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Prof.ª Patricia Helena Teixeira Nutricionista e Mestre em Nutrição e Saúde MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS PELO CALOR E FRIO TECNOLOGIA DOS ALIMENTOS CONSIDERAÇÕES GERAIS Calor Destruir os microrganismos patogenicos e a maior parte das suas toxinas Evitar as alterações provocadas pelas enzimas próprias dos produtos naturais Intensidade determina a eficiência do processo • Tratamento térmico brando (inferior ao ponto de ebulição) e em seguida resfriamento súbito ; • Utilizada para minimizar possíveis riscos a saúde devido a contaminação por microrganismos patogênicos e para aumentar a vida de prateleira de alimentos (dias/meses); • Depende do nível de acidez do alimento: PASTEURIZAÇÃO Classificação dos alimentos segundo o pH Alimentos de baixa acidez: pH > 4,5 Alimentos ácidos: 4,0 < pH <4,5 Alimentos muito ácidos: pH < 4,0 Destruição de bactérias patogênicas (leite, ovo líquido, sorvete) Destruição de mo causadores de alterações e inativação enzimática (suco de frutas e cerveja) Este processo foi desenvolvido pelo cientista francês Louis Pasteur (1822-1895). Emprega-se a pasteurização quando: • Os tratamentos térmicos mais elevados danificaria a qualidade do produto ; • Um dos objetivos é a destruição de microrganismos patogênicos; • Os agentes de alteração mais importantes não são muito termoresistentes (ex.: As leveduras dos sucos de frutas); • Os microrganismos sobreviventes se controla por outros métodos adicionais (refrigeração do leite comercial). PASTEURIZAÇÃO LTH (low temperature holding) – pasteurização baixa • Sistema descontínuo; • Para pequenos volumes (100 a 500 L); • Tempos longos (30 min); • Baixas temperaturas (62 °C a 68 °C); • Equipamentos: tanques de parede dupla. HTST (high temperature, short time) – pasteurização alta • Sistema de fluxo contínuo; • Grandes volumes; • Tempos curtos (15 a 20 segundos); • Temperaturas elevadas (72 °C a 85 °C); • Equipamentos: trocadores de calor de placas ou de tubos. MODALIDADES DE PASTEURIZAÇÃO: Envase asséptico • Após o processamento térmico os alimentos são embalados em caixas ou garrafas e selado para evitar recontaminação; • Muito cuidado com tal manipulação após a pasteurização; • Qualidade das embalagens; • Estocado sob Refrigeração. PASTEURIZAÇÃO •Esterilização: A esterilização dos alimentos ocorre quando altas temperaturas destroem os microrganismos e paralisam a ação das enzimas. •Os alimentos são submetidos a temperaturas superiores a 100ºC, pela aplicação de vapor sob pressão ou misturas de vapor e água; •Depois, os alimentos são enlatados em recipientes de vidro ou metal hermeticamente fechados. Essa vedação afasta os microrganismos e evita a oxidação dos alimentos. ESTERILIZAÇÃO • Nos tratamentos de esterilização não teremos garantia de 100% de que nenhum esporo viável de microrganismo estará presente em nenhuma das embalagens; • O alimento estéril comercialmente apresenta risco de 1/10-4 ou 1/10-5, ou seja, risco de alteração seja de 1 embalagem em cada 10.000 ou 100.000 fabricadas. ESTERILIZAÇÃO ➢T suficiente para conseguir a morte térmica dos mo; ➢Essa T é determinada ao destruir o Clostridium botulinum e Bacillus stearothermophilus, em sua forma vegetativa e esporulada; ➢Destruição dos microrganismos mais termorresistentes para conseguir a esterilidade comercial. ESTERILIZAÇÃO Tempo necessário para esterilizar um alimento é dado por: • 1. Resistência dos microrganismos ou enzimas presentes ao TT; • 2. Condições de aquecimento; • 3. pH do alimento; • 4. Tamanho do recipiente; • 5. Estado físico do alimento. ESTERILIZAÇÃO Taxa de penetração de calor a)Tipo de produto – liq. (convecção - ervilha), sólidos (condução – creme de milho, purê, batatas, carnes, etc.) b) Tamanho dos recipientes c)Agitação do recipiente – alimentos viscosos (autoclaves com agitação) d) Temperatura