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FUNDAÇÃO EDUCACIONAL DE CARATINGA – FUNEC CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA – UNEC NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD TECNOLOGIA DE PRODUTOS AGROPECUÁRIOS NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 2 E-mail:secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Tecnologia de produtos agropecuários 1 – IMPORTÂNCIA DA TECNOLOGIA DE ALIMENTOS A industrialização dos produtos agropecuários pode ter um impacto significativo na qualidade da alimentação de um país e no estado nutricional de seus habitantes. A extensão desse impacto depende de vários fatores, incluindo a presença de uma agricultura desenvolvida capaz de adotar tecnologias avançadas, bem como o nível econômico e o poder de compra da população. A tecnologia alimentar desempenha um papel crucial na ligação entre a produ- ção e o consumo de alimentos, abrangendo sua manipulação adequada, elaboração, preservação, armazenamento e comercialização. Para ser eficiente, a tecnologia de alimentos precisa estar integrada aos avanços na produção agrícola de um lado e aos princípios da nutrição humana do outro. Embora algumas pessoas questionem a inclusão de produtos alimentícios in- dustrializados na dieta devido à possível perda de nutrientes durante o processo de fabricação, avanços recentes têm minimizado essas perdas. Além disso, o uso gene- ralizado de alimentos processados oferece uma oportunidade para aumentar o valor nutricional de certos alimentos, complementando nutrientes deficientes no produto na- tural, como proteínas, vitaminas, ferro e cálcio. Essa complementação nutricional é difícil de ser alcançada nos alimentos em seu estado natural. Do ponto de vista do desenvolvimento nacional, a tecnologia de alimentos de- sempenha um papel crucial, pois reduzir as perdas de alimentos aumenta sua dispo- nibilidade. Embora seja difícil avaliar precisamente as perdas de alimentos, estima-se que em países de baixa renda, como na América Latina e na África, essas perdas cheguem a 40% e 30%, respectivamente. A redução mesmo que parcial dessas per- das poderia alimentar um grande número de pessoas. A industrialização de alimentos também garante um suprimento mais estável ao longo do ano, algo crucial com a crescente urbanização. A oferta de alimentos processados e nutritivos pode ajudar a compensar deficiências nutricionais específi- cas na dieta das pessoas. AULA 1 NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 3 E-mail:secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Tecnologia de produtos agropecuários Com o rápido crescimento da população mundial e as disparidades nas capa- cidades de produção entre regiões, além da constante evolução tecnológica e a pere- cibilidade dos produtos agropecuários, torna-se crucial focar na ciência e na técnica da preservação de alimentos para garantir a subsistência das pessoas. De acordo com a FAO, a cada incremento de 100 milhões na população, são necessários acréscimos consideráveis na produção de cereais e produtos pecuários para atender às demandas alimentares crescentes. Embora alguns países tenham conseguido aumentar a produção alimentar atra- vés da otimização das práticas agropecuárias, em outros, a produção ainda não acom- panha o ritmo do crescimento populacional. Isso reforça a importância de ampliar a produção de alimentos e melhorar sua distribuição globalmente para enfrentar os de- safios da fome e da segurança alimentar. A ciência e a tecnologia de alimentos desempenham um papel vital nesse con- texto, abrangendo áreas como Nutrição, Química, Biologia e Engenharia. A Nutrição busca entender as necessidades nutricionais individuais e disseminar conhecimentos essenciais para a saúde. A Química, incluindo diferentes especialidades como Orgâ- nica, Inorgânica, Analítica, Bioquímica e Físico-Química, é essencial para compreen- der e controlar as transformações dos alimentos em todas as etapas, desde a produ- ção até o consumo, garantindo a qualidade e a segurança alimentar. O campo da Biologia na tecnologia de alimentos tem como objetivo principal fornecer matéria-prima saudável, com alto rendimento e adequada para processos industriais. Nesse contexto, a Genética e o Melhoramento de Plantas e Animais de- sempenham um papel crucial, especialmente quando combinados com as ciências tecnológicas. A Microbiologia também é de grande importância, pois fornece métodos para controlar microrganismos benéficos e eliminar aqueles que causam a deteriora- ção dos alimentos. Já a Engenharia na tecnologia de alimentos requer conhecimentos das opera- ções unitárias e