aula 3 pasteurização esterilizacao

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15/08/2017
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Poliana D. Gurak
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Aula 3 e 4
Métodos de conservação pelo calor: 
pasteurização e esterilização
Conservação por 
redução da 
atividade de água
2
Métodos de 
conservação de 
alimentos
Conservação pelo 
calor
Conservação pelo 
frio
Conservação por 
adição de solutos
Conservação pelo uso de 
atmosfera controlada e 
modficada
Conservação por 
fermentação
Conservação por 
aditivos químicos
Conservação por 
irradiação
� Deve-se considerar a taxa de
penetração do calor em
alimentos de consistência
diferente, assim como as
dimensões dos continentes dos
quais estão acondicionados.
� A temperatura alta é um dos
métodos mais seguros e mais
confiáveis na preservação dos
alimentos.
� Requer o conhecimento da
resistência térmica dos
microrganismos e esporos.
Conservação pelo 
calor
Conservação
por calor
Recipientes fechados
e trocadores de calor
(ex. contínuo)
Vapor ou água
quente
Cuidados com o 
resfriamento e 
armazenamento
Intensidade afeta
tempo de 
prateleira e 
características do 
produto
Transferência 
de calor
Conservação de alimentos pelo calor
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Pasteurização Esterilização Branqueamento
Temperaturas < 100 ºC
Não elimina todos os 
microrganismos e esporos
Temperaturas > 100 ºC
Destruição de todos (99.99%) os 
microrganismos e esporos
Temperaturas < 100 ºC
Não elimina todos os 
microrganismos e esporos
Tipo de produto
Necessidade
Destino e
Preferência regional 87 % 78 % 
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Recapitulando...
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• Operação de pré-tratamento entre o preparo da matéria-prima e operações
posteriores (secagem, congelamento, pasteurização e esterilização).
• Principais funções do branqueamento:
o Ajuda a limpeza do alimento
o Amolece e incha os tecidos vegetais
oElimina quase a totalidade do ar e gases contidos nos tecidos vegetais 
o Produz a inativação das enzimas
BRANQUEAMENTO
Conservação pelo calor
• Produção de 
doce de leite
•Assados
• Pasteurização
do leite
• Pasteruização
de ovo
• Esterilização de 
enlatados
• Branqueamento
de vegetais
• Pasteurização de 
sucos
Inativação
enzimática
Diminuição da 
carga
microbiana
Propriedades
organolépticas
desejáveis
Destruição de 
microrganimos
patogênicos, 
insetos e parasitas
Louis Pasteur – químico, explicou corretamente a causa da
estabilidade dos alimentos; ficou conhecido pela técnica de
pausterização que revolucionou a ciência do século XIX.
Nicolas Appert - confeiteiro francês, na transição do século 
XVIII ao XIX, observou que os alimentos aquecidos em 
recipientes fechados podiam se conservar durante um longo 
período se o recipiente não fosse aberto. 
Tipos de tratamentos térmicos Como determinar o binômio tempo/temperatura?
Marcadores: Fosfatase alcalina
o enzima encontrada naturalmente no leite cru
o tem valor D similar aos patógenos termo resistentes 
o A determinação direta do número de patógenos por métodos microbiológicos é demorada e de
alto custo
o Uso de um teste simples de atividade de fosfatase é utilizado rotineiramente.
o Se encontrada atividade de fosfatase no leite pasteurizado, conclui-se que o processo não foi
adequado para destruir bactérias patogênicas ou que leite não pasteurizado contaminou o
produto (ex. sorvete).
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Conservação pelo calor:
microrganismos
Conservação pelo calor: microrganismos
Tipo de tratamento térmico a ser aplicado depende:
Na maioria dos casos, o número de células viáveis de microrganismos diminui exponencialmente com o
tempo de exposição a uma temperatura constante.
Termossensibilidade do alimento e da sua suscetibilidade à deterioração
Binômio tempo-temperatura requerido para inativar os microrganismos patogênicos e deterioradores mais termo 
resistentes em um dado alimento
Estabilidade requerida do produto final
Efeito do calor nos microrganismos
Efeitos deletérios do calor sobre os microrganismos:
Inativação de 
enzimas
(metabolismo
microbiano)
Desnaturação de 
proteínas
Aplicação de calor
Qualquer temperatura superior à temperatura ótima de crescimento tem EFEITO LETAL sobre o microrganismo.
