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Tecnologia de alimentos Aula 03 Métodos de Conservação de Alimentos Profª: Vanessa Rosse de Souza Nutricionista Niterói Métodos de Conservação de Alimentos • Métodos de conservação pelo calor Métodos de Conservação de Alimentos • Tratamento térmico: • Método mais utilizado na indústria de alimentos • Destruição de microrganismos, enzimas e parasitas • vida de prateleira o Efeito do calor nos microrganismos Desnaturação de proteínas Destruição atividade enzimática Métodos de Conservação de Alimentos Vantagens: Controle relativamente simples capacidade produtiva Destruição de fatores antinutricionais disponibilidade de nutrientes Métodos de Conservação de Alimentos Desvantagens: Destruição de compostos sensoriais • (odor, sabor, cor, textura) Geração de compostos potencialmente tóxicos Métodos de Conservação de Alimentos Principais Métodos: Branqueamento Pasteurização Tindalização Esterilização Métodos de Conservação de Alimentos Branqueamento: Breve imersão de frutas e vegetais em água quente ou o uso de vapor, geralmente realizado antes do congelamento, desidratação ou apertização. Não branqueamento antes do congelamento ou da desidratação: o rápidas mudanças sensoriais tais como cor (aparência) e sabor (palatabilidade) o alteração no valor nutritivo. Métodos de Conservação de Alimentos Branqueamento: Principais funções: o Inativar enzimas que possam causar alterações indesejáveis ao produto o Fixar a cor verde em certos vegetais. o Retirar o oxigênio do tecido das plantas o Facilitar a embalagem de produtos folhosos através do murchamento das folhas. o Ajuda na redução de mos., embora esta não seja sua função primordial. Métodos de Conservação de Alimentos Branqueamento: DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE BRANQUEAMENTO Tipo e tamanho do produto. Temperatura utilizada no processo. Sistema de aquecimento. Métodos de Conservação de Alimentos Branqueamento: Tipos de equipamentos: o Água: sistemas convencionais transferência de calor é mais efetiva, a temperatura é controlável e o branqueamento é mais homogêneo. O produto é imerso em água quente (93º C – 99º C) por tempo pré- estabelecido. o Vapor: processo pode ser contínuo (túnel de vapor). O produto é aquecido através da aspersão de jatos de vapor que é reciclado, sob e sobre a matéria prima, que é conduzida na esteira transportadora. Métodos de Conservação de Alimentos Branqueamento: Métodos de Conservação de Alimentos Pasteurização: Elimina parte dos microorganismos vegetativos, mas não todos. Finalidade de destruir todos os microrganismos patogênicos (ex.: pasteurização do leite) ou destruição ou redução do número de microrganismos deteriorantes (ex.: pasteurização de sucos). Empregado quando os tratamentos térmicos mais elevados prejudicam a qualidade do produto, quando os agentes microbianos de alterações não são muito termorresistentes e quando destruímos agentes competitivos, permitindo uma fermentação benéfica (ex: queijos). A temperatura não passa de 100º C. Métodos de Conservação de Alimentos Pasteurização: Alimentos ácidos (3,7 < pH < 4,5) e muito ácidos (pH < 3,7): o pH = na sensibilidade ao calor, o Alimentos ácidos e muito ácidos necessitam, consideravelmente, de menos calor para alcançar a esterilidade. o Utilizada em conjunto com outros métodos, como refrigeração (leite), adicionando concentrações altas de açúcar (leite condensado), criando condições anaeróbias pelo fechamento de recipientes a vácuo, etc. Métodos de Conservação de Alimentos Pasteurização: A relação tempo-temperatura depende: • 1 – da resistência térmica dos microrganismos vegetativos ou patogênicos que o tratamento quer eliminar. • 2 – da sensibilidade da qualidade do produto a ser tratado. Métodos de Conservação de Alimentos Pasteurização: Leite e aos produtos lácteos: o destruição dos microrganismos patogênicos (processo de higienização); duas combinações tempo / temperatura: • HTST (high temperature, short time) – 72 - 75º C por 15 a 20 segundos. Processo contínuo Eficácia de 99,5% • LTLT (low temperature, long time) – 62 - 65º C por 30 minutos Descontínua e sob agitação lenta Ineficaz se a carga microbiana for muito alta Eficácia de 95% Métodos de Conservação de Alimentos Tindalização: Caracteriza-se pela aplicação de uma série de tratamentos térmicos brandos ao produto, intercalados pela exposição à temperatura ambiente. Esta exposição faz com que os esporos dos microrganismos que não foram eliminados pelo calor germinem e posteriormente as formas vegetativas são destruídas pelo uso de temperaturas da ordem de 60 ºC • Pasteurizações sucessivas obtendo