resumo PCA

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Princípios de conservação de
alimentos na evolução histórica
Pré Historia
-Mãos livres para captura do seu próprio
alimento
-Criação de ferramentas para caça
-Mudança na alimentação (Vegetariano x
Carnívoro)
-Descoberta do fogo
-Descoberta ''sementes germinam''
-Domesticação de animais
Paleolítico e Neolítico
-Utilização de vários alimentos na dieta
-Agricultura sazonal
-Domesticação de animais para utilização
no trabalho e para alimento
-Diversidade de alimentos lácteos, queijos
e fermentados
Idade de Bronze
-Irrigação da lavoura
-Cavalos começaram a ser utilizados para
arado
-Cultivo das primeiras frutas
-Variabilidade (cebola, uva, azeite de
oliva, arroz e especiarias)
Idade de Ferro
-Melhoria das ferramentas
-Novos alimentos; molhos, especiarias e
frutas
-Agricultura: utilização de fertilizantes e
rotação de cultura
Antigo Egito
-Produção de vinho, cerveja e vinagre
-Produção de pães
-Produção de queijos
Gregos
-Utilização de azeite de oliva, moluscos e
crustáceos
Império Romano
-Prensa, para fazer azeite de oliva
-Fabricação de queijos obteve
modernizações nos preparos e
equipamentos
-Utilização de recipientes de barro
-Salga e acidificação
-Utilização de mel como conservante
-Dessecagem de alimentos ao sol
-Utilização de recipientes metálicos
-Utilização do gelo
Dessa forma, para o homem pré-histórico,
a descoberta do fogo foi fundamental na
criação de métodos e processos de
conservação dos alimentos, e um exemplo
disso se refere à criação do processo de
defumação, utilizado até hoje. Com o
passar do tempo também foram sendo
desenvolvidas outras práticas, tais como o
uso do sal e de demais condimentos na
conservação de carnes, assim como a
realização de fermentações em produtos
de origem animal e vegetal. Além de
aumentar a durabilidade dos alimentos,
muitos desses processos também são
responsáveis pelo aumento da
palatabilidade (atributo daquilo que é
agradável ao paladar) destes produtos.
As matérias-primas agroalimentares de
origem animal e vegetal são susceptíveis
a alterações indesejáveis causadas por
agentes físicos (exemplos: calor e luz),
químicos (exemplos: água e oxigênio) e
biológicos (exemplos: enzimas e
microrganismos), que acabam afetando a
qualidade dos produtos alimentícios
através da destruição de suas
características essenciais, do
comprometimento de suas qualidades
físicas, químicas e nutritivas, assim como
da sua segurança. Importante destacar
que tais alterações ocorrem desde a
colheita dos vegetais, por exemplo, até o
abate dos animais. Logo, devem ser
evitadas durante toda a cadeia produtiva
de alimentos.
Os alimentos mais sensíveis a alterações,
são aqueles denominados perecíveis.
Tem-se como alimento perecível aquele
que:
Tende a perecer;
Se deteriora e estraga rapidamente;
Deve ser consumido em um curto espaço
de tempo;
Possui menor vida útil;
Possui alto teor de nutrientes e água livre
(água disponível para a ocorrência de
reações causadas por diferentes agentes
nos alimentos);
Apresenta condições de pH ideais para o
desenvolvimento de microrganismos
(geralmente pH próximo a 7.0,
considerado o pH neutro).
Além da perecibilidade dos alimentos,
outros fatores tais como a sazonalidade
das produções (diferentes alimentos
cultivados e obtidos em diferentes épocas)
e as distribuições geográficas das
produções e dos centros de consumo
(distância entre centros produtores e
comercializadores de alimentos),
influenciam diretamente no
desenvolvimento e aprimoramento dos
métodos de conservação.
Por um lado temos o crescente interesse
no aumento da vida útil/vida de
prateleira/“shelf-life” dos produtos
alimentícios, uma vez que as famílias
parecem estar cada vez menores, além do
que muitas pessoas vem optando por
viverem sozinhas. As pessoas também
buscam cada vez mais o consumo de
alimentos saudáveis, produtos com maior
frescor e menos processados pela
indústria.
A industrialização e o processamento de
alimentos são fundamentais para a
variedade de produtos que encontramos
nos mercados, o ano todo, por exemplo.
Porém, algumas técnicas de
processamento, incluindo alguns métodos
de conservação, afetam a qualidade
nutricional de alguns alimentos em
demasia. E é por isso que, atualmente,
um dos maiores “dilemas” da conservação
de alimentos é a obtenção de produtos
que possuam qualidade tanto nutricional,
como sensorial e microbiológica, isto é: o
desenvolvimento de alimentos seguros,
com sabor/aroma/textura adequados e
que mantenham ao máximo o teor de
nutrientes na sua composição.
1.1.1 Qualidade em alimentos
Como qualidade de um alimento
entendemos o conjunto de características
que irão influenciar na sua aceitabilidade.
Conforme comentando anteriormente, é
desejável que os métodos de conservação
busquem manter a qualidade nutricional,
sensorial e microbiológica dos produtos.
Em relação ao aspecto nutricional, devido
à aplicação de calor, de frio, e até mesmo
devido à ausência ou presença de
oxigênio, alguns métodos de conservação
podem causar alterações e perdas de
vitaminas, minerais e até mesmo de
pigmentos, tais como os carotenoides,
que conferem cores aos alimentos do
amarelo ao vermelho (exemplos:
betacaroteno, que é precursor da vitamina
A; licopeno; luteína e zeaxantina). Já no
quesito sensorial, os processos de
conservação podem ser responsáveis por
injúrias pelo frio que afetam a textura e a
coloração de frutas, por exemplo, assim
como pela desidratação excessiva e
formação de crosta indesejável em
alimentos desidratados onde não há
controle adequado da temperatura e da
velocidade do ar quente empregado
durante a secagem. Por fim, no quesito
microbiológico, é fundamental ter-se
conhecimento do método adequado a ser
empregado para a eliminação de
microrganismos, principalmente devido à
resistência microbiana ser diferente entre
fungos e bactérias em geral.
Cabe destacar que os métodos de
conservação visam eliminar os
denominados “microrganismos
indesejáveis”, dentre os quais fazem parte
os microrganismos deteriorantes e
patogênicos. Os microrganismos
fermentadores/benéficos/desejáveis
devem manter-se viáveis nos alimentos
para a transformação destes através dos
processos fermentativos, tal como ocorre
a fermentação lática por bactérias láticas
na fabricação de iogurte e a fermentação
alcoólica por leveduras na fabricação de
pães.
1.1.2 Métodos de conservação de
alimentos
Os métodos utilizados para a conservação
dos alimentos tem como objetivo
aumentar a vida útil dos produtos através
de técnicas que evitam alterações
microbianas, enzimáticas, químicas e
físicas, entretanto, mantendo seus
nutrientes e suas características
organolépticas. Consideram-se
características/propriedades
organolépticas ou sensoriais as
características dos materiais que podem
ser percebidas pelos sentidos humanos,
como a cor, o brilho, a luz, o odor, a
textura, o som e o sabor.
Como regra geral, tem-se que os
melhores processos são aqueles que
garantem uma satisfatória conservação e
alteram menos as condições naturais dos
produtos. No entanto, a escolha do
método mais adequado depende de
fatores, tais como natureza do alimento
(sólido, líquido, pastoso); período de
tempo a conservar; custo do processo;
agentes de deterioração envolvidos, entre
outros. Abaixo seguem listados os
principais métodos de conservação
aplicados em alimentos:
● Pela aplicação de calor (através de
Branqueamento, Pasteurização,
Esterilização)
● Pela aplicação de frio (através da
Refrigeração e do Congelamento)
● Por processos fermentativos
(ocorrência de Fermentação
Lática, Fermentação Acética e
Fermentação Alcoólica em
alimentos)
● Pela diminuição da atividade de
água (através da
Secagem/Desidratação, da
Concentração, da Liofilização, da
adição de sal e açúcar em altas
concentrações)
● Pelo uso de atmosfera controlada
(em ambientes) / atmosfera
modificada (em embalagens)
● Pela aplicação de aditivos
alimentares (conservantes
químicos – agentes
antimicrobianos e antioxidantes)
● Pela aplicação de radiação
ionizante (processo de Irradiação)
ou não ionizante
Algumas outras tecnologias empregadaspara conservação se referem ao uso de
membranas através de
Micro/Ultra/Nanofiltração e Osmose
Reversa. Existem também novos métodos
tecnológicos que estão sendo cada vez
mais aprimorados para aplicação na
indústria, tais como Processamento com
Alta Pressão, Processamento com Pulsos
Elétricos, Processamento por meio de Luz
Pulsante e Processamento com
Ultrassom. Estes últimos vem sendo
frequentemente considerados métodos de
“processamento mínimo”, uma vez que
conservam os alimentos alterando
minimamente as suas características, o
que é altamente desejável pela indústria e
consumidores de alimentos. É importante
ressaltar que, após a aplicação dos
tratamentos, é fundamental que a
conservação seja assegurada pelo uso de
embalagens apropriadas.
