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03/03/2020 1 CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS PELO USO DO FRIO João Pessoa 20 20 O QUE VAMOS APRENDER HOJE? 1. HISTÓRICO; 2. PROCESSOS: - REFRIGERAÇÃO - CONGELAMENTO - DESCONGELAMENTO 3. REFERÊNCIAS HISTÓRICO Utilização de baixas temperaturas - homens pré- históricos guardavam a caça em meio ao gelo para comê-la posteriormente; HISTÓRICO Século VIII a.C.: os chineses mantinham o gelo do inverno em covas ou sob a terra para usá-lo no verão; HISTÓRICO Século XIX: produção contínua de frio para aplicação na indústria alimentícia permitiu o armazenamento e o transporte dos alimentos perecíveis; 1830: desenvolvimento de algumas máquinas frigoríficas industriais, que, no final do século XIX, foram instaladas em barcos para o transporte de carne congelada. O uso de baixas temperaturas para conservar alimentos está baseado no fato de que o crescimento microbiano pode ser retardado por temperaturas abaixo do congelamento (FELLOWS, 2006), bem como retarda o desenvolvimento de reações químicas e atividade enzimática (SILVA, 2000). 1 2 3 4 5 6 03/03/2020 2 PROCESSOS • Pré-refrigeração • Refrigeração • Congelação • Supergelação PRINCIPAIS PROCESSOS • Resfriamento/Refrigeração • Congelamento 1. Exercer ação direta sobre os microrganismos; 2. Retardar ou anular ação das enzimas; 3. Interromper os processos bioquímicos; 4. Conservar, prolongando vida de prateleira. INDICAÇÃO DO TRATAMENTO DO FRIO • Tipo, constituição e composição química do alimento; • Tempo requerido para sua conservação, sem que haja perdas do seu valor nutritivo, de seus caracteres sensoriais e diminuição de peso. FATORES QUE INFLUEM NA INDICAÇÃO DO TRATAMENTO DE FRIO LIGADOS AO PRODUTO LIGADOS AO PRODUTO E O PROCESSO DE FRIO Composição química; Estado geométrico (forma, espessura); Constituição e extensão da superfície. Propriedades físicas (calor específico, condutibilidade térmica); Grau de atividade do intercâmbio entre o alimento e o meio refrigerante; Temperatura inicial e final, programada para o produto; Condições do meio refrigerante; Interferência de processos bioquímicos; Oportunidade da indicação do processo de frio. REFRIGERAÇÃO Redução da temperatura do alimento entre 8ºC e -1ºC Implica mudanças no calor sensível do produto (0RDÓÑEZ, 2005; FELLOWS, 2006) Reduz as taxas de variações biológicas e microbiológicas Causa mudanças mínimas nas características sensoriais e propriedades nutricionais Combinado a outros processos como fermentação e pasteurização DEFINIÇÃO 7 8 9 10 11 12 03/03/2020 3 Redução da temperatura do alimento entre 8ºC e -1ºC Implica mudanças no calor sensível do produto (0RDÓÑEZ, 2005; FELLOWS, 2006) DEFINIÇÃO Prolonga a VP por um período limitado Depende de outros fatores como características dos produtos e temperatura de armazenamento REFRIGERAÇÃO • OBJETIVOS –Manter a qualidade original do alimento até o ato de sua ingestão, transporte, transformação industrial, ou submissão a outros processos de conservação. REFRIGERAÇÃO FATORES A SEREM CONTROLADOS DURANTE A REFRIGERAÇÃO • Temperatura; • Umidade relativa; • Purificação e circulação do ar; • Luz; • Composição da atmosfera. REFRIGERAÇÃO Alimentos refrigerados são discriminados segundo as seguintes faixas de temperatura de estocagem: 1. -1 até +1ºC – peixes, carnes, salsichas, carnes moídas e frescas, carnes defumadas e peixe assado; 2. 0 até +5ºC – carnes enlatadas pasteurizadas, leite, creme, iogurte, saladas prontas, sanduíches, alimentos assados, sopas, massa fresca, molhos fresco, pizzas, tortas; 3. 0 até +8ºC – carnes e tortas de peixe cozidas, carnes curadas cozidas ou não, manteiga, margarina, queijo duro, sucos de frutas e frutas macias. (FELLOWS, 2006) 13 14 15 16 17 18 03/03/2020 4 REFRIGERAÇÃO Efeito na velocidade das reações químicas, enzimáticas e desenvolvimento microbiano • Para a maioria dos processos químicos a cada 10ºC de redução de T, a velocidade dos processos reduz- se a um terço ou a metade; (ORDÓÑEZ, 2005). • Microrganismos psicrotróficos (Pseudomonas, Corynebacterium) são predominantes e os principais causadores de alterações em alimentos refrigerados; • Alguns microrganismos patogênicos são capazes de proliferar em temperatura de refrigeração (3-10ºC). Ex: Listeria monocytogenes, Yersínia enterocolítica, Vibrio parahaemolyticus e Clostridium botulinum. (0RDÓÑEZ, 2005). • Relação entre a temperatura, as reações de deterioração e o crescimento e a produção de toxinas de alguns de interesse nos alimentos (ORDÓÑEZ, 2005). Produção de toxinas em Staphylococcus e Clostridium botulinum tipos A e B Multiplicação Staphylococcus Multiplicação de Clostridium botulinum Multiplicação de Salmonella Produção de Toxinas em Clostridium botulinum tipo E Risco devido a crescimento e atividade de bactérias causadoras de intoxicação alimentares Multiplicação de bactérias Multiplicação de