Aula 3 Princípios de Conservação de Alimentos pelo Calor

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PROCESSAMENTO TÉRMICO DE ALIMENTOS 
(GCA 244)
Vanessa Rios de Souza
3. PRINCÍPIOS DE CONSERVAÇÃO DE 
ALIMENTOS PELO CALOR
Conteúdo
1. Princípios conservação de alimentos pelo calor
2. Principais tipos de tratamento térmico de alimentos
Conservação de alimentos pelo calor
• Nicolás Appert (1805) , confeiteiro francês – origem ao
processo de apertização na transição do século XVIII ao XIX.
• Cientista francês Louis Pasteur (1822-1895) – inventor
pasteurização e iniciador estudos microbiologia
(fermentação).
Conceito de Tratamento Térmico...
• Emprego de calor para aumentar a temperatura do
alimento e consequentemente destruir microrganismos
patogênicos e/ou deterioradores e inativar enzimas.
Conservação de alimentos pelo calor
• A conservação de alimentos pelo uso do calor é um dos métodos
mais antigos e importantes utilizados.
Efeito da temperatura nos alimentos
a) Destruição ou inativação de agentes causadores de alterações
(m.o. e enzimas);
b) Destruição de toxinas;
c) Alterações sensoriais (sabor, cor, textura, etc.);
d) Destruição de nutrientes (exemplo: vitaminas);
e) Desnaturação de proteínas;
f) Quebra de emulsão.
• Vantagens
• Fácil controle das condições de processo
• Aumenta vida de prateleira sem refrigeração*
• Destruição de fatores antinutricionais
• Aumento da biodisponibilidade de alguns nutrientes
• Desvantagens
• Altera cor, odor, sabor e textura
• Reduz o valor nutricional
• Menor qualidade - consumidor
Conservação de alimentos pelo calor
Qual o melhor tratamento térmico?
MELHOR TRATAMENTO: Será aquele que resulte em um
produto livre de m.o. patogênicos e deterioradores, livre de
toxinas, estável durante sua vida de prateleira, com mínimas
alterações indesejáveis e econômica e tecnicamente viável.
Principais tipos de tratamento térmico
 BRANQUEAMENTO
 PASTEURIZAÇÃO
 ESTERILIZAÇÃO
 TERMIZAÇÃO
Branqueamento
PROCESSO
 Rápido aquecimento
em temperatura pré-
determinada (70-100ºC)
por um tempo
estabelecido;
Resfriamento rápido a
temperaturas próximas
à ambiente.
• Pré-processamento de frutas e hortaliças.
Branqueamento
DETERMINAÇÃO DO TEMPO
Fatores que influenciam no tempo:
Tipo e tamanho do produto
Temperatura utilizada no branqueamento
Meio de aquecimento/resfriamento
Branqueamento
MÉTODOS DE BRANQUEAMENTO
 AQUECIMENTO: água quente ou vapor
RESFRIAMENTO: água ou ar
Branqueamento
FUNÇÕES
 Destruir/inativar enzimas (lipoxigenase, polifenoloxidase,
poligalacturonase e clorofilases);
Reduz o número de m.o. presentes na superfície dos
alimentos;
Rompimento dos tecidos e eliminação de ar.
Branqueamento
EFEITO NOS ALIMENTOS
 Perda de nutrientes (minerais, vitaminas e componentes
hidrossolúveis).
Alteração de cor, textura, sabor e aroma.
 Neste processamento, as alterações são menores,
comparando-se com outros métodos.
carbonato de sódio 
óxido de cálcio
sal 
Branqueamento
 AVALIAÇÃO DO BRANQUEAMENTO: 
Análise da atividade das enzimas catalase e 
peroxidase (enzimas mais resistentes ao calor).
Pasteurização
PROCESSO
 Aquecimento em temperatura
abaixo de 100ºC por um tempo
estabelecido;
Resfriamento rápido a
temperaturas geralmente <4°C.
• É um tratamento térmico relativamente brando, criado por
Pasteur em 1864.
• É usado quando processos mais rigorosos poderiam afetar
as propriedades sensoriais e nutricionais do alimento.
Pasteurização
 O tratamento térmico só se completa ao realizar o resfriamento!
Objetivo do Resfriamento:
 Paralisar tratamento térmico – evitando o aquecimento excessivo do
produto
 Choque Térmico – eliminando microrganismos sobreviventes
Qual a importância de se realizar o resfriamento?
Pasteurização
MÉTODOS DE PASTEURIZAÇÃO
 Água quente e vapor.
 Os alimentos podem ser pasteurizados:
- Embalados (tanques ou túneis com correia transportadora)
- Líquidos a granel (trocador de calor de placas) 
Pasteurização Lenta
• É um sistema descontínuo, adequado quando se pretende
pasteurizar volumes pequenos.
• É realizada em tanques ou reatores de parede dupla (normalmente
tanques abertos), com motor ao lado, destinado a impulsionar a
hélice existente dentro do tanque, que promove a agitação.
Pasteurização Rápida
 É realizado em sistemas de fluxo contínuo com trocadores
de calor (tubulares ou de placas).