Inocuidade de Alimentos
Definição da palavra:
Qualidade, caráter, propriedade ou
virtude do que é inócuo; fato de não ter
ação prejudicial
Como conseguir? • Princípios de
Conservação de Alimentos • Programas
de Controle de Qualidade – 5S – 10S –
BPF – APPCC – ISO – PPHO
Crescimento microbiano: - Necessitam de
condições favoráveis para se adaptar e
multiplicar. - No alimento, é relacionada
diretamente com os fatores intrínsecos e
extrínsecos.
Fatores que afetam o crescimento
microbiano:
1- FATORES INTRÍNSECOS:
a) Acidez (pH)
b. Atividade de água ( Aw )
Formas de redução da Aw: - Adição de
solutos: Sais e açúcares, - Desidratação e
congelamento.
c) Composição química: [ nutrientes], o
crescimento de microrganismos.
d) Fatores antimicrobianos naturais:
e) Estrutura biológica: - Casca de frutas:
Casca de nozes. - Casca de ovo; -
Película que envolve sementes.
f) Potencial de oxi-redução (Eh): Substrato
perde elétrons Oxidado Substrato ganha
elétrons Reduzido
g) Interações entre os microrganismos
Mecanismos: Produção de metabólitos ou
bacteriocinas por determinadas bactérias
inibem o desenvolvimento de outras.
Adição de microrganismos inofensivos
Estímulo do processo competitivo
EXCLUSÃO COMPETITIVA
2- Fatores extrínsecos:
a) Oxigênio: • Classificação dos
microrganismos de acordo com as
relações com o oxigênio: As bactérias que
sobrevivem em presença de oxigênio são
capazes de produzir enzimas com
capacidade de destruir as formas tóxicas
do oxigênio.
Exemplos: Catalase, peroxidase,
superóxido dismutase e superóxido
redutase.
1. Oxigênio
(a) Aeróbios (b) Anaeróbios (c)
Anaeróbios facultativos (d) Microaerófilos
(e) Anaeróbios aerotolerantes
Microrganismos aeróbios durante o
crescimento Reduzem o Eh do alimento
b) Temperatura ambiente:
Psicotróficos:
Pseudomonas,Alcaligenes,Flavobacterium
. Mesófilos A maioria das espécies Maior
parte dos patógenos Termófilos Algumas
espécies de Bacillus e Clostridium
b) Temperatura ambiente:
Outros microrganismos: Bolores: - Faixa
ampla de temperatura - Também crescem
em temperatura de refrigeração.
Leveduras: - Crescem na temperatura de
psicrotróficos e mesófilos.
c) Umidade relativa: Umidade Relativa
Com umidade relativa alta, o crescimento
microbiano é iniciado mais rapidamente,
mesmo a baixas temperaturas
(especialmente quando os refrigeradores
não são mantidos num estado
descongelado). Quando os alimentos mais
secos são colocados em ambientes
úmidos, pode ocorrer uma absorção de
umidade por parte da superfície do
alimento, permitindo, eventualmente, o
crescimento de microrganismos.
d) Composição gasosa:
Efeito do CO2 : As atmosferas contendo
10% de CO2 são usadas para
conservação de frutas (pêras, maçãs,
pêssegos, nectarinas): competição com o
etileno. O excesso de dióxido de carbono
pode diminuir o pH, inibindo o crescimento
microbiano. O armazenamento de carne,
por exemplo, com uma atmosfera rica em
dióxido de carbono inibe o crescimento de
bactérias Gramnegativas, resultando
numa população dominada por
Lactobacillus.
1) Atmosfera modificada:
: substituição total ou parcial só oxigênio
por outros gases (recurso tecnológico
para aumentar a vida útil dos alimentos).
Ex.: embalagens à vácuo ou com
diferentes combinações de oxigênio,
nitrogênio e gás carbônico.
2) Vácuo:
Importância da conservação de alimentos
• Necessidade de guardar alimentos para
os períodos de escassez -
desenvolvimento de práticas capazes de
conservar os produtos • Descoberta do
fogo foi fundamental na criação de
métodos e processos de conservação dos
alimentos (defumação) • Sal e de demais
condimentos na conservação de carnes,
fermentações em produtos de origem
animal e vegetal. • Além de aumentar a
durabilidade dos alimentos, muitos desses
processos também são responsáveis pelo
aumento da palatabilidade destes
produtos. 2 • Matérias-primas
agroalimentares de origem animal e
vegetal: alterações indesejáveis causadas
por agentes físicos, químicos e biológicos
• Qualidade dos produtos alimentícios
alterada: destruição de suas
características essenciais, do
comprometimento de suas qualidades
físicas, químicas e nutritivas, assim como
da sua segurança. • Importante destacar
que tais alterações ocorrem desde a
colheita dos vegetais, por exemplo, até o
abate dos animais. • Logo, devem ser
evitadas durante toda a cadeia produtiva
de alimentos.
3 Os alimentos mais sensíveis a
alterações: perecíveis. • Alimento
perecível: tende a perecer; se deteriora e
estraga rapidamente; deve ser consumido
em um curto espaço de tempo; possui
menor vida útil; possui alto teor de
nutrientes e água livre (água disponível
para a ocorrência de reações causadas
por diferentes agentes nos alimentos);
apresenta condições de pH ideais para o
desenvolvimento de microrganismos
(geralmente pH próximo a 7.0,
considerado o pH neutro).
• Além da perecibilidade dos alimentos, a
sazonalidade das produções e as
distribuições geográficas das produções e
dos centros de consumo (distância entre
centros produtores e comercializadores de
alimentos), influenciam diretamente no
desenvolvimento e aprimoramento dos
métodos de conservação. • Interesse no
aumento da vida útil/vida de
prateleira/“shelf-life” dos produtos
alimentícios, • Alimentos saudáveis,
produtos com maior frescor e menos
processados pela indústria
A industrialização e o processamento de
alimentos - variedade de produtos que
encontramos nos mercados, o ano todo. •
Técnicas de processamento, incluindo
alguns métodos de conservação, afetam a
qualidade nutricional de alguns alimentos
em demasia. • “Dilemas” da conservação
de alimentos: produtos que possuam
qualidade tanto nutricional, como sensorial
e microbiológica • Desenvolvimento de
alimentos seguros, com
sabor/aroma/textura adequados e que
mantenham ao máximo o teor de
nutrientes na sua composição.
Como qualidade de um alimento
entendemos o conjunto de características
que irão influenciar na sua aceitabilidade.
• Em relação ao aspecto nutricional,
devido à aplicação de calor, de frio, e até
mesmo devido à ausência ou presença de
oxigênio, alguns métodos de conservação
podem causar alterações e perdas de
vitaminas, minerais e até mesmo de
pigmentos. • No quesito sensorial, os
processos de conservação podem ser
responsáveis por injúrias pelo frio que
afetam a textura e a coloração de frutas,
assim como pela desidratação excessiva
e formação de crosta indesejável em
alimentos desidratados.No quesito
microbiológico, é fundamental ter-se
conhecimento do método adequado a ser
empregado para a eliminação de
microrganismos, principalmente devido à
resistência microbiana ser diferente entre
fungos e bactérias em geral. • Cabe
destacar que os métodos de conservação
visam eliminar os denominados
“microrganismos indesejáveis”, dentre os
quais fazem parte os microrganismos
deteriorantes e patogênicos.Os métodos
utilizados para a conservação dos
alimentos tem como objetivo aumentar a
vida útil dos produtos através de técnicas
que evitam alterações microbianas,
enzimáticas, químicas e físicas,
entretanto, mantendo seus nutrientes e
suas características organolépticas.
Consideram-se
características/propriedades
organolépticas ou sensoriais as
características dos materiais que podem
ser percebidas pelos sentidos humanos,
como a cor, o brilho, a luz, o odor, a
textura, o som e o sabor. Comoregra
geral, tem-se que os melhores processos
são aqueles que garantem uma
satisfatória conservação e alteram menos
as condições naturais dos produtos. • No
entanto, a escolha do método mais
adequado depende de fatores, tais como
natureza do alimento (sólido, líquido,
pastoso); período de tempo a conservar;
custo do processo; agentes de
deterioração envolvidos, entre outros.
Aspectos Microgiológicos
Crescimento microbiano: - Necessitam de
condições favoráveis para se adaptar e
multiplicar. - No alimento, é relacionada
diretamente com os fatores intrínsecos e
extrínsecos.
Combinação entre fatores intrínsecos e os
extrínsecos Teoria dos obstáculos de
Leistner. Estudo das interações entre os
vários fatores intrínsecos e extrínsecos
que afetam a sobrevivência e
multiplicação dos microrganismos nos
alimentos. As interações entre os fatores
intrínsecos e os extrínsecos originaram,
portanto, o conceito dos obstáculos
(barreiras) de Leistner.
Os obstáculos normalmente considerados
na conservação dos alimentos são: -
temperatura (elevada ou baixa), -
atividade de água (Aa), - pH (acidificação),
- potencial redox, - conservantes (nitritos,
sorbatos e sulfitos), - atmosfera
modificada - microrganismos competitivos
A ação conjunta de dois ou mais fatores
podem potencializar ou não e até limitar, o
efeito isolado dos fatores sobre os
microrganismos. - Os resultados obtidos
com o modelo têm correlação com os
observados na prática, por exemplo: -
Impede a deterioração e veiculação de
doenças - Aumenta a vida útil dos
produtos - Garante a qualidade dos
alimentos
EXERCÍCIOS
1) Geralmente não utilizamos
conservantes em alimentos produzidos
com alta fermentação. Por que?devido à
redução do pH em vista da produção
de ácido láctico e ácido acético, como
também de álcool (bebidas alcoólicas)
no processo
2) Podemos afirmar que os
microrganismos mesófilos não conseguem
se desenvolver na temperatura de
refrigeração? Por que?Para cada
microrganismo existem temperaturas
mínima, máxima e ótima. E, de acordo
com o seu ótimo, podemos classificar
os microrganismos mesófilas, o seu
ótimo está entre 20 e 40°C. Então eles
não conseguem se desenvolver em
baixas temperaturas.
