Tecnologia de Alimentos - 4 webconferencia - Prof Debora Alves

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TECNOLOGIA DOS ALIMENTOS
PROFª DEBORA ALVES
1) ADITIVOS ALIMENTARES
ADITIVOS
ALIMENTARES
▪ De acordo com a sua origem, os aditivos podem pertencer a três classes: naturais,
semissintéticos e sintéticos.
▪ Além da sua origem, os aditivos podem ser classificados de acordo com as funções que exercem na
elaboração de produtos e, de acordo com a legislação nacional (Portaria SVS/MS n. 540/1997).
▪ Sabe-se que o uso destes aditivos é parte dos recursos que possibilitam o êxito da indústria de alimentos.
▪ Para que um aditivo alimentar ou coadjuvante de tecnologia seja aprovado no Brasil, são
consideradas referências internacionalmente reconhecidas. Esse critério é estabelecido pela legislação
brasileira – Portaria SVS/MS n. 540/1997 – e pelo MERCOSUL – GMC/RES. N° 52/98.
FUNÇÕES E APLICAÇÕES DOS
ADITIVOS ALIMENTARES
▪ Agente de massa: substância que proporciona o aumento de volume e/ou da massa dos alimentos, sem
contribuir significativamente para o valor energético do alimento;
▪ Antiespumante: substância que previne ou reduz a formação de espuma;
▪ Antiumectante: substância capaz de reduzir as características higroscópicas dos alimentos e diminuir a
tendência de adesão, umas às outras, das partículas individuais;
▪ Antioxidante: substância que retarda o aparecimento de alteração oxidativa no alimento.
FUNÇÕES E APLICAÇÕES DOS
ADITIVOS ALIMENTARES
▪ Corante: substância que confere, intensifica ou restaura a cor de um alimento;
▪ Conservador: substância que impede ou retarda a alteração dos alimentos provocada por
microrganismos ou enzimas;
▪ Edulcorante: substância diferente dos açúcares que confere sabor doce ao alimento;
▪ Espessantes: substância que aumenta a viscosidade de um alimento;
FUNÇÕES E APLICAÇÕES DOS
ADITIVOS ALIMENTARES
▪ Geleificante: substância que confere textura através da formação de um gel;
▪ Estabilizante: substância que torna possível a manutenção de uma dispersão uniforme de duas ou mais
substâncias imiscíveis em um alimento;
▪ Aromatizante: substância ou mistura de substâncias com propriedades aromáticas e/ou sápidas,
capazes de conferir ou reforçar o aroma e/ou sabor dos alimentos;
▪ Umectante: substância que protege os alimentos da perda de umidade em ambiente de baixa umidade
relativa ou que facilita a dissolução de uma substância seca em meio aquoso;
FUNÇÕES E APLICAÇÕES DOS
ADITIVOS ALIMENTARES
▪ Regulador de acidez: substância que altera ou controla a acidez ou alcalinidade dos alimentos;
▪ Acidulante: substância que aumenta a acidez ou confere um sabor ácido aos alimentos;
▪ Emulsionante/emulsificante: substância que torna possível a formação ou manutenção de uma mistura
uniforme de duas ou mais fases imiscíveis no alimento;
▪ Melhorador de farinha: substância que, agregada à farinha, melhora sua qualidade tecnológica para os
fins a que se destina;
FUNÇÕES E APLICAÇÕES DOS
ADITIVOS ALIMENTARES
▪ Realçador de sabor: substância que ressalta ou realça o sabor/aroma de um alimento;
▪ Fermento químico: substância ou mistura de substâncias que liberam gás e, desta maneira, aumentam
o volume da massa;
▪ Glaceante: substância que, quando aplicada na superfície externa de um alimento, confere uma
aparência brilhante ou um revestimento protetor;
▪ Agente de firmeza: substância que torna ou mantém os tecidos de frutas ou hortaliças firmes ou
crocantes, ou interage com agentes geleificantes, para produzir ou fortalecer um gel;
FUNÇÕES E APLICAÇÕES DOS
ADITIVOS ALIMENTARES
▪ Sequestrante: substância que forma complexos químicos com íons metálicos;
▪ Estabilizante de cor: substância que estabiliza, mantém ou intensifica a cor de um alimento;
▪ Espumante: substância que possibilita a formação ou a manutenção de uma dispersão uniforme de uma
fase gasosa em um alimento líquido ou sólido.
