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1 TRATAMENTOS DO LEITE Introdução ➢ Início do século XX – Com tecnologias aplicadas nos tratamentos térmicos, desenvolvimento de embalagens e sistemas de transporte, etc. - permitiram comercializar o leite com maior segurança e vida de prateleira. ➢ Indústrias processadoras de leite no Brasil: • Em 1918 – fabricação de leite em pó; • Em 1920 – fabricação de queijo; • Em 1920 – produção de leite condensado. • Em 1939 – com o decreto do governo de São Paulo , iniciou-se a obrigatoriedade da pasteurização de todo o leite do estado; • Em 1952, o governo federal estendeu a determinação para todo o Brasil, com a criação do Regulamento de Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal (RIISPOA) – decreto 30.691. 2 Revogado pelo Decreto nº 9.013, de 2017 ATUALIZADO PELO DECRETO 10.468 DE 18 DE AGOSTO DE 2020. http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2015-2018/2017/Decreto/D9013.htm#art541 Beneficiamento do Leite ➢ Recepção 3 Google imagens Seleção do leite ➢ Provas de plataforma ▪ Provas sensoriais:aspectos visuais e aroma ▪ Prova do alizarol:leite deve ser estável alizarol72%v/v 4 Google imagens ➢ Prova de densidade:1,028 a 1,034 g/mL a 15oC 5 Google imagens ➢ Prova da crioscopia: -0,530ºH a - 0,555°H 6 Google imagens ➢ Provas de presença de antimicrobianos: •Antibióticos •Defensivos agrícolas •H2O2 •Formol•e outros 7 http://www.eventosufrpe.com.br/jepex2009/cd/resumos/r0806-2.pdf B = Teste do amido C = Teste Peroxido de hidrogênio D= Teste cloro E = Teste sacarose F = teste ácido bórico Kits analíticos para detecção de resíduos de antibióticos ➢ SNAP® (Beta-lactam test kit), ➢ DELVOTEST SP®, ➢ CH ATK® (single test P&S), ➢ BETA STAR®, ➢ CHARM MRL® Test, ➢ CHARM SL® Test 8 Google imagens 9 Vidal 2018 TRATAMENTOS DO LEITE 10 Tratamentos Aplicados no Leite ➢ Usina de beneficiamento: estabelecimento destinado à recepção, ao pré- beneficiamento, ao beneficiamento, à envase, ao acondicionamento, à rotulagem, à armazenagem e à expedição de leite para o consumo humano direto, facultando-se a transferência, a manipulação, a fabricação, a maturação, o fracionamento, a ralação, o acondicionamento, a rotulagem, a armazenagem e a expedição de derivados lácteos, sendo também permitida a expedição de leite fluido a granel de uso industrial. ➢ Fábrica de laticínios: estabelecimento destinado à fabricação de derivados lácteos, envolvendo as etapas de recepção de leite e derivados, de transferência, de refrigeração, de beneficiamento, de manipulação, de fabricação, de maturação, de fracionamento, de ralação, de acondicionamento, de rotulagem, de armazenagem e de expedição de derivados lácteos, sendo também permitida a expedição de leite fluido a granel de uso industrial. ➢ A qualidade do tratamento térmico depende da qualidade do leite cru. 11 BRASIL, 2017 Pré-beneficiamento do leite ➢ Filtração sob pressão; ➢ Clarificação; ➢ Bactofugação; ➢ Microfiltração; ➢ Padronização do teor de gordura; ➢ Termização; ➢ Homogeneização; ➢ Resfriamento; 12 BRASIL, 2017 Beneficiamento do leite ➢ Os já descrito para o pré-beneficiamento ➢ Pasteurização; ➢ Ultra Alta Temperatura (UAT) ou Esterilização; ➢ Etapa de envase 13 BRASIL, 2017 14 ➢ É a retirada, por processos mecânicos, das impurezas do leite, mediante centrifugação ou passagem em tecido filtrante próprio, sob pressão ➢ Todo leite destinado ao consumo deve ser filtrado, antes de qualquer outra operação de beneficiamento. Filtração / Coagem Coagem 15 Google imagens Filtração 16 Google imagens 17 ➢ Tem como objetivo de criar um meio desfavorável ao desenvolvimento microbiano. ➢ A temperatura baixa diminui a taxa de multiplicação dos m.o e a atividade enzimática. ➢ Muitas bact.