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Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 1 TA 322 – Características e Pré- processo de Frutas, Hortaliças, Café, Cacau e Cana-de-açúcar Importância econômica, sistemas de comercialização, classificação, propriedades físicas e químicas de frutas e hortaliças Flávio Luís Schmidt DTA/FEA/Unicamp Introdução � Alimentação: necessidade básica � Provisão de alimentação adequada é recente na história humana � Tecnologia de alimentos � elo de ligação entre produção e consumo � engloba manuseio, transporte, processo, preservação e utilização de alimentos Aspectos Históricos � História humana � relação homem-alimento � dois períodos principais � coleta e caça, 1 milhão de anos atrás, terminando 8.000 anos atrás � produção controlada, sem confiança nas forças da natureza. Técnicas de conservação de alimentos � aprisionamento de aves migratórias � criação de peixes e animais � evoluindo para as técnicas atuais... A Evolução da Tecnologia de Alimentos � 5000 anos atrás � cerveja e armazenamento de grãos/egípcios � Romanos - panificação 2000 a/c � Conservação de pescados pelo gelo/chineses � 1792 Nicolas Appert confeiteiro � processo tecnológico não baseado em fenômenos naturais Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 2 Guerras e Tecnologia de Alimentos � Appert - Guerras Napoleônicas � 1a Guerra Mundial - produção em massa e grandes epidemias � 2a Guerra Mundial - novas técnicas � Guerra do Vietnã - pouches autoclavados � Guerra do Golfo - ready to eat � Corrida espacial NASA - APPCC � Terrorismo - Segurança alimentar Produção/Consumo de Alimentos Brasil maior exportador de grãos do mundo - contrastes... Praticamente 50% dos grãos produzidos alimentam animais Como conseqüência, o preço de produtos tradicionais tem aumentado Alimentação saudável cede lugar à junky food na população de baixa renda “mapa da fome” A Indústria de Alimentos no Brasil � Berço da industrialização no Brasil � Parte expressiva do empresariado nacional de grande porte � Até a década de 80 � capital nacional e empresas de pequeno porte � A partir da década de 80 e +90 � aquisições, fusões, reestruturações � Representa atualmente de 15 a 20% da produção industrial brasileira e da mão de obra na indústria Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 3 Últimas Modificações na Indústria Alimentícia Nacional � A partir 90´s tornam-se maiores e mais concentradas � capital estrangeiro � diferenciação de produtos � economia de escala � distribuição e promoção � linhas de produtos para diferentes segmentos da indústria alimentícia � Futuro � desenvolvimento tecnológico � difusão da biotecnologia � questões éticas, morais, sociais, culturais Pergunta: � Quais frutas in natura você consumiu na semana passada? � Quais produtos de fruta industrializados você consumiu na semana passada? � Néctar, geléia, doces, passas, etc... � Quais hortaliças in natura você consumiu na semana passada? � Quais produtos de hortaliças