Identificação de cenários de temperaturas de distribuição em restaurantes industriais no brasil e modelagem da multiplicação de patógenos alimentares em preparações de risco

Abstract

O objetivo deste estudo foi identificar cenários de temperaturas de distribuição de preparações servidas em restaurantes industriais no Brasil e modelar a multiplicação de patógenos alimentares em preparações de risco. Para tanto, foram investigados os registros de temperaturas de distribuição de alimentos quentes e frios de 377 restaurantes industriais distribuídos nas cinco macrorregiões do Brasil. Foram compilados os registros referentes a um mês do verão (março) e um mês do inverno (julho), no intuito de investigar possíveis influências externas nas temperaturas de distribuição. As temperaturas dos registros foram comparadas com as temperaturas externas divulgadas pelo INMET, das macrorregiões onde os restaurantes estavam localizados. Dois patógenos alimentares foram escolhidos e suas respectivas multiplicações foram simuladas nos cenários de temperatura identificados nas preparações frias, uma vez que mais de 99,5% das preparações quentes estavam em temperaturas consideradas seguras. A multiplicação de Salmonella spp. foi simulada em temperaturas de 7 a 40ºC, enquanto que a multiplicação de Listeria monocytogenes foi simulada em temperaturas de 1 a 40ºC, durante um período de seis horas. Posteriormente, foi definido o potencial de multiplicação (δ) de cada patógeno, permitindo definir a diferença entre a população final e sua população inicial, em determinados alimentos.Com base na análise de 339.548 registros, foram identificadas as sete principais preparações frias distribuídas nos restaurantes, somando 16.754 dados de temperaturas que variaram entre 1 e 38,3ºC. Destas preparações, apenas 11% estavam em temperaturas menores que 5ºC, o que demonstrou a dificuldade em manter os alimentos refrigerados em temperaturas preconizadas pela legislação brasileira, durante a distribuição Foram identificadas 15 principais preparações quentes distribuídas, totalizando 34.060 dados analisados, com temperaturas médias de 78,3ºC. Este resultado foi considerado adequado, pois 99,5% das preparações quentes selecionadas estavam acima de 60ºC, como preconizado pela legislação brasileira. Alimentos quentes preparados com molho, apresentaram em média 4,6ºC acima dos alimentos sem molho. Este fato pode ser explicado pela melhor condutividade térmica de alimentos com maior teor líquido e/ou preparados em água. A temperatura média dos alimentos em março (verão) foi superior à temperatura média em julho (inverno) na macrorregião Sudeste, seguindo o comportamento semelhante da temperatura externa, que em março foi 4,9ºC maior, comparada com o mês de julho, na mesma macrorregião. Esse resultado sugere que temperaturas externas podem influenciar as temperaturas de distribuição das preparações frias nos restaurantes industriais. As outras macrorregiões não apresentaram diferença significativa nas temperaturas dos alimentos na distribuição, quando comparados com a temperaturas externas dos meses de março e julho. A distribuição Beta General demonstrou melhor ajuste de dados para descrever os cenários de temperaturas de distribuição das preparações frias, enquanto a distribuição Triangular apresentou melhor ajuste para as refeições quentes. Os modelos preditivos simulados no Combase para avaliar a taxa de multiplicação, no tempo máximo de exposição de seis horas, de Salmonella spp. e L. monocytogenes em alimentos frios não apresentaram taxa de multiplicação significativa (0 - 0,43 log UFC/g) entre 7 e 21ºC para Salmonella spp. e para L. monocytogenes, entre 1 e 21ºC (0 e 0,19 log UFC/g). Para ambos os patógenos, a taxa de multiplicação foi considerada insignificante No entanto, no cenário real (temperaturas de distribuição entre 1 e 38,3ºC, deste estudo) Salmonella spp. pode se multiplicar 1,06 log UFC/g e L. monocytogenes 2,09 log UFC/g, após 6h. Considerando que Salmonella spp. tem uma multiplicação ótima entre 35 e 37ºC, e que L. monocytogenes pode multiplicar-se em temperaturas de refrigeração, as temperaturas de distribuição devem ser controladas. Na temperatura de 10ºC, a multiplicação foi insignificante para ambas as