Métodos de Esterilização de Alimentos

Prévia do material em texto

Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Esterilização 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
 Operação unitária na qual o alimento é aquecido a uma 
temperatura alta o suficiente por um tempo adequadamente longo 
para destruir a atividade microbiana e enzimática. 
Esterilização pelo calor 
Os alimentos esterilizados podem alcançar uma vida de 
prateleira > 6 meses em Tamb. 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
 O calor é considerado o agente físico mais prático e eficiente 
para esterilização. 
 Pode ser usado seco ou úmido e sua eficácia depende do 
tempo e da temperatura a que o produto fica exposto durante o 
processo. 
Esterilização pelo calor 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
 A morte dos m.o neste caso decorre da oxidação e 
desidratação das células. 
 
 Recomenda-se o calor seco para esterilizar vidros, metais, 
óleos e substâncias em pó, ou seja, produtos resistentes à variação 
de temperatura ou que podem se oxidar com o vapor. 
 
 Para o caso de instrumentos de corte, não danifica a função 
cortante e não provoca ferrugem. 
Esterilização pelo calor seco 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
 Não é uma opção para esterilizar líquidos, nem materiais 
termosensíveis, como os que contêm componentes têxteis, plásticos 
ou de borracha. 
 
 Ele atua mais lentamente que o calor úmido, o que exige 
temperaturas mais elevadas ou maior tempo de exposição. 
Esterilização pelo calor seco 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
 Atua desnaturando e coagulando as proteínas das células 
microbianas, mas com a vantagem de que a água presente neste caso 
contribui para a destruição das membranas e enzimas e induz à 
eliminação das ligações de hidrogênio, tornando assim o método 
mais eficaz e reduzindo o tempo de exposição dos materiais. 
 
 Limitação o fato de não servir para esterilizar pós, líquidos e 
produtos que não resistem a temperaturas elevadas. 
Esterilização pelo calor úmido 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
 Autoclavação - material fica exposto ao vapor d’água sob 
pressão (121 °C por 15’); 
 
 Tindalização - material é submetido a 3 sessões de exposição 
a vapor d’água a 100 °C, durante um intervalo de 20 a 45 minutos, 45 
minutos e, por fim, por mais um período de 20 a 45 minutos, com um 
repouso de 24h entre cada uma dessas sessões. É normalmente 
usada para soluções açucaradas ou com gelatina. 
Esterilização pelo calor úmido 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
 No caso de líquidos e gases sensíveis a temperaturas ou que 
tenham restrição ao uso de processos químicos, pode ser necessário 
lançar mão da filtração estéril, que consiste na remoção mecânica de 
m.o. 
 Neste processo, a solução ou o gás atravessam um filtro com 
membranas de diâmetros bastante diminutos. 
Filtração estéril 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
 A radiação ionizante é uma das alternativas para casos que 
requerem esterilização “a frio”, podendo ser empregada em sólidos e 
fluidos. 
 
 Duas fontes podem ser utilizadas no processo de radiação 
ionizante: raios gama de fontes seladas de Cobalto-60 ou feixe de 
elétrons de aceleradores industriais de média e alta energia. 
 
 Materiais compatíveis com a radiação: termoplásticos, 
borrachas, têxteis, metais, pigmentos, vidros, pedras preciosas, 
papéis, adesivos e tintas. 
Irradiação 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Óxido de etileno 
Penetra em papel, vidro e alguns filmes plásticos. 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
O tempo necessário para esterilizar um alimento é influenciado 
 
 Pela resistência ao calor dos m.o. ou enzimas que podem estar 
presentes no alimento; 
 Pelas condições do aquecimento; 
 Pelo pH do alimento; 
 Pelo tamanho do recipiente; 
 Pelo estado físico do alimento. 
Esterilização no recipiente pelo calor 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Esterilização no recipiente pelo calor 
Para determinar o tempo de processo de um alimento é necessário 
possuir informações sobre a resistência dos mo, sobretudo dos 
esporos termicamente resistentes, das enzimas que podem estar 
presentes, além da taxa de penetração do calor no alimento. 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Quando o alimento é aquecido a uma T alta o suficiente para 
destruir m.o. contaminantes, a mesma % morre em um 
determinado intervalo de tempo, independentemente do no 
presente no início. 
Resistência térmica dos m.o. ou enzimas 
Isso é conhecido como ordem 
logarítmica de morte e é descrito pela 
curva da taxa de letalidade. 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Resistência térmica dos m.o. ou enzimas 
O tempo necessário para 
destruir 90% dos m.o. (reduzir 
seu n0 por um fator de 10) é 
referido como tempo de 
redução decimal ou valor D. 
Valores D variam para ≠ sp 
microbianas. 
Um maior valor de D indica 
maior resistência ao calor. 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Existem 2 implicações importantes que surgem com o tempo de 
redução decimal: 
 
1) Quanto > for o n0 de m.o. presentes na matéria-prima, mais 
tempo leva-se para reduzi-los ao nível especificado; 
 
1) Como a destruição microbiana ocorre logaritmicamente é 
possível destruir todas as células somente após um aquecimento 
por tempo infinito. Assim, o processamento objetiva reduzir o n0 
de m.o. sobreviventes por uma quantidade predeterminada. 
Resistência térmica dos m.o. ou enzimas 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
 A destruição dos m.o. depende da T; as células morrem mais 
rapidamente em T elevadas. Confrontando valores de D sob 
diferentes temperaturas, pode-se construir uma curva de tempo de 
destruição térmica (TDT). 
 
