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1 CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS • A conservação de alimentos tem por objetivo oferecer ao indivíduo, alimentos e produtos alimentícios, não só dotados de qualidades nutritivas, organolépticas e de palatabilidade normais, mas principalmente isentos de microorganismos nocivos e suas toxinas. • Existem dois conceitos básicos de processamento de alimentos que são independentes e se complementam: a preservação e a conservação de alimentos. • Principais medidas preservativas: ➢ Ligadas à higiene – Cumprimento dos cuidados higiênicos gerais, impedimento e eliminação de focos toxi-infecciosos. ➢ Ligadas a agentes físicos e químicos – Promoção de vácuo, utilização de aditivos, uso de gases inertes, aplicação de inseticidas, fungicidas e bactericidas. ➢ Ligadas ao manuseio – Exclusão de manobras impróprias, capazes de prejudicar as propriedades organolépticos. ➢ Ligados às embalagens – Emprego adequado de embalagens rígidas, semi-rígidas e flexíveis. ➢ Ligadas ao armazenamento – Condições ambientais convenientes (temperatura, umidade, etc.) ➢ Ligadas ao transporte – Condições apropriadas de transporte. ➢ Ligadas aos fatores ambientais – Combate a insetos e animais predatórios. • A conservação de alimentos de origem vegetal ou animal, devido às suas particularidades constitutivas, é influenciada pelas modificações ou alterações produzidas por vários agentes, sejam biológicos (microorganismos e enzimas), químicos (oxigênio e água) ou físicos (luz e calor). ➢ De todos estes agentes, o mais importante são os microorganismos, pela assiduidade de sua presença, pela variedade de efeitos que originam e pela intensidade e variação das alterações que provocam. • Os métodos e processos de conservação se apóiam não só na redução parcial ou integral da ação dos elementos transformadores, mas também na modificação ou eliminação de uma ou mais das condições imprescindíveis à vida microbiana, tornando o substrato um meio inadequado aos microorganismos. Em determinados casos, a aplicação dos processos de conservação deve ser combinada para atingir um efeito adequado. OBJETIVOS DOS PROCESSOS DE PRESERVAÇÃO E DE CONSERVAÇÃO • O objetivo fundamental dos processos de preservação e de conservação consiste na dilatação do prazo de “vida de prateleira” dos produtos, mantendo na maior extensão possível as suas características específicas e valor nutritivo. • A indicação do processo de conservação está condicionada à natureza do alimento e às diversas peculiaridades que apresentam, como a sua origem (animal ou vegetal), o estado físico (sólido, líquido, emulsão, subdividido, etc), o tempo de conservação necessário e o destino que irá ter o produto. • Como regra absoluta, os produtos submetidos aos processos de conservação devem ter condições sanitárias íntegras e de sanidade, já que as condições precárias não podem ser corrigidas. • Os principais objetivos dos processos de prevenção são: impedir as contaminações por microorganismos, manter os produtos sem germes, obstar os processos enzimáticos desfavoráveis, 2 evitar reações químicas prejudiciais, impossibilitar alterações provocadas por animais, evitar alterações por choques. • Os principais objetivos dos processos de conservação são: eliminar os microorganismos, deter a proliferação de floras patogênicas, reduzir nos casos previstos o número de germes, destruir ou inativar enzimas inconvenientes, atrasar reações químicas favorecedoras de oxidações. MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS • A colheita de vegetais, frutos e ovos, a retirada do leite e o abate de animais e a pesca, iniciam os processos físicos, químicos e biológicos que alteram as qualidades organolépticas e de sanidade dos produtos. O grau desta alteração está condicionado a inúmeras causas, ligadas à composição dos alimentos, à