RISCOS E BENEFÍCIOS DOS
ADITIVOS ALIMENTARES
▪ Benefícios: Tornar possível o aproveitamento de excedentes de produção, ajudar a manter seus atributos
sensoriais (cooperando para tornar o alimento mais atraente), aumentar a sua vida de prateleira e permitir
a existência do produto no mercado com mais variedade e durante um longo período.
▪ Riscos: A indústria de alimentos tem obrigatoriedade em cumprir os limites estabelecidos para a utilização
de aditivos em alimentos, devido a alguns desses (como o nitrito e o nitrato de sódio), ao uso cumulativo,
apresentarem efeitos carcinógenos, teratogênicos e mutagênicos.
2) MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DOS 
ALIMENTOS
Modificação do pH, atmosfera e aw
▪ A capacidade de sobrevivência ou de multiplicação dos microrganismos presentes nos alimentos
dependem de alguns fatores, que são aqueles relacionados com as características do alimento ou
os relacionados ao ambiente em que este alimento é exposto.
▪ Conhecer esses fatores é de fundamental importância para você entender a necessidade da
aplicação de processos de conservação dos alimentos, como os processos de evaporação e
desidratação dos alimentos.
▪ Esses processos consistem na alteração da quantidade de água presente nos alimentos, e
consequentemente resultam em um aumento em sua conservação
FATORES
INTRÍNSECOS E EXTRÍNSECOS
▪ A capacidade de sobrevivência ou multiplicação dos microrganismos vai depender de alguns fatores
intrínsecos e extrínsecos do alimento.
▪ Os fatores intrínsecos são aqueles relacionados com as características próprias dos alimentos, como a
atividade de água (aw), pH, potencial de oxirredução, composição química, fatores antimicrobianos
naturais e interações entre microrganismos.
▪ Os fatores extrínsecos são aqueles relacionados com o ambiente em que o alimento se encontra, como
a temperatura ambiental, umidade relativa do ambiente e composição gasosa do ambiente.
pH
(fator intrínseco)
▪ De acordo com o pH, os alimentos são classificados em alimentos de baixa acidez (pH > 4,5), alimentos
ácidos (pH entre 4,0 e 4,5) e alimentos muito ácidos (pH < 4,0).
▪ Alimentos de baixa acidez são mais suscetíveis a multiplicação de bactérias (tanto patogênicas quanto
deteriorantes), enquanto que alimentos ácidos estão mais suscetíveis ao crescimento de leveduras, bolores
e de poucas espécies de bactérias.
▪ Os meios ácidos inibem a maioria das bactérias (com algumas exceções, como bactérias láticas e acéticas);
porém, mofos e leveduras conseguem se desenvolver nessas condições.
▪ A modificação do pH do alimento, por meio da utilização de ácidos, é um método muito utilizado na indústria
de alimentos para aumentar sua conservação.
aw
(fator intrínseco)
▪ A aw é definida como a água disponível para o crescimento de microrganismos e para que se possam
realizar diferentes reações químicas e bioquímicas.
▪ Dessa forma, pode-se afirmar que a aw interfere na velocidade de todas as reações de deterioração dos
alimentos. Portanto, uma das formas de aumentar a vida de prateleira dos alimentos é através da diminuição
da água presente.
▪ A redução de água nos alimentos pode ser realizada através da adição de sais e açúcar, que reduzem a
quantidade de água do alimento através do aumento da pressão osmótica. A retirada de água também pode
ser realizada com a utilização de temperatura, pois é o que acontece nos processos de desidratação e
evaporação aplicados aos alimentos.
atmosfera
(fator extrínseco)
▪ O oxigênio interfere em diversas e importantes reações de deterioração. Em função disso, a vida útil de
muitos alimentos é limitada na presença de ar. Além disso, a composição gasosa do ambiente que envolve o
alimento pode determinar os tipos de microrganismos que poderão se desenvolver.
▪ Em relação aos microrganismos, estes podem ser classificados entre aeróbios e anaeróbios. Os
microrganismos aeróbios necessitam de oxigênio para sua sobrevivência e multiplicação, enquanto os
anaeróbios são capazes de se multiplicar na ausência de oxigênio. É possível verificar que modificações
gasosas no ambiente que envolve o alimento são capazes de causar alterações na microbiota que sobreviveou que se multiplica em determinado alimento.
▪ Para diminuir a concentração de oxigênio, utiliza-se atualmente a forma de conservação pelo uso de vácuo,
atmosfera controlada ou atmosfera modificada.
atmosfera
(fator extrínseco)
▪ Vácuo: o ar é retirado do interior da embalagem já com o alimento, que não é substituído por nenhum outro
gás. Isso faz com que o ambiente se torne anaeróbio. Em geral, as embalagens utilizadas nesse caso são de
plástico e impermeáveis a gases.
