ENGENHARIA-DE-ALIMENTOS-E-BIOQUÍMICA-aula-3

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Prof. Dr. Estevãn Martins de Oliveira 
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 Aumento da conservação dos alimentos 
 Relação tempo x temperatura 
◦ Fatores intrínsecos e extrínsecos relacionados 
com os M.O. 
 pH 
 Efeito do calor sobre o alimento 
 Outros processos de conservação posterior 
 Tempo de aquecimento 
 Dimensões e forma da embalagem 
 Velocidade de penetração do calor(tipo de embalagem e 
alimento) 
1. BRANQUEAMENTO 
◦ Métodos de Branqueamento - Escaldado - 
Blanching 
◦  H2O quente: 80
oC - 100°C / tempo 
determinado 
◦  Vapor :  100oC (requer de 30 a 50% 
mais tempo que branqueamento por água 
aquecida) 
◦  Outros: InfraVermelho - Microondas - 
Eletrocondutividade 
2. PASTEURIZAÇÃO 
3. ESTERILIZAÇÃO 
Defeitos da Qualidade Enzimas Responsáveis 
Desenvolvimento Aroma Atípico Lipoxigenase (oxidação) – Lípase 
(liberam ácidos graxos livres) – 
Protease (liberam H2S) 
Modificações Textura Enzimas Pécticas – Amilase – 
Celulase 
Modificações Cor Polifenoloxidase – Clorofilas 
Peroxidase ( extensão) 
Modificações Nutricionais Ácido Ascórbico Oxidase – Tiaminase 
Fonte: Williams et alii (1986) 
Imersão em H2O Vapor 
Produção de Efluentes   
Perda por Lixiviação   
Lavagem completa produto   
Consumo H2O   
Consumo Energia   
Trocas Térmicas   
Eficácia Térmica   
Controle Temperatura   
Homogeneidade   
Possibilidade incorporação aditivos 
químicos 
  
Facilidade Manutenção Equipamento   
Custo Tratamento   
Fonte: Philippon (1994) 
 Parâmetros do Branqueamento dependem: 
◦ atividade enzimática da matéria-prima 
◦ estrutura histológica do vegetal  determina a capacidade transmissora 
de calor aos tecidos - resistência específica frente a ação de temperaturas 
elevadas 
 
 Vantagens do Branqueamento 
◦ Principal: destruição do sistema enzimático 
 
◦ Secundárias 
  redução contaminação microbiana (destruição da flora 
vegetativa da superfície do produto) 
  tornar os produtos mais plásticos facilitando acomodação em 
recipientes 
  fixação de cor, sabor e aroma 
  facilitar a remoção do ar ocluso nos tecidos vegetais 
  liberar do produto de certas substâncias indesejáveis 
responsáveis pelo “gosto picante” de hortaliças cruas e o “gosto verde” 
adquirido pelas ervilhas devido ao mau manuseio, assim como a 
coloração violácea da ponta de aspargos 
 
Operações 
 Colheita- menor manuseio – processamento rápido 
 Transporte – caixas – cestos – limpos – veículos com refrigeração 
 Descarregamento – danos mecânicos- cortes, quebras, amassadura 
 Seleção e limpeza – impurezas grosseiras –defeitos – doenças – 
insetos – materiais estranhos – esteiras c/ ventilação ou agitação – 
seleção manual 
 Limpeza – peneiras –escovas e água (clorada) ou ( detergentes) 
tubérculos, bulbos. 
 
 Classificação –tamanho 
 uniformidade produto ; rigor tempo/temperatura no 
branqueamento e esterilização 
 regulagem equipamentos preparação da M.P. 
 
 Preparo – retirada de película (cenouras e batatas) – descascamento 
(ervilhas e feijões)- debulhamento (milho), cortes (cenouras, vagens) 
 
 Branqueamento e resfriamento – água quente ou vapor (eliminação de 
gases dos tecidos, inativar enzimas (peroxidase e catalase), fixar cor, 
aroma e sabor, remover subst. Gelatinosas ou amargas, desinfecção 
superficial ( fungos e leveduras), amaciar o produto. 
 Resfriamento imediato por imersão ou aspersão. 
 
 
 deve ser realizado imediatamente e o mais rápido 
possível após o tratamento térmico 
 
