E-BOOK tecnologia de produtos agropecuários

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TECNOLOGIA DE PRODUTOS AGROPECUÁRIOS
Profa. Dra. Tereza Aparecida da Silva
UNIDADE I – INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
INTRODUÇÃO
A manipulação de alimentos com a finalidade de modificar suas
características ocorre desde a pré-história, quando as primeiras formas de produzir,
preparar e preservar os alimentos começaram a ser desenvolvidas empiricamente, e,
desde então, vêm sendo aprimoradas. Hoje, a Ciência Tecnologia de Alimentos tem
um papel de destaque, contribuindo para a obtenção de alimentos atraentes,
práticos, nutritivos, com maior período de vida de prateleira e que não ofereçam
riscos à saúde, sendo aplicada na seleção da matéria-prima, no seu processamento,
conservação e distribuição, considerando desde a produção agrícola até a
necessidade do consumidor final. Nesta unidade, introduziremos a Ciência e a
Tecnologia de Alimentos, e discutiremos sobre os nutrientes presentes nos
alimentos e sua industrialização.
1. CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
A aquisição sistemática de conhecimento sobre a natureza dos alimentos,
através do estudo de suas características físico-químicas, microbiológicas e
nutricionais, é a Ciência e Tecnologia de Alimentos, que envolve processos desde a
obtenção da matéria-prima até o produto final.
Assim, a Tecnologia de Alimentos pode ser entendida como a aplicação dos
conhecimentos adquiridos e de técnicas e processos para o beneficiamento, a
industrialização, o armazenamento, o controle, a embalagem, a conservação, a
distribuição e transporte e a utilização de alimentos, respeitando padrões de
qualidade física, sanitária e nutricional, tanto das matérias-primas, quanto dos
produtos acabados.
Obedecer estes padrões de qualidade é essencial, pois os produtos podem
acarretar problemas à saúde, com dietas deficientes, ou sendo vetores para
microrganismos patogênicos, contendo toxinas microbianas e outras toxinas, além
de parasitas e alergênicos. Sendo assim, a importância da Ciência e Tecnologia de
Alimentos é grande, uma vez que, a matéria-prima precisa ser transformada em
alimentos estáveis, facilmente armazenados e transportados e que já podem estar
prontos para consumo quando adquiridos.
A Tecnologia de Alimentos abrange os métodos e processos da produção
agrícola, da industrialização, e também as questões relacionadas à nutrição humana,
compreendendo a produção de alimentos mais sofisticados, mais convenientes e
mais atrativos, ofertados a altos preços, além do desenvolvimento de tecnologias
para o aproveitamento de subprodutos e para a produção de alimentos nutritivos,
que sejam oferecidos a preço baixo e possam ser utilizados por grande parte da
população mundial.
A industrialização de produtos alimentícios pode ser oportuna para melhorar
o valor nutritivo de alguns alimentos, com aumento de proteínas, vitaminas, ferro,
cálcio, entre outros, a fim de compensar deficiências nutricionais. Este
enriquecimento nutricional também pode ser obtido via melhoramento genético
vegetal para algumas cultivares, porém, o processo é mais trabalhoso e pode ser
inviável para algumas espécies. A utilização de produtos alimentícios
industrializados também permite um fornecimento mais uniforme de alimentos
durante o ano todo, além de facilitar a disponibilidade de alimentos à população
urbana.
A população mundial cresce a cada ano, segundo estimativas da ONU (2019),
chegaremos a 9,9 bilhões de pessoas em 2050. Estima-se que, a cada 100 milhões
de indivíduos a mais, é necessário um aumento de produção de aproximadamente
13 milhões de toneladas de cereais e 14 milhões de toneladas de produtos
pecuários. Neste sentido, existe a necessidade tanto de aumentar a produção,
quanto de realizar um melhor aproveitamento e distribuição dos alimentos. Segundo
dados do estudo global “Índice do Desperdício de Alimentos”, lançado em março de
2021 pelo Programa das Nações Unidas para o Meio-Ambiente (PNUMA),
juntamente com a organização inglesa WRAP (The Waste and Resources Action
Programme), 17% dos alimentos produzidos em 2019 e disponíveis para os
consumidores, ou seja, 931 milhões de toneladas, acabaram no lixo, seja de
residências ou de comércios.
REFLITA
A perda de alimentos que ocorre em residências e comércios é a única forma
de perda de alimentos? Além deste desperdício, existe a perda que ocorre durante a
cadeia produtiva, desde o campo, passando pelo processamento, até a distribuição.
Esta discussão ressalta a importância de investimento em ciência e
tecnologia de produção e preservação de produtos alimentícios, a fim de corrigir
estas deficiências do processo, otimizando a obtenção e a distribuição de alimentos
em todos os países.
A Ciência e Tecnologia de Alimentos envolve quatro áreas principais:
Nutrição, Química, Biologia e Engenharia. A área da Nutrição fornece informações
sobre as necessidades básicas em nutrientes para as pessoas e animais.
A área da Química pode ser subdividida em Química Orgânica, Inorgânica,
Físico-Química, Analítica e Bioquímica, além disso, permite o acompanhamento e
controle das transformações químicas dos alimentos, desde a colheita e o
armazenamento da matéria-prima, até o processamento e armazenamento dos
produtos alimentícios. Estas transformações podem ser benéficas ou deteriorativas,
e o conhecimento destes processos permitem a manutenção da qualidade dos
produtos.
A área da Biologia compreende a Genética e o Melhoramento de Plantas e
Animais, a Microbiologia, dentre outras. Com a Genética e o Melhoramento de
Plantas e Animais é possível incrementar a produção, criar variedades adaptadas a
diferentes ambientes e incrementar aspectos nutricionais, como a obtenção do milho,
rico em betacaroteno. A Microbiologia permite o controle dos microrganismos
desejáveis e a eliminação dos indesejáveis, que produzem a deterioração de
alimentos.
À Engenharia, cabe o desenvolvimento de métodos e equipamentos para o
processamento de matérias-primas de origem animal ou vegetal, envolvendo
conhecimentos de transferência de calor, mecânica dos fluídos, filtração,
centrifugação, desidratação, secagem, destilação, entre outros.
É possível observar que a Ciência e Tecnologia de Alimentos é complexa e
multidisciplinar, existindo a necessidade do envolvimento de profissionais de
diversas especialidades como engenheiros agrônomos, engenheiros de pesca,
engenheiros agrícolas, engenheiros químicos, biólogos, microbiologistas,
farmacêuticos, bioquímicos, nutricionistas, economistas domésticos, zootecnistas,
médicos veterinários, engenheiros de alimentos, engenheiros de produção, entre
outros.
Como abrange uma área muito ampla, a Ciência de Alimentos é dividida por
especificidades como: Ciência do Processamento de Frutas e Hortaliças; Tecnologia
de Cereais; Processamento de Leite e derivados; Tecnologia de Carnes; Tecnologia
de Embutidos e Defumados; Tecnologia de Ovos; Elaiotecnia (tecnologia dos óleos
comestíveis); Zimotecnia (fermentação); Enologia (ciência dos vinhos); entre outras.
Dentro da sua amplitude, a Ciência e Tecnologia de Alimentos possui diversos
objetivos, dentre eles:
- Proporcionar alimentação com qualidade sanitária e nutricional;
- Reduzir perdas de alimentos;
- Permitir uma estrutura mais igualitária da sociedade, pois alimentos pré-
elaborados tem preparo mais rápido, permitindo maior inserção das mulheres
no mercado de trabalho, uma vez que, em muitos países, esta atividade
culturalmente ainda depende delas;
- Aumentar a disponibilidade de alimentos;
- Acabar com a fome no mundo;
- Melhorar as características sensoriais de alimentos já existentes.
2. ALIMENTOS E NUTRIÇÃO
Um dos objetivos da Ciência e Tecnologia de Alimentos é a produção de
alimentos nutritivos e que possam ser adquiridos por toda a população, uma vez
que, a falta dos nutrientes presentes nos alimentos é incompatível com a vida. Os
alimentos fornecem ao corpo humano energia e as substâncias destinadas à
formação e à manutenção dos tecidos, além de regularem o funcionamentoem
reações químicas, enzimáticas, imunoquímicas ou mecânicas, que sinalizam ao
detectar qualquer alteração na qualidade do alimento.
O entendimento fica mais simples com alguns exemplos desse tipo de
embalagem:
- Indicadores de temperatura, em que uma tinta termocrômica é utilizada. A cor
da composição termocrômica não se altera se a embalagem do alimento for
mantida em temperatura igual ou inferior a 5ºC, caso contrário, a cor da
composição muda indicando que o alimento contido naquela embalagem não
é adequado para consumo.
- Biossensores que reagem a químicos liberados pelos alimentos à medida
que se deterioram, informando ao consumidor sobre sua qualidade.
- Sensores de etileno para monitorar o amadurecimento de vegetais (figura 7).
Figura 7 – RipeSense, um sensor integrado à embalagem mostra os diferentes estágios de maturação de
uma fruta. Alimento firme (círculo vermelho), maturação média (rosado) ou completamente maduro (amarelo).
Fonte: ABRE (2019).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Para minimizar o crescimento e o desenvolvimento microbiano nos
alimentos, existem diversos métodos de conservação, dentre eles o controle por
remoção dos microrganismos como lavagem, centrifugação e filtração. Existe
também a possibilidade de mudar a atmosfera dentro da embalagem dos
alimentos, retirando o oxigênio e substituindo por nitrogênio ou dióxido de carbono.
Diferentes temperaturas também podem ser utilizadas para controlar os
microrganismos, altas temperaturas podem ser utilizadas em processos como
pasteurização e esterilização, e baixas temperaturas como refrigeração e
congelamento também auxiliam no aumento da vida útil dos alimentos. A redução
na quantidade de água presente nos alimentos através da adição de sal ou açúcar
e da secagem, e a utilização de aditivos, em especial os conservantes, são outros
métodos utilizados rotineiramente na indústria de alimentos. Por fim, a utilização
de irradiação também é útil no controle dos microrganismos. A fim de obter uma
maior proteção ao alimento contra contaminações, os diferentes tipos de
embalagens podem ser utilizadas, sendo os principais de vidro, papel, plástico e
metal.
UNIDADE IV - TECNOLOGIA DE TRANSFORMAÇÃO DE PRODUTOS
AGROPECUÁRIOS
INTRODUÇÃO
A agroindústria compreende a transformação de matéria-prima para a
obtenção de produtos utilizados diretamente na alimentação humana, produtos
utilizados indiretamente na alimentação humana, como rações, por exemplo, ou
produtos não destinados à alimentação humana, como o tabaco. Neste módulo,
trataremos da tecnologia de transformação de alguns produtos de origem animal e
vegetal com fins alimentícios. À matéria-prima, são empregadas técnicas a fim de
agregar valor ao produto final, aumentar sua vida útil e também tornar os alimentos
seguros para o consumo humano. As manipulações dos alimentos vão desde
tecnologias simples como limpeza e classificação, até operações e transformações
físico-químicas que visam, dentre outros objetivos, tornar os alimentos atraentes e
com alto valor nutricional.
1. TECNOLOGIA DE PRODUTOS DE ORIGEM VEGETAL
Os alimentos de origem vegetal são, muitas vezes, perecíveis e sazonais, o
que requer processamento para aumentar sua vida útil e possibilitar sua distribuição,
e também para obter produtos alimentícios de determinadas matérias-primas
sazonais o ano todo. Além disso, o processamento também permite um melhor
aproveitamento de todas as partes do vegetal.
A fim de homogeneizar a matéria-prima, retirar materiais indesejáveis e
também reduzir contaminações, após colhidos, os alimentos de origem vegetal
geralmente passam por processos de limpeza, seleção, classificação, eliminação de
indesejáveis e, muitas vezes, o branqueamento. Estes processos dependem do tipo
de matéria-prima e do produto a ser elaborado com ela (figura 1).
Figura 1 – Processamento de produtos de origem vegetal. Fonte: Adaptado de Andrade (2018).
