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Conservação dos alimentos PRINCÍPIOS BÁSICOS ➤ Minimizar contaminação (boas praticas de produção agropecuárias e de fabricação) ➤Remoção de microrganismos ➤Inibição de microrganismos ➤Inativação de microrganismos ESCOLHA DO MÉTODO DE CONSERVAÇÃO ➤Depende de vários fatores como • característica da matéria prima • vida de prateleira desejada • custos • disponibilidade de energia • forma de armazenamento OBJETIVO DA CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS ➤tornar os alimentos seguros para o consumo ➤aumentar vida de prateleira ADOÇÃO DE BOAS PRATICAS NA PRODUÇÃO ➤São procedimentos sanitários mínimos necessários para garantir a produção de alimentos seguros ➤Visam melhorar a qualidade e, especialmente, a segurança dos produtos na produção, visando dar "garantia de origem" ASPECTOS PRINCIPAIS DAS BOAS PRÁTICAS DE PROCESSAMENTO ➤Matéria-prima e água ➤Manipuladores ➤ Equipamentos e utensílios ➤Ambientes de processamento PROCESSOS DE CONSERVAÇÃO POR REMOÇÃO DE MICRORGANISMOS LAVAGEM ➤Deve ser utilizada no preparo de: • Carcaças de animais • Frutas • Vegetais (para envase e para comercialização in natura) ➤O que garante: • Remoção de microrganismos • Remoção de poeira • Remoção de resíduos de pesticidas ➤Algumas vezes, não traz os efeitos benéficos esperados Ex.: polimento de superfícies de frutas com escovas pode provocar injurias invisíveis na casca– resulta em uma deterioração mais rápida SEDIMENTAÇÃO E CENTRIFUGAÇÃO ➤Não são muito eficientes- uma vez que a remoção de microrganismo não é completa SEDIMENTAÇÃO ➤Utilizada principalmente no tratamento de água ➤Insuficiente para tornar potável CENTRIFUGAÇÃO ➤Retira 90% dos esporos e microrganismos presentes – alta velocidade ➤Utilizada na industrialização do leite - Processo de clarificação – retira partículas em suspensão ➤Importante na indústria de queijo – não dispensa pasteurização FILTRAÇÃO ➤Único que remove totalmente os microrganismos ➤Uso limitado a líquidos ➤Utiliza barreira física, sob a forma de membrana porosa ou filtro, para separar as partículas num fluido ➤Microfiltração: Membranas com poros de 1,4 μm podem reduzir de 99,5 a 99,99% a contaminação por esporos ou bactérias; ➤Aplicado em sucos de frutas, cervejas, refrigerantes, água e vinho. PROCESSOS DE CONSERVAÇÃO POR INIBIÇÃO DO CRESCIMENTO DE MICRO-ORGANISMOS ➤Reduzir a fase log e prolongar a fase lag ao máximo ➤Permite conservação temporária CONTROLE DA UMIDADE SECAGEM ➤Remoção de agua ou de qualquer outro liquido, de um material solido na forma de vapor pelo uso de aquecimento ➤Um dos métodos mais antigos utilizados pelo homem na conservação dos alimentos ➤Água é o constituinte que predomina na maioria dos alimentos ➤Teor de agua livre = atividade de agua Importância: • Concentração de nutrientes • Controle de micro-organismos deterioradores e patogênicos • Estabilidade físico-química/enzimática • ↓ Peso e volume • ↓ Custo de transporte e armazenamento • Produto seco e de fácil manuseio • >diversidade de produtos • Comodidade para o consumidor → Elaboração de alimentos instantâneos→Praticidade! Sistema de secagem natural: • consiste na simples exposição do produto ao sol e ao vento. • As temperaturas precisam ser elevadas e o ar seco para que não ocorra desenvolvimento microbiano. • Ex.: uvas, o côco, peixes e carnes em algumas regiões. Sistema de secagem controlada: • empregada para reduzir o conteúdo de umidade a níveis aceitáveis para o armazenamento. Sistemas de secagem artificial/desidratação: ➤Ar quente: para alimentos vegetais ➤Spray drying para líquidos e semi-líquidos ➤ Secagem a vácuo ➤Liofilização- remoção da água através da sublimação. Ocorre quando o alimento congelado, isto é, quando todo o seu conteúdo de água está na