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PROVA 02 – TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
08/2022
MÉTODO DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
· É o principal objetivo da indústria de processamento de alimentos
· Mantém o alimento livre de microrganismos patogênicos e de outros microrganismos, principalmente deterioradores
· Maior prazo de validade dos produtos alimentícios – industrializados ou in natura – mantendo a maior extensão possível de suas características específicas e seu valor nutricional
· Vida de prateleira: Período entre sua produção e o período máximo que pode ser consumido, durante o qual o alimento apresenta um nível satisfatório de qualidade avaliado por seu valor nutritivo e características organolépticas
Processo de Conservação
· Eliminação total ou parcial dos agentes que alteram os produtos
· Modificação ou supressão de um ou mais fatores essenciais, de modo que o meio se torne não propício a qualquer manifestação vital
· Tratamentos simultâneos de destruição e modificação das condições ambientais
Processos Auxiliares
· Assepsia: manter os alimentos livres de microrganismos
· Remoção de microrganismos por
· Lavagem → Com água potável ou adição de detergentes ou germicidas com dosagem adequada
· Filtração → Tratamento de água potável
· Expurgo → Remoção dos alimentos processados que sofreram danos físico e tornou-se susceptível à contaminação
· Atmosfera Modificada
· Manutenção de embalagens herméticas em condições anaeróbias
· Substituição do ar por CO2 ou N2 (inerte) evita o desenvolvimento de esporos em produtos enlatados
· Para bactérias anaeróbias (Clostridium botulinum patogênica e produtora de exotoxinas) → Combinação de vários métodos
· Branqueamento
Tratamento Térmico
· Usado para evitar atividades microbiológicas e enzimáticas durante o armazenamento
· Tem como desvantagem a destruição de propriedades nutricionais e sensoriais dos alimentos
· Destruição dos microrganismos ocorre por desnaturação ou coagulação de suas proteínas e inativação dos sistemas enzimáticos, necessários ao metabolismo
Fatores que Influenciam o Processamento Térmico
· Qualidade e quantidade de microrganismos a destruir
· Diferentes espécies
· Formas vegetativas – esporos de resistência
· Meio ambiente
· pH
· Bactérias patogênicas e deteriorantes são mais resistentes na região de neutralidade
· Fungos e leveduras toleram condições ácidas, mas são menos resistentes ao calor
· Composição
· Sal, açúcar, proteínas e gorduras parecem dar melhor proteção aos esporos
· Combinação Tempo-Temperatura
· O tempo necessário para destruir certos esporos sob condições definidas diminui com o aumento da temperatura
· A escolha de t-T dependerá do efeito que o calor exerce sobre as características deste alimento
· Natureza do Calor
· Calor úmido → Morte devido à desnaturação/coagulação de proteínas na célula, inativação das enzimas e ruptura do DNA
· Calor seco → Morte devido à um processo oxidativo
· Endurecimento da camada mais externa da célula, dificultando a transferência de calor
· Poder de penetração no alimento é menor
· Exige maior T e t de tratamento
CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO USO DE CALOR
Branqueamento
· Usado para
· Inativação de enzimas
· Redução da contaminação de microrganismos da superfície
· Sem alterar as características organolépticas e nutricionais
· Geralmente aplicado antes de outros processos, como congelamento, desidratação e enlatamento
· Procedimento
· Mergulhar o alimento em água fervente ou insuflar vapor
· Resfriamento com água fria, evitando sobreaquecimento
Pasteurização
· Tratamento térmico que elimina a maioria dos microrganismos existentes no alimento
· Em geral, T < 100°C
· Fontes de calor: vapor, água quente e calor seco
· Há pequenas mudanças nas características organolépticas e no valor nutricional – tratamento relativamente brando
· Complementação com outros métodos
· Refrigeração até consumo
· Adição de concentrações altas de açúcar
· Condições anaeróbias pelo fechamento de recipientes à vácuo
· Aditivos para manter o pH baixo
· Usando quando
· Os tratamentos térmicos mais elevados prejudicam a qualidade do alimento
· Os agentes microbianos de alterações são muito termorresistentes
· Alimentos termossensíveis: leite, creme de leite, suco de frutas e cerveja
· Tipos
· HTST (high temperature, short time)
· LTLT (low temperature, low time) – usado com menor frequência
· Trocadores de calor (para líquido a granel)
· De Placas
· De Tubo e Carcaça