▪ Atmosfera controlada/modificada: A atmosfera controlada é uma técnica semelhante à atmosfera
modificada, porém há um controle mais rigoroso e preciso das concentrações dos gases no ambiente onde
os frutos estão armazenados, que devem ser monitoradas e corrigidas durante todo o período de
armazenamento. É realizada a alteração da atmosfera gasosa em volta do alimento (retira-se o ar e injeta-se
a mistura gasosa, realizando o fechamento da embalagem). Dessa forma, a composição da mistura gasosa
original pode se modificar ao longo do armazenamento devido às atividades metabólicas do alimento e/ou
microrganismos presentes.
Evaporação
▪ O processo de evaporação pode ser aplicado a alimentos líquidos, em que a concentração dos sólidos
totais é aumentada pela ebulição da água presente. Com isso, ocorre a diminuição da atividade de aw,
resultando no aumento da sua vida de prateleira.
▪ Além disso, a evaporação visa a concentração de líquidos antes da aplicação de outros processos, como a
desidratação, o congelamento e a esterilização; reduz peso e volume dos alimentos (facilitando
transporte, armazenamento e distribuição); e facilitar o uso e diversificar a oferta de produtos.
▪ O processo de evaporação pode causar modificações nas propriedades dos alimentos. Com intuito
de minimizar essas modificações, deve-se ajustar os equipamentos para que as temperaturas de
ebulição sejam mantidas baixas e com tempo de permanência dos produtos nas zonas de
aquecimento seja curto.
▪ As características sensoriais mais afetadas durante o processo de evaporação dos alimentos são a
perda de aroma (devido à volatilidade dos compostos responsáveis pelo aroma do alimento); e
mudança de cor (que em geral fica mais intensa, devido à concentração dos sólidos e redução da
aw que favorece as reações químicas de escurecimento não enzimático)
Evaporação
Desidratação
▪ O processo de desidratação consiste na secagem dos alimentos sólidos, em que ocorre a evaporação da
água pela aplicação de temperatura em torno de 60°C. Com isso a água do alimento evapora lentamente e
o alimento sofre poucas modificações sensoriais devido a aplicação de temperatura.
▪ Na desidratação ocorre a redução na aw do alimento, em que na maioria dos produtos desidratados o
conteúdo aquoso dos alimentos após o processo de desidratação é inferior a 3%.
▪ A utilização da desidratação na indústria de alimentos tem como principais objetivos o aumento da
durabilidade dos alimentos (por causa da inibição do crescimento de microrganismos e enzimas por
causa da redução na aw); redução do peso e volume dos alimentos (facilitando transporte,
armazenamento e distribuição); e facilitar o uso e diversificar a oferta de produto.
3) FERMENTAÇÃO E IRRADIAÇÃO
Introdução
▪ A fermentação é uma prática muito antiga e, embora nos dias atuais seja uma excelente forma de
transformação dos alimentos para desenvolvimentos de produtos, no passado a sua principal função era
conservar alguns alimentos.
▪ Com o mesmo princípio de conservação, mas com um processo diferente, a fermentação visa conservar os
alimentos eliminando seus contaminantes.
▪ Já a irradiação é um método bem mais recente, completamente distinto da fermentação, mas também utilizado
para aumentar a vida útil dos alimentos.
Fermentação
▪ Em termos de processo, a fermentação consiste na adição intencional de microrganismos (tecnologicamente
interessantes) que agem sob o substrato desenvolvendo sabores e aromas e tornando o alimento mais
estável. Os produtos gerados pelo processo fermentativo têm um aumento em sua durabilidade devido a
acidificação, resultante da produção de ácidos (como o lático e o acético), ou por causa da produção de
álcool (que também é um produto da fermentação).
▪ Como vantagens da utilização da fermentação no processamento você tem: o baixo consumo energético
devido as condições de operação, tecnologia simples, baixo custo, obtenção de produtos tecnologicamente
interessantes e condições suaves de temperatura e pH, que contribuem para a manutenção das
propriedades nutritivas e sensoriais dos alimentos
Fermentação
▪ Atualmente, na indústria de alimentos, a fermentação é utilizada na panificação, na produção de bebidas
alcoólicas, iogurtes, queijos, produtos à base de soja (missô, shoyu), entre outros.