(psicotroficas), lípases, que embora ñ acidificando o leite atuam sobre as proteínas e lipidios, causando problemas, quando utilizados na produção de queijos que produz sabores de ranço e sabão, além de diminuir a rendimento industrial. Resfriamento e estocagem do leite cru 18 Resfriamento e estocagem do leite cru ➢ Entre 2ºC a 4ºC Google imagens 19 Estocagem Google imagens 20 Padronização da Gordura ➢ É a retirada de parte da gordura do leite e a manipulação de seu teor no próprio leite ou nos derivados, por adição do creme extraído ao leite desnatado, ajustando-o ao teor de gordura desejado; ➢ Realizado por centrífugas desnatadeiras; ➢ Leite é aquecido entre 45 °C e 55 °C antes de separar a gordura. ➢ O creme excedente para a produção de outros produtos derivados (creme de leite, requeijão, queijo, manteiga, etc). 21 Padronização da Gordura ➢ Regula o teor de gordura do leite • Integral: original da vaca Variável entre 2,5% a 6% • Padronizado: 3% • Semi-desnatado: 0,6-2,9% • Desnatado: máx. 0,5 % 22 Padronização da Gordura ➢ Regula teor de gordura dos derivados ➢ Leite para os queijos Parmesão: 2,0% Queijos light: máx. 0,5% ➢ Iogurtes, Leite em pó Desnatado Semi-desnatado 23 Métodos do Dictionary of Dairying - DD ➢ Cálculo de adequação do teor de gordura em produtos lácteos ➢ Ex: Quantos Kg de creme com A% de gordura devem ser misturados com leite desnatado com B% de gordura a fim de se obter um produto final com C% de gordura? ➢ Cálculo com base em um esquema representado por um retângulo: (C − B e A − C) 24 Métodos do Dictionary of Dairying - DD ➢ Ex: creme com teor de gordura de 40% (A) e o leite desnatado com teor de 0,05% (B), com a finalidade de se obter um produto final com 3%. ➢ Dessa forma, (C − B) = 2,95 e (A − C) = 37, ou seja, a mistura deve conter 2,95 kg de creme (40%) e 37 kg de leite desnatado (0,05%) para se obter 39,95 kg de um produto padronizado com 3% de gordura. Vidal 2018 25 Padronização da Gordura Google imagens Padronização em linha de produção 26 Vidal 2018 27 Centrifugação ou Clarificação ➢ É uma operação que contribui positivamente para qualidade do leite; ➢ Aumenta a eficiência do processo; ➢ Deve ser conduzida antes da homogeneização e pasteurização. ➢ Não é uma operação obrigatória. 28 ➢ Operação de centrifugação que visa remover células epiteliais , leucócitos, eritrócitos, neutrófilos (células somáticas), sujidades de densidade maior que do leite sedimentos (pêlo, terra, partículas vegetais e outros), esporos. ➢ Promove uma ruptura dos aglomerados de glóbulos de gordura, chegando a promover uma homogeneização parcial do leite. Centrifugação ou Clarificação 29 Clarificadora Google imagens 30 Clarificação Pimentel, et al. 2017 31 Bactofugação ➢ Processo utilizado para eliminar bactérias contidas no leite, utilizando força centrífuga. ➢ O bactofugador é integrado ao sistema de pasteurização rápida. ➢ O leite sai do bactofugador com uma redução de cerca de 90% da população microbiana. ➢ A bactofugação é um complemento da pasteurização, mas não a substitui. ➢ Elimina a maior parte dos microrganismos que sobrevivam à pasteurização: microrganismos esporulados, resíduos bacterianos que podem conter enzimas intracelulares. ➢ O processo é mais eficiente em temperatura entre 55 °C e 60 °C; Google