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MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO EM ALIMENTOS Uso do Calor Profª MSc. Denise Andrade Disciplina: Tecnologia de Alimentos FACULDADE ESTÁCIO SERGIPE COORDENAÇÃO DE NUTRIÇÃO PROCESSOS CONVENCIONAIS • USO CALOR Branqueamento Pasteurização Esterilização BRANQUEAMENTO INTRODUÇÃO Alterações nos alimentos: física, química ou biológica; Físicas: cortes, perfurações, ar, luz, calor... Química: enzimáticas e não enzimáticas, degeneração ( cor, sabor); Biológica: insetos, roedores, microrganismos (doenças); AGEM EM CONJUNTO. MÉTODO DE CONSERVAÇÃO: natureza do alimento (líquido, pastoso), período de tempo a conservar, custo do processo e os agentes de deterioração envolvidos. Conservação de frutas e hortaliças: BRANQUEAMENTO. BRANQUEAMENTO Após colheita, seleção e lavagem das frutas e hortaliças; Inativa enzimas, fixa cor, remove gases, diminui microorganismos; Método: mergulhar os frutos em água ou vapor; Relação tempo-temperatura depende: matéria-prima; carga microbiana inicial; tipo de enzima. Enzimas: lipoxigenase, polifenoloxidase, galacturonase, clorofilase. Catalase e Peroxidase (termorresistentes): MARCADORES; Sua ausência = BRANQUEAMENTO EFICIENTE. 2.1. Branqueamento vegetais (inteiros ou pedaços): imersos em solução aquosa aquecida; com ou sem solutos; intervalo de tempo varia de acordo: tamanho das amostras; tipo de matéria-prima; temperatura do processo. Branqueamento Justifica a necessidade de inativar as enzimas: No caso de produtos a serem congelados, a temperatura de congelamento geralmente utilizada durante a estocagem (-18ºC) não inibe totalmente a atividade enzimática; Os processos de desidratação, geralmente, não utilizam temperaturas suficientes para inativar enzimas, requerendo um branqueamento prévio para inativá-las; Nos processos de esterilização, o tempo necessário para que a temperatura de processo seja atingida, especialmente quando se utilizam recipientes de grandes dimensões, pode NÃO ser suficiente para permitir que ocorra atividade enzimática. Branqueamento: PRÉ-TRATAMENTO Branqueamento – EFEITOS: Produz a inativação de enzimas que afetam a qualidade dos produtos durante e depois do processamento. A peroxidase e a catalase são as enzimas mais resistentes ao calor, servindo como indicadores de um bom branqueamento. Ajuda a limpeza do alimento, reduzindo a quantidade de microrganismos de sua superfície. Amolece e incha os tecidos vegetais, para, com isso, dar massa mais uniforme ao alimento dentro do recipiente determinado. Amolece a pele dos vegetais que sofrerão descascamento. Desprende os gases contidos nos tecidos vegetais, reduzindo a corrosão das latas e facilitando a obtenção de vácuo no espaço livre. Branqueamento – EFEITOS: Favorece a fixação da coloração de certos pigmentos de vegetais. Conduz a perda de vitaminas sensíveis ao calor e de nutrientes solúveis em água. Quando em excesso, danifica a textura (FASANO, 2004). Branqueamento Duração do tratamento: consistência; tamanho do material. Duração: 2 a 10 minutos; Temperatura: 70 a 80ºC Branqueamento: por água ou vapor; Água: maiores perdas de nutrientes; Quando fervente: ruptura da casca – amolecimento. Logo após = resfriamento = evita amolecimento excessivo; Branqueamento: antes ou depois do descascamento. Alimentos conservados pelo branqueamento O branqueamento é uma das operações do processamento de: Alimento infantil