PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS COM ALTA PRESSAO

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17/05/2018
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PROCESSAMENTO DE 
ALIMENTOS COM ALTA 
PRESSÃO
Introdução
O processo de alta pressão é um método de 
processamento no qual o alimento é submetido a 
pressões elevadas, maiores que 100 Mpa, com ou 
sem adição de calor.
Este processo é realizado para destruição de 
micro-organismos ou alterar atributos do alimento 
de forma a se obter as características desejadas 
pelos consumidores.
A qualidade do alimento é mantida e o seu tempo 
de vida útil é prolongado.
Introdução
Alimentos minimamente processados
Novas texturas
Processos sustentáveis
Ausência de conservantes
Utilização de pressão em lugar de calor
Temperaturas mais baixas
Preservação das características nutricionais 
Características organolépticas mais adequadas
Introdução
A aplicação de altas pressões preserva as ligações 
covalentes e permite a destruição de micro-organismos, de 
insetos e de parasitas sem provocar alterações sensoriais e 
preservando os componentes nutricionais.
A utilização de altas pressões resulta em:
◦ Desnaturação de proteínas
◦ Solidificação de lipídeos
◦ Ruptura de biomembranas
◦ Alteração da estrutura de proteínas e de polissacarídeos
◦ Afeta a gelatinização do amido
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Introdução
Em 1899 foi realizada a mais antiga pesquisa na 
qual o uso de pressões de 500 a 700 MPa foi 
aplicada em carnes e leite para reduzir a 
contaminação microbiana.
Os resultados mostraram que uma redução de 5 a 
6 ciclos logarítmicos na população microbiana em 
leite foi possível com a aplicação de 680 MPa. O 
tempo de vida útil de carnes foi prolongado 
quando aplicou-se pressões de 540 MPa.
MÉTODOS
Hidrostático – UAP – Ultra Alta Pressão
Homogeneização à Alta Pressão - HAP
Hidrostático
O produto é embalado em com um material flexível, 
“pouch” ou garrafas, e é colocado em uma câmara repleta 
de um fluido transmissor de pressão (normalmente água). 
Este fluido é pressurizado com uma bomba e a pressão é 
transmitida ao alimento e, em seguida, o produto é 
removido e armazenado ou comercializado.
A pressão é transmitida de forma uniforme, em todas as 
direções, mantendo a forma do alimento mesmo em 
pressões elevadas. Como não é necessária a aplicação de 
calor, as características sensoriais são preservadas sem 
comprometimento da segurança microbiológica.
Hidrostático
Le Chatelier e Isostático
Em um vaso pressurizado ocorre a 
transferência de pressão ao produto
Pressões de 200 a 600 MPa
◦ Rompimento da membrana celular 
de micro-organismos e desnaturação
de enzimas
◦ Destruição de células vegetativas e 
de micro-organismos patogênicos
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Princípios
A tecnologia de alta pressão é baseada em dois princípios 
fundamentais:
◦ Le Chatelier : princípio que estabelece que a pressão 
ajuda todas as reações e mudanças estruturais que 
conduzem a uma redução de volume. 
◦ Isostático: estabelece que a distribuição de pressão é 
proporcional em todas as partes do alimento 
independente de sua forma e tamanho.
Hidrostático
◦Para ocorrer a destruição de esporulados é 
necessário aplicar uma pressão mais elevada;
◦Adequado para alimentos líquidos e sólidos.
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Homogeneização (HAP)
Alimentos líquidos
O alimento é forçado a passar por uma válvula de 
homogeneização
◦ Expansão à pressão atmosférica na saída da válvula
◦ Altas velocidades
◦ Altas taxas de cisalhamento
Destruição de micro-organismos
Poucas alterações nos alimentos
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Homogeneização (HAP)
Processo rápido e contínuo
Ausência de aquecimento acentuado.
Produtos
O processo de alta pressão não pode ser aplicado a todos 
os produtos alimentícios.
Pode ser utilizado para o tratamento de alimentos líquidos 
e sólidos, principalmente para processar alimentos ácidos.
Está sendo utilizado nos Estados Unidos, Europa e Japão.
Produtos
O processo de UAP não pode ser usado para o tratamento de 
alimentos de baixa acidez, como por exemplo: vegetais, leite, 
sopas e molhos.
Este processo não destrói os esporos sem adição de calor.
Outra limitação é que o produto precisa conter água e não pode 
conter bolsas internas de ar. Alimentos que contém grande 
quantidade de ar como "marshmallows” não podem ser tratados . 
Alimentos com alto teor de sólidos não apresentam umidade 
suficiente para tornar a UAP efetiva para destruição de micro-
organismos.
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Efeitos
Proteína
◦ Funcionalidade é afetada
◦ Altas pressões mudanças na conformação
◦ Baixas concentrações solubilidade 
◦ Altas concentrações precipitação ou gelificação
◦ Compressão proteica desnaturação reversível ou 
irreversível dependendo do tipo de proteína e da pressão 
aplicada
◦ Destruição ou formação de ligações não covalentes 
reduzem o volume do sistema
Efeitos
Proteínas
◦ Ovos, soja, carnes pressurizados maior brilho, 
maior transparência, textura mais lis e macia que os 
tratados a 100 ºC.
