TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

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TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
PRINCÍPIOS DA TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Aumento da vida útil dos alimentos;
Produto final de qualidade: requisitos microbiológicos, características fiísico-químicas.
Segurança para o consumidor;
Desenvolvimento de novos produtos e diversificação de oferta.
ALTERAÇÕES NOS ALIMENTOS
Alterações microbianas: 
	Fatores que influenciam a multiplicação microbiana:
Atividade de água: água diposnível para interação microbiana e reações enzimáticas. Alimentos q[com grande quantidade de água disponível se deterioram mais rapidamente.
pH: mais próximo ao neutro, maior a variedade de microrganismos deteriorantes. Excessão: bactérias láticas e fungos
Potencial Oxi-redução: Oxidação de superfície. Presença de O2 – microrganismos aeróbios e anaeróbios. 
Fatores antimicrobianos: substâncias naturalmente presente nos alimentos que limitam o crescimento microbiano. Reduz o uso de conservantes.
Condições ideais de desenvolvimento de microrganismos:
• Ambientes com muita água (elevada Aw) e umidade;
• pH próximos ao neutro;
• Boa disponibilidade de nutrientes;
•Temperatura próxima a ambiente e condições atmosféricas;
Teoria de barreiras: Combinação de estratégias de controle e inibição do crescimento microbiano, visando produtos com prolongada vida de prateleira, mantendo a qualidade nutricional.
Definição de alteração: Alimentos que soferm deteroriação em suas características organolépticas, sua composição intrinscíca ou em seu valor nutritivo.
As alterações são favorecidas por: Condições do alimento
Ação de enzimas presentes nos alimentos;
 Ação de agentes de várias origens;
Reação química não enzimática
Alterações enzimáticas
Tipo de alterações:
Deteroriação microbiana: Alterações no sabor, odor, cor, viscosidade, estrutura física. Em alimentos gordurosos, provacam o ranço hidrolítico (lipases degradam triglicerídeos em ácidos graxos curtos – odor).
Rancidez oxidativa: Rompimento das ligações insaturadas dos ácidos graxos na presença do O2, originando compostos voláteis. Facilitao pela luz, O2, enzimas e substâncias oxidantes.
Escurecimento enzimático: Reação entre oxigênio e um substrato fenólico catalisado pela enzima polifenoloxidase. Responsável pelo escurecimento das frutas. A inibição do escurecimento ocorre por:
• Inativação do sistema enzimático pelo calor, aplicação de SO2 ou adição de acidulantes
• Exclusão do O2 – embalagem
Escurecimento não enzimático (Reação de Maillard): Reações complexas entre açúcares redutores e proteínas formando produtos de coloração escura (melanoidinas). Acontece durante a estocagem – principalmente em altas T. Causam modificações no sabor e odor dos alimentos, e reduzem o valor nutritivo de proteínas: Perda de nutrientes como aminoácidos (lisina).
• Desejáveis – café, cacau, carne cozida, pão, bolos
• Indesejáveis – leite em pó, ovos e derivados desidratados
Favorecida: • Aw - velocidade máxima entre 0,6 e 0,85
 • pH 6 a 7 – velocidade máxima
 •  temperatura – rápido  da velocidade de
 escurecimento
 • Tipo de açúcar – redutores
Vida útil: Período de tempo decorrido entre a produção e o consumo de um produto alimentício, no qual a aceitabilidade pelo consumidor e qualidade são mantidas. Caracterizada por fatores sensoriais, químicos, microbiológicos e
Nutricionais.
PRODUTOS CÁRNEOS
Processamento: Qualquer processo que altere as características da carne fresca, compreendendo desde processos simples (moagem, condimentação) até processos mais complexos (cura, emulsificação, fermentação).
Salga: Atua na solubilidade da proteína (efeito salting in x salting out), por meio da incorporação de ións que favorece a capacidade de retenção de água. Apresenta ação conservente por reduzir a atividade de água e antisséptica (ións Cl-). OBS: microrganismos halotolerantes;
 Desafios relacionados a busca pela redução do conumo de sal sem afetar a segurança do consumidor.
