PROCESSAMENTO 2010VOL. 1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAIBA - UFPB
CENTRO DE TECNOLOGIA - CT
Departamento de Tecnologia Química e de Alimentos - DTQA
PROCESSAMENTO INDUSTRIAL I :
Introdução
 
TECNOLOGIA : “é o conjunto de conhecimentos empíricos, científicos e técnicos de um determinado ramo de atividade”( Dicionário-Aurélio Buarque de Holanda ).
ENGENHARIA ; “é o conjunto de conhecimentos empíricos, científicos e técnicos voltados para a transformação de recursos naturais em bens de consumo”.(Dicionário-Aurélio Buarque de Holanda). Neste sentido, se pode distinguir tres grandes segmentos de atividades que dão sustentação à engenharia, a saber : - a pesquisa, cujo objetivo é evoluir o conhecimento técnico aplicado à transformação dos recursos naturais; - o processamento, com o objetivo de operacionalizar as linhas de fabricação com desempenho satisfatório; e o ensino, com a finalidade de difundir os conhecimentos atuais da engenharia.
Os conceitos apresentados se referem a conhecimentos empíricos, científicos e técnicos, cujos entendimentos precisos são fundamentais para se evitar interpretações ambíguas.
Assim, para melhor visualização, apresenta-se à seguir um exemplo das tres categorias de conhecimento em um mesmo fenômeno.
 -Conhecimento Empírico : “o fogo aquece”.
 -Conhecimento Científico : “escala de temperatura para medir 
 a intensidade do aquecimento; a unidade Kcal 
 para medir a quantidade de calor empregada 
 num aquecimento”.
 -Conhecimento Técnico : “lei de variação da temperatura de 
 ebulição de um doce com o seu brix final, em 
 uma determinada altitude”.
Como se vê, uma das atividades importantes da Engenharia é a transformação de conhecimentos empíricos e científicos, em conhecimentos técnicos, buscando definir leis de variação úteis para a transformação sistemática de recursos naturais em bens de consumo.
Diante do exposto se deduz que a Engenharia de Alimentos é a área da Engenharia que se volta, principalmente, para a transformação de matérias – primas em conservas alimentícias. 
 
Alimento
De acordo com o Código Nacional de Saúde, Decreto-Lei 986/1969, alimento é toda substância ou mistura de substâncias, no estado sólido, líquido, pastoso ou qualquer outro adequado, que objetiva fornecer ao organismo humano os elementos normais ao seu processo nutricional.
As matérias-primas alimentícias, por sua vez, são materiais de origem vegetal, animal ou outra, comestíveis em estado natural ou transformados, cuja composição química satisfaz às necessidades nutricionais do homem.
Conserva alimentícia é todo material alimentício, devidamente acondicionado, que possui uma vida útil acima da alcançada em estado natural, sendo utilizado para isso métodos físicos, químicos e/ou físico-químicos. Classifica-se em provisória ou permanente, segundo a duração da vida útil. Segundo CRUESS a vida útil deve ser de dias ou semanas para as conservas provisórias, e de meses ou anos para as conservas permanentes. Por conseguinte, a conserva alimentícia é um alimento conservado, e como tal é indispensável à preservação dos seus nutrientes, dentro do possível, através de uma tecnologia adequada.
Diante do papel que representam para a nutrição humana, é costume identificar os alimentos através dos valores nutricionais que representam. São sistemas complexos constituidos por água, carboidratos, protídios, lipídios, vitaminas, sais minerais, pigmentos, além de outros compostos fisiologicamente ativos tais como ácidos orgânicos, taninos, aldeídos, cetonas e gomas, entre outros.- Os carboidratos, as vitaminas C e do Complexo B, os sais minerais, e alguns compostos fisiologicamente ativos, acham-se dissolvidos na água presente, constituindo a fração áquo-solúvel dos alimentos.- As proteínas apresentam-se em estado coloidal, enquanto que as gorduras, na forma de emulsão. As vitaminas A-D-E-K, alguns pigmentos, e alguns compostos fisiologicamente ativos, encontram-se dissolvidos na gordura presente, constituindo a fração lipo-solúvel.
Costuma-se classificar os alimentos quanto a origem em animais e vegetais contudo, a classificação correntemente adotada na tecnologia é quanto à composição centesimal, que expõe a ordem de grandeza dos princípios nutricionais neles contidos. No Quadro apresentado à seguir mostra-se a referida classificação, segundo N.N.POTTER.- 
Classe Carboidrato Proteína Lipídio Cinza Água
 (%) (%) (%) (%) (%)
1. Carne 2,0 20,0 2,0 2,0 74,0
 2.Fruta 13,0 1,0 0,5 0,5 85,0
3. Cereal Desidratado 75,0 9,0 2,5 1,0 12,0
4. Hortaliça 7,0 2,0 0,5 1,5 89,0
5. Tubérculo 23,0 1,0 0,3 1,0 74,2
6. Leite 4,9 3,3 3,8 0,7 87,3
7. Ovos 0,0 14,3 16,4 1,4 67,9
Fonte : N.N. POTTER – Ordem de Grandeza de Composições Centesimais de Alimentos
Nele revela-se a participação da água em todas as classes, de forma abundante. Por outro lado, evidencia-se a fonte nutricional assumida por cada classe de alimento, observando-se contudo que, no caso das proteínas deve-se levar em conta que as de origem animal, via de regra, são completas e melhor absorvidas pelo organismo humano.
Além dos seus constituintes nutricionais, os alimentos apresentam outros componentes químicos responsáveis por propriedades decisivas para as suas características organoléticas, cujos efeitos precisam ser conhecidos para serem considerados nas propostas tecnológicas de industrialização. Neste sentido, além do conhecimento das características nutricionais , é imperioso o conhecimento de outras como o Brix, pH, Acidez, Atividade Enzimática, Gelificação pelo Etanol, Açúcares, entre outras, de modo a evidenciar as reais possibilidades de industrialização.
Perecividade dos Alimentos
A composição química dos alimentos contém não apenas substâncias nutrientes para o homem mas, também para animais e micróbios, resultando como consequência uma competição entre esses seres vivos, na luta pela sobrevivência.-Em vista disso, os alimentos constituem alvo de ataques de macróbios e micróbios que devem ser combatidos, no sentido de preservar os seus princípios nutricionais.Assim, já no estado natural os alimentos trazem aderido a sí, uma microbiota constituinte do seu habitat, cuja afinidade se deve aos nutrientes presentes, indispensáveis à sobrevivência da referida microbiota. Quando atua sobre o alimento, a microbiota além de consumir os seus princípios nutricionais, veicula enzimas e em parte dos casos, toxinas. As enzimas, via de regra, catalisam reações entre substâncias químicas do próprio alimento, que normalmente não ocorreriam nas condições ambiente, degradando-o. Cabe observar que, parte das enzimas presentes, faz
parte da composição do alimento, e entre outras funções catalizam a decomposição de substâncias complexas,também constituintes dos alimentos, em outras mais siples.
Com relação aos animais responsáveis pelas pragas sobre os alimentos, além de consumi-los, veiculam microrganismos patogênicos e deteriorantes, que assumem o comportamento já comentado acima.
Uma terceira questão relevante na deterioração dos alimentos é a ocorrência de reações químicas entre componentes do prório alimento que, após-colheita ou após-abate com maior ou menor velocidade, acontecem mesmo à temperatura ambiente. Em geral, promovem modificações indesejável no aspecto (brilho, transparência, cor...), no sabor(gosto, cheiro...) e no valor nutricional.
Conforme evidenciado, a perecividade dos alimentos se deve a um conjunto de causas, cujo impedimento é indispensável para que sejam mantidos adequados para o consumo humano, exigindo cuidados especiais para a consecução da preservação. Diante disso, é indispensável à tecnologia o conhecimento mais detido dos referidos processos, para preveni-los naslinhas de fabricação propostas para as explorações industriais, razão porque aborda-se à seguir sobre alguns processos químicos, modificadores de alimentos, já estudados largamente, cujos controles são decisivos para a estabilidade dos alimentos. Além disso, será feita uma abordagem suscinta sobre o processamento industrial de alimentos, voltada para a fabricação de conservas alimentícias, que nada mais é do que o conjunto de procedimentos preventivos para as ações microbians, enzimáticas e interações químicas.
4- Processos de Modificação dos Alimentos
As matérias primas alimentícias quando isoladas das matrizes (pós-abate, pós-colheita), ficam carentes em seus sistemas de defesa, e suscetíveis a modificações indesejáveis que as tornam precárias ou até mesmo imprestáveis para o consumo humano. Ditas modificações são causadas por ações microbianas sobre alguns nutrientes, e/ou interações químicas de substâncias presentes, catalizadas ou não por enzimas que, quase sempre resultam mudanças de gosto, cor, cheiro, além de redução do valor nutricional. Em certos casos pode haver formação de substâncias tóxicas que tornam essas matérias primas imprestáveis para o uso alimentício.
Por outro lado, quando submetidas ao processamento industrial, essas matérias primas alimentícias podem ficar sujeitas a modificações químicas e/ou físicas desejáveis ou não, cujo conhecimento é indispensável para a concepção e condução das linhas industriais específicas. 
Apesar da literatura especializada abordar de forma exaustiva esse assunto, considera-se oportuno neste texto um enfoque abreviado desses processos químicos, de modo funcional para o processamento industrial.
4.1- ESCURECIMENTO QUÍMICO ( ou BROWNING )
Etapas : Polimerização do Furfural ( Reação do Furfural com 
 Peptídios, Aminoácidos e/ou Proteínas.
PROCESSOS REPRESENTATIVOS
4.1.1-Reação de MAILLARD
 CHO R – NH 
 ( ( 
 (HCHO)n ( NH2- R ( HCHO
 ( (
 H2CHO (peptídio...) ( HCHO )n 
 (aldeido/açúcar red.) (
 H2CO 
 (melanoidina) 
4.1.2 Escurecimento do Ácido Ascórbico
 O = C 
 ( H – C ((( C – H 
 HO – C (H3O)+ (( (( 
 (( ( H – C C – H 
 HO - C ( 
 ( O 
 H – C 
 ( 
 HO – C - H ( Furfural ) 
 ( 
 H2 – C - OH 
4.1.3- Caramelização
 