à base de maçã e banana Antepasto de Berinjela Batata pré-frita congelada Catchup Cogumelo em conserva Ervilha congelada Laranja cristalizada Milho em Conserva Seleta de legumes Alimentos conservados pelo branqueamento Milho em conserva: Objetivo: gelificar o amido antes de sua perda; Melhora a extração do milho na degranagem; Degranagem: separar os grãos de milho da espiga. Alimentos conservados pelo branqueamento Branqueamento pelo vapor; Obtenção de características: Cor uniforme; Crocância; Rápido preparo; Baixa absorção de gordura Porém, altas temperaturas= aumento de gordura. Remoção de açucares redutores: Reação de Maillard (durante fritura) Controlar e aperfeiçoar a qualidade do produto final; Batatas pré-fritas: Alimentos conservados pelo branqueamento Alimentos infantis: Purê de frutas ou sobremesa de frutas; FLUXOGRAMA: Colheita e recepção – seleção – lavagem – Branqueamento – descascamento – despolpagem – mistura – envase – fechamento com vapor de água – pasteurização – resfriamento. Alimentos conservados pelo branqueamento Cogumelos: FLUXOGRAMA: Recepção – seleção – classificação – lavagem – Branqueamento – envase – adição de salmoura – Exaustão à vapor – fechamento das embalagens – Pasteurização – resfriamento. São colocados em cestas perfuradas; 85ºC por 8 a 10 minutos; 1ª etapa: submersos em água até 80ºC por 2-3 min; 2ª etapa: 85ºC + suco extraído na 1ª etapa. (acentuar o sabor) Alimentos conservados pelo branqueamento Açaí: 80 ºC por 10 segundos; Reduz a carga microbiana; Não inativa todas as enzimas; Temperaturas superiores = Separação das matérias graxas; Modifica propriedades organolépticas. Alimentos conservados pelo branqueamento Alho: Branqueamento (dentes de alho) – envase (potes de vidro) – Pasteurização. líquido de cobertura: salmoura a 2% de NaCl; Antioxidantes e acidulantes (permitidos pela Legislação). Equipamentos Dois métodos comerciais: Passagem do alimento através de uma atmosfera: vapor saturado; banho de água quente. Equipamentos relativamente simples e econômicos; Resfriamento = perdas de produto e nutrientes; Vapor: retenção de nutrientes (resfriamento por ar frio ou jato de água fria); Resfriamento por água corrente: perdas por lixiviação; Porém pode ganhar peso pela absorção de água; Resfriamento com ar: perda de peso por evaporação. Branqueadores a vapor Esteira transportadora – leva o alimento (túnel) – atmosfera de vapor; Combinação tempo-temperatura necessária para inativar enzimas = Causa superaquecimento nas extremidades = perda de textura. BRANQUEAMENTO RÁPIDO INDIVIDUAL IQB (individual quick blanching) Dois estágios: 1º) alimento aquecido em uma única camada – Tº alta – inativa enzimas. 2º) Estabilização adiabática: o alimento é mantido por tempo suficiente para assegurar o aumento da Tº no centro de cada porção até a inativação enzimática. Branqueadores a água quente 70 a 100ºC por um tempo específico – remoção da água – resfriamento; Branqueadores a água quente baseados no IQB: Reduzem consumo de energia; Minimizam a produção de efluentes. Branqueadores resfriadores (3 estágios): Preaquecimento; Branqueamento; Resfriamento. Equipamento Vantagens Desvantagens Branqueadores a vapor convencionais • Menores perdas de componentes solúveis em água. • Volumes menores de efluente e menores cargas do que branqueadores a água, particularmente com ar de resfriamento no lugar de água. • Fáceis de limpar e esterilizar. • Limpeza