Alternativas : Uso de transglutaminase de origem microbiana para redução do NaCl em produtos cárneos;
 Uso de KCl, CaCl Uso de ácidos orgânicos;
 Realçadores de sabor - Glutamato
Processos de cura: Incorporação específica de sais de nitrito ou nitrato associados ao sal comum, com propósito de preservar e obter produto de cor, sabor e aroma característicos.
NITRITO = agente ativo da cura com ação antimicrobiana;
NITRATO= convertido em nitrito para a cura por batérias nitrato redutoras;
Ação inibitória na oxidação do Ferro;
Quantidade de nitrito residual até 150mg/Kg;
A quantidade de nitrato residual não pode passar de 300mg/Kg;
Formação de nitrosamianas: reação de derivados de nitritos com aminas e aa´s livres formando compostos cancerígenos. Favorecidas por altas temperaturas.
Inibidores: Ácido ascórbico (vitamina C) e o nitrosaminas α – tocoferol (vitamina E).
Alternativas ao uso do nitrito/ nitrato:
-Antioxidantes naturais; Oléos essenciais com antimicrobianos; Uso de radiação Antioxidantes naturais: Sal de bixina, erva-mate, própolis Oléos essenciais com antimicrobianos; Uso de radiação –gama.
CONSERVAÇÃO PELO FRIO
OBJETIVOS: 
-Retardar a multiplicação de microrganismos (TºC sensível, inibição de crescimento).;
– Diminuir atividade metabólica de tecidos e de órgãos animais e vegetais;
– Diminuir reações químicas e enzimáticas de escurecimento;
– Diminuir reações oxidativas e hidrolíticas de substâncias lipolíticas;
– Diminuir reações de degradação de cor e outros atributos sensoriais;
– Diminuir reações de destruição de substâncias responsáveis pela alteração do valor nutritivo.
Refrigeração: Temperatura entre -1ºC e 10ºC. Manter a qualidade original do alimento até o ato de sua ingestão, transporte, cocção ou outros processos de conservação. Depende da temperatura e tempo empregado.
Alimentos Refrigerados: -Leite (locais de ordenha, transporte, postos de beneficiamento e indústria de laticínios);
-Carne (bovinos e suínos após o abate);
-Pescado (após sua captura, transporte, postos de vendas, locais de consumo rápido e espera do processamento industrial);
-Vegetais (cuidados com temperatura e umidade relativa característico de cada vegetal)
 
Métodos de Refrigeração:
Água refrigerada: Empregada na refrigeração e pré-refrigeração de determinados alimentos (Ex. resfriamento do leite no trocador de calor).
Refrigeração Mecânica: Produção/transmissão de um espaço confinado -Geladeira, câmaras frigoríficas, vitrine de exposição – em temperatura menor que a atmosfera circulante. Ocorre por meio da edução da temperatura ou retirada do calor.
- Diminuição de temperatura utilizando gás refrigerante = troca de calor com alimento = alimento refrigerado
Sistema Criogênico: Uso do Nitrogênio líquido e Dioxído de Carbono para produzir temperaturas muito baixas (<-150ºC). São utilizados em grandes unidades industriais. Apresenta altos custos de manutenção e, por se tratar de um sistema aberto compromete a segurança dos funcionários.
ESTOCAGEM REFIRGERADA:
• São considerados alimentos refrigerados: 16 e - 2ºC;
• A temperatura deve inibir o crescimento de microrganismos deterioradores;
• Alguns patógenos não serão inibidos;
• Grande benefício: extensão da vida útil sem causar alterações na qualidade sensorial e nas propriedades nutritivas.
• Poucas horas de atraso entre a obtenção e a refrigeração é suficiente para permitir alterações.