1.1 Tecnologia de Cereais
Os cereais são sementes ou frutos da família das gramíneas que são
utilizados na alimentação. A família das gramíneas é representada por
aproximadamente 8000 espécies, e apresentam plantas herbáceas com frutos
secos, que podem ser chamados de grãos ou cariopse. Quando a cariopse é nua,
apresenta gérmen, endosperma e membrana, como podemos observar no milho e
no trigo, porém, a cariopse também pode ser revestida, apresentando a mesma
estrutura, porém revestida de uma casca, como no arroz e na aveia, por exemplo.
Dentre os cereais utilizados para a alimentação, destacam-se o trigo, o arroz,
o milho, a cevada, o centeio, a aveia e o sorgo. Devido à sua grande quantidade de
carboidrato, constituem a principal fonte de energia para os humanos, e são
produzidos em todo o mundo. Além dos carboidratos, contém em média 0,5 a 2%
de fibras, 1 a 3% de minerais, 2 a 5% de lipídios, 12 a 13% de água e 9 a 13% de
proteína, porém, estas proteínas são classificadas como de baixa qualidade
biológica, pois não apresentam alguns aminoácidos como a lisina e a metionina, que
são considerados essenciais à nossa alimentação. Em relação a tecnologia de
alimentos, os cereais contribuem para características sensoriais como textura, cor e
sabor, além de apresentarem grande versatilidade, podendo ser consumidos de
muitas maneiras, como no caso do trigo, arroz, aveia e milho, por exemplo, que
servem de matéria-prima para os mais variados produtos.
Os produtos de cereais, de acordo com o regulamento técnico para produtos
de cereais, amidos, farinhas e farelos (D.O.U. 23-09-2005), são produtos obtidos a
partir de partes comestíveis de cereais, podendo ser submetidos a processos de
maceração, moagem, extração, tratamento térmico ou outros processos
tecnológicos considerados seguros para a produção de alimentos.
A depender do cereal e de qual processamento ele sofrerá, seus nutrientes
podem se perder, se separar ou se concentrar, como a migração das vitaminas que
estão presentes nas camadas mais externas para o interior do grão durante a
parboilização do arroz.
Como citado, cada cereal necessita de um processamento específico, porém,
existem alguns princípios que podem ser aplicados de maneira geral. A colheita, o
debulhamento, a peneiração, a secagem e o armazenamento, fazem parte do
processo de extração e estabilização dos grãos. Existe então o processamento
preliminar, que consiste na obtenção de produtos intermediários, como a farinha, na
qual os grãos são limpos e moídos e, posteriormente, utilizados em outra etapa para
a obtenção de produtos finais, no processamento secundário, como a produção de
pães, onde o produto é fermentado e forneado. Após esta etapa, os produtos são
acondicionados e ofertados ao consumidor.
A produção de farinha para a panificação e de fibras e farelos para a
produção de rações são as principais utilizações dos cereais na indústria alimentícia.
As seguintes áreas de utilização de cereais se destacam mundialmente: panificação;
pastelaria; produção de biscoitos; confeitaria; produção de bebidas fermentadas e
destiladas; produção de alimentos infantis; extração de glúten; obtenção de malte;
entre outras.
Um constituinte muito importante dos cereais utilizado como o principal
espessante da indústria alimentícia é o amido, encontrado no endosperma, é
formado por amilose e amilopectina. Outro constituinte de extrema importância,
presente principalmente no trigo, é o glúten. O glúten é uma combinação das
proteínas gliadina e glutenina, que formam a rede de glúten. Quando estas
proteínas são hidratadas, formam uma massa viscoelástica que é capaz de reter os
gases do processo fermentativo, propiciando a textura e o volume na produção de
pães.
1.2 Tecnologia de Frutas e Hortaliças
O maior consumo das frutas e hortaliças se dá in natura, porém, existem
alguns processamentos realizados tanto para alterar a sua apresentação quanto
para aumentar sua conservação. Dentre estes processos trataremos aqui apenas do
processamento mínimo e da produção de geleias.1.2.1 Processamento mínimo
O objetivo do processamento mínimo é modificar a forma original da fruta ou
da hortaliça para deixá-los prontos para o consumo, como uma alternativa nutritiva e
conveniente ao consumidor, que pode obter um produto já descascado e/ou cortado,
por exemplo, o que agrega valor ao produto, reduz perdas, e proporciona
praticidade e segurança.
Esse processamento favorece a contaminação por microrganismos tanto pelo
manuseio, quanto através de injúrias que podem ser causadas nos tecidos vegetais.
O próprio ato de descascar elimina uma barreira de proteção das frutas. A fim de
ampliar a vida de prateleira destes produtos, eles podem ser acondicionados em
temperaturas controladas e embalados com atmosfera modificada.
INDICAÇÃO DE VÍDEO
Para maiores detalhes sobre a produção de vegetais minimamente
processados, acesse o vídeo: NHSMAQUINAS - Entenda como são preparados
os vegetais higienizados minimamente processados. Disponível em:
https://www.youtube.com/watch?v=-NFQjD46L5U.
1.2.2 Produção de geleia
A geleia é obtida através da cocção de frutas inteiras ou em pedaços, de
polpa ou suco, com adição de açúcar e, se necessário, água e pectina, até obter
uma consistência gelatinosa.
O processo de produção de geleias e doces de frutas tem início com a
colheita da matéria-prima, respeitando época e safra. As frutas são selecionadas e
lavadas, e dependendo da fruta, pode haver necessidade de realizar o processo de
descascar, retirar as sementes, separar a polpa ou extrair o suco. Se necessário,
pode ser adicionado água. São adicionados então os ingredientes além da fruta,
que são o açúcar, a pectina e o ácido.
A pectina é a responsável pela gelificação e é encontrada naturalmente na
polpa das frutas, principalmente em frutas mais verdes. Quando as frutas
amadurecem, a pectina se transforma em ácido péctico. A acidez das próprias frutas
é um outro fator importante para a fabricação das geleias, porém, também podem
ser adicionados acidulantes, que além de interferir no sabor do produto, realçando o
sabor da fruta, favorecem a ação da pectina baixando o pH. Já o açúcar utilizado,
atua como conservante e contribui para o sabor característico das geleias. Após a
adição dos ingredientes é realizada a cocção para concentração, o envasamento e
a rotulagem (figura 2).
Figura 2 – Esquema da produção de geleia. Fonte: Adaptado de Torrezan (1998).
2. TECNOLOGIA DE PRODUTOS DE ORIGEM ANIMAL
Para a obtenção de produtos de origem animal de qualidade, são utilizados
métodos físicos, químicos e bioquímicos para processar a matéria-prima e mantê-la
refrigerada desde a sua obtenção até chegar ao consumidor. O processamento
destes produtos deve obedecer a legislação para produção de alimentos
industrializados visando minimizar os riscos de contaminação e alteração do produto.
Produtos de origem animal são todos aqueles que derivam de algum animal, como
carne, leite, ovos, mel, entre outros, veremos alguns deles neste tópico.
2.1 Tecnologia do Leite e Derivados
O leite é o líquido branco, opaco, ligeiramente adocicado e mais viscoso que
a água, secretado pelas glândulas mamárias das fêmeas dos mamíferos. Sua
produção se inicia antes da parição e continua por um determinado tempo, que é o
período de lactação, cuja duração depende da espécie e dos estímulos.
A composição do leite varia de acordo com a espécie, a raça, a carga
genética, a idade, a alimentação e o período de gestação do animal. Em média, é
composto por 87% de água, 4% de gordura, 3,5% de proteínas, 4,8% de lactose,
0,7% de vitaminas e minerais (tabela 1).
Tabela 3 – Composição média do leite bovino.
Fonte: César (2008).
Estão presentes no leite as vitaminas lipossolúveis A, D, E e K e as
hidrossolúveis C e do complexo B. O leite contém colesterol, que geralmente está
na concentração entre 3,85 a 14 mg/100mL de leite.
A principal proteína do leite é a caseína, que constitui cerca de 80% do total
de proteínas do leite, as demais proteínas são albuminas, globulinas e peptonas. O
principal açúcar do leite é a lactose, um dissacarídeo que quando é decomposto
resulta em glicose e galactose. Em relação aos minerais, o leite contém os
macrominerais: Ca, P, Mg e Na, e os microminerais Co, I, Cu, Fe, Al, Mn, Zn, S e Cl.
A ordenha do leite deve respeitar medidas de assepsia e deve haver o
controle de mastite para evitar contaminações. Logo após a ordenha, o leite deve
ser resfriado e armazenado em temperaturas inferiores a 7°C. Para a
comercialização do leite de consumo e também dos derivados lácteos, é necessário
realizar um tratamento térmico para garantir a inocuidade do produto. Dentre os
tratamentos térmicos que podem ser aplicados no leite, estão, principalmente, a
pasteurização (lenta e rápida) e a esterilização (UHT - ultra high temperature). A
figura 3 traz um esquema de como o leite pode ser processado na indústria.
Figura 3 – Esquema do processamento do leite. Fonte: César (2008).
O leite pasteurizado pode ser classificado em A, B e C e, geralmente, são
envasados em sacos plásticos e garrafas de vidro ou plástico. O leite tipo A precisa
ser produzido, beneficiado e envasado no mesmo estabelecimento, chamado de
Granja Leiteira. Dos três tipos de leite, é o que apresenta menor carga
microbiológica (até 5.000 por ml). O leite tipo B, pode ser ordenhado de vários
rebanhos diferentes, e é armazenado e refrigerado por até 48 hrs antes de ser
pasteurizado, apresenta um nível intermediário de microrganismos (até 40.000 por
ml). O leite tipo C também pode ser ordenhado de vários rebanhos diferentes,
porém, é transportado após sua coleta sem refrigeração até a indústria, onde se
realiza a pasteurização, e consequentemente, pode conter um número maior de
microrganismos ( até 150.000 por ml).
Já o leite esterilizado UHT (Ultra Alta Temperatura), é aquele que foi
submetido, durante 2 a 4 segundos, a uma temperatura 130º C, e imediatamente
resfriado a uma temperatura inferior a 32º C, envasado sob condições assépticas
em embalagens estéreis e hermeticamente fechadas, geralmente embalagem
cartonada. O produto final é conhecido como leite longa vida.
Existe também o leite reconstituído, que é o produto resultante da dissolução
em água do leite em pó, que pode ser adicionado ou não de gordura láctea, até
atingir o teor fixado por lei para o respectivo tipo, homogeneizado e pasteurizado.
A indústria de alimentos pode obter uma série de outros produtos, com
características sensoriais específicas a partir do leite, são os derivados lácteos,
como os queijos, iogurtes, manteiga, requeijão, doce de leite, dentre outros. Para a
produção destes produtos a qualidade da matéria-prima é de fundamental
importância, devendo o leite permanecer resfriado até seu processamento, a fim de
minimizar as contaminações microbiológicas e a ocorrência de reações químicas e
enzimáticas.
2.2 Tecnologia de Carnes
As carnes podem ser definidas como todos os tecidos comestíveis (músculo,
vísceras, gorduras e cartilagens) de animais de açougue sadios, abatidos em
condições satisfatórias, sob fiscalização de médico veterinário, podendo ser
comercializados in natura ou processados.
Existem diversos fatores que afetam a composição da carne, como raça,
sexo do animal, idade, alimentação, atividade física, entre outros, porém, em média
contém 72% de água, 15% de proteínas, 11% de lipídios, 1% de carboidratos, e 1%
de cinzas.
Como já mencionado, as carnes podem ser processadas para a elaboração
de outros produtos, os “produtos cárneos”, o que além de mudar o sabor da carne,
aumenta sua durabilidade através da adição de condimentos e/ou conservantes.
Exemplos destes produtos são mortadela, salsicha, salame, linguiça e presunto.