limitada do alimento, sendo que também é necessária uma lavagem. • Branqueamento desigual se o alimento é empilhado muito alto no transportador. • Algumas perdas de massa no alimento. Branqueadores a água quente convencionais• Menores custos iniciais e maior eficiência de energia do que branqueadores a vapor. • Maior consumo de água e gastos para o tratamento de grandes volumes de efluente diluído. • Riscos de contaminação por bactérias termófilas. Efeito do Branqueamento a depender do Método e do Tempo Branqueamento por micro-ondas Ainda não é utilizado comercialmente; Pesquisadores inativaram enzimas de 200g de maçãs fatiadas – resfriadas a temperatura ambiente- rendimento 58% superior ao branqueamento em água fervente. Efeitos nos alimentos O calor causa inevitavelmente danos em sua qualidade sensorial e nutricional. Nutrientes perde minerais, vitaminas e outros componentes solúveis; Perda de vitaminas devido à: lixiviação, destruição térmica e oxidação. Efeitos nos alimentos Nutrientes Efeitos nos alimentos Perda de vitaminas depende: Maturidade do alimento; Grau de corte; área exposta (área superficial por volume); Método de branqueamento (menores perdas em Tº mais altas por menos tempo); Método de resfriamento;Relação entre a quantidade de água e alimento. Efeitos nos alimentos Cor e Sabor Clareia alguns alimentos (remoção de poeira); Carbonato de sódio ou óxido de cálcio na água: protege clorofila; Porém o aumento do pH – perda de ácido ascórbico; escurecimento enzimático de maçãs e batatas cortadas: salmoura antes do branqueamento. Textura Amolece os vegetais para facilitar enchimento; Perda excessiva de textura em alguns alimentos: batatas e pedaços grandes. O cloreto de cálcio (1 a 2%) na água forma complexos insolúveis de Pectato de cálcio = manter firmeza dos tecidos. Textura IMPORTANTE!!!! Relativamente simples e barato; Pré-tratamento; Relação tempo-temperatura. PASTEURIZAÇÃO PASTEURIZAÇÃO • 1860, Pasteur utilizou o aquecimento lento a baixas temperaturas para destruir microrganismos indesejáveis que estariam estragando vinhos franceses (HASHIMOT, 2005); • Visa destruir os microrganismos patogênicos não- esporulados e reduzir significativamente a microbiota banal (PEREDA et al., 2005); • Temperaturas abaixo de 100ºC. • Condições de controle: estocagem sob refrigeração, redução da acidez, redução da atividade de água (POLIANA, 2007); PASTEURIZAÇÃO • Condições de controle: estocagem sob refrigeração, redução da acidez, redução da atividade de água (POLIANA, 2007); • Baixa acidez (pH > 4,5 como o leite): utilizada para minimizar possíveis riscos à saúde devido à contaminação com microrganismos patogênicos e para aumentar a vida de prateleira de alimentos por diversos dias; • Ácidos (pH < 4,5 como conservas de frutas): utilizada para aumentar a vida de prateleira por vários meses pela destruição de microrganismos deteriorantes (fungos e leveduras) e/ou inativação de enzimas (FELLOWS, 2006). PASTEURIZAÇÃO • Binômio tempo–temperatura: garantir a eliminação da microbiota patogênica, a inativação enzimática e a segurança alimentar do produto; • Teste para controle da pasteurização: - Pectinaesterase e poligalacturonase – sucos de frutas; - Fosfatase alcalina – leite; - α-amilase – ovo-líquido. Obs.: A inativação enzimática garante estabilidade microbiológica. • Duas modalidades: - Pasteurização Lenta (LTH – Low Temperature Holding); - Pasteurização Rápida (HTST – High