· De Tubo Duplo
Esterilização
· Destruição completa dos microrganismos (incluindo esporos)
· Aumenta a vida de prateleira em mais que 6 meses em T ambiente
· T > 100°C
· Uso de autoclaves
· Apertização
· Tratamento térmico em recipientes hermeticamente fechados
· Produtos acondicionados em latas, vidros, plásticos autoclaváveis
· T = 110 – 120°C e t = 10 a 40 min
· UHT (ultra-high temperature)
· Realização em produtos líquidos e antes da embalagem previamente esterilizadas
· Α-Laval e Tetra Pak
· T = 145 – 150°C e t = 2 a 4 s
ORDEM DE DESTRUIÇÃO DE BACTÉRIAS SUBMETIDAS AO CALOR ÚMIDO
· A mesma percentagem de bactérias será destruída num dado intervalo de tempo a uma dada T não importando o número de bactérias sobreviventes
· D (tempo de redução decimal) → Tempo necessário para destruir 90% dos organismos de uma população (reduzir a 1/10 do original)
· Depende da temperatura, do meio, tipo e idade de microrganismo
· Quando se aumenta a temperatura, o D diminui
· Exemplo: Bacillus subtilis
· Leite esterilizado – D115°C = 3,28 minutos
· Leite esterilizado + 5% solução (glicose + extrato de levedura) – D115°C = 4,02 minutos
· O soluto pode proteger o microrganismo
· Z (coeficiente de T) → É numericamente igual ao número de °C necessário para alterar 10x o valor de D
· Exemplo
	D115°C (min)
	Z
(°C)
	D110°C
(min)
	D120°C
(min)
	3,08
	5
	30,8
	0,308
· F (letalidade) → dt necessário para destruir um determinado número de microrganismos em uma dada T de referência
Esterilidade Comercial
· Aplicação de calor ao alimento durante um período de t a uma T cientificamente determinada para alcançar a esterilidade comercial
· O processo térmico inativa substancialmente todos os microrganismos e esporos
· 12D – usado para alimentos não-ácidos
Probabilidade de Sobrevivência
· n – nível de destruição
· Para alimentos não ácidos
· n = 12, F = 12D
· Nf = probabilidade de sobrevivência ou nível de garantia de esterilidade)
· Critério usado para garantir que houve destruição dos patogênicos
· Quanto maior o número de microrganismos presentes na matéria-prima, mais tempo se leva para reduzi-los aos níveis especificados
· O aquecimento ocorre até se obter uma redução necessária para garantir a maior probabilidade de que este alimento não represente risco à saúde do consumidor (patogênicos) ou de que este alimento não se deteriore antes do tempo previsto (deterioradores)
· Como a destruição ocorre logaritmicamente, em tese, é possível destruir todas as células somente após um aquecimento por tempo infinito
· Um produto estéril não pode ser produzido sem uma certa dose de incerteza. Deste modo, o processamento objetiva reduzir o número de microrganismos sobreviventes por uma quantidade predeterminada
· O processo térmico inativa substancialmente todos os microrganismos e esporos, surgindo o conceito de esterilidade comercial
CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR CONTROLE DE UMIDADE
· Remoção física da água ou indisponibilização (imobilização por congelamento ou ligação da água com outros componentes), tal que o alimento se torne estável à deteriorações tanto químicas como enzimáticas e microbiológicas
· Exceções (conteúdo de umidade não prediz estabilidade)
· Óleo de amendoim se deteriora se o conteúdo de umidade excede 0,6%
· Amido de batata é estável a 20% de umidade
Concentração
· Remove somente parte da água dos alimentos (1/3 ou 2/3)
· Suco concentrado, massa de tomate, leite condensado, geleias, doces em massa
· Remoção por evaporação, processos com membranas
· Tem como finalidade
· Forma de conservação de alimentos
· Economia na embalagem, transporte e armazenamento dos alimentos
·Economia de energia nas operações seguintes
· Concentração dos alimentos antes da desidratação (secagem) – açúcar
· Preferência por certos alimentos na forma concentrada
· Como os alimentos concentrados apresentam um teor de umidade que permite atividade microbiana, quase sempre é necessário utilizar um ou mais métodos adicionais na sua conservação
· Congelamento, adição de conservantes, tratamento térmico adicional
Evaporação
· Contração de uma solução a partir da extração, por calor vácuo ou ambos, de qualquer solvente volátil
· Ebulição → Fenômeno que acompanha a passagem do estado líquido ao estado de vapor, quando o processo de vaporização tem lugar na superfície e no próprio seio do líquido
· As bolhas se formas próximas a fonte de calor, subindo ao topo do líquido. A agitação ocorre pelo movimento das bolhas no líquido e sua extensão depende da velocidade de aquecimento.