 H – C ((( C – H 
 (( ((
 C6 H12 O6 ( HO – CH2 – C C – HO 
 ( 
 
 O 
 ( Hidroxi-Metil-Furfural )
Obs. – o ácido poligalacturônico e seus manômeros também reultam reação de caramelização.
Procedimentos preventivos :
 -Refrigeração (retardamento do processo)
 -Adição de SO2 (impede a reação de MAILLARD)
 -Abaixamento de pH (reduz a velocidade de polimerização das 
 melanoidinas)
 -Ajuste de “aW” ( 0,68 (reduz a velocidade da reação de MAILLARD)
 -Uso de açúcar não-redutor (não dá a reação de MAILLARD) 
 -Uso de frutose (não reage fácil com aminoácidos)
 - Eliminação da presença de açúcares redutores no alimento a conservar.
4.2Rancificação de Gorduras
4.2.1- RANÇO HIDROLÍTICO
 Lipase 
 Ac. Graxo ((( Ac. Butírico + Ac.Caproico + Ac.Caprílico .... 
Esquematicamente,
CH2 – O – R1 CH2 – OH R1 – OH 
 ( H2O ( ( 
CH - O – R2 ((( CH - OH + R2 – OH 
 ( Lipase ( ( 
CH2 – OH CH2 – OH R3 – OH 
Sendo, R = CH3 – ( CH2 )n – ( CH = CH )m – ( CH2 )n’ – COO ( 
Procedimentos Preventivos
 ( Branqueamento
 ( Ajuste de aW (( 0,4 )
 ( Refrigeração
 ( Abaixamento de pH
 ( Ausência de luz 
4.2.2- RANÇO OXIDATIVO
 [ O ]
Ac. Graxo Insat. (( ( ((( ProdutosCarbonilados
 Lipoxidase 
Esquematicamente,
 [ O ]
R1 – CH = CH – R2 ((((( R1 – CH – CH – R2 (((( 
 Lipoxidase ( (
O – O
(((( R1 – CHO + R2 – CHO 
onde, R = CH3 – ( CH2 )n – (CH = CH )n’ – (CH2 )n’’ (
Procedimentos Preventivos
 ( Deaeração
 ( Branqueamento
 ( Ausência de Ferro e/ou Cobre
 ( Ajuste de aW ( ( 0,4 )
4.2.3- Reação de Queima ou Respiração
 [O] 
Açúcares, Gorduras e/ou Acidos Orgânicos (((( CO2 + H2O + calor
Esquematicamente,
 n[O] 
Cn H2n On (((( n CO2 + n H2O + calor 
C18 H36 O2 + 26 O2 (((( 18 CO2 + 18 H2O + calor
(ác. esteárico) 
Procedimentos Preventivos
 ( Refrigeração
 ( Atmosfera de gás inerte ( CO2 ; N2 )
 ( Branqueamento
 ( Capeamento superficial : filme impermeável, parafina, caramelo...etc.
4ermentação
ALCOÓLICA
C6 H12 O6 + Levedura ((( 2 C2 H5 OH + CO2 + calor
(glicose) (etanol)
ACÉTICA
C2 H5 OH + O2 + A. aceti ((( CH3 COOH + H2O
(etanol) (ác.acético)
LÁTICA
C12 H22 O11 + H2O + S. lacti ((( 4 C3 H6 O3
(lactose) (ác. lático)
Obs.- a putrefação é considerada por muitos autores como sendo uma classe de fermentação ; consiste na ação de bactérias sobre as proteínas, com a formação de uma classe de aminas denominadas putrescinas, esquematicamente representado como abaixo :
 (descarboxilase)
R – CH – COOH ( (((((( R – CH2 + CO2
(
 NH2 NH2 
 
Procedimentos Preventivos
 ( Atmosfera de gás inerte ( CO2 ; N2 )
 ( Ajuste de aW ( ( 0,6 )
 ( Refrigeração
 ( Branqueamento
 ( Assepsia da matéria – prima.
Processamento Industrial
Do ponto de vista acadêmico se pode visualizar o processamento industrial como o segmento aplicado da química tecnológica que objetiva a operacionalização das linhas de fabricação, que no caso da área de alimentos, transformam as matérias-primas em conservas alimentícias.
A operacionalização de uma linha de fabricação, por sua vez, consiste na sua operação sob rigoroso sistema de controle, com o fim de obter um máximo desempenho possível, e com isso alcançar produtividades capazes de proporcionar preço de venda do produto, competitivo no mercado.
O desempenho de uma linha de fabricação envolve a sua eficiência e a sua eficácia, permitindo escrever : 
 DESEMPENHO = EFICIÊNCIA + EFICÁCIA
 A eficiência (E), voltada para a otimização da sua produtividade ou maior rendimento (quantidade) de produto por unidade de massa de matéria-prima. Pode ser avaliada em cada etapa da linha de fabricação e/ou no processo produtivo como um todo, referida à matéria-prima em processamento, pela expressão :
 E = [( Massa que sai) ( (Massa de mat.-prima)] ( 100 (%)
A eficácia, por sua vez, se volta para a otimização da qualidade da produção, o que é alcançado através de um sistema de controle de qualidade abrangendo os insumos e a fabricação, bem como inspeção do produto acabado. Nesse sentido define-se os parâmetros a serem controlados, com seus respectivos valores nominais e tolerâncias, além da forma de amostragem e pontos de coleta. O detalhamento deste assunto é feito na disciplina Controle de Qualidade. É oportuno observar que face ao custo do controle, o processamento industrial deve concentrar a ação de controle nos pontos estratégicos ou pontos críticos da linha de fabricação, os quais são definidos na indústria de alimentos, através do sistema APPCC (Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle).
6- Princípios de Conservação de Alimentos
Os princípios de conservação são características ou fatores específicos, controláveis, que ajustados convenientemente, contribuem de forma decisiva para a conservação dos alimentos. Classificam-se em características “intrínsecas” e “extrínsecas”, se interiores ou exteriores ao alimento, respectivamente. 
As características intrínsecas (ou do próprio alimento) mais importantes na prática industrial são : atividade de água (aW), potencial hidrogeniônico (pH), potencial de oxirredução ((), e composição em nutriente.
As características extrínsecas, por sua vez, referentes ao ambiente (embalagem, armazém...) a que se expõe o alimento, apresenta como características mais expressivas : temperatura, luz ambiente, umidade relativa(UR), pressão, e atmosfera (controlada e/ou modificada).
 