Temperature Short Time). PASTEURIZAÇÃO • Pasteurização Lenta - Pasteurização lenta ou baixa; - Sistema descontínuo; - Utilizada para pequenos volumes (100 a 500 L); - Emprega tempos longos (30min); - temperaturas baixas (62 a 68ºC); - Processada em Tacho encamisado; - Agitação lenta; - Recomendado para pequenas unidades de produção. (PEREDA et al., 2005) PASTEURIZAÇÃO Pasteurizador tipo LTH • Pasteurização Rápida - Pasteurização alta; - Sistema de fluxo contínuo com trocadores de calor (tubulares ou de placas); - Temperaturas elevadas (72 a 85°C); - Tempos curtos (15 a 20 segundos); PEREDA et al. (2005) PASTEURIZAÇÃO Pasteurizador tipo HTST Pasteurizador de placas Pasteurizador tubular • Vantagens HTST: - controle e segurança do processo; - mais eficaz; - processo contínuo, com muita rapidez; - maior volume de leite pasteurizado; - processo automático de limpeza; - economia de mão-de-obra; - menor espaço para instalação; - economia de energia (GUERREIRO, 2005). • Desvantagens: - alto custo de aquisição e manutenção do equipamento (LEITE et al., 2006). PASTEURIZAÇÃO Binômios tempo x temperatura de pasteurização em alimentos Alimento Condições de processo Suco de frutas 65ºC por 30min; 77ºC por 1min; 88ºC por 15s Cerveja 65-68ºC por 20min (em garrafas); 72-75ºC por 1 a 4min a 900 a 1.000 KPa Leite 63ºC por 30min; 71,5ºC por 15s Ovo líquido 64,4ºC por 2,5min; 60ºC por 3,5min Sorvete 65ºC por 30min; 71ºC por 10min; 80ºC por 15s FELLOWS (2006) Binômios tempo x temperatura de pasteurização para o leite fluido utilizado em diversos países País Binômio Temperatura/Tempo Alemanha 62- 65ºC/30 min. no mínimo; 71-74ºC/30 s no mínimo; aquecimento instantâneo a 85ºC Austrália 61-65ºC/30 min. no mínimo; 72-73,5ºC/15 s no mínimo Brasil 62-65ºC/30 min.; 72-75ºC/15 s Canadá 62,8ºC/30 min.; 72,8ºC/16 s França 63ºC/30 min. no mínimo; 72-75ºC/15 s; aquecimento instantâneo a 95ºC Índia 63ºC/30 min. no mínimo; 71,5ºC/15 s Suíça 65ºC/30 min. no mínimo; 72-75ºC/15-30 s; 80-90ºC/4-15 s Reino Unido 62,8-65,6ºC/30 min.; 71,7ºC/15 s USA 63ºC/30 min.; 72ºC/15 s; 89ºC/1,0 s; 90ºC/0,5 s; 94ºC/0,1 s; 96ºC/0,05 s; 100ºC/0,01 s GEORGIANA (2007) Efeitos da pasteurização nos alimentos • Sucos de frutas - perda de compostos aromáticos voláteis causa redução na qualidade e pode causar sabor de “cozido”; • Leite – brancura associada a homogeneização, perdas de compostos voláteis remove aroma que lembra feno; perda de 5% das proteínas do soro e pequenas mudanças na qualidade nutricional durante a estocagem de leite pasteurizado. (FELLOWS, 2006) Efeitos da pasteurização nos alimentos Efeitos da pasteurização nos alimentos ESTERILIZAÇÃO ESTERILIZAÇÃO PELO CALOR OBJETIVO: Destruir os microrganismos presentes no alimento (esporulados ou não). A esterilização pelo calor é a operação unitária na qual o alimento é aquecido a uma temperatura alta o suficiente por um tempo adequadamente longo para destruir a atividade microbiana e enzimática. VANTAGEM:Produtos com vida de prateleira elevada. ESTERILIZAÇÃO PELO CALOR Esterelização comercial É o processo que inativa substancialmente todos os microrganismos e esporos que, se presentes, seriam capazes de desenvolver-se nos alimentos sob condições de armazenamento definidas.