3) A utilização das embalagens à
vácuo ajuda a conservar os alimentos?
Qual tipos de microrganismos podem ser
inibidos dessa forma? impedem que
líquidos como o sangue de carnes ou o
tempero acabem vazando. Além de
evitar que seu produto fique com a
aparência melada e seja rejeitado pelo
consumidor, a embalagem melhora
muito a aparência do produto e a retira
de todo ar de dentro do invólucro. Isso
é feito para aumentar a durabilidade
dos itens alimentícios, uma vez que o
oxigênio acelera a deterioração deles,
além de facilitar a não proliferação de
fungos e bactéria.
4) Um alimento pode ter sua
atividade de água alterada se utilizarmos
diferentes tipos de embalagens?
Justifique. Para melhorar a estabilidade
dos alimentos, a água livre pode ser
reduzida através do congelamento,
concentração, desidratação parcial ou
adição de açúcar ou sal. O crescimento
e a atividade metabólica dos
microrganismos precisam de água em
forma disponível
5) Qual alimento é conservado por
mais tempo: Carne “in natura” ou
charque? Justifique.“in natura" São:
aqueles obtidos diretamente dos
animais para o consumo sem que
tenham sofrido qualquer alteração.tem
pouca durabilidade,ja o charque:são
produzidos principalmente com adição
de sal, envolvem diversas técnicas de
processamentos e ingredientes. Tem
mais durabilidade.
6) Por que algumas bactérias são
destruídas ao chegar no estômago junto
com os alimentos e outras causam
infecções alimentares?é destruída pelo
suco gástrico, o qual consiste em
por ter um pH muito alto,O
consumo de líquidos ou alimentos
contaminados pode desencadear
uma infecção no organismo
enquanto outros são resistente ao
pH do estômago.
7) Entre um suco de frutas e o
leite, qual é mais propenso ao ataque de
microrganismos? Justifique. O leite são
alimentos de baixa acidez (pH > 4,5)
são os mais sujeitos a multiplicação
microbiana,O leite é um alimento de
alto teor nutricional. Fonte de
carboidratos, lipídios, sais minerais,
vitaminas e proteínas de alto valor
biológico, torna-se um meio de cultura
perfeito para a proliferação de vários
microrganismos, principalmente as
bactérias.
8) Quando deixamos uma
embalagem de biscoito aberta, a
tendência é que este biscoito perca sua
crocância. Explique por que isso
acontece?
porque o produto absorve umidade do
ambiente. Essa absorção leva ao
amolecimento do produto
3.1 Conservação dos
alimentos pelo calor
Introdução e histórico da conservação dos
alimentos pelo calor
A temperatura é um dos agentes físicos
que mais influi no crescimento microbiano,
na atividade das enzimas (proteínas com
função catalisadora, isto é, capazes de
acelerar e proporcionar a ocorrência de
reações químicas desejáveis ou
indesejáveis) e na velocidade das reações
químicas.
O emprego de altas temperaturas na
conservação de alimentos está
fundamentado nos efeitos deletérios que o
calor tem sobre os microrganismos: -
Desnaturação de proteínas, - Inativação
de enzimas necessárias ao metabolismo
microbiano.
- Eliminação/redução microrganismos
Os métodos de conservação que
empregam calor são procedimentos
físicos que objetivam eliminar, impedir ou
retardar o desenvolvimento de
microrganismos nos alimentos,
dependendo do binômio tempo versus
temperatura aplicado e da
termorresistência dos microrganismos, de
forma a aumentar a vida útil dos produtos
alimentícios. Logo, a aplicação dos
processos de conservação pelo calor está
condicionada ao grau adequado de
temperatura, ao tempo de exposição e às
características dos produtos a fim de
evitar alterações no valor nutritivo e nas
características histológicas, físicas e
químicas dos alimentos.
O tratamento térmico necessário para
destruir os microrganismos e seus
esporos varia com o tipo de
microrganismo, a forma em que o
microrganismo se encontra (esporos tem
camada protetora de sais de cálcio,
magnésio e potássio) e o ambiente
(Fatores extrínsecos).
O precursor na invenção dos
processamentos que aplicam calor para
conservação dos alimentos foi o
confeiteiro francês Nicolás Appert, entre
os séculos XVIII e XIX. Appert verificou
que alimentos aquecidos em recipientes
fechados podiam se conservar durante
longo tempo se o recipiente não fosse
aberto. Assim foi criada a Apertização, isto
é, a aplicação do processo térmico a um
alimento convenientemente acondicionado
em uma embalagem hermética (selada e
sem contato com o ambiente externo),
resistente ao calor, a uma temperatura e
um período de tempo cientificamente
determinados, para atingir a esterilidade
comercial. De forma semelhante, a
Apertização pode ser ainda definida como
o aquecimento do produto já elaborado,
envasado em latas, vidros, plásticos ou
outros materiais resistentes a aplicação de
altas temperaturas, e relativamente isento
de ar.A esterilidade comercial é uma
condição atingida por aplicação de calor
suficiente ou de outra tecnologia
equivalente, isolado ou em combinação
com outros tratamentos apropriados, para
tornar o alimento isento de
microrganismos (deteriorantes e
patogênicos) capazes de se reproduzir em
condição ambiente de armazenamento e
distribuição do produto. Os alimentos
comercialmente estéreis podem conter um
pequeno número de esporos bacterianos
termorresistentes, que não se multiplicam
no alimento. Mesmo após períodos longos
de estocagem, sua deterioração,
geralmente, ocorre devido a alterações
não microbiológicas.
Tempo depois, por volta de 1864, o
químico francês Louis Pasteur descobriu
que ao aquecer certos alimentos e
bebidas acima de 60 °C por um
determinado tempo e depois baixar
bruscamente a temperatura do alimento
evitando a sua deterioração, reduzia de
maneira significativa o número de
microrganismos presentes na sua
composição. Assim, foi criado um dos
tratamentos térmicos mais utilizados na
atualidade, a Pasteurização.
Muitos fatores afetam a termorresistência
dos microrganismos. A água facilita a
desnaturaçãoproteica, dessa forma,
quanto menor a umidade, maior a
resistência do microrganismo.
Os macronutrientes lipídeos, proteínas e
carboidratos aumentam a resistência dos
microrganismos. E, quanto maior o
número de microrganismos, maior a
quantidade de calor necessária para
destruí-los.
O pH neutro fornece maior resistência.
Classificação dos alimentos:
• Pouco ácidos
(pH>5,0)
• Ácidos
(4,0<pH<5,0)
• Muito ácidos
(pH<4,0)
•*não há
germinação de esporo bacteriano em pH
<4,0, logo precisa de tratamento térmico
mais brando.
Existe, também, a relação entre o tempo e
temperatura, ou seja, quanto maior a
temperatura, menor o tempo de exposição
necessário.
3.2 Conhecendo a
termorresistência dos
microrganismos
Além da influência dos fatores
mencionados anteriormente, os diferentes
tipos de microrganismos possuem
diferentes resistências quando expostos
ao calor.
As BACTÉRIAS se comportam de acordo
com a figura abaixo.
Microrganismos Psicrófilos e
Psicrotróficos possuem menor resistência
que os Mesófilos e Termófilos. Os esporos
gerados por alguns microrganismo são os
mais resistentes.
Morte térmica é a morte por ação do calor.
O processo ocorre através da
desnaturação de proteínas, oxidação de
compostos e desidratação.
A velocidade de morte é diretamente
proporcional ao aumento da temperatura.
Assim, quanto maior a temperatura,
menor o tempo necessário para destruir
uma população.
Percebe-se que não se trata de um
processo linear. Por outro lado, numa
mesma temperatura, aumentando-se o
tempo, a porcentagem de destruição é
maior.
A morte térmica é logarítmica, ou seja, em
condições térmicas constantes, a mesma
porcentagem de bactérias será destruída
num dado intervalo de tempo, não
importando o número de sobreviventes.
Se numa certa temperatura morre 90% de
uma população em um minuto, no minuto
seguinte morrerá 90% da população
remanescente (e assim por diante).
A resistência do microrganismo ao calor é
maior ou menor segundo sua espécie e
forma vegetativa ou esporulada; também
as exigências térmicas variam de acordo
com o número da população microrgânica.
A resistência térmica dos microrganismos
é chamada tempo de redução decimal ou
simplesmente conhecida por "D".
O valor D é usado para comparar a
resistência térmica dos microrganismos.
Os Bacillus stearothermophilus – são os
microrganismos mais resistentes, logo são
usados para o cálculo do processamento
térmico, dando a certeza de que a
bactéria responsável pelo botulismo e
outros patógenos serão destruídos.
