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1 Conceituação “Tecnologia de Alimentos” é a parte da Tecnologia destinada ao estudo, melhoramento, defesa, aproveitamento e aplicação da matéria-prima para, transformá-la, através de processos básicos, em produtos alimentícios. Para a “Sociedade Brasileira de Ciência e Tecnologia de Alimentos”, é “a aplicação de métodos e técnica, para o preparo, armazenamento, processamento, controle, embalagem, distribuição e utilização dos alimentos”. O que se entende por Indústria de Alimento? Entendemos por Indústria de Alimento aquela que se ocupa da aplicação dos processos físicos, químicos e biológicos às matérias-primas alimentares e aos alimentos “in natura”, no sentido de conferir-lhes condições adequadas de utilização, de assegurar-lhes o tempo de vida útil e melhorar suas qualidades nutricionais e organolépticas. Finalidades Os alimentos são constituídos por tecidos vivos e assim estão sujeitos a reações bioquímicas, biológicas e físicas. O que se busca na tecnologia de alimentos é retardar/suprimir estas reações, preservando o máximo possível às qualidades do alimento. Dentre as causas que provocam alterações nos alimentos, pode-se citar: a) Crescimento e atividade de microrganismos b) Ação das enzimas presentes no alimento c) Reações químicas não-enzimáticas d) Alterações provocadas por seres superiores como insetos e roedores e) Ação física e mecânica (frio, calor, desidratação, etc) Qual a finalidade da Indústria de Alimentos? - Promover o abastecimento adequado às populações, permitindo acesso fácil aos diferentes alimentos necessários em quantidade e qualidade à alimentação humana; - Aproveitar em escala crescente, os resíduos de importância econômica; - Obter novas modalidades de mesclas alimentares complementadas ou enriquecidas; - Atender as exigências dos mercados consumidores. TIPOS DE INDÚSTRIA DE ALIMENTOS Consolidado da Legislação Brasileira Organizada Por Categoria de Alimento - Aditivos Categoria 1 – Leite Categoria 2 – Óleos e gorduras Categoria 3 – Gelados comestíveis Categoria 4 – Frutas e hortaliças Categoria 5 – Balas, confeitos, bombons, chocolates e similares Categoria 6 – Cereais e produtos de ou a base de cereais Categoria 7 – Produtos de panificação e biscoitos Categoria 8 – Carnes e produtos cárneos Categoria 9 – Pescados e produtos de pesca Categoria 10 – Ovos e derivados Categoria 11 – Açúcar e mel Categoria 12 – Sopas e caldos Categoria 13 – Molhos e condimentos Categoria 14 – Produtos protéicos e leveduras Categoria 15 – Alimentos para fins especiais Categoria 16 – Bebidas Categoria 17 – Café, chá, erva mate e outras ervas similares Categoria 18 – Petiscos (snacks) Categoria 19 – Sobremesas e pós para sobremesas Categoria 20 – Preparações culinárias industriais Categoria 21 – Alimentos enriquecidos ou fortificados Categoria 22 – Suplementos nutricionais Categoria 23 – Preparados para adicionar ao leite Categoria 24 – Outros CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTOS A) Segundo a origem Classificam-se em animal, vegetal e mineral. Quais são os alimentos de origem animal? - Mel - Ovos - Carnes em geral - Leite e seus derivados - Pescados B) Segundo a o processamento Alimentos Naturais: Alimentos Naturais: são as matérias são as matérias primas vendidas no estado em que são primas vendidas no estado em que são extraídas. Ex. Vegetais, frutas extraídas. Ex. Vegetais, frutas Produtos Alimentícios industrializados: são aqueles obtidos após o tratamento físico-químico da matéria-prima. São o resultado de uma seqüência de operações unitárias e reações químicas que podem alterar ou não suas características e composição. C) Segundo o GUIA ALIMENTAR ALIMENTOS IN NATURA Alimentos in natura são obtidos diretamente de plantas ou de animais e não sofrem qualquer alteração após deixar a natureza. TECNOLOGIA DE ALIMENTOS BROMATOLOGIA 2 MINIMAMENTE PROCESSADOS Alimentos minimamente processados correspondem a alimentos in natura que foram submetidos a processos de limpeza, remoção de partes não comestíveis ou indesejáveis, fracionamento, moagem, secagem, fermentação, pasteurização, refrigeração, congelamento e processos similares que não envolvam agregação de sal, açúcar, óleos, gorduras ou outras substâncias ao alimento original. ALIMENTOS PROCESSADOS Alimentos processados são fabricados pela indústria com a adição de sal ou açúcar ou outra substância de uso culinário a alimentos in natura para torná-los duráveis e mais agradáveis ao paladar. São produtos derivados diretamente de alimentos e são reconhecidos como versões dos alimentos originais. São usualmente consumidos como parte ou acompanhamento de preparações culinárias feitas com base em alimentos minimamente processados. ALIMENTOS ULTRAPROCESSADOS Alimentos ultraprocessados são formulações industriais feitas inteiramente ou majoritariamente de substâncias extraídas de alimentos (óleos, gorduras, açúcar, amido, proteínas), derivadas de constituintes de alimentos (gorduras hidrogenadas, amido modificado) ou sintetizadas em laboratório com base em matérias orgânicas como petróleo e carvão (corantes, aromatizantes, realçadores de sabor e vários tipos de aditivos usados para dotar os produtos de propriedades sensoriais atraentes). Técnicas de manufatura incluem extrusão, moldagem, e pré- processamento por fritura ou cozimento. PLANO DE NOÇÕES GERAIS E INDISPENSÁVEIS AO ESTUDO DA TECNOLOGIA DE ALIMENTOS 1- Operações unitárias; 2- Conservação de alimentos; 3- Tecnologia de produtos e subprodutos da carne; 4- Tecnologia de produtos do leite e derivados; 5- Tecnologia de produtos e subprodutos de vegetais; 6- Tecnologia de óleos e gorduras comestíveis; 7- Embalagens; 8- Controle de qualidade. 9- Química dos alimentos; 10- Microbiologia de alimentos; 11- Análise Sensorial 1) FASE DE BENEFICIAMENTO Primeira etapa da utilização da matéria-prima selecionada A matéria-prima passa por uma série de manobras preliminares, segundo a sua origem e destinação Matéria prima: limpeza, separação de partes não comestíveis, higienização, etc. São separadas e recolhidas as partes rejeitadas das matérias primas, empregadas tradicionalmente na preparação de subprodutos e as consideradas resíduos. a)Manuseio da matéria-prima - Tratamentos preliminares: - limpeza, seleção e classificação; - fumigação; - resfriamento; - armazenamento. - Transporte para a fábrica b) Preparo da matéria-prima e operações preliminares - Limpeza e purificação: - lavagem à seco, lavagem, aspiração; - filtração - fumigação - cloração da água - remoção das partes indesejáveis (película, vísceras, ossos etc.); - desintegração e separação dos componentes (extração, moagem, trituração, centrifugação, filtração etc.). 2) FASE DE ELABORAÇÃO É a etapa de maior importância na fabricação, pois nela se desenvolvem diversificadas atividades tecnológicas, segundo a elaboração do produto Operações de natureza física, química e biológica: transformações que caracterizam os produtos. Os processos tecnológicos aplicados em alimentos básico, como o leite, carne, pescado, ovo, frutas, vegetais, mel, etc conseguem obter à custa destes, extrema variedade de produtos. - Manufatura dos produtos finais. - Formulação. - Operação de elaboração - envelhecimento e maturação - classificação e filtração - cristalização envelhecimento e defumação - secagem - processamento pelo calor - tratamento pelo frio (refrigeração e congelamento). 3 PRINCIPAIS PROCESSOS TECNOLÓGICOS UTILIZADOS NA FASE DE ELABORAÇÃO Na parte final da elaboração, sob os mesmos cuidados especiais, principalmente com a finalidade de coibir contaminações, o produto é acondicionado em envases ou envoltórios, também escolhidos sob diretrizes tecnológicas. 3) FASE DE PRESERVAÇÃO E CONSERVAÇÃO Apesar de serem lançadas mãos algumas vezes, de meios de conservação e de preservação, essa fase, por sua especifidade, é a de preservação e de conservação propriamente dita. Apesar de serem lançadas mãos algumas vezes, de meios de conservação e de preservação, essa fase, por sua especifidade, é a de preservação e de conservação propriamente dita. Consolidação da indústria de alimentos: os produtos tem maior tempo de vida útil. Preservação dos alimentos, para que não se deteriorem. A) Ar atmosférico do local de armazenamento É de grande importância para a conservação dos produtos alimentícios a composição do ar atmosférico do local de armazenamento. Certos produtos prolongam seu tempo de vida útil em atmosfera e com menor conteúdo de oxigênio e maior de anidrido carbônico. Atmosfera controlada”: modificar o ar comum do armazém, por maior suplementação de gás carbônico. Os inconvenientes produzidos pela respiração das frutas são atenuados pela aplicação de refrigeração, que reduz a velocidade de respiração; o armazenamento em atmosfera controlada, com predominância de CO2, simultaneamente com processos de frio, amplia ainda mais os limites de vida útil dos produtos, como sucede especialmente com pêras e maçãs. B) Absorção de odores Determinados produtos alimentícios podem absorver durante o seu armazenamento odores estranhos, de várias procedências, prejudicando- os em seu cheiro e sabor. Para prevenir essa ocorrência, procura-se evitar o armazenamento simultâneo de alimentos sensíveis aos odores, com os produtos e substâncias capazes de exalar cheiros inadequados. 