Pela importância que representam na tecnologia industrial de conservação de alimentos, essas características serão abordadas, funcionalmente, à seguir.
Atividade de Água ( aW )
Conceitua-se atividade de água, a água do alimento disponível para os processos químicos e microbianos que nêle podem ocorrer. Assim, se pode definir :
 Umidade = água contida no Alimento
 Umidade = água ligada + água livre
 Água ligada : - de cristalização (constituição)
 - plastificante (adsorvida)
 
 Água livre : - solvente
 - reagente (hidrólises)
Pelo exposto, evidencia-se que a água ligada está comprometida com a matéria sêca do alimento, não estando disponível para processos químicos e/ou microbianos. Em vista disso, deduz-se e comprova-se que a água que contrbui para esses processos é a que se encontra em estado livre ou disponível. Por conseguinte, é possível afirmar esquematicamente que :
 aW = (( água livre )
 aW = ((natureza da matéria sêca do alimento )
Define-se atividade de água de um alimento à relação :
 aW = p / po
onde,
 p = pressão parcial de vapor, do alimento;
 po= pressão parcial de vapor do solvente, no caso água.
Como p ( po ( 0,00 ( aW ( 1,00
A definição supra requer aparelhagem especial, complexa, para que se possa realizar a determinação da “aW” de um alimento. Em vista disso, é possível determiná-la de modo mais simples, em função da umidade relativa de equilíbrio (URE) que exige equipamento mais simples e comum. Sabe-se que,
 UR = ( p / po ) ( 100
Comparando-se a expressão supra com a da “aW”, deduz-se :
 aW = UR / 100
 Determinação : tanto a “aW” como a “UR”, na atualidade, são determinadas 
 rapidamente em aparelhos específicos, por eletrometria.
 
Diante da definição da “aW” em função das pressões de vapor do alimento e da água(solvente), deduz-se a sua variação direta com a temperatura, uma vez que, quanto mais aquecido se encontra um alimento, mais elevado são os seus estados entálpico e entrópico e, consequentemente, mais elevadas são as pressões de vapor do alimento e da água. Em vista disso, quanto mais elevada for a temperatura de um alimento, mais elevada será a sua “aW”. Na verdade, a importância desse conhecimento se prende à necessidade de comparação das atividades de água de um mesmo alimento ou, de alimentos diferentes que para efeito de análise só é válida quando numa mesma temperatura. É Atividades de água (aW) de alguns alimentos, determinadas em temperaturas entre 24 e 29oC.
AlimentoUmidade aW
Goiabada enlatada, de corte 27,6 0,80
Goiabada enlatada, mole 27,9 0,73
Goiabada dura embalada em celofane, cristalizada 17,4 0,63
 “ “ sem 18,9 0,64
Bananada dura, cristalizada, em celofane 17,3 0,68
 “ “ “ “ 19,0 0,71
Marrom glacê, em corte, enlatado 34,3 0,88
Doce de leite em barra, em celofane 7,8 0,73
Doce de leite pastoso, embalado em vidro 22,3 0,84
Cocada embalada em celofane 7,3 0,70
Figo cristalizado embalado em celofane 15,3 0,62
Entre-casca de laranja cristalizada, em celofane 10,5 0,61
Banana-passa, fatias 34,6 0,70
Ameixa preta desidratada, a granel 29,7 0,70
Uva-passa a granel 18,2 0,63
Castanha de caju torrada com sal 10,1 0,80
 “ “ “ “ “ 5,5 0,65
 “ “ “ sem “ 7,6 0,80
Coco ralado desidratado, em papel alumínio 7,7 0,80
 “ “ , “ “ “ 4,2 0,65
Mel de cana de açúcar 16,3 0,53
Glucose de milho 17,0 0,62
Açúcar demerara empedrado, a granel 2,9 0,80
Açúcar refinado, em saco de papel 1,4 0,80
 “ “ “ “ “ 0,54 0,60
Açúcar cristal a granel, recém fabricado 0,16 0,80
 “ “ “ “ “ 0,07 0,65
Pasta de amendoim 1,25 0,45
Amendoim torrado, sêco 2,66 0,55
Caramelo 13,4 0,78
Bombom recheiado 35,6 0,67
Cacau em pó 4,7 0,57
Sal de cozinha refinado 0,52 0,65
Oportuno observar que a maioria dos aparelhos para determinação de “aW” não dispõem de sistema estabilizador de temperatura, e com isso exigem a disponibilidade de lei de variação da “aW”(específica de cada alimento), com a temperatura, permitindo as referidas comparações. O gráfico apresentado no ítem seguinte, ilustra o que foi dito.
 
 
6.1.1- Variação da “aW”com a Temperatura
	Gráfico da Atividade de água X Temperatura
	Pontos
	Aw 
	Temp.
	1
	0,687
	33,5
	2
	0,691
	33,6
	3
	0,696
	33,7
	
	
	
 
A figura acima representa a variação da “aW” de milho sêco em grão, em função da variação de temperatura, numa mesma amostra. Cada material alimentício apresentará a sua lei de variação específica.
 
6.1.2- aW e Processos Modificadores nos Alimentos
Apesar da composição complexa dos alimentos, e dos processos modificadores que podem ocorrer durante o processamento industrial e na conserva alimentícia (produto), é possível tomar-se algumas medidas preventivas para evitá-los ou minimizá-los, com base em conhecimentos consolidados experimentalmente no terreno da atividade de água. Tais conhecimentos, voltados para avaliar a variação de intensidade de oxidação lipídica, dos escurecimentos enzimáticos e não-enzimáticos e, das atividades microbianas, relacionados com a atividade de água, resultam numa fonte importante para se definir a “aW” mais adequada para cada alimento, em função das possibilidades de ocorrência de um ou mais dos referidos processos. À seguir se apresentam os gráficos que correlacionam os índices de velocidade dos referidos processos, com a “aW”. 
6.1.3- Escolha do Valor de “UAU” para um Alimento
Sendo a “aW” uma característica influente na conservação de um alimento, é oportuno lembrar que, se pode definir o seu valor com base nas considerações feitas à luz das potenciais reações de transformações químicas e microbiológicas que possam ocorrer no referido alimento, levando-se em conta a sua composição. Isso feito, identifica-se nas curvas de aW ( Indice de deterioração o valor mais adequado que, minimize a velocidade de reação dos processos identificados como os de maior impacto negativo para a conserva desejada. Como a determinação de “aW” é feita num equipamento bem mais caro que o exigido para a determinação de umidade e, consequentemente, a frequência de determinações de umidade é bem maior que a de “aW” nos processamentos industriais correntes, torna-se indispensável determinar uma lei de variação aW ( UAU (umidade absoluta em base úmida) , para com base nela definir-se a umidade absoluta correspondente à “aW” adequada. À seguir, ilustra-se a referida curva com a figura correspondente,
 
