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02/06/2019 1 Controle do desenvolvimento microbiano em alimentos Profa. Dra. Virgínia Farias Alves Maio 2019 CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS 1 2 02/06/2019 2 METODOS DE CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS • Prevenção ou retardamento da decomposição microbiana • Prevenção ou retardamento da autodecomposição do alimento • Prevenção de injúrias CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Controle por remoção • Lavagem • Injúrias • Centrifugação • Remoção incompleta • Filtração • Líquidos 3 4 02/06/2019 3 CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Manutenção em condições desfavoráveis • Embalagem à vácuo • Embalagem em atmosfera modificada CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Emprego de altas temperaturas • Desnaturação de proteínas, inativação enzimática • *tipo de MO, células vegetativas, esporos • Pasteurização • Esterilização 5 6 02/06/2019 4 • Pasteurização • Processo térmico com finalidade de destruir micro-organismos patogênicos a níveis seguros e deteriorantes a níveis satisfatórios. •MO patogênicos não formadores de esporos (Mycobacterium tuberculosis), bolores, leveduras, G+, G- • * Lactobacillus, Streptococcus (termodúricos) CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS UHT – 140-150oC , 2-6s. • Pasteurização • Aplicação de temperaturas inferiores a 100ºC • Destruição de formas vegetativas dos micro-organismos • Método de conservação temporário • Complementar a outros métodos de conservação •T, pH <4,5, concentração, desidratação • Recomendado para produtos sensíveis ao calor como sucos de frutas, leite, salsichas, presunto, cerveja etc. CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS 7 8 02/06/2019 5 • Esterilização - Destruição de células viáveis • “Esterilidade Comercial”- “livre de micro-organismos capazes de reproduzir-se no produto em condições não refrigeradas de armazenamento e distribuição” (Codex Alimentarius Commission. 1993) • T de esterilização - suficiente para conseguir a morte térmica dos micro- organismos • visa destruir Clostridium botulinum, em sua forma vegetativa e esporulada. CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS 9 10 02/06/2019 6 • Esterilização comercial • pH <4,5ºC – 100ºC é suficiente para que os alimentos *apertizados mantenham suas características à TA. • pH acima de 4,5ºC - 115-120ºC- destruição de esporos de C. botulinum • Aplicada ao leite - 140-150ºC (2 a 6 s) UHT (Ultra High Temperature) • *Apertização - processo térmico aplicado a alimentos acondicionados em embalagens herméticas e resistentes ao calor, a uma T e tempo específicos para cada produto, por forma a atingir a esterilização comercial. CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • *Branqueamento •Método complementar a outros métodos de conservação • Aplicação de calor em curto espaço de tempo com posterior resfriamento em água gelada inativação enzimática • Fixar cor e textura do produto • Remover gases dos tecidos • Realizar desinfecção parcial do produto. CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS 11 12 02/06/2019 7 • *Tindalização (Esterilização fracionada) • Matérias primas acondicionadas em recipientes fechados são submetidas a tratamento térmico • As temperaturas variam de 60 a 90ºC durante a alguns minutos • O número de operações pode variar de 3 a 12 vezes até a obtenção da esterilização completa • Esporos de fungos ou bactérias germinam entre duas exposições • Vantagem - mantém os nutrientes e as qualidades sensoriais • Desvantagem - alto custo CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Emprego de baixas temperaturas • Temperaturas frias: 5 a 7oC • Temperaturas de Refrigeração: 0 a 7oC • Temperatura de Congelamento: -18oC ou abaixo • Alimentos crio -sensíveis • Alimentos perecíveis (custo) • *MO Psicrotróficos • Europsicotróficos • Estenopsicrotróficos • Associada a outros métodos 13 14 02/06/2019 8 CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Congelamento • Visa prolongar vida de prateleira do alimento • Um dos melhores métodos para manter características sensoriais • Congelamento rápido: T -20oC em 30 min através de imersão direta ou uso de correntes de ar frio • Congelamento lento: T desejada é atingida entre 3 e 72 horas (congelador doméstico) • O congelamento rápido é mais vantajoso do que o lento. CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Estabilidade dos alimentos congelados • tipo de embalagem, temperatura, flutuações T de armazenamento, condições de descongelamento; • O tempo máximo de armazenamento de um alimento congelado • textura, aroma, maciez, cor e qualidade nutricional após o congelamento e cozimento. • Vantagens do congelamento • Não adiciona nem remove compostos presentes no alimento • Não adiciona sabor nem aroma novos e nem altera o natural • Não diminui a digestibilidade • Não causa perda significativa do valor nutritivo. 