presença de enzimas e de microorganismos e a outros fatores capazes de desencadear, neutralizar ou refrear o processo de deturpação. • A preservação e a conservação dos alimentos se impõe em todas as fases que precedem o consumo. Os processos baseiam-se em métodos de temperatura (calor e frio), de supressão de elementos (água e oxigênio), de adição de açúcar, de substâncias químicas (aditivos) e de gases, de defumação, de agentes fermentativos (fermentação alcoólica e lática), em processos de liofilização, de irradiação, etc. • A ação combinada dos processos de conservação também é eficiente, como acontece com verduras (branqueamento-desidratação ou congelamento), com o leite (pasteurização-resfriamento), com peixes (radiação ionizante - frio), com carnes (salga-defumação, salga-prensagem, salga- dessecação e prensagem), etc. • A aplicação de dois processos permite uma ação menos enérgica de cada um deles. Assim, no molho de tomate ou nos produtos curtidos, a quantidade de sal, açúcar e vinagre poderá ser menor do que quando usados separadamente. Os produtos tratados com antibióticos, ou submetidos a radiações ionizantes, exigem temperatura de esterilização mais baixa. • Os métodos de conservação, quanto à ação antimicrobiana e de inativação de enzimas, podem ser classificados em: ➢ Processos para destruir microorganismos e enzimas – baseados em alta temperatura, em conservadores, em antibióticos, em radiação ionizante. ➢ Processos para paralisar ou dificultar a ação de microorganismos e enzimas – atuantes sobre o microorganismo (gradiente de frio) ou atuantes sobre o meio (processos físicos, químicos, físico-químicos e biológicos). CARACTERÍSTICAS DOS PROCESSOS DE CONSERVAÇÃO SEGUNDO O MODO DE AÇÃO • Pela ação direta sobre o microorganismo: ➢ Pelo calor – Branqueamento, Tindalização, Pasteurização, Esterilização, Apertização, Defumação. ➢ Por radiação – Radurização, Radicidação, Radappertização • Pela ação indireta sobre o microorganismo, modificando o substrato: ➢ Pelo frio – Refrigeração, Congelamento, Supergelação, Liofilização. ➢ Por secagem – Natural (sol), Artificial (desidratação), Instantaneização, Concentração (evaporação). 3 ➢ Por adição de elementos – Aditivos, Salga e cura, Açúcar, Revestimentos graxos, Gases. ➢ Por fermentação: Acética, Alcoólica, Lática. ➢ Por osmose ➢ Por ação de embalagens I. PROCESSOS DE CONSERVAÇÃO PELO CALOR • A aplicação dos processos de conservação pelo calor está condicionada ao grau adequado de temperatura e ao tempo de sua exposição e às diferentes características dos produtos a serem tratados. A intensidade e o tempo de exposição ao calor, apesar de sua ação vantajosa sobre os germes, poderão provocar no produto a alteração de seu valor nutritivo e modificações de natureza histológica, física e química. AVALIAÇÃO DO BINÔMIO TEMPO/TEMPERATURA DE TRATAMENTO TÉRMICO • As formas mais resistentes dos microorganismos são os esporos. Existem dois gêneros importantes que são capazes de formar esporos: os Bacillus aeróbios e os Clostridium anaeróbios. Na esporulação, todo o protoplasma da bactéria parece condensar-se e forma o esporo resistente e desidratado. • A destruição das bactérias é feita pelo calor seco e o calor úmido. O calor seco é normalmente aplicado para esterilização de material, em que a destruição das células ocorre pelo processo de oxidação. Na esterilização dos alimentos emprega-se normalmente o calor úmido, em que a destruição das células ocorre pela coagulação de suas proteínas e sistemas enzimáticos. • A morte das bactérias submetidas ao calor úmido é provocada pela desnaturação de um único gene, responsável pela sua reprodução. Os fenômenos desta natureza são caracterizados como reação de ordem logarítmica. • A resistência térmica de uma população de microorganismo previamente conhecida é determinada para uma temperatura definida, medindo-se o