 UAU
 Y = ax + b
 
 aW
6.1.4- Valores Notáveis de “aW”
6.1.4.1- Atividade Microbiana
 Em geral..............................................0,65 ( aW ( 1,00
 Mofos/Bact. Osmófilas........................0,65 ( aW ( 0,75 
 aW = 0,8 ( deterioração do alimento após 4 a 5 semanas
 aW = 0,7 ( deterioração do alimento após meses
 aW ( 0,6 ( não há deterioração significativa dos alimentos
Exigência mínima de aW para o desenvolvimento microbiano :
 Bactérias Deteriorantes...............................aW = 0,90
 Leveduras Deteriorantes..............................aW = 0,87
 Bolores.........................................................aW = 0,80
 Bactérias Halófilas.......................................aW = 0,75
 Leveduras Osmófilas....................................aW = 0,60 
6.1.4.2- Atividade Enzimática ( AE )
 AE ( aW
 aW ( 0,3 ( redução drástica da AE
 0,3 ( aW ( 0,5 ( minimiza as ações das lipases, fosfolipases, lipoxidases, peroxidases e polifenolases, na catálise a reações de oxidação de alimentos.
6.1.4.3- Atividade Química
 0,4 ( aW ( o,6 ( ótimo para a reação de MAILLARD
6.1.5- Métodos Industriais de Ajuste de “aW”
Remoçãode água livre;
Adição de agente ligante;
Mixto
6.1.5.1- Remoção de Água Livre
A remoção de água livre de um alimento pode ser feita por aquecimento do mesmo a temperaturas/pressões capazes de promover a sua evaporação, ou por migração para o meio a que se expõe. Nesse sentido, a tecnologia recorre à ebulição em pressão ambiente ou sob vácuo, à sublimação da água no alimento congelado sob vácuo (liofilização), e ao arraste por efeito de pressão osmótica. 
Ebulição à Pressão Ambiente
A ebulição à pressão ambiente, por ser um sistema tecnicamente simples e de baixo custo, é adotado sempre que possível, contudo se limita à remoção de água livre dos alimentos onde o calor promove modificações desejadas no tocante a sabor, cor e/ou formação de substâncias nutritivas à partir de outras mais complexas, naturais do alimento. Os equipamentos industriais adotados para essa operação, são os tachos abertos nos sistemas descontínuos e os cozinhadores contínuos de parafuso sem-fim, cujos dimensionamentos das capacidades instaladas são feitos à partir das relações : 
Massa de material em processamento a aquecer/hora
para permitir o cálculo da quantidade de calor sensível “QS” exigida para o aquecimento do material em processamento desde a sua temperatura inicial “To”, até o seu ponto de ebulição “Te”, pela expressão :
 QS = M . c . (Te – To) (Kcal/h) ( I )
onde, 
 c = calor específico do material em processamento, que pode ser 
 determinado pela expressão,
 c = 0,008 . (UAU em %, do material) + 0,20 (Kcal/Kg . oC) 
Massa de água a evaporar/hora
para permitir o cálculo do calor latente “QL” exigido para evaporar a massa d’água (por hora), função da capacidade horária instalada, que pode ser determinado pela expressão,
 QL = MH2O . hfg (Kcal/h) ( II )
 
 onde, hfg = entalpia de vaporização da água na pressão da operação, 
 encontrada em tabelas de propriedades termodinâmicas do 
 vapor d’água saturado. 
 
Superfície de Aquecimento Disponível
determinada empiricamente por aproximação da forma do tacho com uma figura geométrica convencional, via de regra cilindro, semi-cilindro ou semi-esfera, cujas expressões para cálculo são,
 cilindro ( AC = 2 ( R L ( m2 )
 semi-esfera ( AS = 2/3 . ( . R2 . H ( m2 ) 
 Obs. – é considerada superfície de aquecimento de um reator, apenas 
 aquela que fica entre o meio de aquecimento(vapor, água quente, ou 
 outro), e o material a aquecer.
Capacidade da Superfície de Aquecimento disponível
 de Q = U . A . (Tm vem, A = Q / U . (Tm
onde, U = coeficiente global de transferência de calor, que no caso de aço 
 inox é em torno de 500 Kcal/m2 oC h
 A = superfície de aquecimento disponível, em m2
 (Tm = [(Ti – To)-(Ti – Tf)] ( ln [(Ti – To)/(Ti – Tf)] onde, Ti = 
 temperatura do meio de aquecimento; To= temperatura inicial do 
 alimento; Tf = temperatura do alimento após o aquecimento. 
 
