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04/10/2018 1 Conservação de Alimentos UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ESCOLA DE MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTECNIA MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS DE ORIGEM ANIMAL Salvador - 2018 Prof. Dr. Maurício Costa Alves da Silva Conservação de Alimentos. Introdução Alimentos são facilmente deterioráveis, podendo causar prejuízos econômicos e até mesmo problemas à saúde pública. Os primeiros métodos de conservação foram descobertos e usados inicialmente pelos homens de forma empírica, sem conhecimentos científicos. Usados para “guardar” produtos de caça e pesca e vegetais (frutos, raízes, grãos) obtidos em períodos de “fartura” para épocas de escassez de alimentos. Conservação de Alimentos. Conservação de Alimentos. Princípios da Conservação 1) Prevenir ou retardar a decomposição microbiana; 2) Prevenir ou retardar a auto-decomposição; 3) Prevenir injúrias e minimizar prejuízos; 4) Disponibilizar o produto por mais tempo; 5) Eliminar ou reduzir riscos à saúde do consumidor. Conservação de Alimentos. Principais métodos Métodos Físicos - Remoção; - Secagem; - Condições desfavoráveis; - Irradiação. Métodos Químicos - Aditivos Químicos; - Condimentos-óleos essenciais; - Fermentação; - Defumação; - Atmosfera modificada; - Adição de solutos. Conservação de Alimentos. Métodos Físicos - Remoção: Lavagem, Centrifugação, Filtração; - Desidratação / Secagem; - Manutenção em Condições Desfavoráveis: Tº e Umidade; - Irradiação; 04/10/2018 2 Conservação de Alimentos. Remoção ● Remover os microrganismos e sujidades presentes. 1) Lavagem: - Remoção de microrganismos e sujidades pelo uso de água; - Utilizada em muitos processos na indústria; - Não é muito eficaz – Necessita outros métodos; - Pode produzir injúrias: ovos e frutas (fissuras). Lavagem dos Animais pré-abate Diminui a Contaminação durante a Esfola. Conservação de Alimentos. Remoção Conservação de Alimentos. 2) Centrifugação ou Sedimentação - Sedimentação – Tratamento de água; - Centrifugação – limitada a líquidos; - Centrífuga clarificadora – retira partículas em suspensão; - Centrífuga Bactofugadora – remove esporos e bactérias. Remoção Conservação de Alimentos. 2) Centrifugação ou Sedimentação Centrífuga clarificadora Centrífuga bactofugadora Remoção Conservação de Alimentos. 3) Filtração - Pode remover totalmente os microrganismos; - Limitação aos líquidos; - Filtro: carvão ativado, terra diatomácea, celulose, etc. - Suco de frutas, cerveja, água, refrigerantes e vinho. Remoção 04/10/2018 3 Conservação de Alimentos. Remoção 3) Filtração Conservação de Alimentos. Secagem ● Um dos métodos mais antigos; ● Redução da umidade / atividade de água; ● Diminui velocidade de reação enzimática; - Alimentos secos tradicionais – Umidade < 25%; Aa < 0,60; - Alimentos umidade intermediária – Aa entre 0,60 e 0,85; Não é letal para todos os microrganismos Conservação de Alimentos. Secagem Conservação de Alimentos. 1) Natural Exposição ao sol e ao vento – Tº elevada e baixa umidade Baixo controle do processo Contaminação ambiental e microbiana Sistemas de Secagem Conservação de Alimentos. 2) Controlado Em estufas (secador de bandeja); A vácuo - evaporação em baixa temperatura; Túneis – Passagem de ar quente; Esteira – Com ventiladores; Spray-drying e liofilização; Sistemas de Secagem Conservação de Alimentos. Sistemas de Secagem Secador de bandejas 04/10/2018 4 Conservação de Alimentos. Sistemas de Secagem Túnel de secagem Conservação de Alimentos. Spray-drying (Atomização) - Líquido/pastoso Forma particulada/seca; - Alimentos sensíveis ao calor; - Ovos em pó; - Leite em pó. Sistemas de Secagem Conservação de Alimentos. Secagem Mini Spray-drying Conservação de Alimentos. Secagem Máquina de Spray-drying industrial Conservação de Alimentos. Liofilização - A água do alimento é congelada a - 40oC, fazendo surgir cristais de gelo. Em seguida o alimento é rapidamente desidratado numa câmara de vácuo, transformando os cristais de