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Métodos de Conservação dos Alimentos Os métodos de conservação têm o objetivo de aumentar a vida útil dos alimentos através de técnicas que impeçam a deterioração microbiana, enzimática, química e física, mantendo seus nutrientes e suas características organolépticas, durante um período de tempo mais ou menos longo. Conservar é manter as características do alimento estáveis. Aumento da vida de prateleira (shelflife). Estabilidade microbiológica. Manter as características originais do produto. O alimento a ser conservado precisa chegar á etapa de conservação com boa qualidade. A conservação não reverte o quadro de deterioração iniciada, apenas retarda. Objetivos da conservação; ❖ Impedir a contaminação microbiológicas, mantendo o alimento livre de microrganismos patogênicos e deterioradores. ❖ Inativar processos enzimáticos. ❖ Evitar reações químicas. ❖ Impedir a invasão por animais. ❖ Aumentar a estabilidade. Quando acontece a degradação; Proteinas; são hidrolisadas a aminoacidos e peptideos. Na degradação desse processo, resulta na formação de animais biogênicas (possuem odor pútrido). Lipídeos; são hidrolisadas, formando ácidos graxos livres, ou oxidados. Os alimentos contêm microrganismos que poderão ser incorporados nos alimentos durante as etapas de sua produção. deteriorantes são agentes, sejam físicos ou químicos, é detectada por meio de cor, aspecto, odor, sabor e textura do alimento. Causada por Fungos, bactérias e leveduras. patogênicos são capazes de produzir doenças infecciosas em seus hospedeiros nas condições favoráveis à sua sobrevivência e desenvolvimento, e produzem compostos tóxicos A escolha do método mais apropriado vai depender de fatores; Natureza do alimento (liquido, solido ou pastoso) Período de tempo a conservar Custo do processo Os agentes de deterioração envolvidas. conservação por calor o que é? Emprego de temperaturas acima das máximas que permitem a multiplicação dos microrganismos, causando sua morte ou sua inativação de suas células vegetativas, sem que haja alteração organoléptica. Esporos são resistentes a essa conservação. Fatores importantes: Verificar a proporção tempo x temperatura (binômio t x T). Verificar a necessidade de métodos posteriores de conservação. Verificar o efeito do calor sobre as características gerais do alimento. A utilização do calor provoca: Destruição de microrganismos. Redução da atividade de água. Desnaturação enzimática (evita o escurecimento, oxidação, hidrólise). Inibição de fatores antinutricionais (destruição de toxinas). Os alimentos são diferentes entre si, e por isso os tratamentos a que serão submetidos também devem ser diferentes. Dependendo do Grau adequado de temperatura; tempo de exposição; resistência térmica dos microrganismos. Branqueamento. Não é um método de conservação, mas é um pré- tratamento, que é realizado entre o preparo da matéria-prima e operações posteriores (esterilização, secagem e congelamento). Como é o processo de branqueamento? O alimento é aquecido rapidamente a uma temperatura predeterminada de 70 a 100°C, mantido durante um tempo 1 a 5 min, e resfriado rapidamente a temperaturas próximas da temperatura ambiente. O resfriamento pode ser feito através da imersão do alimento em água e gelo ou através de aspersão de água fria. Branqueamento insuficiente pode causar um dano maior ao alimento do que a ausência de branqueamento, pois o aquecimento insuficiente pode romper tecidos e liberar enzimas. Objetivo principal: inativar enzimas. A secagem dos alimentos foi a primeira forma de conservação Migro- deteriorador es Migro/ patogênicos(toxinas ) A resfriamento rapidamente evitar o amolecimento excessivo dos tecidos, o cozimento, alterações de cor e sabor. Tempo de branqueamento e a temperatura vão depender: Forma e tamanho do produto. Condutividade térmica do alimento, que é influenciada pelo tipo, cultivar e grau de amadurecimento. Variedade e grau de maturação do alimento. Temperatura do branqueamento e o método de aquecimento. Métodos: Branqueadores a vapor. Branqueadores a água quente o método a vapor tem mais vantagens, pois resulta maior retenção de nutrientes, maior eficácia energética. No método de água quente os componentes do alimento podem ficar retidos na água e levando maior perda de nutrientes. Além de ocorre riscos de contaminação e as turbulências podem causar danos físicos em alguns alimentos. Cozimento-cocção O objetivo principal é modificar as características organolépticas dos alimentos para atender as demandas do mercado com relação a sabores, aromas, cores ou texturas, e garantir que os produtos sejam micro biologicamente seguros. Os equipamentos são classificados considerando se realizam o cozimento com calor úmido, com calor seco e cozimento a vácuo. A conservação é obtida por posterior refrigeração, congelamento ou uso de embalagem. Cozimento com calor úmido: colocar alimentos em qualquer tipo de líquido quente ou vapor, com temperaturas entre 60 e 100º C, e por diferentes métodos. 