forma de gelo, é submetido a condições de pressões muito baixas. Valores Mínimos de Atividade de água para Crescimento de Alguns Grupos de Micro- organismos: • Bactérias : 0,90 • Leveduras : 0,88 • Fungos Filamentosos : 0,80 • Halofílicos : 0,75 • Xerofílicos (Fungos) : 0,61 • Osmofílicos (Leveduras) : 0,61 Efeitos da desidratação sobre os micro- organismos: • Processo não é letal • Microrganismos mais perigosos em alimentos desidratados: fungos filamentosos. Exemplo: Aspergillus • Bactérias precisam de níveis de umidade relativamente altos • Ambiente de difícil crescimento para bactérias patogênicas • Dificilmente responsáveis pela deterioração de alimentos desidratados • Atividade de água = 0,75 → deterioração é retardada ALIMENTOS DE UMIDADE INTERMEDIÁRIA – IMF (Intermediate- moisture foods): • IMF: alimentos com Aw entre 0,69 a 0,85 apresentam entre 15-50% de umidade. • Segurança microbiológica é alcançada com conservantes e associação de fatores como pH, potencial de oxidorredução, microbiota competidora, entre outros. • As reações químicas que ocorrem nos alimentos desidratados também são constatadas nos alimentos de IMF: o Oxidação lipídica o Escurecimento não enzimático ➤Embalagem impermeável para evitar trocas gasosas → inibir micro-organismos aeróbios CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS EM ATMOSFERA MODIFICADA ➤Usados para modificar o meio gasoso em contato com o alimento com o objetivo de prolongar a vida de prateleira. ➤ A demanda por alimentos menos processados, frescos e refrigerados com maior vida de prateleira justifica o interesse crescente pelo uso de embalagens com atmosfera modificada. EMBALAGENS A VÁCUO ➤Método mais comum ➤O ar é retirado de embalagens impermeáveis aos gases, as quais são seladas a seguir. ➤Reduz a pressão do ar residual de 1 bar para 0,3 a 0,4 bar diminuindo assim o O2 ➤Aumento do CO2 → respiração dos tecidos e microbiana. ATMOSFERA MODIFICADA Passiva ➤Controle de troca gasosas é realizado através da própria embalagem ➤O produto consome o oxigênio presente no interior da embalagem Ativa ➤São injetados gases no interior da embalagem. ALIMENTOS EMBALADOS EM MISTURA DE GASES ➤O2: inibição de anaeróbios estritos. ➤ CO2: solúvel em água; o principal responsável pelo efeito bacteriostático. ➤Inibe a respiração do produto. Para ser efetivo tem que estar dissolvido na fase líquida do alimento onde cerca de 2% é transformado em ácido carbônico. ➤N2: gás inerte, tem pouco efeito antimicrobiano. Utilizado como gás de enchimento e usado no lugar de O2 para evitar a rancidez oxidativa e inibir aeróbios. Efeito do CO2 nas células microbianas ➤Alteração da função da membrana devido a desidratação provocada pelo CO2 ➤Inibição ou alteração das taxas de reações enzimáticas. ➤ Alteração do pH do alimento devido a formação de H2CO3 ➤ Efeito inibitório → aumento da fase lag e tempo de geração do micro-organismos ➤Preocupação: inibição de micro-organismos que poderiam ➤alertar os consumidores sobre a deterioração do produto CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR TEMPERATURAS BAIXAS ➤Efeito conservador do frio: baseia-se na inibição total ou parcial dos principais agentes responsáveis pela alteração dos alimentos: • Crescimento e atividade dos micro- organismos • Atividades metabólicas dos tecidos animais e vegetais; • Enzimas e reações químicas. ➤Não matam os micro-organismos ➤Paralisação das atividades químicas e enzimáticas e inibindo metabolismo, sendo os mais afetados os termófilos e menos afetados os psicrotróficos. ➤Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes, Clostridium botulinum ➤Comportamento dos micro-organismos deterioradores em relação a temperatura: ➤Permite prolongar a vida útil dos alimentos, sejam frescos ou processados, durante