· Calor latente de evaporação (Lv)
· Quantidade de calor requerida para transformar certa massa (1g) de água líquida em vapor
· Lv varia para diferentes líquidos e depende da Tevap
· Calor total = sensível + Lv
· Vapor saturado – vapor na temperatura de saturação
· O vácuo remove água em baixas temperaturas com menores danos a produtos termo-sensíveis ao calor
· Fatores que Influenciam a Taxa de Transferência de Calor
· Tempo de processo
· Qualidade dos Produtos
· A viscosidade aumenta com a concentração do alimento. Alimentos viscosos estão em contato com a superfície quente por períodos mais longos, portanto, sofrem maiores danos devido ao calor
Evaporadores
· Transfere calor de uma fonte de calor ao produto para evaporar água ou outros voláteis
· Com circulação natural
· Tachos abertos e à vácuo
· Evaporadores de calandria vertical ou horizontal
· Evaporadores de filme ascendente ou descendente
· Com circulação forçada
· Evaporadores de placas
· Evaporador de Simples Efeito – usado para fabricação de açúcar
· Tachos abertos ou fechados (à vácuo)
· Recebem calor através de serpentinas, camisas de vapor
· Pressão atm ou à vácuo
· Agitador para aumentar a transferência de calor e evitar a queima do alimento no tacho
· Simples e baixo custo inicial
· Não são econômicos por causa da grande perda de calor, pouco eficientes, danos em alimentos sensíveis ao calor
· Evaporador de Tubo Horizontal – menos frequente
· Tubos dispostos no fundo de uma câmara cilíndrica
· Semelhante ao trocador de calor tubo-casco da pasteurização
· Evaporador de Tubo Vertical Curto (tipo Roberts)
· Tubos com vapor estão na vertical no fundo da câmara cilíndrica – mais fácil de higienizar que o horizontal
· Há um espaço no centro para o líquido circular para cima sendo aquecido e para baixo, pelo centro, mais frio
· Evaporador de Tubo Vertical Longo (filme ascendente)
· Circulação natural com fluxo ascendente – para alimentos de baixa viscosidade
· O líquido é aquecido quase ao ponto de fervura antes de entrar no evaporador
· Movimentar o líquido dentro dos tubos, aquecimento é com vapor por fora do tubo
· Prato defletor está no topo do feixe de tubos para evitar o arraste de líquido e reduzir perdas
· Evaporador de Tubo Vertical Longo (filme descendente)
· Alimentação no topo com auxílio da gravidade
· Para alimentos de alta viscosidade
· Evaporador de Placas
· Semelhante aos de pasteurização – compacto, facilmente desmontado e apropriado para alimentos sensíveis ao calor e viscosos
· Apesar do alto custo, apresenta alta transferência de calor, baixo tempo de permanência e alta eficiência energética
· Evaporador com Trocador de Calor Externo
· Trocador de calor tubo-casco com tubo externo usado para recirculação do produto
· Maior convecção aumentando a transferência de calor
· Fácil de limpar
· Evaporador Múltiplo
· Temperatura
· A temperatura diminui na direção do fluxo de vapor
· Tevap do produto diminui do primeiro efeito para o terceiro ou efeito final (mínimo de queda de 6 a 8°C por efeito)
· A redução do ponto de ebulição é obtida pela manutenção de um vácuo mais alto nos efeitos sucessivos, comparado com o primeiro efeito
· Custo de equipamentos adicionais e sua operação e manutenção devem ser justificados em função da economia de vapor para aquecer
· Requer menos vapor/kg de água evaporada, mas é caro
· Fatores que Influenciam a Economia de Evaporação
· Perda da qualidade dos produtos (presença de espumas e arraste)
· Separação ineficiente do vapor e do concentrado
· Solução → Instalação de separadores
· Alto consumo de energia
· Alternativas para Economia de Energia na Evaporação
· Reutilização do vapor produzido pela evaporação
· Recompressão do vapor
· Preaquecimento do líquido a ser concentrado