Dentre os produtos cárneos, existem os embutidos, que são divididos em quatro
tipos: Os frescais, os quais a massa proteica não é submetida ao cozimento e/ou
dessecação e apresentam curta vida útil; Os fermentados, em que a massa é
semicrua, como o salame, quesofre fermentação por bactérias láticas e também
redução da atividade de água, geralmente por defumação; Os brandos, que sofrem
redução da atividade de água ou cozimento brando, como a calabresa; A massa
cozida, que são produtos obtidos a seco ou por massa escaldada, como a salsicha
e a mortadela, cujo processo de produção é através de cozimento lento em estufas,
podendo ser submetidas à defumação.
A conservação dos produtos cárneos pode ser feita de diversas formas, por
exemplo, através do uso do calor e do frio. O calor pode ser aplicado para o
cozimento da massa protéica reduzindo o crescimento microbiano, e o frio é usado
para a refrigeração e congelamento. Outra forma comum de conservação destes
produtos é através da incorporação de aditivos, sendo os mais utilizados o nitrato e
o nitrito de sódio (agentes de cura) que diminuem o crescimento microbiano e
propiciam a cor característica dos embutidos. A secagem através da exposição da
carne ao sol ou do aquecimento em estufas também é um importante método de
conservação. E por fim, temos a defumação, que consiste em submeter carnes
salgadas e condimentadas à fumaça de madeiras especiais, processo que confere
sabor, odor e cor característicos. As proteínas superficiais da carne sofrem
coagulação, formando uma capa, e compostos com ação antimicrobiana também
são formados neste processo, como fenóis e álcool.
Existem alguns parâmetros de qualidade para os produtos cárneos:
- Sensoriais. Cor, suculência, textura, sabor, maciez, odor.
- Tecnológicos nutricionais. Que engloba quantidade de gordura, porcentagem
de proteínas, minerais e vitaminas.
- Sanitários. Se trata da ausência de agentes patogênicos que causam
tuberculose, salmoneloses, entre outros.
- Ausência de resíduos químicos e físicos. Estes resíduos podem ser
antibióticos, hormônios, entre outros.
REFLITA
Princípios éticos precisam ser levados em conta na produção de produtos
cárneos? Tanto princípios éticos que envolvam questões relacionadas ao bem estar
do homem e dos animais, quanto questões relacionadas à preservação ambiental,
de forma que o modo de produção de produtos cárneos não afete a sustentabilidade
do sistema ou provoque poluição ambiental.
2.3 Tecnologia de Ovos
O ovo é dividido em três partes, clara ou albúmen (corresponde a 60% do
ovo), gema (30%) e casca (10%), e o seu formato, tamanho e cor podem variar de
acordo com a espécie, a alimentação do animal e suas condições fisiológicas.
Os ovos são muito nutritivos (tabela 2) e podem ser utilizados para a
elaboração de muitos produtos como pães, bolos, sorvetes, massas, entre outros.
Tabela 2 – Composição do ovo por 100 g.
Fonte: ANAPO (2006).
No polo mais achatado do ovo, geralmente se forma uma câmara de ar, que
aumenta durante o período de armazenagem, quando o ovo perde água, é um
indicativo de deterioração.
O ovo, durante a postura, é coberto por uma cutícula constituída de proteínas
mucilaginosas, que tem por função selar os poros presentes na casca e assim
reduzir a perda de água, obstruir a penetração de microrganismos, e também
minimizar a perda de CO2 para o ambiente, evitando que a clara se torne alcalina, o
que poderia causar a desnaturação de proteínas e enzimas, inclusive algumas
responsáveis pela proteção antibacteriana.
SAIBA MAIS
Uma galinha poedeira produz em média um ovo por dia, desde a 21ª semana
de vida, até a semana 70, correspondendo de 250 a 300 ovos por ano. Quando se
utiliza o termo “ovo”, sempre se refere ao ovo de galinha, os ovos das demais
espécies devem ser explicitados na descrição do produto, como o ovo de codorna.
Sobre a classificação dos ovos, eles podem ser agrupados de acordo com
sua coloração, em que o Grupo I se refere aos ovos com casca de cor branca ou
esbranquiçada, e o Grupo II aos ovos com a casca avermelhada.
Quanto à qualidade, podem ser subdivididos em três classes, A, B e C, que
estão descritas no quadro 1.
Quadro 1 – Classificação de ovos segundo o quesito qualidade. Fonte: César (2008).
Já em relação ao peso, existem quatro tipos de ovos, tipo I (extra) com peso
mínimo de 60 g, II (grande) com peso mínimo de 55 g, III (médio) com peso mínimo
de 50 g, e IV com peso mínimo de 45 g.
Em relação a qualidade, as degenerações apresentadas pela casca, clara e
gema, e também os fatores que levam a perda de peso, ocasionam o
enquadramento inferior nas respectivas classes, e o menor valor de comércio, assim,
é importante atenção aos fatores que depreciam a qualidade.
Existe um teste realizado na produção de ovos a fim de verificar sua
qualidade, a ovoscopia, que identifica ovos com cascas frágeis, quebradas, com
extravasamento da gema, manchas de sangue, entre outros. É um teste rápido e
não destrutivo, que pode ser automatizado. É realizado em ambientes escuros com
a passagem de luz através de cada ovo. Neste exame, é feita a classificação de
acordo com as características observadas na casca e no interior dos ovos . Em ovos
frescos, o contorno da gema não se apresenta definido na ovoscopia, pois ela está
no centro do ovo. Quando o ovo envelhece, a gema pode ser movida mais
livremente, em parte devido a perda de viscosidade da clara, e fica mais próxima da
casca, o que deixa seu contorno mais definido na ovoscopia (Figura 4). Outro
aspecto que pode ser observado no teste é a câmara de ar, que normalmente se
encontra no pólo achatado do ovo, quando a câmara de ar se move livremente é um
indício de ruptura da camada interna da casca.
Figura 4 – Aparência de ovos no exame de ovoscopia. Fonte: FAO (2003).
O processamento dos ovos envolve o teste de ovoscopia e a classificação
dos ovos por qualidade, peso e cor, podendo ser comercializado (figura 5). Caso os
ovos sejam destinados para a produção de algum alimento, como conserva de ovos,
estes são então lavados e rapidamente secos. Esta lavagem é, geralmente,
recomendada quando os ovos forem ser imediatamente quebrados, uma vez que,
pode ocorrer a retirada da cutícula no processo, facilitando a contaminação interna,
e acelerando o processo de decomposição, porém, é cada vez mais comum a
lavagem dos ovos que serão comercializados in natura, existem inclusive,
procedimentos com óleo, amido ou gelatina para recriar uma membrana protetora
nos ovos lavados aumentando sua vida útil.
Figura 5 – Processamento de ovos. Fonte: Adaptado de César (2008).
INDICAÇÃO DE LEITURA
Para mais detalhes sobre os assuntos discutidos nesta unidade, é importante
a leitura adicional do livro: MELLO, F. R.; MARTINS, P. C. R.; SILVA, A. B.; PINTO.
F. S. T.; GIBBERT, L. Tecnologia de Alimentos para Gastronomia. 2018.
Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788595023291/.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O processamento de produtos de origem vegetal como frutas, hortaliças e
cereais, pode envolver desde metodologias simples como higienizar, descascar e
cortar, até metodologias mais elaboradas como produção de farinhas e posterior
utilização para fabricação de biscoitos, massas e pães. O processamento de
produtos de origem animal, como carne, leite e ovos, apresenta uma maior
complexidade, sendo muitas vezes necessário manter os produtos refrigerados
desde a obtenção da matéria-prima até que cheguem ao consumidor. O
processamento de um alimento, dentre outros aspectos, visa melhorar suas
qualidades sensoriais, nutricionais, aumentar sua vida útil, oferecer variedade, evitar
desperdícios, facilitar a vida do consumidor e fornecer alimentos de qualidade do
ponto de vista sanitário. Para que as necessidades relacionadas à alimentação
sejam supridas de maneira cada vez mais eficiente é importante a contínua
obtenção de conhecimentos científicos que envolvam todas as etapas de produção
de produtos alimentícios, assim, novas técnicas podem ser criadas e as existentes
podem ser aprimoradas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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estágios de maturação de uma fruta. Alimento firme (círculo vermelho),maturação média (rosado) ou completamente maduro (amarelo). 2019.
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	AÇO.COM. Exemplo de folhas de flandre para confecçdos
órgãos.
Os alimentos são quimicamente constituídos principalmente por carbono,
hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, porém, o valor nutritivo dos alimentos não está
relacionado à sua composição química, mas aos seus nutrientes. Os nutrientes, por
sua vez, são classificados em macronutrientes, micronutrientes e água.
2.1 Macronutrientes
Macronutrientes são nutrientes que precisam ser ingeridos em maior
proporção na dieta a fim de atender as necessidades do organismo, como
carboidratos, lipídios e proteínas. Geralmente, apresentam grandes estruturas
moleculares que necessitam ser quebradas para serem absorvidas pelo organismo.
2.1.1 Carboidratos
Os carboidratos constituem a classe de biomoléculas mais abundante e a sua
oxidação é a principal fonte energética para a maioria das células que não são
fotossintéticas. Sendo assim, são a fonte de energia mais importante na
alimentação humana, suprindo cerca de 60 a 70% das necessidades calóricas
diárias. Os carboidratos também são elementos estruturais da parede celular e
sinalizadores no organismo. Os carboidratos são representados pela fórmula geral
(CH2O)n, e podem ser divididos em três classes principais de acordo com o número
de ligações glicosídicas: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.
Dentre os monossacarídeos, a glicose e a frutose são os dois mais
abundantes na natureza, sendo os principais açúcares de muitas frutas. Para os
seres humanos, a principal fonte de suprimento energético é o metabolismo da
glicose, que forma uma série de intermediários metabólicos necessários, como
esqueletos carbônicos de aminoácidos, nucleotídeos, entre outros.
Cadeias curtas de monossacarídeos formam os oligossacarídeos, e, dentre
estes, a sacarose e a lactose destacam-se. A sacarose é um produto de extrema
importância comercial no Brasil, devido à produção de álcool combustível. A lactose
também apresenta importância comercial, devido a produção de queijos e iogurtes.
Polissacarídeos são açúcares contendo mais de vinte unidades, porém
podem apresentar milhares de monossacarídeos, sendo a forma predominante dos
carboidratos na natureza. Dentre os polissacarídeos, destacam-se amido e
glicogênio, com importantes funções de armazenamento energético, sendo o amido,
das células vegetais, e o glicogênio, das células animais. Outro importante
polissacarídeo é a celulose, encontrada na parede celular vegetal.
O aporte calórico das dietas humanas tem por principais fontes o amido
(milho, arroz e batata), a sacarose (cana de açúcar) e a lactose (leite). A digestão
dos carboidratos em humanos se inicia durante a mastigação, com a enzima
amilase (ptialina) presente na saliva. No intestino delgado diversas outras enzimas
(amilases pancreáticas, maltase, sacarase, lactase e isomaltase) complementam a
digestão, quebrando as moléculas em monossacarídeos (glicose, galactose e
frutose) para que possam atravessar as paredes das células da mucosa do intestino
delgado, e atingir a corrente sanguínea. A manutenção do nível de glicose no
sangue dentro da normalidade é muito importante, evitando quadros de
hiperglicemia ou hipoglicemia, que podem apresentar consequências maléficas para
o organismo, além de, alguns tecidos utilizarem somente glicose como fonte de
energia, como o cérebro, por exemplo, que consome em média 120 g de glicose por
dia.
2.1.2 Proteínas
As proteínas têm alto valor nutricional e estão envolvidas em processos
bioquímicos essenciais para a vida. Deste modo, estão presentes em todas as
células vivas, e são necessárias em muitas funções fisiológicas, como a
regeneração de tecidos, participam como catalisadores em reações químicas, e são
essenciais nas reações imunológicas, de crescimento e reprodução.
As proteínas são constituídas de carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e
enxofre, podendo conter fósforo. São polímeros e suas unidades básicas são os
aminoácidos, que são unidos por ligações peptídicas. As funções de uma proteína
são determinadas tanto pelo número quanto pela combinação de aminoácidos que a
compõem, e podem ser, por exemplo, hormônios (oxitocina e vasopressina) e
agentes redutores (glutationa) (tabela 1).
