aula Cinética da destruição dos microrganismos pelo calor

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Cinética da destruição dos microrganismos pelo calor
da temperatura para a máxima de crescimento de determinado M.O
1º consequência: Inibe o mesmo;
2º consequência: Lesões subletais no mesmo;
3º consequência: pode ainda ser viável, porém é incapaz de multiplicar-se até que a lesão seja reparada ou ainda;
4º consequência: se ela for suficientemente elevada, ocorrerá a morte
- O tratamento térmico letal provoca nas populações microbianas homogêneas, decréscimo progressivo de suas taxas, sendo mais elevada a medida que se prolonga o tempo de exposição
 
Cinética da destruição 
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Cinética da destruição dos microrganismos pelo calor
Valor D- Tempo de redução decimal 
Tempo necessário em uma determinada temperatura, para destruir 90% dos M.O presentes
D= t/ (log No-log Nt)
D= tempo de redução decimal (min)
t=tempo(min)
No= número de M.O originalmente presentes
Nt= número de M.O após tratamento térmico
Valor D- 
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Cinética da destruição dos microrganismos pelo calor
-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
Ex. Bacillus subtilis ----D110ºC= 1min.
90% --- 1min 10% sobreviventes
99%--- 1,1 1% sobreviventes
99,9%---1,11 0,1% sobreviventes
99,99%---1,111 0,01% sobreviventes
-O termo esterilizado 
Esterilização comercial – 1/104 – 1/105 ----- 1 embalagem/10.000 ou 100.000 fabricadas
- JUSTIFICATIVA
Risco
Risco
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Cinética da destruição dos microrganismos pelo calor
- A redução da carga microbiana até o nível desejado depende do número inicial de partida dos M.O
Risco
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Termorresistência dos microrganismos
Os M.O psicrófilos e psicrotófilos são mais termolábeis que os mesófilos e estes mais que os termófilos;
As bactérias esporuladas apresentam resistência maior em relação temperatura do que as não esporuladas; 
A resistência ao calor dos microrganismos se expressa geralmente como tempo de destruição térmica - tempo necessário para destruir, a uma dada temperatura, um número determinado de organismos em condições específicas
Risco
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Termorresistência dos microrganismos
Divisão de alimentos pouco ácidos ( pH> 4,5) 
- Carnes, leite, pescado e algumas hortaliças
Podem sobreviver esporos de bactérias termófilas (Clostridium botulinum)
Ácidos ( pH entre 4 e 4,5) 
Concentrados de tomate, pimentões, alimentos com molho de tomate
Não há risco sanitário qto a presença de toxina botulínica;
As bactérias esporuladas que podem se multiplicar-se a esse valor de pH são mais termolábeis
 -
Alimentos pouco ácidos
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Termorresistência dos microrganismos
Alimento muito ácidos( pH menor que 4)
Frutas em geral, alimentos em escabeche
 - Nenhum esporo germina em pH inferior a 4 e portanto diminui a intensidade do tratamento térmico (< 100ºC)
Alimentos pouco ácidos
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Esterilização – embalagens já preenchida ou aquecendo alimento sem embalar (UHT) e condicionando- o depois, assepticamente
Esterilização – embalagens já preenchida ou aquecendo alimento sem embalar (UHT) e condicionando- o depois, assepticamente
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Esterilização de alimentos acondicionados
As embalagens utilizadas são latas, garrafas de vidro, ou sacos de plástico termoestável;
São três etapas: preenchimento, evacuação do ar e fechamento;
1° - Preenchimento:
As máquinas de enchimento variam se o produto for líquido, pastoso ou sólido;
Quando a embalagem fechada é aquecida, seu conteúdo se expande, aumenta a pressão de vapor d’água, e os gases dissolvidos escapam do produto. Deve-se deixar o espaço de cabeça.
Alimentos pouco ácidos
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Esterilização de alimentos acondicionados
2° - Evacuação:
Evacuação mecânica: consiste em fechar a embalagem a frio, depois de cheia, sob vácuo;
Preenchimento a quente em temperaturas próximas do ponto de ebulição: Uma pressão de vapor próxima a 100kPa é gerada no espaço de cabeça, de forma que, se a embalagem é fechada rapidamente, produz-se o vácuo adequado ao esfriar;
Evacuação a quente: consiste em transportar as embalagens abertas por banho de água ou câmara de vapor onde se aquece o produto até 80°C a 90°C;
Fechamento por corrente de vapor: Um jato de vapor passa pela parte superior da embalagem já cheia. Depois, coloca-se automaticamente a tampa, também aquecida por vapor, e a embalagem é fechada.
Alimentos pouco ácidos
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Esterilização de alimentos acondicionados
3° - Fechamento:
O fechamento das embalagens metálicas costuma ser feito com dupla costura e as embalagens de vidro são fechadas com tampa de rosca, coroa, quarto de volta, pressão, etc.
Temperatura: 110ºC – 125ºC (AUTOCLAVES)
Alimentos pouco ácidos
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Esterilização de alimentos acondicionados
Esterilizadores descontínuos são autoclaves verticais (carga pela parte superior) ou horizontais (carga frontal) que se carregam e descarregam cada vez que se processa um lote; podem receber número diferente de embalagens, dependendo do tamanho do autoclave.
Alimentos pouco ácidos
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Esterilização de alimentos acondicionados
Esterilizadores contínuos, o mais comum é o hidrostático. Consta, essencialmente, de uma zona central que se comunica com dois ramais laterais.
Alimentos pouco ácidos
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Esterilização de alimentos sem acondicionar
Esse método é utilizado para alimentos líquidos e semilíquidos (leite, sopas, nata, purês, etc). Consiste no aquecimento muito rápido (quase instantâneo) até temperaturas muito altas (135°C a 150°C) que se mantêm durante um tempo muito curto (2 a 5 segundos). Denominam-se processo UHT (ultra high temperature) e apresentam-se em duas modalidades:
1 – Processos indiretos: o aquecimento é feito mediante trocadores de calor (tubulares ou de placa); portanto, não há contato entre o fluido calefator (vapor d’água) e o alimento.
Alimentos pouco ácidos
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Esterilização de alimentos sem acondicionar
2 – Processos diretos: consiste na injeção de vapor d’água no alimento (método de injeção) ou na injeção do alimento em vapor d’água (método de difusão). 
Alimentos pouco ácidos
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Esterilização de alimentos sem acondicionar
Acondicionamento asséptico: A esterilização de alimentos pelos processos UHT requer, obviamente, acondicionamento asséptico. Vários métodos (tetrapack, zupack, purePack, selfpack, em garrafas, etc.) foram registrados;
 O rolo de papelão laminado é esterilizado a 80°C pelo banho de peróxido de hidrogênio a 17% durante 8 a 10 segundos, eliminando-se os restos do peróxido de hidrogênio com a corrente de ar estéril por filtração.
Alimentos pouco ácidos
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Leite UHT - embalagem
Efeitos nos alimentos 
Cor 
Em frutas e hortaliças
 - Clorofila é convertida em feofitina;
 