1. Escaldar (60 a 80 °C), cozer (80 a 95 °C) e ferver (100 °C): imersão de alimentos em água quente ou caldo, mas os processos se distinguem pela faixa de temperatura utilizada. 2. Cozimento com vapor: consiste em aquecimento suave de alimentos a 100 °C. Permite o cozimento rápido com menores perdas de nutrientes solúveis em água por causa da lixiviação. 3. Refogar e assar: são uma combinação de calor seco seguido de cozimento por calor úmido. O alimento é primeiramente selado ou salteado e, depois, parcialmente coberto com líquido e cozido em uma temperatura relativamente baixa em recipiente fechado. Cozimento a vácuo: método de cozimento em sacos plásticos a vácuo em temperaturas controladas com precisão. Tem 3 variações básicas, onde o alimento é embalado e cozido. 1. Cozinhar-manter (cozinhar-servir): usado em estabelecimentos de serviço de alimentação, o alimento é mantido a uma temperatura mínima de 54,4° C até que seja servido. 2. Cozinhar-esfriar: usado na produção industrial, o alimento é aquecido para ser pasteurizado, seguido de uma rápida refrigeração. 3. Cozinhar-congelar: usado na produção industrial, o alimento é aquecido para ser pasteurizado, seguido de um rápido congelamento. O controle preciso da temperatura do cozimento a vácuo garante: Aquecimento reprodutível, controle rigoroso da qualidade dos alimentos, maiores opções de textura do produto do que os métodos de cozimento tradicionais e segurança alimentar semelhante a pasteurização. Cozimento usando calor seco: submete o alimento ao calor direto de uma chama ou ao calor indireto circundando o alimento com ar quente ou óleo. Podem chegar até 300º C. 1. Tostar: O alimento é colocado em uma grelha de metal aquecida para produzir marcas cruzadas e o calor radiante cozinha os alimentos por cima. 2. Grelhar: semelhante a tostar, este método usa uma fonte de calor que está localizada acima ou abaixo da superfície de cozimento. 3. Assar e fornear: o alimento é aquecido por ar quente em um ambiente fechado. O termo “assar” é aplicado a carnes e aves, e “fornear” é usado para pescados, frutas, vegetais, pães ou pastéis. 4. Saltear: é a condução de calor a partir de uma panela quente para o alimento utilizando uma pequena quantidade de óleo aquecido até seu ponto de fumaça. 5. Fritar em frigideiras: método similar ao saltear. O calor é transferido por condução da panela para o alimento, usando uma quantidade moderada de óleo sem atingir o ponto de fumaça. 6. Fritura por imersão: transfere calor ao alimento submergido ou flutuando livremente em óleo quente a 160 a 190° C. Pasteurização. O que é ? É o aquecimento rápido do alimento a uma temperatura abaixo de 100°C, esubmetê-los em seguida a resfriamento. Pasteurização (mata células vegetativas): Geralmente é um processo combinado. Enchimento dos produtos a quente ou asséptico. Adição de conservantes ou estabilizantes. Objetivos: Destruir a maior parte dos microrganismos da flora vegetativa (não toda) e eliminar a flora microbiana patogênica. Inativar as enzimas e prolongar a vida de prateleira dos alimentos por alguns dias ou por vários meses. Destruir microrganismos que são sensíveis ao calor (bolores, leveduras e células vegetativas) sem alterar as características sensoriais dos alimentos. A regra geral é que quanto maior a temperatura, menor deve ser o tempo. Inativa enzimas e destrói microrganismos mais sensíveis, como bactérias mesófilas, bolores e leveduras. É um método de conservação relativamente curto, dependendo do pH do produto. Geralmente necessita de métodos complementares, como a refrigeração. pH abaixo de 4,5: Pasteurização aumenta a vida útil em várias semanas pela destruição de microrganismos deteriorantes (principalmente leveduras ou bolores) e/ou pela inativação de enzimas pH acima de 4,5: Pasteurização serve para reduzir os riscos a saúde pública e para aumentar a vida útil de alimentos por vários dias ou semanas. Tipos e aplicações: Rápida ou HTST (High temperature, short time): 72-85º C por 15-20 segundos. • Muito utilizada na indústria de laticínios, suco de frutas, cervejas. Lenta ou LTH (Low temperature holding) ou processo “Holder”: 62-68º C por 30 minutos. • Pouco usada na indústria. •Utilizada em escala laboratorial e por pequenos produtores. Pasteurização de alimentos embalados. Pode ser realizada utilizando água quente (vidro) ou uma mistura de água quente e vapor d’água (plástico emetal). Equipamentos de batelada: ocorre um banho de água no qual cestos com o alimento embalado são aquecidos a uma temperatura predeterminada e mantidos durante o tempo requerido. Posteriormente, água fria é bombeada no tanque para resfriar o produto. Equipamentos contínuos: pasteurização ocorre em um tanque estreito e comprido, no qual uma correia transportadora leva as embalagens através das fases de aquecimento e resfriamento. Pasteurização