 
Resistência térmica dos m.o. ou enzimas 
A inclinação da curva 
de TDT é denominada 
valor Z e definida pelo 
n0 de 0C necessários 
para alterar 10 vezes o 
tempo de redução 
decimal. 
O valor D é utilizado para caracterizar a resistência 
térmica de um m.o. 
O valor Z sua dependência da temperatura. 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Resistência térmica dos m.o. ou enzimas 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
 Fatores que determinam a resistência térmica dos m.o.: 
 Tipo de m.o.; 
 Condições de incubação (T, idade da cultura, meio de cultura); 
 Condições durante o processamento térmico (pH, Aw, composição, 
condições do meio de crescimento e incubação). 
Resistência térmica dos m.o. ou enzimas 
A maioria das enzimas possui valores de D e Z dentro de uma 
faixa similar à dos m.o., sendo inativadas durante o 
processamento térmico normal. Algumas enzimas são muito 
resistentes ao calor. 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Resistência térmica dos m.o. ou enzimas 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
 A maioria dos esporos resistentes ao calor possui um valor de 
Z ao redor de 10 0C. Esse aumento de temperatura irá reduzir 10 
vezes o tempo de processamento necessário para atingir a mesma 
letalidade. 
Resistência térmica dos m.o. ou enzimas 
A probabilidade de sobrevivência de um único m.o. pode ser 
prevista por meio da utilização de detalhes de sua resistência 
térmica e da temperatura e tempo de aquecimento. 
Esterilização comercial 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
 Um processo que reduz o número de células em 12 reduções 
decimais (um processo 12D), aplicado a uma matéria-prima que 
contém 1.000 esporos por vasilhame, reduziria a contagem 
microbiana para 10-9 por vasilhame, ou seja, equivaleria à 
probabilidade de um esporo microbiano sobreviver em cada bilhão 
de vasilhames processados. 
Esterilização Comercial 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
 O calor é transmitido do vapor d’água ou água pressurizada 
através do recipiente para o alimento. Geralmente, o coeficiente de 
transferência térmica superficial é muito alto e não é um fator 
limitante na transferênciade calor. 
Taxa de penetração do calor 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Influências na taxa de penetração do calor 
 Tipo de produto; 
 Tamanho do recipiente; 
 Agitação do recipiente; 
 Temperatura do autoclave; 
 Forma do recipiente; 
 Tipo do recipiente. 
 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Influências na taxa de penetração do calor 
 Tipo de produto; 
 Tamanho do recipiente; 
 Agitação do recipiente; 
 Temperatura do autoclave; 
 Forma do recipiente; 
 Tipo do recipiente. 
 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Influências na taxa de penetração do calor 
O tempo de destruição térmica (TDT) ou valor F é utilizado como 
base de comparação entre processos de esterilização térmica. 
 
É o tempo necessário para atingir uma certa redução na população 
microbiana sob uma dada temperatura, representando, assim, a 
combinação total de tempo-temperatura recebida pelo alimento. 
 
Ela é citada com sulfixos que indicam a temperatura da autoclave e o 
valor Z do m.o.-alvo. 
 
Por ex., um processo sob uma temperatura de 115 0C baseado em 
um m.o. com um valor de Z de 10 0C seria expresso como F10 115. 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Influências na taxa de penetração do calor 
O valor F também pode ser considerado como o tempo necessário 
para reduzir a população microbiana por um múltiplo do valor de D. 
 
Ele é encontrado utilizando: 
 
F = D (log n1 – log n2) 
 
n1 = número inicial de m.o. 
n2 = número final de m.o. 
 
Um valor de referência de F(F0) é utilizado para descrever processos 
que operam em 121 oC baseados em um m.o. com um valor de Z de 
10 0C. 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Cálculo do tempo de processamento 
Quadro 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Cálculo do tempo de processamento 
Ex) Um alimento de baixa acidez é aquecido a 115 oC utilizando um 
processo baseado em F10121 = 7 min. Dos dados de penetração do 
calor foram obtidas as seguintes condições: temperatura inicial do 
produto = 78 oC; constante da taxa de aquecimento = 20 min; fator de 
retardo de resfriamento = 1,8; temperatura pseudo-inicial do produto 
= 41 0C e fc = 20 min. A autoclave levou 11 min para atingir a 
temperatura de processamento. Determine o tempo de 
processamento. 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Resistência térmica dos m.o. ou enzimas 
Professora: Dra. Gisele Bazanella 
Resistência térmica dos m.o. ou enzimas 
 Docente: Dra. Gisele Bazanella