· Condensado e reciclado para a produção de vapor d’água em uma caldeira
· Múltiplos efeitos: diversos evaporadores (efeitos) conectados – o vapor d’água de um efeito é usado diretamente como meio de aquecimento do efeito seguinte
Secagem
· Remoção de grande parte de água normalmente presente no alimento por evaporação – aplicação de calor – ou por sublimação – liofilização
· Usado para
· Remover umidade
· Facilitar e reduzir custo de transporte
· Melhorar estocagem de produto
· Produzir um produto intermediário para a fabricação de alimentos
· Aumento da vida de prateleira
· Fatores que controlam a taxa de secagem
· Condições de processamento
· Natureza do alimento – estrutura e composição – e quantidade de alimento
· Tipo de secador
· Secagem por evaporação – envolve simultaneamente a aplicação de calor e remoção de água
· Pode ser natural ou artificial
· Com uso de ar quente
· Ar cede calor para evaporar a água e aquecer o sólido
· Com uso de superfícies quentes
· Secador de tambor – transferência de calor por condução
Secagem por Ar Quente
· Normalmente a umidade é composta por água e o gás é ar – a umidade é evaporada
· Fatores interrelacionados que controlam a capacidade do ar de remover a água de um alimento
· Quantidade de vapor d’água presente no ar (baixa UR)
· Temperatura do ar (alta)
· Velocidade de ar que passa pelo alimento (alta)
· Velocidade de secagem é afetada por
· Propriedades do ar – T, %UR, velocidade de ar
· Propriedades da matéria-prima – tipo e variedade, Aw, tamanho e porosidade
· Teor de umidade que será removida
· Exemplos
· Secador de sólidos – grãos, massas, pastas
· Secador de líquidos – leite, extrato de café
Secagem Natural (ao Sol)
· Condições
· Clima deve ser seco
· Pouca precipitação pluviométrica
· Grande quantidade de horas de sol efetivas
· Boa evaporação com regime de ventos favoráveis
· Temperatura relativamente alta
· Processo menos oneroso, com baixos gastos com energia e é simples
· Necessidade de grandes áreas e controle de insetos e roedores
· Relativamente lento, com até 10 dias de secagem
· Local deve ser cercado e distante das vias de acesso, evitando contaminação ambiental
· Alimentos
· Produtos de origem animal – carne de sol, charque e peixes salgados;
· Produtos de origem vegetal – frutos (uva, ameixa, figo, tâmara, damasco), cereais, leguminosas, condimentos e especiarias
Secagem Artificial
· Secador de bandeja – 10 a 20% do ar que passa pelas bandejas é novo
· Tempo de secagem
· Maçãs – 5 a 6 horas
· Ameixas inteiras – 16 a 20 horas
· Produção em pequena escala
· 1 a 20 t/dia
· Baixo investimento inicial e baixo custo de manutenção
· Controle de operação pobre
· Variabilidade de material
· Usado para pesquisas de desidratação de frutas e hortaliças e operações comerciais de pequena escala
· Secador de Túnel
· 20 m de túnel contendo 12 a 15 carrinhos
· Capacidade total de 5000 kg de alimentos
· Tempo médio de 5 a 16 horas
· Usado para frutas, hortaliças (cebola, alho) e massas alimentícias
Secagem por Atomização – “Spray-Drier”
· Spray-drier
· Aquecedor de ar e sistema de circulação – 150 a 300°C
· Atomizador – 10 a 200 µm
· Câmara de secagem – 90 a 100°C (ar de saída)
· Sistema de recuperação do produto em bateria de ciclones 
· Temperatura de saída do produto é de 40 a 50°C
· Capacidade de sprays comerciais é de 230 a 2270 kg/h de produto seco
Primeiro produto é concentradoem um evaporador → Produto é atomizado dentro da câmara de secagem, forçando-o através de um bico para subdivisão do líquido em gotículas → Secagem com ar quente forçado através da câmara (por pressurização ou sucção) → Separação produto e ar (remoção do pó da câmara) → Resfriamento e embalagem do produto
· O ar fornece calor para evaporação da umidade e a carrega + descida ao longo da câmara de secagem