gelo diretamente em vapor de água; - Café solúvel; - Suco em pó; - Frutas / Legumes Sistemas de Secagem Conservação de Alimentos. Condições Desfavoráveis EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS - Efeitos deletérios que o calor tem sobre os microrganismos; - ↑ Temperatura – desnaturação de proteínas e inativação de enzimas; - Branqueamento, Tindalização, Apertização, Pasteurização e Esterilização; 04/10/2018 5 Conservação de Alimentos. EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS Branqueamento - Aplicado a vegetais antes do congelamento, desidratação ou enlatamento; - Curto espaço de tempo – pré-tratamento; - Reduz consideravelmente os microrganismos na superfície; - Inativação enzimática / Preservação da cor natural; Condições Desfavoráveis Conservação de Alimentos. EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS Branqueamento Condições Desfavoráveis Conservação de Alimentos. EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS Tindalização - Processo pouco usado – Extremamente demorado; - Aquecimento de maneira descontínua (60 – 90ºC); - Deve ser repetido entre 3 e 12 vezes até destruição de todos os microrganismos; - Permite a germinação dos esporos entre os aquecimentos. Condições Desfavoráveis Conservação de Alimentos. EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS Apertização - Sistema desenvolvido pelo francês Nicolas Appert - Aquecimento do produto já envasado em latas, vidros e plásticos. - Esterilidade comercial Condições Desfavoráveis Conservação de Alimentos. EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS Pasteurização - Sistema desenvolvido pelo francês Louis Pasteur - Destrói microrganismos patogênicos (leite); - Reduz carga de microrganismos deteriorantes (vinagres, sucos); - Necessita outro método: refrigeração, congelamento; Condições Desfavoráveis Conservação de Alimentos. EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS Pasteurização Lenta - Pouco utilizada; - Demorada; - Consumo alto de energia; - Redução de 95% das bactérias; 63 – 65ºC - 30 minutos Condições Desfavoráveis 04/10/2018 6 Conservação de Alimentos. EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS Pasteurização Lenta - Vantagens na fabricação de queijos; - Viável para poucos volumes: - Queijaria artesanal; - Leite de cabra ou ovelha Condições Desfavoráveis Conservação de Alimentos. EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS Pasteurização rápida (HTST): - High Temperature – Short Time Alta Temp. Tempo Curto; - Processo contínuo; - Ideal para grandes volumes; - Redução de 99,5% das bactérias; 72 ºC - 15 segundos Condições Desfavoráveis Conservação de Alimentos. EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS Pasteurização rápida (HTST) Pasteurizador de Placas Condições Desfavoráveis Conservação de Alimentos. EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS Pasteurização rápida (HTST) Condições Desfavoráveis Conservação de Alimentos. EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS Pasteurização - Necessita Refrigeração; - Vida útil de 5 dias; - Eficácia do processo depende da quantidade inicial de bactérias; Condições Desfavoráveis Conservação de Alimentos. Condições Desfavoráveis 04/10/2018 7 Conservação de Alimentos. EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS Processo Longa Vida (Ultra High Temperature - UHT) - Vida útil de 4 meses em temperatura ambiente; - “Comercialmente Estéril”; - Elimina todas as formas vegetativas; - Redução de 99,99% das bactérias; 130 - 150 ºC - 3 - 5 seg. Condições Desfavoráveis Processo Longa Vida (UHT) Conservação de Alimentos. EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS Esterilização - Elimina todas as formas de microrganismos – Esporos;- A esterilização ocorre com o alimento já embalado; - Carameliza açúcares – torna escuro; - Recente no Brasil. 