CONTROLE DO DESENVOLVIMENTO MICROBIANO EM ALIMENTOS

A utilização de altas temperaturas é um dos métodos mais utilizados para a preservação de alimentos embalados. Alimentos embalados em embalagens hermeticamente fechadas, são submetidos a um tratamento térmico destinado à redução da carga microbiana, o que permite um aumento do tempo de vida dos alimentos processados e embalados.

A esterilização pela aplicação de calor é o processo mais utilizado A esterilização pela aplicação de calor é o processo mais utilizado. O alimento embalado em latas, vidros ou bolsas autoclaváveis é submetido a temperaturas superiores a 100ºC pela aplicação de vapor pressurizado ou, misturas de vapor e água, sendo também o vapor pressurizado. Em seguida ao aquecimento tem-se o resfriamento em geral feito com água fria.

Os alimentos de baixa acidez quando embalados hermeticamente, devem ser processados termicamente a fim de se obter a esterilidade comercial, isto é, destruição das formas vegetativas e esporos de microorganismos patogênicos e de outros microorganismos viáveis.

Alimentos de baixa acidez são aqueles cujo pH é superior a 4,5 e a atividade de água superior a 0,85. São produtos alimentícios que se acondicionam em embalagens herméticas e podem propiciar o desenvolvimento de bactérias patogênicas como o Clostridium botulinum, que nestas condições sintetiza uma toxina letal ao ser humano se ingerida.

PROCESSOS TÉRMICOS NOS ALIMENTOS De modo a compreender os processos de conservação baseados na utilização de altas temperaturas (processamento térmico ou tratamentos térmicos), é necessário por um lado conhecer qual o efeito ou efeitos das altas temperaturas sobre os microorganismos e, por outro lado compreender os mecanismos básicos de transferência de calor do meio de aquecimento (água ou vapor de água) para os alimentos processados e no interior do próprio alimento, produzindo desta forma produtos alimentícios seguros à saúde do consumidor.

(1)-Subprocessamento Térmico Esse tipo de deterioração é devido a um tratamento térmico inadequado; ou se forneceu um aquecimento baixo ou o tempo de aquecimento foi insuficiente para a esterilização do alimento.

(2)-Resfriamento Inadequado É a deterioração dos alimentos embalados herméticamente, devido ao processamento inadequado de resfriamento após aquecimento, geralmente feito com água corrente. Isto ocorre devido a temperatura inadequada da água de resfriamento; tratamento químico (cloração) da água também insuficiente; tempo de exposição da embalagem no resfriamento insuficiente, são fatores que podem proporcionar a deterioração do alimento embalado.

(3)- Deterioração Pré-Processamento Ocorre também devido a falhas durante o processamento do alimento, propiciando o desenvolvimento de microorganismos no alimento durante a sua preparação e antes da esterilização. Experiências demonstram que durante um intervalo de aproximadamente 2 horas entre a preparação e o cozimento do alimento, a contagem bacteriana aumenta em torno de 50%.

Curva de crescimento microbiano (1) fase lag (2) fase exponencial (3) fase estacionária (4) fase de decaimento

CÁLCULO DAS TEMPERATURAS DE ESTERILIZAÇÃO As temperaturas que provocam a morte dos microorganismos, são denominadas de "Temperaturas Letais". Quando os microorganismos são submetidos a temperaturas letais e constantes, podemos observar uma redução no número de microorganismos sobreviventes. A quantidade de microorganismos presentes quando o alimento é submetido a diferentes tempos de aquecimentos a temperaturas constantes, pode ser definido como: N = Número de Microrganismos Vivos. D=Tempo de Aquecimento ou Tempo de Redução Decimal. K=Constante de Destruição Térmica.