Efeitos
Micro-organismos
◦ Funções celulares sensíveis aos efeitos da pressão:
◦ Permeabilidade da membrana
◦ Troca iônica
◦ Composição de ácidos graxos
◦ Morfologia de ribossomos e da celula
◦ Desnaturação protéica
◦ Atividade enzimática
◦ Replicação do DNA
Efeitos
Micro-organismos
◦ Os efeitos da pressão sobre os microrganismos depende:
◦ Microrganismo: espécie, formato, gram, fase de 
crescimento e idade
◦ Composição do meio: pH, força iônica, aw, 
concentração de sais
◦ Tipo de tratamento: pressão aplicada, tempo, 
temperatura, contínuo ou não.
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Efeitos
Micro-organismos
PARISH (1998a) utiliza parâmetros de inativação
microbiológica relacionados ao tratamento hidrostático
análogos àqueles utilizados em termobacteriologia:
◦ D é tempo de tratamento, a uma determinada pressão, 
necessário para reduzir em um ciclo logarítmico uma 
população de microrganismos;
◦ valor z é o aumento na pressão de tratamento 
necessário para reduzir em um ciclo logarítmico o valor 
de D (Campos et. al. 2003)...\Tecnologia de alta pressao
no processamento de alimentos.pdf
Microrganismo Pressão
(MPa)
D
(min.)
T
(°C)
Substrato
Clostridium 
pasteurianum
700 2,4 60 -
Listeria
monocytogenes
250 46,0 4 leite cru
Listeria
monocytogenes
300 26,6 4 leite cru
Staphylococcus
aureus
200 211,8 20 -
Staphylococcus
aureus
350 2,6 20 -
Sacharomyces
cerevisae
350 0,64 - Suco de laranja
Sacharomyces
cerevisae
500 0,02 - Suco de laranja
Comparativo da resistência à pressão hidrostática entre microrganismos
Efeitos
Enzimas
◦ A UAP rompe ligações químicas: pontes de hidrogênio, 
ligações iônicas e interações hidrofóbicas.
◦ Pressões maiores que 300 MPa à temperatura ambiente 
provocam desnaturação proteica irreversível.
◦ Tratamentos sob pressões de 600 MPa podem inativar, 
mais que 90%, da Pectina Metil Esterase da laranja, que 
não é reativada durante o armazenamento e transporte.
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Efeitos
Enzimas
◦ A peroxidase é uma das enzimas de origem vegetal mais 
resistente ao processamento térmico e tem se mostrado 
bastante resistente a pressão.
◦ Polifenoloxidase de batata e cogumelo são resistentes 
aos tratamentos sob pressão, sendo necessário 
tratamentos entre 800 e 900 MPa para a redução de sua 
atividade. Em damasco, morango e uva pode ser 
inativada por pressões de 100, 400 e 600 Mpa, 
respectivamente.
Aplicações
Sucos de frutas
◦ Ocorre alteração sensorial nos processamentos térmicos 
tradicionais.
◦ No tratamento UAP em função do pH baixo 
preservação germinação de esporos resistentes é 
inibida.
◦ Sucos e néctares de frutas tropicais menores perdas 
de características como sabor, aroma ecor que nos 
processos tradicionais.
Aplicações
Proteínas da soja
◦ Ocorre alteração sensorial nos processamentos térmicos 
tradicionais.
◦ No tratamento UAP em função do pH baixo 
preservação germinação de esporos resistentes é 
inibida.
◦ Sucos e néctares de frutas tropicais menores perdas 
de características como sabor, aroma e cor que nos 
processos tradicionais.
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Efeitos
Gelatinização de amido e alteração de textura
Produtos
Produtos Produtos
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Produtos Custo
Planta comercial custa entre 500000 a 2,5 milhões de 
dólares dependendo da capacidade do equipamento e do 
nível de automação requerido.
Os produtos processados por alta pressão podem custar 
mais de 3 a 10 cents por libra que um produto processado 
termicamente (pasteurizado).
Se 2 unidades de 215 litros de UAP estiverem operando sob 
condições típicas de processamento de alimentos um 
rendimento de aproximadamente 20 milhões de libras por 
ano será obtido.
Custo
Um alto rendimento é obtido por meio do uso de vasos de 
múltiplas pressões.
Valores de produção de 40 milhões de libras por ano são 
obtidos atualmente.
A medida que a demanda por estes equipamentos 
aumentar, os custos de capital e de operação irão diminuir.
Os consumidores se beneficiarão do aumento do tempo de 
vida útil e da disponibilidade de produtos com maior valor 
agregado e com novos tipos de alimentos, os quais não 
podiam ser produzidos por meio das técnicas tradicionais 
de tratamento térmico.