UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS ESCOLA DE VETERINÁRIA TEI 605 – Inspeção de Aves, Ovos, Pescado e Mel Controle de qualidade microbiológica de produtos alimentícios a base de ovos ou de carnes de aves Anamaria Carvalhaes Laura Benício Leticia Moreira Ligia Palermo Luíza Pimentel Philipe Pimenta Raquel de Oliveira Reinaldo Melillo Heric Maicon Belo Horizonte, 01 de Novembro 2011. Introdução A qualidade microbiológica dos alimentos está condicionada, primeiro, à quantidade e ao tipo de microrganismos inicialmente presentes (contaminação inicial) e depois à multiplicação destes germes no alimento. A qualidade das matérias primas e a higiene (de ambientes, manipuladores e superfícies) representam a contaminação inicial. O tipo de alimento e as condições ambientais regulam a multiplicação dos microrganismos. Os fatores inerentes ao alimento podem ser também chamados de parâmetros intrínsecos, como por exemplo, o pH e a atividade de água (Aw) e aqueles inerentes ao ambiente de parâmetros extrínsecos, como a temperatura, a umidade relativa (UR ) e a presença de gases. Tais fatores podem ser ótimos ou limitantes, interferindo sobremaneira na multiplicação de microrganismos, inclusive os patogênicos transmitidos por alimentos, causadores principalmente de infecções e intoxicações de origem alimentar. Fatores inerentes ao alimento pH O pH = 4,5 é muito importante em Microbiologia de Alimentos, pois abaixo desse valor não há o desenvolvimento de Clostridium botulinum bem como, de forma geral, das bactérias patógenas. A microbiota de alimentos pouco ácidos (pH > 4,5) é muito variada, havendo condições para o desenvolvimento da maioria das bactérias, inclusive as patogênicas, bolores e leveduras. Nos alimentos ácidos (pH 4,0 a 4,5), a microbiota é bem mais restrita, representada por bactérias lácticas e algumas esporuladas dos gêneros Bacillus e Clostridium. Nesta faixa de pH, os bolores e as leveduras encontram-se em condições ótimas para seu desenvolvimento. E em alimentos muito ácidos (pH < 4,0), a microbiota capaz de se desenvolver é restrita apenas aos bolores e leveduras e, por vezes, bactérias lácticas e acéticas. A Indústria de Alimentos utiliza o efeito do pH sobre os microrganismos para a preservação dos alimentos. Assim, são processados os alimentos fermentados, onde o ácido produzido pelos microrganismos causa o abaixamento do pH (ex.: leites, carnes e vegetais fermentados); ou ainda utilizando acidulantes como ácido cítrico, láctico, acético e outros, para, com isso, evitar o risco de deterioração ou atenuar os tratamentos térmicos, no caso de picles, chucrute, champignon e palmitos. Atividade de água (Aw) A atividade de água é também um parâmetro muito importante para o desenvolvimento microbiano. O valor absoluto da atividade de água dá uma indicação segura do conteúdo de água livre do alimento, sendo esta a única forma de água utilizada por parte dos microrganismos. As bactérias são normalmente mais exigentes quanto à disponibilidade de água livre, seguidas pelos bolores e leveduras, sendo que, dentre estes últimos, algumas espécies se destacam pela elevada tolerância a baixa Aa. A possibilidade de alteração microbiana em alimentos acaba naqueles que apresentam Aw abaixo de 0,60, embora isso não signifique a destruição dos microrganismos. A maioria das bactérias se desenvolve em Aw mínima de 0,91 - 0,88; das leveduras, em 0,88 e dos bolores, em 0,80. A atividade de água nos alimentos pode variar de > 0,98 (carnes e pescados frescos, leite e outras bebidas, frutas e hortaliças frescas, hortaliças em salmoura enlatadas e frutas em calda enlatadas) a < 0,60 (doces, chocolate, mel, macarrões, batatas fritas, verduras desidratadas, ovos e leite em pó). Potencial Redox (Eh) O oxigênio é o fator que mais contribui para o aumento do potencial redox de um alimento. Os microrganismos variam no grau de sensibilidade ao potencial redox do meio de multiplicação e podem, de acordo com o Eh requerido, ser divididos em grupos, como: Aeróbios: exigem Eh positivo (presença de oxigênio) e são representados pelos bolores, bactérias como a Pseudomonas sp., Acinetobacter