Métodos de conservação de alimentos

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Métodos de conservação de alimentos
Profª. Lídia Eloy Moura
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Justificativa
Crescimento da população mundial (7,6 bilhões, em outubro de 2017);
Aumento na demanda por alimentos;
Distância entre os centros produtores e consumidores;
Busca por formas de estender a vida útil dos alimentos 
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Conservação de Alimentos
Perecibilidade dos alimentos;
Sazonalidade das produções;
Necessidade de transportar os alimentos a diferentes e longas distâncias;
Prevenir doenças de origem alimentar;
Evita/retarda a deterioração. 
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Alterações nos alimentos
Modificações que acometem os alimentos, destruindo parcial ou totalmente suas características essenciais;
Afetam os caracteres organolépticos, composição química, estado físico, estado de sanidade e valor nutritivo dos alimentos;
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Alterações nos alimentos
Podem ser divididas em:
Alterações de ordem biológicas;
Enzimáticas
Microbiológicas
Alterações físicas;
Alterações químicas.
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Processos Auxiliares de Conservação
Assepsia
manutenção dos alimentos livres de microrganismos
Atmosfera modificada
substituição do ar por gás carbônico ou outro gás inerte para proporcionar condições anaeróbias no interior da embalagem
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Processos Auxiliares de Conservação
Branqueamento
mergulhar o alimento em água fervente ou insuflar vapor sobre ele, durante certo tempo, em seguida resfriar imediatamente em água fria corrente;
A combinação tempo e temperatura utilizada para o branqueamento é o mínimo necessário para inativar as enzimas e reduzir o máximo possível da contaminação por micro-organismos;
Aplicado a vegetais, antes do congelamento, desidratação ou enlatamento
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Métodos de conservação de Alimentos
A escolha depende:
Natureza do alimento;
Período de tempo a conservar;
Custo do processo;
Agentes de deterioração envolvidos.
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Métodos de conservação de Alimentos
Calor;
Frio;
Controle de umidade (concentração e desidratação);
Aplicação de aditivos;
Fermentação;
Salga e defumação;
Irradiação;
Pressão hidrostática;
Pulsos elétricos;
Pulsos luminosos;
Pulsos magnéticos.
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Teoria de barreiras/obstáculos
Associação de vários tratamentos brandos para que em um dado momento a conservação seja alcançada, de modo a manter a qualidade sensorial e nutricional do alimento;
Na combinação de dois ou mais processos de conservação há uma ação menos enérgica de cada um deles, ao contrário do que ocorre quando são empregados isoladamente.
Métodos de conservação de Alimentos
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Aplicação de elevadas temperaturas para destruir/inativar micro-organismos e/ou enzimas indesejáveis;
Binômio Tempo/Temperatura;
Mo patogênicos e deteriorantes não resistem a altas temperaturas
coagulação de proteínas e especialmente à inativação de enzimas necessárias ao seu metabolismo
Aplicação de calor
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BRANQUEAMENTO
Tratamento brando (70 a 100°C/ 1 a 5 min) com posterior resfriamento;
Frutas e hortaliças, antes do congelamento ou desidratação;
Objetivo: Inativação de enzimas naturais, redução da carga microbiana;
Aplicação de calor
Reduzir o n° de mo contaminantes na superfície do alimento;
Abrandar a textura (facilitando o enchimento das embalagens);
Eliminar ar dos tecidos vegetais;
Favorecer a fixação da cor.
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BRANQUEAMENTO
Métodos comerciais mais comuns:
A vapor: submete o alimento por um determinado tempo através de uma atmosfera de vapor saturado;
Água quente: mergulha o alimento em um banho de água quente por um determinado tempo.
Aplicação de calor
No método de água quente os componentes solúveis são solubilizados na água, acarretando maior perda de nutrientes por parte do alimento.
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PASTEURIZAÇÃO
Tratamento relativamente brando (T< 100°C);
Inativação de enzimas e a destruição dos microrganismos termossensíveis.
