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1 Universidade Federal de Viçosa Departamento de Microbiologia MBI 130 – Microbiologia de Alimentos CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOSCONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS Bibliografia: Jay, capítulos 13 a 17 PRINCÍPIOS BÁSICOS DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS 1. MINIMIZAR CONTAMINAÇÃO (Boas Práticas de Produção Agropecuárias, Boas Práticas de Fabricação) 2. REMOÇÃO DE MICRO-ORGANISMOS 3. INIBIÇÃO DE MICRO-ORGANISMOS 4. INATIVAÇÃO DE MICRO-ORGANISMOS fezes insetos Evitar ou minimizar a contaminação Adoção das Boas Práticas de Produção São procedimentos sanitários mínimos necessários para garantir a produção de alimentos seguros.Visam melhorar a qualidade e, especialmente, a segurança dos produtos na produção, visando dar "garantia de origem". esgoto colheita, manipulação, processamento, ambiente (contaminação cruzada) solo plantas silagem carne, leite, ovos HOMEMPRODUTOANIMAIS água BOAS PRÁTICAS DE PRODUÇÃO E PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS Legislação Nacional: •Portaria MS no 1.428, de 1993 • Portaria MAPA no 23, de 1993 • Portaria MAPA no 40, de 1997 •Portaria SVS/MS nº 326, de 1997 • Portaria MAPA no 46, de 1998 Legislação Internacional: •Codex Alimentarius • Mercosul • Comunidade Européia 2 Condições Higiênicos-Sanitárias e de Boas Práticas de Fabricação para Estabelecimentos Produtores/Industrializadores de Alimentos Portaria SVS/MS nº 326, de 30 de julho de 1997 Áreas inadequadas de produção, criação, extração, cultivo ou colheita Controle de prevenção da contaminação por lixo/sujidades Controle de água Controle de pragas ou doenças Colheita, produção, extração e abate Remoção de matérias-primas impróprias Proteção contra a contaminação das matérias-primas e danos à saúde pública Armazenamento no local de produção Transporte http://www.anvisa.gov.br/legis/portarias/326_97.htm ASPECTOS PRINCIPAIS DAS BOAS PRÁTICAS DE PROCESSAMENTO Matéria-prima e água (Qualidade microbiológica da água segundo Portaria n° 2.914 de 2012/ MS que prevê ausência de coliformes totais e coliformes termotolerantes em 100 mL de água) ManipuladoresManipuladores (Higiene e asseio corporal; normas de hábitos de higiene; higienização de mãos; uso de luvas, máscaras e uniformes; exames laboratoriais/recrutamento). Equipamentos e utensílios (Sanitização adequada) Ambientes de processamento 2. PROCESSOS DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR REMOÇÃO DE MICRO-ORGANISMOS 2. 1. LAVAGEM E SANITIZAÇÃO Qualidade de água deve atender à legislação vigente quanto aos aspectos físicos, químicos e microbiológicos. Portaria nº 518 de 25 março de 2004/Anvisa/MS 2. 2. CENTRIFUGAÇÃO Ã2. 3. FILTRAÇÃO Sanitizantes Aplicação Concentração Efetividade Compostos Clorados Equipamentos, água frutas e hortaliças inteiras ou fatiadas 150-200 ppm 1 -2 ciclos log Á id P éti Frutas e hortaliças 200 2 i l l 2. 1. LAVAGEM E SANITIZAÇÃO Ácido Peracético Frutas e hortaliças fatiadas 200 ppm 2 ciclos log Ácidos Acético, Lático Frutas e hortaliças 1-3% Específica Ozônio Àgua de lavagem, frutas e hortaliças 1-4 ppm 1- 3 ciclos log Peróxido de Hidrogênio (Fase experimental) Frutas e hortaliças inteiras ou fatiadas 3 ciclos log5% 3 2.2. CENTRIFUGAÇÃO Bactocentrifugação de leite: reduz mais de 99% esporos 2. 