Tabela 1 – Exemplo de proteínas de importância fisiológica.
Fonte: César (2008).
A digestão das proteínas deve ocorrer para que seja possível sua absorção
pela mucosa intestinal, e se inicia no estômago, com a ação da enzima pepsina, que
hidrolisa as ligações peptídicas dos aminoácidos fenilalanina, tirosina e triptofano.
Já no intestino, os fragmentos protéicos sofrem a ação de enzimas pancreáticas. Os
pequenos peptídeos e os aminoácidos resultantes da digestão são absorvidos pela
mucosa intestinal e lançados na corrente sanguínea, podendo serem utilizados para
a síntese de novas proteínas e enzimas, de peptídeos menores, de substâncias
nitrogenadas, como DNA e RNA e de outros aminoácidos.
Os aminoácidos podem ser classificados como essenciais e não essenciais.
Aminoácidos essenciais são aqueles que não são sintetizados pelo organismo, e
por isso, precisam ser ingeridos na dieta. Já os não essenciais podem ser
sintetizados pelo organismo humano (quadro 1).
Quadro 1 – Aminoácidos essenciais e não essenciais. Fonte: Daxia (2020).
Alguns exemplos de alimentos ricos em proteínas são carnes vermelhas,
frango, peixes, ovos, queijos, soja, feijão, lentilha, amêndoas, amendoim, castanha
do Pará, aveia, entre outros.
2.1.3 Lipídios
Lipídios são substâncias orgânicas não solúveis em água e solúveis em
solventes orgânicos, que incluem substâncias como as gorduras, óleos, ceras,
terpenos, esteróides e muitas vitaminas.
Alguns tipos de lipídios contêm ligações de ésteres e podem ser hidrolisados,
como as gorduras e as ceras, já outros, como o colesterol e os esteróides, não
possuem ligações ésteres e não podem ser hidrolisados.
Dentre as funções desempenhadas por lipídios no organismo, o
armazenamento de energia é a mais representativa, cerca de 90% dos lipídios tem
esta função, 9% compõem as membranas celulares como glicerolipídios,
esfingolipídios e colesterol e 1% são sinalizadores químicos, como os esteróides.
Desta forma, são, principalmente, fontes de energia e componentes estruturais das
células, sendo armazenados nos seres humanos na forma de tecido adiposo,
permitindo, assim, contínuo suprimento de energia. O tecido adiposo também ajuda
a manter a temperatura do corpo, funcionando como isolante térmico, e ainda
protege os órgãos vitais contra choques mecânicos que poderiam causar lesões.
Alguns dos principais lipídios são triacilgliceróis (triglicerídeos), fosfolipídios e
colesterol. Os triacilgliceróis correspondem a aproximadamente 90% dos lipídios
consumidos na alimentação humana e a cerca de 80% dos que constituem o
organismo humano.
A digestão dos lipídios ocorre no intestino delgado, no duodeno e no jejuno, e
sua absorção ocorre no íleo. As enzimas lipases digerem os lipídios formando
ácidos graxos livres, diacilgliceróis, monoacilgliceróis e glicerol.
2.2 Micronutrientes
São, principalmente, vitaminas e sais minerais, substâncias necessárias para
o funcionamento do organismo, porém, em pequenas quantidades. Geralmente, são
absorvidas sem sofrerem alterações.
2.2.1 Vitaminas
São moléculas orgânicas que participam de diversos processos no organismo,
porém sua função mais comum é a de cofator em reações enzimáticas. As
vitaminas devem estar presente na dieta, pois, geralmente, não podem ser
sintetizadas por mamíferos. O quadro 2 mostra as principais funções e fontes das
vitaminas.
Quadro 2 – Algumas funções e principais fontes das vitaminas. Fonte: César (2008).
2.2.2 Minerais
São substâncias de origem inorgânica que desempenham funções vitais e,
como não são sintetizadas pelo organismo, necessitam ser ingeridas. De acordo
com a quantidade que o organismo necessita, são classificados em:
- Macroelementos: São os minerais requeridos em maior concentração. Cálcio,
magnésio, sódio, potássio, enxofre, cloro efósforo.
- Microelementos: Requeridos em baixas concentrações. Ferro, cobre, cobalto,
iodo, manganês, zinco, molibdênio, cromo, selênio e flúor.
Os minerais participam de processos fisiológicos e também da estruturação
de tecidos. Dentre as muitas funções desempenhadas pelos minerais, o cálcio, o
fósforo e o magnésio estão relacionados à formação do tecido ósseo; o ferro, o
cálcio, o fósforo, o cobre, e o iodo estão na constituição de compostos do
organismos; e o sódio, o potássio e o fósforo participam da manutenção do
equilíbrio osmótico celular. O quadro 3 apresenta algumas funções e fontes dos
minerais.
Quadro 3 – Algumas funções e principais fontes dos minerais. Fonte: César (2008).
2.3 Água
O corpo humano é composto por cerca de 65% de água e, assim como as
outras substâncias já apresentadas, é também vital. A água é um solvente universal,
necessário para que ocorram os processos metabólicos no organismo, também
participa da manutenção da temperatura corporal, é fundamental para a
manutenção da pressão osmótica das células, além de diversas outras funções.
A quantidade de água interfere na susceptibilidade de um alimento à
proliferação de microrganismos, como fungos e bactérias, deste modo, os alimentos
podem ser classificados de acordo com o seu teor de água em:
- Perecíveis. Alimentos com alto teor de umidade, permitindo o
desenvolvimento de microrganismos causadores de deterioração, como
carnes, ovos, algumas hortaliças e frutas suculentas.
- Semiperecíveis. Alimentos com alto teor de umidade, porém possuem tecidos
de revestimento que servem como proteção, como a banana e a batata
inglesa.
- Não perecíveis. Alimentos com baixo teor de umidade e resistentes ao
ataque de microrganismos, como cereais e grãos de oleaginosas.
INDICAÇÃO DE VÍDEO
Para saber mais sobre os macronutrientes e micronutrientes assista ao vídeo:
NutriDiversidade - O Que são Macronutrientes e Micronutrientes. Disponível em:
https://www.youtube.com/watch?v=lO0B8xwoRpk.
3. INDUSTRIALIZAÇÃO DE ALIMENTOS
Na industrialização dos alimentos, a matéria-prima é transformada em
produtos alimentícios. Uma matéria-prima de qualidade e adequada ao processo de
produção é um dos principais atributos para a produção de alimentos de qualidade.
Esta matéria-prima pode ser vegetal, animal, mineral e sintética.
As matéria-primas de origem vegetal são, por exemplo, as frutas, verduras,
cereais, entre outros. Já, como exemplo de matéria-prima de origem animal, temos
as carnes, leite e ovos. A água e os sais minerais representam a matéria-prima de
origem mineral. E o último grupo, muito importante na indústria de alimentos, são os
aditivos e coadjuvantes, matérias-primas de origem sintética.
As matérias-primas podem sofrer diversos processos durante a produção de
alimentos. Para a produção de compotas, por exemplo, são utilizadas de maneira
íntegra, já para produção de sucos, precisam ser transformadas, e dependendo do
produto final, também podem ser desidratadas, liofilizadas, defumadas etc. Este
processo de industrialização resolve o problema dos excedentes de alimentos, que
antes se deterioravam e eram descartados, e com a utilização da tecnologia de
alimentos podem ser transformados em produtos com prolongada vida útil, e
adequados ao consumo, proporcionando uma maior diversidade de produtos e de
nutrientes disponíveis. Visto que é um ramo de grande importância e que
movimenta e economia mundial, o setor alimentício é composto por diversas
indústrias (quadro 4).
Quadro 4 – Indústrias do setor alimentício. Fonte: Associação Brasileira das Indústrias de Alimentos
(2021).
As indústrias podem ser classificadas de acordo com o tipo de alimento
produzido.
- Alimentos in natura. Nestas indústrias, os animais são abatidos e embalados
e os vegetais são selecionados e embalados.
- Conservas. Estas indústrias aumentam a vida útil dos produtos.
- Produtos para preparar alimentos. Estas indústrias fazem a moagem de
cereais ou a fabricação de sal, por exemplo.
- Alimentos prontos para o consumo. Estas indústrias preparam alimentos
congelados, desidratados, semicozidos, entre muitos outros.
O processamento dos alimentos compreende o beneficiamento, a elaboração,
a conservação e o armazenamento (Figura 1).
Figura 1 – Principais fases do processamento de alimentos. Fonte: Adaptado de Evangelista (2008).
SAIBA MAIS
A Indústria de alimentos vem se inserindo em um contexto de Indústria 4.0,
que abrange tecnologias como a inteligência artificial, a internet das coisas, a
análise de dados e robótica, entre outras, que mudam a forma de pensar e trabalhar,
facilitando o constante monitoramento, a fim de manter os padrões de higiene e
qualidade, além de aumentar a produtividade otimizando processos.
INDICAÇÃO DE LEITURA
Para mais detalhes sobre os assuntos discutidos nesta unidade, é importante
a leitura adicional do livro: GAVA, A. J. Princípios de Tecnologia de Alimentos.
São Paulo, Nobel, 2002.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A Ciência e Tecnologia de Alimentos busca suprir as necessidades da
sociedade através da oferta de alimentos sustentáveis e seguros. A ingestão de
alimentos é necessária, uma vez que fornecem energia ao organismo, participam da
formação e manutenção dos tecidos, regulam o funcionamento celular, sendo
essenciais para o metabolismo. O valor de um alimento está ligado aos seus
nutrientes, que podem ser subdivididos em macronutrientes, micronutrientes e água.
Para ofertar alimentos nutritivos, atraentes, com maior vida útil, e seguros, a
indústria alimentícia utiliza técnicas e processos desenvolvidos a partir de
conhecimentos multidisciplinares que propiciam todas estas qualidades. A
industrialização dos alimentos também minimiza perdas obtendo máximo de
aproveitamento dos recursos alimentícios.
UNIDADE II – SEGURANÇA DOS ALIMENTOS
INTRODUÇÃO
As bactérias, as leveduras e os fungos são os principais microrganismos
encontrados nos alimentos. Geralmente, sua presença nos alimentos é um
problema, uma vez que podem produzir toxinas, causar doenças quando ingeridos e
também acelerar o processo de deterioração dos alimentos. Alguns microrganismos
também podem ser utilizados de forma benéfica na produção de alimentos, como na
fermentação. Uma outra situação envolvendo a segurança alimentar, além da
presença dos microrganismos, é a intoxicação causada por toxinas que podem ser
produzidas pelos próprios alimentos, ou serem adicionadas erroneamente no
alimento que será comercializado. Nesta unidade, veremos a microbiologia e a
toxicidade dos alimentos, e abordaremos a limpeza e a sanitização das
agroindústrias, processo essencial para a produção de alimentos com qualidade.
1. MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS
A decomposição dos alimentos tanto de origem vegetal quanto animal é
realizada por microrganismos, desta forma, os métodos para preservação dos
alimentos são baseados na destruição dos microrganismos ou em propiciar
condições desfavoráveis ao seu desenvolvimento. Após atingirem o alimento,
existem quatro fases de multiplicação dos microrganismos.
- Fase de latência,
estacionária ou lag. É a fase na qual o microrganismo está se adaptando ao
meio e não há crescimento. Seu tempo varia de acordo com diversos fatores,
como quantidade de microrganismos presentes, tipo de microrganismos e
fatores ambientais, tais como temperatura, pH, oxigênio.
- Fase logarítmica ou
fase log. Nesta fase, o ritmo de crescimento é máximo e constante. O tempo
de duração desta fase depende da disponibilidade de nutrientes e da
produção de metabólitos tóxicos que afetam os próprios microrganismos.
- Fase estacionária.
Nesta fase, o número de microrganismos permanece constante.
- Fase de destruição. Nesta fase, o número de microrganismos viáveis
decresce em ritmo constante devido às condições adversas do meio (figura
1).