tempo necessário para reduzir 90% da carga bacteriana (valor D). Portanto o valor D é definido como o tempo (minutos), a umatemperatura (oC) definida, necessário para que a curva de resistência térmica atravesse um ciclo logarítmico, na escala de sobrevivência térmica. • A destruição térmica dos microorganismos obedece a uma ordem logarítmica, segundo uma reação de primeira ordem: KN dt dN =− ; onde dt dN é a velocidade de morte dos microorganismos por unidade de tempo; K é o fator de proporcionalidade; N é o número de microorganismos vivos. A integração da equação entre os tempos inicial e final permite calcular o valor de D: =− t to N1 N0 dt N dN K → - (ln N1 – ln N0) = Kt – Kt0 ln N0 - ln N1 = Kt se t0 = 0 Kt N N ln 1 0 = → N N log K 2,3 t 1 0= Mas, se t = D 4 01log K 2,3 t = ou K 2,3 D = 0 5 10 15 20 1 10 100 1000 D N ú m e ro d e c é lu la s s o b re v iv e n te s Tempo de aquecimento (min) • A certificação de que o produto está comercialmente estéril, considerando os alimentos de baixa acidez, é baseada no tratamento térmico com mais de 12 reduções decimais, ou seja, mais de 12 D. Este tratamento é eficiente para a eliminação dos esporos do Clostridium botulinum, que são caracterizados por um valor D121 de aproximadamente 0,21 minutos. • O meio anaeróbico e pH acima de 4.5, são as condições mais favoráveis para a forma vegetativa do C. botulinum produzir uma toxina que ocasiona intoxicação alimentar violenta e letal. Esta toxina e a forma vegetativa da bactéria são facilmente destruídas pelo tratamento térmico, mas os esporos são termoresistentes e necessitam de temperatura na ordem de 115oC a 125oC, sob pressão de vapor. • A destruição dos microorganismos pelo calor úmido é provocada pela coagulação de suas proteínas, especialmente a inativação dos sistemas enzimáticos aplicados no metabolismo. O tratamento térmico necessário para a destruição das células vegetativas e seus esporos é função do tipo de microorganismo e das condições ambientais. • Na destruição térmica, sob temperatura constante, a mesma percentagem de células será destruída em determinado intervalo de tempo, independentemente do número de células sobreviventes. Desta forma, se 90% da população é destruída no primeiro minuto, outros 90% serão destruídos no minuto seguinte e assim sucessivamente, caracterizando a curva de destruição térmica da população de microorganismos. Nesta curva é identificado o valor Z, que é o Fo necessário para a destruição de 90% de uma população conhecida de microorganismos, ou seja, o número de graus centígrados requeridos para atravessar um ciclo logarítmico na curva de destruição térmica. 5 90 100 110 120 130 1 10 100 1000 Z T e m p o d e r e d u ç ã o d e c im a l D ( m in ) Temperatura ( o C) • O valor de Z, medido em oC, representa a inclinação da curva de destruição térmica, quando o valor de D atravessa 1 ciclo logarítmico. Ele representa o número de graus centígrados necessários para que o tempo de destruição térmica seja reduzido em 10 vezes. Assim, por exemplo, se uma população microbiológica (cujo D121,1 = 2min e Z = 10oC) for tratada à 131,1oC, o tempo de destruição térmica será de 0,2 min. Porém, se a temperatura for reduzida para 111,1oC, o tempo aumentaria para 20 min. • A destruição pelo calor de muitas vitaminas, pigmentos e compostos aromáticos ocorre de forma semelhante à dos microorganismos. Em geral, os seus parâmetros de resistência térmica são mais elevados que os correspondentes a enzimas e microorganismos. Componente Fonte pH Z(oC) D121(min) Faixa T(oC) Tiamina Purê cenoura 5.9 25 158 109-149 Tiamina Purê pera natural 27 247 121-138 Lisina Farinha soja - 21 789 100-127 Clorofila a Espinafre 6.5 51 13.0 127-149 Clorofila b Espinafre 5.5 79 14.7 127-149 Antocianina Suco de uva natural 23.2 17.8 20-121 Betanina Suco beterraba 5.0 58.9 46.6 50-100 Carotenóides Páprica natural 18.9 