4 CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS É a aplicação aos alimentos de processos ou conjunto de técnicas, visando a impedir ou dificultar a atuação dos elementos promotores de alteração, de modo a assegurar- lhes um considerável aumento da vida útil, a par da fixação - tanto quanto possível - das suas propriedades originais. Como se classificam os Métodos de Conservação? Classificam-se quanto ao modo de atuação e quanto à sua natureza. Quanto ao modo de atuação podem ser: - Bactericida: eliminam os microorganismos; - Bacteriostático: impedem ou dificultam a vida microbiana; Quanto à natureza podem ser: - Físicos - Temperatura: calor (pasteurização, esterilização, defumação); frio (refrigeração, congelamento, liofilização). Calor Umidade - desidratação, dessecação, - Radiações Ionizantes; - Osmose Reversa. - Químicos - Substâncias Orgânicas (ácidos e seus sais), açúcares, álcoois, formaldeídos; - Substâncias Inorgânicas (sais de ácidos inorgânicos), metais, gases, peróxidos. - Biológicos - Antibióticos e Fermentações. CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS PELO CALOR CARACTERÍSTICAS GERAIS A maioria dos microrganismos patogênicos e deterioradores não resiste a temperaturas elevadas por determinados períodos de tempo. A escolha do tempo e da temperatura a serem empregados no tratamento térmico de um alimento dependerá do efeito que o calor exerce sobre as características gerais do alimento e de outros métodos de conservação que serão utilizados posteriormente. Cada alimento é diferente e, portanto, as exigências para o processamento também devem ser diferentes. Não há necessidade de destruir todos os microrganismos em um determinado alimento, mas apenas aqueles que são capazes de provocar deterioração e os que causam intoxicação ou infecções alimentares. Os métodos de conservação pelo uso de calor visam a eliminação dos microrganismos indesejáveis. A intensidade e o tempo de exposição ao calor, além da ação sobre os microrganismos, poderão alterar a natureza física, química e histológica do alimento, modificando suas características nutricionais e organoléticas. Por este motivo, para aplicação deste método é necessário um controle rigoroso para se evitar a deterioração do alimento, reduzindo assim seu valor comercial. Os principais métodos de conservação pelo uso de calor são pasteurização, tindalização, branqueamento e esterilização e defumação 1 - Branqueamento Objetivo: inativação enzimática nos alimentos, principalmente vegetais. Características 1) As enzimas presentes nas células vegetais e animais atuam de forma controlada através de mecanismos metabólicos. Quando a célula vegetal ou animal é danificada, através de corte ou esmagamento, as enzimas passam a atuar de forma não controlada causando alterações de cor, aroma, sabor, textura e nutrientes nos alimentos. Por este motivo é necessária a inativação destas enzimas durante o processamento. 2)O branqueamento é aplicado usualmente em vegetais para evitar principalmente o escurecimento enzimático que é causado pela enzima polifenoloxidase. Os principais métodos de branqueamento são: a) Branqueamento com água: consiste em mergulhar o alimento em água fervente. Normalmente realizado em tanque encamisado. Vantagens: ▪ Uniformidade do tratamento; ▪ Economia de vapor. O vapor usado para aquecer a água causa uma perda menor do que se for usado para aquecer o alimento diretamente. Desvantagem: perdas de nutrientes que se dissolvem na água. b) Branqueamento com vapor: consiste em insuflar vapor sobre o alimento. Vantagem: redução das perdas nutricionais e organolépticas. Desvantagens: Custo mais elevado que o branqueamento com água. Pode produzir sabor amargo no alimento. Depois de submetido ao aquecimento os alimentos devem ser resfriados rapidamente pelos motivos descritos na pasteurização. Além da inativação enzimática, o branqueamento ainda tem como objetivo o amolecimento da textura do alimento, diminuição da carga microbiana e eliminação de gases oclusos em vegetais. 2 - Pasteurização Objetivo: diminuição da carga microbiana inicial e eliminação total dos microrganismos patogênicos. Características 1) É um tratamento térmico relativamente suave que utiliza temperaturas inferiores a 100°C e tem como objetivo principal aumentar a vida de prateleira dos alimentos. 5 2) A temperatura e o tempo empregado dependem de vários fatores como: pH, resistência térmica de microrganismos e enzimas, teor de umidade, resistência das características organolépticas a altas temperaturas etc. 3) A pasteurização deve ser empregada em conjunto com outros métodos de preservação já que este tratamento não elimina todos os microrganismos existentes no alimento. 4) A conservação pela pasteurização é preferida quando outros tratamentos térmicos, de temperatura mais elevada, prejudicam as características nutricionais e organoléticas do alimento. 5) É indicado para a conservação de leite, creme de leite, manteiga, frutas, sorvetes, embutidos, compotas, cerveja, ovos líquidos enlatados e outros alimentos termossensíveis. Existem 2 principais métodos de pasteurização: a) Pasteurização lenta a baixas temperaturas (LTLT – Low Temperature Long Time): realizado a temperaturas próximas de 60°C por 30 minutos. É um processo pouco utilizado na indústria, sendo empregado por pequenos produtores rurais na pasteurização de leite. Este tipo de tratamento geralmente é realizado em tanque encamisado. b) Pasteurização rápida a altas temperaturas (HTST – High Temperature Short Time): realizado a temperaturas superiores a 72°C por um tempo de aproximadamente 15 segundos. É utilizado em grandes industrias que operam com grandes volumes. Este tipo de tratamento geralmente é realizado em trocador de calor de placas, trocador de calor tubular, trocador de calor de superfície raspadas para produtos mais viscosos. Depois de submetidos a temperatura de pasteurização, os alimentos devem ser rapidamente resfriados para evitar perdas nutricionais e organolépticas além da exposição dos microrganismos sobreviventes a temperatura ótima de crescimento por um longo período de tempo. 3 - Tindalização Objetivo: eliminação total dos microrganismos. Características 1) É um processo pouco usado por ser demorado e de alto custo. 2) O aquecimento é feito de maneira descontínua. Primeiramente o alimento é submetido a um tratamento térmico no qual a temperatura utilizada varia de 60 a 90°C durante alguns minutos. As células microbianas que se encontram na forma vegetativa são destruídas, porém os esporos sobrevivem. Depois do resfriamento, os esporos entram em processo de germinação e depois de 24 horas a operação é repetida. 3) O número de operações pode variar de 3 a 12 vezes até a obtenção da esterilização completa. 4) A vantagem desse processo é que podem ser mantidos praticamente todos os nutrientes e as características organoléticas do produto em proporções maiores do que quando se utiliza outros tratamentos térmicos. 4 - Esterilização Objetivo: redução drástica da carga microbiana e eliminação dos microrganismos patogênicos. Características 1) A temperatura de esterilização é aquela suficiente para conseguir a morte térmica dos microrganismos. Por definição, o microrganismo está morto quando perde sua capacidade de reproduzir-se. 2) Nos processos de esterilização de alimentos, os esporos, principalmente os bacterianos, oferecem uma resistência adicional à perda de suas funções reprodutivas. Portanto, a esterilização não elimina totalmente a flora microbiana, restando os esporos dos microrganismos termorresistentes. Por este motivo, o processo é chamado de esterilização comercial. 3) O tempo e a temperatura, utilizados na esterilização de alimentos, dependem dos seguintes fatores: ▪ Resistência térmica das enzimas e microrganismos envolvidos; ▪ Meio de aquecimento; ▪ pH do alimento; ▪ Estado físico do alimento. 4) A esterilização proporciona uma alteração muito mais significativa das características nutricionais e organolépticas, se comparada com a pasteurização. 5) A esterilização pode ser realizada a granel ou em unidades envasadas (apertização). Processamento asséptico Este tipo de processamento a granel baseia-se em fazer o enchimento do produto esterilizado em embalagens esterilizadas num ambiente asséptico. O produto é aquecido a temperaturas altas por um tempo muito curto, e depois é resfriado e transportado sob condições estéreis aos recipientes previamente esterilizados, sendo então hermeticamente fechados. Como exemplo podemos citar o processo U.H.T. (Ultra High Temperature). Este sistema pode ser realizado por aquecimento direto por vapor ou indireto por meio de trocadores de calor . 130-150ºc por 2 a 5 segundos 6 Figura 1. Sistema UHT por injeção direta de vapor. (1) Recepção do produto cru; (2,5) Bombas; (3,4) Pré- aquecedores tubulares; (6) Válvula de controle de fluxo; (7) Esterilização; (8) Câmara de vácuo; (9) Perna da câmara de expansão; (10) Bomba asséptica; (11) Homogeneizador asséptico; Refrigerador de placas; (13) Linha de enchimento; (14) Válvula de vapor; (15) condensador); (16) Bomba de condensado; (17) Bomba de vácuo; (18,20) Regulador de temperatura; (19) Válvula de controle de fluxo de vapor 5 - Apertização Definição: é a aplicação do processo térmico a um alimento convenientemente acondicionado em uma embalagem hermética, resistente ao calor, a uma temperatura e um período de tempo determinado para atingir a esterilização comercial. Alimento pronto. Os fatores que determinam a intensidade do tratamento térmico são: a) Espécie, forma e número de microrganismos: a resistência dos microrganismos ao calor varia de acordo com sua espécie e a forma em que as células se encontram, ou seja, vegetativa ou esporulada. Além disso, quanto maior o número de microrganismos, mais rigoroso deverá ser o tratamento térmico para se obter uma redução da quantidade de microrganismos a números satisfatórios. Para ser considerado esterilizado comercialmente, o alimento deve ter sido submetido a tratamento térmico por tempo suficiente para 12 reduções decimais do número inicial de microrganismos, ou seja, por um período igual a 12D (passagem por 12 ciclos logarítmicos). b) pH do alimento: discutido no capítulo “Causas das Alterações de Alimentos”. c)Penetração e distribuição do calor dentro do recipiente: a velocidade de penetração do calor no interior do recipiente é influenciada por diversos fatores como forma, tamanho e condutividade térmica do material utilizado na embalagem, além do tipo, formas e composição química dos alimentos. O tempo do tratamento térmico de qualquer alimento é influenciado pela velocidade com que o calor atinge o centro das embalagens. A penetração de calor é mais fácil nos alimentos líquidos do que nos sólidos. No primeiro caso, a transmissão do calor até o centro se faz por convecção. As correntes de convecção tendem a igualar com rapidez a temperatura em seu interior. No segundo caso, a penetração de calor se faz por condução, ou seja, as moléculas transmitem calor a seguinte. A transmissão por condução é mais lenta. 