conservação e processamentos de alimentos biologicos

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Tecnologia de Alimentos
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 Princípios da conservação e processamento de alimentos biológicos 
Existem algumas razões que nos leva à escolha de alimentos biológicos, como: 
• Evitar os químicos;
• Evitar os OGM (Organismos Geneticamente Modificados);
•Evitar hormonas, antibióticos e medicamentos nos produtos de origem animal; 
• Os alimentos são mais nutritivos; 
• Possibilidade de apreciação alimentos mais saborosos; 
• Preservar diversidade agrícola, e simultaneamente os ecossistemas; 
• Proteger a água e o solo, e também reduzir a poluição;
•Possibilidade de futuro mais seguro, protegendo-se as futuras gerações. 
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Processamento de produtos biológicos 
 
Existem alguns aspectos a considerar no processamento de produtos biológicos. Assim, estes aspectos são: 
 Usar métodos de processamento biológico ou mecânico 
 Não utilização de OGM, irradiação, corantes artificiais, solventes ou conservantes 
 Evitar contaminações e ter uma boa gestão da segurança alimentar ;
As embalagens devem de estar adequadas a este tipo de alimentos, e não devem passar qualquer tipo de produto químico para os mesmos; 
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Processamento de produtos biológicos 
Não contaminar os produtos biológicos durante o processamento ou armazenagem 
 usar no rótulo as informações aprovadas para: (1) 100% biológico (100% de ingredientes biológicos, incluindo os meios de processamento utilizados), (2) Biológico (pelo menos 95% de ingredientes biológicos) e (3) Feito com ingredientes biológicos (pelo menos 70% de ingredientes biológicos); 
 Identificar o nome do organismo de certificação nas informações do rótulo da embalagem. 
Princípios de conservação e processamento de alimentos 
controlar os microrganismos:
 a. mantende os microrganismos fora do alimento 
 b. eliminação e matando os microrganismos e seus esporos 
 c. retardar o crescimento microbiano 
2. controlar enzimas, através da inativação de enzimas endógenas 
3. prevenir ou retardar as reações químicas nos alimentos 
4. controlar insetos, roedores e pássaros 
5. controlar outras causas físicas que provoquem a deterioração dos alimentos. 
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Classificação dos alimentos quanto à perecibilidade 
•Alimentos perecíveis com alto conteúdo de água disponível (aw ↑), geralmente não processados (ou minimamente processados), e com uma vida útil inferior a 60 dias. Ex: carne, legumes, frutas, leite 
Alimentos semi-perecíveis com um teor de água disponível intermédio, que apresentam uma vida de prateleira de 2 a 6 meses, como resultado de um método de conservação. Ex: gelados, queijo, carne de sal / peixe 
Alimentos estáveis ou não perecíveis que apresentaram um baixo teor de água disponível (aw ↓), com uma vida útil maior do que 6 meses. Ex: grãos de cereais, massas desidratadas, alimentos congelados, alimentos enlatados, legumes desidratados 
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O Papel da conservação e processamento de alimentos 
Eliminar qualquer dano microbiológico potencial para o consumidor 
Manter a qualidade dos alimentos (nutricional e sensorial) 
Manter o valor nutricional dentro dos limites atendendo à produção de um produto alimentar seguro. 
Tanto para os produtos biológicos, como para todas as operações de conservação e transformação devem-se manter os registros para verificar a conformidade com a regulamentação de modo a garantir a rastreabilidade. De referir ainda que, os produtos orgânicos devem cumprir as leis nacionais e internacionais de segurança alimentar. 
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Tipos de alteração de alimentos 
As alterações físicas dos alimentos são devidas a danos mecânicos, como corte e amassaduras. Normalmente, há uma mudança de cor no local onde ocorre o choque; 
As causas principais destas alterações são a falta de cuidados na colheita e no transporte (nomeadamente quando é feita com grandes quantidades), fragilidade dos produtos, e a falta de cuidados com os produtos no processamento;
Para além disto, há também alterações na cor, sabor e aparência dos alimentos devido à luz (modificação pigmentos) e temperatura (causa alterações na estrutura dos tecidos dos alimentos). 