princípios de Engenharia, como transferência de calor, transferência de massa, filtração, centrifugação, refrigeração, desidratação, destilação, entre ou- tros. Esses conhecimentos são essenciais para que os profissionais da área compre- endam as diferentes etapas do processamento da matéria-prima. NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 4 E-mail:secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Tecnologia de produtos agropecuários 1.1 - CONCEITOS BÁSICOS DA TECNOLOGIA DE ALIMENTOS A sociedade está cada vez mais interessada em alimentos que sejam práticos, convenientes, nutritivos, atraentes, seguros e com longa vida útil. Para atender a essa demanda dos consumidores, a indústria de alimentos está se adaptando e buscando satisfazer essas necessidades. Uma das principais contribuições para atender aos desejos dos consumidores é a aplicação da Tecnologia de Alimentos em todos os setores da indústria alimentícia. Isso permite a produção de alimentos mais diversificados, nutritivos e que não repre- sentem riscos para a saúde. Antes de explorarmos a Tecnologia de Alimentos em detalhes, é importante revisarmos alguns conceitos fundamentais: • ALIMENTOS: Definem-se como substâncias ou misturas, independen- temente de seu estado físico, destinadas a fornecer ao corpo humano os elementos essenciais para sua formação, manutenção e desenvolvi- mento. • NUTRIENTES: São as substâncias presentes nos alimentos que são uti- lizadas para o bom funcionamento do organismo. Podem ser categori- zadas em energéticas (como carboidratos e lipídios), construtoras/plás- ticas (como proteínas) e reguladoras (como vitaminas e minerais). • CIÊNCIA DE ALIMENTOS: É uma área interdisciplinar que combina co- nhecimentos de biologia, química e engenharia para estudar os alimen- tos e garantir a qualidade dos produtos alimentícios elaborados. • TECNOLOGIA DE ALIMENTOS: compreende um conjunto de técnicas aplicadas na produção de alimentos, visando eliminar micro-organismos, inativar enzimas e, consequentemente, aumentar a vida útil dos alimen- tos. Além disso, os alimentos produzidos por meio da Tecnologia de Ali- mentos devem ser nutritivos, atrativos sensorialmente e seguros, sem representar riscos à saúde. 1.1.1 – Objetivos NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 5 E-mail:secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Tecnologia de produtos agropecuários A Tecnologia de Alimentos tem como principal objetivo a produção de alimentos nutritivos e seguros. Para alcançar esse objetivo, são necessárias várias estratégias que visam reduzir danos potenciais nos alimentos e garantir sua vida útil nos merca- dos. Os principais objetivos da Tecnologia de Alimentos incluem: • Garantir o abastecimento de alimentos nutritivos,saudáveis e com vida útil prolongada. • Diversificar a oferta de alimentos, proporcionando aos consumidores uma ampla variedade de escolhas. • Maximizar o aproveitamento dos recursos nutritivos presentes na maté- ria-prima ou buscar novas formas de obtê-los. Desenvolver produtos para atender às necessidades nutricionais espe- cíficas de diferentes grupos, como indivíduos com requerimentos ali- mentares especiais. 1.1.2 - Bases da tecnologia de alimentos A Tecnologia de Alimentos se baseia em quatro áreas principais do conheci- mento: biologia, nutrição, físico-química e engenharia. Cada uma dessas áreas con- tribuiu significativamente para o desenvolvimento da Tecnologia de Alimentos como um campo de estudo distinto. A biologia desempenha um papel crucial no surgimento da Tecnologia de Ali- mentos, graças às contribuições relacionadas ao conhecimento em genética, microbi- ologia e enzimologia. Através da genética, diversos estudos sobre melhoramento ge- nético foram aplicados às matérias-primas de origem animal e vegetal, resultando em melhorias significativas nos cultivos, no desenvolvimento animal e no aumento de nu- trientes disponíveis nos alimentos. • A Microbiologia desempenha um papel fundamental ao fornecer enten- dimento sobre o comportamento dos microrganismos nos alimentos, in- cluindo aqueles que causam deterioração, são patogênicos, servem como indicadores de qualidade e os utilizados na produção de alimen- tos. Isso contribui para um melhor controle do desenvolvimento microbi- ano ao longo de toda a cadeia produtiva alimentar. NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 6 E-mail:secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Tecnologia de produtos agropecuários • A enzimologia é essencial para compreender como as enzimas afetam a qualidade dos alimentos. Algumas enzimas, como polifenoloxidase e pectinase, podem