Termo resistência dos microrganismos
Classificação dos microrganismos considerando variações de temperatura:
Psicrófilos
• Crescem em baixas
temperaturas
• Temperatura ótima
de crescimento de 0 
– 15 °C
Mesófilos
• Crescem em
temperaturas
moderadas
• Temperatura ótima
de crescimento de 25 
– 40 °C
Termófilos
• Crescem em altas
temperaturas
• Temperatura ótima
de crecimento entre 
50 – 60 °C
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Termorresistência dos microrganismos
Fatores
intrínsicos
• Tipo de microrganismos
• Forma como se encontram
• Número de células
• Fase de crescimento
Fatores
extrínsicos
Fatores que 
determinam a 
resistência térmica dos 
microrganismos
• pH do alimento
• Atividade de água
• Temperatura
• Composição do alimento
(conteúdo de gordura, carboidratos, sais)
Termorresistência dos microrganismos
� Classificação dos alimentos quanto ao pH:
� Atividade de água:
� quanto menor a umidade maior a resistência 
térmica;
� desnaturação protéica é mais fácil em ambiente 
aquoso.
Classificação
dos 
alimentos
quanto ao
pH 
Pouco
ácidos: pH 
maior do 
que 4,5
Ácidos: pH 
entre 4 e 4,5
Muito ácidos: 
pH abaixo de 
4
Termorresistência dos microrganismos
Comportamento de microrganismos e enzimas diante da temperatura e tempo de exposição (binômio
tempo-temperatura):
Quando a 
temperatura for 
mais elevada será
necessário um 
menor tempo 
para destruir o 
mesmo número
de células viáveis.
Quando a 
temperatura for 
mais branda será
necessário um 
tempo de 
exposição maior
para destruir o 
mesmo número de 
células viáveis.
t
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
tem
peratura
� Exemplo: FDA - Inativação específica do 
Cryptosporidium parvum presente no suco 
de maçã:
� 71,1°C – 6 segundos
� 73,9°C – 2,8 segundos
� 76,6°C – 1,3 segundos
� 79,4°C – 0,6 segundos
� 82,2°C – 0,3 segundos
Binômio tempo-temperatura é especificado pelo valor D e Z do microrganismo mais resistente
TEMPO DE MORTE TÉRMICA (TDT –THERMAL DEATH TIME)
Tempo necessário para matar um certo número de microrganismos a uma temperatura 
constante
Como saber qual o tempo necessário para matar um determinado 
número de microrganismos?
Quais os fatores de influenciam nesse tempo x temperatura?
Termorresistência dos microrganismos
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� Tipo de microrganismos que temos interesse
� Número inicial de microrganismos que temos presentes
�Meio em que vai se propagar o calor
� Geometria da embalagem
FATORES
COLOCA-SE nº CONHECIDO DE CÉLULAS
Posso fazer para diferentes recipientes selados
Meio adequado
Nº SUFICIENTE DE RECIPIENTE SELADOR
Submento a Temperatura x tempo desejado
Resfrio rapidamente e analiso
Termorresistência dos microrganismos
MORTE Incapacidade dos microrganismos formarem colônias visíveis após inoculação
Valor D É o tempo de redução decimal
Tempo necessário para destruir 90% dos microrganismos 
É numericamente igual ao número de minutos necessários para a curva de sobrevivência 
atravessar um ciclo log
MEDIDA DA TAXA DE MORTE DE UM MICRORGANISMO
DESTRUIÇÃO TÉRMICA DE MICRORGANISMOS
CURVA DA TAXA DE DESTRUIÇÃO
TEMPO DE AQUECIMENTO
S
O
B
R
E
V
I
V
E
N
T
E
S
 
(
L
O
G
)
DE 1 PARA 2 DETRUIÇÃO DE 
UM CICLO LOG
1
2
QUANTIDADE DE TEMPO NECESSÁRIA 
PARA REDUZIR EM UM CICLO LOG
VALOR D É USADO PARA COMPARAR A 
RESISTÊNCIA TÉRMICA DOS MICRORGANISMOS
o É tempo de redução decimal ou tempo de redução 
logarítmica.
o É o tempo necessário de exposição à certatemperatura
constante para destruir 90 % do composto de interesse
presente no produto.