· Controles mantêm o ajuste adequado das variáveis envolvidos na secagem
· Quanto maior a diferença entre diâmetro, densidade do produto e do ar, mais eficiente é a separação
· O spray-drier é usado em
· Leite desnatado e integral
· Mistura para sorvete
· Café e chá instantâneos
· Ovos (integral, gema e clara)
· Sucos de frutas
· Extratos de carne
· Produtos de milho e trigo
· Vantagens de Secador Spray
· Operação contínua
· Pouco trabalho para operar
· Manipulação de produtos diferentes
· Contato do produto com calor é pequeno, causando menos danos térmicos
· Existem dois tipos de processos possíveis
· Processo de Estágio Único
· Remoção total da água é feita com um único secador
· A remoção da porção final da umidade com esse processo é lenta e cara
· Processo de Estágio Duplo
· A secagem do primeiro estágio é até umidade 2 a 5% mais alta que a final
· Seguida por uma secagem num leito fluidizado
Secagem em Secadores de Tambor (ou de Rolo) – “Drum-dryer”
· Utiliza superfícies aquecidas
· Fluxo de vapor de aquecimento
· O vapor é alimentado no centro do tambor através de uma de suas extremidades
· T entre 120 e 170°C
· Produtos amiláceos e lácteos podem ser secos formando um filme fino em um sistema rotacional de rolos com aquecimento interno à vapor
· O produto é removido dos rolos por lâminas (facas)
· O processo pode ter diferentes nomes, como
· Secagem em tambor – drum drying
· Secagem em rolos – roller drying
· Secagem em filmes – film drying
· Aquecimento da parede interna do rolo com vapor, com cada giro podendo durar de 20s a 3 min
· O produto entra como líquido e sai como sólido
· Altas taxas de secagem e alta eficiência energética
· Usado para secagem de purê de batatas, purê de frutas, melaço e alguns tipos de sopas
· Vantagens – requer menos espaço e é mais econômico que o secador spray para pequenos volumes
· Desvantagens – o produto seco pode ter um sabor queimado e a solubilidade é muito menor devido à desnaturação proteica
Liofilização
· Remoção de água por sublimação – água congelada (sólido) para vapor (gasoso)
· De difícil manejo e custo elevado e, por isso, pouco usado na indústria alimentícia – 10x mais dispendioso que processos convencionais
· As propriedades químicas e organolépticas praticamente não são alteradas
· O alimento congelado a -40°C é conduzido para as câmaras de alto vácuo onde o aumento de temperatura irá acelerar a sublimação da água
· Usado para produtos caros, como café, camarões e cogumelos
· Tipos de Liofilizadores
· Liofilizador de contato – ou por condução
· Liofilizador acelerado
· Liofilizador por radiação
· Liofilizador de micro-ondas e dielétrico
· Processamento do Café
· Atomização – transforma em café em pó
· Liofilização – transforma em café solúvel
O extrato deve ser congelado e depois moído → O moído é colocado em prateleiras para facilitar a sublimação do gelo → Nas bandejas, ele sofre ação do calor e o vapor é removido, ocorrendo no vácuo → A água sublimada e os voláteis são separados num condensador
CONSERVAÇÃO POR ADIÇÃO DE SOLUTO
· Impedem o desenvolvimento microbiano por tornar o substrato inadequado, por gerar modificações organolépticas
· Osmose → fenômeno natural que ocorre quando duas soluções de diferentes concentrações são separadas por uma membrana semipermeável
· Vai da diluída para a concentrada
· Osmose invertida – do concentrado para o diluído, sendo necessário o uso de força
· A adição de elevadas quantidades de açúcares ou de sal ao alimento pode alterar a quantidade de sua água – aumenta a pressão osmótica, reduzindo a atividade da água, sendo uma condição desfavorável para o crescimento da maioria das bactérias, leveduras e mofos