6 – Defumação Definição: O Regulamento de Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal (RISPOA), do Ministério da Agricultura, define como produto defumado aquele que após o processo de cura (salga) é submetido a defumação, conferindo-o cheiro e sabor característicos e tendo sua vida útil prolongada, por ser parcialmente desidratado. Consiste no processo de aplicação de fumaça aos produtos alimentícios, produzida pela combustão incompleta de algumas madeiras previamente selecionadas. Normalmente é realizado em conjunto com a salga, a cura, a fermentação e outros processos. Características 1) Em carnes, o contato com o calor e a fumaça provocam a perda da água, a superfície fica ressecada e a coloração estabilizada. 2) A perda de água e a ação dos constituintes da fumaça conferem ao alimento barreiras físicas e químicas eficientes contra a penetração e a atividade de microorganimos. Essa capa protetora pode ser devido à desidratação que se processa na superfície do produto, principalmente na defumação a quente, à coagulação protéica que ocorre durante a defumação e ao depósito das substâncias antimicrobianas que existem na fumaça, que se condensam e ficam depositadas na superfície do produto. 3) Adquirem sabor e aroma característicos de produtos cárneos defumados. O aroma dos produtos defumados é obtido em função da presença de compostos carbonílicos, diacetil, vanilina e alguns ácidos orgânicos. CARACTERÍSTICAS DA FUMAÇA 1) A fumaça possui inúmeros compostos químicos, mais de 300substâncias foram identificadas, tais como: hidrocarbonetos, substâncias orgânicas, fenóis, benzóis, cinzas de CO2 e o alcatrão. 2) A composição da fumaça depende dos seguintes fatores: a)temperatura de queima; b) presença de ar durante a queima; c) tipo e quantidade de madeira queimada em relação ao tempo, e distância do produto à fonte de fumaça. d)Técnicas empregadas na geração da fumaça. e)Resfriamento da fumaça, aquecimento e umidificação 3) Hidrocarbonetos, álcoois, aldeídos, cetonas, ésteres, benzóis, fenóis e compostos de anel aromático como os 3- 7 4-benzopirenos e os 1,2,5,6-dibenzoantracenos, considerados como potencialmente cancinogênicos 4) A ação micostática da fumaça é menos positiva do que a bacteriostática TIPOS DE DEFUMAÇÃO São quatro os principais tipos de defumação: tradiconal (a defumação a frio e a defumação a quente), eletrostática e defumação líquida A - Tradicional Defumação a frio A defumação a frio é um método mais utilizada pelas indústrias, deve ser antecedida por uma boa salga seca do produto, a seguir o excesso de sal é retirado com uma lavagem com água doce. Feito isto, o produto é enxugado e colocado para secar ao vento, sendo então submetido à defumação. Neste método, a temperatura da fumaça deve ser controlada dentro da faixa de 15 a 30ºC. A defumação a frio é realizada preferencialmente à noite reservando-se o dia para as etapas de resfriamento e secagem. Este processo dura 3 a 4 semanas e ao final obtemos um produto com baixo teor de umidade (cerca de 40%) e um conteúdo de sal relativamente elevado ( 7 a 15%) tornando a vida útil do produto mais elevada. Defumação a quente A defumação a quente é antecedida por uma salga úmida, com um tempo de imersão relativamente curto, cerca de 20 – 50 minutos, variando em função da espessura do produto. A defumação a quente é muito mais rápida do que a defumação a frio e o teor de sal no produto final é muito menor (cerca de 3%). Para a defumação a quente usamos uma fumaça com temperatura de 50 a 90ºC por um período de 3 a 8 horas. Ao final do processo obtemos um produto de carne macia e com boa consistência, embora possa apresentar algumas rachaduras, com umidade final variando entre 55 a 65%. B – Defumação Líquida Consiste na simples condensação da fumaça (água) ou reter os componentes da fumaça em suportes físicos (líquidos ou sólidos) Forma de aplicação - diretamente sobre o produto (câmara) aspersão (chuveiro, irrigação ou atomização) imersão Vantagens da defumação à líquida Menor poluição do ar e eliminação carga residual de serragem; Processo realizado sem riscos de fogo e/ou explosão; Uniformidade controlada da cor e sabor defumado; Vários perfis aromáticos, diversificando o produto; Possibilidade de controlar a forma de aplicação; Benefícios da defumação por fumaça líquida Simplicidade da limpeza e manutenção das instalações; Fim da coleta de alcatrão, cinzas e outros resíduos; produtividade com redução dos custos do processo; Elimina a presença de elementos carcinogênicos; Possui propriedades antioxidantes e bacteriostáticas; Razões econômicas (instalações e geradores de fumaça). CONSERVAÇÃO PELO CONTROLE DA UMIDADE CARACTERÍSTICAS GERAIS A água é o constituinte que predomina na maioria dos alimentos e está distribuída de várias formas nesses alimentos. O que interessa do ponto de vista dos processos de conservação é o teor de água livre, também chamada atividade de água (aa), que é a quantidade de umidade que está disponível para reações químicas, enzimáticas e microbianas. Assim temos como características dentro deste princípio de conservação dos alimentos: 1. Reduz reações químicas, enzimáticas e microbianas; 2. Processo econômico (redução de peso e volume dos produtos: transporte, embalagens e armazenamento); 3. Produto seco é de fácil manuseio; 4. Elaboração de alimentos instantâneos (praticidade). Podemos utilizar vários métodos para realizar este controle de umidade: * Secagem/Desidratação: efetuar a retirada quase que total da água, em torno de 2/3 da água * Concentração: para produtos ricos em açúcar, onde se retira pequena quantidade de água; * Pressão osmótica: Ao invés de retirar água, acrescenta-se solutos como o açúcar ou sal. 1. Secagem A secagem é um dos processos mais antigos para a preservação de alimentos. Além da preservação pela redução de umidade, a remoção de água facilita o transporte, armazenamento e o manuseio dos alimentos. A secagem pode ser natural, pela exposição do material a ser desidratado ao sol, ou artificial, pela utilização de calor ou outros meios capazes de retirar a umidade. O sistema a ser utilizado depende de vários fatores como condições climáticas da região, natureza da matéria prima, as exigências do mercado, custo de produção e mão de obra especializada. Métodos de secagem a) Secagem natural Características Seu uso é limitado a regiões onde o clima é quente, seco e de grande quantidade de horas de sol. O local de secagem, de preferência, deve ser cercado e longe das vias de acesso, para evitar contaminação. Na secagem de frutas, o processo deve ser dividido em 2 etapas: a primeira, iniciada ao sol e continuada até que a matéria prima tenha perdido de 50 a 70% de umidade e a 8 segunda à sombra para que o produto não escureça nem se torne coriáceo. Para a secagem são usadas construções com pisos de cimento ou pedregulho, que irradiam o calor, e dotadas de tabuleiros, que devem ser dispostos de modo a sofrerem uma boa irradiação, com espaço suficiente para ventilação e a possibilidade de colocar superiormente vidro ou tela a fim de se evitar a entrada de insetos, chuva, poeira etc. O tempo necessário para a secagem depende das propriedades físico-químicas da matéria prima, principalmente do teor de umidade, como também do tamanho e da geometria do produto. Tanto os produtos de origem animal como de origem vegetal podem ser conservados pela secagem ao sol. Entre os produtos de origem animal, os mais comuns são a carne de sol, o charque e os peixes salgados secos. Os alimentos de origem vegetal mais comuns são as frutas, cereais, leguminosas e condimentos. b) Desidratação ou secagem artificial A desidratação ou secagem artificial é a remoção de água pelo calor produzido artificialmente em condições de temperatura, umidade e corrente de ar cuidadosamente controladas. Tipos de secadores De um modo geral os secadores podem ser divididos em: secadores adiabáticos e secadores por contato. A) Secadores Adiabáticos São aqueles que utilizam um gás, geralmente o ar, para a transferência de calor necessário. O gás em contato com o alimento libera calor e ao mesmo tempo conduz, para fora da câmara, o vapor de água formado. i. Secador de cabine ou armário Esses secadores são construídos em forma de câmara para receber o material a ser submetido à desidratação. A matéria prima é disposta em bandejas ou prateleiras e o ar quente é insuflado para dentro da câmara por meio de ventiladores. Recomenda-se um aquecimento gradual no princípio do processo para que alimento não crie uma crosta externa. Após o tempo necessário para a desidratação, o produto é retirado. Este é o tipo de secador mais simples, indicado para pequenas indústrias ou para estabelecer parâmetros de secagem para novos produtos antes de serem produzidos em escala industrial. ii. Secadores de