Métodos de Conservação de alimentos

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Métodos de conservação dos alimentos
Profa. Manoela Pessanha 
Métodos de conservação dos alimentos
Métodos de conservação dos alimentos
Métodos de conservação de vegetais
Calor
Frio
Adição de solutos (sal/açúcar)
Fermentação
Uso de aditivos químicos
Irradiação
Novas tecnologias  alta pressão, ultra-som, atmosfera modificada/controlada, uso de membranas, aquecimento ôhmico, infravermelho
Conservação pelo calor
	Procedimentos físicos que aumentam a vida útil dos alimentos pela destruição dos m.o 
Conservação pelo calor
Aplicações do tratamento térmico
Inativação enzimática
Diminuição da carga microbiana
Destruição de microrganismos patogênicos
Modificação sensorial
Desenvolvimento e Conservação do produto
Fontes de contaminação
Solo
Água
Manipulação
Considerações do tratamento térmico
Carga microbiana inicial de cada produto e a termorresistência dos microrganismos
pH dos alimentos
Composição química dos alimentos
Características físicas
Outros métodos de conservação associados
Binômio Tempo/Temperatura
Comportamento de m.o e enzimas diante da temperatura
	A temperatura é um dos agentes que mais influenciam no crescimento microbiano, na atividade enzimática e na velocidade das reações químicas
Representação de Arrhenius
a – reações químicas
b – atividade enzimática
c – crescimento microbiano
Cinética da destruição dos m.o pelo calor
Qualquer temperatura acima da máxima de crescimento do m.o é letal para ele.
O coeficiente de letalidade térmica define a destruição dos m.o durante um tratamento térmico.
Valor D
	A natureza logarítmica da morte dos m.o pela ação letal do calor indica que não é possível chegar ao zero absoluto de m.o, por mais que se prolongue o tempo de tratamento.
A cada 1min de tratamento a 110ºC serão destruídas 90% das células sobreviventes
Valor D
Exemplo:
D110°C de esporos de B. subtilis é = 1min
Cinética da destruição dos m.o pelo calor
	A natureza logarítmica da morte dos m.o pelo calor indica também que obter a redução da carga microbiana até o nível desejado depende do n.º inicial de partida, o que implica, em termos práticos, a conveniência de se processar alimentos com a menor contaminação possível.
Termorresistência dos m.o
Fatores intrínsecos
Termófilos > mesófilos > psicrófilos e psicotróficos
Bactérias esporuladas > não esporuladas
Cocos > bacilos
Gram positivas > gram negativas
Fatores extrínsecos
pH
Atividade água
Composição do meio
Termorresistência dos m.o
Classificação dos alimentos conforme o pH
Pouco ácidos (pH > 4,5)
Ácidos (pH entre 4 e 4,5)
Muito ácidos (pH< 4)
	Em pH mais ácidos pode-se diminuir a intensidade do tratamento térmico para conseguir estabilidade microbiológica.
Baseado na termorresistência de Clostridium botulinum
Conceito 12 D
Exemplos de tratamentos térmicos
Branqueamento
Pasteurização
Esterilização (apertização/processo asséptico)
Cozimento
Branqueamento
Função principal: inativação enzimática de frutas e hortaliças antes de outros processamentos.
Pré-tratamento realizado entre o preparo da matéria-prima e operações posteriores.
Aquecimento rápido a uma temperatura pré-determinada e rápido resfriamento até temperatura próximas a temperatura ambiente
Branqueamento 
Redução da carga microbiana
Remoção dos gases dos tecidos
Promove o pré-aquecimento
Desinfecção do produto
Branqueamento 
Fatores que influenciam o tempo de processo:
Tipo de vegetal
Tamanho dos pedaços do alimento
Temperatura de branqueamento
Método de aquecimento
Branqueamento 
Deve ser feito antes de congelamento e desidratação.
Se o alimento não for branqueado, acontecem mudanças indesejáveis nas características sensoriais e nutricionais dos vegetais durante a estocagem.
Branqueamento insuficiente pode causar um dano maior ao alimento que não foi branqueado. Temperatura para romper células, liberar enzimas mas não inativá-las.
Branqueamento
Enzimas causadoras de alterações nos vegetais:
Lipoxigenases
Polifenoloxidases 
Poligalacturonases 
Pectinaesterase
Clorofilases 
Catalase e peroxidases – termorresistentes
Marcadores da eficiência do branqueamento
Modificação da textura
Escurecimento enzimático
Causadoras do escurecimento enzimático
Polifenoloxidases
pH entre 4 e 7.
Temperaturas de processamento podem levar a liberação da enzima e mistura enzima-substrato.
Desidratação, congelamento, aditivos (acidulantes, sulfitos), branqueamento.