longos períodos de tempo, com repercussão mínima em suas característicasnutritivas e sensoriais REFRIGERAÇÃO ➤A redução e a manutenção da temperatura dos alimentos acima de seu ponto de congelamento, sendo mais usuais as temperaturas compreendidas entre 8 e – 1°C. ➤Retarda o crescimento de micro- organismos, atividades metabólicas dos tec. animais e vegetais, das reações químicas e enzimáticas e da perda de umidade. ➤ Choque frio → altera permeabilidade de membrana do micro-organismo ➤Método temporário CONGELAMENTO ➤Conceito: Há maior redução de temperatura do alimento, abaixo do seu ponto de congelamento. ➤ Na maioria dos alimentos, o congelamento inicia-se a temperaturas inferiores a 0°C. ➤ Mudança no calor sensível do alimento + necessita eliminar o calor latente associado a mudança de fase- Principal diferença entre congelamento e refrigeração ➤Cristalização de uma parte da água e alguns dos solutos. ➤ Formação de cristais de gelo, grande parte da água é imobilizada-Detêm o crescimento e a atividade dos micro-organismos e reduz consideravelmente a velocidade das reações químicas e enzimáticas. Lento ➤ Redução da temperatura do produto é feita a uma taxa média igual a 0,05 °C/min . ➤Demora de 3 a 72 horas. ➤Formação de grandes cristais de gelo no interior das células e nos espaços intercelulares. ➤Pode afetar a estrutura física das células provocando rupturas das paredescelulares. ➤Refrigeradores e freezers domésticos. ➤ Cristais bem definidos e pode provocar a ruptura do alimento ➤Não é vantojoso em relação a qualidade do produto. ➤Pode eliminar micro-organismo porém há perdas na qualidade sensorial e nutricional. Rápido ➤Redução da temperatura ocorre de forma mais rápida a uma taxa de 0,5 °C/min. (redução da temperatura para -20 °C em 30 min) ➤Cristais de gelo formados são de pequenas dimensões, o que não afeta a integridade das células, principalmente no momento do descongelamento. ➤Empregado em ambientes industriais. ➤ Imersão direta ou pelo contato indireto do alimento com ar refrigerante ➤Cristais amorfos e pequenos pois o tempo de congelamento é curto . ➤Micro-organismos podem permanecer viáveis ➤Não há tempo para ocorrer plasmólise Fatores que afetam o comportamento de microrganismos durante o congelamento de alimentos ➤Velocidade de congelamento ➤Tempo de estocagem ➤Temperatura de estocagem ➤Característica dos alimentos (lipídios, proteínas, sal, açúcares) Vantagens do congelamento Desvantagens do congelamento Efeitos de baixas temperaturas no metabolismo microbiano ➤Velocidade metabólica reduzida ➤ Algumas espécies são mortas imediatamente pelo congelamento. ➤Transporte de solutos através da membrana de micro-organismos psicrotróficos é mais eficiente (presença de lipídeos que a tornam mais fluida) CONSERVANTES QUÍMICOS ADITIVO ALIMENTAR ➤qualquer substância cujo uso intencional atribua ao alimento características desejáveis como cor, textura, estabilidade, aumento de nutrientes ou resistência a deterioração. ➤Sua adição no alimento deve garantir segurança e possibilidade de detecção no produto final. ➤Pequeno número de compostos químicos → conservantes de alimentos ➤ Órgãos regulamentadores- Dose diária aceitável • Codex alimentarius • FAO • ON CONSERVANTE ➤qualquer substância adiciona a um alimento para prevenir ou retar a deterioração provocada por micro-organismos. ➤ A eficiência depende : • Tipo do conservante • Concentração • Temperatura • Tempo de armazenamento do alimento • Tipo de micro-organismo contaminante • Características intrínsecas do alimento CONSERVANTES PERMITIDOS PELA LEGISLAÇÃO BRASILEIRA ÁCIDOS LIPOFÍLICOS E DERIVADOS ➤Solubilidade ➤ Baixa toxidez ➤ Sais de ácido sórbicos, benzoico e ácido propiônico ➔ mais utilizados do que os ácidos em si. ➤Ésteres de ácido p-hidróxido