bactérias, segundo o ComBase, demonstrando ser uma temperatura capaz de controlar a multiplicação desses patógenos na distribuição de alimentos por seis horas. Após a identificação desses cenários, foram selecionadas três preparações frias que apresentaram temperaturas não-conformes na distribuição, sendo dois alimentos que sofreram tratamento térmico (beterraba e cenoura cozidas), ambos com temperaturas de distribuição entre 1 e 37ºC e um alimento in natura (repolho cru), o qual foi distribuído em temperaturas entre 1 e 38,3ºC. Esses alimentos foram contaminados artificialmente com um pool de Salmonella e submetidos a temperaturas de 7, 10, 20, 30 e 38ºC, a fim de construir curvas de multiplicação isotérmicas. Esses resultados foram ajustados aos modelos do programa de microbiologia preditiva ComBase, através dos modelos preditivos primários e secundários. Em beterraba cozida, a fase lag foi de 117 e 30h quando o alimento foi exposto a temperaturas de 7 e 10ºC, sendo que a taxa de multiplicação foi inferior a 1 log UFC/g/h. A 20, 30 e 38ºC, a fase lag foi de 5, 2 e 1h, respectivamente. Para cenoura cozida, a fase lag foi de 440 e 28h quando exposta a temperaturas de 7 e 10ºC, respectivamente, enquanto que a 20, 30 e 38ºC a fase lag foi de 4, 3 e 1h, respectivamente No repolho cru não houve multiplicação nas temperaturas de 7 e 10ºC em 29 dias e 14 dias, no entanto a 30ºC, a fase lag foi de 8h. A 20 e 38ºC a fase lag foi de 5 e 3h, respectivamente. O modelo secundário confirmou um bom ajuste entre os dados experimentais e os preditos no ComBase com coeficiente de determinação R2 e RMSE para beterraba cozida (0,97; 0,005, respectivamente), cenoura cozida (0,98; 0,003, respectivamente) e repolho cru (0,92; 0,036, respectivamente). Os resultados demonstraram que em temperaturas abaixo de 10ºC, a menor fase lag encontrada nos alimentos analisados foi de 28h. Este tempo de fase lag encontrado é bem superior as 6h que os alimentos podem ficar expostos na distribuição, segundo a legislação brasileira. Este resultado sugere que beterrabas e cenouras cozidas, assim como repolhos crus ficariam seguros se expostos a temperatura de 10ºC e com tempo de distribuição de seis horas ou mais. Além disso, foram analisados 23 picadores de legumes “tipo aranha” de 23 cozinhas industriais que produziam em média 1.110 kg por dia de beterraba cozida e utilizavam os picadores para os cortes. Foi avaliada a contaminação microbiológica dos picadores, haja visto que este equipamento já foi indicado como fonte de contaminação de beterrabas cozidas. O software @Risk foi utilizado para simular a prevalência de distribuição de Salmonella spp. em beterraba cozida e analises microbiológicas foram utilizadas para avaliar a multiplicação de mesófilos totais, Enterobacteriaceae e Salmonella spp. nas beterrabas contaminadas pelos picadores. Os resultados demonstraram que as contagens de mesófilos totais variaram de ND (não detectados) a > 104 UFC/cm2 e para Enterobacteriaceae variaram de ND a 4,06 log UFC/cm², com média de 1,06 log UFC/cm2 sobre as lâminas dos picadores Em nove picadores não foi encontrada a presença de Enterobacteriaceae, no entanto, dois picadores demonstraram a presença de Salmonella spp. Simulações no @Risk apresentaram a prevalência de distribuição de Salmonella spp. em beterraba cozida em média de 144 kg/dia, considerando a média total produzida pelos 23 restaurantes, sendo que essa contaminação poderia chegar em até 25% do total produzido. Esse resultado é preocupante, já que a legislação preconiza ausência de Salmonella spp. em alimentos prontos para consumo e esse micro-organismo é o principal patógeno alimentar brasileiro. Por fim, os resultados desse estudo demonstraram que os patógenos não se multiplicaram em temperaturas de 10ºC, sugerindo essa temperatura como segura para os alimentos em exposição e, além disso, o tempo longo de fase lag, 28 horas, nessa temperatura, não apresentou multiplicação significativa, indicando a possibilidade do tempo de exposição ser maior que 6 horas. Os parâmetros obtidos neste estudo, podem contribuir para subsidiar decisões dos gestores dos serviços de alimentação na segurança e na qualidade dos alimentos oferecidos, a fim de prevenir Doenças Transmitidas por Alimentos.