túnel Consiste em um túnel de comprimento variável pelo qual se trafegam vagonetes com bandejas ou esteiras com o material a ser desidratado. Este tipo de secador é bastante utilizado na desidratação de frutas e hortaliças. A corrente utilizada pode ser natural ou forçada e o fluxo de ar pode ser paralelo ao fluxo da matéria prima, contracorrente ou combinado. No fluxo paralelo, a secagem inicial é bastante rápida enquanto no estágio final o ar já se encontra a temperaturas mais baixas e bastante úmido. Este tipo de secagem apresenta a vantagem de que o ar mais quente entra em contato com o produto mais úmido, podendo utilizar ar bastante aquecido. Por outro lado, na saída do túnel, o ar é mais frio e mais carregado de umidade, podendo o produto final não estar suficientemente seco. No fluxo contracorrente as melhores condições de secagem ocorrem a medida que o material se aproxima do seu estado seco. Este tipo de fluxo utiliza menos calor, resultando em produtos mais secos que os processados em fluxo paralelo. Muitas vezes combinam-se os 2 tipos de fluxo. O produto é colocado primeiro em contato com o fluxo paralelo para aproveitar a alta velocidade inicial de desidratação e depois, em contracorrente para se obter um produto mais seco. Esta condição torna o processo bastante eficiente. O secador de túnel é bastante usado na secagem de frutas, hortaliças e massas alimentícias. iii. Atomizador ((Spray dryer) É um processo contínuo onde o líquido ou pasta é transformado em produto seco em um curto tempo de secagem. O equipamento utilizado neste tipo de processo é conhecido como atomizador ou Spray dryer. O processo consiste na atomização do líquido em uma câmara que recebe um fluxo de ar quente. A rápida evaporação da água permite manter a temperatura das partículas relativamente baixas obtendo um produto com menor alteração. A operação de atomização está baseada em 4 fases: ▪ Atomização do líquido; ▪ Contato do líquido atomizado com o ar quente; ▪ Evaporação da água; ▪ Separação do produto em pó do ar de secagem. A pulverização do líquido ou da pasta pode ser feita através de discos centrífugos que giram entre 3.500 a 50.000 rpm, ou através de bicos aspersores que atuam sob pressão do líquido proporcionada por uma bomba de alta pressão. O ar utilizado para a atomização encontra-se em temperaturas que variam de 180 a 230°C. A construção da câmara e as condições de trabalho são ajustadas de modo que ocorra uma evaporação necessária de água sem elevar demasiadamente a temperatura. O sentido em que o ar quente entra em contato com o líquido atomizado é importante para as características do produto final. No fluxo paralelo: o contato das partículas 9 ocorre em temperaturas mais baixas. Recomendado para produtos sensíveis ao calor. No fluxo contracorrente, o líquido é pulverizado numa posição oposta à entrada do ar quente, ou seja, a partícula seca entra em contato com o ar mais quente. Este sistema é mais eficiente e indicado para produtos menos sensíveis ao calor. Assim como no caso dos secadores de túnel, existem atomizadores que combinam os dois tipos descritos. A separação do produto em pó do ar de secagem é feita pelo emprego de ciclones ou filtros de manga. Os ciclones são estruturas cônicas em que o ar é injetado tangencialmente adquirindo movimento centrífugo. O pó é recolhido pela parte inferior e o ar é aspirado por cima. Os filtros de manga, formados por fibras sintéticas, são utilizados quando as partículas de pó do produto são muito pequenas para separação eficiente no ciclone. A atomização é utilizada na desidratação de alimentos sensíveis ao calor como leite ovos, frutas e café, porém porém o custo de aquisição e manutenção é muito alto. iv. Secador de Leito Fluidizado O material a ser desidratado é colocado em uma câmara com fundo perfurado por onde passa o ar quente. Além da remoção de água, o ar quente provoca uma movimentação do material a ser desidratado similar a um líquido em ebulição (fluidização) facilitando o processo de secagem. Apresentam aplicação limitada. Alguns materiais são fluidizáveis somente a baixo teor de umidade. Outros materiais não suportam fluidização sem sofrer danos mecânicos. Pode ser utilizado sistemas descontínuos ou a batelada, ou sistemas contínuos. A secagem por leito fluidizado tem sido utilizada para uma variedade de produtos que incluem cenoura, cebola e ervilha. O secador de leito fluidizado também é muito usado em conjunto com o atomizador objetivando aglomerar ou tornar mais rápida a dissolução do produto final. B) Secadores por contato (NÃO ADIABÁTICOS) A transferência de calor é feita por condução através de uma superfície metálica, estática ou em movimento. i. Secador de tambor Consiste na secagem do alimento líquido ou em pasta, aplicado em fina camada sobre a superfície aquecida de cilindros ou tambores rotativos. A secagem se processa enquanto o cilindro gira e o material seco é raspado por uma lâmina fixada em ponto adequado próximo ao cilindro. Posteriormente o material seco é moído, resultando em um produto na forma de pó fino. O aquecimento é feito no interior dos cilindros pela utilização de vapor a alta pressão. É um processo de difícil controle sendo os principais fatores a se considerar: ▪ A temperatura da superfície; ▪ A velocidade de rotação do cilindro; ▪ A espessura da camada do material a ser depositada sobre a superfície aquecida. O produto final obtido por este tipo de secagem, geralmente, não apresenta boa solubilidade. Este método de secagem foi utilizado durante muito tempo na fabricação de leite em pó e é utilizado atualmente na secagem de produtos que suportam maior aquecimento, como as farinhas lácteas e os cereais para desjejum. ii. Desidratadores à vácuo ou liofilizadores A liofilização é um processo de desidratação de produtos em condições de pressão e temperatura tais que a água, previamente congelada, passa do estado sólido diretamente para o estado gasoso (sublimação). Estes tipos de desidratadores são de difícil manuseio e custos elevados. Analisando o diagrama de fases da água, observa-se que em pressão superior a 4,58mmHg, ao se fornecer calor a um material congelado, a água se fundirá tornando- se líquida. Continuando-se fornecer calor, ela evaporará. Porém fornecendo calor a um material congelado a pressões inferiores a 4,58mmHg, a água contida neste material passará para o estado de vapor. Em comparação com os outros métodos de desidratação, a liofilização apresenta: ▪ Menor contração do produto final; ▪ Menor decomposição térmica; ▪ Menor perda de voláteis; ▪ Menores alterações enzimáticas; ▪ Menor desnaturação protéica; ▪ Menor alteração da morfologia inicial do material; ▪ Menor dificuldade de rehidratação. A variedade de alimentos que podem ser liofilizados é muito grande, havendo, portanto, para cada tipo de material, peculiaridades próprias. Alguns exemplos são: vegetais (cebola, ervilha, ervas aromáticas, condimentos etc.), carnes, derivados do leite (queijo, iogurte) etc. 2. Concentração CARACTERÍSTICAS GERAIS 1)A concentração é um processo que remove somente parte da água dos alimentos (30 a 60%). Além de diminuir a atividade de água, aumentando, assim, a vida-de- prateleira dos alimentos, a concentração permite uma economia na embalagem, transporte e armazenamento do produto. 2) A maioria dos alimentos líquidos sofre o processo de concentração antes de serem desidratados, pois a retirada de água por evaporadores é mais econômica do que por secadores. A remoção da água dos alimentos pode ser realizada pelo processo de evaporação, pelo processo de crioconcentração ou pela utilização de membranas. 10 A) Concentração por evaporação Retirar parte da água: (1/3 a 2/3). Ex. doce de leite, geléias, sucos concentrados, massa de tomate Razões: Conservação de alimentos Economia cm transporte, embalagem, armazenamento, etc Antes da desidratação, alimentos líquidos são concentrados, pois esse processo é mais econômico Certos alimentos são preferidos concentrados Utiliza o processo de evaporação Necessita outros métodos de conservação EVAPORADOR (partes) Trocador de calor — aquecimento indireto Separador — separa o vapor da fase líquida Condensador — Condensa o vapor produzido (não necessita se for a pressão atmosférica) Evaporador a vácuo Evaporador simples e múltiplos efeitos TIPOS DE EVAPORADORES: TACHO ABERTO: mais simples, mais baratos, baixo custo inicial, pouco econômico (perdem muita energia) EVAPORADOR TUBULAR DE FILME DESCENDENTE EVAPORADOR DE SUPERFÍCIE RASPADA “LUWA” EVAPORADOR CÓNICO ROTATIVO ALTERAÇOES NOS ALIMENTOS 1. Altera propriedades nutricionais e sensoriais 2. Escurecimento - aparecimento de sabor e aroma queimado 3. Cristalização de açúcares (são solúveis em água) 4. Desnaturação de proteínas (altera textura no leite condensado) 5. A 100 ºC destrói formas vegetativas mas não os esporos dos microrganismos 6. Desenvolvimento de microrganismos no concentrador que utiliza temperaturas baixas B) Conservação pela adição de açúcar A adição de açúcar aumenta a pressão osmótica do meio criando assim condições desfavoráveis para o crescimento e reprodução para a maioria das espécies de bactérias, leveduras e mofos. Conseqüentemente, irá ocorrer uma diminuição no valor da atividade de água. Em alimentos que contém altos teores de açúcar, apenas os microrganismos osmofílicos têm a capacidade de se desenvolver, no entanto, podem ser destruídos, aliando-se a adição de açúcar a outros métodos de conservação, como o calor ou o aumento da acidez. C) Conservação pelo uso de sal A salga é um dos processos mais antigos de conservação de alimentos. O sal, assim como açúcar, reduz a atividade de água do produto que perde água livre por osmose, criando um ambiente hostil para o