EFEITO DO pH NO VALOR D DE ESPOROS DE C. botulium 62A EM TRÊS PRODUTOS 
ALIMENTARES A 115,5ºC
pH
VALOR D (min)
ESPAGUETE, MOLHO DE 
TOMATE E QUEIJO MACARRÃO “CREOLE” ARROZ ESPANHOL
4,0 0,128 0,127 0,117
4,2 0,143 0,148 0,124
4,4 0,163 0,170 0,149
4,6 0,223 0,223 0,210
4,8 0,226 0,261 0,256
5,0 0,260 0,306 0,266
6,0 0,491 0,535 0,469
7,0 0,515 0,568 0,550
VALOR D
AUMENTA COM 
AUMENTO DO pH
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Tratamento térmico - microrganismos
Figura – Taxa de morte de E. coli 
O7:H57 em carne a 60°C.
Figura – Taxa de morte de St. Aureus em 
ovo líquido a 60°C.
Valor D
É o tempo necessário de
exposição à certa
temperatura constante
para destruir 90 % do
composto de interesse
presente no produto.
Microrganismo D65°C D60°C D55°C
Termófilos
Streptococcus thermophilus
Lactobacillus spp.
10-20
10-20
Mesófilos – termorresistência típica
Salmonella spp.
Escherichia coli
Lactobacillus spp.
1-3
1-3
1-3
Mesófilos – termorresistência atípica
Mycobacterium tuberculosis
Salmonella senftenberg
10-20
10-20
Psicrófilos
Vibrio marinus
Serratia spp.
0,1
0,1
Termorresistênica aproximada de microrganismos não-esporulados
(D em minutos) DESTRUIÇÃO TÉRMICA DE MICRORGANISMOS
VALOR Z Refere-se aos Graus necessários para a curva de destruição térmica atravessar um ciclo log
Enquanto D reflete a resistência de um organismo para uma temperatura específica, Z dá a informação 
da resistência relativa de um microrganismo para diferentes temperaturas destrutivas
EXEMPLO: Valor Z de 6 ºC → Processo em 68 ºC é eficaz em 10 minutos de aquecimento.
Se mudar a temperatura, passar 62 ºC, o processe de pasteurização será eficaz com 100 minutos de 
aquecimento.
Se alterar para 74 ºC o processo de pasteurização será eficaz em 1 minuto de aquecimento.
Leite pasteurizado
63º C por 30 min ou processo equivalente por 72ºC por 15 segundo cálculos matemáticos.
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Figura- Valor Z para c. jejuni em cubos de carne de cordeiro.
A destruição dos microrganismos 
depende da temperatura; as células 
morrem mais rapidamente em 
temperaturas elevadas. 
Graficando valores de D sob 
diferentes temperaturas, pode-se 
construir uma curva de tempo de 
destruição térmica (TDT).
Valor Z
Conhecendo-se o valor "z", 
pode-se calcular o processo 
térmico equivalente em 
diferentes temperaturas.
Curva de tempo de morte térmica Tratamento térmico: microrganismos
Também descreve a dependência da temperatura.
Expressa o aumento da temperatura para aumentar a taxa de morte (ou a 
destruição de componentes) em 10 vezes.
Expressa o aumento da temperatura para reduzir o valor D 10 vezes.
Valor Z
CONCEITO 12-D
Refere-se ao mínimo processamento térmico de letalidade utilizado na indústria de enlatados, 
necessário para reduzir a probalilidade de sobrevivência do esporo mais resistente de C. Botulinum
para 10-12
ESPOROS NÃO GERMINAM NEM PRODUZEM TOXINA ABAIXO DO pH 4,5
CONCEITO APLICADO APENAS EM ALIMENTOS COM VALORES DE pH ACIMA 
DE 4,5
1 ESPORO EM 1 TRILHÃO (1012) DE RECIPIENTES
Fonte: Stumbo (1973)
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Fonte: Stumbo (1973)
Conservação de alimentos pelo calor
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Pasteurização Esterilização Branqueamento
Temperaturas < 100 ºC
Não elimina todos os micro-
organismos e esporos.
