção para  microrganismos psicrotróficos  têm sido desenvolvidos e estudados com intuito de garantir a segurança e a qualidade alimentar dos alimentos refrigerados.

Técnicas de controle de microrganismo psicrotróficos

Embalagem de atmosfera modificada (MAP);

Radiação ionizante;

Processo de alta pressão (HPP)

Aditivos naturais

Métodos de detecção

Técnica de filtro epifluorescente direto (DEFT)

Método de citometria de fluxo (FCM)

Reação em cadeia da polimerase- ensaio de imunoabsorção enzimática (PCR-ELISA)

Hibridização in situ fluorescente (FISH)

Eletroforese em gel com gradiente de temperatura (TTGE)

Amplificação isotérmica mediada por loop ( LAMP)

Medição de impedância elétrica

Microbalança de cristal de quartzo (QCM)

Reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (qPCR)

A adoção de técnicas e métodos de identificação de microrganismos psicrotróficos variam de acordo com o alimento, sua microbiota, forma de armazenamento, custo e sensibilidade da análise, tempo, entre outros fatores.  

Dos métodos citados anteriormente, destacamos a PCR, reação em cadeia da polimerase quantitativa. A utilização deste método auxilia na averiguação da presença destes microrganismos, detectando-os e quantificando-os, por meio da amplificação rápida de sequências de DNA específicas (Sakurai e Shibasaki, 2012). 

Diagnóstico Microbiológico Digital Psicrotróficos

A metodologia Diagnóstico Microbiológico Digital Psicrotróficos, desenvolvida pela Neoprospecta, é uma ferramenta capaz de identificar uma grande diversidade de gêneros e espécies da classe psicrotróficos presentes em uma amostra de forma rápida e precisa. 

A partir da extração do DNA é realizado o sequenciamento em larga escala e análise de bioinformática para a entrega dos resultados. Com os resultados apresentados é possível se fazer uma busca mais  direcionada sobre o papel destas bactérias no alimento, ou sobre o processo de contaminação bacteriana em si, durante a fabricação, manipulação ou a vida de prateleira (shelf-life) do alimento. 

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REFERÊNCIAS

Ercolini, D., Russo, F., Ferrocino, I., & Villani, F. (2009). Molecular identification ofmesophilic and psychrotrophic bacteria from raw cow’s milk. Food Microbiology, 26(2), 228–231. 

Hantsiszacharov, E., & Halpern, M. (2007). Culturable psychrotrophic bacterial communities in raw milk and their proteolytic and lipolytic traits. Applied and Environmental Microbiology, 73(22), 7162–7168.

Karoui, R., & Baerdemaeker, J. D. (2007). A review of the analytical methods coupled with chemometric tools for the determination of the quality and identity of dairyproducts. Food Chemistry, 102(3), 621–640.

Moyer CL, Morita RY. Psychrophiles and psychrotrophs. In: Morita RY, editor. Encyclopedia of Life Sciences. John Wiley & Sons Ltd; Chichester: 2007. pp. 1–6

Nychas, G. J., Skandamis, P. N., Tassou, C. C., & Koutsoumanis, K. P. (2008). Meat spoilage during distribution. Meat Science, 78(1), 77–89.

Pennacchia, C., Ercolini, D., & Villani, F. (2009). Development of a Real-Time PCR assay for the specific detection of Brochothrix thermosphacta in fresh and spoiled raw meat.International Journal of Food Microbiology, 134(3), 230–236.

Rajmohan, S., Dodd, C. E. R., & Waites, W. M. (2002). Enzymes from isolates of Pseudomonas fluorescens involved in food spoilage. Journal of Applied Microbiology, 93(2), 205–213.

Sakurai, A., & Shibasaki, F. (2012). Updated values for molecular diagnosis for highly pathogenic avian influenza virus. Viruses, 4(8), 1235–1257.

WEI, Qingyi et al. Rapid detection and control of psychrotrophic microorganisms in cold storage foods: A review. Trends in Food Science & Technology, v. 86, p. 453-464, 2019.

Quais os principais fatores intrínsecos e extrínsecos relacionados ao crescimento de microrganismos em alimentos?

Os fatores inerentes ao alimento podem ser também chamados de parâmetros intrínsecos, como por exemplo, o pH e a atividade de água (Aa) e aqueles inerentes ao ambiente de parâmetros extrínsecos, como a temperatura, a umidade relativa (UR ) e a presença de gases.

Quais os principais fatores intrínsecos aos alimentos que afetam o crescimento microbiano?

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;.

Quais são os principais fatores intrínsecos de alteração e deterioração de alimentos?

Essas características são conhecidas como fatores intrínsecos e incluem a atividade de água (aw), a acidez ou pH, o potencial de oxirredução (Eh), a composição química (presença de nutrientes), a presença de inibidores antimicrobianos naturais e a própria estrutura biológica que pode representar uma barreira a ...

Quais são os fatores que interferem na deterioração dos alimentos?

Primeiro falaremos dos fatores intrínsecos para a conservação dos alimentos.
A conservação de alimentos depende da presença e da atividade da água nos alimentos..
A conservação também depende dos nutrientes dos alimentos..
Outro fator é a presença de constituintes antimicrobianos nos alimentos..