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Alterações químicas de alimentos 
Geralmente as alterações químicas são devidas a reações entre componentes alimentares e/ ou agentes extrínsecos. Estas alterações também estão relacionadas com alterações enzimáticas por causa de enzimas alimentares e/ ou enzimas de microrganismos . 
As alterações enzimáticas causam: 
• escurecimento enzimático 
• ranço hidrolítico 
• degradação de proteínas 
• redução de açúcares 
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Alterações biológicas de alimentos 
As alterações biológicas podem ser devidas a microrganismos, a insetos, roedores e aves, sendo a principal causa de alteração os microrganismos. 
Os insetos, roedores e aves alteram os alimentos porque os comem e porque os podem contaminar com as suas excreções e/ ou microrganismos que transportam. 
Existem diferentes tipos de microrganismos: 
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intrínsecos - condições naturalmente presentes nos alimentos 
extrínsecos - condições ambientais 
Fatores intrínsecos 
A multiplicação de microrganismos é muito influenciada pelas características intrínsecas dos alimentos. É bem conhecido que os micróbios multiplicam-se rapidamente nos alimentos mais húmidos, nutricionalmente ricos, e com pH neutro. Os fatores intrínsecos incluem: 
A disponibilidade de água: Os alimentos variaram drasticamente em termos de disponibilidade de água, por exemplo, carnes frescas e leite têm alto teor de água (suporta o crescimento microbiano), e pães, nozes e alimentos secos têm baixa disponibilidade de água (populações definidas podem crescer nesses ambientes específicos). A atividade da água (aw, utilizada para designar a quantidade de água disponível em alimentos, varia de 1 (água pura) a 0. Por exemplo, a maioria das bactérias requer aw acima de 0,90, e a maioria dos fungos exigem aw acima de 0,80. 
A diferença entre Atividade de Água (Aw) e o Teor de Umidade nos alimentos
Quando falamos em segurança e qualidade de alimentos, existem duas medidas críticas que todos os fabricantes devem conhecer:
Teor de Umidade;
Atividade de Água.
Ambas as medições podem parecer a mesma coisa, mas não são! Elas são medidas para dois propósitos diferentes, e cada uma mostra conceitos próprios sobre rendimento, qualidade e segurança dos alimentos.
TEOR DE UMIDADE
Após um processo padronizado de secagem do alimento, podemos definir:
Umidade (%) = [(Pi – Pf) / Pi] × 100
Onde:
Pi = Peso inicial da amostra;
Pf = Peso final da amostra.
O teor de umidade é a medida da quantidade total de água contida num alimento (água total), e é geralmente expresso como uma porcentagem (%) do peso total. É uma das medidas analíticas mais importantes, sendo utilizada no processamento e testes de produtos alimentícios, tendo importância direta para:
TEOR DE UMIDADE
1.Processador e consumidor;
2.Qualidade do alimento;
3.Estabilidade do alimento;
4.Uniformidades de resultados;
5.Valor nutritivo e
6.Especificações de padrões de identidade e qualidade do produto.
Como o custo da matéria prima é baseado no peso, algumas vezes os fabricantes tentam usar água adicional para obter lucros ilícitos. Quanto maior for o teor de umidade padrão do alimento, maior a chance de o produto ser fraudado, isto é, temos fraude com adição de água no leite, mas não na farinha de trigo por exemplo.
ATIVIDADE DE ÁGUA (Aw)
Enquanto o teor de umidade simplesmente define a quantidade de água nos alimentos e ingredientes, a atividade de água, em termos práticos, é a água do alimento que vai reagir com microrganismos (e também participar de outras reações, como as enzimáticas). Quanto mais elevada for a atividade da água, mais rápido os microrganismos (como bactérias, leveduras e bolores) serão capazes de crescer; logo a importância da Aw está na sua relação com a conservação dos alimentos.