um produto estéril sem utilizar temperaturas de esterilização. Métodos de Conservação de Alimentos Tindalização: • Processo pouco usado por ser demorado e custoso; • Temperatura 60 a 90 ºC, durante alguns minutos; • Formas vegetativas serão destruídas, porém os esporos não; • Depois do resfriamento, os esporos entram em germinação; • Novo aquecimento e novo resfriamento após 24h; • Número de operações varia de 3 a 12 para se obter a esterilização completa; • Vantagem do processo: maior conservação de nutrientes e características sensoriais. Métodos de Conservação de Alimentos Esterilização: Produto estéril: o não possui microrganismos viáveis Temperaturas levemente acima das máximas para o crescimento bacteriano resultam na destruição das células vegetativas, Esporos bacterianos: o Podem sobreviver a temperaturas bem mais altas. o Geralmente a temperatura empregada é de 145OC / 2s. Métodos de Conservação de Alimentos Esterilização: A duração do tratamento térmico de esterilização comercial depende dos seguintes fatores: o Natureza do alimento (ex.: pH, estado físico do alimento). o Condições de estocagem do produto após o processamento térmico. o Termo resistência dos microrganismos, seus esporos ou enzimas presentes. o Transferência de calor característica do alimento, sua embalagem e o aquecimento médio. o Carga inicial de microrganismos. Métodos de Conservação de Alimentos • Métodos de conservação pela remoção do calor (Frio) Métodos de Conservação de Alimentos • Aplicação de refrigeração e/ou o congelamento: - retardar as reações químicas e a atividade enzimática; - retardar ou inibir o crescimento e a atividade dos microrganismos nos alimentos; - quanto mais baixa a temperatura, maior a efetividade. Métodos de Conservação de Alimentos Refrigeração: - Temperatura • Escolha depende do tipo de produto e do tempo e condições do armazenamento; • Câmaras de refrigeração devem ser projetadas de tal maneira que não permitam oscilações maiores que 1ºC; • Materiais isolantes: cortiça, madeira sintética, o poliestireno e a poliuretana; • Fatores que influenciam a temperatura interna: - lâmpadas e motores elétricos, - número de pessoas trabalhando no interior da câmara, - quantas vezes será aberta a porta de entrada, - tipo e quantidade de produtos armazenados. Métodos de Conservação de Alimentos Refrigeração: • Umidade relativa - varia com o alimento conservado; - umidade baixa (perda de umidade do alimento); - umidade alta (facilita crescimento microbiano); - umidade relativa ótima (cada alimento); - períodos de armazenamento longo (embalagens apropriadas). Métodos de Conservação de Alimentos Refrigeração: • Circulação do ar - Ajuda na distribuição de calor dentro da câmara; - Ar da câmara deve ser renovado diariamente (maus odores formados). • Atmosfera de armazenamento - respiração de um produto (consumo de oxigênio e produção de gás carbônico); - composição geral (3% de oxigênio, 5% de gás carbônico e 92% de nitrogênio). Métodos de Conservação de Alimentos Congelamento: • Utiliza temperaturas menores de 0ºC; • Produto não resiste, pois ocorre morte de tecidos; • Eficiente para conservação de carnes,hortaliças e pescado; • Conservação por tempos mais prolongados (meses ou anos); • Reduz as reações enzimáticas, porém não inativa; • Congelamento pode destruir microrganismos (queimam as reservas e morre de inanição). Métodos de Conservação de Alimentos Congelamento: • armazena-se os alimentos a –18ºC (eliminar psicrófilos); • atividade enzimática paralisa totalmente a partir de certa temperatura; • características naturais dos produtos são relativamente mantidas; • método caro: “cadeia do frio”; • temperaturas de -10 ºC a -40ºC; • alimentos mais convenientes (prontos ou semiprontos). Métodos de Conservação de Alimentos Congelamento: Métodos de congelamento o ponto de congelamento: temperatura na qual o líquido está em equilíbrio com o sólido. • De modo geral, os alimentos congelam-se entre 00C e -40C. Métodos de Conservação de Alimentos Congelamento: Métodos de congelamento o Congelamento Lento: - processo demorado (3 a 12 horas); - faixa de –25 °C sem circulação de ar; - grandes cristais de gelo nos espaços intercelulares (ruptura de paredes celulares); - ao descongelar os alimentos (grandes quantidades dos fluídos celulares); - perda de nutrientes. Métodos de Conservação de Alimentos Congelamento: Métodos de congelamento o Congelamento Rápido: - menos de 3 horas para o congelamento; - temperatura de -25 °C com circulação de ar; - temperatura de -40 °C com ou sem circulação de ar; - pequenos cristais de gelo (menor dano às células) - armazenado a –18 °C ou