industrializados você consumiu na semana passada? � Sopas, enlatados, congelados, molhos, etc... Outra Pergunta: � Por que ninguém consome??? � Néctar de jaca � Geléia de abiu � Suco de guabiroba � Sapoti em conserva � Por que a maioria consome??? � Molho de tomate/Ketchup � Milho em conserva � Geléia de morango � Suco de laranja Industrialização de Alimentos Vegetais Cada fruta ou hortaliça tem um potencial maior ou menor de ser industrializada. Apesar de serem inúmeras as espécies e variedades, muito poucas são industrializadas Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 4 As frutas e Hortaliças Podem Ter Duas Origens • Silvestre (mais problemática) • Cultivada: tenta satisfazer as características do processamento e produto Manual Técnico das Culturas no8, CATI - Governo do Estado de São Paulo; 450pp. MAIS INFORMAÇÕES EM... Classificação por Finalidade • finalidade industrial • finalidade artesanal • recreativa, educativa ou doméstica As Matérias-Primas vegetais. Classificação por Alimentos � Grãos alimentícios: • cereais: arroz, milho, trigo,. aveia, centeio, cevada • leguminosas: feijão, tremoço, lentilha • oleaginosas: semente de algodão, soja, amendoim, girassol, gergelim � Raízes, tubérculos, bulbos e caules h raízes e tubérculos: batata-inglesa, mandioca, cenoura, beterraba, cará, inhame h bulbos: cebola, alho h caules: cana de açúcar, palmito Classificação. continuação � Frutas • tropicais: banana, manga, caju, laranja, mamão, abacaxi, maracujá, etc. • clima temperado: uva, pêra, maçã, figo, caqui, ameixa, etc. • hortaliças frutos: melancia, pimentão, quiabo, ervilha, tomate, jiló � Folhas, talos e Flores • folhas: alface, repolho, espinafre, rúcula, etc. • talos: aspargo, funcho, aipo • flores e inflorescências: couve-flor, brócolis, alcachofra � Nozes, coco, etc. • coco da Bahia, castanhas, amêndoas, cacau Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 5 Algumas definições HORTALIÇAS É a planta herbácea da qual uma ou mais partes são utilizadas como alimento na sua forma natural. O produto será designado: • verdura, quando utilizadas as partes verdes; • legumes, quando utilizado o fruto ou a semente, especialmente das leguminosas e, • raízes, tubérculos e rizomas, quando são utilizadas as partes subterrâneas. Algumas definições FRUTAS É o produto procedente da frutificação de uma planta, destinado ao consumo, "in natura". O produto é designado por seus nomes comuns, EX: "banana", "laranja", "pêssego". Classificação � I) Grupo: Organiza as cultivares de acordo com suas características. Ex: pêssego de polpa amarela e de polpa branca � II) Classe: sempre relacionada ao tamanho, pode-se usar o diâmetro equatorial, a massa ou o comprimento conforme o que se adéqua melhor as particularidades da fruta ou hortaliça. O objetivo é a aparência visualmente. � III) Categoria de Qualidade: determinada pela quantidade de defeitos presentes no lote. Estes podem ser leves, graves e variáveis. � O defeito leve deprecia o produto, mas