Destruição de formas vegetativas de MO patogênicos;
Usado quando processos mais rigorosos poderiam afetar as suas propriedades organoléticas e nutricionais;
Aplicação de calor
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PASTEURIZAÇÃO
Prolongar a vida de prateleira por alguns dias, sendo necessário outro método de conservação complementar, como a refrigeração;
É especialmente indicado para leites, frutas, sorvetes, sucos, ovos líquidos enlatados e outros alimentos termossensíveis.
Aplicação de calor
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Aplicação de calor
PASTEURIZAÇÃO
Alimentos de baixa acidez (pH>4,5)
Destruição de bactérias patogênicas (formas vegetativas);
Necessidade de método de conservação complementar
Alimentos ácidos (pH<4,5)
Destruição de Mo patogênicos e deteriorantes (fungos e leveduras), e a inativação de enzimas;
Não destroem bactérias esporuladas
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PASTEURIZAÇÃO
Binômio Tempo/Temperatura
pH do alimento; 
resistência térmica de enzimas e de microrganismos a serem destruídos;
resistência do próprio alimento às altas temperaturas.
Aplicação de calor
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Aplicação de calor
PASTEURIZAÇÃO
Pasteurização lenta
Pouca utilização industrial;
Continua sendo empregada a nível laboratorial e pelos pequenos produtores rurais, em pequenas quantidades
Fabricação de polpa de frutas.
LTLT (low temperature long time);
63°C/30 minutos
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PASTEURIZAÇÃO
Pasteurização rápida
largamente utilizada nas grandes indústrias, principalmente nas que operam com grandes volumes;
Usinas de laticínios, indústrias de sucos de frutas ou cervejarias.
Aplicação de calor
HTST (high temperature short time)
72°C/15-20 segundos
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ESTERILIZAÇÃO
Temperaturas > 100°C;
Esterilização comercial (destruição de 99,99%);
Destrói todos os mo patogênicos e deterioradores que possam crescer sob condições normais de estocagem;
Microbiologicamente estável.
Necessidade de embalagens apropriadas;
Aplicação de calor
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ESTERILIZAÇÃO
Provoca modificações tanto no valor nutritivo como nas suas características sensoriais;
Tempo/Temperatura
Resistência térmica de enzimas e mo envolvidos;
Meio de aquecimento.
Clostridium botulinum
Patogênico esporulado mais termorresistente.
Aplicação de calor
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ESTERILIZAÇÃO
Alimentos já embalados 
115 a 125°C / aprox. 15 minutos;
Autoclaves;
Latas, vidros, sacos plásticos termoestáveis.
Alimentos antes de embalar
Sistema UHT;
135 a 150°C/ 2 a 5 segundos;
Processamento asséptico;
Não aplicado a alimentos sólidos.
Aplicação de calor
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ESTERILIZAÇÃO
Processo de Apertização
Esterilização em produtos hermeticamente fechados;
Etapa de Remoção do ar, por vácuo, da embalagem.
Aplicação de calor
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ESTERILIZAÇÃO
Processo de Tindalização
Aquecimentos e resfriamentos sucessivos;
Intervalo de 24h entre os ciclos;
N° de operações de 3 a 12 vezes;
Demorado e custoso;
Temperaturas entre 60 e 90°C;
Mantidas praticamente todos os nutrientes e as qualidades organolépticas do produto.
Aplicação de calor
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CONCENTRAÇÃO
Remoção da umidade e diminuição da atividade de água;
Quanto maior o teor de água de um alimento, mais sensível à deterioração ele é;
Água disponível para reações bioquímicas e crescimento microbiano.
Obtenção de produtos com características particulares, como geléias, doces, etc;
Redução do peso e do volume dos alimentos.
Controle de umidade 
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CONCENTRAÇÃO
Métodos utilizados
Evaporação: retirada da água na forma de vapor;
Crioconcentração: retirada da água sob forma de gelo;
Concentração por membranas: água e alguns solutos são removidos seletivamente por uma membrana semipermeável.
Controle de umidade 
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CONCENTRAÇÃO
1) Evaporação
Eliminação de água de alimentos líquidos por meio de fervura e liberação de vapor de água;
Aumento na concentração de sólidos totais;
Ocorrência das Reação de escurecimento não enzimático
A utilização de evaporadores a vácuo (fechados) não permitem que o alimento perca
sua cor, aromas e valor nutritivo. 