menos. Métodos de Conservação de Alimentos Congelamento: Métodos de congelamento o Descongelamento: deve ser lento para reabsorver o líquido; não são recomendados o congelamento e descongelamento sucessivos. Métodos de Conservação de Alimentos • Métodos de conservação pela remoção da água Métodos de Conservação de Alimentos Secagem • Um dos processos mais antigos utilizados pelo homem na conservação de alimentos, • Copiado da natureza e aperfeiçoado. • Vantagens na aplicação destes métodos: o Melhor conservação do produto; o Redução do peso (50 a 80%) e de volume do produto, pela retirada de água, cascas, sementes, resultando em menores custos de transporte, embalagens e armazenamento; o É um método mais barato que os demais; o Facilidade de embalagem. Métodos de Conservação de Alimentos DESIDRATAÇÃO Métodos de Conservação de Alimentos Desidratação • Vantagens Aumento da vida útil do produto. O alimento desidratado é nutritivo; apesar das possíveis perdas de alguns nutrientes, o valor alimentício do produto concentra-se por causa da perda de água. Facilidade no transporte e comercialização, pois o alimento seco é leve, compacto e suas qualidades permanecem inalteradas por longos períodos. O processo de secagem é econômico. Os secadores semi-industriais têm baixo custo; a mão-de-obra não necessita ser especializada; e os produtos desidratados têm baixo custo de armazenagem. Redução nas perdas pós-colheita. Métodos de Conservação de Alimentos Desidratação Desidratação osmótica o pré-tratamento dos processos de secagem natural e artificial para a redução do teor de água do vegetal. o resulta em redução nos gastos de tempo e energia. o imersão do vegetal em uma solução de sacarose (ou cloreto de sódio) para a perda de água e ganho de sólidos. o É um método apropriado para a preparação de frutas tipo “passa”, pois, além de proporcionar perda de água, também acarreta ganho de sólidos (sacarose), fator desejável principalmente para frutos com baixo teor de sólidos solúveis. Métodos de Conservação de Alimentos Desidratação Desidratação osmótica o Os produtos obtidos com a inclusão dessa tecnologia apresentam textura, cor e sabor adequados às exigências dos consumidores. o Na solução de açúcar, pode-se também adicionar qualquer soluto de interesse nutricional ou de conservação (ácido ascórbico, sulfito de sódio, bissulfito de sódio) para que esse migre para o alimento. o Um tempo de tratamento osmótico de 4 horas, em um tanque com temperatura regulável de 30 °C e concentração da solução osmótica de 60 °Brix, é condição apropriada para a produção de frutas-passas. Métodos de Conservação de Alimentos Desidratação Secagem natural o A secagem natural pode ser aplicada em regiões com temperatura média de 35°C a 40°C, com boa taxa de radiação solar, baixa umidade relativa do ar e baixo índice de poluição. o A secagem natural é um processo de baixo custo, sendo necessário apenas uso de bandejas para a desidratação e redes protetoras contra insetos. o Alimentos de alta perecibilidade, como frutas, hortaliças, ervas e carnes, devem ter essa proteção, mas, no caso de café e milho para ração animal, a secagem pode ser feita com os grãos espalhados no chão, estando esses apenas sobre uma cobertura plástica. Métodos de Conservação de Alimentos Desidratação Secagem artificial o A secagem artificial utiliza equipamentos em que o alimento é colocado e o processo de desidratação ocorre por um dado período de tempo. o Esse processo é classificado como batelada. o No entanto, alimento úmido pode ser continuamente colocado no equipamento e alimento seco continuamente removido, sendo classificado com processo contínuo. o Na maioria dos processos de secagem artificial, ar quente com uma velocidade de 0,5 m/s a 3 m/s e baixa umidade é utilizado para a transferência de calor por convecção para o alimento, porém os mecanismos de transferência de calor por condução e radiação também ocorrem. Métodos de Conservação de Alimentos Desidratação DESIDRATAÇÃO EM TÚNEIS câmara onde o produto vai se deslocar com deslocamento do ar quente o Corrente paralela (secagem inicial) o Contra corrente (secagem final): evita crosta sistema mais difundido para frutas e hortaliças; sistema flexível (secagem simultânea de vários produtos) relativamente econômico. secador de túnel : renovação do ar, recirculando o ar utilizado (economia de energia) Métodos de Conservação de Alimentos • Corrente paralela Métodos de Conservação de Alimentos • Contra corrente Métodos de Conservação de Alimentos Desidratação DESIDRATAÇÃO POR ATOMIZAÇÃO (Spray dryer) - Produtos como leite, café, sucos de frutas, etc. - Eficiente e mantém