0.0038 52-65 Peroxidase Pêra natural 37.2 3.0 110-138 Peroxidase Diversos - 28-44 - - C.botulinum Diversos > 4.5 5.5-10 0.1-0.3 104 B.stearo- thermophilus Diversos > 4.5 7-12 4.0-5.0 110 6 • Desta forma, as características nutritivas e organolépticas dos alimentos suportam mais os tratamentos térmicos curtos, em temperaturas mais elevadas. Isto permite a otimização do tratamento com o objetivo de destruir microorganismos e enzimas e preservar as propriedades nutricionais do produto. I.1. TRATAMENTO TÉRMICO DE BRANQUEAMENTO • O branqueamento (blanching) ou escaldado é um processo térmico de curto tempo de aplicação, com características de pré-tratamento, pois precede o início de outros processos de elaboração industrial, como acontece nos tratamentos de congelamento e de hidratação de verduras. • Comumente, o branqueamento é empregado para inativar enzimas contidas nas frutas e hortaliças, antes de serem submetidas ao congelamento, já que este não é suficiente para sustar a sua atividade. • O branqueamento promove as seguintes ações: ➢ Ajuda a limpeza do alimento e reduz a população de microorganismos da superfície. ➢ Amolece e incha os tecidos vegetais, facilitando a sua embalagem. ➢ Elimina quase a totalidade do ar e gases contidos nos tecidos vegetais (ervilhas), facilitando o enlatamento do produto e efetivação do vácuo dentro das latas. ➢ Amolece e dissolve a película ressecada de suco acumulado na superfície dos vegetais (vagem), após a debulha das folhas, reduzindo os focos de contaminação. ➢ Inativação de enzimas que afetam a qualidade do produto durante e depois do processamento. ➢ Impede a despigmentação de tomates e maçãs através da inativação de polifenoloxidades. ➢ Favorece a fixação da cor de certos pigmentos vegetais. ➢ Susceptibilidade a combinações com alguns tratamentos químicos, anidrido sulfuroso (verduras desidratadas), sais de cálcio (fortalecimento de tecidos vegetais durante o processamento). • O branqueamento tem sido aplicado para milho congelado em espiga; desprendimento da pele do tomate, beterraba, batata doce; em hortaliças para congelamento, visando a destruição da catalase e peroxidase causadoras de alteração de sabor e odor durante o armazenamento. METODOLOGIA DE APLICAÇÃO DO BRANQUEAMENTO • As operações de branqueamento são realizadas com água quente ou vapor. O tempo e a temperatura são os parâmetros de controle do processo e são reguladas de acordo com o tipo de produto. • O processo é feito normalmente em um tambor giratório que possui um recipiente interno perfurado que sustenta o produto e permite o contato direto com a água quente do tambor. • O branqueamento a vapor é feito em câmaras de vapor, por onde o produto escoa com auxílio de esteiras ou de transportadores giratórios. • Após o branqueamento, os vegetais devem ser resfriados rapidamente, antes de serem submetidos aos processos de desidratação ou congelamento. Isto evita o cozimento excessivo do produto, facilitando o seu manuseio e reduzindo as perdas de componentes termolábeis (vitaminas, pigmentos). 7 • O branqueamento à água quente produz as maiores perdas de nutrientes do que com o vapor. Além disso, a água fervente promove a ruptura da casca do vegetal ou fruta, facilitando o amolecimento. A água deve ter controle de dureza para evitar deposição de sais no equipamento ou no produto. • Durante a operação de branqueamento com vapor ou água, alguns produtos devem receber tratamento químico: quando se destina à desidratação adicionam-se doses de sulfito e para verduras com grande conteúdo de clorofila utiliza-se de carbonato de sódio para alcalinizar o meio e evitar a oxidação. • No branqueamento com água os agentes químicos são dissolvidos diretamente, porém na operação com vapor os vegetais são pulverizados por soluções químicas, antes, durante e depois do trajeto pela câmara. • O custo de geração do vapor