Prévia do material em texto
Profa. Dra. Aline Silva Farmacêutica - UNINASSAU Especialista em Farmacologia e Interações Medicamentosas - UNINTER Mestre em Ciências Farmacêuticas - UFPE Doutora em Inovação Terapêutica-UFPE 2026 OPERAÇÕES UNITÁRIAS ESTERILIZAÇÃO, PASTEURIZAÇÃO, REFRIGERAÇÃO, CONGELAMENTO ESTERILIZAÇÃO Processo que elimina ou destrói todas as formas de vida microbiana, incluindo bactérias, fungos, vírus e esporos de um objeto ou habitat, por meio de processos físicos ou químicos. Inativação total. AGENTES FÍSICOS: ALTAS TEMPERATURAS, RADIAÇÕES E FILTRAÇÃO AGENTES QUÍMICOS Altas temperaturas PRINCÍPIO CALOR ÚMIDO: Desnaturação das proteínas vitais, por romper as pontes de hidrogênio que mantém a sua estrutura tridimensional. Ex: Autoclave PRINCÍPIO CALOR SECO: Oxidação dos constituintes orgânicos da célula (queima "lenta" as células). Ex: Estufa Desnaturação de proteínas: Temperaturas e tempos de exposição menores. Oxidação celular: Temperatura e tempos de exposição maiores. ESTERILIZAÇÃO: TEMPERATURA ESTERILIZAÇÃO: AUTOCLAVE Entrada de vapor Remoção do ar Aumento de pressão Condensação do vapor Destruição microbiana Exaustão e secagem Autoclavar 121ºC por 15 min ESTERILIZAÇÃO: ESTUFA Aquecimento do ar Circulação do ar quente Transferência de calor Ação sobre microrganismos 160°C → 2 horas 170°C → 1 hora 180°C → 30 minutos ESTERILIZAÇÃO Critério Autoclave Estufa Aplicação na indústria farmacêutica Soluções Vidrarias Meios de cultura Pós Instrumentos cirúrgicos Óleos Materiais contaminados Materiais metálicos Aplicação na indústria alimentícia Conservas e enlatados Esterilização de utensílios Esterilização de embalagens Equipamentos secos Processos térmicos industriais Superfícies sem umidade Limitações Pós/óleos Processo mais lento Sensível à umidade Menor penetração de calor Controle e exigência Rigoroso Também controlado, porém menos crítico PASTEURIZAÇÃO Tratamento térmico controlado aplicado a alimentos, geralmente abaixo de 100°C, com o objetivo de destruir microrganismos patogênicos e reduzir a microbiota deteriorante, sem causar alterações significativas nas características sensoriais e nutricionais do produto. Pasteurização Controle microbiológico parcial Esterilização Eliminação total Métodos de conservação de alimentos Cada alimento possui uma Temperatura / Tempo de processo próprio HISTÓRICO • A técnica hoje conhecida como pasteurização foi criada por um cientista francês chamado Louis Pasteur. • Nicolás Apeert, ao final do século XVIII, observou que alimentos aquecidos em recipientes fechados se conservavam por longos períodos de tempo se o recipiente não fosse aberto. Somente em meados do século XIX Pasteur esclareceu a causa da estabilidade dos alimentos apertizados. • Pasteur passou a tentar descobrir por que as cervejas e vinhos azedavam; descobriu que as bebidas se deterioravam a partir da ação de alguns micro-organismos. A solução, portanto, era a destruição desses micro- organismos por meio da aplicação de calor. OBJETIVOS Reduzir ou eliminar microrganismos alvo suscetível na temperatura/tempo utilizado; Evitar alterações de propriedades sensoriais e nutricionais; Aumentar o tempo de prateleira do alimento; Oferecer ao consumidor um produto seguro. Inativar microrganismos patogênicos e reduzir a carga microbiana saprófita. TIPOS LTH (low temperature holding) ou pasteurização lenta • Sistema de fluxo descontínuo • Pequenos volumes (ex. 100 L a 500 L). Tempos longos (aproximadamente 30 min). • Temperaturas baixas (62 °C a 68 °C). • Realizada em tanques de parede dupla onde circula o fluído de calefação ou refrigeração. • Desvantagem desse processo é a demora e o alto consumo de energia. • Ex: leite de cabra. Pasteurizador Lento Elétrico para Leite Tanque de pasteurização TIPOS HTST (high temperature