Temperaturas > 100 ºC
Destruição de todos (99.99%) os 
micro-organismos e esporos.
Temperaturas < 100 ºC
Não elimina todos os micro-
organismos e esporos.
Pasteurização
Objetivos
Destruição de micro-
organismos patogênicos 
Inativação enzimática
Aumento a vida de 
prateleira do alimento
Tratamento térmico relativamente brando, no qual o alimento é aquecido a temperaturas menores do 
que 100°C.
Os produtos pasteurizados podem conter, ainda, muitos organismos vivos capazes de crescer. Assim, a pasteurização é, muitas
vezes, combinada com outros métodos de conservação e muitos produtos pasteurizados são estocados sob refrigeração (no caso de
alimentos de baixa acidez).
Destruição de micro-
organismos deteriorantes
Alimentos de baixa acidez
(pH > 4,5)
Minimizar possíveis riscos à saúde 
devido a contaminação com micro-
organismos patogênicos e para 
aumentar a vida de prateleira por 
diversos dias.
Alimentos de ácidos
(pH < 4,5)
Aumentar a vida de prateleira por 
vários meses pela destruição de micro-
organismos deteriorantes (fungos e 
leveduras) e/ou pela inativação de 
enzimas.
A pasteurização é aplicada também em alimentos submetidos a processamentos adicionais, como concentração e
desidratação.
Por que essa classificação?
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Alimento Objetivo
principal
Objetivos
secundários
Condições de 
processamento
Suco de fruta
pH < 4,5
Inativação enzimática
(pectinases e polifenoloxidases)
Deterioração de micro-
organismos deteriorantes
(fungos e leveduras)
65°C por 30 min
77°C por 1 min
88°C por 15 seg.
Cerveja
pH < 4,5
Destruição de micro-organismos deteriorantes
(leveduras selvagens e Lactobacillus) 
e leveduras residuais
(espécies de Saccharomyces)
- 65-68°C por 20 min 
(em garrafas)
Leite
pH > 4,5
Destruição de patógenos
(Brucella abortis, Mycobacterium tuberculosis, C. 
burnetti
Deterioração de micro-
organismos e enzimas
deteriorantes
65°C por 30 min 
71.5°C por 15 seg
Ovo líquido
pH > 4,5
Destruição de Salmonella seftenburg Deterioração de micro-
organismos deteriorantes
64.4°C por 2.5 min
60°C por 3.5 min
Sorvete
pH > 4,5
Destruição de patógenos Deterioração de micro-
organismos deteriorantes
65°C por 30 min
71°C por 10 min
80°C por 15 seg
Pasteurização: equipamentos
Pasteurização de alimentos embalados
� Batelada: cestos com o alimento embalado são aquecidos a uma temperatura pré-
determinada e mantidos durante o tempo requerido. Posteriormente, água fria é bombeada ao
tanque para resfriamento do produto.
� Contínuo: tanque, no qual uma correia transportadora leva as embalagens ao longo das fases
de aquecimento e resfriamento. Outra versão é um túnel com jatos de água atomizados a
diferentes temperaturas (ou vapor, na zona de aquecimento).
Pasteurização - equipamentos
Pasteurização lenta - LTLT
• É um sistema descontínuo, adequado quando se pretende pasteurizar volumes pequenos (ex. 100 a 
500 litros).
� É realizada em tanques ou reatores de 
parede dupla com sistema de agitação.
� Não tem controle perfeito: o controle é feito 
por termômetro.
� Exemplos: fabricação de sorvetes, leite 
achocolatado.
Pasteurização
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Tipos de 
pasteurização
Processo HTST
High temperature 
short time - alta
temperatura e tempo 
rápido
Processo LTLT 
Low temperature long 
time - baixa
temperatura e longo
tempo
Ex: 62 - 68ºC durante 30 minutos Ex: 72 - 85 ºC durante 15 a20 segundos
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Pasteurizador para sorvetes e picolés Pasteurizador para calda de sorvete
Pasteurização - equipamentos
Pasteurização lenta - LTLT
Pasteurização de alimentos embalados
� Sucos de frutas, cerveja, etc.
� Contínuo: túnel no qual o alimento é transportado ao longo das fases de aquecimento e resfriamento.
