TC.CG.06 Transformações químicas durante o congelamento e armazenamento de carnes e produtos congelados

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ALTERAÇÕES FÍSICAS E QUÍMICAS 
DURANTE O CONGELAMENTO 
TC CG-06 
 
Ana Lúcia da Silva Corrêa Lemos 
Estrutura 
•Introdução 
•Alterações durante o congelamento 
•Cristalização 
•Desnaturação protéica (textura e suculência) 
• Alterações durante a estocagem congelada 
•Alterações durante o descongelamento 
•Alterações da cor 
• Alterações da gordura (sabor e odor) 
•Rancificação oxidativa 
•Lipólise (Rancificação hidrolítica) 
•Determinação do tempo de estocagem congelada 
•Medida da alteração da qualidade 
•TTT 
•PPP 
Introdução 
• Natureza das alterações 
– físicas 
– químicas 
– microbiológicas 
 
⇒ Ocorrem simultaneamente 
Cristalização durante o congelamento 
• Afeta diretamente a textura 
– Tamanho e localização dos cristais⇒CRA⇒drip 
(exsudado) no descongelamento 
– Desidratação das fibras + concentração dos 
solutos+alteração da conformação das proteínas 
miofibrilares⇒desnaturação protéica ⇒CRA 
• Insolubilização protéica (medida da desnaturação) 
• Desnaturação protéica 
– grau de desnaturação depende da velocidade de 
congelamento 
• miosina (cabeça) principalmente 
• clivagem das ligações actina-miosina e cauda da miosina só 
ocorrem a velocidades muito baixas de congelamento 
Alterações durante a estocagem 
congelada - textura 
• Estrutura do cristal ⇒ Desnaturação protéica 
• Grau depende do tempo de estocagem e da 
velocidade de congelamento 
• Recristalização + aumento de tamanho do cristal 
• Recristalização ocorre mesmo sem flutuação de 
temperatura mas é acelerada pelas variações de 
temperatura 
• Congelamento rápido X lento 
– 20% desnaturação ⇒60% (após15 semanas) X 40% 
⇒20%(40 semanas) 
Alterações durante a estocagem 
congelada - Textura 
• Independente da forma de congelamento (rápida ou 
lenta) o processo de desnaturação é o mesmo para a 
miosina 
• Proteínas sarcoplasmáticas e actina não são afetadas 
durante a estocagem. 
• A desnaturação da miosina (cabeça) é um processo 
contínuo que predomina no congelamento (lento) e 
na estocagem (após congelamento rápido) 
Alterações durante a estocagem 
congelada - Textura 
• A desnaturação da cauda da miosina parece 
ocorrer após longos períodos em altas 
concentrações de solutos e resulta na formação 
de agregados insolúveis 
 
• As alterações na estocagem congelada são 
percebidas através do aumento do drip ao longo 
do tempo e a extensão dessas alterações 
depende da temperatura de estocagem 
Alterações durante o descongelamento 
Exsudação - Textura 
• A redução da CRA já foi determinada pela velocidade 
de congelamento e pela estocagem, embora a 
quantidade de exsudado após descongelamento 
dependa da velocidade de descongelamento. 
 
• O “drip” depende da capacidade de reabsorção de 
água pelas fibras 
Perda de peso após o congelamento e descongelamento de 
amostras de carne bovina (HONIKEL, K.O. & HAMM, R., 1985) 
1 - amostra sem congelar 
2- congelamento rápido (5ºC/min.) e descongelamento rápido (1ºC/min.) 
3- congelamento lento (0,05ºC/min.) e descongelamento rápido (1ºC/min.) 
4- congelamento rápido (5ºC/min.) e descongelamento lento (0,03ºC/min.) 
5- congelamento lento (0,05ºC/min.) e descongelamento lento (0,03ºC/min.) 
Alterações da cor 
 
• Queimadura pelo frio (desidratação superficial) ⇒ 
manchas claras em carnes vermelhas 
 