 Objetivo: interromper a ação do calor - o que 
permite controlar melhor a duração do tratamento 
térmico 
◦ Zona Térmica entre 50oC e 10oC - Fase Crítica para 
Qualidade do Produto 
◦ susceptibilidade a recontaminação com microrganismos 
◦ modificação de cor 
◦ grande perda de nutrientes 
◦ principalmente perda no valor vitamínico 
◦ deterioração do aroma 
 Acondicionamento – latas ou vidros limpos c/ água quente ou vapor 
ou jatos de ar 
Mecânico – vegetal coberto com água pura ou c/ ingredientes 
(complementos de sabor e aroma, textura ou cor do produto) 
sacarose, ácidos, sal, especiarias, espessantes. 
 Exaustão e fechamento hermético – retirada do ar – aquecimento 80 
– 85oC ou vácuo 
 Espaço livre – substituído por vapor – condensado = vácuo de 305 
a 480 mmHg. – reduz oxidações, evita tensões excessívas na 
esterilização e impede estufamento ( altitudes) 
 Condições de anaerobiose – extremidade de latas ligeiramente 
convexas ou planas – mudanças forma = alteração do alimento; 
Fechamento manual ou por recravadeiras ( latas e vidros) 
 Esterilização – pH > 4,5 – temperatura > de 100oC = retortas ou 
autoclaves (BM > tempo = dano) 
 Produtos ricos amido = autoclave rotatória 
 Produtos ácidos – temperatura baixa em B.M. ( tomate pH< 4,5 e 
palmito pH corrigido a 4,3 c/ ác. cítrico) 
 Resfriamento – água fria c/ 1 a 2 ppm cloro ativo. – lote – amostra 
prova de esterilização = frutas. 
 
Operações 
 Colheita- menor manuseio – processamento rápido 
 Transporte – caixas – cestos – limpos – veículos com refrigeração 
 Descarregamento – danos mecânicos- cortes, quebras, amassadura 
 Seleção e limpeza – impurezas grosseiras –defeitos – doenças – 
insetos – materiais estranhos – esteiras c/ ventilação ou agitação – 
seleção manual 
 Limpeza – peneiras –escovas e água (clorada) ou ( detergentes) 
tubérculos, bulbos. 
 Classificação –tamanho 
 uniformidade produto ; rigor tempo/temperatura no 
branqueamento e esterilização 
 regulagem equipamentos preparação da M.P. 
 Preparo – retirada de película (cenouras e batatas) – descascamento 
(ervilhas e feijões)- debulhamento (milho), cortes (cenouras, vagens) 
 Branqueamento e resfriamento – água quente ou vapor 
(eliminação de gases dos tecidos, inativar enzimas (peroxidase e 
catalase), fixar cor, aroma e sabor, remover subst. Gelatinosas ou 
amargas, desinfecção superficial( fungos e leveduras), amaciar o 
produto. 
 Resfriamento imediato por imersão ou aspersão. 
 
 
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 Acondicionamento – latas ou vidros limpos c/ água quente ou vapor 
ou jatos de ar 
Mecânico – vegetal coberto com água pura ou c/ ingredientes 
(complementos de sabor e aroma, textura ou cor do produto) 
sacarose, ácidos, sal, especiarias, espessantes. 
 Exaustão e fechamento hermético – retirada do ar – aquecimento 80 
– 85oC ou vácuo 
 Espaço livre – substituído por vapor – condensado = vácuo de 305 
a 480 mmHg. – reduz oxidações, evita tensões excessívas na 
esterilização e impede estufamento ( altitudes) 
 Condições de anaerobiose – extremidade de latas ligeiramente 
convexas ou planas – mudanças forma = alteração do alimento; 
Fechamento manual ou por recravadeiras ( latas e vidros) 
 Esterilização – pH > 4,5 – temperatura > de 100oC = retortas ou 
autoclaves (BM > tempo = dano) 
 Produtos ricos amido = autoclave rotatoria 
 Produtos ácidos – temperatura baixa em B.M. ( tomate pH< 4,5 e 
palmito pH corrigido a 4,3 c/ ác. cítrico) 
 Resfriamento – água fria c/ 1 a 2 ppm cloro ativo. – lote – amostra 
prova de esterilização = frutas. 
 
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 agrava as alterações de textura, consecutivas as 
operações de congelamento, descongelamento e 
cozimento 
 