da autoclave > diferença de T > penetração de calor e) Forma do recipientes altos – correntes de convecção f) Tipo de recipiente – metal >vidro ou plástico ESTERILIZAÇÃO líquidos sólidos • Alimento 1 e 2 – Aquecimento por convecção • Alimento 3 – Aquecimento por convecção e condução • Alimentos 4 e 5 – Aquecimento por condução Autoclavagem • O processo de autoclavagem pode ocorrer com uso de vapor quente ou de água quente durante o aquecimento sob determinadas pressões para cada caso; • Embalagens de metal apresentam maior condutividade térmica, além de maior resistência as variações de pressão geradas no sistema. ESTERILIZAÇÃO Autoclavagem • A aplicação do calor deve ser feita lentamente para evitar mudanças térmicas bruscas nos alimentos e deformações ou rompimentos das embalagens. • Reduzir ao mínimo as diferenças de pressões. ESTERILIZAÇÃO ESTERILIZAÇÃO Aquecimento por chama •Aquecimento direto das latas sob chama 1770 °C • Tempos + curtos •Redução do consumo de energia •Não utiliza salmoura ou calda •Altas pressões internas •Uso apenas para pequenas latas Temperatura ultra-alta (UHT)/ processo asséptico • Temperaturas em tempos + curtos • Processo ocorre antes do envase • Grande variedade de alimentos líquidos, viscosos e com pequenas partículas • Vida de prateleira de no mínimo 6 meses sem refrigeração • Alimento aquecido rapidamente até temperatura de retenção, onde ocorre maior parte da letalidade dos microrganismos, sob temperatura constante • Para C. botulinum são 1,8s a 141°C. ESTERILIZAÇÃO Temperatura ultra-alta (UHT)/ processo asséptico • Processos indiretos: o aquecimento é feito mediante trocadores de calor (tubulares ou de placa); não há contato entre fluido calefator (vapor d’água e alimento). • Processos diretos: consistem na injeção de vapor d’água no alimento (método de injeção) ou na injeção do alimento em vapor d’água (método de difusão). Nesse tipo de processo, há contato íntimo entre o agente calefator e o alimento, e o aquecimento é praticamente instantâneo, passando de 85 °C a 140 °C em décimos de segundos. ESTERILIZAÇÃO Fatores Intrínsecos • Tipo de mo e a forma como se encontram (bactérias esporuladas > resistência ao calor do que as não formadoras de esporos; leveduras e mofos são sensíveis ao calor). Fatores Extrínsecos • pH – a maioria das bactérias que formam esporos possui uma resistência máxima na região de neutralidade; pH>4,5 (pouco acido; pH (4 e 4,5) ácidos e pH<4,0 (muito ácidos). FATORES QUE INFLUENCIAM A TERMORESISTÊNCIA DOS MICRORGANISMOS Composição • Composição – sal, açúcar, proteínas, gorduras, etc., parecem dar melhor proteção ao esporo; • Aw (atividade de água); Natureza do calor • Úmido (coagulação das ptnas; + efetivo) ou seco • Combinação tempo-temperatura FATORES QUE INFLUENCIAM A TERMORESISTÊNCIA DOS MICRORGANISMOS Cor • Na esterilização mioglobina da carne é convertida m metamioglobina, clorofila dos vegetais em feofitina, antocianina é degradada a pigmentos marrons e carotenóides perdem a intensidade da coloração; • Ocorrência de reações de caramelização e reação de Maillard; • Descoloração quando ferro e estanho reagem com antocianinas (repolho roxo – mt comum); • Processo UHT – todas essas alterações são muito mais discretas. ALTERAÇÕES PROVOCADAS PELOS TRATAMENTOSTÉRMICOS Sabor e aroma • Alterações como desaminação, descarboxilação de aa, degradações, reação de Maillard e caramelização (furfural e hidroximetilfurfural) • Oxidação lipídica • Cozimento • Volatilização • No UHT – alterações menos drásticas e maior retenção de aromas ALTERAÇÕES PROVOCADAS PELOS TRATAMENTOSTÉRMICOS BRANQUEAMENTO ✓É um tratamento preliminar que tem como função inativar enzimas de frutas e hortaliças. ✓Usualmente aplicado antes do congelamento, desidratação ou enlatamento; ✓Aquecimento rápido a uma determinada T em curto período de tempo. Objetivos: • Inativação