103 102 D = 5 min 101 D é o tempo, em minutos, em uma determinada temperatura, capaz de causar uma redução em 90% no número de células ou esporos presentes numa suspensão, ou, número de minutos necessários para a curva de sobreviventes atravessar 1 ciclo log.

z é o intervalo de temperatura que ocasiona uma O valor D é normalmente denominado de TEMPO DE REDUÇÃO DECIMAL, ou seja, é o tempo necessário para reduzir o número de microorganismos a um décimo do inicial, a uma determinada temperatura. Se o valor D é de 10 minutos para uma temperatura de 110ºC, e de 1,0 minuto para uma temperatura de 120ºC, o valor z é de 120 – 110 = 10 ou z=10ºC. z é o intervalo de temperatura que ocasiona uma variação de 10 vezes no valor D

TERMORRESISTÊNCIA TÉRMICA DE ALGUMAS BACTÉRIAS E ESPOROS As bactérias e seus esporos diferem muito quanto a resistência de morte pelo tratamento térmico. Algumas diferenças são resultados de fatores que podemos controlar no processo térmico; outras porém, são próprias das bactérias e seus esporos que nem sempre são possíveis de se explicar. Nos quadros a seguir, podem ser vistos vários tempos e temperaturas para a destruição de certas bactérias e seus esporos.

QUADRO-1: Tempo de Destruição Térmica de Bactérias (F) 50 60 60 57 70 - 75 71 2 -3 4,3 18,8 20 - 30 15 30 Gonococcus Salmonella typhosa Staphylococcus aureus Escherichia coli Streptococcus thermophilus Lactobacillus bulgaricus TEMPERATURA ( ºC ) TEMPO (minuto) BACTÉRIA F é o tempo, em uma determinada temperatura, suficiente para destruir todas as células ou esporos presentes numa determinada suspensão.

QUADRO-2: Tempo de Destruição Térmica de Esporos de Bactérias (F) 1,7 15 a 20 100 a 330 520 Bacillus anthracis Bacillus subtilis Clostridium botulinum Clostridium acidodotolerans TEMPO EM MINUTOS A TEMPERATURA DE 100ºC ESPOROS

LETALIDADE - VALOR DA ESTERILIZAÇÃO O valor da "esterilização" no processamento, é calculada baseando-se na resistência térmica dos microorganismos, conforme a penetração de calor no produto. A Letalidade vai expressar a eficiência do processo térmico de 1 minuto à temperatura (T) em relação a temperatura de referência (Tref), podendo ser calculada pela seguinte equação: T = 100ºC (temperatura do tratamento térmico). Tref= 121,1ºC (temperatura de referência). z = 9ºC.

Assim neste processo térmico, significa que 1 minuto a uma temperatura de 100ºC, exerce o mesmo efeito que 6,4 segundos a uma temperatura de 121,1ºC, em termos de Letalidade. Portanto com a equação anterior, é possível determinar os valores equivalentes da Letalidade a qualquer temperatura, desde que se conheça o valor z do microorganismo que se esteja querendo eliminar no tratamento térmico.

PENETRAÇÃO DE CALOR NO ALIMENTO DURANTE O TRATAMENTO TÉRMICO A penetração de calor no tratamento térmico em alimentos embalados herméticamente, é definida como sendo a mudança da temperatura num determinado ponto do produto, em virtude da influência da temperatura dos pontos vizinhos do mesmo. Essa penetração é resultante da transferência de calor no produto, que se processa por dois mecanismos fundamentais que são: POR CONVECÇÃO E POR CONDUÇÃO.

Nos diversos alimentos embalados acima, o tratamento térmico deve ser: -ALIMENTOS 1 e 2: Aquecimento por Convecção. -ALIMENTO 3: Aquecimento por Convecção e também por Condução. -ALIMENTOS 4 e 5: Aquecimento por Convecção.

Quando estamos interessados em calcular o impacto de um dado tratamento térmico sobre uma população de microorganismos calculamos o valor do processo térmico, utilizando por exemplo a equação da letalidade no ponto frio, que demora mais tempo a aquecer. Este modo de atuação pode ser justificado pelo seguinte aspecto: se o alimento sofre um processamento térmico suficientemente severo para reduzir a população microbiana a níveis aceitáveis no Ponto Frio, então todos os outros pontos do produto alimentício receberão necessariamente um tratamento térmico adequado.

Outro aspecto a favor deste modo de cálculo prende-se com o fato de na prática não conhecermos a distribuição espacial dos microorganismos no interior do alimento, logo assumimos que todos os microrganismos se encontram no ponto frio (ou ponto crítico) e, considerando um tratamento suficientemente severo neste ponto para reduzir o número de microrganismos para um valor aceitável, estaremos necessariamente produzindo um alimento seguro para o consumo, ao longo de todo o processo.