A temperatura e ajustada com jatos de água a diferentes temperaturas (ou vapor, na zona de
aquecimento).
Vantagens:
1. Aquecimento mais rápido
2. Menor tempo de residência 
3. Equipamentos menores
Pasteurização - equipamentos
Pasteurização rápida – HTST
• Empregam-se temperaturas elevadas (72ºC a 85ºC) e tempos curtos (15 a 20 segundos)
• É realizada em sistemas de fluxo contínuo com trocadores de calor (tubulares ou de placas)
• Pasteurização de fluidos a granel
Trocador de calor tubular Trocador de calor de placas
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Pasteurização -equipamentos
Trocadores de placa
Entrada do líquido/vapor aquecido
Saída do líquido/vapor resfriado
Saída do produto aquecido
Entrada do produto frio
Capacidade de até 80 L/h 
dependendo do tamanho e 
do número de placas.
Consiste de uma série de finas placas verticais de aço inoxidável mantidas
juntas em uma armação de metal. Elas formam canais paralelos, sendo que o
alimento líquido e o meio de aquecimento (água quente ou vapor) são
bombeados através de canais alternados, normalmente com o fluxo em
contracorrente. Cada placa é vedada para evitar a mistura dos produtos com os
meios de aquecimento e resfriamento. As placas são corrugadas para induzir
turbulência no líquido o que reduz a camada limite e gera altos coeficientes de
troca térmica.
Trocadores de placa - leite
Leite pasteurizado
Leite cru
Vapor
Água fria
Mais de 97% do calor pode ser recuperado !
Pasteurização - equipamentos
Trocadores de 
placa –
regeneração de 
calor no 
processamento de 
suco
Consistem em várias serpentinas de 
aço inoxidável concêntricas, feitas de 
tubos com paredes duplas ou triplas. 
Usado em alimentos mais viscosos.
Trocadores tubulares
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Pasteurização - equipamentos
Trocadores tubulares
o Exemplo casca e tubo
http://rpaulsingh.com/animations/animations_master.html
http://rpaulsingh.com/animation
s/animations_master2.html
Entrar no site:
http://rpaulsingh.com/animations/animations_master2.html
Alimentos: produtos viscosos ou com partículas em suspensão; ex: alimentos com pedaços de 
frutas como iogurtes, massa de tomate, polpa de banana, baby food.
Pasteurizadores de superfície raspada
Possui implementos que permanentemente raspam a superfície interna dos tubos, similares a barras com segmentos com espirais ou hélices,
otimizando a área de transferência de calor, mantendo alto o coeficiente de transferência de calor pela ação combinada da redução
da incrustação e ocasionando o aumento da turbulência interna no tubo com movimento contínuo em vai-e-vém dos elementos de raspagem.
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QUEIJOS!
Pasteurização 
acoplada com a 
utilização de 
microfiltração.
Ex: produção de 
proteína concentrada
Pasteurização - equipamentos
Vantagens em relação ao processamento em garrafas/potes de vidro:
• tratamento térmico mais uniforme;
• equipamentos mais simples e menores custos de manutenção;
• menor necessidade de espaço e diminuição do custo de mão de obra;
• maior flexibilidade para diferentes produtos;
• maior controle das condições de pasteurização.
Tratamento brando: pequenas mudanças nas características na maioria dos alimentos.
SENSORIAIS
• Sucos de frutas:
� desaeração prévia à pasteurização – retirar O2 presente para evitar ação polifenoloxidase;
� perda de compostos aromáticos voláteis causam redução na qualidade;
� sabor de cozido.
• Leite:
� Perda de compostos voláteis remove aroma que lembra afeno e produz produto mais
agradável.
NUTRICIONAIS
• Sucos de frutas: desaeração reduz perda vitamina C e carotenóides.
• Leite: perdas de 5% das proteínas do soro e pequenas mudanças no conteúdo de vitaminas.
Pasteurização - efeitos
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Pasteurização x Esterilização
A pasteurização é considerada um tratamento brando que aumenta a vida de prateleira de um alimento
em poucos dias ou semanas, em comparação com os vários meses que se obtém utilizando a esterilização
térmica (processo mais severo). Dessa forma, o produto pasteurizado deve ser refrigerado.