120 ºC - 10 minutos Condições Desfavoráveis Conservação de Alimentos. EMPREGO DE BAIXAS TEMPERATURAS Refrigeração - Temperatura entre 0 – 7 ºC; - Ideal seria inferior a 4,4 ºC; - Impactos brandos sobre as propriedades nutricionais e sensoriais; - Conservação temporária; Condições Desfavoráveis Conservação de Alimentos. EMPREGO DE BAIXAS TEMPERATURAS Congelamento - Interrompe a atividade enzimática; - Impede o crescimento microbiano; - Tº ideal = -18ºC; - Mantém a cor, aroma e aparência de muitos alimentos; Condições Desfavoráveis Conservação de Alimentos. EMPREGO DE BAIXAS TEMPERATURAS Congelamento Rápido - Temperatura deve atingir -20 ºC em 30 minutos; - Numerosos cristais – porém pequenos; - Não há rompimento das estruturas celulares do alimento; - Melhor forma de congelamento; Condições Desfavoráveis 04/10/2018 8 Conservação de Alimentos. EMPREGO DE BAIXAS TEMPERATURAS Congelamento Lento - Temperatura desejada é atingida em até 72 horas; - Formação de Grandes cristais de gelo; - Há rompimento das estruturas celulares do alimento; - É o que acontece no congelador doméstico; Condições Desfavoráveis Congelamento X Descongelamento Conservação de Alimentos. Irradiação Esterilização a frio - Raios Ultravioleta (Luz UV); - Raios γ (gama); - Ainda há receio por parte do consumidor; - Causa menos alterações nutricionais e sensoriais; Modelo de Irradiador de alimentos com fonte de Cobalto 60 Irradiação Conservação de Alimentos. Aplicações - Inibir o brotamento (tubérculos); - Retardar a maturação e envelhecimento (frutas/legumes); - Redução da carga microbiológica; - Eliminação de parasitas e pragas (grãos/cereais/frutas); - Esterilização – produtos conservados a Tº ambiente; Irradiação Conservação de Alimentos. Irradiação 04/10/2018 9 Conservação de Alimentos. Métodos Químicos - Aditivos Químicos; - Condimentos – Óleos Essenciais; - Fermentação; - Defumação; - Atmosfera Modificada; - Adição de Solutos. Conservação de Alimentos. Aditivos Químicos - Substâncias adicionadas intencionalmente; - Devem ser aprovados pela legislação; - Não podem ter ação carcinogênica; - Devem ter amplo espectro de ação; - Devem ser de fácil detecção; Conservação de Alimentos. Substâncias permitidas pela legislação - Ácidos lipofílicos e derivados: - ácido benzóico e benzoatos - ácido sórbico e sorbatos - ácidos propiônicos e propionatos - Dióxido de enxofre e derivados; - Nitrato e nitrito de sódio e potássio; Aditivos Químicos Conservação de Alimentos. Nitrato e Nitrito de Na e K - Processo de cura para embutidos cárneos; - Estabilizam a cor vermelha; - Ação antimicrobiana; - Nitrito tem efeito contra Clostridium botulinum; - Desvantagem: produção de nitrosaminas Aditivos Químicos Conservação de Alimentos. Condimentos e Óleos Essenciais - Atividade antimicrobiana e antioxidante; - Eficácia depende da composição do produto; - Bactérias Gram + são mais sensíveis a estes compostos; - Alho Alicina - Cravo Eugenol - Sálvia Cineol - Alecrim Timol e carvacrol Conservação de Alimentos. Defumação - Fumaça contém substâncias antimicrobianas: - Hidrocarbonetos, substâncias orgânicas, fenóis, benzóis, alcatrão. - Auxiliam no sabor e coloração; - Defumação tradicional: exposição do alimento à fumaça; - Defumação líquida: atuação apenas no flavour; - Aplicações: carnes, queijos, linguiças, temperos, vegetais. 04/10/2018 10 Conservação de Alimentos. Defumação - Redução na concentração de Oxigênio; - Substituição por outros gases inertes - Reduz a taxa de respiração de frutas; - Inibe crescimento microbiano; - Vácuo – Retirada total de Oxigênio; - Aplicações: carnes, frutas, verduras, massas, embutidos. Conservação de Alimentos. Atmosfera Modificada Conservação de Alimentos. Atmosfera Modificada Conservação de Alimentos. Adição de Solutos - Adição de Sal ou Açúcar; - Controle da umidade; - Diminuição da quantidade de água livre – Aa; - Salga – conservação de carnes e pescado: Salga seca X Salga úmida (Salmoura) - Açúcar – conserva de frutas, doces, leite condensado; Adição de Solutos Conservação de Alimentos. Conservação de Alimentos. Restrição do acesso Uso de Embalagens 04/10/2018 11 Conservação de Alimentos. Conservação de Alimentos.
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