– desidratação superficial ⇒ concentração dos pigmentos ⇒ 
formação de metamioglobina 
– visível após descongelamento ⇒ aparência, 
textura,suculência, propriedades funcionais 
– dependendo da intensidade pode desaparecer no 
descongelamento 
Alterações da cor 
• Aves congeladas apresentam coloração escura nos 
músculos junto ao osso após cozimento devido à 
formação de metahemoglobina a partir da hemoglobina 
da medula óssea 
– fenômeno não depende do tempo de estocagem a -18ºC 
– minimiza-se evitando-se elevações de temperatura e através da 
cocção sem descongelamento prévio 
 
• Alterações da gordura afetam a cor 
– lipólise ⇒ cor acinzentada da gordura 
– oxidação dos ác.graxos livres ⇒ gordura amarelada 
Alterações da gordura (sabor e odor) 
• Rancificação oxidativa 
• Rancificação hidrolítica (lipólise) 
 
– Estas alterações são devidas a fatores 
endógenos e exógenos 
Alterações da gordura (sabor e odor) 
• Hidrólise dos lipídios (rancificação hidrolítica) 
– nas carnes é menos importante que a rancificação 
oxidativa 
– ação das lipases endógenas ou exógenas 
– liberação de ácidos graxos dos triglicerídeos e 
fosfolipídeos 
– lipases microbianas: bactérias, fungos, leveduras 
• apresentam atividade a baixas temperaturas (-30ºC) 
• não provocam alteração de odor e sabor, somente de textura 
Alterações da gordura (sabor e odor) 
• Rancificação oxidativa 
– abaixamento da temperatura reduz a velocidade das reações mas 
a elevação da concentração de solutos na água livre acelera as 
reações de oxidação 
• oxidação praticamente não ocorre a -30ºC 
• > -20ºC prevalece a concentração viabilizando as reações 
• -2ºC a -4ºC máxima velocidade de oxidação 
– o grau de insaturação dos ácidos graxos nos tecidos determina a 
susceptibilidade à oxidação 
• bovino<coxa frango<peito frango 
– Controvérsias entre a importância dos fosfolipídios e triglicerídios 
• processo de dois estágios 
– fosfolipídios - primeiros 3 meses / ricos em acs. graxos insat 
– triglicerídios - 5 a 6 meses após estocagem 
Alterações da gordura (sabor e odor) 
• Rancificação oxidativa 
– Atinge produtos submetidos a longos 
períodos de estocagem 
• ataque preferencial às duplas ligações 
• formação de peróxidos instáveis 
• formação de aldeídos, cetonas, acs. Graxos livres 
e polimerizados e óxido de TMA (pescados) 
Alterações da gordura (sabor e odor) 
• Rancificação oxidativa 
• Catalisada por Grupos heme 
– inibida no congelamento e acelerada no descongelamento 
– afeta preferencialmente os lipídios de membrana (alto teor de acs. 
Graxos insaturados) 
– afeta mais as carnes cozidas(calor inativa algumas vitaminas 
antioxidantes) 
– afeta pouco as gorduras de depósito (exceção toucinho/escaldagem) 
– sais de cura minimizam a hemecatálise mas aceleram outros tipos de 
oxidação 
– Fosfatos (tripolifosfato) praticamente impedem a hemecatálise, 
inclusive em carne congelada (0,01%) 
– WOF (Warmed Over Flavor) 
• carne cozida (24h/4ºC) e pratos prontos 
 
Alterações de sabor 
• As fosfatases não são totalmente inibidas 
durante a estocagem congelada o que 
provoca diminuição do teor de 
nucleotídeos ácido solúveis (ácido 
inosínico), os quais são precursores do 
aroma cárneo. 
 