é maior do que a água quente, mas o tratamento térmico émais intenso e o tempo de branqueamento é minimizado. I.2. TINDALIZAÇÃO • O método de tindalização (John Tindall, 1895) é caracterizado por um tratamento térmico intermitente, em recipiente fechado no qual é alojado o produto, utilizando uma temperatura de 60oC a 90 oC. O tratamento leva alguns minutos e é repetido de 3 a 12 vezes com o intuito de destruir todos os microorganismos. • O resfriamento deve ser feito imediatamente após o término da primeira operação. • O inconveniente do método é o maior custo e o tempo de operação intermitente de resfriamento que varia de 12 a 24 horas. • O processo é vantajoso sob aspecto de manutenção dos nutrientes e de caracteres organolépticos, quando comparado com outros métodos de tratamento térmico. I.3. PASTEURIZAÇÃO • A pasteurização é um processo térmico criado por Pasteur, em 1864, com o objetivo de reduzir a flora bacteriana e eliminar totalmente os microorganismos patogênicos. • A temperatura não ultrapassa 100oC e pode ser obtido pelo processo de água quente, calor seco, vapor, corrente elétrica ou por radiação ionizante. • Os fatores que regulam a temperatura e o tempo de pasteurização são a carga de contaminação e as condições de transferência de calor através do alimento. • A pasteurização é preferível quando os outros tratamentos térmicos de temperatura mais elevada prejudicam a qualidade dos produtos. Ela é especialmente indicada para o leite, creme de leite, manteiga, frutas, sorvetes, embutidos, compotas, cerveja e ovos líquidos enlatados. • Nos sucos de frutos ácidos, apesar de não destruir os microorganismos esporulados (B. mesenterius, subtilis, etc), a pasteurização é empregada, pois estes microorganismos não crescem em meio ácido. • A destruição de microrganismos de fermentação ocorre na temperatura de 60oC a 66oC e os esporos exigem até 79oC durante um tempo de 20 minutos. • A pasteurização deve garantir a condição microbiológica exigida para o produto, a inativação das enzimas prejudiciais e a redução de pressão de oxigênio no produto. Estes fatores são 8 influenciados pela variabilidade do tratamento de tempo/temperatura e as características do produto. • Os alimentos pasteurizados devem ser consumidos em curto espaço de tempo. • A pasteurização nem sempre é possível em função das condições do produto. No caso do leite, quando a população de microorganismos é muito grande, o tratamento térmico deve ser feito com temperatura mais elevada e, com isso, o leite ficará com sabor de cozido e de cor alterada (caramelização da lactose). • As enzimas funcionam como indicadores da intensidade do tratamento térmico. No caso do leite, a atividade da fosfatase serve como prova de que o produto foi pasteurizado e a peroxidase negativa indica que o tratamento foi suficiente. • A pasteurização é aplicada conforme as características físicas, químicas e microbiológicas dos produtos. Ela é indicada nos seguintes casos: ➢ Em produtos que constituem substratos favoráveis, principalmente para mesófilos que tem sua atividade ideal a 35oC e não suportam temperatura acima de 65oC. ➢ Em líquidos de pH ácido (vinhos, sucos de fruta, etc) que inibem crescimento de bactérias, porém permitem crescimento de fungos e leveduras termosensíveis. ➢ Produtos que são afetadas por altas temperaturas (leite, etc). ➢ Em produtos que necessitam de destruição de agentes competitivos (queijo), facilita o crescimento da flora inoculada. ➢ Redução da contaminação de microorganismos e eliminação da flora de microorganismos patogênicos. ➢ Em matérias-prima que possuem microorganismos pouco termo-resistentes (creme de leite, sucos de frutas, etc). • A pasteurização é feita com diferentes binômios de tempo/temperatura e através de processos contínuos ou descontínuos. Quanto ao tipo de tratamento ela pode ser: ➢ Pasteurização lenta – Processo LTLT (low temperature long time) – 63oC/30 minutos. ➢ Pasteurização rápida – Processo HTST (high temperature short time) – 72oC/15 segundos. • O processo LTLT é descontínuo e oneroso porque requer muita mão de obra, além de apresentar dificuldades operacionais e de controle. Ele é normalmente realizado em tanques de aço inoxidável jaquetados (parede dupla), onde circula a água de aquecimento ou de resfriamento, e o produto é agitado por hélices para facilitar a transferência de calor. O resfriamento imediato impede o crescimento de termófilos. A sua aplicação é feita em casos especiais para tratamento de sorvetes, leite achocolatado, leite maltado e outros. • Os pasteurizadores contínuos são aplicados para produtos fluidos e são caracterizados por trocadores de calor de placas ou tubulares que apresentam quatro seções: regeneração, aquecimento, retenção e resfriamento. • A pasteurização contínua de produtos embalados é realizada em aquecedores/resfriadores em pressão atmosférica, por imersão em água quente, por aquecedor hidrostático, por aquecedor rotatório e por microondas. 9 10 I.4. ESTERILIZAÇÃO • A esterilização visa a destruição das floras normal e patogênica presentes nos alimentos, além de prevenir a sua deterioração e eliminar os agentes nocivos à saúde. • A temperatura de esterilização é aquela suficiente para conseguir a morte térmica dos microorganismos. Por convenção, esta temperatura é determinada para destruir o “Clostridium botulinum” (alta resistência térmica e ação de toxinas), em sua forma vegetativa e esporulada. • O processo de esterilização não produz no alimento a eliminação absoluta de microorganismos, pois o nível de destruição ocorre em escala logarítmica (99,99%), sendo, portanto, denominado processo de “esterilização comercial”. • A esterilização é feita em unidades a granel ou acondicionadas. O processo térmico de produtos envasados e definido como “Apertização”, enquanto que a esterilização é definida para processos que apresentam características especiais como o UHT (ultra high temperature). • O processo térmico do produto promove um certo cozimento por influência da pressão e do cozimento. Os tipos de tratamento podem ser: ➢ Por alta pressão: Altoclaves (câmaras pressurizadas), Esterilizadores hidrostáticos (sistemas pressurizados), Flash 18 (salas pressurizadas). ➢ Por pressão atmosférica: “Spin-cooker” (cozinhador contínuo e rotativo). ➢ Por alta temperatura: processo UHT I.4.1. APERTIZAÇÃO • A apertização corresponde ao aquecimento do produto já elaborado (esterilização comercial), envasados em latas, vidros, plásticos altoclaváveis e relativamente isentos de ar. • Fatores que interferem no processo de apertização: ➢ Espécie, forma e número de microorganismos: A resistência térmica depende da espécie e da forma vegetativa ou esporulada e da população de microorganismos do produto. ➢ pH do produto: Nos produtos ácidos com pH < 4,5 (tomate, frutas) os microorganismos são esterilizados em temperatura de cocção. Nos produtos pouco ácidos (leite, feijão, milho etc) a destruição ocorre somente com temperatura elevada e sob pressão de vapor. (esporos do Clostridium botulinum). ➢ Penetração de calor: É influenciada pela estado físico do alimento, condições e tipos de alimentos, disposição dentro dos envases, composição e estado das coberturas, além das características de tamanho, forma e resistência térmica da embalagem e a ocorrência de vácuo. Nos alimentos líquidos a penetração de calor no interior da lata é feita mais rapidamente por convecção: nos alimentos sólidos e semi-sólidos o calor se desloca por condução e lentamente. ➢ Temperatura inicial: Os produtos pré-aquecidos facilitam a apertização porque reduz o tempo de aplicação de calor. ➢ Tempo/temperatura de aquecimento: Quanto maior a temperatura e o tempo de aquecimento maior a destruição de microorganismos, porém ocorre comprometimento da qualidade e maior consumode energia. ➢ Processo de aquecimento e agitação do meio: a transferência de calor é aumentada com a agitação, reduzindo o tempo de tratamento térmico. 