benzóico ➔ custo alto • Ácido benzóico e benzoatos de sódio, potássio e cálcio • Ácido sórbico e sorbatos de sódio, potássio e cálcio • Ácido propiônico • Ésteres de ácido p-hidróxido benzóico (parabens) Nitratos e Nitritos ➤Utilizados em soluções de cura para carnes • Ação estabilizadora na cor vermelha. • Inibidor de alguns micro-organismos deterioradores e causadores de doenças. • Melhoria nas características sensoriais de produtos cárneos curados. ➤Nitrato de potássio ou sódio • Produtos cárneos curados (exceto charque) – até 0,05g/100g • Queijos (exceto frescais) – até 0,02% sobre o peso do leite ➤Nitrito tem efeito contra Clostridium botulinum-Inibição do crescimento vegetativo durante o armazenamento e prevenção da germinação de esporos. Dióxido de enxofre e derivados Nisina Bacteriocina • Proteína que tem atividade antimicrobiana • Amplamente utilizada na conservação de alimentos em 46 países • Brasil: queijos fundidos e preparados à base de queijos fundidos → 12,5 mg/kg • Eficiente contra bactérias Gram positivas Características desejáveis • Atoxicidade • Produzido por Lactococcus lactis • Termoestabilidade e excelente estabilidade durante o armazenamento • Destruição por enzimas digestivas • Não confere sabores e aromas desagradáveis Natamicina ➤Muito eficiente contra fungos filamentosos e leveduras ➤Liga-se aos esteróis da membrana induzindo a distorção da permeabilidade seletiva. ➤Brasil: • Adicionado na crosta de queijos: 2 mg/100 cm2 PROCESSOS DE CONSERVAÇÃO POR INATIVAÇÃO DE MICRORGANISMOS CONSERVAÇÃO PELO CALOR ➤Efeitos deletérios do calor sobre micro- organismos • Desnaturação de proteínas • Inativação e enzimas necessárias ao metabolismo microbiano. ➤ O tipo de tratamento térmico empregado depende : • Tipo do micro-organismo • Forma que o micro-organismo se encontra • Ambiente durante o tratamento PASTEURIZAÇÃO ➤Destruição de todos os microrganismos patogênicos. ➤Destruição ou redução do número de micro- organismos deterioradores. Aplicações • Alimentos ácidos ou muito (pH<4,5) • Alimentos mantidos sob refrigeração ou congelamento • Alimentos concentrado ou desidratados. ESTERILIZAÇÃO ➤Tratamento térmico que visa a destruição de micro-organismos podendo o produto ser mantido em temperatura ambiente por longo tempo desde que embalado adequadamente. ➤ Destruir microrganismos mais termorresistentes para conseguir esterilidade comercial. ➤Eliminar bactérias esporuladas. ➤ Utilizado em produtos enlatados, engarrafados (produtos acondicionados) ou sem acondicionar (UHT – Ultra High Temperature) Esterilização de alimentos sem acondicionar ➤Processo UHT (Ultra High Temperature) ➤Utilizado em alimentos líquidos e semilíquidos (leite, sopas, purês) ➤Leite UHT é o leite homogeneizado que foi submetido, durante 2 a 4 segundos, a uma temperatura 130-150 oC, mediante um processo térmico de fluxo contínuo, imediatamente resfriado a uma temperatura inferior a 32oC e envasado sob condições assépticas em embalagens esterilizadas e hermeticamente fechadas. FATORES QUE AFETAM A TERMORRESISTÊNCIA DOS MICRORGANISMOS • Água • Sais • Gordura • Carboidratos • pH • Proteínas • Número de micro-organismos • Fase de crescimento • Temperatura de crescimento • Compostos inibitórios • Relação tempo/temperatura DESTRUIÇÃO TÉRMICA DOS MICRO- ORGANISMOS TEMPO DE MORTE TÉRMICA ➤tempo necessário para destruir certo número de micro-organismos a uma dada temperatura. VALOR D ➤Tempo de redução decimal ou tempo necessário para destruir 90% dos micro- organismos ➤Tempo necessário para a curva levar a redução de 1 ciclo log (90% de morte). ➤Exemplo: Valor D = 1 min Amostra de leite: 106 UFC/mL de leite ou 1.000.000 UFC/mL • Após 1 min de tratamento 105 • Após 2 min de tratamento 104
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