causar alterações indesejáveis, como deterioração, mudança de textura e cor. Por outro lado, outras enzimas, como lipases, renina e papaína, podem ser usadas de forma benéfica na produção de alimentos. • A Nutrição fornece conhecimento crucial sobre os nutrientes essenciais que devem estar presentes nos alimentos para garantir o bom funciona- mento do organismo e suas interações com o corpo. • A Engenharia desempenha um papel importante ao entender os proces- sos de transformação da matéria-prima em produtos alimentícios por meio das operações unitárias, como moagem, filtração e desidratação, além de projetar estruturas, equipamentos e embalagens usados na in- dústria alimentícia. • As Ciências Físico-Químicas permitem compreender as transformações que ocorrem durante a colheita, processamento e armazenamento de alimentos, facilitando o controle dessas mudanças. Também possibili- tam a determinação e quantificação dos nutrientes nos alimentos, garan- tindo a qualidade e permitindo a análise precisa de seus componentes. 1.1.3 - Expansão da tecnologia de alimentos Nos últimos anos, temos testemunhado um significativo avanço na Tecnologia de Alimentos, com um aumento cada vez maior de indústrias, centros de produção e distribuição, serviços de alimentação e outros setores, todos com o objetivo de satis- fazer as necessidades dos consumidores. Vários fatores têm desempenhado um papel importante na expansão da Tec- nologia de Alimentos, incluindo: • Aumento da demanda alimentar: O crescimento populacional é um dos principais impulsionadores da maior demanda por alimentos. Além disso, o aumento significativo no consumo de alimentos industrializados, resultado da urbanização e das novas dinâmicas de trabalho, tem con- tribuído para o incremento na produção de alimentos. NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 7 E-mail:secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Tecnologia de produtos agropecuários • Inovações tecnológicas: O avanço científico tem viabilizado o desenvol- vimento de diversas técnicas e processos empregados na produção de alimentos. Destacam-se o uso de novos materiais para embalagens, o aprimoramento do conhecimento sobre as causas de deterioração dos alimentos, melhorias em técnicas tradicionais como defumação, e a in- trodução de métodos mais suaves como a liofilização, que preserva a qualidade dos alimentos sem afetar suas propriedades. • Consumidores conscientes: Os consumidores estão cada vez mais aten- tos à qualidade dos alimentos que consomem, buscando produtos atra- tivos, práticos e convenientes, sem comprometer os benefícios nutricio- nais. • Competitividade no Mercado: A concorrência entre os produtores de ali- mentos pela preferência dos consumidores tem impulsionado a inovação em todos os segmentos relacionados à produção alimentar. Isso resulta no desenvolvimento de alimentos mais atrativos, muitas vezes com qua- lidade superior em relação aos concorrentes, e em produtos com preços mais acessíveis para o consumidor final. 1.2 - APLICAÇÕES DA TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Podemos afirmar que a Tecnologia de Alimentos tem aplicações em diversas áreas, sendo a mais significativa o desenvolvimento de métodos e técnicas que visam reduzir perdas, prolongar a vida útil e melhorar a qualidade dos alimentos. Portanto, as principais aplicações da Tecnologia de Alimentos incluem: • Facilitar a distribuição e o armazenamento de alimentos; • Promover o aproveitamento dos subprodutos da indústria alimentícia, gerando novos produtos; • Elevar o valor nutricional dos alimentos através de ajustes nas formula- ções; • Desenvolver alimentos para atender necessidades específicas, como celíacos, intolerantes à lactose, diabéticos, hipertensos, alérgicos à pro- teína do leite, entre outros; NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 8 E-mail:secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Tecnologia de produtos agropecuários • Incentivar a criação de produtos convenientes e de preparo rápido (ali- mentos prontos ou semiprontos); • Aprimorar a atratividade dos alimentos através de melhorias sensoriais, seja pelo uso de aditivos ou tecnologias mais suaves; • Implementar práticas para redução do impacto ambiental, como o uso de embalagens ecologicamente corretas; • Reduzir os custos de produção por meio da alteração de matérias-pri- mas ou processos; • Contribuir para o avanço da indústria alimentícia em termos de qualidade e eficiência. 