Figura 1 – Curva de crescimento dos microrganismos. A-B fase de latência; B-C fase logarítmica; C-
D fase estacionária; D-E fase de destruição. Fonte:Gava (2022).
Para conservar o alimento, busca-se prolongar a fase de latência pelo maior
tempo possível, e para isso, existem algumas estratégias como minimizar o contato
do microrganismo com o alimento, utilizar condições de umidade e temperatura
desfavoráveis a fim de diminuir o crescimento dos microrganismos, utilizar
tratamentos com calor ou irradiação, por exemplo, para eliminar os microrganismos
presentes no alimento, entre outros.
Evitar a contaminação dos alimentos é uma estratégia bastante importante,
visto que, as bactérias, por exemplo, podem apresentar um tempo de geração de
15 minutos quando em condições adequadas, ou seja, a cada 15 minutos uma
célula origina duas células.
1.1 Fatores que Afetam o Crescimento dos Microrganismos
Um dos fatores que afetam o crescimento dos microrganismos é a
associação. A associação de diferentes microrganismos presentes no alimento
influencia em como será sua deterioração. Os microrganismos concorrem entre si,
sendo alguns são mais adaptados a determinados alimentos e, geralmente, será
predominante nele, o que causa uma alteração característica no alimento. Em
condições adequadas a todos os microrganismos, as bactérias têm vantagem, pois
crescem mais rapidamente que os fungos. As bactérias também podem competir
entre si, porém, nem sempre os microrganismos competem, algumas vezes se
comportam cooperando entre si, ou seja, atuam em simbiose, como com efeito
metabiótico, que é quando um fornece condições adequadas ao crescimento do
outro. Em outras ocasiões, não há qualquer tipo de relação.
Outro fator determinante é o ambiente, pois dependendo das condições, um
microrganismo se sobressai em relação aos outros. Dentre os fatores com maior
influência, estão as propriedades físicas e químicas dos alimentos, a disponibilidade
de oxigênio e a temperatura.
1.1.1 Propriedades físicas dos alimentos
As propriedades físicas dos alimentos, após os processos de congelamento,
aquecimento, umedecimento e secagem e sua estrutura biológica, determinarão sua
alteração. Dentre estas propriedades, a água pode ser considerada constituinte da
estrutura física dos alimentos e sua porcentagem e disponibilidade, é um dos fatores
mais importantes em relação ao crescimento microbiano, pois todos os
microrganismos precisam de umidade para o seu desenvolvimento. A quantidade
de sal e açúcar presente nos alimentos pode influenciar na quantidade de água,
pois aumentam a pressão osmótica, o que tende a diminuir a quantidade de água
disponível ao microrganismo. A umidade relativa do ar também pode influenciar a
quantidade de água, pois quando é maior que a umidade do alimento, tende a
absorver água, e quando é menor, o alimento tende a perder água. Mais importante
que a quantidade absoluta de água presente no alimento é o seu estado físico-
químico, se está combinada, livre, na forma cristalina etc. Após o congelamento (e
não enquanto congelados), os alimentos podem ficar mais propensos ao
crescimento microbiano, pois durante o descongelamento os tecidos afetados
liberam líquidos.
Tratamentos térmicos podem causar mudanças na estrutura e composição
química dos alimentos, modificando os tecidos, diminuindo ou aumentando a
umidade, destruindo ou formando géis e emulsões, modificando a penetrabilidade
da água e do oxigênio no alimento, desnaturando proteínas que ficam mais
disponíveis aos microrganismos, e assim, alimentos aquecidos, geralmente são
decompostos mais rapidamente que os frescos.
Muitos alimentos possuem uma película protetora, como frutas e hortaliças,
que dificulta a entrada dos microrganismos nos tecidos internos. Essa proteção
também pode ser feita de maneira artificial com plástico ou parafina, como uma
proteção física, que auxilia na conservação e durabilidade dos alimentos.
1.1.2 Propriedades químicas dos alimentos
As propriedades químicas de um alimento vão determinar seu
comportamento como meio de cultura para os microrganismos, cada microrganismo
utiliza diferentes substâncias como alimento energético e para o seu crescimento.
Conhecendo os nutrientes presentes no alimento e as necessidades de cada
microrganismo, é possível identificar quais apresentam maior probabilidade de se
desenvolver em cada alimento.
Os microrganismos diferem na habilidade de obter energia, alguns podem
utilizar a lactose e outros a maltose, por exemplo. Os carboidratos são os mais
utilizados, porém, também são utilizados álcoois, ésteres, peptídeos, ácidos
orgânicos etc. Os carboidratos complexos como a celulose e o amido, são utilizados
por poucos microrganismos.
Os microrganismos também são diferentes em relação à capacidade de
utilizar diferentes compostos como fonte de nitrogênio, alguns são capazes de
hidrolisar proteínas e outros não, além do que, como cada proteína é constituída de
diferentes aminoácidos, poderá ser utilizada por diferentes microrganismos. Muitos
microrganismos não podem sintetizar vitaminas, precisando estas estarem
presentes nos alimentos.
O pH do alimento é outro fator que influencia o crescimento dos
microrganismos, uma vez que cada tipo de microrganismo se desenvolve melhor em
uma determinada faixa. A maioria das bactérias, por exemplo, cresce bem em pH
próximo da neutralidade (tabela 1).
Tabela 1 – Valores de pH para o desenvolvimento de microrganismos.
Fonte: Franco e Landgraf (2003).
Existem substâncias inibidoras do crescimento microbiano naturalmente
presentes nos alimentos, como o ácido benzóico presente nas amoras, e existem,
também, as substâncias artificialmente adicionadas aos alimentos com a finalidade
de inibir o crescimento, como os propionatos, sorbatos, benzoatos, gás sulfuroso,
entre outros.
1.1.3 Disponibilidade de oxigênio
Tanto a tensão de oxigênio, quanto o potencial de oxi-redução, ou seja, poder
oxidante ou redutor do alimento, também influenciam nos tipos de microrganismos
que irão se desenvolver. Os microrganismos podem ser classificados em aeróbios,
anaeróbios e facultativos. Os aeróbios são os que necessitam de oxigênio, os
anaeróbios são os que se desenvolvem na ausência de oxigênio e os facultativos
independem das condições de oxigênio. De modo geral, os mofos são aeróbios, as
leveduras se desenvolvem melhor aerobicamente mas podem viver na ausência de
oxigênio, e as bactérias podem ser aeróbias, anaeróbias e facultativas.
1.2 Alguns Microrganismos Relevantes na Tecnologia de Alimentos
Entre os microrganismos mais relevantes na tecnologia de alimentos, temos
os fungos, classificação em que se enquadram os mofos e as leveduras, e as
bactérias.
Os mofos ou bolores são multicelulares, filamentosos, seu crescimento nos
alimentos é facilmente reconhecido através do seu aspecto semelhante ao algodão.
Alguns representantes importantes são espécies dos gêneros Penicillium
comummente causando mofo em frutas cítricas, espécies do gênero Rhizopus,
também conhecidas como fungo do pão, e espécies do gênero Aspergillus, cujo
representante Aspergillus flavus é conhecido pela produção de aflatoxina,
substância tóxica que pode estar presente no amendoim, dentre muitas outras.
As leveduras são fungos não filamentosos, unicelulares e que se reproduzem
principalmente por brotamento. Podem ser utilizados de forma benéfica na
fabricação de vinhos, cervejas, pães, queijos, entre outros. Também podem ser
prejudiciais, alterando sucos, carnes e outros alimentos. Um dos representantes de
grande importância é Saccharomyces cerevisiae, utilizado em panificação, produção
de álcool, glicerina, enzima invertase, entre outros.
As bactérias são seres procarióticos, microscópicos, que podem se
apresentar de forma isolada ou em grupo. Quando em ambientes adversos, formam
esporos, estruturas mais resistentes e que ficam latentes até que as condições se
tornem favoráveis ao seu desenvolvimento. Podem ser benéficas, causar prejuízos,
ou ser indiferentes aos alimentos. Um exemplo bastante emblemático, são espécies
da família Salmonella, que podem causargraves infecções alimentares, e também a
Escherichia coli, que é utilizada como índice de higiene, por indicar contaminação
por fezes.
INDICAÇÃO DE LEITURA
Para maiores detalhes sobre a microbiologia de alimentos acessar:
CAMPBELL-PLATT, G. Ciência e Tecnologia de Alimentos. Editora Manole, 2015.
Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788520448458/.
2. TOXICIDADE ALIMENTAR
2.1 Ingestão de Substâncias Tóxicas
2.1.1 Substâncias tóxicas adicionadas aos alimentos
Existem diversos casos relatados de intoxicação causada por erros ou
imprudência na produção de alimentos, que podem causar desde leves sintomas
até a morte de quem os consome. Um exemplo recente no Brasil, é a contaminação
de um lote de cerveja com monoetilenoglicol e dietilenoglicol, substâncias tóxicas ao
consumo, utilizadas nos sistemas de refrigeração. Neste caso, alguns consumidores
faleceram e outros ficaram com sequelas após serem intoxicados com estas
substâncias.
Existem na literatura registros de intoxicação por arsênico, chumbo, zinco,
mercúrio, cádmio, entre outros, e também podem ser incluídos nesta lista: Aditivos
acrescidos em concentrações superiores às recomendadas pela legislação;
Inseticidas, fungicidas, herbicidas, entre outros compostos utilizados na
agropecuária; e detergentes, desinfetantes e lubrificantes, presentes nos
equipamentos de processamento dos alimentos.
2.1.2 Substâncias tóxicas presentes naturalmente nos alimentos
São casos esporádicos, mas podem causar alguns problemas, como
determinados mariscos e ostras, que, em algumas épocas do ano, produzem
alcalóides prejudiciais à saúde, animais que se alimentam de plantas tóxicas e
podem produzir leite contaminado, tripsina (antinutriente) encontrada na soja,
gossipol encontrado na semente do algodão e que é uma substância tóxica,
glicosídeos presentes na mandioca, entre outros.
2.2 Ingestão de Microrganismos e Substâncias Decorrentes de sua Presença
nos Alimentos
Existem diversas doenças que podem ser ocasionadas por microrganismos
presentes no alimento, que funcionam como um veículo de transmissão. Alguns
exemplos bem conhecidos são disenteria amebiana, causada pela Entamoeba
hystolítica, tuberculose, causada pela Mycobacterium tuberculosis, cólera, causada
pelo Vibrio comma, entre muitos outros.
Existem também muitas doenças causadas por microrganismos que utilizam
os alimentos como meio de crescimento, e produzem toxinas durante esse processo,
assim, mesmo que não haja microrganismos viáveis, as próprias toxinas podem
causar intoxicações. Um exemplo, são as intoxicações ocasionadas por Clostridium
botulinum causando o botulismo, que é muitas vezes fatal. Outra intoxicação
alimentar que é bastante frequente é ocasionada pela ingestão de uma enterotoxina
produzida por Staphylococcus aureus que pode causar gastroenterite e inflamação
das mucosas gástrica e intestinal.
Uma outra forma de alimentos contaminados causarem doenças, são os
casos de infecção, os quais, após ingeridos, os microrganismos produzem as
toxinas no organismo, portanto, precisam estar viáveis quando ingeridos. Como
exemplos temos a salmonelose causada por bactérias, a hepatite causada por vírus,
também vale ressaltar as doenças causadas por parasitas como cisticercose e
teníase, por exemplo.
INDICAÇÃO DE VÍDEO
Acesse o seguinte vídeo sobre as principais doenças transmitidas através
dos alimentos: FlaviFerreira - DTA's - Doenças transmitidas por alimentos.
Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=5TjLyMBKo28.
3. LIMPEZA E SANITIZAÇÃO DE AGROINDÚSTRIAS
As medidas sanitárias na indústria de alimentos são para evitar a
contaminação e alteração dos produtos alimentícios, desde a seleção da matéria-
prima, seu transporte, armazenamento, instalações físicas e equipamentos, pessoal
treinado com boas práticas de higiene, até a embalagem do produto final. Dentre as
fontes de contaminação, destacam-se a matéria-prima (produtos de origem animal,
vegetal, água, entre outros), o ambiente (equipamentos, embalagens, entre outros),
e o pessoal que trabalha no manuseio dos alimentos.