Empregam-se temperaturas mais elevadas e tempos curtos.
Pasteurização Rápida
Pasteurização Rápida
O produto é pré-aquecido 
no trocador-regenerador
Trocador, onde 
se pasteuriza
Trocador, onde se refrigera 
para ser acondicionado
Pasteurização
FUNÇÕES
 Destruição dos microrganismos patogênicos/deterioradores
na forma vegetativa, redução significativa da microbiota
banal;
Inativação de enzimas.
Pasteurização
EFEITO NOS ALIMENTOS
Alteração de cor, sabor e aroma.
 Perda de nutrientes (vitaminas).
 Neste processamento, as alterações são menores,
comparando-se com a esterilização.
• Importante o conhecimento do efeito da pasteurização nos
produtos
Ex. Leite é submetido a binômonios diferentes de acordo com o destino.
Pasteurização
QUEIJO
IOGURTE
UHT
Pasteurização
AVALIAÇÃO DA PASTEURIZAÇÃO: 
-Binômio tempo/temperatura  ajustado de acordo com os
parâmetros térmicos do microrganismo patogênico e/ou da
enzima mais termoresistente.
 LEITE (Fosfatase alcalina):
- encontrada naturalmente no leite cru;
- valor de D (resistência térmica) similar ao patógenos termorresistentes
- determinação da atividade da fosfatase é mais rápida e barata.
 OVO (α-amilase)
Termização
Trata-se de processo em fluxo contínuo, similar
à pasteurização HTST, mas difere no binômio
tempo-temperatura; é um tratamento menos
intenso (10 a 15 segundos; 60 a 65ºC).
OBJETIVO:
- Redução coliformes, bactérias psicotróficas e
grande parte das bactérias fermentativas.
- Evita/Reduz enzimas produzidas pelas
bactérias psicotróficas e controla a acidez do
leite.
• Pré-processamento utilizado em leite cru.
Esterilização
PROCESSO
 Aquecimento em temperatura
acima de 100ºC por um curto
tempo estabelecido (segundos);
Resfriamento rápido a
temperatura ambiente .
• É o tratamento térmico mais rigoroso que se tem para
conservação de alimentos.
Esterilização
 Com a esterilização pretende-se destruir os
microorganismos mais termorressistentes para
conseguir a esterilidade comercial.
A temperatura de esterilização é aquela suficiente para
conseguir a morte térmica dos microrganismos; por
convenção, essa temperatura é determinada ao destruir o
Clostridium botulinum, em sua forma vegetativa e
esporulada.
Esterilização
No processo de esterilização a destruição dos
microrganismos é de 99,99.....%: esterilização comercial.
 A esterilização de alimentos é feita a granel ou em unidade
envazadas.
Durante o tratamento térmico, os produtos, além da
influência esterilizante que sofrem, são cozidos
parcialmente.
Esterilização de produtos a granel
• É utilizado para alimentos líquidos e semi-líquidos (leite,
sopas, sucos, purês, etc.). Consiste no aquecimento muito
rápido (quase instantâneo) até temperaturas muito altas
(135oC a 150oC) que se mantêm durante um tempo muito
curto (2 a 5 segundos).
U.H.T. (ultra high temperature)
Esterilização de produtos a granel
U.H.T. (ultra high temperature)
Processos indiretos Processos diretos
Esterilização de produtos a granel
Trocadores de calor a placas ou tubulares
Não há contato entre o produto e o fluido calefator (vapor de água)
Princípio pasteurizador
UHT indireto
Esterilização de produtos a granel
 Há contato íntimo entre o agente
calefator e o alimento.
 Aquecimento é praticamente
instantâneo, passando de 85oC a
140oC em décimos de segundos.
UHT direto
MÉTODO DE 
INJEÇÃO
Injeção vapor d’água 
no alimento
MÉTODO INFUSÃO
Injeção do alimento 
em vapor d’água
UHT direto infusão- VITS
UHT direto injeção direta de 
vapor
Curso térmico 
dos processos 
UHT direto
Curso térmico dos 
processosUHT 
indireto
 A esterilização de alimentos pelos processos UHT requer, obviamente,
armazenamento e acondicionamento asséptico.
 Vários métodos (tetrapack, zupack, purepack, selpack, etc), a mais
difundida na Europa é a tetrabrick.
Esterilização de produtos a granel
Esquema do sistema 
de acondicionamento 
asséptico e a 
estrutura típica da 
embalagem laminada
ESTERILIZAÇÃO
AVALIAÇÃO DA ESTERILIZAÇÃO:
-Binômio tempo/temperatura  ajustado de acordo com os
parâmetros térmicos do microrganismo patogênico e/ou da
enzima mais termoresistente.
Exemplo
 LEITE (Fosfatase alcalina e peroxidase):
- encontradas naturalmente no leite cru;
- valor de D (resistência térmica) similar aos patógenos termorresistentes
-Fosfatase alcalina, inativada a 71,7°C durante 15s
-Peroxidase – inativada a 80°C/alguns segundos
-Leite Esterilizado: - Fosfatase alcalina e - Peroxidase
ESTERILIZAÇÃO
AVALIAÇÃO DA ESTERILIZAÇÃO:
-Muitas empresas não fazem teste!