não impede seu consumo e sua comercialização, como pequenas manchas e deformações. � O defeito grave impede o consumo ou a comercialização, como as frutas imaturas, ou as que têm um alto potencial de prejudicar os outros frutos da embalagem, como as podridões ou algo que rapidamente pode apodrecer, como frutos com a polpa exposta.. � Os defeitos variáveis são aqueles que, dependendo da extensão, podem ser graves ou leves, como as manchas e deformações que se forem muito grandes desvalorizam totalmente os produtos. � Definem o produto em “extra”, “de primeira”, “de segunda”, “de terceira” Tabela de classificação Chuchu Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 6 CLASSIFICAÇÃO POR ATRIBUTOS DE QUALIDADE Aspeto Atributo Item Percepção Sensorial Aparência Sabor Textura Tamanho Formato Defeitos Cor Brilho Odor Gosto À mão À boca Vista Olfato/ boca Tato Não sensorial Valor nutritivo Presença matéria estranha Presença resíduos tóxicos Maturidade da fruta Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 7 Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 8 Sistemas de Produção � São as etapas de cultivo, colheita, manejo pós-colheita e armazenamento da matéria-prima � Influenciam diretamente o processamento e o produto final � Determinam a qualidade do produto final Matéria- Prima � PRINCÍPIOS � sistema de produção � cultivares adequados � manejo técnico adequado � irrigação adequada � aspectos fitossanitários � colheita e pós colheita � métodode colheita � duração da colheita � transporte cuidadoso � armazenagem controlada Fases de Processamento de Produtos Industrializados � Beneficiamento � etapas preliminares, limpeza, separação, higienização, etc. � Elaboração � processos físicos, químicos, físico-químicos, biológicos Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 9 Fases de Processamento de Produtos Industrializados � Preservação e conservação � controle e inativação de enzimas, reações químicas/bioquímicas e microrganismos � Armazenamento � alterações pela temperatura, umidade, oxigênio, embalagem, predadores Características das MP para indústria � Sólidos solúveis no tomate � Rendimento de frutas em geral � Proporção de pele/casca e sementes � Rendimento total em polpa � Facilidade para retirada de casca e sementes � Variedades sem sementes � Etc... Unidade Produtiva Agrícola � relação entre produção de matéria-prima e processamento � escolha da variedade � manejo pós-colheita � qualidade do material de processo � variedades, cultivo, colheita e pós-colheita, custos de produção � matéria-prima barata/processos baratos � matéria-prima cara/processos caros � coerência entre produção agrícola e processamento � evitar sobre ou sub abastecimento � planejamento de produção � redução de desperdícios Pergunto � Imagine um mercado promissor... e você decide produzir molho de banana condimentado. � É um molho para colocar sobre o sanduiche ou refeições em geral � Como pretende fazê-lo? Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 10 Perdas Econômicas no Setor de Frutas e Hortaliças, no Brasil produto % da produção abacate 30 abacaxi 24 banana 40 caju 40 laranja 22 uva 25 maçã 10/15 papaya 30/40 manga 30/40 Perdas (%) na Comercialização de Hortaliças e Frutas na Cidade de São Paulo vegetal década de 70 década de 90 supermercado quitanda feira livre supermercado quitanda feira livre legumes 19 14 9 9,1 12,7 9,4 verduras 21 15 9 8,6 13,2 10,1 frutas 25 19 18 10,2 16,5 8,9 Novos aspectos na produção de alimentos � Ecológicos/ambientais � água, energia, solo � produção auto sustentável, etc. � segurança alimentar � surtos e epidemias � ações terroristas � restreabilidade � qualidade de vida Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 11 Semente Cultivo Colheita Pós-colheita (Secagem, armazenamento e beneficiamento) Processamento Consumidor agrotóxicos micotoxinas transgênico bactérias Surto causado por Salmonela nos EUA • Como a Salmonela penetrou na fruta? • 78 vítimas em 13 Estados • 15 foram hospitalizadas e 2 morreram • Manga - fazenda da cidade de Petrolina CASTANHA DO BRASIL � Decisão da Comissão das Comunidades Européias de 04.07.2003 - condições especiais à importação de castanhas-do-Brasil com casca Devido a contaminação com teores excessivos de aflatoxina B1 e de aflatoxinas totais Não existe um sistema de RASTREABILIDADE adequado na cadeia de processamento... Sólidos solúveis � Uma série de compostos em solução (água) � Carboidratos, proteínas, gorduras, minerais, ácidos � Na laranja � Carboidratos ~80 % - (sacarose ~50 %) � Ácido ~10 % - Sais - correções � Insolúveis - não contribuem � Solúveis não carboidratos - correções Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 12 Escala de Brix � Adolf Ferdinad Wenceslaus Brix (1854) � Densidade da sacarose a 20 oC � Graus Brix - oBrix é a % de sacarose em peso ou ‘teor de sólidos solúveis” � É base de concentração de sucos na indústria Escala de Brix Medição do Brix (cont.) � Refratômetro � Requer apenas 2 a 3 ml de suco � Mais rápido � Ampla faixa de variação 0 a 70 oBrix � Principio de refração - variabilidade na velocidade da luz através de dois meios de densidade diferentes � Luz entra pela amostra refrata pelo prisma cria uma zona de sombra (ângulo) esse limite cai numa escala e determina o Brix (subdivisão em décimos) Escala de Brix Medição do Brix (cont.) � Refratômetro � Correções de leitura � Temperatura - flutuações afetam a leitura, tabelas de correção � De 10 a 19 oC subtrai do Brix de 0,079 a 0,08 � De 21 a 30 oC adiciona ao Brix de 0,06 a 0,81 � Acidez - correções para o ácido cítrico � De 0,1 % de acidez a 12,35 % de acidez adiciona a leitura de 0,02 a 2,34 oC 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 1 0 0 ,5 0 0 ,5 4 0 ,5 8 0 ,6 1 0 ,6 4 0 ,6 6 0 ,6 8 0 ,7 0 0 ,7 2 0 ,7 3 0 ,7 4 0 ,7 5 0 ,7 6 0 ,7 8 0 ,7 9 1 1 0 ,4 6 0 ,4 9 0 ,5 3 0 ,5 5 0 ,5 8 0 ,6 0 0 ,6 2 0 ,6 4 0 ,6 5 0 ,6 6 0 ,6 7 0 ,6 8 0 ,6 9 0 ,7 0 0 ,7 1 1 2 0 ,4 2 0 ,4 5 0 ,4 8 0 ,5 0 0 ,5 2 0 ,5 4 