Na comparação, Area medida ( Area calculada, para que se tenha um reator adequado ao fluxo de massa da operação.
Volume de Massa a Aquecer ( m2 de superfície de aquecimento(litros/m2 ) 
Nos sistemas abertos, à pressão ambiente, adota-se uma variação de 95 a 50 litros de material a evaporar, por metro quadrado de superfície de aquecimento, dependendo da menor ou maior quantidade de água a evaporar, respectivamente, ficando
 50 ( Vol. De Massa a Aquecer(litro) ( sup.de aquecim.(m2) ( 95 
 A economia da produção dessas operações é controlada pelos parâmetros : consumo de combustível , temperatura de ebulição, consumo de energia elétrica, produtividade ( Kg de material desidratado/hora), e algum outro mais específico como o brix, no caso dos xaropes compostos. Entre as conservas alimentícias servem de exemplo para remoção de água livre pelo calor, os doces em massa pastosos e geleificados, entre outros.
Ebulição à Vácuo
No caso dos materiais a remover água livre, serem termo-sensíveis, recorre-se à evaporação sob vácuo, buscando com isso baixar seus pontos de ebulição, e
assim, realizar a operação em temperaturas inferiores às de decomposição dos princípios termo-sensíveis presentes. As operações se realizam em sistemas descontínuos como o “buller” à vácuo e outros resultantes de melhoramentos deste, buscando maiores desempenhos, e os sistemas contínuos cuja característica básica é o reduzido tempo de exposição do material em processamento, ao calor, melhorando a qualidade final do produto em relação aos sistemas descontínuos. Entre os concentradores contínuos adotados para remoção de água livre figuram: “filme descendente”, “flash-tubular”, “flash-placas” e o “centrífugo”. Os parâmetros de controle da operação são os mesmos citados para o sistema à pressão ambiente, além da pressão (vácuo) de trabalho da operação. Os sucos de fruta e polpa de tomate concentrados são exemplos típicos dessa forma de desidratação. 
A remoção de água livre do alimento, por sublimação, é designada genericamente, “liofilização”. Consiste em submeter o alimento a desidratar, a condições de pressão e temperatura tais que proporcionem e acelerem a sublimação da água congelada do alimento, conforme ilustrado na figura apresentada à seguir.
Os pares T ( P para a liofilização devem apresentar valores de temperaturas inferiores a 0oC e de pressões inferiores a 4,58 mmHg, para consecução produtiva do efeito de sublimação.
Via de regra,os parâmetros de controle adotados são, consumo de energia elétrica, intensidades da pressão(vácuo) e da temperatura da câmara de sublimação e produtividade do sistema em Kg de produto/hora. Em vista do alto custo de investimento e da reduzida produtividade, o custo de operação é muito elevado, sendo insuportável pela indústria alimentícia contudo, os sucos de frutas em pó representam um exemplo típico desse tipo de desidratação.
Os sistemas de produção de vácuo habitualmente encontrados na indústria são,
coluna barométrica, coluna semi-barométrica, bomba de vácuo de anel líquido, e bomba de ar invertida, dependendo da intensidade do vácuo a ser obtida, e da capacidade de aspiração do sistema compatível com a quantidade de evaporado a remover.
A coluna barométrica é um sistema constituido por um condensador de contato direto localizado numa torre com 14 metros de altura, de forma cilíndrica com base tronco-cônica, através do qual recircula um fluxo d’água cuja vazão deve satisfazer às seguintes relações empíricas : 360 litros d’água/hora para uma capacidade aspiratória de 350 litros de ar/hora, a 2 Kgf/cm2 ; ou 500 litros d’água/hora para uma capacidade aspiratória de 650 litros de ar/hora, a 4 Kgf/cm2; além da condensação que impõe uma relação de 20 litros d’água por hora, por quilo de evaporado por hora, em ambos os casos. O princípio de produção do vácuo é o de uma trompa de VENTURI, e a aspiração do evaporado é feita por uma abertura lateral do condensador. A aspiração conduz o evaporado a um contato direto com o fluxo d’água recirculante, cujo contato direto o condensa e arrasta até ao sistema de resfriamento no plano zero, que deve ajustar a temperatura da água até cerca de 30oC, que assim deve ser bombeada até o tôpo do condensador para o reinício do ciclo. Trata-se de um sistema viável para as micro, pequena e média escalas de produção.
A coluna semi-barométrica, por sua vez, muito empregada em linhas de fabricação de média e grande escalas, consiste emum cilindro vertical cuja base aberta lateralmente, se acha submersa em uma caixa coletora d’água e, o tôpo provido de uma injeção d’água à temperatura ambiente, pulverizada, se acha interligado por tubulação específica à saída do evaporador. O princípio de funcionamento deste sistema se fundamenta na contração de volume do evaporado ao se condensar, num espaço rígido de volume constante. O condensado é drenado da caixa coletora cujo nível d’água é mantido através de um sifão. O volume útil da coluna deve ser dimensionado através da expressão PV = nRT levando-se em conta a pressão e a temperatura de saturação da operação, associada ao fluxo de evaporado do sistema e ao volume de evaporado a ser condensado para a consecução da intensidade do vácuo e da capacidade aspiratória desejadas. Uma relação empírica para a definição do volume útil da coluna semi-barométrica é: 15 toneladas de evaporado/hora, para 40 m3 de volume de coluna.
A bomba de vácuo de anel líquido, adota o princípio de produção de vácuo da trompa de VENTURI, e pode empregar como líquido recirculante a água que a exemplo da coluna barométrica, exige resfriamento para o bom desempenho.
Nessas bombas, 1 Kg de evaporado/hora exige uma potência da ordem de 0,005 CV. Trata-se de um sistema viável para as micro e pequena escalas.
Finalmente, nas bombas de ar invertidas ou ventiladores centrífugos, a tubulação do evaporado é conectada ao centro do ventilador que por centrifugação o aspira. É comum intercalar-se entre a câmara de evaporação e a bomba, uma espécie de coluna semi-barométrica que funciona como condensador, para minimizar o contato direto do condensado com a bomba. Trata-se de um sistema muito simples, de grande utilidade para as micro e pequenas escalas de produção, cuja relação empírica de dimensionamento é : 0,2 m3 de ar aspirado, por 1 Kg de evaporado / hora.
Remoção de Agua Livre por Corrente de Ar
A remoção de água livre por arraste de ar é um método de baixo custo, adequado para regiões quentes ou frias com baixa umidade relativa. Consiste em submeter o alimento sólido fracionado em pequenos pedaços a uma corrente de ar sêco que, ao banhar a superfície do referido alimento, adsorve a água livre do alimento. Para isso, se pode recorrer ao aquecimento ou à refrigeração do ar como meio de reduzir a sua umidade relativa. Em geral, adota-se sistemas de leito fluidizado onde o ar com baixa umidade relativa banha todo o material fragmentado. No caso das regiões tropicais e sub-tropicais adota-se ar aquecido para a desidratação de alimentos, enquanto que nas temperadas e frias emprega-se o ar frio(refrigerado naturalmente). Os parâmetros de controle da operação, são : -Umidade Relativa do ar para a desidratação, Temperatura de entrada do ar no leito fluidizado, Temperatura de saída do ar, do secador, Consumo de energias elétrica e térmica e, vazão de ar no secador. Os vegetais, principalmente hortaliças como batata inglesa, pimentão, cenoura, e as frutas sêcas, entre outros são exemplos de conservas alimentícias, por remoção de água livre.
Remoção de Agua Livre por efeito de Pressão Osmótica
A remoção de água livre por pressão osmótica se fundamenta na migração d’água de um meio mais diluído (hipotônico) para outro mais concentrado (hipertônico). Os doces em calda bem como as frutas cristalizadas ou glaceadas são exemplo típico dessa classe de desidratação, lembrando ainda que vegetais em salmoura também pertencem a essa classe. Nesse caso o controle operacional se volta para as concentrações dos líquidos de cobertura, tempos de imersão do vegetal preparado, tempos/temperaturas de aquecimentos quando for o caso, além de outros mais específicos. 
6.1.5.2- Adição de Agente Ligante
Chama-se agente ligante a toda substância química inóqua, quando ingerida pelo homem nas quantidades limitadas por lei, capaz de ligar a água livre do alimento, quando incorporada ao mesmo. Os agentes ligantes são substâncias higroscópicas, por conseguinte hidrófilas, que uma vez adicionadas ao alimento confere a êle higroscopicidade, impondo a necessidade de acondicioná-lo em embalagem hermética, com um mínimo de espaço vazio, de modo a minimizar a presença de ar e de sua umidade. Várias substâncias têm uso permitido legalmente em alimentos sendo a escolha de uma delas função da disponibilidade e do prêço. À seguir apresenta-se um Quadro contendo diversos agentes ligantes e suas capacidades de ligar a água, em relação à sacarose e lactose, tomadas como referência.
Agente Ligante Fator
Sacarose, Lactose .......................................................................... 1,0
Açúcar Invertido ............................................................................ 1,3
Gelatina, Caseína ........................................................................... 1,3
Sólidos do Xarope de Glicose ........................................................ 0,8
Amido ............................................................................................. 0,8
Acidos e seus sais ........................................................................... 2,5
Cloreto de Sódio ............................................................................. 9,0
Glicerina ......................................................................................... 4,0
À seguir, apresenta-se uma figura com as atividades de água de diversos agentes ligantes, observando-se que o cloreto de sódio aqui utilizado apresentava um teor de umidade elevado, razão porque resultou uma aW superior à da glicerina que, no entanto, tem um fator de ligação mais de duas vezes menor que o daquele. 
	Agentes Ligantes
	Atividade de Agua
	Legenda
	glicerina
	0,174
	1
	NaCl
	0,456
	2
	Ac. Citrico
	0,602
	3
	Agar
	0,625
	4
	pectina
	0,628
	5
	ac. cristal
	0,659
	6
Um exemplo típico de adição de agente ligante para a obtenção de conserva alimentícia é o caso dos xaropes compostos de frutas, cuja conservação se deve à atividade de água devidamente ajustada.
6.1.5.3- Misto
Esse sistema de remoção de água livre associa os anteriores, buscando com isso minimizar possíveis malefícios que o uso de apenas um sistema com maior intensidade. Exemplos típicos de alimentos que adotam esse sistema são o leite condensado e os doces em geral, onde parte da água livre é removida pelo calor e a parte restante é adsorvida por açúcares adicionados à massa em processamento.
6.2- pH
Os alimentos são constituidos por classes de substâncias químicas, sendo os ácidos uma delas, onde figuram com maior frequência os ácidos cítrico, málico, tartárico, oxálico, lático e oleico, entre outros.
Os ácidos se apresentam nos alimentos sob duas formas : - molecular e dissociada, permitindo esquematizar, 
 m AH ( xA( ( xH+ + (m-x) AH
onde x ( m, será tanto maior quanto mais forte for o ácido e mais alcalino for o restante das demais substâncias constituintes do alimento em tela.
Com base no esquema supra, se pode dizer que o seu primeiro membro representa a acidez total titulável, do alimento enquanto que, no segundo membro figuram a acidez atual ( xA( + xH+ ) e a acidez potencial [(m-x)AH] que é o restante do ácido presente, ainda não dissociado. A acidez atual é quem empresta ao alimento o gosto ácido típico, e demais características específicas dos ácidos, enquanto que a acidez potencial só o fará quando se dissociar por diluição do alimento com água, saliva, entre outros diluentes.
Via de regra, a acidez total de um alimento é expressa em % equivalente ao seu ácido predominante. A acidez atual, por sua vez, é expressa em mol de H3O+ por litro de alimento no caso de bebidas alimentícias, por litro de solução de concentração conhecida, do alimento. Estudos realizados por SORENSON revelaram as seguintesbases :
na água pura, que representa a neutralidade, a concentração de H3O+ é de 0,000.000.1 mol/litro ou 10(7 mol/litro ;
 - como a forma supra de representar a concentração da acidez 
 atual é incômoda, SORENSON propôs a designação de pH 
 (potencial Hidrogeniônico), definida como à seguir mostrado, 
 
