Tratamento termico
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Tratamento termico


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Tratamento térmico: tipos e funcionamento de trocadores de calor
Emiliane Andrade Araújo
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Fatores que afetam a resistência dos microrganismos ao calor
Água
Gordura
Sais: depende do tipo de sal e da concentração
Carboidratos: decréscimo na atividade de água
pH: maior resistência próximo do pH ótimo
Proteínas: aumenta a resistência
Característica do microrganismo
Presença de Inibidores
Relação tempo/temperatura
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Fatores que afetam a termorresistência dos microrganismos
Efeito do meio sobre o ponto de destruição térmica de E. coli
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Destruição Térmica dos Microrganismos
Tempo de morte térmica: tempo necessário para matar um certo número de microrganismo a uma temperatura específica;
Valor D ou tempo de redução decimal: taxa de morte de um microrganismo. Maior valor D significa maior resistência ao calor
Valor z: graus Fahrenheit necessários para a curva de destruição térmica atravessar um ciclo log.
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Destruição Térmica dos Microrganismos
Na prática, utiliza-se uma combinação de tempo-temperatura definida pra processar todas as bateladas de um certo produto, e procedimentos adequados de preparação são utilizados para garantir que a matéria-prima tenha uma qualidade microbiológica satisfatória e uniforme.
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Pasteurização
Efeito sobre os constituintes do leite
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Tratamento Térmico
Termização
Combinação de tempo e temperatura que não inativa a fosfatase alcalina;
Pré-aquecimento do leite: temperatura: 63-65/ 15 segundos
Após o tratamento o leite deve ser resfriado a 4 ºC.
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Tratamento Térmico
Pasteurização
Finalidade de destruir totalmente a microbiota patogênica e reduzir a deterioradora, sem alteração sensível da constituição física e do equilíbrio do alimento, sem prejuízo dos seus elementos bioquímicos, assim como de suas propriedades sensoriais normais.
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Pasteurização
Efeitos da pasteurização:
Pequenas mudanças nas características nutricionais e sensoriais da maioria dos alimentos;
Pequenas perdas de compostos voláteis aromáticos;
Perda de vitaminas.
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Tratamento Térmico
Pasteurização lenta (LTLT)
Realizada em tanques com camisa de vapor;
Vantagens: cor e sabor inalterados
Desvantagem: processo descontínuo,alto gasto de energia na forma de calor e frio
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Pasteurização Lenta
1. Camisa de aquecimento
2. Tampa móvel
3. Agitador rotativo
4. Suporte do agitador
5. Termômetro
6. Injeção de vapor
7. Purga
8. Saída de leite pasteurizado
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Pasteurização Rápida (HTST)
Utiliza pasteurizadores de placas.
Vantagem: processo contínuo, controle eficaz, maior rapidez, economia de mão-de-obra, menor espaço para instalação, maior recuperação do calor, menos perdas por evaporação, maior eliminação de termófilos. 
Desvantagem: alto custo de aquisição.
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PASTEURIZAÇÃO
TIPOS DE PASTEURIZAÇÃO POR TEMPO E TEMPERATURA
Pasteurização lenta temperatura baixa
Pasteurização rápida e temperatura alta
Processo LTLT (low temperature long time) \u2013 baixa temperatura e longo tempo
Processo HTST (high temperature short time) \u2013 alta temperatura e tempo rápido
 63 oC durante 30 minutos
 72 oC durante 15 segundos
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ESTERILIZAÇÃO
 Com a esterilização pretende-se destruir os microorganismos mais termoressistentes para conseguir a esterilidade comercial.
 A temperatura de esterilização é aquela suficiente para conseguir a morte térmica dos microorganismos; por convenção, essa temperatura é determinada ao destruir o Clostridium botulinum, em sua forma vegetativa e esporulada.
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APERTIZAÇÃO
 Corresponde ao aquecimento do produto já elaborado (esterilização comercial), envasados em latas, vidros, plásticos autoclaváveis e relativamente isentos de ar.
