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1 m d c@ p o s. u cb .b r Tecnologia de Alimentos Profa. Dra. Marileusa D. Chiarello Aula 3. Conservação de alimentos pelo frio • Conservação pelo calor • Eliminação de microrganismos • Inativação de enzimas • Conservação pelo frio • Controle da proliferação microbiana • Controle da velocidade de reações químicas e enzimáticas Emprego de baixas temperaturas • Temperaturas baixas retardam • Crescimento microbiano • Reações químicas • Reações enzimáticas • enzimas continuam atuando no armazenamento a frio, porém lentamente • Atividade metabólica de tecidos • Alterações organolépticas • Perdas do valor nutritivo Emprego de baixas temperaturas •Dois tipos • Refrigeração • Temperatura superior a 0ºC • Conservação por dias ou semanas • Carnes e leite • Frutas frescas • Sucos de frutas • Congelação • Temperaturas inferiores a 0ºC (-10/-40ºC) • Conservação por meses ou anos • Carnes • Polpas de frutas, hortaliças Efeitos de baixas temperatura em alimentos m d c@ p o s. u cb .b r Interrupção das funções vitais • Colheita de vegetais • Abate de animais Início das alterações físico-químicas Biológicas Retardamento a baixas temperaturas Agentes deteriorantes • microorganismos • enzimas • reações químicas • reações biológicas FRIO: Processo de conservação em que o produto processado mais se aproxima do produto in natura 2 Efeitos de baixas temperatura em alimentos m d c@ p o s. u cb .b r • Temperatura regula atividade enzimática ≈ 0°C atividade mínima > 45°C desnaturação Classificação dos MO’s com base na temperatura ótima de crescimento Efeitos de baixas temperatura em alimentos m d c@ p o s. u cb .b r • Lei de Vant Hoff (Q10) • Q10 = a cada 10°C na variação da temperatura a velocidade das reações metabólicas varia em duas a três vezes, dentro da faixa fisiológica de temperatura Efeitos de baixas temperatura em alimentos • Em vegetais • Reduz a produção de etileno – hormônio da maturação • Temperatura ótima para produção de etileno • 25-30°C Condições para preservação pelo frio - carnes • Carne deve ser de boa qualidade e sadia • A aplicação do frio deve ser feita rapidamente • A cadeia do frio deve ser mantida até o consumo A cada 10C de abaixamento de temperatura • Diminuição de um Q10 • velocidade das reações pela ½ • crescimento de microrganismos Condições para preservação pelo frio - vegetais • Vegetal deve ser de boa qualidade e sadio • A aplicação do frio deve ser feita rapidamente • A cadeia do frio deve ser mantida até o consumo • Temperatura Mínima de Segurança (TMS) • Temperatura abaixo da qual há danos pelo frio • Dependendo do tempo de exposição do produto • Dano de frio = injúria pelo frio = “chilling injury” m d c@ p o s. u cb .b r 3 Condições para preservação pelo frio - vegetais m d c@ p o s. u cb .b r Jacomino, 2008 Condições para preservação pelo frio - vegetais Sintomas de injúria pelo frio em frutas e hortaliças m d c@ p o s. u cb .b r Refrigeração • É o método de preservação menos agressivo • Poucos efeitos adversos • Sabor • Textura • Valor nutritivo • Cor • Preserva por tempo curto • Utilização • Em residências • Na comercialização • Nas indústrias para conservar a matéria-prima Refrigeração • Temperatura superior à de congelamento • Usada como meio de conservação básica • Carnes • Pescados frescos • Vegetais frescos • Temporária: leite cru • Complementar à pasteurização • Não ocorre eliminação total dos microorganismos • Mesófilos e termófilos: multiplicação inibida • Psicrotróficos: multiplicação diminuída Refrigeração de carnes Refrigeração de carnes • Carne fresca • Resfriamento após abate • Transporte • Manipulação • Exposição • Armazenamento doméstico • Produtos cárneos • Conservação da matéria- prima • Elaboração • Transporte • Exposição • Armazenamento doméstico m d c@ p o s. u cb .b r 4 Refrigeração de carnes •Duas fases •Resfriamento •Armazenamento refrigerado m d c@ p o s. u cb .b r Refrigeração de carnes 1. Resfriamento •Rapidamente após abate /captura • Temperatura interna 5°C ou menos •Câmaras frias especiais ou em túneis • Pode ser iniciado na câmara de resfriamento e completado na câmara de armazenamento m d c@ p o s. u cb .b r Refrigeração de carnes 1. Resfriamento da carcaça • Após abate: 30° a 39°C • Método usual • Câmara à 4°C • Carcaças bovinas • 10°C em 24h • 0°-4° em 48h • Carcaças suínas • 10°C em 12h • 0°- 4° em 24h m d c@ p o s. u cb .b r Perda de peso: 2 a 2,5% Refrigeração de carnes •Método rápido •Câmara à -1°C, UR 85-90%, circulação de ar 4m/s •Carcaças bovinas • <18°C em 18-24 horas •Carcaças suínas • <18°C em 12-16 horas m d c@ p o s. u cb .b r Perda de peso: 1,8% Refrigeração de carnes • Método super-rápido ou shock • Ante-câmara à -8°C a -5°C, UR 90%, circulação de ar 2-4m/s por 2 horas • Câmara à 0°C, UR 90%, circulação de ar 0,1m/s • Carcaças bovinas • ≤4°C em 12-1h • Carcaças suínas • ≤18°C em 8-12h m d c@ p o s. u cb .b r Perda de peso: 1,3% Refrigeração de carnes • Método para aves • Imersão em água com gelo • pré-resfriamento • água entre 10 e 18ºC • hipoclorito 2 a 5 ppm • resfriamento • temperatura de 0ºC (zero grau) • ≤5°C em 4 horas • Método para pescados • Após captura: gelo potável • 0, 5°C a 2°C – tempo variável m d c@ p o s. u cb .b rPerda de peso: 1,3% 5 Refrigeração de carnes • Fatores que interferem no resfriamento •Método empregado •Velocidade de resfriamento • Peso da carcaça • Quantidade de gordura •Grau de contaminação da carne m d c@ p o s. u cb .b r Refrigeração de carnes •2. Armazenamento refrigerado •Massa de produto na temperatura desejada • Transporte para câmaras de armazenagem • condições apropriadas m d c@ p o s. u cb .b r Alterações da carne durante estocagem refrigerada • Perda de peso • Dessecação • Rancidez oxidativa • Suínos e aves mais susceptíveis • Maior teor AGI • Alterações microbianas • Carga microbiana inicial • Velocidade de resfriamento • Condições de armazenamento • Cadeia do frio m d c@ p o s. u cb .b r Alterações da carne durante estocagem refrigerada • Maturação • Desejável • Coloração • Escurecimento da superfície • Evaporação da água • Oxidação da mioglobina • CO2 • Adsorção de odores estranhos • Outros alimentos • Vazamento de amônia m d c@ p o s. u cb .b r Alterações da carne durante estocagem refrigerada • Encurtamento pelo frio • Baixa temperatura inativa bomba de cálcio • Concentração Ca++ no espaço miofribilar • + ATP residual: contração • Prevenção: estimulação elétrica pós-abate • Acelera esgotamento ATP m d c@ p o s. u cb .b r Refrigeração de frutas e hortaliças 6 Fatores que afetam a refrigeração • Tipo de câmara de estocagem • Freqüência da abertura de portas • Carga de calor do produto • Quantidade de produto carregado diariamente • Taxa de respiração do produto C6H12O6+ 6O2 6CO2 + 6H2O + calor • Tempo de armazenamento • Tipo de matéria-prima • Vegetais climatéricos X não-climatéricos Refrigeração de frutas e hortaliças • Retarda mas não evita alterações microbianas e enzimáticas • Deve ser feita imediatamente após colheita • Deve haver umidade suficiente paraimpedir dessecação Jacomino, 2008 Refrigeração de frutas e hortaliças • Pré-resfriamento • Remoção rápida do calor de campo do produto, antes do transporte, armazenamento ou processamento Jacomino, 2008 Refrigeração de frutas e hortaliças • Pré-resfriamento • Calor de campo • Diferença entre o calor devido à temperatura em que o vegetal chegou à câmara de refrigeração e a temperatura de armazenamento •Refrigeração • Calor de respiração • Calor produzido pela respiração do vegetal C6H12O6+ 6O2 6CO2 + 6H2O + calor 7 Refrigeração de frutas e hortaliças • Pré-resfriamento Sistemas de pré- resfriamento Produtos recomendados Água Alface, aipo, espinafre, alho-porró, cebolinha, alcachofra, milho verde, cenoura, aspargo, goiaba Ar forçado Repolho, alcachofra, tomate, pimentão, berinjela, pepino, abobrinha, melão, quiabo, cenoura, beterraba, batata, rabanete, alho, cebola, morango, cere ja Em câmara Maçã, pêra, pêssego, ameixa, morango, batata, tomate, Gelo Brócolis, espinafre, salsinha, couve, rabanete, cebolinha, cenoura Vácuo Alface, couve-flor, aipo, pepino Métodos de Resfriamento • Ar em câmaras ou túneis • Monitoração da umidade da câmara • Distribuição uniforme do frio no interior da câmara: circulação do ar • Purificação do ar presença de odores estranhos • Ressecamento de vegetais • Favorecimento de alguns microrganismos • Gelo • Água potável (contato direto com alimento) • Água • Vácuo m d c@ p o s. u cb .b r Tipos de atmosferas de estocagem • Câmaras refrigeradas • Embalagem • Frutas • Hortaliças • Atmosfera hipobárica (baixa pressão) • Reduz disponibilidade de ar e O2 Alterações nos alimentos durante estocagem refrigerada • “Chill injury” • Absorção de aromas e odores • Perda de • textura (firmeza dos tecidos) • cor • “Flavor” • relação açúcar/ácido m d c@ p o s. u cb .b r Congelamento • Temperaturas entre -10º e - 40ºC •Alto custo pois exige “cadeia de frio” •Melhor controle das alterações •Maior tempo de vida útil – longo prazo •Morte dos tecidos vivos ocasionando alteração do produto no descongelamento Tipos de congelamento CONGELAMENTO LENTO CRISTAIS DE GELO MAIORES MAIOR DANO HISTOLÓGICO CONGELAMENTO RÁPIDO CRISTAIS DE GELO MENORES MENOR DANO HISTOLÓGICO 8 Tipos de congelamento • Lento •Atinge -15 a -290C / 3 a 12 horas •Maiores alterações •Formação de grandes cristais de gelo, favorecendo o rompimento das células •Maior perda de líquido no descongelamento Tipos de congelamento • Rápido •Atinge -15 a -290C/ 30 min ou menos •Menores alterações •Pequenos cristais de gelo pouco rompimento mecânico das células •Menor difusão e separação dos compostos solúveis (Ex. Suco congelado) •Retardamento mais rápido da atividade enzimática •Menor perda de líquido no descongelamento Efeitos do congelamento • Microrganismos • Não há crescimento à temperatura de congelação • Microrganismos não se desenvolvem, mas permanecem viáveis • Redução da atividade enzimática • Cristais de gelo podem causar lesão física • Oscilações de temperatura promovem alterações na forma dos cristais (aumento do tamanho dos cristais) • Injúrias (efeito sub-letal) • Inativação celular (efeito letal) por choque frio Efeitos do congelamento • Alterações em parasitas (carnes) • Excelente método para o tratamento da carne afetada por parasitas • Carne suína com Cysticercus cellulosae • inócua após 4 dias a -10ºC à -7,7ºC • Carcaças bovinas com Cysticercus bovis • inócuas após 3 semanas a -10ºC. • Carne suína com cistos de Trichinella • Inócuas após 20 dias a -15ºC ou congelação rápida por 24 horas à -18ºC Efeitos do congelamento •Alterações físicas • Queimadura pelo frio (freezer burn) • Vegetais e carnes frescas congeladas/armazenadas sem proteção adequada • Desidratação da superfície exposta com perda de cor • Sublimação da água da superfície • Defeitos de textura (mole, esponjosa, apresentando partes emurchecidas) • Mudança de sabor e odor • Perda de nutrientes e de peso (3 a 7%) Efeitos do congelamento •Alterações físicas • Queimadura pelo frio • Para evitar • Embalagem à prova de umidade durante o armazenamento Freezer Burn - Porco Freezer Burn - Gado 9 freezer burn Efeitos do congelamento • Alterações físicas • Escurecimento ósseo • Ocorre em frangos mas raramente em patos, gansos e galinhas • Áreas musculares adjacentes aos ossos apresentam aspecto escuro após o cozimento • Induzido pela congelação e descongelação • Osso é poroso em aves jovens, hemoglobina extravasa • Cozimento: hemoglobina oxida, cor vermelha muda para marrom ou cinza • Não afeta o sabor, odor e textura • Sério problema de aspecto Efeitos do congelamento • Alterações das propriedades funcionais • Proteínas • Diminuição da funcionalidade • Perda de solubilidade • Diminuição da CRA • Enrijecimento • Lipoproteínas do ovo • Geleificação por congelamento • Ruptura das lipoproteínas (lipovitelinas LDL) • Interações proteína-proteína aumentam Gelificação da gema por congelamento m d c@ p o s. u cb .b r Efeitos do congelamento • Alterações das propriedades nutricionais • Geralmente não há perdas durante congelamento e armazenagem • Perdas ocorrem no descongelamento • Macronutrientes • Gorduras: oxidação • Micronutrientes • Vitaminas lipossolúveis: oxidação Efeitos do congelamento •Alterações durante congelamento / descongelamento • Intermitente • Aumenta o tamanho dos cristais de gelo • Autodigestão • Aparecimento de líquido metacriótico • Perda de nutrientes • Favorece desenvolvimento de microrganismos
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