15 16 02/06/2019 9 CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Controle da umidade • Procedimento que consiste em retirar, por evaporação ou por sublimação, a maior parte da água de um alimento - meio de conservação mais antigo. • Reduz reações químicas, enzimáticas e microbianas • Processo econômico (redução de peso e volume dos produtos: transporte, embalagens e armazenamento) • Produto seco é de fácil manuseio • Elaboração de alimentos instantâneos (praticidade). CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Secagem • Reduz Aw dificulta ou impede o crescimento microbiano, atividade enzimática e outras reações de origem química e física. • Natural • T, ar seco • Locais climas quentes • Baixo custo, Difícil controle sanitário • Umidade : 90% na fruta fresca ; 20% a 25% na fruta seca • Aplicação: •Banana, café, castanha de caju, cacau... 17 18 02/06/2019 10 CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Secagem • Liofilização ou criosecagem (freeze-driyng) • Desidratação de produtos em condição de pressão e T tais que a água, previamente congelada, passa do estado sólido diretamente para o estado gasoso (sublimação). • T baixa, ausência de ar atmosférico • Pouca interferência propriedades químicas e sensoriais CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Secagem • Desidratação por atomização (spray dryer) • consiste em dispersar o produto a ser seco sobre forma de pequenas gotículas em uma corrente de ar quente de maneira a obter um pó. • o ar quente (130-250°C) atinge o produto e um sistema de exaustão arrasta o ar carregando a umidade do produto (50-80°C), pois o calor é incorporado às partículas pulverizadas e a evaporação da água se processa imediatamente. 19 20 02/06/2019 11 CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Concentração • É o processo que remove apenas parte da água dos alimentos (1/3 a 2/3), • A água é eliminada em forma de vapor • Quando associado a outro método - aumenta a vida de prateleira • suco de frutas concentrados, leite evaporado, massa de tomate, geleia, doce em massa. • Processos de concentração • evaporação, crioconcentração.... • CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Conservadores químicos • Qualquer substância adicionada a um alimento para prevenir ou retardar a deterioração por micro-organismos • Alguns também controlam desenvolvimento de micro-organismos patogênicos • Não estão incluídos : sais comuns, açúcares, vinagres e condimentos, • O número de compostos químicos empregados é relativamente pequeno, pois serão ingeridos com o alimento. 21 22 02/06/2019 12 CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Conservadores químicos • Características de um conservante químico ideal • Não deve ser tóxico nas concentraçõesempregadas; • Não pode ser carcinogênico; • Deve ser de baixo custo; • Solúvel em água; • Não produzir alterações sensoriais indesejáveis CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS •Conservadores químicos • Eficiência depende: • Concentração em que será utilizado • Temperatura e o tempo de armazenamento do alimento • Tipo do conservador • Tipos de micro-organismos contaminantes • Características intrínsecas do alimento (pH, Aw, composição química, etc.) 23 24 02/06/2019 13 CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Conservadores químicos permitidos pela legislação brasileira • 1. Àcidos lipofílicos e derivados: • Ácido benzóico e benzoatos de Na, K e Ca; • Ácido sórbico e sorbatos de Na, K e Ca; • Ácido propiônico e seus sais de Na, K e Ca; • Ésteres do ácido p-hidróxido benzóico. • 2. Nitratos e nitritos; • 3. Dióxido de enxofre e derivados; • 4. Nisina • 5. Natamicina CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Irradiação do alimento • Radiação - emissão e a propagação da energia ou partículas através do espaço ou da matéria • Patenteada nos EUA em 1929 • Somente nos últimos 30-40 anos é que maior atenção foi dada a este método • Raios ultra-violeta ( luz UV) • partículas β, • raios γ 25 26 02/06/2019 14 CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Luz UV • Poderoso agente bactericida • A célula bacteriana é destruída devido a mutações letais no DNA, inibindo a sua síntese • Apresenta baixo poder de penetração - utilizado em superfícies • Aplicado na esterilização do ar e superfície de pães e derivados antes de serem embalados, camada superficial de tanques de xaropes, algumas embalagens plásticas, etc. • Partículas β • São elétrons emitidos por fontes radioativas • Apresentam baixo poder de penetração • Pouco utilizado. CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Raios γ • Radiações eletromagnéticas emitidas pelo núcleo excitado de elementos radioativos, sendo os aplicados em alimentos o 60Co e o 137Cs; • Forma mais barata, uma vez que são subprodutos da fissão do urânio; • Apresentam excelente poder de penetração; • Aplicações: descontaminação de ingredientes; aumentar tempo de armazenamento de frutos, inibir germinação ou crescimento. 27 28 02/06/2019 15 CONTROLE MICROBIANO EM ALIMENTOS • Efeito da radiação sobre o alimento • As doses de radiação altas o suficiente para esterilizar um alimento também podem produzir, através de reações secundárias, efeitos indesejáveis, causando alterações de cor, sabor, odor e outras propriedades; • Ex: quando irradiada a água pode sofrer radiólise formando radicais livres que poder reagir com outras moléculas presente no meio. 29
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