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Autoclavagem
Aquecimento por vapor saturado;
Aquecimento por água quente;
Processo asséptico: temperatura ultra-alta
Efeito nos alimentos
Cor
Sabor e aroma
Textura ou viscosidade
Valor nutricional
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APERTIZAÇÃO
Condições que podem interferir no processamento da apertização
 Espécie, forma e número de microorganismos
 pH do produto
 Penetração de calor
 Temperatura inicial
 Tempo de aquecimento e temperatura necessária
 Processo de aquecimento e movimentação giratória
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APERTIZAÇÃO
ESPÉCIE, FORMA E NÚMERO DE MICROORGANISMOS
 A resistência do microorganismo ao calor é maior ou menor segundo sua espécie e forma vegetativa ou esporulada; também as exigências térmicas variam de acordo com o número da população microrgânica.
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APERTIZAÇÃO
pH DO PRODUTO
 Produtos ácidos com pH abaixo de 4,5 (frutas, tomate etc): os microorganismos são esterilizados em temperatura de cocção.
 Alimentos pouco ácidos (leite, feijão, milho etc): destruição microrgânica ocorre somente com temperatura elevada e sob pressão.
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APERTIZAÇÃO
PENETRAÇÃO DO CALOR
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ESTERILIZAÇÃO DE ENVASES
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Taxa de penetração de calor
Tipo de produto
Tamanho do recipiente
Tipo de recipiente
Agitação do recipiente
Temperatura da autoclave
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ESTERILIZAÇÃO DE ALIMENTOS SEM ACONDICIONAR
 É utilizado para alimentos líquidos e semi-líquidos (leite, sopas, nata, purês, etc). Consiste no aquecimento muito rápido (quase instantâneo) até temperaturas muito altas (135 oC a 150 oC) que se mantêm durante um tempo muito curto (2 a 5 segundos).
U.H.T. (ultra high temperature)
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Esterilização
Processo UHT (Ultra High Temperature)
Obtenção de um produto bacteriologicamente estéril e que mantenha as características nutritivas e sensoriais de produto fresco.
Leite UHT é o leite homogeneizado que foi submetido, durante 2 a 4 segundos, a uma temperatura 130ºC, mediante um processo térmico de fluxo contínuo, imediatamente resfriado a uma temperatura inferior a 32ºC e envasado sob condições assépticas em embalagens estéreis e hermeticamente fechadas.
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Esterilização por aquecimento direto
Mistura-se o vapor a elevada pressão com o alimento ou o alimento é pulverizado no vapor. Ambas operações ocasionam adição de água no produto ( mas em etapa posterior regula-se a taxa total de sólidos, eliminando-se a água por evaporação)
Pré-aquecimento do alimento (75ºC) injeção de vapor (140º C) câmara sob vácuo (75ºC).
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Esterilização por aquecimento indireto
 Troca de calor por meio de placas ou tubulares;
 Em alguns equipamentos existe um desgaseificador (para retirada de oxigênio dissolvido e maus cheiros, obtendo-se melhor proteção de vitaminas e compostos oxidáveis).
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Perdas (%) de algumas vitaminas e da disponibilidade de Lisina causadas por diferentes tratamentos térmicos do leite
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Transferência de energia na forma de calor
Teorias de transferência de energia
Condução
Convecção
Radiação
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Transferência de energia na forma de calor
Aquecimento direto
O meio de aquecimento é misturado ao produto
Eficiente
Rápido
Menores alterações no produto
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Transferência de energia na forma de calor
Aquecimento indireto
Método mais comum
Velocidade ~ 0 
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Transferência de energia na forma de calor
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Dimensionamento de um trocador de calor
Depende de alguns fatores
Taxa de fluxo do produto;
Propriedades físicas do líquido;
Temperatura;
Requerimentos de limpeza;
Coeficiente de transferência de calor.
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Dimensionamento de um trocador de calor
A: área de transferência de calor necessária
V: taxa de fluxo de produto;
\u3c1: densidade do produto
cp: calor específico do produto
\u2206t: variação de temperatura do produto
\u2206tm: diferença de temperatura média logarítmica
K: coeficiente de transferência de calor total
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Coeficiente de transferência de calor
Depende de alguns fatores:
Queda de pressão