 pH = colog ( 0,000.000.1 ) = colog 10(7 = colog 1/107 =
 = log 1/10(7 = log 1 ( log 107 = 0 ( (( 7) 
 ( pH = 7 
 
ficando convencionado :
 pH = 7 ( meio neutro ( água pura ) 
 pH ( 7 ( meio ácido
 pH ( 7 ( meio alcalino ou básico
6.2.1- Classificação dos Alimentos segundo o pH
Em geral, os alimentos apresentam pH neutro ou ácido, podendo-se classificá-los como à seguir mostrado :
 pH ( 4,5 ( alimentos pouco ácidos
 4,5 ( pH ( 4,0 ( alimentos ácidos
 pH ( 4,0 ( alimentos muito ácidos 
Apesar da classificação acima, citada por vários autores, é corrente na tecnologia industrial de alimentos classificar-se os alimentos quanto ao pH, em :
 pH ( 4,5 ( alimentos pouco ácido
 pH ( 4,5 ( alimentos muito ácidos
Na verdade, este último critério de classificação fundamenta-se no fato de que a pH ( 4,5 há a possibilidade de presença de formas microbianas esporulantes, enquanto que a pH ( 4,5 só há presença de formas microbianas vegetativas.
6.2.2- Influência do pH nos Processos Químicos
O pH exerce influência significativa nos processos químicos que ocorrem nos alimentos, conforme apresentado na tabela à seguir :
_______________________________________________________________
Reação pH ótimo
- MAILLARD 6,0 - 8,0
- Reestruturação de Amadori 7,0
- Enólise de cetosaminas 5,5
- Degradação de ácido ascórbico ( 4,0
 -Transformação de açúcares em compostos
 carbonilos insaturados, polimerizáveis ( 3,5
Exemplos :
Leite e ovos com pH entre 6,0 e 7,0 favorecem a reação de MAILLARD, contudo, uma queda discreta no pH atenua o escurecimento durante a desidratação.
 - Sucos de frutas com pH entre 2,5 e 3,5, pobres em compostos aminados, os escurecimentos se devem às degradações da frutose e do ácido ascórbico, pelo calor.
 - Alimentos com pH entre 3,6 e 6,0 têm os escurecimentos devidos à reação de MAILLARD e à degradação do ácido ascórbico.
6.2.3- Influência do pH nas Atividades Microbianas e Enzimáticas
Como já mostrado anteriormente, nos alimentos com pH ( 4,5 os microrganismos presentes se acham na forma vegetativa e, portanto, mais vulneráveis aos métodos de conservação. Com isso reduz-se a intensidade de uso de cada método, minimizando-se modificações indesejáveis que cada um dêles possa trazer para as conservas alimentícias. Nesse sentido, sempre que possível, recomenda-se o abaixamento de pH dos alimentos, para melhorar a sua conservação do ponto de vista microbiano.
A atividade enzimática nos alimentos, por sua vez, é otimizada a pH entre 6,0 e 8,0 sendo bastante reduzida a pH(s) inferiores a 4,0. Em vista disso, é também recomendável o abaixamento do pH a valores os menores possíveis, para minimizar-se as interações químicas catalizadas por enzimas, nas conservas alimentícias.
6.2.4- Influência do pH na ação dos Conservantes Químicos
A célula microbiana, à exemplo das demais células vivas, têm na membrana citoplasmática o meio de selecionar o acesso de substâncias ao seu interior : citoplasma e núcleo. É comprovado experimentalmente que, no caso dos conservantes químicos, estes só conseguem acessar através da referida membrana na forma molecular. Esse efeito é conseguido em pH(s) baixos, conforme configura o quadro apresentado na página seguinte. 
6.2.5- Considerações Finais
Sob a ótica da conservação de alimentos, o pH figura como um parâmetro de grande importância, pois, sendo seletivo da presença mirobiana e da ocorrência de interações químicas, define o rigor dos tratamentos industriais a serem dados às conservas alimentícias. Na prática, considera-se o pH = 4,5 como divisório para efeito dos procedimentos de conservação isso, devido ao fato dos alimentos com pH ( 4,5 serem propícios ao desenvolvimento de formas microbianas esporuladas, de difícil extinção.
Um outro fato relevante é a influência na cor e brilho de certos alimentos, como é o caso de derivados vegetais cuja cor se deve a antocianinas, que varia de azul até vermelho, em função do pH.
Além da influência na conservação, a acidez é um componente básico do gosto do alimento onde se faz presente, sendo possível incorporar ácido orgânico permitido, ou ácido fosfórico (orto) a uma conserva, dentro de limites, para ajustar o seu pH a uma melhor condição de conservação. Os limites de incorporação devem respeitar a variação tolerável de gosto, e a inocuidade do ácido no organismo humano.
Na indústria, a correção de pH mais corrente é o abaixamento, feito através da incorporação do ácido predominante (no alimento em processamento) em solução aquosa a cerca de 30% (p/v), na busca de favorecer as condições de conservação. A razão do emprêgo da solução do ácido, razoavelmente diluida, se deve à necessidade de incorporar o referido ácido bastante dissociado, e com isso alcançar o efeito desejado de imediato. No caso inverso, em geral na área de fermentação, eleva-se o pH do alimento incorporando-se bicarbonato de sódio em solução aquosa a cerca de 30% (p/v). Em ambos os casos as quantidades de ácido ou sal incorporadas ao alimento devem respeitar os limites de uso fixados na Legislação específica.
Apresenta-se à seguir, alguns alimentos e ordens de grandeza dosrespectivos pH(s)
_______________________________________________________________
ALIMENTO pH 
Carnes
De vaca (moída) 5,1 – 6,2
Presunto 5,9 – 6,1
Vitela 6,0
De frango 6,2 – 6,4 
Pescado/Frutos do Mar
Pescado (quase todas as espécies) 6,6 – 6,8
Caranguejos 7,0 
Ostras 4,0 – 6,3
Atum 5,2 – 6,1
Salmão 6,1 – 6,3
Produtos Lácteos 
Manteiga 6,1 – 6,4 
Leite 6,3 – 6,5
Creme de leite 6,5 
Queijos 4,9 – 5,9
Hortaliças 
Feijão(verde e sêco) 4,6 – 6,1 
Beterraba 4,2 – 4,4
Cenoura 6,5 
Couve-flor 4,9 – 5,2
Milho 5,7 – 6,0
Alface 6,0 
 ( SEGUE )
 ( CONTINUAÇÃO )
 
Azeitona em líquido de cobertura 3,6 – 3,8 
Cebolas 3,6 – 3,8 
Batatas doces e batatas 5,4 – 5,6
Abóboras 4,8 – 5,2 
Beringelas 4,5 
Brócolos 6,5 
Espargos ( pontas e talos ) 5,7 – 6,1
Salsas 5,7 – 6,0
Espinafre 5,5 – 6,0
Tomate 4,2 – 4,4 
Nabos 5,2 – 5,5 
Frutas 
Abacaxi 3,7 – 4,7
Acerola 3,3 – 4,0
Banana 4,5 – 4,7
Cajá 3,0 – 3,3
Caju 4,1 – 4,7
Graviola 3,8 – 3,9
Goiaba 4,1 – 4,2
Laranja 3,6 – 4,3
Limão 1,8 – 2,0
Maçãs 2,9 – 3,3
Manga 3,8 – 4,4 
Mangaba 3,9 
Maracujá 2,7 – 3,5
Melões 6,3 – 6,7
Melancia 5,2 – 5,6
Pitanga 3,7 – 3,9
Tamarindo 2,6 – 3,4
Umbu 3,0 – 3,2
Uva 3,7 – 3,9
 