Fatores que influenciam a
termorresistência das formas vegetativas
e esporos:
• N° de esporos ou células vegetativas
• Espécie de microrganismos
• Condições de crescimento
• pH – próximo da neutralidade favorece
resistência de esporos
QUADRO-1: Tempo de Destruição
Térmica de Bactérias (F)
3.3 Objetivos do Tratamento Térmico (TT)
Diante do exposto até agora, os principais
objetivos dos tratamentos térmicos são:
- Inativação de microrganismos
(patogênicos e deteriorantes),
- Inativação enzimas.
A eficiência do TT depende da
Temperatura e do Tempo.
Alguns dos possíveis Tratamentos
Térmicos encontram-se abaixo:
•Branqueamento
• Pasteurização
• Esterilização
•Termização
• Tindalização
Conceitos importantes utilizados em
ciência e tecnologia de alimentos
1. ALIMENTO: é toda substância ou
mistura de substâncias, no estado sólido,
líquido, pastoso ou qualquer forma
adequada, destinada a fornecer ao
organismo vivo, os elementos necessários
à sua formação, manutenção e
desenvolvimento.
2. MATÉRIA-PRIMA: toda substância de
origem vegetal ou animal, em estado
bruto, que para ser utilizada como
alimento precisa sofrer tratamento e/ou
transformação de natureza física, química
ou biológica.
3. ALIMENTO IN NATURA: todo alimento
de origem vegetal ou animal, para cujo
consumo imediato se exija, apenas, a
remoção da parte não comestível e os
tratamentos indicados para a sua perfeita
higienização e conservação. 4.
ALIMENTO ENRIQUECIDO: todo
alimento que tenha sido adicionado de
substância nutriente com a finalidade de
reforçar o seu valor nutritivo. 5.
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS: é o
conjunto de todas as operações e
processos efetuados para a obtenção de
um alimento acabado.
6. PRODUTO ALIMENTÍCIO: todo
alimento derivado de matéria-prima
alimentar ou de alimento in natura,
adicionado ou não, de outras substâncias
permitidas, obtido por processo
tecnológico adequado; 7. INGREDIENTE:
qualquer substância, incluídos os aditivos
alimentares, empregada na fabricação ou
preparação de um alimento e que
permanece no produto final, ainda que de
forma modificada.
Introdução e histórico da conservação dos
alimentos pelo calor • A temperatura é um
dos agentes físicos que mais influi no
crescimento microbiano, na atividade das
enzimas (proteínas com função
catalisadora, isto é, capazes de acelerar e
proporcionar a ocorrência de reações
químicas desejáveis ou indesejáveis) e na
velocidade das reações químicas. • O
precursor na invenção dos
processamentos que aplicam calor para
conservação dos alimentos foi o
confeiteiro francês Nicolás Appert, entre
os séculos XVIII e XIX. • Appert verificou
que alimentos aquecidos em recipientes
fechados podiam se conservar durante
longo tempo se o recipiente não fosse
aberto
Assim foi criada a Apertização, isto é, a
aplicação do processo térmico a um
alimento convenientemente acondicionado
em uma embalagem hermética (selada e
sem contato com o ambiente externo),
resistente ao calor, a uma temperatura e
um período de tempo cientificamente
determinados, para atingir a esterilidade
comercial. • De forma semelhante, a
Apertização pode ser ainda definida como
o aquecimento do produto já elaborado,
envasado em latas, vidros, plásticos ou
outros materiais resistentes a aplicação de
altas temperaturas, e relativamente isento
de ar. A esterilidade comercial é uma
condição atingida por aplicação de calor
suficiente ou de outra tecnologia
equivalente, isolado ou em combinação
com outros tratamentos apropriados, para
tornar o alimento “isento” (contém um
pequeno número, porém sem condições
de se desenvolver) de microrganismos
(deteriorantes e patogênicos) capazes de
se reproduzir em condição ambiente de
armazenamento e distribuição do produto.
• Os alimentos comercialmente estéreis
podem conter um pequeno número de
esporos bacterianos termorresistentes,
que não se multiplicam no alimento. •
Mesmo após períodos longos de
estocagem, sua deterioração, geralmente,
ocorre devido a alterações não
microbiológicas
Tempo depois, por volta de 1864, o
químico francês Louis Pasteur descobriu
que ao aquecer certos alimentos e
bebidas acima de 60 °C por um
determinado tempo e depois baixar
bruscamente a temperatura do alimento
evitando a sua deterioração, reduzia de
maneira significativa o número de
microrganismos presentes na sua
composição. • Assim, foi criado um dos
tratamentos térmicos mais utilizados na
atualidade, a Pasteurização.
Conservação pelo emprego de altas
temperaturas
O uso de temperatura como princípio de
conservação visa: - Denaturação de
proteínas, - Inativação de enzimas
necessárias ao metabolismo microbiano. -
“Eliminção”/redução microrganismos
Os métodos de conservação que
empregam calor são procedimentos
físicos que objetivam eliminar, impedir ou
retardar o desenvolvimento de
microrganismos nos alimentos,
dependendo do binômio tempo versus
temperatura aplicado e da
termorresistência dos microrganismos, de
forma a aumentar a vida útil dos produtos
alimentícios. • A aplicação dos processos
de conservação pelo calor está
condicionada ao grau adequado de
temperatura, ao tempo de exposição e às
características dos produtos para que não
ocorram alterações no valor nutritivo e nas
características histológicas, físicas e
químicas dos - Tipo de microrganismo; -
Forma em que o microrganismo se
encontra (esporos tem camada protetora
de sais de calcio, magnésio e potássio); -
Ambiente: fatores extrínsecos
Fatores que afetam a termorresistência
dos microrganismos:
a) Água: A água facilita a desnaturação
protéica. Umidade resistência. b)
Lipídeos,proteínas e carboidratos :
Gordura, proteinas e carboidratos
resistência. - Quanto maior o número de
microrganismos, maior a quantidade de
calor necessária para destruí-los.
c) pH: pH neutro: maior resistência.
• Classificação dos alimentos:
• Pouco ácidos (pH>5,0)
• Ácidos (4,0<pH<5,0)
• Muito ácidos (pH<4,0)
• *não há germinação de esporo
bacteriano em pH <4,0, logo
precisa de tratamento térmico mais
brando.
d) Relação tempo/temperatura:
Temperatura tempo
Termorresistência dos microrganismos:
• BACTÉRIAS Temperatura ótima:
•FUNGOS •Bastante sensíveis ao calor•
destruição proporcional ao tempo de
exposição
Morte térmica morte por ação do calor
-desnaturação de proteínas -oxidação de
compostos -desidratação • A velocidade
de morte é diretamente proporcional ao
aumento da temperatura. • Assim, quanto
maior a temperatura, menor o tempo
necessário para destruir uma população
Portanto: não é linear! Por outro lado,
numa mesma temperatura,
aumentando-se o tempo, a porcentagem
de destruição é maior. • A morte térmica é
logarítmica, ou seja, em condições
térmicas constantes, a mesma
porcentagem de bactérias será destruída
num dado intervalo de tempo, não
importando o número de sobreviventes. •
Se numa certa temperatura morre 90% de
uma população em um minuto, no minuto
seguinte morrerá 90% da população
remanescente (e assim por diante).A
resistência do microrganismo ao calor é
maior ou menor segundo sua espécie e
forma vegetativa ou esporulada; também
as exigências térmicas variam de acordo
com o número da população microrgânica.
• A resistência térmica dos
microrganismos é chamada tempo de
redução decimal ou simplesmente
conhecida por "D". • O valor D é usado
para comparar a resistência térmica dos
microrganismos. • Bacillus
stearothermophilus – são os
microrganismos mais resistentes, logo são
usados para o cálculo do processamento
térmico, dando a certeza de que a
bactéria responsável pelo botulismo e
outros patógenos serão Fatores que
influenciam a termorresistência das
formas vegetativas e esporos: • N° de
esporos ou células vegetativas • Espécie
de microrganismos • Condições de
crescimento • pH – próximo da
neutralidade favorece resistência de
esporos
D é o tempo, em minutos, em uma
determinada temperatura, capaz de
causar uma redução em 90% no número
de células ou esporos presentes numa
suspensão, ou, número de minutos
necessários para a curva de
sobreviventes atravessar 1 ciclo log.
Tratamentos Térmicos: •Branqueamento
•Apertização • Pasteurização •
Esterilização •Termização • Tindalização
Conservação de alimentos – Propósitos
preliminares:
Impedir a contaminação microbiológica
das matérias primas durante o
processamento e nos produtos acabados
Manter o alimento livre de microrganismos
patogênicos e deterioradores Inativar
processos não enzimáticos e enzimáticos
Evitar as reações químicas prejudiciais
Reações de Escurecimento: Processos
Não Enzimáticos • São reações
associadas ao aquecimento e
armazenamento dos alimentos • Podem
ser divididas em: reação de Maillard e
caramelização. • A intensidade das
reações de escurecimento não enzimático
depende da quantidade e do tipo de
carboidratos presentes, e em menor
extensão, de proteínas e aminoácidos •
As reações são indesejáveis do ponto de
vista nutricional. • Reduz a digestibilidade
da proteína, inibe a ação de enzimas
digestivas, destrói nutrientes como
aminoácidos essenciais, ácido ascórbico e
interfere no metabolismo de minerais,
mediante a complexação com metais. Ex:
leite e derivados, pois ocorre a destruição
da lisina (aminoácido essencial)
Escurecimento Não Enzimático
Do ponto de vista organoléptico, a reação
é desejável quando leva à melhoria da
aparência e do “flavor”. Ex: carne de peixe
assado, chocolate, pão. • É produzido
pela reação entre compostos aminas (das
proteínas) e carbonilas dos açúcares
redutores, dando como resultado: • ÚTIL:
quando os produtos da reação tornam os
alimentos mais aceitáveis, justamente
pela cor e sabor produzido. •
PREJUDICIAL: as cores escuras, sabores
não desejáveis e perda de proteínas. •
Também produz compostos escuros a
degradação do açúcar, bem como a
degradação do ácido ascórbico (oxidação
de vitamina C - “melanoidina”.) •
PROTEÍNA + GLICOSE =
GLICOSILAMINA = MELANOIDINA
(pigmento escuro)
Reação de Maillard
O aminoácido que participa da reação é
perdido do ponto de vista nutricional. 1.