enzimática - principalmente antes da desidratação e congelamento. • Redução do nº de MOs. contaminantes (na superfície do alimento;desinfecção inicial). • Abranda a textura, reduz os gases dos tecidos, favorece a fixação da cor. BRANQUEAMENTO BRANQUEAMENTO à vapor – submete o alimento por um determinado tempo em atmosfera de vapor saturado águaquente água (T ambiente) (evitarsobreaquecimeto) Efeito sobre os alimentos: • Nutrientes – perde-se minerais, vitaminas hidrossolúveis e outros componentes (as maiores perdas estão associadas a lavagem e destruição térmica). • Propriedades sensoriais: cor e aroma – torna a superfície do alimento mais brilhante (modifica a luz refletida, provoca alteração dos pigmentos) – adiciona-se à água de branqueamento bicarbonato de sódio ou óxido de cálcio para proteger a clorofila e reter a cor dos alimentos. • Textura – abrandar a textura dos vegetais para facilitar as operações de enchimento e envase. Adiciona-se cloreto de cálcio que reage com a pectina formando pectato de cálcio que mantém a firmeza destes produtos (congelados ou desidratados). BRANQUEAMENTO CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO USO DO FRIO USO DO FRIO NA CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS • Um dos métodos mais antigos de conservação de alimentos; • Início do século XIX: produção de frio por meios mecânicos (máquinas frigoríficas) → permitiu armazenamento e transporte de gêneros perecíveis (cadeia do frio). OBJETIVOS: • Prolongar a vida útil dos alimentos (frescos/processados); • Provocar repercussões mínimas nas características nutritivas e organolépticas. PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO PELO FRIO • Emprego de baixas temperaturas para inibição total ou parcial dos principais agentes responsáveis pelas alterações dos alimentos: ❖ Crescimento e atividade dos microrganismos; ❖ Atividades metabólicas dos tecidos animais e vegetais após sacrifício e colheita; ❖ Enzimas; ❖ Reações químicas. Para cada 10°C de diminuição da temperatura, a velocidade das reações químicas e enzimáticas reduz-se a ½ ou a 1/3 . Desenvolvimento de bactérias no leite cru (adaptado da Tetra Pak 1995). Temperatura: Fator que mais influencia no crescimento e atividade metabólica dos microrganismos PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO PELO FRIO • O alimento deve ser sadio; • Aplicar o frio o mais breve possível após a colheita ou abate ou preparo dos alimentos; • A cadeia do frio não pode ser interrompida. REFRIGERAÇÃO CONGELAMENTO Redução e manutenção da temperatura dos alimentos acima do seu ponto de congelamento Redução e manutenção da temperatura dos alimentos abaixo do seu ponto de congelamento Mais usuais: entre -1°C e 8°C Inicia-se a T < 0°C Conservação a longo prazo: alimentos congelados e mantidos a -18°C Prolonga a vida útil dos alimentos por tempo limitado (dias ou semanas) Prolonga a vida útil dos alimentos por tempo prolongado (meses ou anos) => inibe metabolismo celular, reações enzimáticas reduzidas Suficiente para que alimentos muito perecíveis cheguem ao consumidor ou indústrias Transformação de parte da água líquida em cristais de gelo: água imobilizada (↓Aa) PROCESSOS DA CONSERVAÇÃO PELO FRIO REFRIGERAÇÃO 🞇 Método suave de conservação - alimentos mantêm características de produto fresco; 🞇 Usado em combinação com outras técnicas ou conservação temporária de matérias primas no aguardo do processamento; 🞇 Tempo e T° dependem das características do alimento: AR: 🞇 Feito em câmaras frias ou em túneis de refrigeração; 🞇 Processo lento: pode durar minutos ou dias; 🞇 Pode-se resfriar e armazenar na mesma câmara; 🞇 Utilizado nos expositores de varejo. 