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Esterilização
Com a esterilização pretende-se destruir os microrganismos mais termorresistentes e inativar enzimas para
conseguir a esterilidade comercial.
Esterilização comercial: destruição dos microrganismos é de 99,99%.
A temperatura é alta o suficiente por um tempo adequadamente longo para conseguir a morte térmica dos
micro-organismos.
A esterilização de alimentos é feita em unidades envasadas e a granel.
ESTERILIZAÇÃO COMERCIAL: termo utilizado para indicar que nenhum microrganismo viável pode
ser detectado pelos métodos usuais de semeadura ou ainda que o número de sobreviventes é tão
baixo que nas condições de envasamento e armazenamento é insignificante.
Esterilização
O tempo necessário para esterilizar um alimento é influenciado:O tempo necessário para esterilizar um alimento é influenciado:
o pela resistência ao calor dos micro-organismos ou enzimas que podem estar presentes no
alimento;
o pelas condições do aquecimento;
o pelo pH do alimento;
o pelo tamanho do recipiente;
o pelo estado físico do alimento.
São aplicadas temperaturas acima de 100 °C e, em geral, tempos mais 
curtos que no processo de pasteurização.
São aplicadas temperaturas acima de 100 °C e, em geral, tempos mais 
curtos que no processo de pasteurização.
Esterilização
o Microrganismo esporulante resistente ao calor
o É o patógeno mais perigosos que pode estar presente nos alimentos
o Em condições anaeróbias, ele pode desenvolver-se e produzir uma toxina muito potente, a toxina
botulínica, que é forte o suficiente para causar a morte de 65 % das pessoas afetadas.
o Pode estar presente no solo e é, portanto, muito provável que apareça em pequenas concentrações
em qualquer matéria-prima que esteja em contato com ele.
Destruição desse microrganismos é um requisito mínimo para a esterilização térmica. Normalmente os
alimentos recebem mais que o tratamento mínimo pois outras bactérias mais termorresistentes podem
estar presentes.
Esterilização
• O objetivo principal da esterelização é a destruição dos esporos do
Clostridium botulinum, impedindo que este se multiplique e produza sua
toxina letal.
• As temperaturas de esterilizaçãm oscilam entre 115 - 150°C.
Alimentos de 
baixa acidez
pH > 4,6 
• A presença de esporos do C. botulinum praticamente não tem significado
sanitário, uma vez que não é possível demonstrar o crescimento deste
micro-organismo em pH inferior a 4,7.
• Tratamento térmico aplicado a esses alimentos é consideravelmente menos
drástico.
Alimentos
ácidos
pH < 4,6
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Esterilização
A esterilização 
pode ser feita 
de duas formas:
Em unidades 
envasadas –
esterilização de 
alimentos 
acondicionados
Sem embalar/a granel 
– UHT (Ultra High
Temperature)
Esterilização – no recipiente
Tipos de embalagens: Processo: Calor é transmitido do vapor ou
água pressurizada através do
recipiente para o alimento.
Remoção do ar do head space do recipiente
(vapor substitui o ar, fomação de vácuo
parcial)
Exaustão
Evita
expansão do 
ar com calor
Reduz a 
tensão da 
embalagem
Evita
corrosão
interna
Evita
alterações
oxidativas
Esterilização no recipiente
� Para determinar o tempo de processo em um certo alimento é necessário 
conhecer:
� a resistência térmica dos micro-organismos e enzimas presentes no alimento
� a taxa de penetração do calor
A temperatura não é 
completamente uniforme dentro 
da embalagem.
Esterilização no recipiente
Medição de temperatura no centro geométrico do recipiente. 
Transferência de calor em recipiente: (a) condução; (b) convecção
CONVECTIVO MAIS RÁPIDO QUE 
CONDUTIVO
Figura – Penetração de calor em uma lata com
alimento aquecido por condução: (-)
temperatura da autoclave; (--) temperatura do
alimento no ponto de aquecimentomais lento.
Onde é o ponto mais frio?
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Esterilização no recipiente
Tipo de produto
Tamanho do recipiente
Agitação do recipiente
Embalagens pequenas � penetração de calor até o 
centro é mais rápida.