The aim of these project was to identify different temperature scenarios from Corporate Catering Food Services of Brazil and model the growth of foodborne pathogens in risky preparations. For this, from 377 restaurants distributes in the five macro regions of Brazil records of the most consumed preparations and its distribution temperature were investigated. Records were compiled for a summer month (March) and a winter month (July), to investigate the influence of external temperature on the meal distribution temperature. The temperature data obtained from the records were compared with the external averages temperature reported by INMET, from the macro-regions where the results were located. Two pathogens were selected for the predictive growth assay. For this the scenario of cold distribution were chose, since the 99.5% of the hot preparations were under safe distribution temperature. Salmonella spp. Growth was simulated at temperatures of 7 to 40 °C, while the multiplication of Listeria monocytogenes was simulated at temperatures of 1 to 40 °C for six hours. Subsequently, the potential of multiplication (δ) of each pathogen was defined, allowing to state the difference between the final population and its initial population in the meals studied. Based on the analysis of 339.548 records, it was identified the 7 most consumed cold preparations. 16.754 temperatures data from cold preparations were compiled, ranging between 1 and 38.3 ºC. Only 11% of these preparations were at temperatures lower than 5 ºC, which demonstrate the difficulty faced by these restaurants to keep foods refrigerated under the conditions predefined by Brazilian legislation. It was identified the 15 most consumed hot preparations, totaling 34.060 analyzes data showing average of 78.3 ºC of meals distribution temperature This temperature was considered adequate, since 99.5% of the hot preparations selected were above 60 ºC, as recommended by Brazilian legislation. Hot foods prepared with sauce, presented on average 4.6 ºC above foods prepared without sauce. This fact can be explained by the better thermal conductivity of foods with higher liquid content and/or prepared in water. The average temperature of foods distributed in March (summer) was higher than the average temperature in July (winter) in the Southeast macro-region, following the similar behavior of the external temperature - in March external temperature was 4.9 ºC higher than compared to July. This result suggests that external temperatures may influence the cold season distribution temperatures in industrial restaurants. In other macroregions there were not significant difference in food temperatures between March and July. Beta General distribution demonstrated the best fit of data of distribution temperatures of cold preparations and Triangular distribution for the hot meals. The predictive models simulated in Combase to evaluate the multiplication rate, maximum exposure time of six hours, for Salmonella spp. and L. monocytogenes in cold foods did not present significant multiplication rate (0 - 0.43 log CFU/g) between 7 and 21 ºC for Salmonella spp. and between 1 and 21 ºC for L. monocytogenes, (0 and 0.19 log CFU/g). For both pathogens, the multiplication rate was considered insignificant. However, in the real scenario (distribution temperatures between 1 and 38.3 ºC – data from this study) Salmonella spp. growth 1.06 log CFU/g and L. monocytogenes growth 2.09 log CFU/g after 6h. Considering that Salmonella spp. has an optimal multiplication between 35 and 37 °C, and that L. monocytogenes can multiply in cooling temperatures, distribution temperatures must be controlled. At the temperature of 10 ºC, multiplication was insignificant for both bacteria, according to ComBase, showing that this temperature as capable to control the multiplication of these pathogens in the food distribution for six hours. After the identification of these scenarios, three cold preparations distributed under nonconforming temperatures were selected for predictive assay: two foods submitted to thermal treatment (beet and carrot cooked - both with distribution temperatures between 1 and 37 ºC) and one served in natura (raw cabbage - distributed at temperatures between 1 and 38.3 °C). These foods were artificially contaminated with a Salmonella pool and submitted to temperatures of 7, 10, 20, 30 and 38 ºC in order to build their isothermal multiplication curves. These results were adjusted to the predictive models of the ComBase program, through the primary and secondary predictive models. In cooked beets, the lag phase was 117 and 30h when the food was exposed to temperatures of 7 and 10 ºC, respectively, and the multiplication rate was less than 1 log CFU/g/h. At 20, 30 and 38 °C, the lag phase was 5, 2 and 1h, respectively. For cooked carrots, the lag phase was 440 and 28h when exposed to temperatures of 7 and 10 ºC, respectively, while at 20, 30 and 38 ºC the lag phase was 4, 3 and 1h, respectively. In the raw cabbage there was no multiplication at temperatures of 7 and 10 ºC in 29 days and 14 days, however at 30 ºC, the lag phase was 8h. At 20 and 38 °C the lag phase was 5 and 3h, respectively. The secondary model confirmed a good fit between the experimental data and those predicted in ComBase with determination coefficient R2 and RMSE for cooked beets (0.97; 0.005, respectively), cooked carrots (0.98; 0.003, respectively), and raw cabbage (0.92; 0.036, respectively) The results showed that at temperatures below 10 ºC the lowest lag phase found in the analyzed foods was 28h. The lag phase found time is above 6 h, the time that food can be distributed according to Brazilian legislation. This result suggests that cooked beets, carrots and raw cabbages would be safe if exposed to a temperature of 10 °C and distributed for six hours or more. In addition, 23 vegetable choppers (spider-type) were analyzed from 23 industrial kitchens that produced an average of 1.110 kg per day of cooked beet and used the choppers for their cuts. The microbiological contamination of the choppers was evaluated, since this equipment was already indicated as a source of contamination in cooked beets. The @Risk software was used to estimate the distribution of Salmonella spp. in cooked beets and microbiological analyzes were used to evaluate a multiplication of total mesophiles, Enterobacteriaceae and Salmonella spp. in the cooked beets contaminated by the choppers. The results showed mesophiles ranging from ND (undetected) to > 104 CFU/cm2 and Enterobacteriaceae ranging from ND to 4.06 log CFU/cm², with a mean of 1.06 log CFU/cm2 over blades of choppers. In nine choppers Enterobacteriaceae were not found, however, in two there were presence of Salmonella spp. Simulations on @Risk showed that Salmonella spp. prevalence distribution in cooked beets average is 144 kg/day, considering the total production from the 23 restaurants, and this contamination reached up to 25% of the total produced. This result is worrying, since legislation prescribes absence of Salmonella spp. in ready-to-eat foods and this microorganism is the main foodborne pathogen Brazilian. Thus, the results of this study demonstrated that the pathogens did not multiplied in temperatures of 10 ºC, suggesting this temperature as safe for the foods on distribution In addition, the long lag phase of 28 hours showed at this temperature in the predictive assay, indicates that the exposure time may be longer than 6 hours. The parameters obtained in this study can help food service managers in the safety and quality decision in order to prevent Foodborne Diseases.