Alterações Químicas Causadas por M.O.

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1 Alterações Químicas Causadas por M.O.
Prof. MSc. Aline M. Barros-Marcellini

2 Alterações Químicas Causadas por M.O.
Deterioração – alterações químicas, sensoriais e estruturais provocadas pelos microrganismos. CHO, LIP e PTN

3 Degradação dos nutrientes
CHO - Obtenção de energia Oxidativo (O2 – CO2 e H2O, aeróbias e anaeróbias facultativas) Fermentativo (acúmulo de produtos intermediários – características sensoriais – anaeróbias estritas ou facultativas) - Fermentação – monossacarídeos ou polissacarídeos.

4 Degradação dos nutrientes
CHO - Obtenção de energia Monossacarídios – glicose, lactose Polissacarídios – celulose, amido, pectinas.

5 Fermentação Processo metabólico no qual carboidratos compostos relacionados são parcialmente oxidados, resultando na liberação de energia, sem qualquer aceptor de elétrons externo. Os aceptores finais de elétrons são compostos orgânicos produzidos diretamente da quebra de carboidratos. Oxidação incompleta do composto original, quantidade reduzida de energia.

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7 Monossacarídios - Fermentação lática
Bactérias láticas – Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus, Lactococcus, Enterococcus, Carnobacterium e Vagococcus. De acordo com o produto final: Bactérias homofermentadoras - Lactobacillus, Pediococcus, Streptococcus, Lactococcus e Vagococcus. Bactérias heterofermentadoras – aroma e sabor – Leuconostoc e alguns Lactobacillus Fermentação homolática; Fermentação heterolática;

8 Monossacarídios - Fermentação lática
Homolática e heterolática – base fisiológica, ausencia de enzimas capazes de completar o sistema. Homo – enzimas aldolase e hexose-isomerase e não tem a fosfocetolase; Hetero – fosfocetolase, não tem aldolase e hexose-isomerase .

9 Monossacarídios - Fermentação lática
Streptococcus – homo. Piogenes – patógenas – leite cru Viridians – produção de queijos – mozarela e suíco – e iogurtes. Carnobacterium – hetero. carnes embaladas à vácuo, peixes e frango. Lactococcus – homo – ácido lático. Algumas subespécies lactis e cremosis são starters em queijos e manteigas. Lactis em leite cru – azedo.

10 Monossacarídios - Fermentação lática
Pediococcus – homo. Utilizado em salmoras – 5,5% NaCl Temperatura – 7 a 45ºC. Vegetais e bebidas alcoólicas, indesejável tem diacetil – aroma - sucos Leuconostoc – hetero. Subst. aromatizantes e flavorizantes. Toleram  [] de NaCl – starters Toleram  [] de açúcares Produzem gás  [] mucilagem – produção de dextranas

11 Monossacarídios - Fermentação lática
Lactobacillus – homo ou hetero.  [] de ácido lático – laticínios e vegetais fermentados Deterioram vinhos e cervejas. Hetero – produzem gás e outros voláteis – podem deteriorar queijo suíço ou vinhos. É termodúrico – deterioração de alimentos submetidos ao calor. – queijos Não sintetizam vitaminas Refrigeração – embutidos – coloração verde.

12 Monossacarídios - Fermentação alcoólica
Fermentação alcoólica – leveduras e bactérias do gênero Zymomonas Conversão de piruvato a CO2 e acetaldeído – reduzido a etanol. Leveduras: Saccharomyces Deterioração (frutas, sucos, açúcar, maionese, laticínios, vinagre, cerveja e mel) e produção de alimentos (cerveja, pão, vegetais fermentados).

13 Monossacarídios – Fermentação ácida mista
Fermentação ácida mista ou fórmica Ácido lático, acético, succínioco e fórmico. Enterobacteriaceae (Escherichia, Salmonella, Proteus e Shigella).

14 Monossacarídios – Fermentação butírica
Ácido butírico e acético, CO2, H2, acetona, isopropanol e n-butanol. Anaeróbios estritos – Clostridium Patogênicos Deteriorantes: C. butyricum e C. pasteurianum – alimentos ácidos ou de média acidez – envasados ou enlatados, calor.

15 Monossacarídios – Fermentação propiônica
Ácido propiônico (sabor e aroma), acético, succínico e CO2 (orifícios). Queijos – fermentação lática e coagulação da caseína Propionibacterium – pigmentos tb.

16 Polissacarídios Amido – enzimas diástase e amilase – glicose ou maltose. Bacillus Celulose – produtoras de celulases – bactérias celulolíticas – glicose e celobiose. Na presença de glicose, utilização da via menos complexa.

17 Polissacarídios Pectinas – polímeros de ácido galacturônico com carboxilas esterificadas por radicais metila, ligadas a celulose, formando a protopectina (insolúvel em água). Amadurecimento – pectina. Pectinolíticos – pectinaesterase, poligalacturonidase e pectato-transeliminase.

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19 Substâncias intermediárias - CHO
Bactérias acéticas – oxidação incompleta de álcoois, acúmulo de ácidos orgânicos. Substrato – etanol. Glucobacter e Acetobacter – tolerância a pH ácido – vinhos e sucos de frutas com álcool – produção de vinagre. Descarboxilação do ácido pirúvico –formação de acetoaldeído e CO2 – diacetil – aroma de manteiga em sucos.

20 Resumo das características principais das fermentações típicas
Fermentação Microorganismo Via metabólica Produto Principal Uso Comercial Alcoólica Saccharomyces cerevisiae; Sarcina ventriculi; Zymomonas mobilis Glicólise, Entner-Doudoroff Etanol+CO2 Bebidas Lática lactobacillaceas Via Pentose-fosfatos Ácido lático, Ácido lático+etanol+CO2 Iogurte; Kefir, conservas Propiónica Propionibactérias Glicólise Ácido propiónico Fórmica Enterobactérias (Photobacterium) Ácido acético, fórmico, málico, Lático, etanol, glicerina, CO2 e H2. ] Produtos industriais Butírica-butanólica Clostridios Ácido butírico, butanol, acetona, isopropanol Produtos industrias Acética Ácido acético Resumo das características principais das fermentações típicas

21 LIPÍDIOS Óleos e gorduras não são atacados por m.o., devido a ausência de água. Alimentos com lipídios e água – sim!!! Manteiga, margarina e creme de leite. Reações de hidrólise, oxidação etc. – alterações desagradáveis.

22 LIPÍDIOS - Rancificação hidrolítica
Liberação de ácidos graxos, feito por microorganismos ou enzimas naturais com auxílio do calor. Ácidos graxos de cadeia curta – butírico, capróico e caprílico

23 LIPÍDIOS - Rancificação oxidativa
Formação de um radical livre na partir de cadeia insaturada. Mistura de cetonas e aldeídos saturados e insaturados. Metabólitos secundários dos m.o. podem produzir a rancificação oxidativa

24 PROTEÍNAS Excreção de enzimas extracelulares para obtenção de unidade monomérica. Grande quantidade de produto, ou limitada – colágeno e gelatina. Putrefação – ação sobre a.a., nucleotídios ou outros compostos nitrogenados bpm – mecarptanas, aminas. Alterações de textura e aroma.

25 PROTEÍNAS Desaminação oxidativa ou redutora – amônia e alfa-cetoácidos