Fatores que 
influenciam na 
taxa de 
penetração de 
calor
Temperatura da autoclave
Forma do recipiente
Material do recipiente
Quanto maior o ΔT, maior a taxa de aquecimento.
Recipientes mais altos, promovem maiscorrentes 
por convecção.
Metal transfere calor mais rapidamente que vidro e 
plástico (diferenças na condutividade térmica).
Agitação por inversão � aumenta a efetividade das 
correntes de convecção natural
Alimentos líquidos = correntes de convecção; alimentos 
sólidos são aquecidos somente por condução.
Esterilização no recipiente
Aquecimento
Vapor saturado
O calor é transferido 
para o alimento 
quando o vapor 
saturado condensa 
por fora do 
vasilhame
Processo realizado 
em autoclave, muito 
usado em enlatados
Água quente Chama
Resfriamento com pressão: 
utilização de jatos de água fria seguidos de ar 
comprimido para o resfriamento das latas. O ar 
comprimido equaliza a pressão dentro e fora das 
latas para evitar o estresse nas soldas dos 
vasilhames. 
Esterilização no recipiente
Aquecimento
Vapor saturado Água quente
Aquecimento usando 
água quente com uma 
sobrepressão de ar 
Aquecimento usando 
água quente com uma 
sobrepressão de ar 
Processo em 
autoclave, usando em 
embalagens de vidro 
e pouches
Processo em 
autoclave, usando em 
embalagens de vidro 
e pouches
Chama
Esterilização no recipiente
Aquecimento
Vapor saturado Água quente Chama
Aquecimento direto por chama sob 
pressão atmosférica
Aquecimento direto por chama sob 
pressão atmosférica
T = 1770°C – altas taxas de 
transferência de calor 
T = 1770°C – altas taxas de 
transferência de calor 
Tempo de processamento mais curto, 
aumento da qualidade. Usado em latas 
pequenas: milhos, vages, etc.
Tempo de processamento mais curto, 
aumento da qualidade. Usado em latas 
pequenas: milhos, vages, etc.
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Esterilização no recipiente
Autoclave em batelada
Vertical
Horizontal
Esterilização no recipiente
Autoclave contínua horizontal
Controle minuscioso sobre as condições de 
processamento.
Para altos volumes de produção (1.000 latas/min).
Esterilização no recipiente
Autoclave contínua hidrostática (vertical)
• Três zonas de aquecimento (Zonas 1, 2 e 3)
• Zona de esterilização (Zona 4)
• Quatro zonas de resfriamento
Esterilização UHT - Processamento
o Alimento é aquecido em camadas relativamente finas em um trocador de calor contínuo.
o É realizado um controle preciso sobre a temperatura de esterilização e o tempo de retenção.
o É importante saber o menor tempo que uma partícula pode levar para passar pela seção de retenção e a
taxa de transferência de calor do líquido para o centro da partícula.
� Para garantir que os esporos microbianos não sobrevivam ao processo!
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Esterilização - UHT
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� Vantagens: 
� longa vida-de-prateleira sem 
refrigeração;
� mínima perda nutricional;
� independe do tamanho da 
embalagem.
Processamento asséptico – UHT (ultra-alta temperatura)
Temperaturas de processamento mais altas por tempos mais curtos são possíveis quando o 
produto é esterilizado antes de ser envasado em um ambiente estéril em embalagem 
previamente esterilizada.
� Desvantagens: 
� alto custo de implementação;
� complexidade da planta: materiais, 
tubulações, embalagens estéreis;
� mão-de-obra com maior grau de 
especialização.
Produtos: alimentos líquidos com pequenas partículas; alimentos com sólidos maiores
ainda é um desafio para o processamento UHT. 
Esterilização UHT - Processamento
� O produto esterilizado é resfriado em um segundo trocador de calor ou em uma câmara de vácuo quando
precisa desaeração.
� Não é necessário que as embalagens resistam às condições de esterilização, por isso usam-se muito
embalagens cartonadas laminadas (pré esterilizadas).
� Embalagens cartonadas laminadas:
� custo vantajoso em relação a latas e garrafas;
� melhores para transporte e armazenagem.