· Plasmólise – retira a água das células, além de o alimento ficar com menos água disponível, a própria célula do microrganismo perde água, por conta do aumento da pressão osmótica do meio
· Condição antimicrobiana imposta pelo aumento da pressão osmótica se relaciona, em princípio, com a inibição por desidratação
· A plasmólise resulta na inibição do crescimento e, possivelmente, na morta da célula
· Há microrganismos relativamente resistentes às alterações osmóticas
· Auxílio da refrigeração, calor, aumento da acidez ou uso de embalagens hermeticamente fechadas
Conservação pela Adição de Açúcar
· A adição de açúcar, atrelada ao aquecimento, é um bom agente de conservação de produtos alimentícios
· A concentração de açúcar precisa ser seis vezes maior que a de sal para se atingir o mesmo grau de inibição, visto que o sal tem capacidade eletrólita e o açúcar é usado como substrato para fermentação, favorecendo o crescimento de microrganismos benéficos
· Frutos – geleias, doces em massas e compotas
· As geleias e compotas são raramente afetadas pela ação bacteriana, mas pode haver crescimento de bolores
· Produtos de origem animal – leite condensado
· Aumento na concentração da lactose e pela suplementação em sacarose
· Os produtos conservados pela adição de açúcar contêm em média de 25 a 33% de umidade
Conservação pela Adição de Sal
· Salga é um processo de conservação de alimentos que se conhece desde a antiguidade, que além de preservar confere características organolépticas
· NaCl é o sal mais utilizado, já que há o aumento da pressão osmótica devido a seu alto poder higroscópico e baixo o valor, além de uma agradável palatabilidade e eletrólito forte – retira parte da água ligada das proteínas
· Vantagens
· Reduz a solubilidade do oxigênio na água
· Dificulta o desenvolvimento dos microrganismos aeróbios
· Pode favorecer o crescimento dos anaeróbios
· Concentrações salinas elevadas (> 2%) podem potencializar a ação de outras substâncias conservadores, capazes de inibir o crescimento desses microrganismos
· Desvantagem – facilita a perda de proteínas solúveis em solução salina
· A maioria dos microrganismos deterioradores são sensíveis à presença do sal
· Staphylococcus aureus e Vibrio parahaemolyticus – espécies patogênicas reativamente tolerantes ao sal
· Não evita, porém, o crescimento de microrganismos halofílicos, principalmente dos gêneros Bacillus e Micrococcus
· Utilizado
· Produtos de origem animal, como carnes e derivados de leite
· Produtos de origem vegetal, como chucrute, pepinos e azeitonas
· Métodos de salga
· Salga a seco
· Cristais de sal são aplicados na forma seca sobre a superfície do alimento a ser processado
· Processo lento
· Salga úmida – salmoura
· Imersão na salmoura ou injeção da salmoura
CONSERVAÇÃO POR FERMENTAÇÃO
· Processos microbiológicos para obtenção de produto com grande importância econômica – durante a fermentação há degradação de moléculas orgânicas com liberação de energia
· Exemplo: fabricação de cerveja
· O processo fermentativo com propósito de fermentação, ou não, encoraja a multiplicação de microrganismos e suas atividades metabólicas em alimentos
· Estes microrganismos que são encorajados vêm de um grupo selecionado e suas atividades metabólicas e produtos são altamente almejados
· Suplementados por outras operações, como refrigeração, pasteurização ou embalagem em atmosfera modificada
· O processo fermentativo tem como objetivo
· Alterar a textura do alimento
· Preservar o alimento devido à produção de álcool ou ácido
· Produzir aroma e sabores
· E algumas bactérias são capazes de produzir bactericidas, como a nisina
Fermentação
· É um método de conservação baseado no estímulo de crescimento de certos organismos desejáveis que criarão condições desfavoráveis para outros microrganismos