11 • Fatores que influenciam a esterilização de produtos envasados: ➢ Enchimento do recipiente: A condição primordial é a de absoluta limpeza de todo o material. Os produtos de estrutura frágil (frutas), de fácil desagregação (beterraba cortada) e de formas complexas (aspargo) são introduzidos manualmente. O equipamento utilizado para o envasamento de produtos viscosos e pastosos possui pistões ou êmbolos de parafuso ou bombas giratórias. A presença de ar dificulta a penetração de calor, sendo que isto pode ser sanado pela utilização de vácuo ou um prévio escaldamento do alimento. O uso de salmouras e xaropes favorece a distribuição de calor dentro da lata, permitindo ainda a melhoria da cor, sabor e odor e o efeito de preservação (pressão osmótica) e de redução do escurecimento enzimático. ➢ Retirada de ar por vácuo: O processo térmico dos produtos envasados provoca aumento da pressão de vapor de água, dilatação do ar e dos gases na parte superior do produto e dentro do alimento, além da expansão do conteúdo da embalagem. Este aumento de pressão interna provoca dilatação da lata e projeção para fora das extremidades. Este fenômeno físico pode ser equilibrado por um espaço vazio na parte superior da embalagem, dependendo do tipo de produto e o tipo de embalagem (metal ou vidro). Os métodos de retirada do ar são feitos por esvaziamento mecânico, por enchimento a quente, por esvaziamento a quente, por fechamento na presença de vapor de água circulante. ➢ Fechamento do recipiente: É realizado em duas etapas definidas como dupla costura. ➢ As modificações organolépticas e nutritivas originadas pela apertização são: Modificações de cor: são devido a oxidação de pigmentos ou por reações de escurecimento enzimático (browning). Perdas de vitaminas: O ácido ascórbico é destruído, mesmo sob baixas temperaturas, quando o tratamento é demorado e mais ainda quando existe presença de oxigênio e do íon cobre. A tiamina é termolábil e sofre grandes perdas quando em presença de calor e baixa acidez. As vitaminas A e E, apesar de termoestáveis, podem sofrer perdas se o aquecimento ocorrer na presença de oxigênio. 12 • A apertização é feita através de 3 meios básicos: Vapor de água saturado, Ar quente com circulação forçada, Contato direto. Os equipamentos utilizados são classificados como: ➢ Esterilizadores descontínuos – Autoclaves ➢ Esterilizadores contínuos pressurizados – Aquecedor / resfriador de pressão contínuo, Esterilizador rotatório de pressão contínua, Esterilizador hidrostático. 13 ➢ Esterilizadores contínuos de pressão atmosférica – Apresenta duas modalidades de aquecimento: por chama e ar quente. No tratamento com chamas, ocorre um pré-aquecimento em câmara de vapor, antes de sua esterilização sob chama de gás a 1350oC. O envase é mantido sob movimento giratório de 120rpm e o produto atinge a temperatura de apertização de 98oC a 125oC em 45 segundos. Posteriormente é passado por seção aquecida por vapor de água e finalmente resfriado por água gelada. O processo é rápido e conseqüentemente a qualidade é preservada. Os produtos processados são: leite, ervilha, feijão, cenoura e cogumelos. No caso do ar quente, os envases são mantidos por 145oC/15min. 14 I.4.2. ESTERILIZAÇÃO DE PRODUTOS FORA DOS ENVASES • A esterilização de produtos alimentícios fora de suas embalagens permite o tratamento térmico de grandes quantidades de produto, acelerando o tempo de operação e reduzindo o custo. Os produtos podem ser esterilizados de maneira direta ou indireta, segundo a sua consistência, por diferentes tipos de trocadores de calor: ➢ Produtos muito viscosos: Trocadores de calor de superfície raspada; ➢ Produtos pouco