-Para garantir a esterilização trabalham com uma temperatura
superior a mínima para alcançar a esterilizada comercial e
através de termopares garante que esta temperatura
realmente foi alcançada.
Esterilização de produtos envasados
Apertização
 O método mais comum para o aquecimento de alimentos
em embalagens fechadas - é a aplicação de vapor d’água
saturado. Temperaturas utilizadas são superiores a 100oC
(de 110oC a 125oC), sendo necessário empregar sistemas a
sob pressão, fazendo uso de autoclaves.
Esterilização de produtos envasados
Operações para a esterilização de produtos envasados
1. Enchimento do recipiente - headspace
2. Retirada do ar (vácuo)
3. Fechamento hermético do recipiente
4. Aquecimento – geralmente vapor d´agua saturado sob pressão
Esterilização de produtos envasados
Esterilizador descontínuo: autoclave vertical
Esterilizador descontínuo: autoclave horizontal
Esterilizador contínuo hidrostático
Esterilização de produtos envasados
Cuidados
• A aplicação do calor deve ser feita lentamente para evitar
mudanças térmicas bruscas nos alimentos e deformações ou
rompimentos das embalagens.
• Reduzir ao mínimo as diferenças de pressões.
• Para se garantir um aquecimento homogêneo é interessante ter
sistema de agitação.
VALIDAÇÃO DO PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO 
(Apertização) 
• Indicadores Biológicos:
Consiste numa preparação de um 
microrganismo específico, resistente a 
um determinado processo de 
esterilização, que quando usado de 
forma adequada quantifica 
satisfatoriamente a eficiência do 
processo de esterilização. 
VALIDAÇÃO DO PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO 
• Essas ampolas contêm um caldo nutritivo, açúcar, indicador
de pH e esporos de organismos não patogénicos de G.
stearothermophilus. Estes esporos são completamente
destruídos após 15 minutos à121±0.5 °C.
• Quando expostos a temperaturas mais baixas ou a menor
tempo de exposição, um pequeno número de esporos pode
sobreviver e ser capaz de crescer.
VALIDAÇÃO DO PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO 
• Estas ampolas devem ser colocadas junto do lote de produto
a ser esterilizado.
• Após a esterilização, a eficiência do processo é controlada
pela incubação das ampolas a 55±1ºC.
RESULTADO
VALIDAÇÃO DO PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO 
 Quando não é possível a utilização/aquisição das ampolas pode-
se fazer o teste microbiológico de maneira tradicional:
1. Adquirir o G. stearothermophilus e em laboratório provocar a
formação de esporos, preparar a concentração de esporos
desejada.
2. Inocular o microrganismo na forma esporulada no alimento
durante o processo de enchimento das latas.
1. Após o processo de esterilização fazer a inoculação do alimento
em meios de cultura propício ao desenvolvimento do G.
stearothermophilus.
Teste Esterilidade comercial
• O teste de esterilidade comercial é aplicado em produtos
alimentícios submetidos ao tratamento térmico e
acondicionado em embalagens herméticas (latas,
embalagens assépticas, pouches, vidros) para verificação do
tratamento térmico aplicado.
• O princípio do teste consiste nas etapas de:
1ª Etapa) Pré-incubação/Teste da Diferença do pH
2ª Etapa) Semeadura e incubação – análise microbiológica
Teste Esterilidade comercial
• 1ª Etapa) Pré-incubação: 
• Baseia-se na incubação das amostras nas temperaturas de 36 ±
1ºC por uma período de 10 dias e a 55 ± 1ºC pelo período de 5
dias, objetivando a detecção de crescimento bacteriano com
formação de gás, evidenciado pelo estufamento da embalagem e
na verificação de possíveis microfugas.
• De acordo com o item 9 da RESOLUÇÃO – RDC No 12/2001 não
devem existir sinais de alteração das embalagens, nem quaisquer
modificações físicas, químicas ou organolépticas do produto, que
evidenciem deterioração e não podem revelar pH maior que 0,2.
Quando necessário será verificada a esterilidade comercial
conforme metodologia específica – 2ª etapa.
Teste Esterilidade comercial
2ª Etapa) Semeadura e incubação – análise microbiológica:
Baseia-se na utilização de meios líquidos não seletivos com
capacidade de promover o crescimento de microrganismos por
meio da incubação em aerobiose e anaerobiose, em
temperaturas ideais para o desenvolvimento de
microrganismos mesófilos e termófilos. De acordo com o tipo
de produto (baixa ou alta acidez) faz a identificação de
diferentes grupos de microorganismos (METODOLOGIA
ESTERILIZAÇÃO COMERCIAL).
- O que é tindalização?
- Como é o procedimento?
- Qual o princípio deste tratamento térmico?
- Vantagens e desvantagens.
Para a próxima aula...
Tindalização
DÚVIDAS?