Controle de umidade 
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CONCENTRAÇÃO
2) Crioconcentração
Concentração pelo frio;
Cristalização fracionada da água a gelo e retirada do gelo por meio de técnicas adequadas;
Um alimento líquido quando é submetido ao congelamento, os seus constituintes congelam em tempos diferentes;
Controle de umidade 
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CONCENTRAÇÃO
2) Crioconcentração
A água é congelada primeiro e antes que outras substâncias congelem a água na forma de gelo pode ser removida;
O gelo pode ser removido por gravidade, colunas de lavagem, centrífugas ou prensas, em função do processo de crioconcentração adotado.
Controle de umidade 
LEMBRETE
Água pura congela a 0°C
Água + substâncias congela a temp. < 0°C.
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CONCENTRAÇÃO
3) Concentração por Membranas
Membrana semipermeável: poros de diferentes diâmetros;
Concentrar ou fracionar líquidos obtendo duas soluções com composições distintas;
Boa retenção das propriedades sensoriais e nutricionais por não envolver emprego de calor.
Controle de umidade 
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DESIDRATAÇÃO ou SECAGEM
Remoção de água na forma de vapor, através de um mecanismo de vaporização térmica;
Temperatura inferior à de ebulição;
Redução da atividade de água;
Conservação das características físicas e nutritivas.
Controle de umidade 
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DESIDRATAÇÃO ou SECAGEM
Métodos utilizados
Secagem Natural ou ao Sol: Exposição do alimento ao sol, sob condições climáticas ambientais;
Secagem artificial ou desidratação: Operação unitária pela qual é produzido calor artificialmente para gerar condições controladas dentro do equipamento.
Controle de umidade 
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Efeitos da Desidratação nas propriedades dos alimentos
Textura: produtos reidratados não recuperam as características, nem a rigidez dos produtos frescos;
Aroma: os compostos aromáticos voláteis são os componentes mais sensíveis no processo de secagem de alimentos;
Sabor: pode ser afetado devido a oxidação lipídica ou oxidação dos pigmentos (carotenóides);
Cor: alterações químicas dos pigmentos causadas pelo calor e pela oxidação, bem como atividade residual da enzima polifenoloxidase;
Valor nutricional: as vitaminas são os componentes mais afetados.
Controle de umidade 
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Retardar ou evitar alterações que inutilizam o alimento e reduzem sua qualidade;
O alimento deve ser sadio;
Aplicação logo após a colheita, abate ou preparo dos alimentos;
A cadeia de frio não pode ser interrompida.
Conservação pelo Frio 
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Processos de conservação pelo frio
Refrigeração: conservação a curto prazo;
Congelamento: conservação a longo prazo.
Conservação pelo Frio 
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REFRIGERAÇÃO
Temperatura varia de -1 a 8°C;
Método temporário de conservação (dias ou semanas);
Conserva as características do produto in natura;
Utilizada em combinação com outras técnicas de conservação;
As condições empregadas dependem da natureza do alimento.
Conservação pelo Frio 
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CONGELAMENTO
A temperatura do alimento é reduzida abaixo do seu ponto de congelamento (armazenamento a -18°C);
Mantem as características naturais por longo prazo;
A conservação é alcançada pela combinação de baixas temperaturas e redução da atividade de água;
Quanto mais baixa a temperatura de armazenamento congelado, maior será a vida útil do produto.
Conservação pelo Frio 
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CONGELAMENTO
Congelamento Lento
A temperatura vai decrescendo gradativamente (faixa de -25°C s/c por 3 a 12h);
Formação de cristais de gelo grandes, causando rupturas nas paredes celulares.
Congelamento rápido
Redução brusca da temperatura;
Temperaturas de -25°C c/c ou -40°C c/c ou s/c.