Efeito da temperatura: A elevação da
temperatura resulta no aumento rápido da
velocidade de escurecimento e aumenta a
intensidade do pigmento. 2. Efeito do pH:
Quanto maior o pH, maior a velocidade da
reação (pH = 9 a 10). Nesta faixa, o
nitrogênio do aminoácido está livre para
que ocorra a reação com o açúcar. Porém,
em pH muito baixo (pH = 2) e presença de
ácido ascórbico, também ocorre a reação
de escurecimento, provocada pela
oxidação da vitamina C.
3. Tipos de aminas presentes: Lisina é a
mais reativa. 4. Tipos de açúcares
presentes: Monossacarídeos – glicose;
Dissacarídeos – maltose e lactose 5. Teor
de umidade: Valores intermediários de Aa
(atividade de água) são os ideais, sendo a
taxa de escurecimento zero em valores de
Aa muito elevada ou baixa. 6. Sulfito: É
eficiente no controle do escurecimento.
Atua como inibidor da reação.Ãcontece
em quase todos os tipos de alimentos
quando estes são assados, grelhados ou
fritos. Ex: quando selamos uma carne,
quando douramos manteiga, torramos um
pão, torramos café, quando assamos
biscoito, entre muitas outras situações na
cozinha. • Os alimentos têm uma
combinação única de açúcares e
aminoácidos, a reação de Maillard produz
sabores diferentes para diferentes
alimentos. Por isso, é difícil dizer que a
reação de Maillard produz este ou aquele
sabor, mas pode-se dizer que geralmente
cria um sabor de umami. • Esta reação é
drasticamente acelerada entre 140°C e
165°C. Acima dessa temperatura o
alimento passará pelo processo de
caramelização (dos açúcares), que
também adiciona um sabor delicioso, e
acima da caramelização o alimento passa
pela pirólise (carbonização) que cria um
sabor amargo e indesejável.A reação
envolve a degradação do açúcar na
ausência de aminoácidos ou proteínas. •
Os açúcares são relativamente estáveis
ao aquecimento moderado, mas em
temperatura acima de 120ºC são
pirolisados para diversos produtos de
degradação e alto peso molecular e
escuros, denominados caramelo. • Pode
ocorrer em meio ácido ou alcalino, porém
a velocidade da reação é maior em meio
alcalino
Leite e derivados: São muito sensíveis às
reações de escurecimento não enzimático
em razão do elevado teor de lactose e da
presença de proteínas termo-sensíveis. •
Como consequência negativa, durante o
tratamento térmico, ocorre alteração da
cor, além da destruição da lisina. • Leite
pasteurizado = perda de 3% de lisina •
Leite esterilizado = 8 a 12% de lisina • A
intensidade das reações durante o
armazenamento do leite em pó, depende
da temperatura e da umidade.
Reações de Escurecimento em Alimentos
Carnes e derivados: relativamente
resistentes às reações de escurecimento
não enzimático, em razão da acidez
natural e do baixo teor de açúcares. •
Peixes, as reações são mais intensas pelo
fato de possuírem alto teor de carboidrato
ou pelo aumento do pH em razão de
alterações verificadas “postmortem”. • Em
situações em que as reações de
escurecimento não enzimático são
indesejáveis, estas podem ser inibidas
pela utilização de agentes químicos ou
criando-se condições adversas, como
alterar o teor de água ou pH do meio,
reduzir a temperatura e remover uma das
substâncias reativas. • Exemplo: ovo em
pó = adição da enzima glicose oxidase =
degrada a glicose. A reação de
escurecimento em frutas, vegetais e
bebidas é um dos principais problemas na
indústria de alimentos. • Estima-se que
em torno de 50,0% da perda de frutas
tropicais no mundo é devida à enzima
polifenol oxidase, encontrada
praticamente em todos tecidos vegetais,
em maiores concentrações em cogumelo,
batata, pêssego, maçã, banana, manga e
abacate. • Quando a maioria das frutas e
dos vegetais é amassada, cortada ou
triturada, rapidamentese toma escura, o
que é iniciado pela oxidação enzimática
dos compostos fenólicos pelas polifenóis
oxidases. • As reações de escurecimento
ocorrem no tecido vegetal, quando há
ruptura da célula e a reação não é
controlada No tecido intacto de frutas ou
vegetais, também pode ocorrer o
escurecimento (uso de embalagem
imprópria, deficiência de ácido ascórbico
no tecido vegetal, armazenamento, frio e
radiação ionizante). • O produto inicial da
oxidação é a quinona, que rapidamente se
condensa, formando pigmentos escuros
insolúveis denominados melanina. •
Frequentemente, os pigmentos escuros
são acompanhados de mudanças
indesejáveis na aparência, valor nutritivo,
nas propriedades organolépticas do
produto, resultando na diminuição da vida
útil e no valor de mercado. • Graças à
especificidade de vários substratos,
enzima ppo é, às vezes, denominada:
tirosinase; polifenolase; fenolase;
catecoloxidase; catecolase; cresolase
Rancificação Hidrolítica: É a reação
ocasionada pela ação de enzimas como a
lipase/lipoxigenase/lipoxidase/hidrolases
e/ou por agentes químicos (ácidos/bases)
que rompem a ligação éster dos lipídios,
liberando ácidos graxos. Na rancidez
hidrolítica ou lipolítica forma-se ácidos
graxos livres, saturados e insaturados.
Diminui a qualidade das gorduras
destinadas principalmente a frituras,
alterando especialmente as características
organolépticas, como a cor
(escurecimento), o odor e o sabor dos
alimentos.Rancificação Hidrolítica: A
presença de água acelera a rancidez
hidrolítica; além disso, quando as
gorduras contendo ácidos graxos livres
são emulsionadas em água, estes ácidos
graxos livres, mesmo em baixas
concentrações, proporcionam sabor e
odor desagradável. Deve-se evitar o uso
prolongado da mesma gordura no
processamento de alimentos (frituras),
especialmente se estes alimentos forem
ricos em água. Controle: inibida pela
inativação térmica das enzimas e pela
eliminação da água no lipídio.Enzimas
Pécticas: pectinesterase,
poligalacturonase (prevenir amolecimento)
Frutas e vegetais armazenados, mesmo à
temperatura de congelamento, podem-se
deteriorar em razão da presença de certas
enzimas. Consequentemente, para que os
vegetais e alguns frutos, possam serem
preservados por enlatamento,
congelamento ou desidratação, eles são,
em sua maioria, branqueados para
inativar as enzimas. • As enzimas catalase
e peroxidase ocorrem em plantas, animais
e microrganismos e são utilizadas para
testar a eficiência do branqueamento de
frutas e vegetais antes de seu
congelamento e armazenamento
Peroxidase: é considerada uma das
enzimas mais termorresistentes, de forma
que, quando inativada, certamente as
demais enzimas serão destruídas. • Na
maioria dos casos o branqueamento entre
90–100°C/3min é suficiente para
destruí-la. • O inibidor químico mais
frequentemente utilizado no controle da
peroxidase, na indústria, é o dióxido de
carbono ou sulfitos. • A utilização de 0,1 a
0,15% de metabissulfito de sódio previne
a formação de “flavor” estranho durante o
armazenamento de vegetais
processados.A oxidação dos lipídios é
uma reação do oxigênio com os ácidos
graxos insaturados por meio do
mecanismo de radicais livres, catalisado
por metais, que dá como resultado o
ranço do alimento. • Além disso, a
oxidação pode produzir radicais livres que
reagem com as proteínas, diminuindo a
sua solubilidade, seu valor biológico e
destruindo as vitaminas lipossolúveis.
Oxidação de Lipídeos
• Em alimentos, os principais fatores
relacionados à ocorrência ou controle
destas reações estão relacionados à:
– quantidade de O2 presente (não ocorre
na ausência de O2
);
– à composição da gordura (tipo de ácido
graxo insaturado e o grau de saturação
têm
influência significativa na oxidação) (os
ácidos linoléico e linolênico oxidam-se 64
e
100 vezes mais rápido do que o ácido
oléico, respectivamente);
– à exposição à luz, sendo que a mesma
acelera as reações de oxidação (deve-se
evitar
sua incidência direta nos alimentos
suscetíveis a oxidação);
– a temperatura de armazenamento,
quanto maior a temperatura, maior será a
velocidade com que a reação se
desenvolve. A cada aumento de 10°C na
temperatura, a
reação do oxigênio com a gordura
insaturada duplica. Esse efeito pode ser
minimizado
com o armazenamento de alimentos sob
refrigeração e congelamento
O Branqueamento é considerado um
“pré-tratamento”, uma vez que precede o
início de outros processos de elaboração
industrial, tais como a Desidratação e o
Congelamento. Este tratamento térmico
pode ser realizado de duas formas: por
imersão em água quente ou com vapor de
água.