· Controle das fermentações
· pH do meio
· Fonte de energia
· Disponibilidade de gás oxigênio
· Temperatura
Fermentação Alcoólica
· Transformação de açúcaressolúveis em etanol
· Leveduras mais utilizadas
· Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces cerevisiae var ellipsoideus, Saccharomyces carlsbergensis
· Usado para produção de
· Bebidas alcoólicas, como vinho e cerveja
· Bebidas alcoólicas fermento-destiladas, como aguardentes, rum, uísque, vodca, outros
Fermentação Acética
· Oxidação do álcool etílico para ácido acético através de bactérias acéticas
· Muitas delas podem oxidar o ácido acético a gás carbônico e água, sendo indesejável na produção de vinagre
· Agentes da acetificação
· Acetobacter, Gluconobacter (pouco eficiente)
Fermentação Láctica
· Um dos mais importantes métodos de preservação de alimentos há centenas de anos atrás
· Aplicação
· Produtos de origem vegetal, como picles, chucrute, azeitonas e pepinos
· Produtos de origem animal, como queijos e leites fermentados e carnes (salame)
· Fabricação de iogurte
· Mudança da textura por conta da coagulação de caseínas – ação do ácido láctico
· A formação de flocos depende das condições de incubação, de processo e de cultura iniciadora
· Sequência de bactérias lácticas
· S. thermophilus – produtora de aroma, diacetil
· L. bulgaricus – produção de aroma, acetaldeído
· Determinada principalmente pela tolerância ao ácido
· A flora microbiana pode ser natural ou adicionada para reduzir o tempo de fermentação
· Reduz o pH rapidamente, inibindo os microrganismos indesejáveis (deteriorantes ou patógenos)
CONSERVAÇÃO POR RADIAÇÃO
Introdução
· Radiação é definida como a energia proveniente dos núcleos de átomos radioativos emitida na forma de partículas ou ondas eletromagnéticas
· Um átomo pode se tornar ionizado quando a radiação colide com um de seus elétrons. Se essa colisão ocorrer com muita violência, o elétron pode ser arrancado do átomo
· Tipos de radiação
· Partícula Alfa
· Partícula Beta
· Ondas Gama
· Nêutron
Norma para Conservação
· Aprovada pela Comissão do Codex Alimentários (órgão da OMS)
· 38 países → Irradiação de 40 tipos distintos de alimentos (especiarias, grãos, carne, frutas e legumes)
· Redução de perdas de alimentos por
· Ação de microrganismos, insetos e parasitas
· Reduz a dependência de pesticidas químicos
· Germinação prematura de raízes e tubérculos, principalmente países de clima quente
· No Brasil, a legislação sobre irradiação de alimentos é a portaria do Ministério da Saúde do dia 08/03/1985
· Pesquisa no Centro de Energia Nuclear para Agricultura (CENA) e Instituto de Pesquisas Nucleares (IPEN) da USP
· Dois tipos de radiação têm se destacado
· Raios ultravioletas
· Redução da contaminação superficial de alguns alimentos
· Lâmpadas germicidas – salas refrigeradas de indústrias de carne
· Radiação ionizante – Processo semelhante à pasteurização ou à esterilização, dependendo da dose radioativa aplicada. Para conservação de alimentos, usa-se:
· Raios gama e elétrons acelerados (com alta energia)
· Reduz ou elimina microrganismos, parasitas e pragas
· Reduz as perdas naturais – inibe a maturação, brotamento e envelhecimento
· A escolha da fonte de irradiação depende
· Do tipo e da densidade do produto
· Da dimensão da embalagem
· Do objetivo do tratamento
· Sendo que todos são relacionados com a distribuição da dose
· Os elétrons acelerados possuem menor penetração que os raios gama
· Não são usados para alimentos a granel
· Usados para embalagens finas ou para tratamento de superfícies
· Raios gama
· São usados os irradiadores de cobalto 60 ou césio 137
· Usados na maioria das usinas de irradiação comercial
· Necessitam de sistema de manuseio mais complexo