sp., Moraxella sp., Micrococcus sp., algumas espécies de Bacillus e leveduras oxidativas. Anaeróbios: requerem Eh negativo (ausência de oxigênio). O oxigênio chega a ser tóxico para a célula, porque gera peróxidos letais ao microrganismo. Os gêneros Clostridium e Desulfotomaculum compreendem espécies anaeróbias. Facultativos: multiplicam-se em Eh positivo e negativo, sendo representados pelas leveduras fermentativas, enterobactérias e Bacillus. Microaerófilas: multiplicam-se melhor em Eh baixo. As bactérias lácticas são encontradas neste grupo. Verifica-se, portanto, que este é um fator de importância a ser utilizado na preservação de alimentos e que determina também quais tipos de microrganismos irão se desenvolver em determinados alimentos. Por exemplo, pode-se utilizar a exaustão, embalagens impermeáveis ao oxigênio, uso de vácuo, atmosfera com gases inertes, de aeração e carbonatação para se controlar os microrganismos aeróbios. Estes recursos são usados para queijos, vegetais, produtos cárneos e outros, a fim de evitar os mofos superficiais. No caso dos enlatados, o ambiente anaeróbio favorece a multiplicação de bactérias esporuladas, anaeróbias ou facultativas. Conteúdo de nutrientes Os microrganismos variam as suas exigências quanto aos fatores de multiplicação e à capacidade de usar os diversos substratos que constituem os alimentos. Fontes de carbono: pode muitas vezes limitar a multiplicação dos microrganismos. Os polissacarídeos (carboidratos complexos), como o amido e a celulose, são utilizados diretamente por um número restrito de microrganismos. Os bolores são de particular interesse na deterioração de matérias - primas que contenham esses substratos. Os óleos e as gorduras são “atacados” por microrganismos lipolíticos representados por muitos bolores, leveduras e bactérias (Pseudomonas sp., Achromobacter sp., Alcaligenes sp. e outros); entretanto, um número elevado de microrganismos não possui a capacidade de se multiplicar nestes substratos. Fontes de nitrogênio: além de outros compostos nitrogenados, são normalmente constituídas pelos aminoácidos, nucleotídeos, peptídeos e proteínas. Fontes de vitamina: os alimentos possuem geralmente as quantidades necessárias para o crescimento dos microrganismos; entretanto, as frutas, pobres em vitaminas do complexo B, desfavorecem a multiplicação de algumas bactérias. Sais minerais: não são fatores limitantes nos alimentos. Constituintes antimicrobianos Devido à presença de constituintes antimicrobianos, a estabilidade de alguns produtos de origem animal e vegetal, ocorre na natureza. O ovo, por exemplo, além de apresentar a proteção da casca, a clara possui a lisozima (muramidase), que destrói a parede celular das bactérias Gram positivas. Microbiota do alimento A competição da microbiota do alimento também atua favorecendo ou inibindo algumas espécies ou grupos de microrganismos. As bactérias lácticas podem produzir ácido láctico, ou mesmo bacteriocinas, que inibem ou eliminam certos microrganismos patógenos do alimento. De outra maneira, alguns tipos de leveduras podem consumir os ácidos orgânicos dos alimentos ácidos, fornecendo condições para a multiplicação daqueles microrganismos, que anteriormente tinham sua multiplicação inibida pela acidez. O Staphylococcus aureus e o Clostridium botulinum, são maus competidores e não se desenvolvem adequadamente em alimentos que apresentem elevadas contagens de outros microrganismos (alimentos crus como carnes, pescados, etc). Fatores inerentes ao ambiente Temperatura Dentre os fatores relacionados ao ambiente que podem atuar positiva ou negativamente sobre o crescimento dos microrganismos, a temperatura é um dos que mais afetam a viabilidade e a multiplicação microbiana. Apesar de o crescimento microbiano ser possível em uma faixa de temperatura de - 8 até + 90ºC, a ótima da maioria dos patógenos é de 35ºC. A temperatura afeta a duração do período ou fase de latência, a velocidade de multiplicação, as exigências nutricionais e a composição química e enzimática das células. Os efeitos letais do congelamento e do resfriamento (preservação pelo frio) dependem do microrganismo