short time) ou pasteurização rápida • Sistema de fluxo contínuo com trocadores de calor (tubulares ou de placas) • Grandes volumes • Tempos curtos (15 s a 20 s) • Temperaturas elevadas (72 °C a 85 °C). • Ex: leites de saquinho (precisa refrigerar). Pasteurizador tubular para alimentos líquidos e pastosos Pasteurizador de Placas 3 a 5 dias a 4ºC TIPOS UHT (Ultra High Temperature) ou Pasteurização muito rápida • O leite passa por uma temperatura de 130 °C a 150 °C, durante 3 a 5 segundos. • Vantagens desse tipo de pasteurização: elimina grande parte das bactérias contidas no leite, não necessita de resfriamento, tem menores custos de transporte e estocagem e maior tempo de vida (aproximadamente quatro meses). Até 4 meses a temperatura ambiente CONSERVAÇÃO PELO FRIO Possui o objetivo de retardar o crescimento e a atividade microbiana. • MECANISMO: Transferência de calor para manter a temperatura abaixo do ponto ótimo de crescimento e reprodução dos micro- organismos, atividade de enzimas e reações químicas. • Penicillium : -4 °C • Certas leveduras : -2 a -4 °C • Pseudomonas: -4 a -7 °C Temperaturas baixas alteram o metabolismo dos microrganismos, podem causar desnaturação e floculação de proteínas celulares causando efeito letal nos microrganismos. CONSERVAÇÃO PELO FRIO As operações unitárias que envolvem o frio não restituem a “qualidade” do produto perdida. Dessa forma, o emprego do frio deve ser feito o mais cedo possível e não deve ser interrompido. Desidratação rápida e intensa quando há acondicionamento inadequado. A redução da temperatura não pode causar alterações físico- químicas indesejáveis e que irão causar danos a qualidade e eficácia produto. CADEIA DE FRIO Conjunto de métodos utilizados para conservação dos medicamentos e alimentos, desde o local onde são produzidos até a administração do medicamento ao doente ou consumo do alimento pelo consumidor. CONTROLE DE TODO O CAMINHO PERCORRIDO! APLICAÇÕES NAS INDÚSTRIAS FARMACÊUTICAS ❑Manter a qualidade original da matéria-prima até processamento; ❑Conservação de medicamentos e produtos biológicos; ❑Estender a vida útil de alimentos e medicamentos; ❑Resfriar misturas e reagentes; ❑Liofilização; ❑Condensação de vapores. CLASSIFICAÇÃO Há dois tipos de operações unitárias utilizadas para realização da conservação pelo frio: REFRIGERAÇÃO CONGELAMENTO CLASSIFICAÇÃO REFRIGERAÇÃO • Temperaturas acima do ponto de congelamento. • Mudanças no calor sensível, não ocorre mudança de estado físico. • Conservação por menores períodos. CONGELAMENTO • Temperaturas abaixo do ponto de congelamento. • Mudanças no calor sensível e remoção do calor latente de fusão, há mudança de estado físico. • Conservação por longos períodos. 8 à -1°C -10 à -40°C REDUZ X EVITA REFRIGERAÇÃO Redução e manutenção da temperatura dos produtos acima de seu ponto de congelamento, sendo mais usuais as temperaturas compreendidas entre -1°C e 8°C. • Temperatura de refrigeração, • Umidade relativa, • Circulação de ar, • Composição da atmosfera do local, • Tratamentos adicionais (conservadores, embalagem). FATORES A CONSIDERAR: CONSEQUÊNCIAS DESEJÁVEIS DA REFRIGERAÇÃO ✓Retarda a deterioração por microrganismos ✓Reduz a deterioração por atividades metabólicas; ✓Diminui a velocidade das reações químicas e enzimáticas; ✓Permite controlar a perda de umidade. FORMAS DE REFRIGERAÇÃO Agentes naturais Gelo artificial Água Refrigerada Refrigeração mecânica Locais de sombra, noites frias, ambientes protegidos de raios solares, água com baixa temperatura, gelo dos lagos, rios e mares, ou qualquer outro cuidado visando à conservação do produto. Gelo britado Gelo em escamas Gelo seco É empregada na refrigeração e pré- refrigeração de determinados alimentos, principalmente de pescado. REFRIGERAÇÃO MECÂNICA Tem por finalidade