Diversos alimentos são submetidos ao
Branqueamento nas indústrias, tais como
maçã e banana utilizadas no preparo de
alimentos infantis, berinjela para
fabricação de antepasto, batata pré-frita
congelada, cogumelos em conserva,
ervilha congelada, seleta de legumes,
milho em conserva, assim como vegetais
minimamente processados. Importante
ressaltar que, após a realização do
Branqueamento, os vegetais devem ser
resfriados rapidamente até temperatura
ambiente para assim evitar o
amolecimento excessivo dos tecidos em
função da exposição demasiada a
temperaturas elevadas.
Em vegetais, o branqueamento pode ser
aplicado antes do congelamento,
desidratação ou enlatamento: • maçã e
banana utilizadas no preparo de alimentos
infantis, • berinjela para fabricação de
antepasto, • batata pré-frita congelada, •
cogumelos em conserva, • ervilha
congelada, • seleta de legumes, milho em
conserva, • vegetais minimamente
processados*
Alimentos minimamente processados
Segundo PRAÇA (2002), este
processamento mínimo aumenta a
perecibilidade devido a lesões provocadas
durante a manipulação que promovem a
descompartimentalização celular e
possibilitam o contato de enzimas e
substratos, que originam modificações
bioquímicas como escurecimento,
formação de odores desagradáveis e
perda de textura original, além de
favorecer a colonização dos tecidos
vegetais por microorganismos
deterioradores e patogênicos. Alimentos in
natura: são obtidos diretamente de plantas
ou de animais e adquiridos para consumo
sem que tenham sofrido qualquer
alteração após deixarem a natureza;
Alimentos minimamente processados: são
alimentos in natura que, antes de serem
destinados ao consumo, são submetidos à
limpeza, remoção de partes não
comestíveis ou não desejadas,
fracionamento, secagem, embalagem,
pasteurização, resfriamento,
congelamento, fermentação e outros
processos. Portanto, o processamento
mínimo não envolve a adição de
ingredientes ou aditivos ao alimento
original (nem mesmo ingredientes
simples, tais como açúcar, sal e óleo).
Importante ressaltar que, após a
realização do Branqueamento, os vegetais
devem ser resfriados rapidamente até
temperatura ambiente para assim evitar o
amolecimento excessivo dos tecidos em
função da exposição demasiada a
temperaturas elevadas. • Antes do
congelamento ou desidratação é utilizado
principalmente para a inativação das
enzimas. • Quando utilizado corretamente,
pode reduzir de forma significativa o
número de microrganismos que se
encontram na superfície dos alimentos.
Mencionamos que trata-se de um
tratamento de curto período. Mas, como
determinar o tempo de branqueamento?
Algumas variáveis e parâmetros são
bastante importante!
Como é realizado esse tratamento
térmico? – Primeiramente, realiza-se o
aquecimento através de Imersão em água
fervente ou Vapor d´água • A duração do
tratamento varia de acordo com a
consistência e tamanho do material, mas
em geral o alimento mantém-se em uma
temperatura que varia de 70 a 80 °C
(100°C) por um tempo de 2 a 10 minutos •
H2O quente: 80°C - 100°C / tempo
determinado ◦ • Vapor: 100oC (requer de
30 a 50% mais tempo que branqueamento
por água aquecida) – Em seguida,
realiza-se o Resfriamento pós tratamento
térmico
Quando o branqueamento for a partir de
vapor, faz-se o uso de esteira
transportadora e/ ou túnel com uma
atmosfera de vapor. Quando o processo é
feito através do uso de água quente, este
processo pode ser realizado em
branqueadores rotatórios e/ ou
branqueadorestubulares e, este
tratamento térmico brando faz uso de
temperaturas entre 70 e 100°C e tempos
que variam de 1 a 5 minutos
(VASCONCELOS e FILHO, 2012)
– Imersão em água fervente
Para proteger a clorofila e reter a cor dos
alimentos, adiciona-se a água de
branqueamento 0,125% de bicarbonato de
sódio ou óxido de cálcio. • Para evitar o
escurecimento enzimático das maçãs e
batatas cortadas, submersão, antes do
tratamento térmico, em solução salina
2,0%. • Para manter a firmeza do
alimentos: adição de cloreto de cálcio, que
combina-se com a pectina, formando o
pectato de sódio.PERDAS • Altera
características nutritivas e organolépticas
dos alimento
Pasteurização É um processo térmico
criado por Pasteur em 1864, mas muito
utilizado até os dias de hoje. Objetivos: •
garantir a inocuidade pela eliminação total
da flora microbiana patogênica não
esporulada • prolongar a vida útil dos
alimentos pela destruição parcial dos
microrganismos deteriorantes (células
vegetativas - bactérias, bolores e
leveduras) • inativar as enzimas
• A pasteurização utiliza temperaturas
100°C e a fonte de calor pode ser através
de: água quente, calor seco, vapor,
corrente elétrica e radiação ionizante. •O
objetivo principal dependente do pH do
alimento. Alimentos com pH>4,5:
destruição das bactérias patogênicas
(forma vegetativa). Exemplo: leite, creme
de leite, manteiga, frutas, sorvetes,
embutidos, compotas • Os alimentos
pasteurizados devem ser consumidos em
curto espaço de tempo.
Alimentos com pH<4,5: destruição
microrganismos deterioradores e a
inativação de enzimas. – Exemplo: sucos,
cerveja.
Limitações da Pasteurização: -
Empregada com outros métodos de
conservação: • Refrigeração, para
controle de microrganismos termófilos •
Aditivos químicos • Embalagens
apropriadas •Alimentos: leite, creme de
leite, manteiga, frutas, sorvetes,
embutidos, compotas, cervejas, ovos
líquidos enlatados e outros alimentos
termossensíveis (sensíveis a altas
temperaturas).
Pasteurização LTLT (Low Temperature,
Long Time) ou LTH (Low Temperature
Holding)
É considerada uma Pasteurização lenta
que aplica temperaturas baixas, mas um
sistema descontínuo e oneroso; Utilizada
para volumes pequenos (100L a 500L) de
produto, ocorre em tanques de parede
dupla, onde há circulação de fluido
calefator e o refrigerador.
Preferencialmente possuem agitador (que
aumenta a troca térmica) e termômetro
para controle da temperatura do processo.
Faz uso de tempos longos
(aproximadamente 30 minutos) e baixas
temperaturas (que variam de 62 a 68 °C);
“63 °C por 30 minutos” é um exemplo de
binômio tempo (t) x temperatura (T)
bastante utilizado.
Ex: leite destinado a produção de
derivados; polpa de frutas.
Pasteurização Lenta - LTLT
• Pasteurização rápida a altas
temperaturas: HTST (high temperature
short time) • Ocorre em fluxo contínuo
com trocadores de calor tubulares ou de
placas; • Tipo de Pasteurização mais
utilizada pelas indústrias de alimentos; •
Ocorre em trocadores de calor (do tipo
tubulares ou de placas);
• Faz uso de temperaturas mais elevadas
(72 a 85 °C) e tempos curtos (15 a 20 s); •
72-75°C por 15- 20 seg. é o binômio t x T
mais utilizado para este tipo de
Pasteurização. • Trocadores de placas ou
de tubos, sob alta pressão. •
Resfriamento, logo após tratamento.
Pasteurização Rápida - HTST
Em relação à figura anterior, o produto é
preaquecido no trocadorregenerador (1) e,
em seguida, passa ao trocador de calor
(2) onde se pasteuriza; uma vez já
processado, passa novamente pelo
trocador (1) e chega ao trocador (3), onde
se refrigera para depois ser
acondicionado. A válvula de desvio de
fluxo (não representada na figura) conduz
o produto ao tanque de armazenamento
se não tiver atingido a temperatura
programada. Os pasteurizadores também
possuem, em geral, o tubo de retenção,
onde ocorre a manutenção do produto
pelo tempo e temperatura - binômio t x T -
previamente determinados para o
processo. (Fonte: ORDÓÑEZ et al.
(2005))
Esterilização
A Esterilização é um tratamento térmico
mais “intenso”, que faz uso de
temperaturas acima de 100 °C. • Capaz
de destruir microrganismos mais
termoresistentes que não são destruídos
na Pasteurização, tais como àqueles
esporulados (Ex: microrganismos dos
gêneros Bacillus e Clostridium), com o
objetivo de se atingir a esterilidade
comercial .A esterilidade comercial é uma
condição atingida por aplicação de calor
suficiente ou de outra tecnologia
equivalente, isolado ou em combinação
com outros tratamentos apropriados, para
tornar o alimento “isento” de
microrganismos (deteriorantes e
patogênicos) capazes de se reproduzir em
condição ambiente de armazenamento e
distribuição do produto. • Os alimentos
comercialmente estéreis podem conter um
pequeno número de esporos bacterianos
termoresistentes, que não se multiplicam
no alimento. Mesmo após períodos longos
de estocagem, sua deterioração,
geralmente, ocorre devido a alterações
não microbiológicas.