 redução do valor nutricional  perda de nutrientes 
 poluição dos mananciais 
 
 branqueamento “as vezes” provoca um sabor de 
cozido no produto 
 
 branqueamento em água quente – provoca uma 
perda importante de elementos solúveis, 
sobretudo, quando o resfriamento é feito por 
imersão em água 
Enzima 
IndicadorA Favor Contra 
Peroxidase 
(POD) 
Ampla distribuição no tecido vegetal, leite e 
leucócitos 
Correlação com qualidade ainda não 
completamente esclarecida 
Resistente a destruição pelo calor – 
Enzima de maior Termoestabilidade 
Inativação pode requerer super-
branqueamento [deterioração cor e sabor, 
 valor nutricional (perda de vitaminas, 
proteínas e aminoácidos)] 
Oxidoredutase Indice Eficiência do Tratamento 
Térmico 
Regeneração da atividade enzimática 
Teste quantitativo simples e rápido Diferentes isoenzimas termicamente estáveis em 
vegetais diferentes 
POD residual de 1 – 10% é termicamente estável 
em muitos vegetais 
Lipoxigenase 
(LOX) 
Ampla distribuição em plantas (particularmente 
legumes e cereais) 
Análise rápida não disponível ou não utilizada 
Envolvimento no desenvolvimento de aroma 
atípico e da perda de cor 
Interferências comuns na análise 
espectrofotométrica 
Sensível ao calor Método Polarográfico não sensível 
Enzima Chave do Desenvolvimento de 
Aroma Indesejável 
Oxidação lipídica pode ocorrer sem a catálise 
enzimática 
 LIPOXIGENASE 
 Ácido Graxo Poliinsaturado 
 Esteres de Ácido Graxo [dupla ligação posição Cis]  
Complexo Enzima-Substrato  Hidroperóxidos  Acilgliceróis 
 Peróxidos  Radicais Livres 
 
 
 Ação dos Radicais Livres 
 
 Desenvolvimento de aroma atípico 
Destruição de clorofila α, carotenóides e xantofilas  perda 
cor e destruição de vitaminas(derivados oxigenados de 
hidrocarbonetos 
 
 PEROXIDASE 
 é uma oxidoredutase capaz de catalisar reações de oxidação em 
plantas. 
 tem um número de isoenzimas (formas eletroforéticas 
diferentes de uma enzima com função idêntica) com  
estabilidade ao calor em muitos vegetais, e a sua completa 
inativação pode requerer um tratamento térmico maior que 
o necessário para a inativação de outras enzimas. 
 inativação de 90% da peroxidase: conseque-se qualidade ótima 
de vegetais congelados 
 
 Peroxidase perda e- 
O2 / ROOH + AH2 H2O + ROH + 
Aoxidado 
 Peróxido peróxido reduzido 
 
 O2 / ROOH: aceptor de hidrogênio 
 AH2 (doador e
-): ascorbato, fenóis, aminas e 
outros compostos orgânicos 
 Ação da Polifenoloxidase  benzoquinonas e 
melaninas   amino grupo da Lisina-resíduos de 
Proteína  afetando valor nutricional e 
solubilidade de proteínas 
Ervilhas verde 0,3 – 1,4 % 
Feijão 0,7 – 3,2 % 
Couve-flor 3,8 -5,7 % 
Espinafre 2,8 – 3,7 % 
Cenouras até 6,9 % 
VEGETAL ÁGUA VAPOR 
95°C / 4 minutos 4 minutos 
BRÓCOLIS MAÇO 
BRÓCOLIS 
CABEÇA 
BATATA BRANCA Traços ou Leve + Negativo 
BATATA ROSA Leve + Traços ou Leve + 
MAÇÃ ARGENTINA Traços ou Leve + Negativo 
MAÇÃ FUGI Leve + Negativo 
MILHO Leve + 
 Definição: Tempo em minutos à temperatura constante 
requerido para destruir 90% dos microrganismos presentes. 
 Tempo requerido para que a Curva de Sobreviventes 
atravesse 1 ciclo logarítmico. 
 
 Dada a uma ToC de morte de 90% da população no 1o minuto 
de aquecimento, 90% da população restante será morte no 2o 
minuto.... 
 
 D varia ToC, concentração de microrganismos e composição 
do meio 
 Destruição Térmica de Microrganismos – reação cinética de 1o 
ordem, porque é diretamente proporcional ao número de 
microrganismos presentes 
 Conceito 12 D e 5D 
 
 Para promover uma substancial margem de segurança em 
alimentos de baixa acidez, assume-se que formadores de 
esporos altamente resistentes ao calor como o Clostridium 
botulinum estão presentes e sua população é grande. 
 