desenvolvimento de microrganismos. Além disso, o sal atua sobre as proteínas. As proteínas, quando em meio aquoso, podem formar soluções coloidais estabilizadas por cargas presentes em suas moléculas. O sal, por ser uma eletrólito forte, pode desestabilizar este estado coloidal precipitando a proteína. A maioria dos microrganismos deterioradores são sensíveis à presença de sal. Pela seleção da microbiota dos produtos salgados, o sal favorece o desenvolvimento das bactérias lácticas, acidificando naturalmente os produtos a valores de pH desfavorável ao crescimento de microrganismos proteolíticos e deterioradores. A presença de bactérias láticas inibe também o desenvolvimento das bactérias patogênicas. Em concentrações elevadas, o sal interfere no metabolismo enzimático dos microrganismos. O sal é utilizado na conservação de produtos de origem vegetal, como chucrute, picles e azeitona, e de produtos de origem animal como peixe, carne de sol, charque etc. CONSERVAÇÃO PELO FRIO CARACTERÍSTICAS GERAIS 1)O metabolismo de um organismo vivo está relacionado com a temperatura ambiente. Á medida que a temperatura vai decrescendo, o ritmo de crescimento também diminui. As temperaturas mais baixas podem inibir o crescimento, porém a atividade metabólica continua, ainda que lentamente. Algumas espécies, principalmente as psicrófilas, conseguem sobreviver em temperaturas abaixo do ponto de congelamento da água. Os fungos e as leveduras adaptam-se melhor às baixas temperaturas do que as bactérias. 2) As enzimas presentes nos alimentos continuam atuando, mesmo com velocidades reduzidas, durante o armazenamento refrigerado. 3) Temperaturas ligeiramente acima do ponto de congelamento mantêm os alimentos muito próximos de suas condições originais. 11 1.SISTEMAS MECÂNICOS O frio industrial, indispensável na maioria das indústrias de alimentos perecíveis, é produzido pela expansão de um gás, preferencialmente que tenha um baixo ponto de ebulição. O gás escolhido é mantido sob pressão e ao se expandir, retira o calor do ambiente e dos produtos nele contido. FLUÍDOS REFRIGERANTES Circulam através do sistema em um circuito fechado e no qual se transformam sucessivamente de líquido em vapor e de vapor em líquido. Temperatura de ebulição à pressão atmosférica inferior a 0 oC e o calor latente de vaporização muito elevado. Diagrama de circuito de refrigeração mecânica. Q1, calor transferido ao refrigerante; Q2, calor cedido pelo refrigerante. As principais propriedades exigidas para que um gás possa ser utilizado como refrigerante são: ▪ Baixo ponto de ebulição e elevado calor latente de vaporização; ▪ Densidade de vapor elevada, permitindo a utilização de pequenos compressores; ▪ Baixa toxicidade; ▪ Não inflamável; ▪ Baixa capacidade de mistura com o óleo do compressor; ▪ Baixo custo. Máquina frigorífica Todo sistema de refrigeração ou congelamento é composto por: ▪ Compressor; ▪ Condensador; ▪ Válvula de expansão; ▪ Evaporador ▪ Depósito de líquido O ciclo de refrigeração se inicia com a pressurização da substância refrigerante através do compressor. Ocorre, então, uma mudança de estado físico, com a liquefação do gás, e, sendo esta uma reação exotérmica, libera o calor. O refrigerante quente é resfriado, através de aletas que dissipam o calor, no condensador. O líquido resfriado é conduzido à válvula de expansão. Após a passagem pela válvula de expansão, o líquido retorna ao estado gasoso, absorvendo calor, que é retirado das paredes do evaporador. Após o retorno para o estado gasoso, o fluído volta ao compressor fechando o ciclo. 2.SISTEMAS CRIOGÊNICOS Os compostos criogênicos têm ponto de ebulição muito baixo e calor latente de vaporização bastante elevado. O alimento resfria por contato direto com esses líquidos, que, ao captarem calor dos alimentos para sua evaporação ou sublimação.asseguram a ação refrigerante. Tem custo mais elevado do que a de sistemas de refrigeração mecânica, pois não pode-se reutilizar os líquidos criogênicos, embora isso seja compensado com a obtenção de produtos de melhor qualidade. A) Refrigeração O armazenamento refrigerado utiliza temperaturas um pouco acima do ponto de congelamento. A maior parte dos alimentos perecíveis pode ser conservada por refrigeração durante um tempo limitado, onde não se evitam, mas podem ser retardadas, as atividades microbianas e enzimáticas. Alguns alimentos são afetados pelo armazenamento sob refrigeração, como a banana e o tomate verde. Nesses produtos, os padrões metabólicos são modificados de maneira bastante acentuada, retardando ou impedindo o amadurecimento normal ou estimulando atividades impróprias de enzimas específicas. O abaixamento da temperatura da matéria-prima deve ser feito imediatamente após a colheita dos vegetais ou a morte dos animais. Algumas horas de atraso no campo ou no abatedouro poderão ocasionar perdas na qualidade do produto. Alguns fatores são importantes no armazenamento sob refrigeração: 1) Temperatura: depende do tipo de produto, do tempo e das condições de armazenamento. Variedades diferentes de uma mesma espécie vegetal requerem diferentes temperaturas de armazenamento. As câmaras de refrigeração devem ser projetadas de tal maneira que não permitam oscilações de temperaturas superiores a 1°C. Para isso, é necessário um bom isolante térmico e conhecer os fatores que poderão fornecer calor ao ambiente. 2) Umidade relativa: varia de acordo com o alimento a ser conservado (Tabela 1). A umidade baixa contribuirá com a perda de umidade do alimento, enquanto que a umidade alta, facilitará o crescimento de microrganismos. Para períodos prolongados, recomenda-se o uso de embalagens capazes de evitar este desequilíbrio. 12 Tabela 1. Refrigeração de alguns produtos alimentícios Alimento Temp. armazenamento (°C) U.R.(%) Tempo dearmazenamento Brócolis 0 90 - 95 7 a 10 dias Couve- flor 0 85 - 90 2 a 3 semanas Carne bovina 0 – 1,5 88 - 92 1 a 6 semanas Frutas secas 0 50 - 60 9 a 12 meses Manga 10 85 - 90 2 a 3 semanas Laranja 0 – 1,5 85 - 90 8 a 12 semanas Mamão 7 85 - 90 2 a 3 semanas Maçã -11 – 0 85 - 90 - Circulação do ar: contribui com a distribuição do calor, permitindo assim a manutenção de uma temperatura mais uniforme. Além da temperatura homogênea, a circulação de ar acaba por promover, também, uma composição constante do ar, em todas as regiões da câmara fria. Purificação do ar: com o tempo, podem eventualmente aparecer odores desagradáveis no interior da câmara. Nestes casos aconselha-se purificar o ar, através de filtros, visando à remoção dos aromas. Também é desejável quando se procura eliminar do ar circulante substâncias voláteis, que inclusive aceleram o processo de maturação. B) Congelamento 1) Congelamento é possível armazenar os alimentos por um período muito mais longo. Contudo, este método é mais caro e pode resultar em mudanças indesejáveis nas propriedades organolépticas dos alimentos mantidos sob essa condição. 2) No congelamento utilizamos temperaturas mais baixas do que na refrigeração e, por isso, inibimos o crescimento microbiano e retardamos praticamente todo o processo metabólico. 3) O tempo de congelamento depende de vários fatores como temperatura, tamanho e geometria do produto, e a condutividade térmica do material da embalagem. FORMAS O congelamento pode ser feito de modo lento ou rápido. Lento o processo demora de 3 a 12 horas, a temperatura vai decrescendo gradativamente até chegar ao valor desejado. Haverá formação de grandes cristais de gelo no interior da célula e principalmente nos espaços intercelulares. Os cristais de gelo afetam fisicamente a célula, podendo provocar transformações indesejáveis. Rápido processo que ocorre em um espaço de tempo muito menor, forma-se o gelo amorfo, ou seja, o gelo é formado sem estrutura de cristais, o que é menos prejudicial ao alimento. O gelo amorfo, dentro ou fora da célula, mesmo com o aumento de volume, que é de aproximadamente 9%, após o congelamento da água, não lesará as células mantendo os tecidos inalterados e, portanto, não prejudica a estrutura do alimento congelado. Os principais métodos de congelamento são: Congelamento por ar: pode-se utilizar o ar estático ou o em movimento. No método estático, os produtos ficam em uma câmara até a congelação. É um método barato, porém muito lento. Nos congeladores que utilizam o ar em movimento, o tempo de congelamento é relativamente rápido. O ar depois de resfriado é insuflado em alta velocidade por ventiladores, o que provoca o congelamento em pouco tempo. Esse método pode ser aplicado em câmaras de congelamento ou túneis, com ou sem esteiras. A movimentação do ar poderá ser paralela ou oposta ao movimento do produto. Congelamento por contato indireto: acontece quando o alimento a ser congelado é colocado em contato com uma placa resfriada por uma substância refrigerante; quando é colocado dentro de uma lata que será submersa no refrigerante ou quando colocado dentro de caixas de papelão ou cartolina colocadas em placas de metal resfriado. Estas placas podem ser fixas ou móveis e o refrigerante imóvel ou com movimento turbulento. Congelamento por imersão: ocorre quando há a imersão direta do alimento dentro do meio refrigerante, havendo assim um congelamento quase instantâneo. O refrigerante usado deve ser puro, não pode ser tóxico e não deve conferir sabor ao produto. Os meios refrigerantes mais utilizados são solução de cloreto de sódio, solução de açúcar, solução de glicerol, nitrogênio líquido (-195°C) e o dióxido de carbono líquido (-80°C). CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO USO DE IRRADIAÇÕES CARACTERÍSTICAS GERAIS 1) A radiação ionizante pode conservar os alimentos inibindo ou destruindo as bactérias e outros microorganismos responsáveis pelo apodrecimento. 