1.3 - INDUSTRIALIZAÇÃO DE ALIMENTOS 1.3.1 - Matérias primas Para garantir alimentos nutritivos, saudáveis, atrativos e seguros, é essencial aplicar uma série de técnicas, processos e operações durante a industrialização ali- mentar. Um dos aspectos fundamentais para a qualidade dos alimentos é a matéria- prima, que precisa ser de alta qualidade e adequada ao processo de produção. Para assegurar isso, são necessárias diversas medidas de controle ao longo da cadeia produtiva, e as matérias-primas geralmente se enquadram em quatro grupos: animal, vegetal, mineral e sintética, sendo os dois primeiros os mais utilizados na indústria alimentícia. As matérias-primas de origem animal incluem carnes bovinas, suínas, de aves, pescados, leite, ovos e mel. Já as de origem vegetal compreendem frutas, verduras, legumes, cereais, especiarias e plantas aromáticas. O grupo de matérias-primas de origem mineral engloba água e sal mineral, enquanto as de origem sintética são usa- das como aditivos ou coadjuvantes tecnológicos, desempenhando um papel impor- tante na indústria alimentar. Essas matérias-primas são empregadas na elaboração de uma ampla varie- dade de alimentos,desde produtos inteiros como doces em calda e compotas até alimentos processados como sucos, néctares, purês, produtos defumados, desidrata- dos, complementos como ovos, óleos, vinagres, temperos, e alimentos liofilizados, NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 9 E-mail:secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Tecnologia de produtos agropecuários desidratados, pré-prontos, entre outros. No entanto, para garantir a qualidade dos pro- dutos finais, é necessário avaliar se a matéria-prima suportará as etapas de proces- samento e considerar critérios específicos de seleção. 1.3.2 - Indústrias de alimentos A industrialização de alimentos teve origem na necessidade de lidar com os excedentes de alimentos, que frequentemente se deterioravam devido à falta de mé- todos eficientes de conservação. Esses alimentos excedentes não eram adequados para consumo humano devido à sua deterioração. Com o surgimento da Tecnologia de Alimentos, foi possível transformar as matérias-primas em produtos alimentícios próprios para consumo e com vida útil prolongada. Esse avanço tecnológico impulsionou o surgimento de várias indústrias de ali- mentos, ampliando a diversidade de produtos disponíveis e, por consequência, a va- riedade de nutrientes consumidos. Esse cenário também teve impacto positivo na eco- nomia nacional, especialmente no setor do agronegócio brasileiro, impulsionando a produção agrícola e contribuindo para o aumento do Produto Interno Bruto (PIB) do país, já que essas indústrias agregam valor à maioria dos produtos elaborados. Classificar as indústrias de alimentos não é uma tarefa simples, pois há diver- sos tipos de indústrias voltadas para o setor alimentício, todas interligadas de alguma forma. Em linhas gerais, as indústrias de alimentos podem ser subdivididas de acordo com o segmento alimentar em que atuam (Tabela 1) Tabela 1 Associação Brasileira das indústrias de alimentos (2017) Setor alimentício Alimento produzido Açúcares e similares Mascavo, demerara, cristal, xaropes etc. Bebidas Alcoólicas, refrigerantes, sucos, água engarrafada Cafés Café torrado e moído, instantâneo, aromatizado, descafei- nado etc. Chás Chá preto, chá verde Carnes e derivados Bovinas, suínas, aves e seus respectivos embutidos Cereais e derivados Grãos, farinhas, cereais, matinais, massas alimentícias, pães etc. Chocolates, cacau e balas Chocolates em barra, pó, achocolatados, cacau em pó, pro- dutos de confeitaria etc. Congelados Produtos congelados semiprontos, prontos ou não Frutas e derivados Frutas in natura, em conserva, desidratada, doces de fru- tas, geleias etc. NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 10 E-mail:secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Tecnologia de produtos agropecuários Gelados comestíveis Sorvetes em geral Hortaliças e derivados Hortaliças in natura, em conserva, desidratadas, picles etc. Laticínios e derivados Leites em geral, iogurtes, queijos etc. Molhos e condimentos Especiarias, molhos, vinagres, maioneses etc. Óleos e gorduras Óleos, azeites, margarinas, gorduras vegetais etc. Ovos e derivados Ovos inteiros, pasteurizados, em pó etc. Pescado e derivados Peixe in natura, congelado, frutos do mar etc. Rações Rações para gatos, cães, pássaros etc. Sopas e caldos Caldos, sopas desidratadas, em lata etc. Outros Alimentos para diabéticos, celíacos, bebês, ingredientes especiais (pectinas, gomas, aditivos) etc. As indústrias alimentícias podem ser classificadas conforme o tipo de alimento que produzem: • Indústrias de alimentos in natura, como frigoríficos, abatedouros e em- presas que embalam vegetais para venda direta