 - Carotenóides são isomerados de 5,6 em 5,8-epóxidos, de coloração menos intensa;
- Antocianinas são degradadas para pigmentos amarronzados.
Carnes
- O pigmento vermelho oximioglobina é convertido em metamioglbina de coloração marrom;
- Ocorrem escurecimento por reações de maillard e caramelização
Cor, sabor e aroma
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Efeitos nos alimentos 
Em carnes que foram adicionados nitrato e nitrito a coloração rosada é devido a formação de 2 compostos nitroso-mioglobina e à nitroso- metamioglobina;
Leite
- Aumento da brancura do leite no processamento UHT
Em carnes que foram adicionados nitrato e nitrito a coloração rosada é devido a formação de 2 compostos nitroso-mioglobina e à nitroso- metamioglobina
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Efeitos nos alimentos 
Sabor e aroma 
Carnes enlatadas
- Reações de pirólise, desaminação e descarboxilação de aminoácidos, degradação, reação de maillard e caramelização de carboidratos em furfural e hidroximetilfurfural, oxidação e descarboxilação e lipídeos--------- interação entre esses componentes podem gerar > de 600 compostos aromáticos
-
Cor, sabor e aroma
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Efeitos nos alimentos 
Sabor e aroma 
Em frutas e hortaliças
 -Está relacionado com a degradação, recombinação e a volatinização de aldeídos, cetonas, açúcares, lactonas, aminoácidos e ác. orgânicos;
 
 Leite
- Sabor cozido devido a desnaturação de proteínas do soro que formam sulfeto de hidrogênio e a formação de lactonas e metilcetonas a partir dos lipídeos
Cor, sabor e aroma
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Efeitos nos alimentos 
Textura e viscosidade 
Carnes enlatadas
 -Perda da capacidade de retenção da água pode provocar encolhimento e endurecimento dos tecidos musculares;
O amaciamento é causado pela hidrólise do colágeno, pela solubilização da gelatina resultante pleo derretimento das gorduras;
Polifosfato
 
Cor, sabor e aroma
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Efeitos nos alimentos 
Textura e viscosidade 
Frutas e hortaliças
 - Amolecimento causado pela hidrólise de material pécticos, pela gelatinização de amido e solubilização parcial de hemicelulose
- Sais de cálcio podem ser adicionados para aumentar a firmeza.
Leite
- Pequena mudança na viscosidade atribuída a modificações da K-caseína---- maior sensibilidade à precipitação e coagulação do cálcio
Cor, sabor e aroma
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Efeitos nos alimentos 
Valor nutricional 
Processamento causa hidrólise de carboidratos e lipídeos, mas esses nutrientes continuam presentes e o valor nutricional não é afetado; 
As proteínas sofrem coagulação e em carnes enlatadas, a perda de aminoácidos é de 10-20%( lisisina, triptofano e metionina); 
Perda de vitaminas --- tiamina( 50-75%) , ácido pantotênico (20-35%);
Cor, sabor e aroma
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Efeitos nos alimentos 
Valor nutricional 
Ocorre perdas significativas de vit. Hidrossolúveis em água de frutas e hortaliças enlatadas ;
No leite UHT pode ocorrer perdas de 25% de ácido ascórbico e de 12 -40% de ptns do soro por desnaturação 
Cor, sabor e aroma
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1.3 Tindalização (Inglês John Tindall, 1895) 
o aquecimento é feito de maneira descontínua. 
as temperaturas variam de 60 a 90 ºC, durante alguns minutos. 
As células bacterianas que se encontram na forma vegetativa são destruídas, porém os esporos sobrevivem. Depois do resfriamento, os esporos entram em processo de germinação e depois de 24 horas a operação é repetida. O número de operações pode variar de 3 a 12 vezes até a obtenção da esterilização completa. 
A vantagem desse processo é que podem ser mantidos praticamente todos os nutrientes e as qualidades organolépticas do produto, em proporções maiores do que quando se utilizam outros tratamentos térmicos.
Este processo é freqüentemente usado para esterilização de certos meios de cultura que se alteram à temperatura elevadas, como o leite, meio de cultura contendo açúcar etc.
 
Desvantagens: alto custo e processo demorado.