A higienização da indústria é um processo que envolve a limpeza e a
sanitização ou desinfecção do estabelecimento, das instalações, dos equipamentos
e de todos os utensílios utilizados no processamento do produto alimentício. A
limpeza é a remoção de substâncias orgânicas e também minerais, como terra,
poeira e outras sujidades geralmente visíveis que comprometam a qualidade do
alimento.
A desinfecção é a eliminação dos microrganismos patogênicos utilizando
agentes químicos e/ou físicos. Já a sanitização consiste em ações para reduzir o
número de microrganismos aderidos às instalações, maquinários e utensílios
industriais até atingir níveis toleráveis que não contaminem os alimentos. É possível
perceber assim, que quando o ambiente de trabalho, a superfície ou o alimento foi
higienizado, significa que ele sofreu um processo de limpeza seguido de
desinfecção ou sanitização (figura 2).
Figura 2 – Etapas do processo de higienização. Fonte: Silva et al. (2010).
Para realizar a higienização, são necessários detergentes para a limpeza e
desinfetantes para a sanitização.
Os detergentes são produtos utilizados para a remoção de sujidades através
do processo de detergência. Detergência é a capacidade de remoção de uma
sujidade aderida a superfície, reduzindo a força de adesão através da quebra das
moléculas das sujidades. Esta quebra é química, auxiliada pela aplicação de força
mecânica. Os detergentes podem ser ácidos, alcalinos, neutros, com solventes,
detergente alcalino solvente, detergente desincrustante alcalino, detergente
desincrustante ácido, detergente desinfetante, entre outros.
SAIBA MAIS
O pH é o potencial hidrogeniônico que indica o grau de alcalinidade,
neutralidade ou acidez de uma substância e é determinado pela concentração de
íons de hidrogênio (H+). O pH varia em uma escala de 0 a 14, em que valores
abaixo de 7 são ácidos, valores próximos a 7 são neutros, e valores acima de 7 são
básicos ou também chamados alcalinos. Assim, nas substâncias ácidas, quanto
menor o pH, maior a concentração de íons H+ e menor a concentração de íons OH-.
O oposto é também verdadeiro, em substâncias básicas, quanto maior o pH, maior
a concentração de íons OH- e menor a concentração de íons H+.
O pH do detergente vai influenciar na sua ação, os detergentes alcalinos
fortes dissolvem a estrutura das proteínas, gorduras, carboidratos e outros
compostos orgânicos, como carne e leite, geralmente contém hidróxido de sódio ou
soda cáustica e são tóxicos, irritantes à pele e corrosivos. Já os detergentes neutros
são indicados para uso doméstico, uma vez que limpam sujidades pouco aderidas,
não são corrosivos e não agridem a pele.
Os detergentes ácidos, por sua vez, podem dissolver acúmulo de sais de
cálcio e magnésio, óxido de ferro, entre outros, aderidos às superfícies de contato, e
são indicados para limpezas industriais. Podem conter ácido nítrico, clorídrico,
acético ou cítrico, acrescido de inibidores de corrosão, pois são corrosivos.
Para escolher um detergente que será utilizado na indústria alimentícia, é
importante observar algumas características de interesse, sendo elas, possuir ação
específica para sujidade a ser removida, ter baixo custo e alta diluição, ser atóxico e
pouco poluente, apresentar estabilidade no armazenamento, o procedimento de
enxágue deve ser simples e não deve ser corrosivo.
Para além dessas características, existem outras que determinam seu efeito
na limpeza, dentre elas, as mais importantes: poder dissolvente, transformando os
resíduos insolúveis em substâncias solúveis em água; ação peptizante, sendo
capazes de solubilizar proteínas; ação saponificante, poder de transformar as
gorduras em sabões, facilitando sua remoção; ação emulsificante, reduzindo o
tamanho de substâncias gordurosas facilitando a solubilização em água dos
glóbulos de gordura; poder penetrante, capacidadede penetrar na sujidade; ação de
abrandamento, permite a alteração ou anulação da dureza da água através de
polifosfatos e ortofosfatos alcalinos que sequestram e precipitam os agentes da
dureza; ação de dispersão, dispersam aglutinados reduzindo-os a pequenas
partículas; ação de enxaguamento, tornam as partículas de fácil remoção pela água;
ação de sequestração, formam quelantes e impedem a deposição de sais minerais;
e ação tensoativa, capacidade de diminuir a tensão superficial da água, que
penetra melhor nas sujidades.
Como já discutido anteriormente, após a limpeza, é necessário realizar a
desinfecção ou a sanitização dos ambientes, e para isso, os princípios ativos mais
utilizados são o hipoclorito de sódio, o ácido peracético, a amônia quaternária, o
iodo, o peróxido de hidrogênio e a clorexidina. Ao selecionar um sanitizante, o ideal
é observar características como sua capacidade de eliminação ou redução de
microrganismos, não deve ser corrosivo a determinados materiais, não deve ter
efeito residual no alimento, deve ser lavável, não deve irritar a pele, deve ser atóxico,
deve ser fácil de dosar e deve ser compatível com outros agentes químicos.
Sanitizantes cujo princípio ativo é o ácido peracético são eficazes na ação
bactericida, esporicida e viricida. Podem ser aplicados em superfícies de aço inox,
plásticos, borrachas, e metais. É um produto de amplo espectro. Podem ser
aplicados em meio ácido, porém quando muito concentrados provocam irritação e
queimaduras na pele. São indicados para serem utilizados na sanitização de
sistema CIP, imersão e aspersão. Imersão é quando os utensílios e equipamentos
são imersos em tanques com a solução. A aspersão é geralmente utilizada para
limpar e desinfetar equipamentos, principalmente, o interior de tanques de
armazenamento. E o sistema CIP, ou limpeza sem desmontagem, consiste em um
sistema permanente de equipamentos e condutos que são limpos e desinfetados
sem desmontagem.
Sanitizantes à base de iodo são eficazes para eliminação de bactérias, vírus
e fungos. Podem ser aplicados em superfícies de aço inox, pisos, paredes,
bancadas e para desinfecção das mãos. São produtos de amplo espectro, porém,
pouco eficazes para esporos de bactérias, além disso, podem transmitir sabores e
odores aos alimentos.
Os sanitizantes à base de peróxido de hidrogênio são eficientes na ação
bactericida e viricida. São utilizados em qualquer superfície, tanto de contato,
quanto no ambiente de trabalho. Para apresentarem atividade esporicida, precisam
estar em concentração elevada e alta temperatura.
Sanitizantes à base de fenol são eficientes na eliminação de bactérias, vírus
e fungos, sendo rapidamente absorvidos por diferentes materiais. Não são indicados
para área de manipulação de alimentos, pois são tóxicos, irritam a pele e possuem
mau odor.
Os sanitizantes à base de compostos de amônia quartenária possuem ação
bactericida, esporicida, viricida e fungicida. São utilizados em aço inox, policloreto
de vinila (PVC), metais, pisos, paredes, superfícies de contato com alimento, e
podem ser utilizados em sistema de imersão, aspersão e manual.
Os sanitizantes mais utilizados são a base de cloro, principalmente o
hipoclorito. De amplo espectro, são eficientes contra bactérias, esporos, vírus e
fungos, sendo utilizados em pisos, paredes e superfícies de contato com alimentos.
Podem transmitir sabores e odores indesejáveis na área aplicada. A concentração
ideal do princípio ativo a ser aplicado na sanitização é determinada por sua
eficiência no controle de microrganismos. É necessário identificar a proporção
adequada para ser aplicada em produtos comerciais e calcular a diluição correta.
Cloro livre ou ativo significa a quantidade de princípio ativo com capacidade de
reação com os microrganismos, sendo necessário realizar sempre a medição na
solução de trabalho, para fazer a reposição a fim de ter cloro suficiente para a
sanitização. O uso recomendado de cloro é de 100 ppm (parte por milhão) durante
dois minutos na imersão e circulação, e de 200 a 250 ppm durante dois a 5 minutos
para aspersão e nebulização. A água sanitária comercial, cujo princípio ativo é o
hipoclorito de sódio, apresenta concentração de 2,0% a 2,5% de cloro ativo. O
produto comercial Hipoclorito de Sódio em Solução contém entre 10% e 13% de
cloro ativo em sua formulação. Um exemplo da diluição e utilização de cloro foi
descrito pela EMBRAPA (2017) para frutos e equipamentos utilizados no
processamento do açaí, e pode ser visto na tabela 2.
Tabela 2 – Diluição de duas fontes de cloro (água sanitária e hipoclorito de sódio)
em água da torneira para sanitização.
Fonte: EMBRAPA (2017).
Os sanitizantes à base de clorexidina vêm sendo cada vez mais utilizados
como agente bactericida, fungicida e viricida na indústria de alimentos, centros
médicos, e uso doméstico. No quadro 1, são destacadas as principais vantagens da
utilização deste sanitizante.
Quadro 1 – Vantagens da utilização de sanitizantes à base de clorexidina. Fonte: Linton et al. (1988).
A clorexidina é utilizada na Indústria de produção animal como aditivo em
rações, pois auxilia na reconstituição da flora intestinal, na forma de dicloridrato de
clorexidina. Já na forma de digluconato de clorexidina, é utilizada para a sanitização
de instalações, equipamentos, embalagens, caminhões de transporte, controle de
mastite, entre outros. É também utilizada em abatedouros, frigoríficos, laticínios,
armazéns e silos de grãos, desinfecção de torres de resfriamento de ar
condicionado, entre muitas outras aplicações, já que são pouco tóxicos e não
corrosivos.
REFLITA
De acordo com os conceitos de sanitização e desinfecção já mencionados, o
mesmo produto pode ser utilizado tanto para sanitização quanto para desinfecção?
Alguns produtos podem ser utilizados tanto para sanitização, quanto para
desinfecção, dependendo da concentração utilizada.
Além dos agentes químicos vistos até aqui, que são a principal forma de
controlar ou eliminar os microrganismos, existe também o controle pelo calor e pela
radiação. Na sanitização pelo calor, pode ser utilizado calor úmido, que é mais
eficiente que o calor seco, com temperatura da água acima de 80°C por 5 minutos.
A desinfecção por radiação é normalmente utilizada na área de saúde. A Radiação
Ultravioleta (UV) provoca uma reação fotoquímica que altera a estrutura molecular
do microrganismo, e impossibilita a reprodução celular. É um método eficaz e não
deixa resíduos, porém, pode ser considerado dispendioso.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os microrganismos são os principais causadores da deterioração dos
alimentos, além de alguns serem patogênicos e/ou produzirem toxinas que podem
causar doenças nos indivíduos que os consomem. No alimento, os microrganismos
passam por quatro fases de multiplicação: Fase de latência; Fase logarítmica; Fase
estacionária; e Fase de destruição. Com as estratégias de conservação, busca-se
manter os microrganismos o maior tempo possível na fase de latência, mantendo os
alimentos em condições desfavoráveis ao seu desenvolvimento. Alimentos
contaminados podem causar graves danos à saúde humana, levando inclusive ao
óbito. Neste sentido, a limpeza e a desinfecção e/ou sanitização das indústrias
alimentícias é um processo necessário, que envolve a utilização de detergentes e
desinfetantes a fim de minimizar os riscos de contaminação.
UNIDADE III – CONSERVAÇÃO E EMBALAGEM
INTRODUÇÃO
Como já discutido nas unidades anteriores, a Tecnologia de Alimentos
compreende um conjunto de técnicas fundamentadas em princípios científicos,
desenvolvidas com a finalidade de aumentar a vida útil dos alimentos, inibindo ao
máximo os processos deteriorativos, preservando a qualidade dos alimentos e
proporcionando segurança ao consumí-los. Para alcançar estes objetivos, é
necessário inibir o desenvolvimento microbiano e controlar as alterações que
ocorrem nos alimentos, utilizando métodos de conservação. Nestaunidade,
discutiremos sobre os diferentes métodos de conservação dos alimentos e também
sobre os tipos de embalagens, que contribuem para a durabilidade e para a
qualidade dos alimentos.
1. MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
A fim de conservar os alimentos evitando o desenvolvimento microbiano,
existem diferentes métodos que podem ser empregados, como medidas mecânicas
para remoção de microrganismos, mudança na atmosfera de armazenamento, a
utilização de temperatura altas e/ou baixas, desidratação, incorporação de aditivos,
uso de irradiação, entre outras.
1.1 Medida de Controle por Remoção de Microrganismos
Existem três principais métodos utilizados para remoção mecânica dos
microrganismos: lavagem, que consiste em remover as sujidades mais grossas,
resíduos de agrotóxicos e microrganismos utilizando detergente e esfregação;
centrifugação, que remove parte dos microrganismos presentes no alimento,
utilizado na indústria de leite e também no tratamento de água; e filtração, que é
uma técnica eficiente utilizada em alimentos líquidos.
1.2 Medida de Controle por Mudança na Atmosfera de Armazenamento
Para este contexto, o termo “atmosfera” será utilizado para o ar presente no
interior das embalagens dos alimentos. Para modificar a atmosfera, o oxigênio é
removido e substituído total ou parcialmente por outros gases, sendo os mais
comuns nitrogênio (N2) e dióxido de carbono (CO2). Esta modificação interfere no
crescimento microbiano, o suprimindo. O CO2 apresenta função antimicrobiana, e
alguns fatores influenciam na sua ação, como a concentração aplicada, o pH, o tipo
de microrganismo presente, além da ação do CO2 ser acentuada sob baixas
temperaturas. Já o N2 não possui função antimicrobiana, porém, como substitui o
oxigênio, também aumenta a vida útil de muitos alimentos. Como o crescimento
microbiano é reduzido, é possível, com esta técnica, retardar mudanças sensoriais e
nutritivas indesejadas nos alimentos. Pode ser aplicada em alimentos processados
como pães e bolos e também em carnes, embutidos, frutas, hortaliças, entre outros.
1.3 Medida de Controle por Altas Temperaturas
Altas temperaturas podem inativar microrganismos, principalmente através da
coagulação de proteínas e da desnaturação de suas enzimas. Os principais
métodos de controle por altas temperaturas são a pasteurização, o branqueamento,
a apertização, a esterilização e a secagem. Para escolher qual destes métodos é o
ideal, é necessário levar em conta principalmente qual o microrganismo presente no
alimento, a termossensibilidade do alimento, o quão suscetível ele é a deterioração,
e o ambiente durante a aplicação da técnica.
Um conceito importante que necessita de entendimento é o Ponto Frio, que
pode ser definido como o último ponto a atingir a temperatura de esterilização no
alimento. Em alimentos aquecidos por condução, este ponto fica no centro
geométrico da lata. Em alimentos aquecidos por convecção, este ponto fica
localizado abaixo do centro geométrico, ou seja, a um quarto da altura da lata ou
embalagem (figura 1).
No aquecimento por condução o calor é transferido de molécula a molécula,
através de contato e não há circulação para misturar alimento quente com o frio. Em
alimentos embalados, por exemplo, a parte interna do alimento necessita receber
calor transferido da parte externa do alimento, que está em contato com o calor. No
aquecimento por convecção, há a circulação da massa do alimento durante o
aquecimento, geralmente realizada em líquidos.
Figura 1 – Ponto frio onde a transferência de calor é mais lenta e, assim, os microrganismos
presentes nesta região podem não ser controlados devidamente. Fonte: Evangelista (2008).
Existem diversos métodos de conservação utilizando o calor, veremos os
mais empregados.
1.3.1 Pasteurização
É uma técnica utilizada para eliminar microrganismos patogênicos e reduzir
aqueles deteriorantes até níveis aceitáveis. Essa técnica pode ser subdividida em
pasteurização lenta e rápida. Na lenta, LTLT (baixa temperatura, longo tempo) o
alimento é submetido a temperaturas entre 62-65 °C por 30 minutos. Na rápida,
HTST (alta temperatura, curto tempo), as temperaturas utilizadas estão entre 72-
75 °C por apenas 15 segundos. Na pasteurização parte dos microrganismos
presentes nos alimentos são destruídos, mas não todos, portanto, são necessárias
outras técnicas complementares, como refrigeração, adição de açúcar, fechamento
de recipientes a vácuo, entre outras. A pasteurização é indicada quando o alimento
a ser conservado é suscetível a danos ocasionados por altas temperaturas, como o
leite, por exemplo, quando os microrganismos presentes no alimento apresentam
baixa termorresistência, e quando os agentes prejudiciais à qualidade do alimento
podem ser eliminados sem que os benéficos sejam, como os necessários para
fermentação de iogurtes.
1.3.2 Esterilização
A esterilização objetiva a destruição dos microrganismos presentes no
alimento e, para isso, utiliza temperatura superior a 100 °C. Na produção de
alimentos, quando se esteriliza comercialmente um produto, nenhum microrganismo
viável deve ser detectado. A técnica de esterilização de alimentos é também
conhecida como processamento asséptico ou UHT (ultra alta temperatura), em que
temperaturas entre 135-150 °C são utilizadas por 2 a 5 segundos, e em seguida o
alimento é resfriado rapidamente e acondicionado em embalagens esterilizadas.
INDICAÇÃO DE VÍDEO
Para maiores detalhes sobre a pasteurização e a esterilização, acesse o
vídeo: MilkPoint - Qual a diferença entre leite pasteurizado e UHT?. Disponível
em: https://www.youtube.com/watch?v=fd2s5Ga4_hw.
1.3.3 Branqueamento
Nesta técnica, submete-se o alimento à água entre 60 à 100 ºC, por imersão
ou por aplicação de vapor de água, com os objetivos de redução da carga
microbiana do alimento, mantendo a cor, o sabor, o aroma, o valor nutritivo e
visando amolecer os tecidos vegetais, inativar enzimas, entre outros. Uma de suas
finalidades é tornar o alimento mais atraente para o consumidor. O branqueamento
também pode ser considerado uma etapa de pré-preparo, aplicado antes do
congelamento, da desidratação e do enlatamento.
1.3.4 Apertização
A apertização consiste em embalar o alimento e então submetê-lo a altas
temperaturas. Um exemplo muito característico de apertização utilizado no Brasil, é
a sardinha. No processo de produção de sardinha enlatada os peixes são lavados e
escamados, eviscerados, salgados, cozidos, as latas podem ser preenchidas com
óleo ou molhos quentes, as latas são fechadas hermeticamente (recravação), e aí
então é realizado o tratamento térmico, a apertização, onde as latas são
autoclavadas em alta pressão e temperatura. Após isso são rotuladas e
armazenadas.
1.4 Redução da Quantidade de Água Disponível nos Alimentos
Uma outra forma de controlar o desenvolvimento dos microrganismos é
reduzindo a quantidade de água presente nos alimentos, através da adição de
solutos ou da desidratação.
Tanto os alimentos quanto os microrganismos desidratam na presença de
altas concentrações de solutos como sal e açúcar, pois a célula busca o equilíbrio
da pressão osmótica, e como esses solutos aumentam a pressão, as células
perdem água, ocorrendo plasmólise. O resultado é a inibição do crescimento
microbiano e, possivelmente, morte celular.
A desidratação tem como base a remoção de água dos alimentos, até que
ocorra a inibição do crescimento dos microrganismos patogênicos e dos
deteriorantes. Podemos dizer que essa é uma das técnicas mais antigas de
conservação de alimentos, e para realizá-la, os alimentos são expostos a
temperaturas altas ou baixas. Além da inibição dos microrganismos, também é
possível com esta técnica minimizar alterações químicas e físicas, reduzindo custos
com embalagens, armazenamento e transporte e também é possível realizar o
reaproveitamento de produtos. Para realizar a desidratação, as principais técnicas
são secagem natural e artificial, a atomização ea liofilização.
A secagem natural é um método bastante simples que consiste na
exposição do alimento ao sol e ao vento para diminuir sua quantidade de água. A
secagem artificial consiste em colocar o alimento em fornos, geralmente com
controle de temperatura, de tempo e de circulação de ar, também para diminuir a
quantidade de água dos alimentos. Neste tipo de secagem podem ocorrer
mudanças no tamanho, cor, textura, e quantidade de vitaminas dos alimentos. Os
dois tipos de secagem aumentam o período de armazenamento dos alimentos.
A secagem de alimentos líquidos para remoção completa da água até que se
tornem pó é a atomização. Esta técnica ocorre através da exposição dos alimentos
líquidos à circulação de ar quente (temperatura superior a 100 ºC), dentro de uma
câmara de secagem. O líquido é pulverizado dentro da câmara de secagem, assim
a secagem é muito rápida, com pouca degradação do produto. Um exemplo de sua
utilização é na desidratação de polpa de frutas, que em pó podem ser utilizadas no
recheio de bolachas e bombons e na fabricação de leite em pó.
Existe uma técnica de desidratação que utiliza baixas temperaturas, a
liofilização, geralmente utilizada em alimentos termossensíveis. Para realizar esse
processo, o alimento é rapidamente congelado e, posteriormente, colocado em um
equipamento que utiliza vácuo, assim, o conteúdo de água é removido por
sublimação. Alguns exemplos de alimentos que são produzidos com esta técnica
são frutas liofilizadas, sopas instantâneas, dentre outros.
1.5 Medida de Controle por Baixas Temperaturas
A fim de reduzir a atividade microbiana, a refrigeração e o congelamento são
largamente utilizados.
A refrigeração é uma técnica que atua diminuindo o metabolismo microbiano,
ou seja, retardando seu crescimento através do armazenamento dos produtos
alimentícios a temperaturas entre 0 e 10 °C. Para aumentar sua eficiência, os
alimentos devem ter sido submetidos a outros métodos de conservação, como a
aplicação do calor ou adição de solutos.
O congelamento é uma técnica que reduz o crescimento microbiano através
da ausência de água livre necessária ao seu metabolismo. Essa técnica faz com
que toda água passe para fase sólida (gelo), uma vez que consiste em armazenar
os alimentos a -18 °C. Dois tipos de congelamento podem ser aplicados aos
alimentos: O rápido, em que a temperatura desejada é atingida em um curto
período de tempo, cerca de três minutos, sendo o resfriamento rápido e uniforme, o
que permite a formação de pequenos cristais de gelo, preservando a integridade
física e nutricional do alimento; O lento, em que o tempo de resfriamento é maior,
sendo o resfriamento lento e heterogêneo, permitindo à formação de grandes
cristais de gelo, o que pode favorecer o rompimento do tecido celular e
consequentemente à perda de nutrientes.
1.6 Medida de Controle por Utilização de Aditivos
Aditivos são substâncias sem caráter nutricional, que são adicionados
intencionalmente aos alimentos tanto para melhorar suas características sensoriais,
quanto para aumentar sua vida útil. Neste sentido, para controlar os microrganismos,
os aditivos mais utilizados são os conservantes, que atuam no metabolismo
oxidativo das células. O uso de aditivos deve obedecer a legislação correspondente
em relação às substâncias permitidas e às quantidades. Existem diversas
substâncias que possuem ação antimicrobiana, mas que não são consideradas
aditivos, como o vinagre e o sal, por exemplo.
Exemplos de aditivos conservantes utilizados na indústria de alimentos:
- Compostos sulfatados. Podem ser utilizados com o intuito de inibir o
crescimento de bactérias no vinho e em frutos secos, por exemplo. O ácido
sórbico pode ser utilizado para a conservação de queijo, compotas, entre
outros.
- Nitratos e nitritos. São bastante utilizados em produtos cárneos como as
salsichas. Um exemplo da sua ação é no controle de bactérias causadoras
do botulismo. O ácido benzóico e os seus sais de cálcio, sódio e potássio são
utilizados como antifúngicos e antibacterianos em diversos alimentos, como
compotas, molhos e condimentos.