considerado e das condições de tempo e temperatura de armazenamento. Alguns microrganismos permanecem viáveis durante longos períodos de tempo em alimentos congelados. A resistência a temperaturas mais elevadas depende, fundamentalmente, da característica do microrganismo. O Staphylococcus aureus é encontrado dentre os microrganismos patogênicos mais resistentes, visto que suas células resistem a 60ºC por 15 minutos. Os microrganismos, de acordo com sua temperatura ótima de crescimento, classificam-se em: termófilos (55-75oC), mesófilos (30-45oC), psicrotróficos (25-30oC) e psicrófilos (12-15oC). Umidade relativa (UR) A umidade relativa interfere diretamente na atividade de água do alimento. Se armazenarmos um alimento de baixa Aw em ambiente com alta UR, a atividade de água do alimento aumentará, podendo sofrer deterioração por microrganismos. O binômio UR/temperatura não pode ser desprezado, sendo que, no geral, quanto mais elevada a temperatura de estocagem, menor deverá ser a UR, sendo o inverso verdadeiro. Presença de gases no meio A armazenagem de alimentos em atmosfera contendo dióxido de carbono é conhecida também como estocagem em “atmosfera controlada”, sendo utilizada, em muitos países, para frutas (maçãs e peras), provocando o retardo da putrefação, causada por fungos filamentosos. Tal efeito se deve, provavelmente, à inibição do etileno (que atua nas frutas como fator de envelhecimento) pelo gás carbônico. A concentração de dióxido de carbono não excede geralmente a 10%. Tais atmosferas têm sido também muito utilizadas para estender o armazenamento de carnes, sendo as bactérias Gram negativas (Pseudomonas sp.) mais sensíveis ao gás carbônico do que as Gram positivas, ou seja, as bactérias lácticas e as anaeróbias são mais resistentes. Tanto o ozônio como o gás carbônico são eficientes para retardar as alterações superficiais em carnes estocadas por período longo. Teoria dos obstáculos ou barreiras A estabilidade e a segurança da maioria dos alimentos estão baseadas em muitos fatores, que têm como objetivo evitar a multiplicação dos microrganismos, impedindo a deterioração e a veiculação de diferentes moléstias. As interações entre os fatores intrínsecos e os extrínsecos originaram, portanto, o conceito dos obstáculos (barreiras) de Leistner. Os obstáculos normalmente considerados na conservação dos alimentos são: temperatura (elevada ou baixa), atividade de água (Aa), pH (acidificação), potencial redox, conservantes (nitritos, sorbatos e sulfitos), atmosfera modificada e microrganismos competitivos (bactérias lácticas e produtos de seu metabolismo). A atuação sinérgica desses fatores melhora a estabilidade (aumento da vida útil) e, consequentemente, a qualidade do alimento, tornando-o inócuo à saúde do consumidor. Carne de aves A garantia de manutenção do mercado de carne de frango consiste no fornecimento de produtos com padrões de qualidade estáveis, visando à satisfação e segurança do consumidor, além de manter o poder aquisitivo. Os produtos cárneos são considerados de qualidade microbiológica aceitável quando atendem critérios determinados pela legislação vigente (RIISPOA e RDC 12). A cadeia produtiva do frango de corte depende da qualidade e da inocuidade dos produtos que são ofertados à população, por isso, o intenso processamento de produtos avícolas exige constantes avaliações a respeito de sua qualidade microbiológica, pois, dentre os alimentos que estão relacionados com maior freqüência nos surtos de doenças transmitidas por alimentos, destaca-se a carne de aves, que teve seu consumo aumentado nos últimos anos, quer em decorrência da elevação do preço de outras fontes protéicas de origem animal, quer em consequência da alteração de hábitos alimentares da população. Os microrganismos dos produtos de origem animal procedem de sua flora superficial, de suas vias respiratórias e do tubo gastrintestinal. O mecanismo de contaminação da carcaça de aves, durante o processamento, envolve inicialmente a retenção das bactérias numa camada líquida sobre a pele, para que essa camada de microrganismos possa aderir-se convenientemente. A carga microbiana das