· Câmara de irradiação blindada de concreto e chumbo que impede o vazamento da radiação
· Quando não está em operação, fica armazenada numa piscina com água tratada
· Os produtos a serem irradiados passam pela câmara de irradiação através de um sistema automático de transporte composto por esteiras
· Todos os trabalhadores devem ser treinados
· Elétrons
· Máquina emissora que produz feixes de elétrons de alta energia direcionados ao alimento
· Usadas em menor frequência
· Manuseio relativamente mais simples e pode ser desligada
· Os raios gama possuem maior capacidade de penetração
Princípios da Irradiação
· A radiação provoca ionização, criando carga positiva ou negativa ou radicais livres – Exemplo: radiólise da água – a formação dessas cargas resulta em efeitos químicos e biológicos
· Inibição da divisão celular em microrganismos pela ruptura de sua estrutura molecular
· O alimento não entra em contato com a fonte de radiação, não havendo indução de radioatividade nos alimentos
· Efeitos sobre os microrganismos
· Íons reativos danificam ou destroem os microrganismos imediatamente
· Alteram a estrutura da membrana celular
· Afeta a atividade das enzimas metabólicas
· Interrompe a divisão celular (DNA e RNA)
· Velocidade de destruição, depende
· Velocidade de produção dos íons e da interação com o DNA
· Da espécie do microrganismo
· Velocidade de destruição não é linear à dose recebida
Aplicações
· Radapertização ou Esterilização Comercial
· Dose alta (10 kGy – 40 kGy)
· Destruição de microrganismos, patógenos, incluindo formadores de esporos, tais como C. botulinum
· Radicalização (semelhante à pasteurização para o tratamento térmico)
· Dose média (2,5 kGy – 10 kGy)
· Redução dos patógenos não formadores de esporos
· Radurização (semelhante à pasteurização para o tratamento térmico)
· Dose baixa (0,75 kGy – 2,5 kGy)
· Microrganismos deteriorantes
· Desinfestação
· < 1 kGy
· Insetos e larvas
· Controle de amadurecimento
· Inibição de brotamento (batata, cebola, alho, batata doce)
Fatores que Influenciam o Processo de Irradiação
· Tipo de microrganismo (Gráfico NxD)
· Número de microrganismo
· Composição do alimento
· Presença ou ausência de oxigênio
· Estado físico do alimento (Temperatura e umidade)
Para cada produto a ser irradiado, são estabelecidos procedimentos específicos, inclusive diferentes doses de radiação – nem todos os alimentos podem ser irradiados, como leite
Fatores que Influenciam na Resistência de Microrganismos Frente a Irradiação
· Proteínas e polissacarídeos
· Protegem os microrganismos das radiações ionizantes. Os valores das doses D10 são mais altos em alimentos proteicos do que em soluções tampão
· Água
· A sua presença favorece a destruição. Os radicais livres da água intracelular são os intermediadores das lesões celulares. Em alimentos desidratados a resistência dos microrganismos é maior.
· Oxigênio
· Valores de D10 são de 2 a 4 vezes maiores em condições anaeróbias. Na presença de oxigênio, o efeito das radiações ionizantes aumenta devido, provavelmente, a oxidação dos lipídeos da membrana, o que reduziria a energia e o material requerido para o reparo das lesões.
· Sal
· A presença de sal aumenta o efeito das radiações deixando os microrganismos menores capazes de reparar o DNA.
· Temperatura
· As temperaturas de congelamento contribuem para a resistência dos microrganismos à irradiação – os valores de D10 são maiores do à temperatura ambiente. O gelo tem um efeito protetor e reduz a formação de radicais livres. No entanto, do ponto de vista das características sensoriais do produto é preferível, em alguns produtos como, por exemplo, carnes, a utilização de temperaturas de congelamento para aplicar a irradiação e reduzir desta forma a velocidade de reações ocasionadas por radicais livres.