de líquidos fora da embalagem. Realizada utilizando trocadores de calor de tubos ou de placas, pois garantem: • Tratamento térmico uniforme. • Menores requisitos de espaço e menores custos com mão de obra. • Maior flexibilidade para diferentes produtos. • Maior controle das condições de pasteurização. • Maior eficiência energética. • Depois da pasteurização, os alimentos são imediatamente embalados, colocados em caixas ou garrafas e selados para evitar a recontaminação. Trocadores de calor de tubos A forma construtiva de um trocador de calor duplo tubo consiste em dois tubos concêntricos, sendo que um dos fluidos escoa por um tubo interno, enquanto o outro fluido passa pela parte anular entre os tubos, em direção oposta. Em um dos tubos existe um fluido quente e no outro um fluido que precisa ser aquecido. Assim o trocador de calor aproveita sua energia térmica para aquecer o outro fluido, Pasteurização lenta; consiste no aquecimento do leite em tanque cilíndrico-vertical, de parede dupla, munido de agitador. Aquece-se o leite, com agitação, a 65°C e mantê-lo nessa temperatura por 30 minutos. O aquecimento é feito através de água quente circulando nas paredes duplas do aparelho. Em seguida resfria-se a 4-6°C, através da circulação de água gelada nas paredes duplas do aparelho. Pasteurização rápida; O aparelho utilizado consta de um conjunto de placas, todo em aço inoxidável. O leite é aquecido e resfriado circulando entre as placas, em camadas muito finas, em circuito fechado, ao abrigo de ar e da luz sob pressão, à temperatura de aquecimento de 72 a 75°C, durante 15 segundos e resfriado com água gelada a uma temperatura de 4 a 6°C. Este processo apresenta algumas vantagens sob a pasteurização lenta: processo contínuo, com mais rapidez; maior volume de leite pasteurizado; processo automático de limpeza; economia de mão de obra; menor espaço para instalação e economia de energia pelo processo de regeneração no interior do aparelho. Após a pasteurização: • A maioria dos produtos precisam ser acondicionados sob refrigeração. • Poder ser necessário adicionar aditivos químicos como acidulantes. • O acondicionamento deve ser em embalagens apropriadas. A pasteurização é preferencialmente utilizada quando outros tratamentos térmicos de temperatura mais elevadas prejudicam a qualidade do alimento (sensíveis ao calor). • Leite, creme de leite, manteigas. • Frutas, sorvetes, embutidos de carne. • Compotas, cerveja ESTERILIZAÇÃO Tratamento térmico no qual o alimento é aquecido a uma temperatura alta(acima de 100) o suficiente, por um tempo adequado, para a eliminação completa de microrganismos patogênicos vegetativos, esporulados e inativação de enzimas. Principal diferencial: destruição dos esporos • têm vida de prateleira maior que 6 meses (TA). tratamento térmico severo na embalagem pode produzir alterações substanciais na qualidade nutricional e organoléptica dos alimentos. • Esterilização comercial: tratamento 12 D. • Na prática: 2D a 8D são utilizados. - Determinação do processo de esterilização (o que e como vamos esterilizar?) Determinação da resistência térmica dos microrganismos.> Obtenção dos dados de aquecimento do produto> Cálculo do processo de esterilização> Confirmação da esterilização por Teste da Embalagem Inoculada. Esterilização a granel UHT (Ultra High Temperature): • Processo de esterilização contínua dos alimentos a temperaturas entre 130 e 150º C. • O produto deve ser resfriado em seguida a uma temperatura de 32º C e envasado em recipientes pré- esterilizados. • Pode ser utilizado em sucos, sopas, cremes, vinhos, leite. • Usa-se trocador de calor de placas ou tubulares. • Apertização: os alimentos são embalados e esterilizados em seguida (latas, garrafas de vidro, plástico, laminados termoestáveis). • É hoje o método de esterilização de alimentos mais usado no mundo! Envase asséptico dos alimentos esterilizados: é o enchimento de um alimento comercialmente estéril, em uma embalagem previamente esterilizada, sob condições ambientais também estéreis. Equipamentos de esterilização de produtos acabados: Autoclaves. • Podem ser equipamentos de aquecimento por vapor saturado, aquecimento por água quente e aquecimento por chamas. Tindalização • Processo pouco usado por ser demorado e de custo elevado. • O aquecimento é feito de forma branda e descontínua em recipiente fechado. Equivale a várias pasteurizações sucessivas. • As temperaturas variam entre 60 e 90º C. • Células vegetativas são destruídas, mas os esporos permanecem. • Depois do resfriamento os esporos germinam e após 24 h a operação é repetida. Exaustão É uma operação unitária, e não um método de conservação propriamente dito. • Objetivos; • Remover o ar do interior das embalagens para promover formação de vácuo. • Reduzir a pressão para diminuir tensões durante o tratamento para evitar deformações e ruptura das embalagens. • Evitar a expansão do ar no interior das embalagens. • Evitar a