6.3- Potencial de Oxidorredução ( (h ) = maior ou menor facilidade com que uma substância ganha ou perde elétrons.
A oxidação pode ocorrer em três circunstâncias: quando se adiciona oxigênio a substâncias, quando uma substância perde hidrogênio ou quando perde elétrons. Tornando-se um agente redutor.
A redução ocorre também de três maneiras: quando uma substância perde oxigênio, quando ganha hidrogênio ou quando ganha elétrons. Tornando-se um agente oxidante.
Cada vez que a substância recebe elétrons de outra, ela provaca uma oxidação e, por isso, a substância em que ela se encontra é dita um agente oxidante.
 oxidação --- perde de elétrons e aumenta o número de oxidação (NOX) 
 redução --- ganho de de elétrons e reduz o número de oxidação (NOX) 
A transferência de elétrons cria uma diferença de potencial elétrico medida em “mV” ( milivolt ), facilmente determinada em potenciômetro para medição de pH.
 Oxidação ( (h = + 
 Redução ( (h = (
Exigências das Classes de Microrganismos para atuação sôbre os Alimentos :
 Aeróbios ( (h ( + 200 mV (leveduras, maioria dos fungos e das bactérias). 
 Anaeróbios ( (h ( ( 200 mV ( Clostridios ) 
 Microaerófilos( (h ( 0 ( bactérias láticas ) � 
Valores de (h em Alimentos
 Alimento (h (mV)
 Batata ( 160
 Carne enlatada ( 150
 Carne inteira ( 200
 Carne moída ( 200
 Ovos ( 500
 Queijos ( 20 a ( 200
 Vegetais e sucos ( 300 a ( 400 
6.4- Composição
A composição química de um alimento é indicativa não apenas da fonte nutricional que representa, como também das possíveis presenças de gêneros de microrganismos, e possibilidades de ocorrência de certas reações de transformações do mesmo.
No tocante à presença microbiana, deve-se lembrar a existência de gêneros de microrganismos sacarolíticos, proteolíticos e/ou lipolíticos, que buscam no alimento as suas fontes nutricionais. Como se sabe, o crescimento e a atividade microbiana carecem de água, fonte de carbono e energia, fonte de nitrogênio, minerais, e vitaminas. Nos alimentos os microrganismos podem utilizar açúcares, aminoácidos e álcool como fonte de carbono e energia sendo que, poucos são capazes de utilizar carboidratos mais complexos (amido, celulose) para esse fim. Por outro lado, também são poucos os microrganismos capazes de utilizar lipídios como fonte de carbono e energia. As fontes de nitrogênio, por sua vez, são as proteínas, os peptídios e os aminoácidos. Pertinente às vitaminas, sabe-se que a maioria dos microrganismos que atuam sobre os alimentos são incapazes de sintetizá-las, principalmente as do complexo B.
As enzimas, por outro lado, estão presentes naturalmente nos alimentos em função das ações catalíticas que devem promover nos mesmos, de modo a propiciar as transformações naturais, específicas de cada um. Neste sentido vale lembrar a ocorrência de três grupos dessas enzimas, no que se refere às modificações causadas: as que alteram a cor ; as que alteram a consistência ; e as que degradam as vitaminas dos alimentos.
No primeiro grupo, figuram enzimas oxidativas polifenoloxidases e peroxidases cuja ação catalítica pode ser representada conforme o esquema :
 Substrato + O2 ((((( composto de cor escuraNo segundo grupo estão as enzimas que catalizam as reações que reduzem a consistência dos alimentos, por despolimerização (poligalacturonase) ou por desmetoxilação(metilestearases). 
 
No terceiro grupo, existem enzimas oxidativas que destroem as propriedades vitamínicas das substâncias, tais como a ascorbicoxidase relativo ao ácido ascórbico e lipoxidase com relação à vitamina A e aos carotenos.
COMPOSIÇÃO BÁSICA DO ALIMENTO (CBA)
CBA ( Natureza da microbiota presente
 Natureza das transformações químicas
Alitos ricos em proteína e/ou lipídio ( bactérias proteolíticas 
 e/ou lipolíticas.
Alitos ricos em carboidratos ( bactérias e/ou fungos 
 sacarolíticos.
Enzimas ( escurecimentos enzimáticos e não-enzimáticos.
Proteínas, Aldeídos, Cetonas, Carboidratos, e Vit. C ( escurecimentos químicos.
Substâncias Antimicrobianas nos Alimentos :
Alitos Vegetais – óleos essenciais (cardol na casca da laranja),
 Taninos (caju), glicoproteínas(lecitina na soja), ácido benzoico(cravo, canela, ameixa).
Alitos Animais – imunoproteínas : lactenina no leite, lisozimas 
 em ovos, conoalbuminas/ovomucoide/avidina 
 na clara de ovo, inibinas no mel de abelha.
PROCEDIMENTOS INDUSTRIAIS PARA MODIFICAÇÃO DA COMPOSIÇÃO BÁSICA DO ALIMENTO, QUE PODEM CONTRIBUIR PARA A SUA CONSERVAÇÃO.
Adição de sal (cloreto de sódio) :
mudança de gosto
redução da atividade de água
Adição de ácido (acético, lático, cítrico ... ) :
mudança de gosto
redução do pH 
ação antimicrobiana direta
Adição de açúcar (sacarose)
mudança de gosto
redução da atividade de água
Adição de lipídios ( óleos e gorduras )
 - mudança de gosto
 - ação anti-microbiana
 - modificação reológica
Além das substâncias acima, recorre-se a outras como espessantes, conservantes, ligantes, entre várias com ação direta ou indireta sobre as atividades químicas, enzimáticas e/ou microbianas.
6.4.1- Práticas Industriais de Modificação da Composição
 
Dentro de limites sensorialmente toleráveis pode-se recorrer a uma das práticas à seguir mostradas : 
 ( Abaixamento de pH
 ( Elevação do teor de gordura
 ( Elevação do teor de açúcar
 ( Elevação do teor de sal
 
6.5- Ambiente de Estocagem
Tão influente quanto os fatores intrínsecos, na conservação dos alimentos, é o ambiente de estocagem a que se expõe o alimento, o qual reune os chamados fatores extrínsecos envolvendo a temperatura, luz, umidade relativa e a atmosfera de gases do ambiente. 
 
6.5.1- Temperatura
O metabolismo dos tecidos vivos é uma função direta da temperatura a que se expõe, respeitando certos limites. Sabe-se da prática que as temperaturas próximas a 0oC retardam significativamente os processos respiratórios, fermentativos, de escurecimentos químicos e enzimáticos, entre outros, que ocorrem nos alimentos.
Dependendo da natureza e dos níveis microbianos presentes, os alimentos têm diferentes exigências de temperatura de armazenamento, que buscam minimizar as atividades microbianas, enzimáticas, e as interações químicas específicas de cada um. A abordagem adiante feita, ilustra o que se disse.
Ta ( catálise de atividades microbiana, enzimática e química.
-15oC ( Ta ( 20oC - psicrófilos (bactérias, bolores e leveduras)
 5oC ( Ta ( 47oC - mesófilos (bactérias, bolores e leveduras)
 45oC ( Ta ( 70oC - termófilos (apenas bactérias)
 25oC ( Ta ( 35oC - ótima faixa para atividade enzimática
No caso das interações químicas, não é possível generalizar faixas ótimas de “Ta”, já que especificidades como natureza endo ou exotérmica das reações, ações catalíticas de enzimas, entre outros fatores impedem. Contudo, se pode afirmar :
calor excessivo – desnatura proteínas, destrói vitaminas, quebra 
 emulsões, carameliza açúcares e processos oxi-
 dativos, em geral;
frio excessivo - desnatura proteínas(criogenia), rompe os teci –
 dos dos alimentos, afeta o gel formado em de -
 terminados alimentos, quebra a capacidade de
 gelificação de pectinas e amidos.
Regra de VANT’ HOFF : acréscimos de 10oC podem até triplicar a velocidade de uma reação.
Lei de Variação para os Tempos de Vida Útil (TVU)Ta de um alimento numa temperatura ambiente (Ta) :
 (TVU)Tx = (TVU)Ta ( 10(Ta –Tx) / z
onde “z” é específico de cada alimento e dos processos modificadores a que se expõe, tendo seus valores as seguintes ordens de grandeza,
 Esterilização ( z ( 9,0oC
 Pasteurização ( z ( 11,5oC
 Branqueamento ( z ( 16,0oC
 Cozimento ( z ( 26,0oC 
Normalmente, na busca de maiores produtividades adota-se para “Ta” as seguintes temperaturas :
 Ta ( 80 a 100oC - Branqueamentos / Pasteurizações
 
