Estudo da diversidade microbiana, qualidade e segurança microbiológica de águas minerais
Danilo Moreira Vilas Boas
TESE
Português
T/UNICAMP V71e
[Study of microbial diversity, quality and microbiological safety of mineral waters]
Campinas, SP : [s.n.], 2024.
1 recurso online (165 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientador: Anderson de Souza Sant'Ana
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Engenharia de Alimentos
Resumo: As percepções negativas dos consumidores sobre a água da torneira, juntamente com a acessibilidade e conveniência da água mineral engarrafada, podem ser determinantes para o progressivo aumento do mercado de água mineral, que vem acompanhado da sua extração e envasamento em larga escala....
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Resumo: As percepções negativas dos consumidores sobre a água da torneira, juntamente com a acessibilidade e conveniência da água mineral engarrafada, podem ser determinantes para o progressivo aumento do mercado de água mineral, que vem acompanhado da sua extração e envasamento em larga escala. Esse cenário lança a preocupação de que esta vazão possa alterar a ecologia microbiana da água mineral e consequentemente, a sua qualidade. Portanto, o objetivo geral do presente estudo foi avaliar a diversidade bacteriana da água mineral coletada diretamente dos poços de extração, correlacionando a composição da microbiota com as propriedades físico- químicas, além de analisar o comportamento da Pseudomonas aeruginosa (PSA) em diferentes cenários deste ambiente. Para tanto, foram selecionados inicialmente dez poços de água mineral (P-01 a P-10), localizados em 3 cidades diferentes do Brasil. A avaliação da diversidade bacteriana e dos parâmetros físico-químicos revelou que o potencial de hidrogênio (pH) das amostras de água mineral nos poços variou de 5,02 a 6,73 (adimensional), a condutividade variou de 20 a 174 µS/cm, o potencial de oxidação- redução (ORP) variou entre 3,1 e 289 mV; Sólidos Dissolvidos Totais (TDS) variaram de 10 a 87 mg/L, a salinidade (PSU) variou de 0,01 a 0,08 (adimensional), e a faixa de temperatura ficou entre 19 e 22°C. Foram detectadas contagens de PSA nas amostras de água mineral dos poços P-01 e P-02, com média de 0,18 log UFC/250 mL. As amostras do poço P-09 exibiram contagens médias de Escherichia coli (EC) de 0,40 log UFC/250 mL (0,5 DP) e Coliformes totais (CT) de 1,00 log UFC/250 mL (0,0 DP). A 36°C, as contagens de bactérias heterotróficas em todos os poços foram <1,0 log UFC/mL. No entanto, a 22°C, as amostras dos poços P-01, P-03 e P-04 apresentaram contagens bacterianas heterotróficas médias de 1,11 log (0,03 DP), 1,61 log (0,09 DP) e 1,30 log (0,02 DP) UFC/mL, respectivamente. Dos dez, três poços foram selecionados. Foi avaliado o comportamento da PSA em água mineral armazenada em diversas temperaturas (10, 12, 20, 23 e 30°C) para calcular os parâmetros cinéticos de crescimento deste microrganismo por meio de modelagem preditiva. Observou-se que a PSA sobreviveu em água mineral incubada a 12, 20, 23 e 30°C; no entanto, nenhum crescimento foi observado a 10°C. As curvas de crescimento começaram com uma população inicial de ~2,5-3 log UFC/mL, e as populações finais de PSA variaram de 3,5 a 4,9 log UFC/mL. Foi possível obter cinco modelos secundários robustos para descrever a influência da temperatura nas taxas máximas de crescimento e na fase de latência do PSA no poço. Foi realizada uma investigação do potencial de adesão de cepas de PSA em diversos materiais utilizados nos poços de extração, com foco nas propriedades hidrofóbicas e hidrofílicas dos mesmos. Os resultados indicaram maior adesão do PSA em materiais hidrofóbicos. A partir deste estudo pode-se inferir que a qualidade microbiológica da água mineral é influenciada pela microbiota do solo, condições hidrogeológicas, temperatura e composição química. O engarrafamento e armazenamento alteram sua diversidade microbiana, podendo impactar a segurança. Microrganismos como PSA sobrevivem em diferentes condições, e a formação de biofilmes é possível. Estudos contínuos são essenciais para garantir a segurança da água e do consumidor
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Abstract: Negative consumer perceptions of tap water, combined with the accessibility and convenience of bottled mineral water, may be key drivers behind the progressive growth of the mineral water market, which entails large-scale extraction and bottling. This scenario raises concerns that such...