corrosão de embalagens metálicas e as alterações oxidativas em alguns alimentos. Métodos de secagem O que é? Secagem é a remoção de água, ou de qualquer outro líquido, de um material sólido, na forma de vapor, para uma fase gasosa insaturada, através da vaporização, em uma temperatura inferior à de ebulição. Vantagens; Boa conservação do produto e estabilidade (vida de prateleira). Redução do peso (50 a 80%) e de volume do produto, resultando em menores custos de transporte, embalagens e armazenamento. A secagem é um processo mais econômico que vários outrosmétodos de conservação. Facilidade posterior de embalagem e manuseio. Inibição do crescimento microbiano e da atividade enzimática. Elaboração de alimentos instantâneos (praticidade). Alimentos secos não favorecem a contaminação microbiana. O objetivo principal da secagem é prolongar a vida de prateleira dos alimentos por meio da redução da atividade de água, o que inibe o crescimento microbiano e reduz a atividade enzimática. Quais são as abordagens para a redução do teor de umidade? O sistema a ser utilizado vai depender de diversos fatores, como as condições climáticas da região, natureza da matéria-prima, exigências do mercado, custo de produção e mão-de-obra. • Pode ser secagem natural (ou ao sol) e pode ser secagem artificial (ou desidratação) Secagem natural (ou ao sol): • É um processo natural, onde a eliminação de água ocorre a temperatura ambiente. • O clima deve ser seco, com grau hidrométrico baixo, pouca precipitação pluviométrica, grande quantidade de horas de sol efetivas, boa evaporação, com regimes de ventos favoráveis e temperatura mais ou menos alta. • O custo da produção é menor, mas há controle menor das condições sanitárias do produto • É recomendada para regiões de clima seco, com boa irradiação solar, pouca pluviosidade e, de preferência, com muito vento na época de secagem. • Frutas, cereais, carnes e peixes são secados ao sol. • Uva, ameixa, figo, tâmara, damasco, pêssego, pera, etc. • O local de secagem deve ser cercado e longe de vias de acesso para evitar poeira. • Para melhor resultado, convém que o tratamento seja dividido em duas partes: • 1ª etapa: iniciada ao sol, até que se perda de 50-70% da umidade. • 2ª etapa: à sombra, para que os produtos não ressequem e não percam o sabor e aroma naturais. • Com a secagem total ao sol, os produtos escurecem e tornam-se coriáceos. A formação de uma camada dura externamente ao alimento pode acontecer. É o principal defeito dos produtos secos. Ocorre quando a temperatura do ar é alta ou quando a umidade relativa do ambiente é baixa. A velocidade de evaporação da umidade que está na superfície do alimento é maior que a difusão do líquido no seu interior, formando uma capa endurecida. A secagem a sombra se faz melhor movimentando o ar com uso de ventiladores ou aspiradores em ambientes fechados (galpões) O ar deve passar por um dispositivo que contenha algum agente desidratante, que retém a umidade. • Na secagem natural usam-se tabuleiros (bandejas) de madeira e telas metálicas ou nylon. • Antes de expor o alimento ao sol, pode-se fazer um tratamento antioxidante ou térmico. • O tempo de secagem para cada produto depende do seu teor de água, do total de irradiação solar. A média é de 2 a 12 dias de secagem. Desidratação (ou secagem artificial) a secagem pelo calor produzido artificialmente em condições de temperatura, umidade e circulação de ar, cuidadosamente controlados. O ar é o meio mais usado de secagem por conta da sua abundância, conveniência, e porque o seu controle no aquecimento do alimento não apresenta maiores problemas. • O ar conduz o calor ao alimento, provocando a evaporação da água. • A velocidade do ar para secagem de alimento é variável (90 a 300 m/min). • Principais vantagens: controle das condições de desidratação, rapidez e pequena área necessária quais são os tipos de secadores? • Secadores adiabáticos (desidratação com ar quente): o alimento entra em contato com umacorrente de ar quente e o calor é transferido por convecção. • Desidratação por contato direto com uma superfície sólida: o calor é transferido por condução. • Desidratação mediante aporte de energia radiante: o calor é transferido por radiação. • Desidratação por energia eletromagnética e micro- ondas. • Liofilização: a água congela e em seguida é sublimada Secadores de cabine com bandejas: exemplo de secador adiabático. • Alimento é colocado em bandejas (perfuradas) em camadas finas. • O ar seco é aspirado por um ventilador e passa por uma resistência. • Equipamentos baratos e usados em pequenas escalas de produção. • Usa-se temperaturas de 60-70° C por 3-8 horas. • Os produtos secos não são uniformes. • Devem ser armazenados entre 15-20º C por 15-60 dias para melhorarem gosto, aspecto e textura, dando maisuniformidade ao lote Secadores de túnel: exemplo de secador adiabático. • Usado na desidratação de frutas e hortaliças e são constituídos de