Esterilização Comercial
Eliminação de todos microrganismos
(99,99%) e maioria dos esporos que
poderiam se desenvolver nas condições
normais de armazenamento do produto.
• Esterilidade total: limitada pelas
alterações nutritivas e sensoriais. •A
esterelização de alimentos é feita em
unidade envasadas e a granel. •Durante o
tratamento térmico, os produtos , além da
influência esterelizante que sofrem, são
parcialmente cozidos.
• Objetivos: • Eliminação de todas formas
patogênicos e deteriorantes que poderiam
desenvolver-se nas condições do
alimento. • Inativação enzimática. •
Temperatura: 115-150°C (morte térmica
dos microrgranismos; por convenção, é
determinada ao destruir o Clostridium
bolulinum, em sua forma vegetativa e
esporulada • Utiliza-se pressão.
Esterilidade comercial (estabilidade
microbiológica)
•Pode ser realizada: — Alimentos já
embalados (Apertização) — No alimento
não envasado com envase asséptico
posterior (UHT direto e indireto)
Tratamento térmico em recipientes
hermeticamente fechados. • Os alimentos
enlatados foram inventados na França em
1795. • O inventor foi Nicolas Appert, um
chefe de cozinha, que recebeu um prêmio
de 12.000 francos, oferecidos por
Napoleão, a quem conseguisse evitar a
contaminação dos alimentos fornecidos
aos militares. • 1809 – descoberta do
método; em jarros fechado com rolha •
1810 – publicou o livro: “A arte de
preservar substâncias animais e vegetais
por muitos anos” • 1810 – inglês – Peter
Durand – patenteou um processo
semelhante, usando a lata de estanho. •
1813- latas de alimentos foram testadas
pelo Exército e Marinha Britânica . •
Aceitação de alimentos enlatados durante
a Guerra da Secessão e a 1ª Guerra
Mundial. • 1861 Introdução da
esterilização em autoclaves. • 1904
invenção da lata recravada. Neste tipo de
Esterilização, a aplicação do tratamento
térmico ocorre no alimento já
acondicionado em uma embalagem, que
deve ser passível de higienização e
resistente à aplicação de altas
temperaturas. • EX: latas, garrafas de
vidro e sacos plásticos termoestáveis. •
Em relação às etapas do processo,
primeiramente se faz o preenchimento da
embalagem (previamente higienizada)
com o produto, a evacuação do ar (etapa
chamada de “exaustão”), o fechamento da
embalagem e a aplicação do tratamento
térmico
• Esterilização do alimento já envasado. •
Embalagens: latas, garrafas de vidro ou
embalagens plásticas/laminadas
termoestáveis. O Ponto frio , onde o
aquecimento é mais lento e que se
encontra no centro geométrico do eixo
vertical da lata, é o ponto que deve ser
observado e deve atingir o tempo e
temperatura estabelecidos.
Os alimentos apertizados mais comuns
são: conservas vegetais (ervilha, milho,
tomate, feijão, cogumelo, palmito,
cenoura, aspargo, alcachofra), frutas
enlatadas ou compotas (abacaxi,
pêssego, figo, pêra), pescado (sardinha,
atum, marisco), carnes (bovina,
fiambrado, frango), sopas e derivados de
frutas (geléia e doces em massa). • O
processamento dos alimentos de baixa
acidez se faz em temperaturas na ordem
de 115ºC a 125ºC, sob pressão de vapor,
em autoclave, sem prejudicar
demasiadamente a qualidade dosprodutos. • Porém, o tempo e a
temperatura utilizada no processo de
apertização varia de acordo com o pH e o
tipo do alimento. • E, o tempo de
destruição de certos esporos diminui com
o aumento da temperatura. Esterilização -
Apertização
Etapa de Exaustão • A operação de
exaustão consiste em remover o ar do
recipiente que vai ser fechado
hermeticamente, sendo uma operação de
grande importância, por exemplo, para a
indústria de conservas alimentícias.
Seguem algumas vantagens da sua
aplicação:
Um outro aspecto relevante é que, quando
a embalagem fechada é aquecida, o seu
conteúdo se expande e os gases
dissolvidos nos alimentos escapam do
produto. É criada uma pressão interna
que, se for excessiva, pode provocar o
rompimento da embalagem. Por isso, é
fundamental que se tenha uma parte da
embalagem vazia sobre o alimento,
denominada de “espaço de cabeça”,
importante para esta expansão de líquidos
e gases. • Espaço de cabeça: espaço
vazio deixado entre a tampa e o alimento
para permitir a expansão dos gases no
interior da embalagem e facilitar a troca de
calor.
A penetração de calor no tratamento
térmico em alimentos embalados
herméticamente, é definida como sendo a
mudança da temperatura num
determinado ponto do produto, em virtude
da influência da temperatura dos pontos
vizinhos do mesmo. • Essa penetração é
resultante da transferência de calor no
produto, que se processa por dois
mecanismos fundamentais que são: POR
CONVECÇÃO E POR CONDUÇÃO.
Nos diversos alimentos embalados acima,
o tratamento térmico deve ser:
-ALIMENTOS 1 e 2: Aquecimento por
Convecção. -ALIMENTO 3: Aquecimento
por Convecção e também por Condução.
-ALIMENTOS 4 e 5: Aquecimento por
Condução.
Quanto maior for o tempo de exposição de
calor e o grau de temperatura, com mais
facilidade haverá a destruição microbiana.
A velocidade de penetração de calor no
recipiente torna-se maior quando este,
durante o processamento, é submetido a
movimentos giratórios. • Diminui o tempo
de aquecimento e, consequentemente, o
período de resfriamento
Esterilização de Envases • O método mais
comum para o aquecimento de alimentos
em embalagens fechadas é a aplicação
de vapor d’água saturado. • As
temperaturas são superiores a 100 ºC (de
110ºC a 125ºC), sendo necessário
empregar sistemas a sobrepressão,
fazendo uso de autoclaves. • A aplicação
do calor deve ser feita lentamente para
evitar mudanças térmicas bruscas nos
alimentos e deformações ou rompimentos
das embalagens.Ainda, para que o
aquecimento seja o mais homogêneo
possível, é indicado que as autoclaves
sejam dotadas de sistemas de agitação,
de forma a tornar mais rápida a
transferência de calor durante a aplicação
do tratamento térmico. • Reduzir ao
mínimo as diferenças de pressões. •
Esterilizadores descontínuos: são
autoclaves verticais (carga pela parte
superior) ou horizontais (carga frontal) que
se carregam e descarregam cada vez que
se processa um lote.Nas autoclaves
ocorre a aplicação de temperatura sob
pressão. E o porquê disso? • A autoclave
é um equipamento dotado de uma
resistência elétrica que aquece a água no
seu interior. • Após a água começar a
ebulir, vai ser formado vapor no interior do
equipamento, vapor este que expulsa o ar
que estava dentro da autoclave. • Quando
no seu interior houver apenas vapor
d’água saturado, fecham-se as válvulas
do equipamento e todo o sistema da
autoclave (com os produtos dentro,
alocados nos tambores, que são cestos
para armazenamento) e a pressão no seu
interior começa a aumentar.Nas
autoclaves ocorre a aplicação de
temperatura sob pressão. E o porquê
disso? • As autoclaves trabalham com
pressão que gira em torno de 1 atmosfera
(atm). • O ponto de ebulição da água é
100 °C, porém, quando esta temperatura
é submetida a pressão de 1 atm, ela
aumenta para 121 °C. • Assim, em geral,
a Esterilização em autoclaves aplica nos
alimentos temperaturas que variam entre
115 a 125 °C, por minutos.
As autoclaves são consideradas
esterilizadores descontínuos, uma vez que
os alimentos são tratados termicamente
em lotes de produto, um por vez. • Elas
podem ser verticais, nas quais a carga de
alimentos é colocada pela parte superior
do equipamento, ou horizontais, em que
ocorre a carga frontal dos produtos no
equipamento. • As mais comuns na
indústria de alimentos são as autoclaves
horizontais.Existem também os
Esterilizadores contínuos, o mais comum
é o hidrostático • Este equipamento
consiste em uma torre alta que processa,
por exemplo, de 100 a 1000 latas de
produto por minuto. Abaixo tem-se uma
figura que demonstra as diferentes seções
de aquecimento e resfriamento no
equipamento. • Ocorre um
pré-aquecimento do produto com água
quente, a Esterilização propriamente dita
por injeção de vapor e um resfriamento do
produto com água fria ao final: zona
central + 2 ramais laterais; P e T zona
central: esterilização • Produto percorre
todos os ramais através de uma esteira,
sendo esterilizado na zona central e
resfriado no ramal da direita.Podem ser de
origem microbiológica, química e física.
Tipos de alterações a) Estufamento
(bombeamento) – devido formação de
gases (CO2 , H2 ,...) devido ação
microbiana ou química. b) Flat-sour –
decomposição microbiana com formação
de ácidos. c) Formação de gás + ácido.
Cl. Sporogenes d) Modificações
principalmente de cor, sabor, aroma e
consistência. As modificações de cor são
produzidas por colorações provenientes
de alterações de certas substâncias e por
reações de escurecimento.e) Conteúdo
vitamínico: • Ácido ascórbico: muito
sensível ao calor, é destruído mesmo a
temperaturas baixas quando o
aquecimento é demorado e mais ainda, se
em presença do oxigênio e do íon cobre. •
Tiamina: termolábil, sofre grandes perdas
quando, em presença do calor e em
alimentos com baixa acidez. • A, E e D:
apesar de termoestáveis, podem sofrer
perdas, se o aquecimento se processar na
presença de oxigênio.