2) A radiação é excelente método, que pode ser utilizado como meio direto para a conservação de alimentos e como complemento para reforçar a ação de outros processos aplicados com a mesma finalidade. 3) O emprego da radiação, sob o ponto de vista técnico, satisfaz plenamente o objetivo de proporcionar aos alimentos, estabilidade nutritiva, condições de sanidade e de mais longo período de armazenamento. 13 As principais vantagens da radiação são as seguintes: - Os alimentos não são submetidos à ação do calor e, portanto, suas características organolépticas não são modificadas; - Permite o tratamento de alimentos envasados (enlatados); - Os alimentos podem conservar-se com uma única manipulação, sendo desnecessária a utilização de aditivos químicos; - As necessidades energéticas do processo são muito baixas; - As perdas do valor nutritivo dos alimentos tratados por este sistema são comparáveis aos métodos de conservação usados atualmente; - O processo pode ser controlado automaticamente e requer pouca mão-de-obra. A principal desvantagem deste método é o elevado custo de instalação. Alguns autores têm manifestado cuidados ao consumo de alimentos irradiados. Pelas seguintes razões: * As eventuais perdas do valor nutritivo. * A possibilidade de algumas espécies microbianas desenvolverem resistência às radiações. * A inexistência de sistemas analíticos adequados para a detecção de alimentos irradiados. * A resistência do consumidor ao consumo de alimentos irradiados por medo dos efeitos da radioatividade induzida. A radiação de alimentos tem por objetivo, - Aumentar o tempo de vida útil de alimentos vegetais e animais; - Exercer ação equivalente à dos processos de pasteurização e de esterilização; - Complementar a atuação de outros processos de conservação de alimentos; - Impedir o brotamento inconveniente de vegetais; - Destruir insetos infestantes de vegetais; - Retardar o ciclo de maturação de frutas - Facilitar o armazenamento de produtos estocados em baixas temperaturas Processos de radiações Radurização: Doses baixas (5 a 100 krads). Utilização: produz a inibição do brotamento da cebola, batata e alho; retarda o período de maturação e deterioração de frutas e hortaliças; age sobre insetos, infestadores de cereais e leguminosas. Radicidação: Doses médias: 100 a 1.000 krads. Ação de pasteurização Utilização: empregada em sucos de frutas; controla a presença de salmonelas; retarda a deterioração de pescados. Radapertização: Ação de esterilização. Doses altas: 4,5 a 5,6 Mrads Utilização: em carnes. Radiações Ionizantes São produzidas por partículas (raios alfa) e ondas eletromagnéticas (raios X e gama). Diferem entre si por seu poder de penetração nos substratos. Radiações mais usadas em alimentos: raios gama (oriundas de fontes radioativas – cobalto 60 e césio 137), raios X (proveniente de geradores) e raios catódicos (empregados na superfície). O emprego das radiações ionizantes em doses esterilizantes, além de sua ação bactericida, gera, nos alimentos, reações secundárias inconvenientes, em menor ou maior grau, de acordo com as doses utilizadas e o tempo de exposição dos produtos aos raios. Pela ação das radiações, os nutrientes podem sofrer pequenas ou grandes modificações, as mesmas sofridas quase, no decorrer dos processos térmicos; tais alterações se referem principalmente, à rancidez, desnaturação protéica e destruição de vitaminas. Mudanças provocadas por irradiação em materiais de acondicionamento 14 CONSERVAÇÃO POR FERMENTAÇÃO Definição: Fermentações são trocas ou decomposições químicas produzidas nos substratos orgânicos mediante atividade de microrganismos vivos. CARACTERÍSTICAS GERAIS 1)Comercialmente, fermentação pode ser definida como processo bioquímico em que microrganismos retiram do meio em que vivem, material nutritivo que necessitam e ao mesmo tempo em que sob ação catalítica de enzimas, produzem substâncias dos quais se utiliza a indústria. 2) Os microrganismos, ao contaminarem um alimento, poderão alterá-lo quando encontrar condições favoráveis para o seu crescimento. O controle destas condições evitará o desenvolvimento de microrganismos indesejáveis. Por outro lado, pelo controle destas condições, poderemos estimular o desenvolvimento de microrganismos responsáveis por fermentações desejáveis. Os fatores mais importantes a se controlar são: ▪ Temperatura; ▪ pH; ▪ Disponibilidade de oxigênio; ▪ Composição do meio; ▪ Pressão osmótica. Tipos de fermentação As fermentações podem ser classificadas quanto ao: a) Agente fermentador ▪ Levedura; ▪ Bactéria; ▪ Mofos. b) Substratos ▪ Açúcares; ▪ Celulose; ▪ Pectina; ▪ Albumina etc. c) Produto de fermentação ▪ Alcoólica; ▪ Acética; ▪ Lática; ▪ Butírica; ▪ Cítrica etc. Esta última é a classificação mais utilizada sendo as fermentações alcoólica, acética e lática as mais importantes. A. Fermentação Alcoólica É um processo que resulta na transformação de açúcares solúveis em etanol como produto principal. C6H12O6 leveduras 2 CH3CH2 + 2 CO2 A levedura mais utilizada na fermentação alcoólica é a Sacharomyces cerevisae. Estas leveduras não são capazes de decompor açúcares complexos (amido, celulose etc.). Quando se deseja utilizá-los é necessário transformar estes açúcares em açúcares mais simples (fermentáveis pela levedura). Este processo é chamado de sacarificação. O mosto deve ter uma concentração de açúcar entre 16 e 20ºBrix entre outros compostos necessários ao crescimento. Durante o processo fermentativo deve se manter um pH próximo a 4,5 e a temperatura varia de acordo com o produto que esteja se produzindo. São conservados por fermentação alcoólica alguns alimentos como cerveja, vinho, cachaça e outras bebidas alcoólicas. B.Fermentação Acética A reação básica é a oxidação do álcool etílico para ácido acético. [O] CH3CH2OH CH3COOH Bactérias Acéticas - Entre os agentes de acetificação mais importantes temos as espécies de bactérias Acetobacer e Gluconobacter. São várias espécies acéticas que podem oxidar o álcool a ácido acético, porém muitas delas podem também oxidar o ácido acético a gás carbônico e água, o que muitas vezes é indesejável. Estas bactérias possuem alta tolerância a ambientes ácidos e a temperatura ótima de crescimento está entre 20 e 30ºC. O vinagre é um exemplo de produto conservado através da fermentação acética. C.Fermentação Lática Consiste na oxidação anaeróbica, parcial de carboidratos com produção final de ácido lático além de outras substâncias orgânicas. C6H12O6 2CH3-CHOH-COOH Bactérias láticas As bactérias láticas mais utilizadas são as bactérias Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus. Este tipo de bactéria possui alta tolerância à acidez. Os substratos utilizados são principalmente glicose, lactose e sacarose, e a concentração de açúcar do mosto deve ser ajustada na faixa de 5 a 20% de acordo com o microrganismo, matéria-prima e processo empregado. Iogurte, queijo, chucrute, azeitona são exemplos de alimentos conservados por fermentação lática. OPERAÇÃO DE EXTRAÇÃO O processo de extração é utilizado na extração rápida de compostos orgânicos voláteis e semivoláteis. A extração é utilizada em escala industrial com emprego do dióxido de carbono ou gás carbono (CO2) como solvente da extração. O dióxido de carbono é o mais utilizado devido a sua baixa toxidez, não poluente, inerte e de fácil disponibilidade. A extração é utilizada em alimentos para a extração de diferentes compostos dos mesmos como: pigmentos (frutas e vegetais), capsaicina da pimenta (sabor, aroma), 15 vitamina E (tocoferóis dos tecidos de vegetais e frutas), óleos essenciais (limão, mostarda, alho, cebola), cafeína, flavorizantes em geral, extrato de beterraba, azeite de oliva, etc. Durante o processo de extração, a temperatura, a composição química, e o fluxo, é importante porque, garante a completa extração dos componentes do produto alimentício. O equipamento utilizado para a operação de extração para produtos sólidos e líquidos varia, dependendo do tamanho das partículas do produto final extraído, a recuperação do solvente utilizado no processo de extração. OPERAÇÃO DE TRANSPORTE DE PRODUTOS - BOMBEAMENTO Um das operações unitárias mais comuns na indústria de alimentos é fluxo de transporte de líquidos e sólidos através de tubulações de um local de processo para outro é efetuado por meio de bombas. O transporte de produtos através de bombeamento em processos industriais é uma operação unitária constantemente necessária nas diversas fases do processamento. As necessidades de transportar de um nível a outro mais elevado ou mesmo alimentar um equipamento ou tanques de mistura que se encontram sob pressão mais elevada que o ambiente, é normalmente realizado por bombas. As bombas são, portanto, máquinas geratrizes cuja finalidade é realizar o transporte ou deslocamento de um produto (líquido, pastoso ou sólido) por escoamento, sendo classificadas em função de suas características físicas e de seus princípios de trabalho. A maioria das bombas são normalmente classificadas em: bombas de deslocamento positivo, e bombas centrífugas. As bombas de deslocamento positivo transportam uma quantidade definida de produto em cada golpe ou volta; as bombas centrífugas ao contrário, transportam um volume que depende da pressão de descarga. FILTRAÇÃO E OSMOSE REVERSA Filtragem é o nome genérico dado a todos os processos de filtração. Dependendo daespessura dos poros usados no processo esta tecnologia é categorizada comoultrafiltração, osmose reversa, osmose inversa e nanofiltração. Abaixo de 40 μm aspartículas não podem mais serem vistas a olho nu. A filtragem pode ser classificada como: o Filtragem micrónica ou microfiltração: aquela que retém partículas de dimensão entre 0,1 e 1 μm; o Ultrafiltragem ou