túneis com 10 a 15 m de comprimento. • No seu interior movimentam-se vagonetes com bandejas portadoras do material a ser desidratado. • A matéria-prima entra em uma das extremidades e sai pela outra completamente seca. • O ar quente pode ser de corrente paralela, oposta ou combinada; e ainda com corrente natural ou forçada. • É um sistema bastante flexível, pois permite a secagem simultânea de vários produtos, erelativamente econômico. Secagem por atomização, pulverização ou spray- drying: exemplo de secador adiabático. • É um processo contínuo onde um líquido ou pasta é transformado em produto seco (pó) com um tempo de secagem bem curto. • Muito usado para produtos como leite, café, sucos de frutas, e também na indústria farmacêutica, cerâmica e de detergentes. • É um método bastante eficiente e mantém muito as características do produto. • A operação de atomização está baseada em 4 fases Fases da atomização: • 1ª fase (atomização do produto): o produto líquido é bombeado para dentro da câmara de secagem e atomizado (transformado em névoa) através de discos ou bicos pressurizados e turbinas atomizadoras. • 2ª e 3ª fases (contato do líquido com o ar quente e evaporação da água): ocorre na câmara de secagem quando o ar quente (180 – 230º C) entra em contato com o líquido atomizado, evaporando a água rapidamente (3-5 segundos). • 4ª fase (separação do pó do ar de secagem): após a secagem, o alimento seco sedimenta no fundo do secador, onde é retirado por sistema de transporte até o setor de embalagem. • Os atomizadores industriais secam entre 500 e 1500 kg de água por hora! Secador de tambor ou rolo secador (drum-dryer ou roller-dryer): exemplo de secador com transferência de calor por contato com superfície sólida. • Constituído por um ou dois tambores rotativos, com diâmetro variável (0,5 a 1,5 m), com 2 a 5 m de comprimento, aquecidos internamente pelo uso de vapor. • Usado para secagem de líquidos especiais, principalmente aqueles com alto teor de amido. • O líquido é colocado na superfície externa do tambor numa película fina, recebendo o calor através da sua parede. • Uma lâmina raspa o produto seco dos cilindros que estão girando em baixa rotação. Liofilização (ou criosecagem): processo onde a água é removida por sublimação • Baseia-se no ponto tríplice da água, que ocorre com a pressão em 4,7 mmHg e temperatura de aproximadamente 0º C. • A água passa diretamente da forma sólida para a forma gasosa. • Acontece o congelamento prévio do alimento: – 40º C e alto vácuo do sistema. • Como esse processo é realizado a temperatura baixa e na ausência de ar atmosférico, as propriedades químicas e organolépticas praticamente não são alteradas. • Inicialmente usada pela indústria farmacêutica para medicamentos e vitaminas. • Usado para café, cogumelos, camarões, refeições prontas desidratadas. Vantagens: • Maior retenção de nutrientes e maior retenção de constituintes de aroma, sabor e cor. • Menor perda de substâncias voláteis. • Maior facilidade de hidratação do produto seco. • Menores alterações químicas e enzimáticas. • Menor desnaturação proteica. • Desvantagens: • Alto custo do sistema (maior obstáculo). • Necessidades de embalagens especiais (devido a grande higroscopicidade do produto seco). Alterações provocadas pela desidratação: • Modificações na textura, perda de aroma e sabor, mudanças a cor e no valor nutritivo. •Quando reconstituído, assemelha-se ao natural, mas nunca chega a se igualar por causa da perda de constituintes na desidratação. • Muitos alimentos desidratados são bem aceitos: leite em pó, achocolatados, frutas, café solúvel, charque, pescado, etc. • Vitaminas são os nutrientes mais alterado. Conservação pelo Uso do Frio. ▪ Consiste na remoção de calor dos produtos para conservar os alimentos, sem causar mudanças significativas nas qualidades sensórias ou valor nutricional. As temperaturas baixas são utilizadas para; ▪ Retardar as reações químicas e atividades enzimáticas. ▪ Retardar ou inibir o crescimento dos microrganismos nos alimentos. Quando mais baixa for a temperatura, mais fortemente reduzidas serão a ação química a atividade enzimática. Um temperaturas baixas podem inibir o crescimento de todos os microrganismos e microbiano, porém as atividades metabólicas continuam até um certo limite. As enzimas ainda continuam sua atividade metabólica mesmo em temperaturas baixas, por isso é necessário realizar a inativação enzimática antes. Quando mais baixas temperaturas; Menor a ação enzimática e química, menor o crescimento microbiano e maior redução do metabolismo normal das matérias primas. Vantagens pelo frio; Preserva uma grande parte do valor nutricional e proporciona organoléticas (sabor, cor, aroma...) e é um procedimento simples e de rápida aplicação. Desvantagens; A flora microbiana não é removida, as toxinas bactérias não são afetadas, e o frio não permite desnaturar as enzimas alimentares. Os processos de aplicação ser por