🞇 Desvantagem: secagem superficial dos produtos sem acondicionamento; REFRIGERAÇÃO – Métodos AR FORÇADO: 🞇 Utiliza ar frio em fluxo contínuo sobre a superfície dos produtos e pode ser usado para todos os tipos de frutas e hortaliças; 🞇 Processo rápido; 🞇 Utilizado em veículos refrigerados para o transporte dos produtos; 🞇 Desvantagem: pode provocar perda de peso pela transpiração. REFRIGERAÇÃO ÁGUA (hidro-resfriamento): 🞇 Pode ser feito por aspersão da água no produto ou imersão em tanques; 🞇 Pode ser feito o resfriamento combinado envolvendo água e gelo, realizado mediante a imersão dos produtos em tanques com essa mistura. REFRIGERAÇÃO GELO: 🞇 Gelo moído ou parcialmente fundido, lançado sobre as cargas do produto (top-icing); 🞇 Gelo colocado nas cargas individuais dos produtos antes do carregamento (package ice); 🞇 Desvantagens: peso, gastos com reposição e uso de embalagens apropriadas em produtos que não suportam contato com o gelo. REFRIGERAÇÃO REFRIGERAÇÃO 🞇 Fatores que devem ser considerados na refrigeração: 1. Temperatura 2. Umidade relativa 3. Purificação e circulação do ar 4. Luz 5. Composição da atmosfera de armazenamento 1. TEMPERATURA ❖ Cada alimento tem sua temperatura ótima; ❖ Tecidos animais, leite e ovos: -1 a 1°C; ❖ Frutas e hortaliças: depende da espécie e variedade; ❖ As temperaturas não devem oscilar em mais de 1°C. 2. UMIDADE RELATIVA (UR) o Varia conforme o alimento a ser conservado; o UR baixa: desidratação do produto; deo UR alta: crescimento microrganismos; o Em geral, manter entre 80-90%; o Não deve oscilar mais que 3-5%. Condições recomendadas para o armazenamento em refrigeração de vários produtos: 3. CIRCULAÇÃO DO AR ❖Ajuda na distribuição do frio; renovado para indesejáveis de ❖O ar deve ser eliminar aromas alguns produtos. 4. LUZ ❖Deve ser mantido as escuras (evitar catalisação de reações químicas indesejáveis); ❖As vezes empregam-se lâmpadas ultravioletas (UV) para reduzir o crescimento superficial de fungos e bactérias. 5. COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA DE ARMAZENAMENTO ❖Respiração de vegetais: consumo de O2 e produção de CO2; ❖ Ideal: 3% O2, 5% CO2, 92% N. T<13°C Características organolépticas: ✓ Dano pelo frio de frutas e hortaliças. CARACTERÍSTICAS DOS ALIMENTOS REFRIGERADOS CARACTERÍSTICAS DOS ALIMENTOS REFRIGERADOS Características organolépticas: 🞇 Encurtamento pelo frio da carne (endurecimento e menor CRA); pela solidificação de do pão (retrogradação do 🞇 Endurecimento gorduras e óleos; 🞇 Endurecimento amido). CARACTERÍSTICAS DOS ALIMENTOS REFRIGERADOS Valor nutritivo: perdas de🞇Podem ocorrer vitaminas em algumas frutas e hortaliças (C, B1, B2 e B6), dependendo das condições e do tempo de armazenamento refrigerado. CONGELAMENTO 🞇 Um dos melhores métodos para conservação de alimentos a longo prazo; 🞇 A escolha da temperatura depende do aspecto econômico e do tipo de produto; 🞇 Em geral: -10 a -40°C. CONGELAMENTO Vantagens Desvantagens Não acrescenta nem elimina componentes Não há destruição dos microrganismos (embora haja diminuição) Não transmite nem altera o aroma natural Os esporos são muito resistentes ao congelamento Não reduz a digestibilidade As toxinas não são destruídas Não causa perdas significativas no valor nutricional Ocorre desidratação rápida e intensa quando não há acondicionamento adequado TEMPERATURA E VELOCIDADE DE CONGELAMENTO 🞇 Ponto de congelamento: temperatura na qual o líquido está em equilíbrio com o sólido; 🞇 Alimentos: ponto de congelamento mais baixo que o da água pura; 🞇 Pode variar entre -1 a -4oC. Lembrar: o que congela é a água livre. Quando o alimento passa pelas temperaturas de 0 a -5oC ocorre ocorrem formações de cristais de gelo. Essa faixa de temperatura á chamada de ZONA CRÍTICA DE CONGELAMENTO CONGELAMENTO LENTO CONGELAMENTO RÁPIDO T de -25°C sem circulação de ar T de -25°C com circulação de ar ou -40°C com ou sem c. de ar Processo demorado (3-12h) A T decresce gradativamente Queda brusca de temperatura Cristais de gelo formam-se inicialmente nos espaços intercelulares Cristais se formam no