carcaças de frango e seus derivados são representados por uma microbiota oriunda, principalmente, das aves vivas e outra parte incorporada em qualquer uma das etapas do abate ou do processamento. Em alimentos processados, a presença de níveis elevados de microrganismos aeróbios mesófilos e de bactérias do grupo coliforme indica tratamento inadequado e/ou, contaminação pós-processamento ocorrida, principalmente, pelo contato do produto acabado com matérias-primas e equipamentos sujos ou falta de higiene na manipulação. Na avaliação da qualidade de aves, os indicadores microbiológicos vêm sendo empregados principalmente na análise do produto final, mas também vêm sendo recomendados para o processo de abate. Como geralmente as condições higiênicosanitárias no abate de animais, comercialização e consumo das carnes em nosso meio são precárias, verifica-se a presença de microrganismos patogênicos, como Escherichia coli em carnes e produtos cárneos, o que constitui um sério risco para a saúde do consumidor, uma vez que estes microrganismos são potencias causadores de intoxicações alimentares. Qualidade Microbiológica da Carne de Aves Os padrões microbiológicos da carne de aves foram estabelecidos pela ANVISA no RDC nº12 de 2 de Janeiro de 2001, que se seguem na tabela abaixo: CARNES E PRODUTOS CÁRNEOS Grupo de Alimentos Carnes resfriadas, ou congeladas, "in natura", de aves (carcaças inteiras, fracionadas ou cortes) Miúdos de aves Carnes cruas preparadas de aves, refrigeradas ou congeladas, temperadas Tolerância para a amostra Indicativa n c m M Coliformes a 45ºC/g 104 5 3 5x103 5x104 Coliformes a 45ºC/g 105 5 3 104 105 Coliformes a 45ºC/g 104 5 3 103 104 Microrganismo Tolerância para a Amostra Representativa Ovos e Derivados A produção de ovos totalizou 28,851bilhões de unidades, equivalentes a 1,731 milhão de toneladas no ano de 2010. O ovo é utilizado com muita freqüência pela população brasileira, pois além de apresentar preços acessíveis, faz parte de o seu hábito alimentar. Trata-se de um alimento fonte de proteínas de alto valor biológico e sua gema é rica em vitamina A. A maioria dos ovos apresenta pouca ou nenhuma contaminação no momento da postura, e a contaminação ocorre geralmente após a oviposição. Entre os meios prováveis de sua contaminação estão o contato com as fezes das aves no momento da postura e a contaminação, por penetração do microrganismo, através de rachaduras microscópicas e/ou dos poros da casca após a lavagem. Ovos podem também se contaminar via transovariana, sendo que a contaminação está localizada na gema e os processos convencionais de desinfecção dos ovos não são eficientes. Entre os gêneros bacterianos mais comumente envolvidos na deterioração desse alimento estão: Pseudomonas sp., Acinetobacter sp., Proteus sp., Aeromonas sp., Alcaligenes sp., Escherichia sp., Micrococcus sp., Serratia sp., Enterobacter sp.e Flavobacterium sp., Salmonella sp., Staphylococcus sp., Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes e Yersinia enterocolitica. A contaminação externa da casca do ovo é importante para determinação de sua validade e para a segurança dos consumidores. Na tentativa de reduzir problemas decorrentes da contaminação por microrganismos patogênicos e/ou deteriorantes, os ovos são submetidos a processos como a lavagem da casca e a pasteurização. Recentemente, vários estudos têm mostrado que alguns agentes químicos utilizados na lavagem dos ovos podem causar danos físicos ao produto, facilitando, inclusive, a entrada de bactérias patogênicas através da casca. Qualidade Microbiológica de Ovos e Derivados Os padrões microbiológicos de ovos e produtos derivados foram estabelecidos pela ANVISA no RDC nº12 de 2 de Janeiro de 2001, que se seguem na tabela abaixo: OVOS E DERIVADOS Grupo de Alimentos Ovo íntegro cru Gema, clara ou suas misturas, pasteurizadas, resfriadas ou congeladas, com ou sem açúcar, sal e outros aditivos Gema, clara ou suas misturas em pó(desidratados, liofilizados), com ou sem açúcar, sal e outros ingredientes ou aditivos. Semi conservas em embalagens herméticas mantidas sob refrigeração (ovos cozidos conservados em Tolerância