A Esterilização dos alimentos antes do
seu acondicionamento em embalagens se
refere ao processo UHT (Ultra High
Temperature) ou UAT (Ultra Alta
Temperatura), que pode ser direto ou
indireto. • Este tipo de tratamento térmico
permite uma maior conservação dos
produtos, os quais podem ser estocados
por um período de tempo prolongado em
temperatura ambiente antes da sua
abertura para consumo. • O processo
consiste no aquecimento muito rápido do
produto até temperaturas bastante
elevadas, que em geral variam de 140 a
175 °C, durante poucos segundos
(geralmente de 2 a 4 segundos).Após a
aplicação de calor, o produto é resfriado e
acondicionado em embalagens estéreis
através de um processo de envase
asséptico. • Neste processo o produto é
envasado em um sistema totalmente
isolado do ambiente externo e que
acondiciona o produto estéril
comercialmente em suas respectivas
embalagens, garantindo um produto final
livre de contaminação de microrganismos
indesejáveis. • O processo UHT de
Esterilização é amplamente utilizado para
alimentos líquidos e semi-líquidos, tais
como leite, sopas, nata e purês.UHT
indireto, o aquecimento do produto ocorre
mediante trocadores de calor (tubulares,
de placas), não havendo contato entre o
agente calefator e o alimento. Já no
processo UHT direto, ocorre injeção de
vapor d’água no alimento ou injeção do
alimento em vapor d’água, havendo assim
contato entre o agente calefator e o
alimento e um aquecimento quase que
instantâneo do produto. UHT Indireto
O produto procedente do tanque de
armazenamento (1) é impulsionado pela
bomba (2) até a seção de regeneração
(3), onde começa a ser aquecido
mediante o trocador de calor com a
energia que o produto processado ainda
mantém. O aquecimento até 80 °C a 85
°C completa-se com o trocador (4) de
baixa pressão e no trocador-regenerador
(5), passando depois ao trocador (6) onde
se produz a esterilização do produto. O
sistema de aplicação de vapor que opera
pneumaticamente entre 300 a 400 kPa
mantém a temperatura (135 °C a 150 °C)
por um tempo curto (2 a 4 segundos). Se
a temperatura cai abaixo do valor
programado, a válvula de desvio de fluxo
(T) conduz o produto ao tanquede
armazenamento (1) antes do resfriamento
no trocador (8). Se a temperatura do
tratamento foi correta, o produto passa
pelos trocadores-regeneradores (5 e 3) e,
posteriormente, é levado à temperatura
(10 °C a 14 °C) da embalagem asséptica
mediante o trocador (7). Após o uso, a
instalação é esterilizada automaticamente
com vapor (ou água pressurizada a 145
°C até 155 °C).
Envase: deve ser asséptico: – Embalagem
tetra brik , tetra pack ou longa vida (6
camadas). 1. polietileno, 2. papel, 3.
polietileno 4. alumínio, 5. Polietileno (2) ,
Esterilização prévia embalagens: UV,
H2O2 , etc.
Termização • O alimento que passa pelo
processo de Termização se mantém em
temperaturas que variam de 60 a 65 °C
por um período de tempo entre 10 a 15
segundos. • Este tratamento térmico pode
ser aplicado a alimentos tais como o leite
cru, objetivando manter baixa a taxa de
bactérias psicrotróficas, que são
termolábeis/termossensíveis e se
desenvolvem de 0 a 30 °C, inclusive em
temperaturas de refrigeração aplicadas a
este tipo de alimento
Importante destacar que este processo
não equivale à Pasteurização do leite,
uma vez que não é suficiente para destruir
todos os microrganismos patogênicos não
esporulados presentes no alimento
Objetivo – reduzir contaminação por
psicrotróficos. • Processo: Fluxo contínuo,
similar UHT, mas tempo e Temperatura
menores (60-65°C por 10 -15s)
Alterações nutricionais e sensoriais
alimentos submetidos ao tratamento
térmico a) Sensoriais: • Cor: degradação
de pigmentos, reações caramelização e
de Maillard. • Sabor: liberação ou
formação de compostos. • Textura:
desnaturação proteínas, degradação
carboidratos
b) Nutricionais - Perda de vitaminas –
Vitamina C (ácido ascórbico): > presença
oxigênio e cobre – tiamina (vitamina B1) –
vitaminas A e E, apesar de termoestáveis,
podem sofrer perdas, principalmente se o
aquecimento se processar na presença de
oxigênio.
Aumento da digestibilidade de algumas
proteínas: desnaturação.
Tindalização
• Trata-se de aquecimento de maneira
descontínua de produtos acondicionados
em recipientes fechados, • Considerado
um processo demorado e oneroso, mas
que mantém a qualidade nutricional e
sensorial dos produtos. • Aplica-se no
alimento temperatura que varia de 60 a 90
°C por um período de tempo entre 30 a 60
minutos, e procede-se ao resfriamento do
produto. • Tais temperaturas são capazes
de destruir formas vegetativas dos
microrganismos, mas não as esporuladas
(mais resistentes)
Os esporos entram em germinação e, no
prazo de 12 a 24 horas, é efetuado um
novo aquecimento seguido de novo
resfriamento do produto, proporcionando
assim a eliminação de todos os
microrganismos. • Para que se obtenha
uma esterilização completa do alimento, o
número de operações varia de 3 a 12
vezes.Pouco usada: muito tempo e custo
elevado. – 60 a 90°C/ minutos – Repouso
(24h) para germinação de esporos – 3 a
12 operações para obtenção da
esterilização completa. – Vantagem:
mantêm-se os nutrientes e a qualidade
sensorial em proporções
maiores.Objetivos: – destruição células
microbianas vegetativas, – inativação de
enzimas em alimentos acondicionados em
recipientes fechados.
Lista de exercícios – Conservação dos
alimentos pelo calor APNP Princípios
de Conservação de Alimentos
1) Como pode ser realizado o
Branqueamento em vegetais? Além disso,
quais as vantagens da realização deste
tratamento?O branqueamento pode ser
realizado com vapor saturado ou água
quente. No caso de processos de
congelamento e secagem, o
branqueamento é realizado para inativar
enzimas, evitando com isso, rápidas
alterações de cor, sabor/odor e valor
nutritivo destes alimentos. facilitando o
preparo das refeições, uma vez que o
legume já estará pré-pronto, então é só
utilizá-lo para finalizar a sua receita;
Reduz o desperdício de alimentos,
2) Qual a definição de “Apertização”?
é a aplicação do processo térmico a um
alimento convenientemente acondicionado
em uma embalagem hermética resistente
ao calor, a uma temperatura e um período
de tempo cientificamente determinados,
para atingir a esterilização comercial.
3) Cite diferenças entre os tratamentos
térmicos de Pasteurização e Esterilização.
A principal diferença é que a esterilização
visa eliminar todos os micro-organismos e
esporos, enquanto que a pasteurização
deixa as formas mais resistentes e alguns
esporos.
4) Comente sobre as duas modalidades
da Pasteurização.Tem por objetivo destruir
micro-organismos patogênicos não
esporulados e diminuir a microbiota banal,
de modo a fornecer ao consumidor um
produto seguro a ser consumido em
pouco tempo. Esse método é utilizado
também para destruir a microbiota mais
termorresistente (como leveduras e
mofos), capazes de se desenvolver em pH
tão baixo, como no vinagre.
Existem 2 tipos de pasteurização:
1. LTH (low temperature holding) ou
pasteurização baixa: é realizada em
sistema descontínuo, usada para volumes
pequenos (exemplo de 100-500 litros),
com longos tempos (em trono de 30 min)
e baixas temperaturas (62-68ºC);
2. HTST (high temperature, short time) ou
pasteurização alta: é feita em sistema de
fluxo contínuo com trocadores de calor.
Emprega temperaturas altas (72-85ºC),
com tempos curtos (15-20 seg)
(ORDÓÑEZ, 2007
5) A Esterilização pode ocorrer de duas
formas. Explique. A esterilização pode ser
feita de 2 formas: em embalagens que já
foram preenchidas ou aquecendo o
alimento sem embalar (por exemplo UHT)
e, depois, acondicionando-o
assepticamente
6) Diferencie processo UHT indireto de
processo UHT direto. UHT direta (contato
direto do leite com vapor de água, com
aumento instantâneo da temperatura) e o
indireto (troca de calor ocorre através de
placas ou tubos, sendo mais lento).
7) Qual o principal objetivo da
Termização?Tem por objetivo manter
baixa a taxa de bactérias psicrotróficas,
que são muito termolábeis. É um processo
em fluxo contínuo, similar à pasteurização
HTST, mas um tratamento menos intenso
(10-15 seg; 60-65ºC), aplicado ao leite
cru. Não equivale à pasteurização do leite,
pois não é suficiente para destruir todos
os micro-organismos patogênicos não
esporulados.
8) No que consiste o processo de
Tindalização? Este é o aquecimento
descontínuo dos produtos embalados em
um recipiente fechado. É considerado um
processo que consome tempo e caro que
pode manter a nutrição e a qualidade
sensorial do produto.