Branqueamento
Polimerização das quinonas Formação das melanoidinas
Branqueamento 
Métodos comerciais mais comuns:
Passagem do alimento por atmosfera de vapor saturado
Retenção de nutrientes
Banho de água quente (70 a 100ºC)
Perdas por lixiviação
Aumento do rendimento geral por absorção de água
Branqueamento
Tipos de branqueadores:
Branqueador Individual Quick Blanching (IQB)
Branqueador de leito fluidizado
Branqueador rotatório
Branqueador tubular
Branqueador resfriador
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Pasteurização
Tratamento térmico relativamente brando, no qual o alimento é aquecido a temperaturas menores que 100ºC.
Alimentos de baixa acidez: visa a redução de m.o patogênicos e aumento da vida útil.
Alimentos ácidos: destruição de m.o deteriorantes e inativação enzimática.
Pasteurização 
Inativação de enzimas
Destruição de microrganismos termossensíveis (patogênicos e deteriorantes)
Minimiza as perdas nutricionais e sensoriais.
Aumento da vida útil do produto
Pasteurização 
A extensão do tratamento térmico necessário para estabilizar o alimento é determinado pelo valor D da enzima ou microrganismo mais termorresistente que pode estar presente.
As condições de pasteurização podem ser otimizadas para manter a qualidade sensorial e nutricional dos alimentos.
Pasteurização 
Pasteurização 
Escolha do tempo/temperatura
Resistência térmica do microrganismo
Composição química do alimento
Finalidade da pasteurização
Vida útil do produto final
	
	Sucos de frutas  pH< 4,5: eliminação de m.o deteriorantes (fungos filamentosos e bact. láticas) por aquecimento de 75-98ºC/1-22s (redução 9D)
	Conserva de palmito  acidificação da salmoura e pasteurização lenta 
Alimentos pasteurizados
Leite
pH > 4,5
Minimiza os possíveis riscos a saúde devido a presença de m.o patogênicos como os causadores da brucelose e tuberculose
Aumento da vida de prateleira por alguns dias
A relação tempo/temperatura é baseada na sobrevivência do bacilo de Koch (72°C/15s)
Alimentos pasteurizados
Ovos
Produção de ovo líquido
Tratamento baseado na sobrevivência da Salmonella seftenberg
64,4°C/2,5min
Redução de 9D
Alimentos pasteurizados
Sucos de frutas e produtos ácidos (pH< 4,5)
Eliminação de m.o deteriorantes (fungos e bact. Láticas)
75 a 98°C/1-22s
Redução de 9D
Banho maria 65°C/30min
Cerveja
60°C/20min para eliminar deteriorantes (leveduras e bact.láticas)
Pasteurização
Equipamentos utilizados
Trocadores de calor de placas, tubulares, de superfície raspada e vasos encamisados.
Importante:
Uniformidade de aquecimento
Não alterar o alimento
Econômico
Compacto
Pasteurização 
Pasteurizadores 
Esterilização
Aquecimento a elevadas temperaturas por tempo suficiente para destruição de m.o mais termorresistentes.
Destruição de bactérias esporuladas.
Maior tempo de vida útil.
Duas formas: 
Em embalagens já preenchidas
UHT (processos asséptico)
Esterilidade Comercial
Esterilização na embalagem
Apertização 
Aplicação de calor a um alimento, acondicionado em uma embalagem hermética, durante um período de tempo e a uma temperatura cientificamente determinados para alcançar esterilidade comercial. 
Embalagens: latas, vidros ou outros materiais autoclaváveis.
Esterilização na embalagem
Fatores determinantes da apertização
Espécie, forma e número de microorganismos 
pH do produto
Velocidade de penetração e distribuição do calor no interior do recipiente
Temperatura inicial do produto
 Tempo de aquecimentoe temperatura necessária
Processo de aquecimento e tipo de movimentação
Esterilização na embalagem
O método mais comum para o aquecimento de alimentos em embalagens fechadas é a aplicação de vapor d’água saturada.
Temperaturas de 110 a 125ºC, sob pressão (autoclave)
Processo asséptico – UHT 
Esterilização antes do envase
Consiste no aquecimento muito rápido até temperaturas muito altas (135 a 150ºC) que se mantêm durante um tempo muito curto (2 a 5 segundos).
Acondicionamento asséptico (tetrabrick)
Alimentos: leite, sucos de frutas, néctares, refrescos, produtos de tomate, sopas, alimentos infantis.
Processo asséptico – UHT 
Vantagens sobre o processo convencional
Melhoria do aroma, sabor e cor
Menor perda de nutrientes
Controle da textura
Poucos problemas no resfriamento da embalagem e excesso de cozimento
Processamento de produtos termossensíveis
Comercialização sem necessidade de refrigeração
Uniformidade do produto
Conservação pelo uso do frio
A produção contínua do frio para aplicação na indústria alimentícia iniciou-se no séc. XIX.
Armazenamento e transporte: câmaras frigoríficas, refrigeradores, congeladores ao longo da cadeia alimentar.