(Brennan et al. 1990). Requisito para esterelização térmica: Destruição do Clostridium botulinium Alimentos c/ pH > 4,5 Clostridium botulinium Alimentos 3,7<pH < 4,5 Leveduras, fungos e enzimas termoressistentes Alimentos pH < 3,7 Enzimática ESTERILIZAÇÃO PELO CALOR TIPOS: • Processo convencional • Processo asséptico FATORES QUE INFLUENCIAM NO TEMPO DE ESTERELIZAÇÃO: • Resistência do MO ou da enzima; • Condições de aquecimento; • pH; • Tamanho do recipiente; • Estado físico do alimento;• Taxa de penetração do calor. • A vida de prateleira dos alimentos esterilizados depende, em parte, da habilidade do recipiente de isolar por completo o alimento do ambiente. Esterilização de alimentos acondicionados Tipos de embalagens: * Latas metálicas * Potes ou garrafas de vidro * Bandejas rígidas * Embalagem flexíveis (retort pouch) ESTERILIZAÇÃO PELO CALOR RESISTÊNCIA TÉRMICA DOS MICRORGANISMOS Destruição térmica ocorre do forma logaritmica. Taxa de penetração de calor Tipo de produto Temperatura do autoclave Tipo do recipiente Tamanho do recipiente Agitação do recipiente Esterilização de alimentos acondicionados Processamento: • Enchimento das embalagens (deixar o espaço de cabeça); • Remoção do ar; • Processamento (aquecimento por vapor saturado, aquecimento por água quente e aquecimento por chama). Tipos de operação dos autoclaves: Batelada Horizontais: são mais fáceis de carregar e descarregar, permite a agitação dos recipientes e necessitam de maior área superficial. Verticais Contínuo: Permite um controle minucioso do processo o que resulta em produtos mais uniformes. Tipos de autoclaves Túnel Rotatória Hidrostática Variáveis monitoradas: Temperatura da matéria prima; Temperatura da água de aquecimento e resfriamento; Temperatura do vapor; Tempo de processamento; Taxas de aquecimento e de resfriamento O processamento é monitorado mediante controles computadorizados. Que fornece a taxa de letalidade acumulada e controla as taxas de fluxo de ar, vapor e água para produzir a esterilização desejada. Nos diversos alimentos embalados acima, o tratamento térmico deve ser: -ALIMENTOS 1 e 2: Aquecimento por conveccão. -ALIMENTO 3: Aquecimento por convecção e também por condução. -ALIMENTOS 4 e 5: Aquecimento por condução. TIPOS DE AQUECIMENTOS ESTERILIZAÇÃO ALIMENTOS SEM ACONDICIONAR Ultra alta temperatura – UHT; As embalagens são previamente esterilizadas; Processo asséptico; Utilizado para alimentos líquidos e/ou com pequenas partículas. ESTERILIZAÇÃO ALIMENTOS SEM ACONDICIONAR Ultra alta temperatura – UHT; As embalagens são previamente esterilizadas; Processo asséptico; Utilizado para alimentos líquidos e/ou com pequenas partículas. Alterações no valor nutricional do leite Nutriente UHT (% perda) Convencional (% perda) Tiamina 10 35 Ác. ascórbico 25 90 Vitamina B12 10 90 Piridoxina 10 50 Ác. fólico 10 50 Proteína de soja 12 - 40 87 AVANÇOS TECNOLÓGICOS Embalagem flexível esterilizável – Retort pouche Vantagens: Redução do tempo e da temperatura do tratamento térmico; Baixo peso da embalagem; Menor volume para transportar as embalagens vazias e cheias; AVANÇOS TECNOLÓGICOS Embalagens “retorts pouches” Embalagens com mais proteção (nove camadas); Alimentação para situação de contigência das Forças Armadas. Importante: A embalagem flexível esterilizável “retort pouche” permite a redução do tempo e da temperatura de processo o que proporciona produto de melhor qualidade. A esterilização UHT tem maior efeito esporicida do que a esterilização convencional, além de minimizar as alterações sensoriais e nutricionais. Por Hoje é Só!!!!!!!!
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