CONSEQUÊNCIAS BAIXAS TEMPERATURAS
Injúrias pelo frio (frutas): temperatura é reduzida a valores abaixo do ótimo específico para cada alimento individual. Problemas no manuseio pós-colheita, causando alterações mecânicas.
USO DO FRIO – REFRIGERAÇÃO
Leite: 
*Nos locais de ordenha – tanques de imersão, de expansão, trocadores de calor de placas;
*Durante o transporte (mais rápido possível): caminhões tanque-térmicos;
*Postos de recepção;*Usina - usos de outros meios de conservação, refrigerado pós pasteurização.
Carnes
*Temperatura de refrigeração da carne: -1 ºC a 5°C por semanas ou meses;
*Extensão da vida útil da carne sem causar alterações na qualidade sensorial e nas propriedades nutritivas;
*Deve-se controlar a umidade relativa nas câmeras de refrigeração pois o aumento da UR permite condensação e crescimento de fungos deterioradores; e baixa UR favorece a perda de água para o meio;
*Protegidos contra a perda de umidade superficial.
Congelamento: Operação unitária em que a temperatura do alimento é reduzida a valores abaixo do seu ponto de congelamento (estocagem a temperaturas < -18°C).
Princípios : Significante redução na taxa de crescimento dos microrganismos
– T < -10ºC a multiplicação microbiana é praticamente paralisada;
– Formação de cristais de gelo: reduz a água disponível para as reações (Aw), e a concentração do soluto na água não-congelada aumento a força iônica.
-Reações enzimáticas e oxidativas também são reduzidas (Pescado: ideal armazenar a T < -30ºC)
-Realizadas em câmera de circulação de ar de baixa velocidade (-20ºC a -30ºC) ou alta (-30ºC a -45ºC), em congeladores de contato ou imersão em líquidos criogênicos.
Formação de cristais de gelo: o aumento da concentração de sais dissolvidos em soluções aquosas reduz o ponto de congelamento.
– aumento [solutos] (sal, açúcares, minerais, proteínas, etc.) em solução = ↓ menor o ponto de congelamento (PC).
– PC é a temperatura em que se inicia a formação de cristais de gelo
• Necessidade da formação de um núcleo de moléculas de água deve estar presente
• nucleação precede a formação de cristais de gelo
– Existência de uma região de super-congelamento.
Velocidade de congelamento: O tamanho e localização dos cristais de gelo formado dependem da taxa de congelamento. Altas taxas de transferência de calor formam grandes números de nucleação, que resulta em pequenos cristais de gelo, distribuídos por todo o alimento. Baixas taxas de congelamento formam poucos núcleos de cristalização, e portanto grandes cristais de gelo.
Congelamento rápido x lento
Vantagem do congelamento rápido:
Formação de cristais de gelo menores e portanto menor destruição mecânica das células do alimento;
Crescimento microbiano é prevenido antes;
Retardo da ação enzimática é mais rápido;
Aplicação em carnes:
Congelamento lento: migração gradual da água para o meio extracelular. Formam grandes cristais de gelo que ocupa muito mais volume do que a água (cerca de 9% a mais). Podem danificar a estrutura da célula, pois aumenta a [ solutos] do meio intracelular e aumenta a força iônica gerando perdas de qualidade.
Demora de 3 a 12 horas para ocorrer, vai havendo um decréscimo na temperatura gradativamente. Primeiro haverá a formação de cristais de gelo nos espaços intracelulares que irão estimular a migração de água para o interior das células, ocasionando o aumento do tamanho dos cristais. Porém ao se descongelar um alimento que passou por congelamento lento ocorre uma grande perca nas características nutricionais e organolépticas. 
Congelamento rápido: Taxa de remoção de calor suficientemente alta.Produz super-congelamento no interior da célula, gerando nucleação intracelular. Não há tempo hábil para migração da água para diferentes sítios.
Abaixamento muito brusco de temperatura, e a água presente nos espaços intracelulares congela-se rapidamente. E nesse caso, durante o processo de descongelamento não é possível verificar nenhuma alteração na qualidade do alimento.