Conservação pelo uso do frio
Efeito conservador do frio
Inibição total ou parcial do crescimento e atividade microbiana, do metabolismo dos tecidos animal e vegetal, das atividades enzimáticas e reações químicas.
Prolonga a vida útil do produto.
Conservação pelo uso do frio
Refrigeração
Redução e manutenção da temperatura do alimento acima do seu ponto de congelamento (8ºC a -1ºC).
Prolongamento de vida útil por tempo curto (dias ou semanas)
Depende das características do produto e da temperatura utilizada
Conservação pelo uso do frio
Refrigeração
Crescimento de m.o psicrotróficos (Pseudomonas, Alcaligenes, Erwinia, Flavobacterium, fungos e leveduras)
Produção de enzimas hidrolíticas.
Crescimento de patógenos psicrotróficos (L. monocytogenes, Y. enterocolitica) 
Conservação pelo uso do frio
Frutas e hortaliças podem sofrer danos com a refrigeração – dano pelo frio
Escurecimento interno e/ou externo
Picaduras e manchas na casca
Apodrecimento e impossibilidade de amadurecimento das frutas.
Ex.: bananas armazenadas a 12 – 13ºC, maças abaixo de 1ºC
Conservação pelo uso do frio
	Fatores que precisam ser controlados durante o armazenamento sob refrigeração
Temperatura
Circulação de ar
Umidade relativa (ideal: 90 a 96%)
Atmosfera de armazenamento
Luz
Conservação pelo uso do frio
Congelamento
Redução da temperatura abaixo do ponto de congelamento (abaixo de 0ºC)
Mudança no estado físico da água
Detêm o crescimento e a atividade dos m.o e reduz a velocidade das reações químicas e enzimáticas
Diminuição da Aa
Ausência do metabolismo vegetal
Prolongamento da vida útil por meses a anos
Formação de cristais de gelo
Conservação pelo uso do frio
	Quando os alimentos congelados são processados, armazenados e manipulados de forma adequada, apresentam características organolépticas e nutritivas muito similares às que possuíam antes de seu congelamento.
Conservação pelo uso do frio
Tipo de congelamento
Congelamento Lento
Formação de cristais de gelo no exterior das células
Lesão nas células  desidratação 
Redução do volume das células: modificação de textura e turgidez
Congelamento Rápido
Formação de cristas no interior e exterior das células
Pequenos cristais 
Conservação pelo uso do frio
Tipos de congeladores
Congeladores por ar 
Câmaras de congelamento
Leito fluidizado
Substância refrigerante: amônia, CO2
Congeladores por contato indireto
Trocador de calor de superfície raspada
Congeladores de placa
Congelador por imersão
Soluções refrigerantes (NaCl, sacarose, glicerol)
Congelamento criogênico (nitrogênio líquido, CO2)
Conservação pelo uso do frio
Influencia do congelamento sobre m.o e enzimas
Congelamento impede o crescimento microbiano.
Esporos são pouco afetados.
Controle na temperatura de descongelamento
Retardo na atividade enzimática 
Necessidade de outros procedimentos
BRANQUEAMENTO
Conservação pelo uso do frio
Modo
Tempo
Frutas em geral, com açúcar
12 meses
Frutas em geral, com calda de açúcar
12 meses
Frutas ao natural, sem açúcar
10 meses
Frutas em purês
12 meses
Frutas em suco
10 meses
Conservação pelo uso do frio
Quase todas as hortaliças podem ser congeladas.
Recomenda-se descongelar já na panela de cozimento
Hortaliça
Tempo
Alcachofra
9 meses
Beterraba
12 meses
Cenoura
12 meses
Couve-flor
12 meses
Aspargo
9 meses
Mandioca
8 meses
Conservação pelo uso do frio
Branqueamento antes do congelamento
Influencia do congelamento sobre o valor nutritivo dos alimentos
Irradiação
A irradiação ionizante na forma de raios γ (gama)
Permitida em 38 países para conservação de alimentos (inclusive o Brasil, desde 1985)
Exigência da rotulagem
Formação de radicais livres por ação da irradiação
Destruição de células microbianas – efeito no DNA e RNA
Perdas de compostos lipossolúveis (pigmentos, vitaminas) e ácidos graxos essenciais
Irradiação
Quatro principais objetivos
Esterilização (radapertização)
Redução de patógenos (radicidação)
Aumento da vida útil (radurização)
Controle do amadurecimento
Desinfestação
Inibição do brotamento
A dose da irradiação depende da resistência do m.o e do objetivo
Dose máxima para alimentos: 15 kGy
Irradiação
Aplicação em vegetais:
Inibição do brotamento de cebolas, batatas, alho
Retardo no período de maturação e deterioração de frutas e hortaliças
Desinfestação de insetos em cereais e leguminosas
Redução de carga microbiana em sucos de frutas
Esterilização de condimentos e especiarias.
Doses inferiores a 1kGy
Irradiação
Doses de irradiação aplicadas aos alimentos 
Irradiação