para a amostra Indicativa n c m M Salmonella sp/25g Aus 5 0 Aus - Coliformes a 45oC /mL 1 5 2 Estaf.coag.positiva/mL 5x101 5 1 10 5x101 Salmonella sp/25mL Aus 5 0 Aus - Coliformes a 45oC/g 101 5 2 1 101 Estaf.coag.positiva/g 5x102 5 1 102 5x102 Salmonella sp/25g Aus 5 0 Aus - Coliformes a 45ºC/g 101 5 1 1 101 Estaf.coag.positiva/g 5x102 5 2 102 5x102 Microrganismo Tolerância para a Amostra Representativa 1 salmoura ou outros líquidos) Salmonella sp/25g Aus 5 0 Aus - Salmonela O problema maior dos ovos está na contaminação por Salmonella sp. A refrigeração entre 2-8ºC é uma das maneiras de prevenir a multiplicação deste patógeno nos ovos infectados. Em um trabalho de revisão realizado por HUMPHREY (1994), foi observado que a mudança da permeabilidade do ovo permitindo a penetração de Salmonella enteritidis é dependente da temperatura de armazenamento; para ovos armazenados a 20oC a penetração deste microrganismo até três semanas é incomum, no entanto em condições que simulam temperatura ambiente em cozinhas (cerca de 30oC) a Salmonella sp. pode multiplicar dentro de poucos dias. Porém, SCHOENI et al. (1995), que estudaram a capacidade de 29 penetração e de multiplicação de Salmonella enteritidis, Salmonella typhimurium e Salmonella heidelberg em ovos estocados à 4oC, constataram que estas bactérias, presentes nas fezes, podem penetrar nos ovos e crescer durante a estocagem. Ovos líquidos não pasteurizados estão frequentemente contaminados por Salmonella sp. O processo convencional de pasteurização (3,5 minutos a 60ºC ou 2,5 minutos a 64,4ºC) destrói este agente infeccioso. Coliformes O grupo dos coliformes totais inclui todas as bactérias na forma de bastonetes gram-negativos, não esporogênicos, aeróbios ou anaeróbios facultativos, capazes de fermentar a lactose com produção de gás, em 24 a 48 horas a 35ºC. Esta definição é a mesma para o grupo de coliformes fecais, porém, restringindo-se aos membros capazes de fermentar a lactose com produção de gás, em 24 horas a 44,5 - 45,5ºC. O índice de coliformes totais avalia as condições higiênicas e o de coliformes fecais é empregado como indicador de contaminação fecal e avalia as condições higiênico-sanitárias deficientes, visto presumir-se que a população deste grupo é constituída de uma alta proporção de Escherichia coli. Bactérias que pertencem ao grupo dos coliformes têm como habitat o trato intestinal do homem e de outros animais e espécies dos gêneros Enterobacter, Citrobacter e Klebsiella podem persistir por longos períodos e se multiplicarem em ambientes não fecais. Essas bactérias são prejudiciais para os alimentos, onde sua presença determina inutilidade dos mesmos. E. coli é o mais importante indicador de contaminação fecal, embora possa ser introduzida nos alimentos a partir de fontes não fecais. Ovos de qualidade ruim são problemas comuns que causam grandes prejuízos na indústria avícola e podem ser devido a fatores que envolvem manejo, meio ambiente e doenças. Geralmente admite-se que o ovo de galinha é estéril até o momento da postura, é suscetível a uma rápida contaminação e a penetração de microrganismos é facilitada pela umidade. A gema do ovo é um excelente meio de cultivo para os microrganismos, infectada possivelmente por bactérias que penetram através dos poros da casca, atravessam as membranas, multiplicam-se na clara e alcançam então a gema. Provavelmente essas bactérias são encontradas em matéria fecal. A alteração dos ovos deve-se fundamentalmente pelas bactérias gram-negativas devido a uma enzima anti-gram-positiva (lisozima) existente na clara. Ovos que permanecem estocados por longos períodos tem sua qualidade interna alterada, favorecendo a multiplicação bacteriana, devido à perda da viscosidade da albumina. As enterobactérias tem atividade proteolítica, destruindo algumas estruturas da casca do ovo, o que poderia facilitar a penetração de outras bactérias as quais se multiplicariam no conteúdo interno do ovo, provocando sua deterioração. Estafilococos A enumeração de Estafilococos Coagulase Positiva tem por objetivo substituir a determinação de Staphylococcus aureus. Enlatados A comida enlatada