Conservação pelo Frio 
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Efeitos da conservação pelo frio nos alimentos
Auto-oxidação dos lipídios;
Alterações de cor;
Perda de compostos aromáticos e de gases;
Escurecimento enzimático (Branqueamento);
Textura;
No caso das emulsões, pode haver uma ruptura das membranas das gorduras.
Conservação pelo Frio 
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Remoção de certa quantidade de água do produto e sua parcial substituição por sal;
Processo de osmose;
Velocidade de penetração do sal;
Temperatura;
Concentração de sal.
Mistura de sal grosso e fino em partes iguais.
Conservação pelo Sal
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Presença de impurezas
Retarda a penetração do sal;
Favorece a rancificação;
Escurecimentos superficiais;
Aromas anômalos.
Problemas mais comuns
“Vermelão”: presença de bactérias halofílicas;
“Saltão”: desenvolvimento da larva de mosca.
Conservação pelo Sal
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Conservação pelo Sal
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Tipos de salga
Salga seca: camadas alternadas de sal e o produto a ser salgado, permitindo que a salmoura seja eliminada. O tempo de processo dura de 3 a 15 dias;
Salga úmida (salmoura): imersão do produto em uma salmoura com concentrações salinas variadas, de acordo com o teor de sal desejado no produto final;
Salga mista: processo combinado, o produto é primeiramente salgado por salga seca e a salmoura formada não é drenada, formando uma salmoura natural onde o produto permanecerá imerso.
Conservação pelo Sal
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Efeito combinado da salga, secagem, defumação e cozimento;
Impregnar no produto a fumaça obtida da combustão incompleta de algumas madeiras previamente selecionadas;
Conferem características organolépticas como sabor, cor e aroma agradáveis;
A fumaça leva as substâncias da madeira para o produto.
Conservação por Defumação
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Tipos de Defumação
Defumação a frio: Temperatura da fumaça de 40°C, evitando o cozimento do produto, tempo de defumação de 1 a 16 dias;
Defumação a quente: Temperatura da fumaça de 120°C, proporcionando o cozimento do produto, tempo maior de preservação do produto.
Conservação por Defumação
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Adição de produtos químicos aos alimentos;
Aditivo: uma substância não nutritiva, adicionada intencionalmente ao alimento, geralmente em quantidades pequenas para melhorar as características organolépticas e de armazenamento;
Testes toxicológicos;
A utilização dos aditivos é regulamentada pelo Codex Alimentarius
Conservação por Aditivos
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O uso de aditivos se justifica quando visa:
Aumentar a conservação ou estabilidade, com resultante redução nas perdas do alimento;
Tornar o alimento mais atrativo ao consumidor, sem levá-lo a engano ou confusão;
Fornecer condições essenciais ao processamento do alimento.
Conservação por Aditivos
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Conservação se dá:
pela produção de ácidos ou de álcool;
produção de substâncias bactericidas;
diminuição do potencial redox;
e nos produtos maturados, a redução da atividade de água.
Promove alterações organolépticas e nutricionais no alimento;
É comum a complementação com outros métodos de conservação suave.
Conservação por Fermentação
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Fermentação alcoólica
Ação das leveduras sobre os açúcares produzindo etanol e gás carbônico;
Cepas de Saccharomyces cerevisiae.
Fermentação lática
Ácido lático e outros ácidos orgânicos;
Cepas de Lactobacillus e Streptococcus.
Fermentação acética
Ação de bactérias sobre o álcool produzindo ácido acético;
Conservação por Fermentação
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Tecnologias emergentes
Métodos combinados;
Métodos de Processamento Mínimo;
Tecnologia de membranas (ultrafiltração, osmose inversa);
Desidratação osmótica;
Microondas;
Irradiação;
Alta pressão;
Tratamento ôhmico;
Campos elétricos pulsantes;
Luz pulsante;
Ultrasom.
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Referências
FELLOWS, P. J. Tecnologia do processamento de alimentos: princípios e prática. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. 602 p. ISBN 978-85-363-0652-0.
GAVA, A.J.; SILVA, C.A.B.; FRIAS, J.R.G. Tecnologia de alimentos: princípios e aplicações. São Paulo: Nobel, 2009. 511 p. ISBN 978-85-213-1382-3