2. CENTRIFUGAÇÃO http://www.tetrapak.com/docs/63701en_1low.pdf Microfiltração: Membranas com poros de 1,4 цm podem reduzir de 99,5 a 99,99% a contaminação por esporos ou bactérias 2. 3. FILTRAÇÃO http://www.geafiltration.com/index.html http://www.tetrapak.com/docs/63701en_1low.pdf 3. PROCESSOS DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR INIBIÇÃO DO CRESCIMENTO MICROBIANO 3.1 Desidratação 3.2 Atmosfera modificada 3.3 Temperaturas baixas refrigeração congelamento 3.4 Aditivos Químicos Objetiva a redução da umidade do alimento (reduz a Aw) Umidade final em muitos alimentos pode alcançar 1 a 5 % (Aw menores do que 0,6) 3.1 Desidratação/Secagem Capítulo 17 Água LivreÁgua em Água Ligada Água Livregua e mono camada gua gada 4 Bactérias 0,90 Leveduras 0,88 Fungos Filamentosos 0,80 Halofílicos 0,75 Xerofílicos (Fungos) 0,61 Valores Mínimos de Aw para Crescimento de Alguns Grupos de Micro- organismos Osmofílicos (Leveduras) 0,61 Valores de Aw de Alguns Alimentos Alimento Fresco Desidratado Frutas 0,97 – 0,99 0,55 – 0,75 Carnes 0,95 - 0,99 0,87 - 0,92 Leite 0,98- 0,99 0,20 – 0,30 Resistência de Enterobacter sakasakii a desidratação IMF: alimentos com Aw entre 0,6 a –0,85 umidade entre 15-50% Segurança microbiologica é alcançada com conservantes e associação de fatores como pH, Eh, microbiota competidora, entre outros ALIMENTOS DE UMIDADE INTERMEDIÁRIA – IMF (Intermediate-moisture foods) IMF Aw Sucos concentrados de frutas 079 – 0,84 Geléias 0,80 - 0,91 Leite condensado adoçado 0,83 Salames fermentados 0,83 – 0,87 Process de secagem pela sublimação mudança direta do estado sólido para gasoso Liofilização Ocorre quando uma molécula ganha energia suficiente para quebrar a ligação com as demais moléculas ao redor dela. 5 3.2 CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR TEMPERATURAS BAIXAS Capítulo 15 Taxa de crescimento microbiano em função da temperatura Q10 = Coeficiente de temperatura Q10 = velocidade a dada temperatura + 10 °C velocidade a temperatura T 0 2 4 6 8 10 0 2 4 6 8 10 tempo (dias) Lo g U FC / m L 4 °C 7 °C 10 °C 2 °C 0 5 10 15 20 0 2 4 6 8 10 Dias de t 5oC 10oC 15oC Crescimento de Pseudomonas fluorescens em leite a diferentes temperaturas de refrigeração. (Pinto, 2004 Tese de Doutorado em Microbiologia Agrícola, UFV)) Crescimento de Listeria monocytogenes em couve minimamente processada durante armazenamento. (Costa, 2001 Dissertação de Mestrado em Microbiologia Agrícola, UFV) estocagem CONGELAMENTO DE ALIMENTOS (Capítulo 15) Usado pelos chineses há mais de 1.000 anos AC. 6 Fatores que afetam o comportamento de micro-organismos durante o congelamento de alimentos Velocidade de congelamento Tempo de estocagem Temperatura de estocagem Velocidade e temperatura de descongelamento Microbiota contaminante Característica do alimento (lipídeos, proteínas, sal, açúcar) Temperatura de estocagem Método de detecção CONGELAMENTO LENTO X CONGELAMENTO RÁPIDO Congelamento LENTO • Finalizado em 3 a 72 horas • Cristais de gelo grandes • Rompimento de estruturas celulares • Acúmulo de solutos na fração não congelada do alimento Congelamento RÁPIDO • Menos do que 3 horas • Cristais de gelo pequenos • Choque frio • Inibição rápida do metabolismo • Não há mudanças acentuadas noscongelada do alimento • Aumento da pressão osmótica na fração não congelada do alimento • Desidratação celular •Adaptação gradual a baixa temperatura •Alguns alimentos perdem estrutura física após descongelamento • Não há mudanças acentuadas nos fração não congelada do alimento • Não há desbalanço metabólico interno • Não há adaptação a temperatura •Preservação das características estruturais do alimento Choque frio A adaptação ao frio irá permitir o aumento o grau de insaturação e de ramificação de ácidos graxos nos lipídeos da membrana celular para garantir fluidez. 