refrigeração; A temperatura utilizada é de -1 a +8ºC e obtém-se uma conservação por dias ou semanas, dependendo do produto. Por congelamento; A temperatura do alimento se reduz abaixo do ponto de congelamento da água. Ocorre a formação de gelo, o que necessita de temperaturas mais baixas (–10 a –40º C). A água fica indisponível para uso pelos microrganismos e pelas reações enzimáticas. Conservação por longos períodos (meses a anos). ▪ A redução de temperaturas das matérias deve ser feita imediatamente após a colheita dos vegetais ou abate dos animais. É necessário a manutenção da cadeia do frio; 1 ponto de origem, 2 transportes para indústria, 3 estocagens antes e após o processamento, 4transponte do produto acabado e 5 clientes final. O método de remover calor; refrigeradores mecânicos e os sistemas criogênicos. Refrigerador mecânico: É um sistema fechado onde não há perda da substância refrigerante. Usa-se os HFCs (gases de baixo ponto de ebulição) para promover o resfriamento. A substância refrigerante extrai o calor dos alimentos e transfere este calor para outra parte do sistema, onde é dissipado. Sistema criogênico (criogenia): • É um sistema aberto e não há reaproveitamento da substância usada no resfriamento, sendo considerado um “refrigerante de perda total”. Usam- se líquidos que vaporizam rapidamente ou sólidos que sublimem em processo aberto. Substâncias criogênicas: Nitrogênio líquido, CO2 líquido, CO2 sólido (gelo seco). Pré-resfriamento É o método de conservação que mantem as características organolépticas mais próximas do produto in natura, para aqueles produtos que serão refrigerados ou congelados. • Processo realizado em peixes, crustáceos, moluscos, frutas e hortaliças. • Usam-se temperaturas de 10 a -1,5º C. Refrigeração O armazenamento sob refrigeração usa temperaturas -1 a +8ºC, é usada como meio da conservação básica ou como conservação temporária, até que se aplique outro método de conservação. • A maior parte dos alimentos pode ser conservada por este método por um tempo limitado, onde se consegue retardar as atividades microbianas e enzimáticas. • Refrigeradores domésticos operam entre 4 e 7º e Refrigeradores ou câmaras frigoríficas em empresas alimentares operam em ~ 0º C. geralmente, os alimentos refrigerados sofrem mudanças mínimas em suas características sensoriais e nutricionais Cada alimento reage ao armazenamento refrigerado de uma maneira própria. Alguns são adversamente afetados, como a banana, abacate, laranja, abacaxi etc. Esses alimentos afetados sofrem o que se conhece por injúria pelo frio (chilling injury). Ainda sobre a Refrigeração • Métodos mais usados para o resfriamento de vegetais após a colheita: • Resfriamento utilizando o ar frio; Nesse tipo, o ar frio sai do evaporador entra pela parte superior do ambiente, geralmente através do teto e move-se horizontalmente sobre o produto, embalado ou não, retornando ao evaporador através do produto. • Resfriamento a vácuo. consiste em eliminar o ar da câmara que contém o alimento até que a pressão interna seja tão baixa a ponto de evaporar a água da superfície deste produto. A evaporação da água da superfície do produto causa o abaixamento de temperatura capaz de refrigerá-lo. • Resfriamento com água (hidro-resfriamento). A água usada no resfriamento é feita mediante a refrigeração mecânica e mantida a 0ºc e 0,5ºc. Os produtos que são sensíveis ao frio podem ser resfriados em água a 0ºc, desde que o tempo de resfriamento seja limitado. • Resfriamento com refrigerantes criogênicos (nitrogênio líquido) Esse tipo de refrigeração se dá em função da colocação do gelo acima dos produtos, no interior das embalagens, ou mesmo na parte superior da superfície que o alimento será refrigerado, que quando armazenados e transportados, mantém a temperatura do produto próxima daquela recomendada até a sua comercialização. A temperatura utilizada na refrigeração é de grande importância para a conservação de um produto. • A 5º C (temperatura comum na refrigeração) um determinado alimento poderá se conservar por até 5 dias. • A 15º C poderá se deteriorar em menos de 24 horas. Refrigeração – Fatores Importantes a Serem Considerados. Temperatura de armazenamento: A temperatura a ser escolhida depende do tipo de produto, do tempo e das condições de armazenamento. Algumas vezes, o mesmo produto de variedades diferentes possui temperaturas de armazenamento refrigerado diferentes. As câmaras de refrigeração devem ter bom isolamento térmico e não devem possuir grandes oscilações de temperatura interna (no máximo 1º C). As câmaras devem possuir cortinas de ar frio quando as portas são abertas, bem como boa distribuição do ar frio por todas as partes do ambiente. Umidade relativa (UR) do ambiente: • A UR do ar dentro da câmara varia com de acordo com alimento a ser conservado e está diretamente relacionada com a qualidade do produto. • UR do ambiente baixa tendência em perda de umidade do