ultrafiltração: retenção de partículas de 0,01 a 0,1 μm; o Nanofiltragem ou nanofiltração: retenção de partículas de 0,001 a 0,1 μm; o Osmose reversa ou inversa: retenção de partículas de dimensão inferior a 0,01 μm. Através de um processo que utiliza uma pressão externa superior à pressão osmótica, a água atravessa uma membrana semipermeável, passando de uma solução alta concentração de sal para uma de baixa ou com nenhum teor deste composto. A membrana industrial é uma barreira semipermeável composta de polímeros, por exemplo, acetato de celulose ou poliamida. As membranas apresentam-se em grande variedade propriedades, tais como: o Textura: densas ou porosas; o Origem: naturais ou artificiais; o Composição: orgânicas ou inorgânicas; o Estrutura: homogêneas ou assimétricas; o Forma: plana, tubular, espiral. Vantagens da separação por membranas o Processo geralmente realizado à temperatura ambiente, preservando os compostos de alterações ou degradações; o Fracionamento sem mudança de fase, muito econômica energeticamente; o Processo físico, não há necessidade de aditivos químicos; o Permite instalação modulável; o Não há necessidade de regeneração, ou seja, a separação ocorre sem acumulação de impurezas no interior da membrana. ADITIVOS Definição Aditivo alimentar é qualquer ingrediente adicionado aos alimentos intencionalmente, sem o propósito de nutrir, com o objetivo de modificar as características físicas, químicas, biológicas ou sensoriais do alimento. A introdução de novos aditivos ao mercado vai depender de uma série de fatores. Em princípio devem ser claramente demonstrados: ▪ a finalidade do uso do novo produto; ▪ a relação dos alimentos aos quais poderá ser incorporado; ▪ sua natureza química e propriedades; ▪ sua inocuidade para o consumidor na dosagem recomendada; ▪ Observação: a determinação de inocuidade de um aditivo alimentício deve ser feita de acordo com protocolo recomendado pelo Comitê Misto de Peritos em Aditivos Alimentares da FAO/OMS para determinação de sua toxidade aguda, sub-aguda e crônica. ▪ especificações de identificação e pureza além de metodologia analítica para sua detecção nos alimentos. VANTAGENS a) aumentar o valor nutritivo do alimento b) aumentar a sua conservação ou a estabilidade, com resultante redução nas perdas de alimentos; c) tornar o alimento mais atrativo ao consumidor d) fornecer condições essenciais ao processamento do alimento Observação: pela definição de aditivo, compostos como vitaminas e sais minerais - usados para aumentar o valor nutritivo de uma alimento - não podem ser considerados aditivos. Entretanto substâncias adicionadas com outro propósito podem vir a aumentar o valor nutricional do alimento aditivado. 16 DESVANTAGENS a) quando houver evidência ou suspeita de que o mesmo possui toxicidade real ou potencial b) quando interferir sensível e desfavoravelmente no valor nutritivo do alimento c) quando servir para encobrir falhas no processamento e nas técnicas de manipulação do alimento d) quando encobrir alteração na matéria-prima do produto já elaborado e) quando induzir o consumidor a erro, engano ou confusão f) quando não satisfizer a legislação de aditivos em alimentos REQUISITOS PARA O EMPREGO DE ADITIVOS 1 - De ordem Regular: respeitar o limite máximo estabelecido para a sua utilização 2 - De ordem Química ou Institucional: apresentar inteira inocuidade, preservar o mais possível, os caracteres sensoriais dos produtos, não produzir redução considerável do valor nutritivo dos alimentos, não ocultar alterações ou adulterações da matéria-prima ou do produto elaborado, atender os hábitos alimentares implantados na região 3 - De ordem Higiênica e Econômica: Conservar o produto, conferindo-lhe mais tempo de vida, contribuir para a produção mais econômica e de maior quantidade de alimentos, com a composição estável e qualidade estável, em relação ao tempo CLASSIFICAÇÃO Os Aditivos podem ser classificados quanto à origem em: a) Naturais: Obtidos por extração: resina de alecrim, óleo de cravo-da-índia, cochonilha, entre outros b) Artificiais: Obtidos pelo processo de síntese: oxitetraciclina (antibiótico), usado no congelamento de frangos (7 ppm). c) Orgânicos: Ácidos orgânicos e seus sais, podendo ser produzidos pelo próprio alimento (fermentações): Ácidos láctico, benzóico, cítrico, propiônico, acético, fórmico, sórbico, etc. d) Inorgânicos: Ácidos inorgânicos e seus sais, álcoois, peróxidos e alguns metais: NaCl, hipocloritos, sulfitos, nitritos, nitratos, ácido bórico, ácido fosfórico, etc. Classificação dos aditivos – quanto ao uso: 1- Corantes - substâncias que conferem ou intensificam a cor dos alimentos. A aparência e a cor de um alimento são atributos de vital importância para a aceitação do produto pelo consumidor. Uma vez que diferentes métodos de conservação e manufatura de alimentos podem causar alterações na cor natural dos produtos, a indústria de alimentos aplica corantes com o objetivo de restituir, melhorar ou mesmo padronizar a cor dos produtos alimentícios. Os corantes utilizados podem pertencer a uma das categorias descrita abaixo: Corantes orgânicos naturais: obtidos de fontes naturais (vegetais e animais) por isolamento do princípio ativo empregando-se tecnologia adequada. Não têm limite de quantidade de aplicação, mas devem ser registrados no rótulo (código C.I.). A legislação permite o uso de cacau, carotenóides, beterraba (betanina INS 162), antocianinas (INS 163i), urucum (INS 160b), cochonilhas (INS120) e outros. Corantes orgânicos sintéticos: obtidos por síntese orgânica. Quando sua estrutura química não pode ser encontrada em produtos naturais eles são registrados sob o código C.II.. Estes, denominados de artificiais, têm sua quantidade de aplicação limitada pela legislação e geralmente não ultrapassa 0,01%. Quando forem considerados idênticos a corantes naturais devem ser registrados sob o código C.III. Os carotenos comerciais (INS 160a(ii)) estão aqui incluídos e possuem uma coloração que vai do amarelo ao alaranjado, sendo usado em massas, bolos, margarinas, Corantes inorgânicos: são permitidos em certos produtos, dentro de certos teores, sendo que o teor máximo é 0,01%. Exemplos destes corantes são: amarelo crepúsculo (INS 110), tartrazina, indigotina (INS 132), eritrosina (INS 127), Ponceau 4R (INS 124), azul brilhante FCF (INS 133), etc. Corante caramelo: obtido pelo aquecimento de açúcares a altas temperaturas (superiores a 125ºC). Seu uso não tem limitações legais e nem obrigatoriedade de declaração no rótulo. Caramelo I (INS 150a). 2 Aromatizantes – substância ou mistura de substâncias capazes de conferir ou intensificar o aroma e/ou sabor dos alimentos. As características de sabor e, principalmente, de aroma dos alimentos são devidas à uma complexa mistura de substâncias ainda não totalmente desvendadas. O processamento de alimentos pode interferir no balanço entre estes compostos provocando alterações ou perdas de aroma. A adição de aromatizantes visa restituir, melhorar ou realçar o aroma e sabor de alimentos processados. Observação: como a percepção de aroma e sabor de alimentos está sempre intimamente relacionada, costuma- se aplicar a palavra inglesa “flavor” para designar a união dos dois. Assim, aromatizantes capazes de conferir aroma e sabor aos produtos podem, muitas vezes, ser denominados “flavorizantes”. Os aromatizantes podem ser divididos em: Aroma natural: na elaboração foram usadas exclusivamente matérias-primas aromatizantes naturais e/ou produto aromatizante natural Aroma natural reforçado: na elaboração entre matéria- prima aromatizante, produto aromatizante natural, adicionado de substâncias aromatizante natural ou substância aromatizante idêntica à natural, existente no produto cujo aroma se quer reforçar. Aroma reconstituído: é aquele em cuja elaboração entre produto aromatizante natural, substância aromatizante natural ou substância aromatizante idêntica a natural, de modo que sua composição reconstitua o aroma natural correspondente Aroma imitação: é aquele em cuja composição foi feito uso de: substância aromatizante natural e/ou substância aromatizante idêntica à natural, presente no produto aromatizante natural, cujo aroma e/ou sabor pretende imitar, adicionada ou não de produto aromatizante natural correspondente ou, também, matéria-prima aromatizante natural originária do produto cujo aroma ou sabor pretende imitar, adicionada de produto aromatizante natural, substância aromatizante natural ou substância aromatizante idêntica à natural. Aroma artificial: é aquele cuja elaboração foi utilizada: Substância aromatizante artificial, adicionada ou não d 17 matéria-prima aromatizante natural, produto aromatizante natural, substância aromatizante natural ou de substância aromatizante idêntica à natural; Substância aromatizante natural ou substância aromatizante idêntica à natural, não ocorrente no aroma que lhe empresta o nome, adicionada ou não de matéria-prima aromatizante natural 3 - Conservantes – substâncias que impedem ou retardam a deterioração dos alimentos causada pelo crescimento microbiano e/ou pela ação de enzimas. Conservadores ou preservativos agem no alimento inibindo ou reduzindo a contaminação microbiológica. Seu uso está restrito a um certo grupo de substâncias, em quantidades controladas, e condicionado a registro no rótulo, de acordo com os códigos abaixo. Os conservadores permitidos são: acidos benzóico (INS 210), sorbato de potássio (INS 202), dióxido de enxofre (INS 220), nitrato de sódio (INS 251), nitrato de potássio (INS 252), nitrito de potássio (INS 249), nitrito de sódio (INS 250), propionato de potássio (INS 283), propionato de sódio (INS 282), ácido deidroacético (INS 260). 