ao consumidor; • Indústrias de conservas, que transformam matérias-primas em produtos com maior durabilidade; • Indústrias de ingredientes alimentares, como as envolvidas na moagem de cereais ou na produção de sal de cozinha; • Indústrias de alimentos prontos para consumo, incluindo produtos con- gelados, semicozidos, de rápida preparação como sopas, entre outros. Essa diversificação na produção alimentar traz diversas vantagens para a in- dústria alimentícia, tais como: • Aumento da vida útil dos alimentos; • Melhoria das características sensoriais dos alimentos; • Elaboração de alimentos para necessidades específicas; • Incremento da produção de alimentos regionais, como queijos e vinhos; • Modificação da composição dos alimentos; • Redução do tempo de preparo; • Uso de embalagens adequadas; • Utilização de resíduos e subprodutos na criação de novos alimentos; • Padronização dos padrões alimentares. 1.1.3 - Fases do processamento de alimentos NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 11 E-mail:secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Tecnologia de produtos agropecuários O processamento industrial de alimentos compreende várias etapas que visam a criação de novos produtos, desde a aquisição e seleção das matérias-primas até o armazenamento dos produtos finais. Essas fases, embora distintas, estão interligadas e colaboram para o processamento eficiente. As principais etapas do processamento industrial de alimentos são: 1. Beneficiamento 2. Elaboração 3. Preservação e conservação 4. Armazenamento Cada uma dessas etapas é composta por diferentes operações: 1. Beneficiamento • Colheita • Transporte • Limpeza • Classificação • Seleção 2. Elaboração • Descascamento e corte • Moagem e trituração • Separação • Extração • Mistura 3. Preservação e conservação • Métodos físicos • Métodos químicos • Irradiação 4. Armazenamento • Ambiente • Refrigerado ou congelado • Atmosfera modificada NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 12 E-mail:secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Tecnologia de produtos agropecuários Fase de beneficiamento A primeira fase envolve o contato inicial com a matéria-prima e inclui uma série de procedimentos para prepará-la para uso. Inicialmente, realiza-se uma limpeza para remover impurezas grosseiras como terra, pedras, folhas, talos, fragmentos de ma- deira, entre outros. Em seguida, ocorre a seleção do material a ser processado, remo- vendo partes danificadas, mofadas, com manchas escuras e outras características indesejadas. Posteriormente, é feita a higienização, que consiste em imergir o produto em água clorada, cuja concentração de cloro pode variar de 150 a 250 ppm. Fase de elaboração - É a fase mais crucial do processo, pois abrange todas as etapas de conversão da matéria-prima em produto final. Aqui, são realizadas ope- rações físicas (como moagem, trituração e prensagem), químicas (como extração por solventes, acidificação e uso de aditivos) e biológicas (como fermentação e matura- ção) que são essenciais para a produção dos alimentos industrializados. Ao término dessa fase, é crucial redobrar os cuidados para evitar qualquer recontaminação do produto. Fase de preservação e conservação - Essa etapa envolve a implementação de técnicas direcionadas para eliminar ou reduzir a presença de microrganismos e desativar enzimas que podem causar alterações nos alimentos. Ao controlar esses dois aspectos, é possível prolongar a vida útil dos alimentos. Essa fase é considerada fundamental para o avanço e consolidação da Tecnologia de Alimentos. Fase de armazenamento - Essa etapa se destaca pela análise da influência de fatores como temperatura ambiente, umidade, composição doar, integridade das embalagens, absorção de odores e exposição a agentes externos na qualidade do produto final. BIBLIOGRAFIA ANDRADE, A. P. C. Tecnologia dos alimentos. Editora SESES. 2018 GAVA, A. Princípios de tecnologia de alimentos. Editora Nobel.1998 Vá no tópico, VÍDEO COMPLEMENTAR em sua sala virtual e acesse: Tecnologia de Alimentos NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 13 E-mail:secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Tecnologia de produtos agropecuários GAVA, A. Processamento Industrial de Alimentos: Teoria e Prática. Editora Va- rela.2020 GONÇALVES, M. A. Armazenamento e Controle de Qualidade de Alimentos. Editora Manole. 2021 SANTOS, L. F. Higienização na Indústria de Alimentos: Conceitos e Práticas. Editora Érica. 2017 SILVA, R. C. Conservação de Alimentos: Princípios e Métodos. Editora Senac. 2018 VIEIRA, S. Tecnologia de Alimentos: Princípios e Aplicações. Editora UFV. 2019