produzir, transmitir e manter em uma substância ou espaço confinado (geladeira, câmara frigorífica, vitrine de exposição) temperatura menor doque a da atmosfera circulante. CONGELAMENTO O congelamento consiste em reduzir a temperatura do alimento com a consequente cristalização de uma parte da água e alguns dos solutos. Durante o processo de congelamento, a água da solução é transferida para os cristais de gelo. FORMAÇÃO DOS CRISTAIS • Só há redução da atividade de água no congelamento devido a formação de cristais. • Quanto menor a quantidade de água presente maior a temperatura de congelamento. Na refrigeração não ocorre formação de cristais de água! TIPOS DE CONGELAMENTO • O processo é demorado (3-12h) • A T°C vai diminuindo gradativamente • Pode causar reações indesejáveis LENTO Cristais maiores -> danos às células com perda de líquidos TIPOS DE CONGELAMENTO • Processo rápido. • O tempo de abaixamento é muito brusco. • Danos menores. RÁPIDO Formação de cristais menores no interior das células. MÉTODOS DE CONGELAMENTO POR CONTATO POR CORRENTE DE AR FRIO POR LÍQUIDOS RESFRIADOS POR IMERSÃO POR GASES LIQUEFEITOS CONGELAMENTO COM AR IMÓVEL • O ar é o meio de transferência de calor - transferência de calor por convecção. • Unidades comerciais operam na faixa de temperatura de –10° a – 30°C. • Por ser um processo lento, não se devem congelar grandes quantidades ao mesmo tempo. • Congeladores domésticos CONGELAMENTO COM PLACAS • O meio de transferência é o metal, sendo que este processo se dá por condução (mais eficiente que o ar imóvel) • Várias modificações podem ser feitas para reduzir o tempo de congelamento, como por ex : circulação de ar frio sobre o produto, utilização de prateleiras duplas, etc. CONGELAMENTO COM CIRCULAÇÃO FORÇADA DE AR • O produto é colocado em câmaras ou túneis de congelamento equipados com ventiladores que provocam a circulação de ar. • O ar é o meio de transferência de calor, mas devido à circulação forçada do ar, a transferência de calor é bem maior. CONGELAMENTO POR IMERSÃO EM LÍQUIDOS • A velocidade de congelamento é comparável ao congelamento com circulação forçada de ar. O produto é colocado em sacos plásticos, empilhado em pallets e imerso em líquido refrigerante. • Estes líquidos não podem ser tóxicos, deve ser relativamente barato, ter baixa viscosidade, baixo ponto de congelamento e alta condutividade térmica. • Os líquidos mais utilizados são: salmoura de NaCl; glicerol e glicóis (propilenoglicol) CONGELAMENTO CRIOGÊNICO • Três sistemas podem ser utilizados no caso de congelamento criogênico: imersão, aspersão ou circulação do agente criogênico sobre o produto. • Os agentes criogênicos mais comuns são: nitrogênio (líquido ou vapor); CO2 (líquido a alta pressão, vapor ou neve) e ocasionalmente óxido nitroso líquido. FIM Alguma dúvida??? alinesf.prof@gmail.com Slide 1 Slide 2: ESTERILIZAÇÃO Slide 3: ESTERILIZAÇÃO: TEMPERATURA Slide 4: ESTERILIZAÇÃO: AUTOCLAVE Slide 5: ESTERILIZAÇÃO: ESTUFA Slide 6: ESTERILIZAÇÃO Slide 7: PASTEURIZAÇÃO Slide 8: HISTÓRICO Slide 9: OBJETIVOS Slide 10: TIPOS Slide 11: TIPOS Slide 12: TIPOS Slide 13: CONSERVAÇÃO PELO FRIO Slide 14: CONSERVAÇÃO PELO FRIO Slide 15: CADEIA DE FRIO Slide 16: APLICAÇÕES NAS INDÚSTRIAS FARMACÊUTICAS Slide 17: CLASSIFICAÇÃO Slide 18: CLASSIFICAÇÃO Slide 19: REFRIGERAÇÃO Slide 20: CONSEQUÊNCIAS DESEJÁVEIS DA REFRIGERAÇÃO Slide 21: FORMAS DE REFRIGERAÇÃO Slide 22: REFRIGERAÇÃO MECÂNICA Slide 23: CONGELAMENTO Slide 24: FORMAÇÃO DOS CRISTAIS Slide 25: TIPOS DE CONGELAMENTO Slide 26: TIPOS DE CONGELAMENTO Slide 27: MÉTODOS DE CONGELAMENTO Slide 28: CONGELAMENTO COM AR IMÓVEL Slide 29: CONGELAMENTO COM PLACAS Slide 30: CONGELAMENTO COM CIRCULAÇÃO FORÇADA DE AR Slide 31: CONGELAMENTO POR IMERSÃO EM LÍQUIDOS Slide 32: CONGELAMENTO CRIOGÊNICO Slide 33