alimento. • Provocará alterações das propriedades organolépticas dos produtos (desidratação, queimaduras). • UR do ambiente alta facilitará o crescimento de microrganismos. • Em indústrias, existem dispositivos que regulam a umidade através da umidificação e desumidificação do ambiente. • Os refrigeradores domésticos tendem a desidratar os alimentos. Circulação do ar: • A circulação do ar ajuda na distribuição do calor dentro da câmara, permitindo a manutenção da temperatura uniforme. • O ar da câmara deve ser renovado diariamente, principalmente devido aos possíveis maus odores. • Deve-se distribuir os alimentos de forma adequada dentro da câmara, de forma que possibilite a circulação do ar. 4. Atmosfera de armazenamento: • Os vegetais continuam respirando mesmo depois de serem colhidos, e isso afeta a composição gasosa da câmara de resfriamento. • A redução da temperatura e do O2, e aumento do CO2 afeta o ritmo da respiração dos vegetais. • Composição gasosa ideal da câmara é constituída por 3% O2 [, 5% CO2 e 92% N2. Congelamento • Utiliza temperaturas mais baixas• Na indústria são utilizadas temperaturas que variam entre -10 e -40º C. • Os congeladores de geladeiras domésticas chegam a -10º C, e os freezers chegam a -18º C.. • Inibe o crescimentomicrobiano e retarda praticamente todo o processo metabólico. • Quanto menor a temperatura de armazenamento, mais lenta será a atividade enzimática, até que em certa temperatura, ocorrerá paralização total. • É um método muito utilizado porque também preserva relativamente bem as características dos produtos. • É um método mais caro e também exige a manutenção da cadeia do frio. • O congelamento pode ser lento ou rápido. • Lento: Demora de 3 a 12 horas e usa temperaturas na faixa de -25º C, sem circulação de ar. Ocorre formação de grandes cristais de gelo com formato de agulha no interior das células e no espaço extracelular. Os cristais afetam fisicamente a célula, provocando alterações indesejáveis. • Rápido: Ocorre em até 3 h, com temperaturas de - 25º C (com circulação de ar) e -40º C (sem circulação de ar). Formam-se cristais pequenos e arredondados que são menos prejudiciais ao alimento. Não lesa a célula, mantendo os tecidos com menos alterações. Congeladores por ar equipamentos • Podem ser usados congeladores com ar frio estático ou forçado (insuflado). O tempo de congelamento pode ser reduzido com o uso de ventiladores na câmara de congelamento. • Para produtos particulados, pode-se usar o ar com velocidade maior que a velocidade dos produtos: processo conhecido como leito fluidizado. Essa técnica gera produtos congelados individualmente de forma muito rápida. Câmaras frias; túnel de congelamento Congeladores por contato indireto: • Sistemas em que o alimento a ser congelado é colocado em contato com uma placa supergelada (embalados ou não), ou quando é embalado e submetido a imersão em líquido refrigerante Congelador de placas. Congeladores por imersão: • O alimento pode ser imerso diretamente no meio refrigerante ou a aspersão do líquido sobre o produto (congelamento quase instantâneo). • O líquido não pode ser tóxico, deve ter pureza adequada, ser ausente de odores e sabores. • Podem ser usadas soluções de NaCl, açúcar e glicerina. • O congelamento é feito em tanques especiais e pode ser alcançada em 30 min. • Congelamento criogênico (Congelamento ultra rápido): quando há aspersão ou imersão na substância refrigerante. • Utiliza-se gases liquefeitos com ponto de ebulição muito baixo. • Pode-se usar nitrogênio líquido e gás carbônico líquido. • O N2 congela o alimento de 1 a 3 min, não é tóxico e nem altera a qualidade do alimento. influência da congelação sobre o valor nutritivo dos alimentos. • O processo em si não altera o valor nutritivo dos alimentos! • Quanto menor for a temperatura, melhor será a retenção dos nutrientes. • As operações anteriores ao congelamento poderão afetar seu valor nutritivo. • Lavagem, corte, branqueamento, etc. • Vitaminas hidrossolúveis são os nutrientes mais afetados, ocorrendo lixiviação, oxidação após o corte. • A vitamina C é a que mais sofre com os processos industriais. • Lipídios podem sofrer oxidação caso o alimento não esteja em uma embalagem apropriada. • Algumas proteínas podem ser desnaturadas após ciclos de congelamento e descongelamento. Descongelamento • Considera-se que o alimento foi descongelado quando o seu centro térmico atinge 0º C. • Deve ser lento (reabsorção do líquido) e deve-se evitar o aquecimento excessivo. • Não é recomendado congelamento e descongelamento sucessivos, pois pode favorecer o crescimento microbiológico e perda das características do produto. • Domesticamente, o alimento deve ser descongelado usando uma temperatura de 25–40 °C. • Alimentos descongelados devem ser consumidos o mais rápido possível. Conservação pelo Uso da Irradiação “É um processo físico de emissão e propagação de energia por intermédio de fenômenos ondulatórios, ou por