0 ,5 6 0 ,5 7 0 ,5 8 0 ,5 9 0 ,6 0 0 ,6 1 0 ,6 1 0 ,6 3 0 ,6 3 1 3 0 ,3 7 0 ,4 0 0 ,4 2 0 ,4 4 0 ,4 6 0 ,4 8 0 ,4 9 0 ,5 0 0 ,5 1 0 ,5 2 0 ,5 3 0 ,5 4 0 ,5 4 0 ,5 5 0 ,5 5 1 4 0 ,3 3 0 ,3 5 0 ,3 7 0 ,3 9 0 ,4 0 0 ,4 1 0 ,4 2 0 ,4 3 0 ,4 4 0 ,4 5 0 ,4 5 0 ,4 6 0 ,4 6 0 ,4 7 0 ,4 8 1 5 0 ,2 7 0 ,2 9 0 ,3 1 0 ,3 3 0 ,3 4 0 ,3 4 0 ,3 5 0 ,3 6 0 ,3 7 0 ,3 7 0 ,3 8 0 ,3 9 0 ,3 9 0 ,4 0 0 ,4 0 1 6 0 ,2 2 0 ,2 4 0 ,2 5 0 ,2 6 0 ,2 7 0 ,2 8 0 ,2 8 0 ,2 9 0 ,3 0 0 ,3 0 0 ,3 0 0 ,3 1 0 ,3 1 0 ,3 2 0 ,3 2 1 7 0 ,1 7 0 ,1 8 0 ,1 9 0 ,2 0 0 ,2 1 0 ,2 1 0 ,2 1 0 ,2 2 0 ,2 2 0 ,2 3 0 ,2 3 0 ,2 3 0 ,2 3 0 ,2 4 0 ,2 4 1 8 0 ,1 2 0 ,1 3 0 ,1 3 0 ,1 4 0 ,1 4 0 ,1 4 0 ,1 4 0 ,1 5 0 ,1 5 0 ,1 5 0 ,1 6 0 ,1 6 0 ,1 6 0 ,1 6 0 ,1 6 1 9 0 ,0 6 0 ,0 6 0 ,0 6 0 ,0 7 0 ,0 7 0 ,0 7 0 ,0 7 0 ,0 8 0 ,0 8 0 ,0 8 0 ,0 8 0 ,0 8 0 ,0 8 0 ,0 8 0 ,0 8 2 1 0 ,0 6 0 ,0 7 0 ,0 7 0 ,0 7 0 ,0 7 0 ,0 8 0 ,0 8 0 ,0 8 0 ,0 8 0 ,0 8 0 ,0 8 0 ,0 8 0 ,0 8 0 ,0 8 0 ,0 8 2 2 0 ,1 3 0 ,1 3 0 ,1 4 0 ,1 4 0 ,1 5 0 ,1 5 0 ,1 5 0 ,1 5 0 ,1 5 0 ,1 6 0 ,1 6 0 ,1 6 0 ,1 6 0 ,1 6 0 ,1 6 2 3 0 ,1 9 0 ,2 0 0 ,2 1 0 ,2 2 0 ,2 2 0 ,2 3 0 ,2 3 0 ,2 3 0 ,2 3 0 ,2 4 0 ,2 4 0 ,2 4 0 ,2 4 0 ,2 4 0 ,2 4 2 4 0 ,2 6 0 ,2 7 0 ,2 8 0 ,2 9 0 ,3 0 0 ,3 0 0 ,3 1 0 ,3 1 0 ,3 1 0 ,3 1 0 ,3 1 0 ,3 2 0 ,3 2 0 ,3 2 0 ,3 2 2 5 0 ,3 3 0 ,3 5 0 ,3 6 0 ,3 7 0 ,3 8 0 ,3 8 0 ,3 9 0 ,4 0 0 ,4 0 0 ,4 0 0 ,4 0 0 ,4 0 0 ,4 0 0 ,4 0 0 ,4 0 2 6 0 ,4 0 0 ,4 2 0 ,4 3 0 ,4 4 0 ,4 5 0 ,4 6 0 ,4 7 0 ,4 8 0 ,4 8 0 ,4 8 0 ,4 8 0 ,4 8 0 ,4 8 0 ,4 8 0 ,4 8 2 7 0 ,4 8 0 ,5 0 0 ,5 2 0 ,5 3 0 ,5 4 0 ,5 5 0 ,5 5 0 ,5 6 0 ,5 6 0 ,5 6 0 ,5 6 0 ,5 6 0 ,5 6 0 ,5 6 0 ,5 6 2 8 0 ,5 6 0 ,5 7 0 ,6 0 0 ,6 1 0 ,6 2 0 ,6 3 0 ,6 3 0 ,6 4 0 ,6 4 0 ,6 4 0 ,6 4 0 ,6 4 0 ,6 4 0 ,6 4 0 ,6 4 2 9 0 ,6 4 0 ,6 6 0 ,6 8 0 ,6 9 0 ,7 1 0 ,7 2 0 ,7 2 0 ,7 3 0 ,7 3 0 ,7 3 0 ,7 3 0 ,7 3 0 ,7 3 0 ,7 3 0 ,7 3 3 0 0 ,7 2 0 ,7 4 0 ,7 7 0 ,7 8 0 ,7 9 0 ,8 0 0 ,8 0 0 ,8 1 0 ,8 1 0 ,8 1 0 ,8 1 0 ,8 1 0 ,8 1 0 ,8 1 0 ,8 1 A d ic io n a r a o B rix lid o T A B E L A 0 5 : C o rre ç ã o d o B rix p e la te m p e ra tu ra C o rre çõ e s d e le i tu ra s re f ra to m é tr ic a s, e m te m p e ra tu ra s in fe rio re s e su p e r io re s a 2 0 oC P o rc e n ta g e m d e s a c a ro s e S u b tra ir a o B rix lid o Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 13 % Ácido citrico anidro Adição % Ácido citrico anidro Adição % Ácido citrico anidro Adição % Ácido citrico anidro Adição % Ácido citrico anidro Adição 0,1 0,02 1,1 0,23 2,1 0,42 3,1 0,61 4,1 0,80 0,2 0,02 1,2 0,25 2,2 0,44 3,2 0,62 4,2 0,82 0,3 0,06 1,3 0,27 2,3 0,46 3,3 0,64 4,3 0,84 0,4 0,08 1,4 0,29 2,4 0,48 3,4 0,66 4,4 0,86 0,5 0,11 1,5 0,31 2,5 0,50 3,5 0,68 4,5 0,88 0,6 0,13 1,6 0,33 2,6 0,52 3,6 0,70 4,6 0,90 0,7 0,15 1,7 0,34 2,7 0,54 3,7 0,72 4,7 0,92 0,8 0,17 1,8 0,36 2,8 0,56 3,8 0,74 4,8 0,94 0,9 0,19 1,9 0,38 2,9 0,58 3,9 0,76 4,9 0,96 1,0 0,21 2,0 0,40 3,0 0,60 4,0 0,78 5,0 0,98 TABELA 04: Correção do Brix considerando a acidez Sólidos solúveis no refratômetro em solução de sacarose contendo ácidocítrico Produzir � Xarope de açúcar a partir da mistura de � Açúcar cristal (125kg) � Xarope de açúcar 65°Brix (250kg) � Água (500kg) � Qual o Brix final? Calcule � Quantidade de sacarose e água para formular 1000kg de uma calda 22°Brix � Quantidade de xarope de glucose 66°Brix, sacarose e água para formular 1000kg de uma calda 22°Brix sendo que 10% dos açúcares da calda devem ser glucose. Qual o Brix? � É impossível medir o Brix de um caramelo duro diretamente no refratômetro � Mas o analista dissolveu 10,32g do caramelo em 10,52g de água e a mistura teve um Brix final de 41. � Qual o Brix do caramelo? Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 14 Produção de xarope � Será preciso produzir 1500kg de um néctar a 15°Brix a partir de: � Suco a 12°Brix � Xarope de açúcar a 65°Brix � Qual a quantidade de cada um? Suco e xarope? Pergunto � 2 variedades de tomate � A – possui 6% de sólidos solúveis e 2% de pele e sementes � B – possui 4% de sólidos solúveis e 1% de pele e sementes � Na produção de suco concentrado a 12% de sólidos solúveis, qual a variedade terá maior rendimento? Obs: cascas e sementes são descartadas. Acidez � Titulação do ácido principal � Resultado é % de acidez no suco � pH - 8,1 ponto de viragem ou indicador de fenolftaleína � Solução de NaOH � Normalidade conhecida (0,1000 ~0,3125) Medida da acidez � Volume (v) de soda gasta em litros na titulação e sua normalidade (N) � O número de grupos carboxílicos (n) interfere na neutralização do ácido (Peso Molecular PM) com a base usada 100* * **)((%) nm PMNLvAcidez = Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 15 Algumas informações relevantes � Ácido cítrico PM 192, n=3 � Ácido málico PM 134, n=2 � Ácido tartárico PM 150, n=2 � Ácido acético PM 60, n=1 � A acidez do suco de laranja é ~ 0,8%, expresso em ácido cítrico (pH ~ 3,5) � A acidez do limão varia de 4 a 7%, expressa em ácido cítrico (pH 2-3) � A acidez do vinagre é ~ 4% expresso em ácido acético (pH 2-3) Calcule � A Normalidade de uma solução de soda para que seja gasto um volume de 15 ml para titulação de 10g de suco de laranja 0,8% de acidez. � Qual o erro da medida se for utilizada +3 gotas de solução (1 gota = 0,05ml) RATIO � Relação empírica � A relação Brix/Acidez é obtida pela divisão do Brix (corrigido na temperatura e acidez) pela % de acidez (titulável em ácido cítrico) é o mais utilizado índice de maturação � É conhecida na indústria como “Ratio”. � “Ratio” de 14 significa que há 14 partes de sólidos para uma parte de ácido RATIO � Associação com sabor � A ratio é fortemente associada com o sabor � Quanto menor o ratio mais ácido o suco � Quanto maior o ratio mais doce o suco � As frutas variam de ratio entre 7 e 20, considerando o período de colheita. � As limas variam de 60 a 200 pois não tem acidez � As limas ácidas (taiti e galego) tem ratio < 5 � Quanto mais madura maior o ratio Flávio Luís Schmidt Processamento de Frutas e Hortaliças 16 Sabor e Ratio
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