- Sorbato de potássio. Tem ação fungicida e bactericida, pode ser encontrado
como conservante em bebidas, queijos, margarinas, maioneses, entre outros.
- Ácido benzóico e seus sais (Na e K). São muito utilizados, uma vez que
apresentam baixo custo. Apresentam efeito bactericida e fungicida, porém,
são efetivos em meio levemente ácido. São comumente utilizados
combinados a outros conservantes. Apresentam sabor forte e por isso seu
uso é restringido, são utilizados principalmente nas bebidas carbonatadas.
- Parabenos. É utilizado para conservação de alimentos desde 1932, porém,
devido ao forte sabor, hoje é mais utilizado em cosméticos e produtos
farmacêuticos. Apresentam maior efeito contra fungos e leveduras, e menor
efeito contra bactérias. Entre as bactérias, controla melhor as gram-positivas.
- Ácido láctico. São bacteriostáticos, ou seja, impedem a multiplicação das
bactérias, agindo diretamente sobre o seu metabolismo.
- Nisina (E234). É um antibiótico conservante natural, obtido de Streptococcus
lactis. Atua sobre bactérias gram-positivas, porém, perde sua atividade em
baixas temperaturas e pH.
1.7 Irradiação
É uma técnica utilizada pelas indústrias de alimentos, onde os produtos são
expostos de maneira controlada e por um tempo adequado à radiação ionizante.
Para a irradiação de alimentos, são aplicados principalmente raios ultravioleta (UV)
e gama. Essas radiações diferem em seu grau de penetrabilidade. A radiação
ultravioleta possui efeito bactericida, porém, seu uso é limitado, uma vez que
apresenta baixo poder de penetração, e assim, é utilizada principalmente na
superfície de alimentos, para a esterilização de embalagens e desinfecção de
bancadas e superfícies. Já os raios gama tem alto poder de penetração, e podem
ser empregados nos alimentos de forma individualizada, embalados ou a granel.
Suas vantagens são, principalmente, a inibição do crescimento de bactérias
patogênicas, o retardamento do brotamento de tubérculos e do amadurecimento de
frutos, inibição dos parasitas em carnes e também a diminuição da infestação por
pragas.
REFLITA
Uma única medida de controle deve ser utilizada em cada tipo de alimento?
Para a obtenção de alimentos mais estáveis, mais seguros e com maior vida de
prateleira, mais de um método de controle deve ser utilizado concomitantemente.
INDICAÇÃO DE LEITURA
Para maiores informações sobre a conservação de alimentos acessar:
CARELLE, A. C.; CANDIDO, C. C. Tecnologia dos Alimentos - Principais Etapas
da Cadeia Produtiva. Editora Saraiva, 2015. Disponível em:
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788536521466/.
2. EMBALAGENS DE ALIMENTOS
Embalagem é o recipiente ou envoltório do produto alimentício, que o
armazena temporariamente, o protegendo e aumentando sua vida de prateleira,
além de facilitar sua identificação, distribuição e consumo. Desta forma, as funções
das embalagens são principalmente:
- Proteger o alimento contra contaminações e contra perdas;
- Facilitar o transporte e a distribuição;
- Identificar o conteúdo em qualidade e quantidade;
- Identificar o fabricante;
- Atrair o comprador;
- Instruir o consumidor sobre o uso do produto.
Uma boa embalagem possui algumas características importantes, dentre elas,
não deve ser tóxica, deve fornecer proteção sanitária e contra a passagem de
umidade, ar e luz, deve ser resistente a impactos, deve apresentar boa aparência,
deve ser fácil de abrir, deve ser reciclável ou de fácil eliminação no ambiente, e
deve apresentar baixo preço.
As embalagens podem ser classificadas de acordo com sua resistência em
rígidas, semirrígidas e flexíveis. As rígidas são duras e protegem os alimentos
contra impactos, por exemplo o metal, vidro, papelão e madeira. As semirrígidas
apresentam menor proteção ao alimento, mas como tem menor custo, são
amplamente utilizadas, como garrafas e recipientesplásticos. As flexíveis são de
baixo custo e são práticas, facilitando o envase e o transporte (quadro 1).
Quadro 1 – Embalagens rígidas, semirrígidas e flexíveis. Fonte: Jorge (2013).
As embalagens podem ser de vidro, papel, papelão, plástico e metal, e não
devem interagir com o alimento, pois isso poderia causar, por exemplo, mudanças
no sabor ou migração de compostos que podem ser tóxicos da embalagem para o
alimento.
2.1 Embalagens de Vidro
O vidro é composto principalmente por sílica combinada com soda e calcário,
como embalagem o vidro apresenta diversas vantagens, sendo a principal delas ser
inerte, assim, não interage com o alimento. É impermeável a gases e vapores,
asséptico, prático e totalmente reciclável. Como desvantagens, é frágil e pesado, o
que dificulta o armazenamento e transporte, é caro e sua transparência permite a
entrada de luz no alimento, o que pode acarretar alterações em determinados
produtos, como oxidação de lipídios, destruição da riboflavina e de pigmentos
naturais.
2.2 Embalagens de Metal
São embalagens muito utilizadas pois toleram tanto altas quanto baixas
temperaturas, além de serem resistentes. São uma ótima barreira contra a
passagem de umidade, luz, gases e microrganismos, porém, são de custo alto. Os
principais materiais metálicos utilizados para embalagens de alimentos são o
alumínio e o aço. O aço é geralmente utilizado para fabricação de latas, compostas
por folhas de flandre, que são de aço revestidas de estanho para evitar a corrosão
(figura 2).
Figura 2 – Exemplo de folhas de flandre para confecção de latas. Fonte: Aço.com (2021).
Essas latas são compostas por corpo, fundo e tampa, e armazenam
alimentos que já foram esterilizados ou que ainda serão, dentro da própria lata. Um
exemplo do uso deste tipo de embalagem é para latas de milho, extrato de tomate,
entre outros.
O alumínio também é utilizado para fabricação de latas, porém, é também
utilizado para muitos outros artigos como copos, tampas, bandejas, entre outros. É
um material menos suscetível à corrosão, leve, flexível, reciclável, sem sabor ou
aroma, e permite impressão na própria embalagem, como as características latas de
cerveja e refrigerante.
2.3 Embalagens de Papel e Papelão
A celulose é a matéria-prima para a produção de papel e papelão. A maneira
como as fibras são dispostas, sua natureza e tamanho definem a resistência e a
qualidade do papel.
Quando o papel é utilizado em embalagens que estão em contato direto com
o alimento, geralmente, são associados a outros materiais como plástico e alumínio,
que minimizam a porosidade e a propriedade higroscópica do papel tornando-o mais
eficiente como barreira física para proteção dos alimentos, porém, isso diminui sua
biodegradabilidade e seu potencial para reciclagem.
Existem muitos tipos de papéis que podem ser utilizados para produção de
embalagens, sendo os principais:
- Papel craft. Pode ser utilizado em embalagens de carne, manteiga, queijo,
entre outras.
- Papel sulfite. Geralmente utilizado para produção de etiquetas.
- Papel manteiga. Utilizado principalmente em produtos de panificação e
alimentos gordurosos.
- Papel vegetal. Geralmente utilizado para envolver carnes, como
hambúrgueres, por exemplo
- Papel de seda. Mais utilizado para pães e frutas.
SAIBA MAIS
A embalagem cartonada asséptica (longa vida) é largamente utilizada na
indústria de alimentos e é composta por multicamadas (papel-cartão, polietileno e
alumínio) para proteção da integridade do produto em relação à interferências
externas após esterilizado e envasado assepticamente, assim, evita-se a
contaminação por microrganismos, e a interferência causada pela luz e pelo
oxigênio sobre o alimento. Estes produtos podem ser armazenados à temperatura
ambiente sem a utilização de conservantes por um longo período. São utilizadas
para para alimentos líquidos ou pastosos.
Figura 3 – Composição de embalagem longa vida. Fonte: O autor.
2.4 Embalagens de Plástico
Os plásticos são constituídos de materiais sintéticos ou de materiais
derivados de substâncias naturais, majoritariamente derivadas do petróleo. São
materiais baratos, possuem maleabilidade e podem ser moldados de diversas
maneiras, facilitando o transporte, distribuição e armazenamento.
O plástico permite tanto a passagem de luz, quanto de gases e vapores que
podem alterar o alimento em seu interior. Existe uma classificação internacional
para os plásticos utilizados na produção de embalagens. Esta classificação pode ser
vista na figura 3.
Figura 4 – Símbolos de classificação e identificação dos materiais plásticos. Fonte: ABNT NBR
13230.
1 - PET - Polietileno tereftalato. É um poliéster conhecido mundialmente por seu uso
na produção de embalagens de bebidas carbonatadas, principalmente refrigerantes.
É um material amorfo, transparente e resistente à tração.
2 - HDPE - Polietileno de alta densidade. Utilizado para produção de garrafas de
leite e iogurte, apresenta baixo custo e fácil processamento. É resistente, apresenta
maior dureza e boa resistência química.
3 - PVC - Policloreto de vinila. É um polímero amorfo, utilizado principalmente na
fabricação de filmes aderentes e esticáveis, para embalagem de carnes frescas,
frutas e hortaliças. Apresenta alguma permeabilidade a gases e também pode ser
utilizado para produção de bandejas rígidas para chocolates, biscoitos, entre outros.
4 - LDPE - Polietileno de baixa densidade. Material de baixo custo, fácil
processamento, flexível, pode ser esticado e possui transparência. Pode ser
utilizado para a fabricação de filmes e adesivos.
5 - PP - Polipropileno. É mais rígido e resistente que o polietileno. Possui
temperatura de fusão de 160 °C, permitindo que produtos sejam envasados quentes.
Também possui resistência a baixas temperaturas.
6 - PS - Poliestireno. É um material amorfo utilizado principalmente para fabricação
de copos e pratos descartáveis. Não oferece resistência a impactos.
7 - Outros. Diversos materiais fabricados com policarbonato, ABS (resina
termoplástica), poliamida, acrílicos ou uma combinação de diferentes materiais.
2.5 Embalagens Ativas
São embalagens projetadas para influenciar no produto embalado, ou seja,
interagir positivamente com ele, a fim de proteger, prolongar a vida de prateleira,
preservar a aparência, o aroma, a consistência, a textura, a qualidade e a
segurança do produto alimentício. Podem ser confeccionadas de forma a
apresentarem sistemas absorvedores ou emissores. Os sistemas absorvedores tem
o propósito de remoção dos compostos indesejáveis do espaço livre dentro da
embalagem, como oxigênio, etileno, água, entre outros, que possam acelerar a
degradação do alimento. Já os sistemas emissores têm incorporados a estrutura da
embalagem substâncias que serão liberadas gradativamente como dióxido de
carbono, antioxidantes, conservantes, entre outros.
A figura 5 apresenta um exemplo desta tecnologia, na qual um sachê
absorvedor de etileno foi colocado junto a embalagem a fim de prolongar a vida útil
da banana, uma vez que, o etileno liberado pela própria fruta, acelera seu
amadurecimento.
Figura 5 – Efeito de um sistema que absorve etileno na vida pós colheita de banana. (a)Fruta
embalada contendo um sachê absorvedor de etileno e (b) sem o uso do sachê no interior da
embalagem. Fonte: Braga e Silva (2017).
Na figura 6, é possível observar um outro exemplo desta tecnologia, a
utilização de um filme antimicrobiano. Os filmes antimicrobianos são produzidos
para serem aplicados sobre os alimentos para reduzir, inibir ou retardar o
crescimento de microrganismos.
Figura 6 – Sistema emissor antimicrobiano. (a) Fatia de pão embalado com filme antimicrobiano, (b)
após 15 dias de estocagem com o filme antimicrobiano e (c) com filme convencional. Fonte: Braga e
Silva (2017).
2.6 Embalagens Inteligentes
São modernos sistemas de acondicionamento que permitem um melhor
monitoramento do alimento, utilizando sensores e indicadores fundamentados