as características nutricionais do produto. - O alimento líquido pode ser concentrado previamente. Métodos de Conservação de Alimentos Desidratação DESIDRATAÇÃO POR ATOMIZAÇÃO (Spray dryer) o Dividida em: a) atomização do produto: - o produto líquido é bombeado para dentro da câmara de secagem e atomizado (transformado em névoa) através de bicos pressurizados ou turbinas atomizadoras. b) mistura da névoa com ar quente: - pode ser em corrente paralela ou contra corrente. c) secagem: - temperaturas ao redor de 150 ºC (3 a 5 segundos) / temperatura interna (70 ºC) d) separação do pó e do ar: - alimento seco sedimenta no fundo e separado por ciclones Métodos de Conservação de Alimentos Métodos de Conservação de Alimentos Desidratação Liofilização Desidratação por sublimação -Alimento é congelado (-30ºC a -50ºC) Pode ser em câmaras ou próprio liofilizador o Cria duas fases no alimento: cristais de gelo e solutos -Aquecimento suave sob pressão com velocidade lenta de desidratação. Métodos de Conservação de Alimentos Métodos de Conservação de Alimentos Desidratação Liofilização - Desidratação primária: 1. alimento congelado sob pressão (600Pa) 2. Aplicação de calor de sublimação do gelo (evitando que o gelo derreta) 3. Aquecimento por placas calefatoras (100ºC) /Alimentos sensíveis (20ºC – 30ºC) 4. Sublimação do gelo e temperatura na superfície aumenta • Temperatura do alimento ente 35ºC e 85ºC • Pressão da câmara entre 13 e 270 Pa • Velocidade de secagem é lenta (6 – 10 horas) • Redução de 15% da água Métodos de Conservação de Alimentos Desidratação Liofilização - Desidratação secundária ou dessorção: 1. Após a eliminação do gelo doalimento há retenção de ´´agua na forma líquida” 2. Inicia-se a remoção de parte da água ligada (2 a 8%) 3. Temperatura do alimento deve se igualar a da placa calefatora (20ºC a 60ºC) 4. 2 a 6 horas depois há evaporação da água residual Métodos de Conservação de Alimentos Desidratação Liofilização - A não passagem pelo estado líquido trás inúmeros benefícios ao produto final: • maior retenção de nutrientes; • maior retenção de constituintes de aroma, sabor e cor; • maior facilidade de hidratação do produto seco; - Porém apresenta problemas como: • O alto custo do sistema, que é o maior obstáculo a sua expansão; • A necessidade de embalagens especiais, dado a grande higroscopicidade do produto seco. Métodos de Conservação de Alimentos • Métodos de conservação não convencionais Métodos de Conservação de Alimentos Irradiação Também conhecida como RADIAÇÃO IONIZANTE. pode conservar os alimentos inibindo ou destruindo as bactérias e outros microrganismos responsáveis pelo apodrecimento. meio direto para a conservação de alimentos ou tratamento complementar Objetivo: proporcionar aos alimentos, estabilidade nutritiva, condições de sanidade e de mais longo período de armazenamento. • Unidade Gray (Gy) • Definição 1 Gy = 1 J/Kg Métodos de Conservação de Alimentos Irradiação Vantagens: o O alimento é, no máximo, levemente aquecido e, portanto, as mudanças sensoriais são mínimas; o Alimentos acondicionados e congelados podem ser tratados; o Alimentos frescos podem ser preservados com uma única operação e sem o uso de aditivos químicos; o Os requisitos de energia são muito baixos; o As mudanças no valor nutricional são comparáveis com outros métodos de conservação de alimentos; o O processamento é automaticamente controlado e o custo operacional é baixo; o Desnecessária a utilização de aditivos químicos. Métodos de Conservação de Alimentos Irradiação Desvantagens: o O alto custo de uma planta de irradiação; o O processo poderia ser utilizado para eliminar altas cargas microbianas de modo a transformar produtos de baixa qualidade em produtos vendáveis; o Haverá um risco elevado, caso organismos produtores de toxinas forem destruídos depois de terem contaminado o alimento com a toxina; o Possibilidade dos microrganismos desenvolverem resistência à radiação; o Resistência por parte dos consumidores por temores relacionados com a indústria nuclear. Métodos de Conservação de Alimentos Irradiação Aplicação: o Aumentar o tempo de vida útil de alimentos vegetais e animais; o Exercer ação equivalente a dos processos de pasteurização e de esterilização; o Complementar a atuação de outros processos de conservação de alimentos; o Impedir o brotamento inconveniente de vegetais; o Destruir insetos infestantes de vegetais; o Retardar o ciclo de maturação de frutas; o Facilitar o armazenamento de produtos estocados em baixas temperaturas. Métodos de Conservação de Alimentos Métodos de Conservação de Alimentos
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