 Ta ( 105 a 121oC - Esterilizações / Cozimentos
Vida Util de Alimentos, em diferentes temperaturas de estoque
_______________________________________________________________
 Vida Util ( em dias ) 
Alimento 0oC 22oC 38oC
Carne Animal 6 – 10 1 ( 1
Pescado 2 - 7 1 ( 1
Aves 5 – 18 1 ( 1
Frutas 2 – 180 1 – 20 1 - 7
Hortaliças 3 - 20 1 - 7 1 - 3
Os valores supra expressam ordens de grandeza dos gêneros de alimentos nela especificados. 
Os resultados apresentados na referida tabela, de certa forma, evidenciam a regra de Vant’ HOFF: “quando se aumenta a temperatura de um processo químico endotérmico, de 10oC, pode-se duplicar ou mais, a sua velocidade”, sendo a recíproca verdadeira, lembrando ainda que nas reações exotérmicas a variação é inversa.
Na conservação dos alimentos a tecnologia industrial recorre tanto a temperaturas elevadas (calor) como a baixas temperaturas (frio), para a consecução do efeito desejado. Nesse sentido existe uma lei de variação de tempo de retardamento (( ) ( Temperatura ( T ) dada pela expressão :
 (Tx = (T ( 10T-Tx/z
semelhante à apresentada para tempo de vida útil (TVU)Ta , cuja declividade “z” especifica a equação para os diferentes procedimentos, cujas ordens de grandeza dos valores são as apresentadas para “TVU”.
No tocante ao emprego do frio na conservação de alimentos, sabe-se da experiência que :
 T ( 10oC ( ( intensa atividade microbiana 
 ( intensa atividade enzimática
 ( intensa produção de toxina
 
 3oC ( T ( 10oC ( ( média atividade microbiana 
 ( intensa atividade enzimática( fraca produção de toxina
 -10oC ( T ( 3oC ( ( fraca atividade microbiana
 ( média atividade enzimática
 ( sem produção de toxina
 T ( - 10oC ( ( atividade microbiana desprezível
 ( fraca aividade enzimática 
 
 T ( (20oC ( ( inatividade microbiana
 ( atividade enzimática desprezível
 T ( - 30oC ( ( desnaturação de enzimas 
6.5.2- Luz Ambiente
Vários constituintes dos alimentos têm fotossensibilidade assim, exposições prolongadas à luz podem provocar :
 
oxidação de lipídios
aparecimento de voláteis e mercaptanas no leite
mudanças de cor de pigmentos
perda de atividade vitamínica da riboflavina, do retinol e do ácido ascórbico
além de outros processos modificadores.
Os processos citados ocorrem em função do tempo de exposição do alimento, e da intensidade/comprimento de onda/frequência da luz. Em vista disso, é possivel conservar alimentos pela incidência controlada de luz (ultra-violeta p.e.).
6.5.3- Umidade Relativa
Conforme visto anteriormente, a umidade relativa de equilíbrio de um alimento define a sua aW e, consequentemente, a umidade relativa (UR) do meio a que se expõe o alimento altera essa umidade de equilíbrio original. Assim, a UR inadequada do ambiente pode resultar transferência de água do alimento para o meio ou vice-versa, alterando a sua vida útil.
Essa migração de água, quando do ambiente para o alimento, promove um aumento na água livre deste, permitindo assim aumento nas atividades microbianas e enzimáticas, associado à ocorrência expressiva de processos de oxidações lipídicas, escurecimentos químicos, entre outros processos modificadores dos alimentos.
Por outro lado, a migração d’água do alimento para o ambiente em geral, provoca ressecamento superficial (do alimento), associado à perda de peso, o que é anti-econômico.
Para se ajustar a UR ambiente de forma adequada, recorre-se à expressão :
 
UR = 100 aW
onde, UR = umidade relativa do ambiente de estocagem do alimento;
 aW = atividade de água do alimento a estocar.
Na prática, é comum deixar-se a UR do ambiente ligeiramente acima de 100 aW, devido `a histerese ou seja, é mais fácil sair do que entrar água no alimento. Na página seguinte, apresenta-se uma tabela com as temperatuas e umidades relativas adequadas para o estoque de frutas sob refrigeração.
6.5.4- Atmosfera de Gases
O emprego de atmosfera controlada com porcentagens de CO2 acima de 10 %, é conhecido desde 1917. O uso de 10 ppm de O3, por sua vez, tem-se mostrado viável para o aumento do período de armazenamento de alguns alimentos perecíveis, estocados à granel, sendo impróprio para alimentos lipídicos, por promover aumento de rancificação.
É oportuno lembrar que existem três classes de atmosfera ambiente condicionada para alimentos: “vácuo”, quando se deseja a ausência de oxigênio; “atmosfera controlada”, quando se mantem a composição natural do ambiente; “atmosfera modificada”, quando se modifica a composição dos gases constituintes da atmosfera ambiente.
Em geral, o uso de atmosfera controlada para o aumento de vida útil dos alimentos, vem associado à refrigeração, sendo a composição de gases da atmosfera condicionada à natureza do alimento a armazenar.
Existem seis mecanismos de deterioração dos alimentos, cinco dos quais podendo ser inibidos ou retardados com o uso adequado de atmosfera controlada conforme apresentados em tabela adiante mostrada.
Nas páginas seguintes, figuram tabelas úteis para o estabelecimento de atmosfera controlada e modificada, para alimentos diversos. 
O oxigênio do ar destrói: vitaminas A e C
 pigmentos
 aromas
Todos os mofos e algumas bactérias são aeróbios
Na indústria, recorre-se ao vácuo ou à estipagem com nitrogênio para proteger os alimentos contra o oxigênio.
	O gás carbônico destrói as bactérias gram-negativas aeróbicas e psicrófilas :
alterando a função da membrana celular
inibindo ou reduzindo a atividade enzimática
alterando o pH do citoplasma
alterando as características físico-químicas das proteínas.
A exemplo do gás carbônico, outros gases viáveis para alimentos têm ação microbicida, anti-enzimática e/ou estabilizante quimicamente, sobre as conservas.
 
Estoque de frutas, sob refrigeração, em câmaras frigoríficas convencionais.
FRUTA TEMP.( 0C ) UR (%) VIDA ÚTIL 
Abacate 5 - 10 85 – 90 2 – 4 semanas
Abacaxi (de vez) 10 90 4 – 5 “ 
Abacaxi (maduro) 5 - 7 85 – 90 3 – 4 “ 
Banana (de vez) 12 90 3 “ 
Caju 0 - 1 90 1 “ 
Goiaba 5 - 8 90 2 “ 
Laranja 6 - 7 90 3 – 4 meses
Limão ( de vez ) 12 - 14 90 1 – 3 “ 
Maçã 2 - 3 85 - 90 2 - 4 “ 
Mamão (de vez) 8 - 10 85 – 90 2 – 3 semanas
Manga 8 - 10 90 3 –4 “ 
Maracujá 6 - 7 90 3 – 4 “ 
Melancia 5 80 3 – 4 “ 
Melão 7 - 10 80 2 – 3 “ 
Pera (-1) 90 – 95 2 – 6 meses
Tangerina 6 - 7 90 4 – 6 semanas 
Uva (americana) (-0,5) 85 - 90 3 - 8 “ 
Uva (Europa-Itália) (-2) - (-1) 90 - 95 2 - 6 meses
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EFEITOS DOS GASES SOBRE OS MECANISMOS DE DETERIORAÇÃO DOS ALIMENTOS ARMAZENADOS
GASES EFEITO
Monóxido de Carbono ( CO ) estabiliza os pigmentos cárneos ; 
 inibe a atividade de enzimas 
 autolíticas.
Óxido de Etileno ( CH2 )2O agente esterilizante ; não 
 recomendado para alimentos 
 salgados.
Óxido Nitroso ( N2O ) branqueador a sêco de frutas e 
 hortaliças ; inibidor da