Velocidade de descongelamento: Os danos causados pelo processo de descongelamento são maiores do que no processo de congelamento pois a temperatura sobe rapidamente para o PC, permanecendo nesta temperatura por um longo período de tempo.
OBS: Nos tecidos animais uma significante reabsorção de água é observada durante o descongelamento. Esse processo deve ser realizado em temperaturas de refrigeração pois:
• Evita riscos microbiológicos
• Processo extremamente lento
Modificação da atmosfera:
 A redução da concentração de oxigênio e, ou, aumento da concentração de dióxido de carbono da atmosfera de estocagem, reduz a taxa de respiração de frutas e vegetais e inibe o crescimento microbiano. 
EXS:Carne: embalagem à vácuo e queijos maturados: embalados em filmes plásticos ou cobertos com cera.
PROCESSAMENTO POR APLICAÇÃO DO CALOR: exposição do alimento a um binômio temo/temperatura com o objetivo de inativar enzimas e destruir microorganismos, prolongando a vida útil. Utiliza temperaturas acimas de 21ºC e pode resultar em alterações nutricionais.
Termoresistência microbiana: 
Valor D – tempo necessário a uma dada
Temperatura no qual ocorre uma redução 
Decimal. Comparação de termo -
resistência e aplicação do binômio.
Efeito de pH: 
Tipos de células: esporos são mais resistentes ao calor, sintetizados com menor conteúdo de água. Nas células vegetativas ocorre desnaturação proteica e desnaturação enzimática e desorganização de lipídeos de membrana.
Branqueamento: Pré-tratamento que tem como principal função inativar enzimas. Reduz a carga microbiana inicial e pode gerar amolecimento dos tecidos por reduzir a quantidade de ar no espaço intercelular.
Equipamentos: 
Passagem de alimento por vapor saturado: não há perda por lixiviação pois o tratamento é realizado com jatos de ar frio.
Água quente: perdas decorrentes da lixiviação.
Efeitos: perdas nutricionais, amolecimento, alteração de cor – uso CaCl2=firmeza de tecidos.
Pasteurização: Uso de temperaturas abaixo de 100ºC em binômios diferentes em função do produto e objetivo. Inativação enzimática, destruição de microrganismos, não inativa esporos. 
Tipos de pasteurização: Lenta: (63ºC 60’) x Rápida (72ºC 15’)
Rápida: realizada em sistemas de fluxo contínuo com trocadores de calor (tubulares ou de placas). Empregam-se temperaturas elevadas (72 oC a 85 oC) e tempos curtos (15 a 20 segundos).
Esterilização: destruição de todos microrganismos na forma vegetativa ou esporos, de forma a torna-los incapazes de se desenvolver no produto por um longo período não sendo necessário refrigeração. Uso de temperatutas superiores a 100ºC.
	Depende da: resistência ao calor dos microrganismos e enzimas, condições de aquecimento, pH, embalagem (sanitizada e asséptica).
	Processo indireto: não há contato do vapor de água com o alimento x Processo direto: injeção do vapor d’água no alimento ou do alimento no vapor d’água.
Esterilização dentro e fora de envases: a esterilização de produtos alimentícios se faz quando se apresentam em latas, vidros ou recipientes de plásticos autoclaváveis e fora destes. Importância da exaustão.
Esterilização em envases - método mais comum para o aquecimento de
alimentos em embalagens fechadas é a aplicação de vapor d’água saturado. Temperaturas utilizadas são superiores a 100 oC (de 110 oC a 125 oC),
sendo necessário empregar sistemas a sobrepressão, fazendo uso de autoclaves.
Esterilização sem acondicionar:É utilizado para alimentos líquidos e semilíquidos
(leite, sopas, nata, purês, etc). Consiste no aquecimento muito rápido (quase
instantâneo) até temperaturas muito altas (135 oC a 150 oC) que se mantêm durante um tempo muito curto (2 a 5 segundos).