meio de partículas dotadas de energia cinética”. • “É a energia que se propaga de um ponto a outro no espaço, ou em um meio material”. • De uma forma mais simples: é um processo pelo qual uma fonte emite energia que se propaga no espaço. • Todas as formas de radiação podem se comportar como onda e como partícula. Radiações calóricas: • Baixa frequência como as ondas elétricas, sonoras, ondas de rádio e infravermelho. • Baseiam-se no movimento eletrônico e molecular para originar calor, sendo de menor importância na conservação de alimentos. • Radiações ionizantes: • São radiações de alta frequência onde estão incluídas as radiações alfa, beta, gama, raios-X e nêutrons. • Elas produzem partículas carregadas (íons) ou neutras (radicais livres) em qualquer material com o qual entrem em contato. • Nos alimentos, a radiação ionizante provoca a alterações chamadas de radiólise, que são as reações que causam a destruição dos microrganismos, insetos e parasitos. • Como não provocam aumento da temperatura dos alimentos, o termo “esterilização a frio” tem sido usado. Unidades de radiação • A quantificação das doses de radiação se faz em função da energia absorvida pelo produto irradiado. • A unidade de medida mais utilizada hoje é o Gray (Gy) ou quilogray (kGy). • 1 Gray equivale a um Joule de energia por quilograma de alimento irradiado. • Onde a irradiação é permitida, a rotulagem é regulamentada e exige que o fabricante identifique o alimento (ou ingredientes listados) que tenha sido tratado por irradiação. A radura é o símbolo internacional. Objetivos da irradiação • Aumentar o tempo de vida útil dos alimentos. • Exercer ação equivalente à dos processos de pasteurização e de esterilização. • Complementar a atuação de outros processos de conservação. • Impedir o brotamento inconveniente de vegetais e matar parasitos, fungos e bactérias. Retardar ciclo de maturação de frutas. • Destruir insetos infestantes dos vegetais. Tipos de processos de irradiação podem ser divididos pelo objetivo e dose utilizada • Desinfestação: • Doses baixas, entre 0,1 e 2 kGy, são usadas contra insetos e larvas que infestam grãos e frutas. • Inibição do brotamento: • Tem sido utilizada comercialmente em batata, cebola e alho, com doses bem baixas de 0,1 a 0,2 kGy. • Controle de amadurecimento: • Alguns tipos de frutas e hortaliças podem ser irradiados para prolongar sua vida útil em até 3 vezes, as doses são de 2 a 3 kGy. Tipos de processos de irradiação podem ser divididos pelo objetivo e dose utilizada • Radurização: • Processo similar a pasteurização, com doses baixas (1 a 2,5 kGy). • Usado para destruição de leveduras, bolores e bactérias não esporulantes. • É muitas vezes empregada em associação com outras formas de conservação. • Radiciação ou radicidação: • Processo similar a pasteurização, com doses um pouco mais altas (2,5 a 10 kGy). • Energia suficiente para reduzir o número de microrganismos viáveis, eliminando patógenos não formadores de esporos como Salmonella spp. • Radapertização: • Processo que equivale a esterilização térmica, obtendo produtos comercialmente estéreis que podem ser estocados a temperatura ambiente. • Pode-se utilizar até 50 kGy, mas fortes modificações sensoriais ocorrem com essa dose O processo de irradiação Raios gama são obtidos de equipamentos que possuem uma fonte de isótopo de alta energia, como o cobalto-60 ou o césio-137. A fonte de isótopo está continuamente irradiando e não pode ser desligada, por isso é mantida blindada em um tanque de água localizada abaixo da área de processo. Quando em funcionamento, a fonte de irradiação é elevada e o alimento já embalado é carregado por esteiras automáticas que levam o alimento ao campo de irradiação. O tempo de residência do alimento no irradiador é determinada pela dose de radiação requerida para cada tipo de alimento, fonte emissora, resistência dos microrganismos e benzimas, e do objetivo a ser alcançado. Vantagens da Irradiação •Reduz as perdas dos alimentos pós-colheita e evita brotamento de bulbos. • Pode retardar, ou mesmo interromper, os processos naturais de amadurecimento e deterioração. • Pode eliminar ou diminuir o número de microrganismos patogênicos nos alimentos e até mesmo esterilizá-lo completamente sem a elevação da temperatura do alimento. • O produto é tratado em sua embalagem final (envasado), evitando a recontaminação. • Requer pouca mão-de-obra e são conservados com uma única manipulação. Desvantagens da Irradiação • Pode ser aplicado somente para alguns tipos de alimentos e pode afetar vitaminas (E e B1) e pigmentos. • Os macronutrientes não são afetados consideravelmente, com exceção dos lipídios em alimentos com alto teor desse nutriente (ocorre auto-oxidação). • Resistência do consumidor a utilização de alimentos irradiados por medo dos efeitos da radioatividade induzida. • Alto custo de instalação dos equipamentos irradiadores
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