imagens 32 Bactofugação ➢ Desvantagem: - aumento da quantidade de proteína extraída do leite junto ao sedimento; - Perda de 5% do leite, que acaba sendo descartado juntamente com as bactérias (Reduzida a 0,15% em equipamentos modernos). ➢ Aplicada na elaboração de produtos que necessitam de um longo período de conservação: - Leite em pó destinado à reconstituição; - Queijos pouco ácidos com massa cozida ou queijos fundidos, nos quais a ação das bactérias esporuladas butíricas constituem um importante risco de contaminação. Google imagens 33 Bactofugação Vidal 2018 34 Homegeneização do Leite ➢ Sabemos que o leite quando fica por algum tempo em repouso, uma camada de creme (nata) se forma na superfície, quanto mais frio estiver o leite. ➢ Objetivode reduzir o diâmetro dos glóbulos de gordura do leite e evitar a separação do creme por gravidade. ➢ Temperatura acima de 50ºC, sendo ideal a 65 ºC. ➢ Rompimento do glóbulo de gordura por pressão ou ultra- som em frações menores (diâmetro variando entre 2 e 6 μm para e 0,8 a 3 μm). 35 Homegeneização do Leite ➢ O processo consiste em aplicar uma grande pressão ao leite forçando-o a passar por um canal estreito que acaba rompendo os glóbulos de gordura. ➢ Proporciona maior estabilidade à emulsão de gordura, evitando que ocorra floculação e impede a separação da nata. Google imagens 36 Homegeneização do Leite Google imagensPimentel, et al. 2017 Representação esquemática dos glóbulos de gordura 37 Homegeneização do Leite ➢ Vantagens: 1. Impede a formação de nata no leite pasteurizado 2. Essencial para o leite Longa Vida 3. Leite torna-se mais branco, melhora o aspecto 4. Melhora a palatabilidade e digestão 5. Melhora a qualidade do queijo e iogurte 38 Homegeneização do Leite ➢ Desvantagens: • dificulta o desnate posterior • aumenta a sensibilidade à luz e às lipases • diminui a estabilidade das proteínas ao calor APLICAÇÃO DO CALOR 39 40 Pasteurização ➢ Processo térmico criado por Louis Pasteur em 1864; ➢ Utilização no leite a partir de 1880; ➢ Atualmente constitui um procedimento para CONSERVAÇÃO e HIGIENIZAÇÃO do alimento; OBJETIVO: destruir/reduzir o número de células vegetativas de micro-organismos patogênicos ou deteriorantes e inativar enzimas presentes no leite cru, com consequente aumento de vida de prateleira do produto e preservação de características sensoriais e valor nutritivo. 41 Pasteurização ➢ Definição: É destruir no leite, por emprego apropriado do calor, quase a totalidade da microbiota deteriorante e o total da microbiota patógena, procurando alterar o mínimo possível a estrutura física do leite, seu equilíbrio químico e seus nutrientes. 42 Intensidade do Tratamento Térmico ➢ Temperatura empregada: não ultrapassa 100 oC; ✓ Depende do binômio: tempo x temperatura; ➢ Métodos de aquecimento: água quente, calor seco, vapor, corrente elétrica e radiação ionizante; ➢ Dinômio tempo/temperatura de pasteurização do leite: Mycobacterium tuberculosis, o mais resistente ao calor - 60°C durante 10 minutos. Coxiella burnetii, agente etiológico da febre Q, transmissível pelo leite, pode sobreviver em alimento aquecido a 61,7°C durante 30 minutos. 43 Vantagens do Processo de Pasteurização ➢ Evita transmissão de doenças ➢ Reduz a carga bacteriana do leite ➢ Elimina bactérias indesejáveis ➢ Prolonga a vida-de-prateleira do leite e derivados ➢ Beneficia a tecnologia e qualidade dos laticínios 44 Desvantagens do Processo de Pasteurização ➢ Reduz/elimina bactérias lácticas ➢ benéficas (fermentos naturais) ➢ Altera sabor do leite ➢ Desnaturação das proteínas do leite, ➢ dificulta certos processos (ex: queijo) AS VANTAGENS SUPERAM AS DESVANTAGENS!! 