Primeiramente, preciso citar as três formas de apresentação da água nos alimentos propostas por Labuza (1970):
ATIVIDADE DE ÁGUA (Aw)
– Água livre – está presente nos espaços intergranularese entre os poros do material. É eliminada com facilidade. Atua como meio de dispersão e nutriente para o crescimento de microrganismos ou reações químico-enzimáticas.
– Água adsorvida – uma parte da água que está adsorvida como uma camada muito fina nas superfícies internas e externas dos coloides macromoleculares (amidos, pectinas, celuloses e proteínas) por meio de Força de Van der Waals e formação de ligação hidrogênio.
– Água ligada – está combinada quimicamente com outras substâncias. Este tipo de água não é utilizada como solvente, não permite o desenvolvimento de microrganismos e é difícil de ser eliminada.
Exemplo de diferença da umidade e Aw
O teor de umidade (água total) do pão é baixo (40%), enquanto sua Aw (água livre) é alta (0,96). Quando comparamos as atividades de água do pão com a da geleia, 0,96 e 0,86, respectivamente, nota-se que a disponibilidade de água para crescimento microbiano no pão é maior.
Outra comparação interessante é entre a carne fresca e o pão. Embora o teor de umidade da carne fresca (70) seja maior do que o teor no pão (40), ambas possuem um valor de Aw muito próximo (carne fresca = 0,985 vs pão = 0,96).
ATIVIDADE DE ÁGUA (Aw)
Medir a atividade de água nos alimentos é importante para:
Prever o desenvolvimento microbiano;
Avaliar as reações químicas e vida de prateleira;
Avaliar a estabilidade física;
Projetar a embalagem – proteção contra umidade ambiente;
Analisar a transferência de umidade entre ingredientes;
Considerar o intercâmbio de umidade com o meio ambiente;
Predizer a curva de isoterma – Umidade vs Aw.
Tratando-se de Segurança de Alimentos, é pertinente apresentar os valores mínimos de Aw para o crescimento e produção de toxina de patógenos de importância alimentar, conforme tabela abaixo:
O pH: importante na determinação de quais os organismos que podem sobreviver e prosperar em alimentos específicos, e muitos microrganismos são inibidos por condições ácidas (com exceção das bactérias láticas). As bactérias lácticas são utilizadas em processos de fermentação da produção de alimentos, mas também são a principal causa da deterioração de leite não pasteurizado e outros alimentos. Além disto, os fungos são capazes de sobreviver a um pH relativamente baixo, assim a maioria dos alimentos ácidos estragam-se a partir de contaminação por fungos em oposição às bactérias. O pH pode determinar a capacidade das bactérias para produzir toxinas, sendo a produção de toxinas de muitos organismos inibida pelo pH. 
Os nutrientes presentes nos alimentos: determinam os organismos que podem crescer nos alimentos. 
 Barreiras biológicas: cascas, conchas e outros revestimentos exteriores ajudam a proteger os alimentos contra a contaminação microbiana. 
 Os agentes químicos antimicrobianos: significa que alguns alimentos contêm agentes químicos antimicrobianos naturais que inibem o crescimento de organismos responsáveis pela deterioração. 
Fatores extrínsecos 
O crescimento microbiano dependente das condições de armazenamento de alimentos. O micróbios também se multiplicam rapidamente em ambientes quentes e ricos em oxigénio. Os fatores extrínsecos são: 
• Atmosfera: o tipo de população microbiana é afetada pela presença ou ausência de oxigénio. Por exemplo, os microrganismos aeróbios obrigatórios não podem crescer sob condições anaeróbicas e, em oposição, os microrganismos anaeróbios obrigatórios não crescem em condições aeróbicas. 