Site da Tetrapark
Esterilização - UHT
Binômio tempo-temperatura para a esterilidade comercial (para 
destruir Cl. botulimum):
• 1,8s a 141ºC
Exemplo do Reino unido:
• leite: 1s a 135ºC.
• creme de leite e produtos de leite: 2s a 140ºC.
• misturas para sorvetes: 2s a 148.9ºC.
Processamento asséptico – UHT (ultra-alta temperatura)
Figura – Condições de tempo-temperatura para UHT e esterilização 
convencional (enlatamento).
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Esterilização UHT
Dificuldades ainda encontradas no processamento de alimentos com sólidos maiores:
inativação enzimática/esporos no centro do alimento, o que causa um supercozimento das 
superfícies e limita o tamanho das partículas;
necessidade de agitação para melhorar a taxa de transferência de calor e auxiliar na 
distribuição de temperatura, o que pode causar danos ao produto;
carência de equipamentos adequados para o processamento e enchimento;
e problemas de deposição de sólidos no tubo de retenção.
Esterilização UHT - equipamentos
Sistemas 
diretos
Injeção de vapor
Infusão de vapor
Sistemas 
indiretos
Trocadores de calor (placa, 
tubular, tubo-casco, etc)
Outros 
sistemas
Microondas
Aquecimento ôhmico
Alta pressão
São consideradas 
tecnologias 
emergentes ou 
alternativas
Esterilização UHT - equipamentos
Envase asséptico: é o enchimento, a frio, de um alimento 
comercialmente estéril, em uma embalagem previamente 
esterilizada, sob condições ambientais também estéreis
Embalagem: polietileno-cartão-
polietileno-alumínio-polietileno
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Esterilização - efeitos
Carnes enlatadas
o COR: pigmento vermelho oximioglobina é convertido em metamioglobina, de coloração marrom; reações de
Maillard e caramelização também contribuem para coloração marrom.
o SABOR E AROMA: pirólise, desaminação e descarboxilação e aminoácidos; formação de furfural e
hidroximetilfurfural devido a reação de Maillard e caramelização; oxidação e descarboxilação de lipídeos.
o TEXTURA: coagulação e perda da capacidade de retenção de água das proteínas, o que provoca endurecimento e
encolhimento dos tecidos musculares; amaciamento causado pela hidrólise do colágeno, pela solubilização da
gelatina resultante e derretimento e dispersão de gorduras através do produto.
o VALOR NUTRICIONAL: perda de aminoácidos é de 10 a 20 %; redução do teor de lisina em torno de 25 %;
perda de triptofano e metionina reduz valor biológico das proteínas em 6 a 9 %.
Esterilização - efeitos
Frutas e hortaliças
o COR: clorofila é convertida em feofitina, catotenoides são isomerizados de 5,6 em 5,8-epóxidos; antocianinas são
degradadas para pigmentos amarronzados.
o SABOR E AROMA: reações complexas que envolvem a degradação, recombinação e a volatilização de aldeídos,
cetonas, açúcares, lactonas, aminoácidos e ácidos orgânicos.
o TEXTURA: hidrólise de materiais pécticos, pela gelatinização do amido, e pela solubilização da hemiceluloses,
combinada com a perda de turgidez das células.
o VALOR NUTRICIONAL: perda de vitaminas, como a tiamina, ácido ascórbico, piridoxina.
Esterilização - efeitos
Leite
o COR: suaves alterações na coloração devido a reação de Maillard, além de mudanças na refletividade das micelas
de caseína.
o SABOR E AROMA: sabor cozido devido a desnaturação das proteínas do soro que formam sulfeto de hidrogênio e
à formação de lactonas e metilcetonas a partir dos lipídeos.
o TEXTURA: não é alterada.
Processo UHT
o Ocorre pouca caramelização e reação de Maillard; carotenos e betaninas não são praticamente afetados;
antocianinas e clorofilas são mais retidas.
o Alterações menos drásticas na cor, sabor, aroma e valor nutricional.
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Pasteurização e esterilização: 
vídeos interessantes
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https://www.youtube.com/watch?v=ZZoU50HNSa8
https://www.youtube.com/watch?v=iU1u3yzSAgI
https://www.youtube.com/watch?v=5v6jaJn0wsw
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Exercícios e 
esclarecimento de 
dúvidas…
Próxima aula