▪ Quando, por exemplo, são adicionadas bactérias lácticas ao leite, obtém-se o iogurte, alimento ácido.
Outros produtos ácidos, como o chucrute, os queijos e o molho shoyu, são igualmente obtidos pela ação de
bactérias lácticas, adicionadas, respectivamente, ao repolho, ao leite e à soja.
▪ O vinagre de vinho e o de maçã são obtidos pela ação de bactérias acéticas sobre o vinho ou suco de
maçã.
▪ Na fabricação do pão, é utilizado o Saccharomy cescerevisiae, microrganismo que pertence às leveduras
úteis, e não às bactérias.
Tipos de Fermentação
▪ Alcoólica: É a fermentação realizada pela ação de microrganismos (leveduras) sobre os açúcares
(glicose ou outro monossacarídeo), produzindo etanol (álcool etílico) e gás carbônico, além de outros
produtos secundários.
▪ Lática: É a fermentação que tem como produto principal o ácido lático. É um tipo de fermentação
utilizada principalmente para a obtenção de chucrute, iogurtes e leites fermentados, queijos e salames,
por adição de diferentes espécies bactérias pertencentes aos gêneros Propionibacterium, Lactobacillus,
Streptococcus e Leuconostoc.
▪ Acética: É um subproduto da fermentação alcoólica. No processo de obtenção, as leveduras são
adicionadas para converter o açúcar em álcool (como a produção de vinho). Seguindo o processo,
adicionam-se bactérias dos gêneros Acetobacter ou Gluconobacter para transformar o álcool em ácido
acético (vinagre).
Tipos de Fermentação
▪ Malolática: É a fermentação utilizada no vinho (depois da fermentação alcoólica) para redução da acidez
ocasionando, ao mesmo tempo, maior estabilidade biológica e complexidade no aroma e sabor. Nesse
tipo de fermentação, o ácido málico se transforma em ácido lático pela ação das bactérias láticas
adicionadas ao vinho.
▪ Propiônica: É um tipo de fermentação utilizada na produção de queijos de massa cozida prensada
(ácido propiônico para aroma e CO2 para buracos), como queijo tipo suíço.
Irradiação
▪ A irradiação de alimentos é uma tecnologia segura, em que o alimento é exposto a radiações ionizantes,
em ambiente especial, por tempo específico e em condições controladas. A energia é suficiente para
romper ligações químicas, provocando alterações não só nos componentes dos alimentos como
também nos elementos contaminantes.
▪ O processo de irradiação é limitado pelas possíveis alterações nos componentes dos alimentos, como a
formação de radicais instáveis, desnaturação de proteínas dependendo da dose de radiação utilizada,
mudanças oxidativas em lipídeos e degradação de vitaminas. Esta última é comparável àquela
degradação que ocorre com tecnologia convencional. A irradiação pode desenvolver sabor estranho em
alimentos, alterando, assim, suas qualidades sensoriais.
▪ Vários estudos científicos concluíram que a irradiação em doses recomendadas não é prejudicial.
Nenhum resíduo radioativo permanece no alimento processado, bem como não foram observadas
alterações nutricionais. A utilização de radiação ionizante destrói microrganismos (patogênicos ou não)
presentes nos alimentos. Estes podem ser expostos à irradiação após o empacotamento, e alimentos
tais como vegetais, quando irradiados, mantêm seu frescor porlongos períodos de tempo sem
alterações físicas ou químicas detectáveis.
4) MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO: USO DO CALOR
Altas temperaturas nos alimentos
▪ A aplicação de altas temperaturas nos alimentos tem como objetivo a destruição de microrganismos e a
inativação de enzimas para produzir alimentos com vida de prateleira prolongada.
▪ Além disso, com o tratamento térmico pode ocorrer a destruição de fatores antinutricionais (como os
inibidores de tripsina) e o aumento da disponibilidade de alguns nutrientes (como o aumento na
digestibilidade de proteínas, que são desnaturadas pelas altas temperaturas).
▪ De maneira geral, utiliza-se os binômios temperatura e tempo de tratamento térmico para minimizar os
danos produzidos à qualidade do produto.
▪ O calor aplicado a um alimento durante o tratamento térmico (ou seja, o binômio tempo versus
temperatura utilizado) dependerá dos microrganismos existentes no produto, das enzimas indesejáveis
presentes e da sensibilidade do produto ao tratamento térmico
Pasteurização
▪ A pasteurização utiliza temperaturas inferiores a 100°C e objetiva destruir os microrganismos
patogênicos não esporulados e reduzir significativamente os deteriorantes, podendo oferecer ao
consumidor um produto seguro e com vida útil aceitável. Para isso, é necessário um método combinado
de conservação (como refrigeração, controle do pH, utilização de aditivos alimentares, etc.).