3.3 CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS EM ATMOSFERA MODIFICADA Embalagem à vácuo Modificaçãopassiva da atmosfera d f ã d f Modificação ativa da atmosfera 7 Bactérias láticas Enterobactérias Brochotrix thermosphacta Pseudomonas Modificação da microbiota deterioradora de carnes em função da atmosfera Bactérias láticas B thermosphacta Crescimento microbiano em carne vermelha refrigerada estocada em aerobiose (DAINTY & MACKEY, 1992) Tempo em dias B. thermosphacta Enterobactérias Pseudomonas Crescimento microbiano em carne vermelha refrigerada e estocada à vácuo Tempo em semanas Conservação de frutas e hortaliças em atmosfera modificada Processamento Mínimo Lavagem Seleção Recepção da Matéria-prima Armazenamento sob refrigeração Enxágue Centrifugação Embalagem Sanificação Transporte Modificação da atmosfera Passiva Ativa % O 2 % O 2 % CO 2 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0 CO2 Modificação passiva da atmosfera em embalagens de couve minimamente processada O2 Modificação passiva da atmosfera no interior de embalagens de produtos minimamente processados em razão da respiração das células vegetais (Bittencourt, 2000 Dissertação de Mestrado em Microbiologia Agrícola, UFV) Outras Barreiras para Produtos Minimamente Processados Irradiação Filmes Comestíveis com Antimicrobianos Ácidos Orgânicos Alta Pressão Bioconservantes ATMOSFERA CONTROLADA Geralmente usada para conservação de frutas e hortaliças em câmaras frias com controle da atmosfera gasosa: Retarda amadurecimento Conserva o produto 8 Aditivo Alimentar – qualquer substância cujo uso intencional atribua ao alimento características desejáveis como cor, textura, estabilidade, aumento de nutrientes ou resistência a deterioração CONSERVANTES QUÍMICOS Capítulo 13 Sua adição no alimento deve garantir segurança e possibilidade de Sua adição no alimento deve garantir segurança e possibilidade de detecção no produto final A adição no alimento deve ser aprovada por órgãos competentes No Brasil: ANVISA – Ministério da Saúde Nos EUA: Food and Drug Administration Possuem lista de aditivos GRAS – (Generally Recognized as Safe) - Geralmente reconhecido como seguros Os aditivos alimentares estão classificados de acordo com a função que possuem no alimento. Portaria nº 540 - SVS/MS, de 27 de outubro de 1997 Exemplos: - Antiumectante: substância capaz de reduzir as características higroscópicas dos- Antiumectante: substância capaz de reduzir as características higroscópicas dos alimentos e diminuir a tendência de adesão, umas às outras, das partículas individuais. - Antioxidante: substância que retarda o aparecimento de alteração oxidativa no alimento. - Conservador: substância que impede ou retarda a alteração dos alimentos provocada por microrganismos ou enzimas INS- International Numbering System ou Sistema Internacional de Numeração de Aditivos Alimentares Este sistema foi elaborado pelo Comitê do Codex Alimentarius para estabelecer um sistema numérico internacional de identificação dos aditivos alimentares. Exemplo do código para conservantes: Código