45 Métodos de Pasteurização para o leite MÉTODOS DE PASTEURIZAÇÃO POR TEMPO E TEMPERATURA Pasteurização lenta temperatura baixa Pasteurização rápida e temperatura alta Processo LTLT (Low Temperature Long Time) – baixa temperatura e longo tempo Processo HTST (High Temperature Short Time) – alta temperatura e tempo rápido 46 ➢ LTLT: • 62 – 65 ºC/ 30min.; • Processo em Batelada; • Demorada • Consumo alto de energia • Redução 95% das bactérias Pasteurização Lenta 47 Pasteurização Lenta Google imagens 48 Pasteurização Lenta • Muito utilizada na década de 40; • Utilizada para pequenos volumes (queijarias); • Processada em Tacho encamisado; • Agitação lenta; • Grande possibilidade de contaminação pós- pasteurização; • Processo demorado; Google imagens 49 Pasteurização Lenta ➢ Altera pouco o leite ➢ Algumas vantagens na fabricação de queijo ➢ Viável para pequenos volumes • Queijarias artesanais • Leite de cabra 50 ➢ HTST: • 72 – 75 ºC/ 15 – 20 seg.; • Processo contínuo; • Processo rápido • Ideal para grandes volumes de leite • Eficiência de 99,5% na redução bacteriana • Alteração um pouco maior no leite Pasteurização Rápida 51 Pasteurização Rápida Google imagens 52 Métodos de Pasteurização • HTST - High Temperature Short Time: • Processo Rápido; • Processo contínuo; • Trocador de calor a placas - IN n° 76 - MAPA; • Processo que permite a economia de energia; Google imagens • Eficiência • Processo contínuo, com muita rapidez • Maior volume de produto pasteurizado • Processo automático de limpeza • Economia de mão-de-obra Rápida X Lenta: vantagens 54 Pimentel, et al. 2017 Layout dos equipamentos e sequência geral de pasteurização do leite 55 Pimentel, et al. 2017 Fluxograma Geral: Pasteurização Rápida 56 Vidal 2018 • Processo descontínuo (pasteurização lenta) • Processo contínuo (pasteurização rápida) Equipamentos https://www.tetrapak.com/pt-br/solutions/processing/main-technology-area/heat- exchangers/tetra-pak-tubular-heat-exchanger https://www.tetrapak.com/pt-br/solutions/processing/main-technology-area/heat-exchangers/tetra-pak-tubular-heat-exchanger 58 Pasteurizador ➢ Um pasteurizador deve: ⚫ Garantir a homogeneidade do aquecimento; ⚫ Respeitar o máximo possível a estrutura e composição do produto; ⚫ Permitir a limpeza completa e rápida; ⚫ Ser econômico; ⚫ Ocupar pouco espaço. Google imagens 61 Trocador de Calor a Placas • Vantagens: Alto coeficiente de película; • Eficiência a um pequeno diferencial de temperatura; • Equipamento compacto e leve; • Podem ser produzidos em série; • Fácil acesso para limpeza e inspeção; • Possibilidade de recuperação de energia; 62 Pasteurização HTST O produto é pré-aquecido no trocador-regenerador Trocador, onde se pasteuriza Trocador, onde se refrigera para ser acondicionado Vidal 2018 63 Google imagens Google imagens Sala de Pasteurização 65 Google imagens Sala de Pasteurização 66 Google imagens 67 Testes de Controle da Pasteurização ➢ Teste de fosfatase alcalina: • Verifica a eficiência da pasteurização (o atendimento da T mín.); • Leite pasteurizado apresenta fosfatase negativa; ➢ Teste de peroxidade: • Verifica se houve super aquecimento – T/T; • Leite pasteurizado apresenta peroxidase levemente positiva ou positiva; 68 Envase Saquinho Google imagens 69 Envase caixinha Google imagens 70 Resfriamento ➢ Imediato, no próprio pasteurizador a 4ºC ➢ Estocagem ➢ Destino… 71 Google imagens Pasteurização melhora a qualidade do leite??? 