Determinação do tempo de estocagem 
congelada (Avaliação da qualidade) 
• Análise sensorial deve ser utilizada 
– Método 1: Controle: -40ºC 
• primeiras alterações: tempo de estocagem com alto nível de 
qualidade- High Quality Life- (provadores treinados 
percebem alteração) 
– tempo menor que a aceitação por consumidores 
– -40ºC não conserva perfeitamente 
– Método 2:Controle: Não congelado (fresco) 
• avaliações feitas ao longo da estocagem congelada 
• escala de 11 pontos 
• queda de 1 ponto (estabilidade - alto nível de qualidade) 
• queda de 3 pontos (aceitação pelo consumidor) 
Determinação do tempo de 
estocagem congelada (Avaliação da 
qualidade) • TTT- tolerância/tempo/temperatura 
–gráficos em escala semi logarítmica (curva TTT) 
–tipos de curva (perfil do produto durante a 
armazenagem) 
• estabilidade normal 
• estabilidade neutra 
• estabilidade inversa (comum em embutidos) 
• PPP - produto/processo/embalagem 
–os efeitos combinados destes fatores caracterizam 
o produto em uma curva TTT (Fig.6) 
Figura 6 
Estabilidade normal 
A- polietileno 
B - vácuo 
Partesde frango 
Figura 7 
Estabilidade neutra 
Bacon defumado no 
vácuo 
Figura 8 
Estabilidade inversa 
(T>-30ºC) 
Bacon defumado em 
polietileno 
Determinação do tempo de 
estocagem congelada (Avaliação da 
qualidade) 
• Cálculo prático da vida útil 
– leva em conta as diferentes situações 
(tempo/temperatura) ao longo da cadeia 
• Câmaras de estocagem no frigorífico 
• Transporte 
• Estocagem no varejo = etapa mais delicada (tempo 
longo, temperatura variaável, flutuações de 
temperatura 
– porcentagem de perda de 
estabilidade/aceitabilidade em cada etapa é 
cumulativa 
Determinação do tempo de 
estocagem congelada (Avaliação da 
qualidade) – Na prática as variações são maiores 
• Câmaras de estocagem - variações de temperatura 
desprezíveis 
• Transporte - período curto 
• Armazenamento no varejo - etapa mais delicada 
– tempo longo 
– tipo de freezer 
– flutuações grandes 
– Estudo experimental serve para estimar a vida útil 
• Calcula-se a perda de aceitabilidade (<100 ) 
Tabela. Cálculo da % de perda de 
aceitabilidade de frango embalado 
em polietileno (Fig.6 B) 
Armazenamento Perda de estabilidade
Local Tempo (dias) TºC % por dia (Fig.
6 B)
% no período
Frigorífico 200 -24ºC 100/900=0,11 0,11 X 200=22
Transporte 1 -15ºC 100/400=0,25 0,25 X 1=0,25
Varejo 60 -11ºC 100/200=0,5 0,5 X 60=30
52,25
Soma-se as perdas de qualidade em cada etapa através da 
curva TTT ( Fig.6 B) 
EXEMPLO 
• Qual seria a vida útil a -18ºC em um freezer 
doméstico após todas as situações 
anteriores (Tabela)? 
– O produto ainda tem 100 - 52,25 =47,75% 
– A perda de qualidade a -18ºC é 100/600=0,167 (ver 
Figura 6) 
– Então, 47,75 = 286 dias 
 0,167 
 
Referências 
• GIRARD, J.P. Tecnología de la carne y de los productos 
cárnicos. Zaragoza: Acribia, 1991. 316p. 
• HONIKEL, K.O., HAMM, R. Enfriado, congelado y 
descongelado: aspectos coloidoquímicos de la 
calidad de la carne. 
• Fleischwirtsch., español, v.1, p.46-53, 1985. 
	ALTERAÇÕES FÍSICAS E QUÍMICAS DURANTE O CONGELAMENTO�TC CG-06
	Estrutura
	Introdução
	Cristalização durante o congelamento
	Alterações durante a estocagem congelada - textura
	Alterações durante a estocagem congelada - Textura
	Alterações durante a estocagem congelada - Textura
	Alterações durante o descongelamento�Exsudação - Textura
	Slide Number 9
	Alterações da cor
	Alterações da cor
	Alterações da gordura (sabor e odor)
	Alterações da gordura (sabor e odor)
	Alterações da gordura (sabor e odor)
	Alterações da gordura (sabor e odor)
	Alterações da gordura (sabor e odor)
	Alterações de sabor 
	�Determinação do tempo de estocagem congelada (Avaliação da qualidade)
	Slide Number 19
	�Determinação do tempo de estocagem congelada (Avaliação da qualidade)
	Slide Number 21
	�Determinação do tempo de estocagem congelada (Avaliação da qualidade)
	�Determinação do tempo de estocagem congelada (Avaliação da qualidade)
	Tabela. Cálculo da % de perda de aceitabilidade de frango embalado em polietileno (Fig.6 B)
	EXEMPLO
	Referências