Desidratação: Objetivam reduzir o conteúdo de água de um alimento, aumentando simultaneamente a concentração de solutos e reduzindo sua alterabilidade e perecibilidade.
Aumentar o período de conservação de alimentos;
Reduzir o peso e volume dos alimentos;
Facilitar o uso e diversificar a oferta dos produtos;
Praticidade para o consumidor.
Efeitos: 
Perdas de vitaminas solúveis;
Oxidação da fração lipídica dos alimentos;
Caramelização;
Reação de Maillard;
Inativação de enzimas;
Alteração na textura;
Perda de componentes voláteis;
Endurecimento superficial;
Concentração: Consiste na remoção parcial de água de alimentos
por meio da evaporação com liberação do vapor deágua.
EMABALAGENS NOS ALIMENTOS: pacote destinado a garantir a conservação
e facilitar o transporte, distribuição, armazenamento. Facilita o manuseio dos alimentos e uso final. meio de assegurar o envio do produto ao consumidor final, em condições ótimas e a baixo custo.
O que analisar?
Marketing, mercado consumidor, praticidade.
Custos;
Penetração de umidade, luz, gases;
Interação com o ambiente e com o alimento;
Combinação de produtos diferentes.
Funções: Proteção, informação ao consumidor, contenção, transporte, armazenamento, markentig.
OBS: as funções de contenção envolvem : compatibilidade produto-embalagem, fácil manuseio, transporte e armazenamento, unitização (menor desperdício, menor desembolso).
Proteção contra:
1)Danos mecânicos: choques, vibrações e compressões;
2) Adulteração ou perda de integridade;
3) Ataques de microrganismos;
4) Perda e absorção de umidade;
5) Interação com gases, principalmente o oxigênio;
6) Radiação ultravioleta;
7) Alterações sensoriais do produto;
8) Ataques de pássaros, insetos e roedores.
Segurança: as embalagens devem ser constituídas por materiais e substâncias que não migrem para o produto; a embalagem faz muitas vezes parte integrante do processo de preparação e conservação do alimento.
 acondicionamento asséptico
 processamento térmico
 embalagem em atmosfera modificada.
Classificação:
Embalagens primárias;
Embalagens secundárias: conter a primária;
Embalagens terciárias/ de transporte.
Seleção da embalagem:
-tipo de produto (alterações)
-requisitos de proteção
-vida útil do produto requerida
- mercado a que se destina
Vidro: 
Vantagens: Desvantagens: 
 Qualidade (agrega valor)  Peso elevado
 Variedade de formatos  Resistência mecânica e alto custo 
 Resistência térmica
 Inércia, transparente
 Barreira
 Fecho entre utilizações
 Reutilizável e reciclável
Metal
Vantagens: Desvantagens
Resistência mecânica  Sofrem corrosão 
Barreira Não há visualização do produto
Baixo peso
Possibilidade de impressão
Reciclável
Plásticos:
Vantagens: Desvantagens: 
 Possibilidade de combinação  Interação com alimentos
 Resistência mecânica relativa  Geração de lixo
 Barreira relativa
 Resistência térmica relativa
Baixo peso
 Variedade de formatos
 Custo
 OBS: Estrutura da polímero influencia na resistência mecânica e térmica.
Pode acrescentar fatores antimicrobianos.
Papel e cartão
Vantagens: Desvantagens:
Possibilidade de impressão (qualidade) - Barreira frágil;
Resistência mecânica (sustentação) -Pouco resistente à umidade
Reciclável
Custo
Embalagens ativas: capazes de interagir intencionalmente com o alimento visando melhorar alguma característica.
Embalagens inteligentes: capazes de sentir o ambiente e, muitas vezes, comunicar-se com o consumidor.
Filmes antimicrobianos: escolhido de acordo com halo inibitório de crescimento. Aplicado na superfície, aumenta a vida útil e reduz a quantidade de aditivo no alimento.
Filmes aromáticos: aroma e sabor ao produto. Ex: leite