viscosos: Trocadores de calor de placa, Trocadores de calor de tubo em espiral; • Os métodos industriais mais importantes de esterilização fora dos envases são o “Flash 18”, o Dole e o UHT. ➢ Processo “Flash 18” – O produto é tratado em uma câmara pressurizada, mantido sob uma pressão de 1,2 kg/cm2. A temperatura, mantida inicialmente a 135oC, é abaixada para 120oC através de redução de pressão. Neste caso não ocorre ebulição da água no produto. O tempo de esterilização é reduzido pela metade, em comparação com as autoclaves. ➢ Processo “Dole” - Neste método, utilizado principalmente para produtos lácteos, as latas e as tampas são esterilizadas com vapor de água re-aquecida e o produto previamente esterilizado por “alta corto” são resfriados e envasados de forma estéril. ➢ Processamento Asséptico – O processo é caracterizado pela esterilização do produto, do recipiente e do meio de operação. Neste processamento utilizam-se temperaturas entre 140oC a 175oC por 2 a 4 segundos. A rapidez deste processo contrasta com a demora que ocorre no tratamento de produtos envasados. Na atualidade existem diversos equipamentos para o 15 processamento asséptico e o processo UHT se consagrou no tratamento de produtos sensíveis ao calor. • Processo UHT – este processo de esterilização instantânea por calor e vácuo tem por finalidade a destruição de 8 ciclos logarítmicos da carga de esporos. A aplicação deste processo para o leite, especialmente em paises de clima quente, deficientes nos quesitos de estocagem, transporte e refrigeração, aumentou a demanda pelo produto e a vida de prateleira, e passou a competir em termos de sabor, aroma e valor nutritivo com o leite pasteurizado no sistema HTST. • O sistema de esterilização UHT pode ser feito de forma direta (contato direto entre produto e calor) e indireta (vaporização do produto em meio aquecido pelo vapor). ESTERILIZAÇÃO DIRETA • A injeção de vapor se realiza através dos seguintes equipamentos: Uperizador, VTIS(Vacum-Therm Instant Sterilizer) e Aro-Vac-System. • O Uperizador é empregado para produção do leite longa vida. O sistema se baseia em duas câmaras: a primeira recebe o produto e o vapor superaquecido a 135oC/2 seg e a segunda é uma câmara de vácuo que separa a água condensada do vapor no produto. 16 ESTERILIZAÇÃO DIRETA • Os equipamentos usados na esterilização UHT indireta são classificados como trocadores de calor de placas, trocadores de calor tubulares e trocadores de calor de superfície raspada. • O trocador tubular e de placas tem a forma de uma serpentina, com faixas duplas, onde circulam separadamente o leite e a água quente. 17 • No trocador de superfície raspada, o aquecimento é feito com vapor direto, óleo ou água quente. O resfriamento é feito ocorre por meio de circulação de água industrial gelada, salmoura ou por expansão direta de amônia ou freon. • O controle de microorganismos é feito em dois pontos críticos: até o 4o dia ou no 7o dia, quando existe possibilidade de aparecimento de formas vegetativas. • Modificações no leite pelo tratamento UHT: ➢ Perdas de vitaminas: perdas de até 10% das vitaminas A, C, D, Tiamina, Piridoxina e de 50% de Riboflavina. ➢ Pequenas modificações de sabor e de cor. ➢ Proteínas: interação da beta-lactoglobulina com a caseína e aumento de viscosidade. 18 ➢ Aminoácidos livres e açúcares: inativação de proteínas do soro, a alfa e a beta- lactoalbumina perdem suas características físicoquímicas. Interação dos aminoácidos livres e açúcares (reação de Maillard ou escurecimento não- enzimático) ➢ Enzimas: Inativação do fenômeno fisicoquímico reversível. ➢ O calor altera a estrutura da enzima e rompe as pontes de enxofre (a enzima perde sua capacidade de catalizar os ácidos fosfóricos). Na presença de magnésio e calor, o enxofre sofre oxidação e a molécula é recomposta.
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