interior e exterior das células – pequeno deslocamento de água Aumento dos cristais promove saída de água intracelular por osmose Não há dano físico nas membranas celulares Continuidade do crescimento dos cristais – ruptura de paredes celulares e desidratação das células Velocidade de crescimento dos cristais éreduzida (↑ viscosidade do meio) Cristais grandes com formato de agulhas Cristais pequenos e arredondados (gelo amorfo) Descongelamento: perdas por gotejamento – mudanças na textura e turgidez do alimento Descongelamento: o alimento reassume a condição original TEMPERATURA E VELOCIDADE DE CONGELAMENTO 🞇 Após o congelamento: manter o alimento a T < -18°C; 🞇 Embalar os alimentos congelados para evitar a desidratação durante o congelamento ou armazenamento; 🞇 Descongelar de forma segura e consumir imediatamente; 🞇 Após o descongelamento: nunca recongelar o alimento. MÉTODOS DE CONGELAMENTO 1. Por ar estático ou em circulação 2. Por contato direto com placas super-resfriadas 3. Por imersão em líquidos refrigerantes Mais antigo e de menor custo: ar estático CARACTERÍSTICAS DOS ALIMENTOS CONGELADOS 🞇 Degradação de pigmentos; 🞇 Perda de compostos aromáticos e gases; 🞇 Vitaminas – oxidação e destruição; 🞇 Gordura – oxidação (↓Aa). 🞇 Proteínas – desnaturadas (congelamento e descongelamento); 🞇 Alteração na textura: gelificação da caseína em leite congelado; 🞇 Quebra de emulsões: ruptura das membranas das gorduras. DESCONGELAMENTO 🞇 Ocorre quando a temperatura no centro geométrico do alimento atinge 0°C; 🞇Deve-se: ❖Evitar aquecimento excessivo do produto; ❖Evitar desidratação excessiva quando se utiliza ar; ❖Reduzir ao mínimo o tempo de descongelamento. DESCONGELAMENTO 🞇Métodos: ❖Temperatura de refrigeração; ❖Ar forçado: T de 16-20°C seguida de ar a T de refrigeração; ❖Água corrente: para alimentos embalados; ❖Agua fervente: alimentos que serão cozidos; ❖Micro-ondas: rápido, porém heterogêneo. Slide 1 Slide 2: CONSIDERAÇÕES GERAIS Slide 3: PASTEURIZAÇÃO Slide 4 Slide 5: MODALIDADES DE PASTEURIZAÇÃO: Slide 6 Slide 7 Slide 8: PASTEURIZAÇÃO Slide 9: ESTERILIZAÇÃO Slide 10: ESTERILIZAÇÃO Slide 11: ESTERILIZAÇÃO Slide 12: ESTERILIZAÇÃO Slide 13: ESTERILIZAÇÃO Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17: ESTERILIZAÇÃO Slide 18: ESTERILIZAÇÃO Slide 19: ESTERILIZAÇÃO Slide 20: ESTERILIZAÇÃO Slide 21: ESTERILIZAÇÃO Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25: FATORES QUE INFLUENCIAM A TERMORESISTÊNCIA DOS MICRORGANISMOS Slide 26: FATORES QUE INFLUENCIAM A TERMORESISTÊNCIA DOS MICRORGANISMOS Slide 27 Slide 28: ALTERAÇÕES PROVOCADAS PELOS TRATAMENTOS TÉRMICOS Slide 29: ALTERAÇÕES PROVOCADAS PELOS TRATAMENTOS TÉRMICOS Slide 30 Slide 31: BRANQUEAMENTO Slide 32: BRANQUEAMENTO Slide 33: BRANQUEAMENTO Slide 34 Slide 35: USO DO FRIO NA CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS Slide 36: PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO PELO FRIO Slide 37 Slide 38 Slide 39: PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO PELO FRIO Slide 40: PROCESSOS DA CONSERVAÇÃO PELO FRIO Slide 41: REFRIGERAÇÃO Slide 42 Slide 43: REFRIGERAÇÃO – Métodos Slide 44: REFRIGERAÇÃO Slide 45: REFRIGERAÇÃO Slide 46: REFRIGERAÇÃO Slide 47: REFRIGERAÇÃO Slide 48: 1. TEMPERATURA Slide 49: 2. UMIDADE RELATIVA (UR) Slide 50 Slide 51: 3. CIRCULAÇÃO DO AR Slide 52: 4. LUZ Slide 53: 5. COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA DE ARMAZENAMENTO Slide 54: CARACTERÍSTICAS DOS ALIMENTOS REFRIGERADOS Slide 55: CARACTERÍSTICAS DOS ALIMENTOS REFRIGERADOS Slide 56: CARACTERÍSTICAS DOS ALIMENTOS REFRIGERADOS Slide 57: CONGELAMENTO Slide 58: CONGELAMENTO Slide 59: TEMPERATURA E VELOCIDADE DE CONGELAMENTO Slide 60 Slide 61 Slide 62: TEMPERATURA E VELOCIDADE DE CONGELAMENTO Slide 63: MÉTODOS DE CONGELAMENTO Slide 64: CARACTERÍSTICAS DOS ALIMENTOS CONGELADOS Slide 65: DESCONGELAMENTO Slide 66: DESCONGELAMENTO