73 Esterilização de alimentos ➢ Com a esterilização pretende-se destruir os microrganismos mais termorresistentes para conseguir a esterilidade comercial; ➢ A temperatura de esterilização é aquela suficiente para conseguir a morte térmica dos microrganismos da microbiota deteriorante e da microbiota patogênica. 74 Esterilização ➢ No processo de esterilização a destruição dos microrganismos é de 99,99%: (conceito de esterilização comercial); ➢ Por convenção, a temperatura determinada deve destruir o Clostridium botulinum, em sua forma vegetativa e esporulada. ➢ Para leite UHT, a esterilização comercial se baseia no Bacillus stearothermophilus como micro-organismos alvo. 75 Esterilização em lacteos TIPOS DE TRATAMENTOS TÉRMICOS Em recipientes herméticos Em fluxo contínuo Método UHT (Ultra High Temperature) ✓Método Descontínuo (Autoclaves) ✓Método Contínuo (esterilizadores hidrostáticos) 76 Esterilização em Recipientes Herméticos ➢ Alimentação Descontínua ⚫ Aquecimento por vapor; ⚫ Recipientes permanecem imóveis; ⚫ Resfriamento progressivo por aspersão: água morna e fria; ⚫ Larga duração do TT; ⚫ Resulta num produto mais escuro; 77 Esterilização em Recipientes Herméticos Leite cru Pré- Aquecimento (Pasteurização) Homogeneização Envase hermético Evacuaçãoe fechamento Esterilização em Autoclave ➢ Alimentação Descontínua 78 Esterilização em Recipientes Herméticos ➢ Alimentação Contínua ⚫ Aquecimento por água e vapor; ⚫ Recipientes permanecem em movimento; ⚫ Menor duração do TT; ⚫ Esterilizadores hidrostáticos; ⚫ Reduz o escurecimento do produto final; ⚫ 110ºC /40min. ou pré-aquecimento a 135-140ºC seguida do TT 115-120ºC/ 20min. 79 Esterilização em Fluxo Contínuo ➢ Sistema UHT (Ultra High Temperature); ⚫ Aquecimento a 130-150ºC / 2 a 4 s; ⚫ Envase asséptico em embalagens estéreis e hermeticamente fechadas; ⚫ Utiliza métodos de aquecimento direto e indireto; ⚫ Elevado custo de produção; ⚫ Alterações no leite pouco superiores às da pasteurização: • 30 a 60% das proteínas do soro desnaturadas; • Odor de cozido. 80 Método UHT para leite ➢ O leite UHT (Ultra High Temperature, ou longa vida) - Leite homogeneizado que foi submetido, durante 2 a 4 segundos, a uma temperatura entre 130°C e 150°C, mediante um processo térmico de fluxo contínuo, imediatamente resfriado a uma temperatura inferior a 32°C e envasado sob condições assépticas em embalagens estéreis e hermeticamente fechadas. Mercado global de leite UHT ➢ Prevê-se que cresça 5,34% (2020-2025). • Benefícios do consumo de leite; • Importância reconhecida pelo consumo; • Estilos de vida em idade modificados; • A característica de vida de prateleira (estabilidade do produto em temperatura); ➢ Mais de 60% do total do leite consumido na China é de leite UHT. ➢ No Brasil o leite longa vida é o produto lácteo mais consumido, cresceu de 4,437 bilhões de litros em 2008 para 4,944 bilhões de litros em 2017(IBGE, 2020). 81 https://www.mordorintelligence.com/pt/industry-reports/global-uht-milk-market 82 Sistemas de processamento UHT para leite 83 UHT – Aquecimento Indireto ✓ Processos indiretos: o aquecimento é feito pela transmissão de calor através de trocadores de calor (tubulares ou de placas), não há contato entre fluido térmico (vapor d’água e alimento); ➢ Fluxo do leite em regime turbulento – garantir a homogeneidade do aquecimento; ➢ Alta economia de energia na regeneração: 88-90%; ➢ Apresenta maior danos ao produto; ➢ Tubular: >velocidade, >pressão e