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Abstract: Negative consumer perceptions of tap water, combined with the accessibility and convenience of bottled mineral water, may be key drivers behind the progressive growth of the mineral water market, which entails large-scale extraction and bottling. This scenario raises concerns that such water withdrawal may alter the microbial ecology of mineral water and consequently affect its quality. Therefore, the main objective of this study was to evaluate the bacterial diversity of mineral water collected directly from extraction wells, correlating the microbiota composition with physicochemical properties, and to analyze the behavior of Pseudomonas aeruginosa (PSA) under different environmental scenarios. For this purpose, ten mineral water wells (P-01 to P-10) located in three different cities in Brazil were initially selected.The assessment of bacterial diversity and physicochemical parameters revealed that the hydrogen potential (pH) of the mineral water samples from the wells ranged from 5.02 to 6.73 (dimensionless), electrical conductivity from 20 to 174 µS/cm, oxidation-reduction potential (ORP) from 3.1 to 289 mV, total dissolved solids (TDS) from 10 to 87 mg/L, salinity (PSU) from 0.01 to 0.08 (dimensionless), and temperature between 19 and 22°C. PSA was detected in the mineral water samples from wells P-01 and P-02, with an average count of 0.18 log CFU/250 mL. Samples from well P-09 showed mean counts of Escherichia coli (EC) of 0.40 log CFU/250 mL (0.5 SD) and total coliforms (TC) of 1.00 log CFU/250 mL (0.0 SD). Heterotrophic bacterial counts across all wells were <1.0 log CFU/mL at 36°C. However, at 22°C, samples from wells P-01, P-03, and P-04 had mean heterotrophic bacterial counts of 1.11 log (0.03 SD), 1.61 log (0.09 SD), and 1.30 log (0.02 SD) CFU/mL, respectively. Three wells were selected for further study. PSA behavior in stored mineral water was evaluated at different temperatures (10, 12, 20, 23, and 30°C) to calculate the microorganism’s kinetic growth parameters through predictive modeling. PSA was found to survive in mineral water incubated at 12, 20, 23, and 30°C, but no growth was observed at 10°C. Growth curves started with an initial population of ~2.5–3 log CFU/mL, with final PSA populations ranging from 3.5 to 4.9 log CFU/mL. Five robust secondary models were developed to describe the influence of temperature on PSA’s maximum growth rates and lag phases. An investigation into PSA strain adhesion to various materials used in the extraction wells focused on their hydrophobic and hydrophilic properties. Results indicated greater PSA adhesion to hydrophobic materials. This study suggests that the microbiological quality of mineral water is influenced by soil microbiota, hydrogeological conditions, temperature, and chemical composition. Bottling and storage alter its microbial diversity, potentially impacting safety. Microorganisms such as PSA survive under varying conditions, with biofilm formation being possible. Continuous studies are essential to ensure water safety and consumer protection
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Aberto
Sant'Ana, Anderson de Souza, 1979-
Orientador
Magnani, Marciane
Avaliador
Brandão, Marcelo Luiz Lima
Avaliador
Lang, Emilie
Avaliador
Luera Peña, Wilmer Edgard, 1970
Avaliador
Estudo da diversidade microbiana, qualidade e segurança microbiológica de águas minerais
Danilo Moreira Vilas Boas
Estudo da diversidade microbiana, qualidade e segurança microbiológica de águas minerais
Danilo Moreira Vilas Boas