Pasteurização
▪ Os tipos de pasteurização utilizados dependerão do método e do produto a ser tratado, e apresentam
relações diferentes dos binômios tempo versus temperatura:
➢ A pasteurização baixa (LTH – low temperature holding) emprega temperaturas baixas (de 62 a 68°C)
durante longo tempo (aproximadamente 30 min).
➢ A pasteurização alta (HTST – high temperature, short time) emprega temperaturas elevadas (de 72 a
85°C) durante curto tempo (de 15 a 20 s).
Esterilização
▪ A esterilização é o processo de maior importância industrial, no qual se utiliza temperaturas superiores a
100°C e pode ser realizada após colocar o produto dentro da embalagem ou antes, embalando-o depois
de forma asséptica.
▪ É aplicada em alimentos em que se deseja a destruição das bactérias termófilas, além das mesófilas e
das psicotróficas (ou seja, um alimento comercialmente estéril). As bactérias termófilas são aquelas
termorresistentes com a capacidade de formar esporos. Os esporos são estruturas de resistência da
célula formadas em condições adversas (altas temperaturas, baixa aw, baixo pH, etc.). Os esporos são,
portanto, um importante problema na indústria de alimentos, sendo que os gêneros bacterianos mais
relevantes são Clostridium e Bacillus.
Esterilização
▪ A esterilização visa, portanto, destruir todos os microrganismos, incluindo seus esporos. Com isso, os
alimentos alcançam uma vida de prateleira igual ou maior que seis meses, mesmo sendo conservados à
temperatura ambiente. Em relação às enzimas, a maioria é menos resistente termicamente do que os
esporos das bactérias termófilas.
▪ A esterilização pode ser realizada nos alimentos antes de serem embalados e nos alimentos já dentro da
embalagem:
➢ A esterilização dos alimentos antes de serem embalados, denominado processo UHT (utra high
temperature), é utilizada em alimentos líquidos e semilíquidos (leites, sopas nata, etc.), em que são
submetidos a altas temperaturas (de 135 a 150°C) durante um tempo muito curto (de 2 a 5 s).
➢ A esterilização dos alimentos já acondicionados pode ser realizada em embalagens, como latas, garrafas
de vidro ou sacos plásticos com estabilidade térmica. O processo segue a seguinte sequência:
preenchimento da embalagem, retirada de ar e fechamento. Posteriormente, é realizado o tratamento
térmico. As temperaturas utilizadas para a esterilização de alimentos pouco ácidos e muito ácidos são
superiores a 100°C (de 110 a 125C).
Tratamentos térmicos e suas aplicações
▪ A pasteurização é utilizada nos alimentos em que a utilização de temperaturas muito elevadas
pode interferir nas suas características sensoriais, como é o caso de sucos integrais e do leite.
▪ É utilizada também em alimentos onde os microrganismos presentes possuem baixa resistência à
temperatura, ou quando mesmo que esses microrganismos resistam ao tratamento térmico,
podem ser destruídos por microrganismos adicionados intencionalmente para fins de fermentação
(como ocorre na produção de queijos e iogurtes, por exemplo).
▪ De maneira geral, a pasteurização deverá ser complementada por algum outro método que atuará
em sinergia para aumento da durabilidade dos alimentos.
Tratamentos térmicos e suas aplicações
▪ Já a esterilização é utilizada quando se deseja destruir os microrganismos mais termorresistentes
para obter um produto com esterilidade comercial, ou seja, com a durabilidade superior à dos
produtos pasteurizados.
▪ Uma das principais aplicações da esterilização são os leites UHT, em que o leite é esterilizado
para posteriormente ser acondicionado nas embalagens assépticas, tendo durabilidade superior
ao leite pasteurizado, além de não necessitar ser conservado sob refrigeração.
Reações indesejáveis causadas nos alimentos
▪ Embora o uso de temperaturas elevadas traga inúmeros benefícios para a conservação dos
alimentos, sua utilização também pode modificar as características organolépticas e nutricionais
dos alimentos de forma negativa. Por exemplo, podem ser perdidos nutrientes termolábeis
(como algumas vitaminas), além de desnaturação de proteínas e reações de oxidação de
lipídeos.
OBRIGADA!
DEBORA ALVES debora.alves@sereducacional.comPROFESSORA EXECUTORA