 Temperatura de armazenagem: afetam o crescimento microbiano. Por exemplo, a diminuição do crescimento microbiano com a congelação da água, os cristais de água que se formam tornam-na indisponível. A baixas temperaturas (acima de zero) as reações enzimáticas são muito lentas ou não existentes, e desta forma os micróbios são incapazes de crescer 
REFRIGERAÇÃO
Na refrigeração, o metabolismo celular mantém certa atividade. O método consiste na redução e manutenção da temperatura dos alimentos acima de seu ponto de congelamento, sendo mais usuais as temperaturas entre 8°C e −1°C. Desse modo, a refrigeração implica apenas nas mudanças do calor sensível do produto, prolongando sua vida útil durante um período limitado, geralmente dias ou semanas, dependendo das características do produto e da temperatura de armazenamento.
A temperatura de refrigeração mais adequada é a que permite a respiração, embora lentamente, e que, ao mesmo tempo, impeça o progresso das principais reações que levam à alteração. Para determinar o equipamento e o tempo necessário para refrigeração, é preciso levar em conta que o calor gerado pela respiração das frutas e hortaliças são diferentes em países tropicais e subtropicais, com alterações fisiológicas quando expostas às temperaturas inferiores às consideradas ótimas para seu armazenamento (ORDÓÑEZ, 2005).
Uma limitação que pode ocorrer em alimentos armazenados a frio, principalmente frutas e verduras, é conhecido como dano pelo frio. Consiste no escurecimento interno ou externo, com a presença de pintas ou manchas na casca, podendo até ocorrer a deterioração completa do produto. Outra limitação do uso do frio para conservação é o impedimento da continuidade do amadurecimento em alguns alimentos, como a banana. O pão é outro exemplo de alimento que sofre alteração negativa quando exposto à conservação por refrigeração devido à retrogradação do amido, que leva à alteração na textura do pão, tornando-o muito duro e escurecido.
CONGELAMENTO
O congelamento ocorre com uma redução maior da temperatura do alimento, até abaixo do seu ponto de congelamento. A maioria dos alimentos inicia o congelamento em temperaturas inferiores a 0°C. Normalmente, os alimentos são congelados a −18°C. O princípio do congelamento é a eliminação do calor latente associado à mudança de fase correspondente à transformação de parte da água líquida em gelo. Essa mudança de estado da água de líquido a sólido nos alimentos é a principal diferença entre a refrigeração e o congelamento.
A formação de cristais de gelo resultantes do processo de congelamento leva à imobilização de grande parte da água, que não poderá mais atuar como um solvente ou reativo, reduzindo consideravelmente a velocidade das reações química e enzimática. A atividade de água reduzida e a baixa temperatura permitem a conservação durante longos períodos, como meses e anos (ORDÓÑEZ, 2005).
NUCLEAÇÃO
Consiste na associação de moléculas de água para formar uma pequena partícula ordenada e estável, que é o ponto de início do congelamento de um alimento. Também pode ser definida como a temperatura na qual um diminuto cristal de gelo coexiste em equilíbrio com a fase líquida. A temperatura de fusão do gelo puro é de 0°C. A nucleação é um fenômeno difícil porque as moléculas de água em estado líquido não se associam facilmente entre si para formar um sólido. Para que isso ocorra, é necessário que a temperatura seja inferior ao ponto em que se inicia o congelamento.
CRESCIMENTO DE CRISTAIS
A formação de cristais de gelo como consequência do resfriamento imobiliza certa quantidade de água do alimento. Ao mesmo tempo, a concentração dos diferentes solutos na fração de água não congelada aumenta. Uma das consequências é a aceleração das reações químicas nessa fração de água não congelada entre − 5°C e −15°C.
Doenças transmitidas por alimentos 
Estas doenças são normalmente mencionadas como intoxicações alimentares, e ocorrem quando um microrganismo patogénico (infecção) ou a sua toxina (intoxicação) é consumido. Os manipuladores de alimentos e consumidores em geral devem empregar técnicas de conservação, preparação e confecção de alimentos para evitar os perigos alimentares, de modo a garantir a segurança alimentar. Estima-se que todos os anos ocorrem milhões de casos de intoxicação alimentar, e uma grande maioria poderia ter sido evitada.