4 - Antioxidantes – substâncias que retardam ou impedem a deterioração dos alimentos pelos processos oxidativos, evitando a rancificação. As substâncias antioxidantes são divididas em dois grupos: antioxidantes e sinergistas. Estes últimos atuam como quelantes ou seqüestrantes de agentes pró- oxidantes (como íons metálicos, por ex.) favorecendo a ação dos antioxidantes, com os quais são usados em conjunto. Os antioxidantes são substâncias capazes de reagir com os radicais livres gerados no processo oxidativo, evitando a propagação da reação em cadeia. Os principais antioxidantes permitindo pela legislação brasileira são: acido ascórbico (INS 300), ácido cítrico (INS 330), ácido fosfórico (INS 338), BHA (INS 320), BHT (INS 321), lecitina (INS 322), galato de propila (INS 320), tocoferóis (INS 307). 5 - Estabilizantes – substâncias que favorecem e mantêm as características físicas de emulsões e suspensões. Em produtos líquidos e semi-líquidos, o uso de estabilizantes visa prevenir a separação de fases, garantindo uma aparência homogênea. Em produtos sólidos como embutidos e outros produtos cárneos, por ex., os estabilizantes têm por finalidade aumentar a retenção de água além de garantir a manutenção de emulsões após o cozimento, evitando exudação. Estabilizantes de uso em alimentos - lecitina (INS 322), goma arábica (INS 414), polifosfato de Na e Ca (INS 452iii), citrato de sódio (INS 331iii), lactato de sódio (INS 325), e outros 6 - Espessantes – substâncias capazes de aumentar a viscosidade de soluções, emulsões e suspensões. Os espessantes apresentam a propriedade de aumentar a consistência dos alimentos. Em alguns casos espessantes são capazes de gelificar (gelificantes) além de dispersar, estabilizar e evitar sedimentação de substâncias em suspensão. Agar-agar (INS 406), alginato de cálcio (INS 404), carboximeltilcelulose sódica (INS 466), Goma adragante (INS 413), Goma arábica (INS 414), Goma caraia (INS 416), goma guar (INS 412), Goma jataí (INS 410), mono e diglicerídios (INS ), musgo irlandês ou caragena (INS 407), celulose microcristalina (INS 460i), goma xantana (INS 415). 7 - Espumíferos e antiespumíferos – substâncias capazes de modificar a tensão superficial dos alimentos. Ex: INS 900a dimetilpolisiloxana 8- Edulcorantes – substâncias de baixo valor calórico utilizadas para conferir sabor doce, especialmente em produtos dietéticos. A produção de edulcorantes é um ramo da ciência de alimentos em constante expansão. Atualmente são utilizados em larga escala os seguintes produtos: ▪ Aspartame: éster metílico de L-aspartil - L- fenilalanina. Pode ser até 215 vezes mais doce do que a sacarose e não apresenta sabor residual. É não calórico e não apresenta contra-indicações. Pode sofrer perda do poder edulcorante quando aquecido. ▪ Ciclamato: 30 vezes mais doce do que a sacarose, o ciclamato apresenta sabor residual doce. Usado, em geral, em conjunto com a sacarina. ▪ Sacarina: de 300 a 500 vezes mais doce que a sacarose, apresenta sabor residual amargo/metálico que pode ser encoberto pelo uso conjunto com o ciclamato. Apresenta baixa estabilidade ao calor. ▪ Estévia ou esteveosídeo: substância natural (extraída das folhas de Stevia reubadiana) e não calórica. Cerca de 300 vezes mais doce que a sacarose, a estévia é estável em meios ácidos e ao aquecimento. Alguns edulcorantes permitidos são: esteviosídio (INS 960), sorbitol (INS 420), xilitol (INS 967), sacarina (INS 954) e aspartame (INS 951). 9 - Umectantes – substâncias capazes de evitar ou retardar a perda de umidade dos alimentos. Os aditivos umectantes têm por finalidade controlar o teor de água de um alimento, evitando que o mesmo perca umidade para o ambiente. A perda de umidade leva a defeitos de qualidade (ressecamento, alterações de textura e aparência, etc.) contornados pelo uso destes aditivos. - Polióis: glicerol (INS 422); Dioctil sulfossuccinato de sódio (INS 480); Propileno glicol (INS 1520); Sorbitol (INS 420); Lactato de sódio (INS 325) 10- Antiumectantes – substâncias capazes de reduzir a higroscopicidade dos alimentos. Estes aditivos são aplicados para evitar defeitos de qualidade derivados da absorção de umidade do ambiente pelos alimentos. Alguns exemplos destes defeitos são: mela de produtos açucarados e salgados e perda de crocância em produtos secos/desidratados. 18 Carbonato de Ca (INS 170i), carbonato de Mg (INS 504i), fosfato tricálcio (INS 341iii), citrato de ferro amoniacal (INS 381), silicato de Ca (INS ), ferrocianeto de Na (INS 535), alumínio silicato de Na (INS 554) e dióxido de silício/sílica (INS 551). 11 -Acidulantes – substâncias aplicadas no abaixamento do pH e/ou para fornecer sabor ácido aos alimentos. São aplicados, como acidulantes, ácidos orgânicos extraídos de vegetais ou produzidos por fermentação como também o ácido fosfórico, único ácido inorgânico permitido pela legislação brasileira para uso em alimentos. Acidulantes têm importante papel na conservação de diversos alimentos por controlarem seu pH, mantendo-o abaixo do suportável para alguns tipos de microrganismos, além de interferir consideravelmente na atividade de diversas enzimas. Além desta importante função, acidulantes são ainda utilizados para fornecer sabor ácido aos alimentos, o que tem grande influência na percepção tanto do sabor como do aroma dos mesmos. Ácido cítrico (INS 330): é o acidulante mais usado, correspondendo a 60% do total. É barato, é um ácido forte, é inócuo, faz parte naturalmente da maioria dos alimentos, porém é bastante higroscópico (por isso não é usado em alimentos em pó). É produzido por fermentação do melaço-de-cana pelo Aspergillus niger. Ácido fosfórico (INS 338): Corresponde a 25% do total dos acidulantes utilizados, sendo o único ácido inorgânico usado na indústria de alimentos, principalmente em bebidas carbonatadas a base de cola. Outros: Ácidos láctico (INS 270), málico (INS 296), tartárico (INS 334), fumárico (INS 297), adípico (INS 355), glicônico (INS 574), acético (INS 260). CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO CONTROLE DA TAXA DE OXIGÊNIO - EMBALAGENS Definições / Terminologia: Há uma grande variedade de termos e definições para o conceito de “embalagem”: acondicinar, envasar, embalagem, pacote. Para uniformizar o conceito, define-se para efeitos de legislação (Mercosul) : Envase primário – é o recipiente que entra em contato direto com os alimentos. Envase secundário – envase destinado a conter o(s) envase primário, sem contato direto com o alimento, mas com o recipiente primário. Envase terciário – conjunto de diversos recipientes primários ou secundários predispostos especificamente para transporte e movimentação. Finalidades proteger o produto não interagir com o alimento acondicionado aumentar tempo de prateleira Proteger os alimentos de danos mecânicos barreira aos gases e vapores prevenir ou retardar a degradação biológica facilitar a movimentação e o armazenamento apresentar o produto de forma atraente dar informações sobre o produto agradável e facilmente reciclável Propriedades podem ser classificadas em: -Químicas -Físicas Mecânicas Térmicas Eletromagnéticas Difusionais A) Propriedades Químicas São as propriedades que dependem do comportamento químico dos materiais: Comportamento à oxidação (corrosão) Comportamento à combustão Resistência a agentes agressivos Biodegradabilidade Essas propriedades dependem da estrutura atômica e molecular dos elementos químicos presentes nos materiais a serem selecionados São divididos em dois tipos: Orgânicos : Materiais plásticos e Celulósicos (papel e papelão) Inorgânicos: Vidro e Metais B) Propriedades Físicas São as propriedades relacionadas a fenômenos físicos, reversíveis, que não alteram a composição e estrutura química dos materiais. São normalmente divididas em: Propriedades Mecânicas: que descrevem o comportamento de um sólido submetido a aplicação de uma força que pode ser seu próprio peso ou uma solicitação externa. São: 1) Massa Volumétrica ( ou densidade) – Geralmente, usada para caracterizar materiais plásticos 2) Coeficiente de fricção – resistência ao escorrimento de uma superfície sobre outra. Muito importante para filmes, folhas e lâminas, utilizadas em máquinas automáticas 3) Propriedades Adesivas – Adesão entre superfícies depende de características prórpias do material e eletrostátca. Também fundamental no processamento de filmes, folhas e outros materiais flexíveis dispostos em bobinas. 4) Propriedades de resistência mecânica – Descrevem o comportamento do sólido em relação a uma força aplicada. Fundamental para embalagens, pois durante o processamento, armazenamento, movimentação, transporte e uso, a embalagem sofre ação de vários tipos de forças. Propriedades mais utilizadas : Resistência a tração, compressão, corte, estouro e perfuração, dureza, fadiga por torção. Propriedades Térmicas: Descrevem o comportamento dos materiais no curso de um processo de troca térmica e as modificações ocorridas em conseqüência da variação de temperatura. São: 1) Condutibilidade Térmica: quanto o material é bom ou mau condutor de calor; 19 2) Capacidade Térmica: qtde de calor que deve ser fornecida a uma material para elevar a temperatura em 1ºC. 3) Essas duas propriedades são fundamentais para materiais que sofrerão troca térmica, como pr.exemplo, latas que serão esterilizadas em auto claves, sorvetes terminando congelmento no freezer, resistência de produtos refrigerados fora da refrigeração, etc. 4) Coeficiente de dilatação 5) Intervalo útil de temperatura – temperatura máxima/mínima em que ocorre fragilização do material 6) Intervalo de soldagem 7) Intervalo de transição (ponto de fusão) - Propriedades que descrevem comportamento do material em relação às variações de temperatura
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