é uma forma de aumentar o tempo de conservação dos alimentos através do seu acondicionamento apropriado em um recipiente geralmente produzido em metal. Atualmente os alimentos enlatados passam por um processo que tem por objetivo eliminar microorganismos e outros agentes nocivos que podem comprometer a qualidade do alimento e dos consumidores destes. Entre os microorganismos nocivos que precisam ser eliminados está o Clostridium botulinum causador do botulismo. Primeiramente os alimentos são acondicionados nas latas, que são preenchidas por água, óleo ou uma solução ácida. Em seguida, as latas são fechadas hermeticamente e expostas a altas temperaturas e pressões. Todo o processo é automatizado sendo realizado por máquinas sem requerer contato manual. Alguns tipos de alimentos podem receber alguns compostos químicos durante o processo para melhorar ainda mais o tempo de conservação ou mesmo a aparência. Carnes enlatadas recebem nitrato de sódio para preservar a sua cor. Até relativamente pouco tempo, havia grande preocupação acerca dos perigos de intoxicação alimentar devido ao botulismo, uma doença que conduz à morte. O botulismo é provocado pela toxina produzida pelo Clostridium botulinum, cujos esporos, muito resistentes ao calor, conseguem sobreviver se o processo de esterilização não for adequado. A tecnologia atual está tão avançada que o botulismo proveniente desta fonte é hoje extremamente raro. Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle (APPCC) O sistema de Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle (APPCC) constitui uma ferramenta importante e passível de se ser aplicada, inclusive no abate de frangos. Este tem o objetivo de avaliar de forma contínua e sistemática a qualidade do produto, tendo em vista não apenas o aspecto final, mas também as diferentes fases do processo produtivo. O APPCC foi desenvolvido para controlar perigos, entre os quais, os microbiológicos, principalmente os microrganismos patogênicos ao ser humano, seja monitorando a sua presença ou a de indicadores de qualidade em diferentes fases do abate, sobretudo nos pontos críticos de controle . Entretanto, considerando a necessidade de analisar e monitorar estes pontos, a utilização de organismos patogênicos, na prática, é difícil, onerosa e demorada, sendo importante ou mais conveniente, a pesquisa dos indicadores microbiológicos. Estes indicadores permitem aferir adequadamente o sistema APPCC, de forma de garantir a segurança sanitária do processo de abate. Apesar de a maioria dos microrganismos identificados não apresentar potencial patogênico para humanos, os agentes indicadores ou seus produtos metabólicos são utilizados para avaliar a qualidade microbiológica e a sanidade do produto. A sua presença sugere a ocorrência de contaminação microbiana com possível presença de patógenos ou deterioradores potenciais do alimento, indicando condições sanitárias inadequadas de manipulação, processamento, produção ou armazenamento. Na avaliação da qualidade de aves, os indicadores microbiológicos vêm sendo empregados principalmente na análise do produto final, mas também vêm sendo recomendados para o processo de abate. Conclusão A qualidade final de um produto de origem animal está diretamente relacionada ao controle das características físico-químicas e microbiológicas, não somente no fim, mas em todas as etapas do processo produtivo; A legislação responsável pelo estabelecimento de parâmetros microbiológicos é de certa forma inespecífica para produtos cárneos de aves, uma vez que a carne de aves entra na composição de outros produtos de origem animal (embutidos); A legislação vigente permite a presença, mesmo que mínima, de coliformes termo tolerantes em produtos que são submetidos ao processo de pasteurização; A implantação de programas de análise de perigos e pontos críticos de controle (APPCC) permite um melhor monitoramento das etapas do processo produtivo, tornando-se uma importante ferramenta para se evitar e controlar contaminações durante o processamento, obtendo-se assim um produto de maior qualidade microbiológica. 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