 Conceito 12 D: Tratamento Térmico 12 D (D121  2,5 minutos) 
está baseado na destruição do Clostridium botulinum, 
 
 Indústria de Enlatamento de Conservas Vegetais – 12 D significa 
que inicial de microrganismos foi  em 90% 12 x (12 ciclos 
logarítmicos), ou seja, uma redução de 10-12 x na população 
inicial de microrganismos 
 
 Conceito 5 D: Tratamento Térmico em alimentos de baixa 
acidez, baseado na destruição do Anaeróbico Putrefativo 
3679 (PA 3679) e do Bacillus stearothermophillus (FS 1518), 
considerado equivalente ao valor 12 D. 
 Fo  D121 log No - log N) 
 
No. de D Tempo 
min 
No. 
Bactérias 
vivas 
No. 
Bactérias 
mortas 
Total 
bactérias 
mortas 
% mortas 
0 0 1.000.000 0 0 0 
1D 2 100.000 900.000 900.000 90 
2D 4 10.000 90.000 990.000 99 
3D 6 1.000 9.000 999.000 99,9 
6D 12 1 9 999.999 99,9999 
8D 16 0,01 0,09 999.999,99 99,999999 
10 
1 
0,1 
100 105 110 115 120 125 
D110 = 10 min 
D115 = 3 min 
D121 = 0,8min 
T
e
m
p
o
 d
e
 a
q
u
e
c
im
e
n
to
(m
in
) 
( 
e
s
c
a
la
 
lo
g
a
ri
tm
ic
a
) 
Temperatura (oC) 
1 ciclo 
logaritmico 
Definição: 
 Intervalo de temperatura que ocasiona uma 
variação de 10 x na velocidade de uma 
transformação. 
 
Número de Graus requeridos para que uma Curva 
de Tempo de Destruição Térmica específica, 
passe por 1 ciclo logarítmica (modificado por um 
fator de 10). 
 
Índice de Inclinação Negativo da Curva de Tempo 
de Destruição Térmica. 
100 
10 
0,1 
100 105 110 115 120 125 
F111 = 40 min 
T
e
m
p
o
 d
e
 a
q
u
e
c
im
e
n
to
(m
in
) 
( 
e
s
c
a
la
 
lo
g
a
ri
tm
ic
a
) 
Temperatura (oC) 
1 ciclo 
logaritmico 
111 121 
Z F121 = 4 min 
Z = 10oC 
40 F
10
121 = 4 min 
 Definição: Número de Minutos para que ocorra a 
diminuição da população com um valor de Z 
específico a uma Temperatura específica. 
 
 Medida da facilidade ou dificuldade com a qual o 
alimento pode ser esterilizado, ou a, medida da 
capacidade de um tratamento térmico para 
esterilizar um alimento. Conhecido como “valor de 
esterilização”. 
 
 Fo (valor de referência): Número de minutos a 
121oC (250oF) requeridos para destruir um número 
específico de microrganismos, com um valor de Z 
de 10oC (18oF). 
 Definição: quociente entre a “velocidade 
de uma transformação a uma dada 
temperatura e a velocidade 10oC abaixo da 
primeira”. 
 Destrói parte mas não todas as células vegetativas 
dos M.O. presentes 
◦ Utilizados para alimentos armazenados em condições que 
minimizam crescimento 
◦ Tratamentos + rigorosos > afetam propriedades 
organolépticas e nutritivas do alimento 
◦ Destrói M.O. patogênicos (leite) ou deterioradores de baixa 
resistência ao calor( sucos) 
◦ Empregada em conjunto com outros métodos de 
preservação ( refrigeração, aditivos químicos, embalagens 
herméticas) 
◦ Tempo e temperatura dependem da resistência térmica do 
M.O. e da sensibilidade do alimento ao calor 
◦ Processos antigos 62,8oC 30 min, depois 71,7 oC 15 
segundos. 
 Produto comercialmente estéril 
◦ Depende da natureza do alimento(pH) 
◦ Armazenamento posterior 
◦ Resistência térmica dos M.O. 
 
 Aquecimento ~ de 100oC, pH < 4,5, T PE da 
água variável de altitude, tempo t = 
“estéreis” 
◦ M.O. e esporos – (acidez) não desenvolvem-se 
◦ Devem ser aquecidos em ambalagens herméticas 
( BM – frutas em geral) 
 Aquecimento > 
100oC – (pH > 4,5) 
esporos resistentes, 
> tempo 
 
 
 Aplicação de vapor 
em autoclaves ou 
retortas (T = 110 a 
125 oC) retortas 
rotativas) 
 CONSERVAS VEGETAIS 
 CARMARGO, R. et alii. Tecnologia dos 
Produtos Agropecuários. São Paulo Livraria 
Nobel S/A 1984 
 http://www.daken.co.uk/spares.htm 
 http://www.vmbrasil.com/alfalaval.htm?gcli
d=CJXvz_Sgg50CFU1M5QodtBaVcA 
 http://www.tetrapak.com/br/Pages/home.a
spx 
 http://www.refrisul.com.br/index2.htm 
 http://cidadesaopaulo.olx.com.br/estufa-
para-esterilizacao-e-secagem-industrial-
iid-23355684