dos Aditivos INS Aditivo 200 Ácido sórbico 201 Sorbato de sódio 202 Sorbato de potássio 203 Sorbato de cálcio 209 Para-hidroxibenzoato de heptila 210 Ácido benzóico 211 Benzoato de sódio 212 Benzoato de potássio 213 Benzoato de cálcio 214 Para-hidroxibenzoato de etila, etilparabeno 215 Para-hidroxibenzoato de etila de sódio, etilparabeno de sódio 216 Para-hidroxibenzoato de propila, propilparabeno 217 Para-hidroxibenzoato de propila de sódio, propilparabeno de sódio 218 Para-hidroxibenzoato de metila, metilparabeno http://www.anvisa.gov.br/alimentos/aditivo.htm CONSERVADORES INS 210 ADITIVO ALIMENTOS EM QUE PODEM SER ADICIONADOS LIMITE MÁXIMO g/100g - g/100ml Aperitivos 0,05 Cooler 0,05 Creme vegetal 0,10 Doces em pasta 0,10 Leite de coco esterilizado 0,01 Leite de coco pasteurizado 0 30 Ácido Benzóico e Parametilbenzóico (PARABENS) Ác. Benzóico pka = 4,2 Leite de coco pasteurizado 0,30 Margarina 0,10 Molhos 0,10 Néctares de frutas 0,10 Picles e azeitonas 0,10 Preparados líquidos para refrescos e refrigerantes 0,05 no p.s.c Produtos de frutas 0,10 Queijo fundido (exclusivamente na embalagem) 0,20 Refrescos e refrigerantes 0,05 Sangria 0,05 Suco de frutas 0,10 Licores 0,05 Ác. Para hidroxibenzóico pka = 8,47 9 Ácido Sórbico INS 200 pka = 4,8 Mecanismo de ação dos ácidos orgânicos usados como conservantes químicos Ácido Propiônico INS 280 pka = 4,87 Produtos cárneos curados (exceto charque) NITRATOS e NITRITOS Nitrato de sódio INS 251 Nitrito de sódio INS 250 Produtos cárneos curados (exceto charque) 0,05 NITRATO DE POTÁSSIO OU SÓDIO ASSOCIADO OU NÃO AO NITRITO DE SÓDIO OU DE POTÁSSIO Queijos (exceto queijos frescais) 0,02% sobre o peso do leite 0,005 no produto final expresso em ion nitrito NITRITO DE POTÁSSIO OU SÓDIO Produtos cárneos curados (exceto charque e alimentos infantis) 0,02 usado isoladamente ou combinados, no produto a ser consumido expresso em íon nitrito Modo de ação de nitritos • Efetivo para a inibição de Clostridium botulinum • Interfere com produção de ATP por inativação de enzimas como ferrodoxina • Forma ácido nitroso (pka = 3,29) e, na forma não dissociada, permeia a membrana celular e dissocia-se dentro da célula, promovendo redução do pH intracelular Nitrosaminas Formadas pela reação de nitrito com aminas secundárias e muitas são, reconhecidamente, carcinogênicas Dióxido de Enxofre e Sulfitos Forma não dissociada é mais efetiva pka varia de 1,76 a 7,2 Forte poder redutor Inibição de enzimas Mantém cor e conteúdo em vitamina C Nisina B t i i d id L t l ti itid tBacteriocina produzida por Lactococcus lactis e permitida como conservante em alimentos por mais de 40 países. Assim como L. lactis, é considerada GRAS. No Brasil é permitida em queijos e requeijão: PORTARIA DETEN/MS Nº. 29, DE 22 DE JANEIRO DE 1996 : Art. 1º - Aprovar a extensão de uso da NISINA com a função de conservador para queijos pasteurizados no limite máximo de 12,5mg/kg. 10 Exemplo de Mecanismo de Ação da Nisina in K++ K+ +K + K++ K+ K++ K++K ++ Ion+ Membrana Celular Meio Extracelular K + K++ K++K++ K Meio Intracelular RESOLUÇÃO – RDC Nº 28, DE 23 DE FEVEREIRO DE 2001: Art. 1º - Aprovar a extensão de uso extensão de uso da Natamicina (Pimaricina) (INS 235), como conservador, para tratamento de superfícies de produtos cárneos embutidos no limite máximo de 1 mg/dm2 , ausente em 5 mm de profundidade. Outros Conservantes
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