mofos Multiplicação de leveduras Reações químicas (sua velocidades é tão lenta que são consideradas nulas) TEMPERATURAS CRÍTICAS EM QUE CESSAM REFRIGERAÇÃO CARACTERÍSTICAS DO ALIMENTO E EFEITOS DA REFRIGERAÇÃO Alimentos frescos: O resfriamento reduz a taxa de mudanças enzimáticas e microbiológicas e retarda a respiração de vegetais. Alguma frutas e hortaliças tropicais sofrem alterações fisiológicas quando expostas a temperaturas inferiores as específicas para cada caso. Isso é denominado lesão pelo frio e resulta em diversas alterações fisiológicas como escurecimento interno ou externo, falha no amadurecimento, exsudação e manchas na casca. Ex.: banana armazenada T < 12 – 13ºC; algumas variedades de maçãs T<1ºC. Danos são mais percebidos em temperatura ambiente; • IMPORTÂNCIA DAS CARACTERÍSTICAS DOS ALIMENTOS – Cada alimento reage ao armazenamento refrigerado de sua própria maneira (bananas e tomates verdes, laranjas, mangas e hortaliças); – T da matéria-prima deve ser feita imediatamente após a colheita do vegetal ou morte do animal; – Alimento deve ser sadio; – Refrigeração é geralmente empregada para conservação a curto prazo ou aliada a outros métodos. REFRIGERAÇÃO CARACTERÍSTICAS DO ALIMENTO E EFEITOS DA REFRIGERAÇÃO • Em carnes ocorre o encurtamento pelo frio quando a redução de temperatura é muito rápida. Ex.: carne endurecida com menor capacidade de retenção de água quando as carcaças resfriam rapidamente antes da resolução do rigor mortis (0-5ºC). Pode ocorrer desidratação da superfície, oxidação da gordura e alterações da cor. REFRIGERAÇÃO 19 20 21 22 23 24 03/03/2020 5 PEIXE A refrigeração é menos eficaz do que em outros produtos, porque seu metabolismo está adaptado às baixas temperaturas e tem elevado conteúdo em gordura insaturada. Reações autolíticas e auto-oxidação REFRIGERAÇÃO REFRIGERAÇÃO CARACTERÍSTICAS DO ALIMENTO E EFEITOS DA REFRIGERAÇÃO • Alimentos processados: O principal cuidado com esses alimentos está nas etapas de processamento e nas temperaturas empregadas no armazenamento. Alguns produtos requerem cozimento pelo consumidor, porém, outros podem ser ingeridos após pequeno reaquecimento, tornando estes produtos de maior risco para a saúde do consumidor. Efeito mais significativo é o endurecimento causado pela solidificação de óleos e gorduras. Algumas alterações comprometem mais a qualidade do produto do que as microbianas como: escurecimento enzimático, lipólise, retrogradação do amido, deterioração de cor e aroma. Tabela 1 – Armazenamento útil de tecidos vegetais e animais a várias temperaturas PERÍODO MÉDIO DE ARMAZENAMENTO EM DIAS A: ALIMENTO 0ºC 22ºC 38ºC Carne 6-10 1 <1 Peixe 2-7 1 <1 Carne de galinha 5-18 1 <1 Frutas 2-180 1-20 1-7 Verduras 3-20 1-7 1-3 Sementes secas 1.000 ou mais 350 ou mais 100 ou mais REFRIGERAÇÃO Métodos de refrigeração - ABERTO CRIOGÊNICA • Um criogênico é um refrigerante que troca de fase ao absorver calor latente para resfriar o alimento. Ex.: dióxido de carbono sólido ou líquido e nitrogênio líquido;• Calor latente: quantidade de calor que uma unidade de massa de determinada substância deve receber ou ceder para mudar de fase REFRIGERAÇÃO Métodos de refrigeração - ABERTO CRIOGÊNICA A escolha do agente criogênico faz-se considerando a compatibilidade com o alimento a processar, facilidade de operação, custo da operação; REFRIGERAÇÃO Métodos de refrigeração CRIOGÊNICA • O borrifamento de compostos criogênicos reduz a temperatura dos alimentos rapidamente sem causar desidratação. Utiliza-se neve carbônica e injeção de nitrogênio líquido em ventiladores especiais com injetores acoplados; • VANTAGENS: equipamentos simples com investimento moderado (maior peso o custo do agente criogênico), velocidade de arrefecimento muito rápidas (elevado coeficiente de filme), congelação instantânea da superfície do alimento (evita a desidratação dos alimentos). 25 26 27 28 29 30 03/03/2020 6 O N líquido forma em volta dos produtos uma atmosfera inerte, com ausência de oxigênio, impossibilitando ou reduzindo os sistemas de respiração da carga, impede os processos de oxidação e de desidratação, deixando, assim, intactos, os caracteres sensoriais dos produtos. CONGELAMENTO CONGELAMENTO • Operação na qual a temperatura de um alimento é reduzida abaixo do seu ponto de congelamento e uma proporção da água sofre uma mudança no seu estado formando cristais de gelo. Com isso e com a concentração dos solutos ocorre a redução da Aa; • Durante o congelamento, inicialmente é removido o calor sensível. (FELLOWS, 2006) EQUIPAMENTOS CONGELAMENTO • A temperatura de início do congelamento dependerá da composição do alimento. • Na indústria alimentícia geralmente não se consegue o congelamento completo, ficando parte da água sem congelar, dependendo da composição do alimento e da temperatura empregada. CONGELAMENTO Temperatura em que se inicia o congelamento em diversos alimentos Tipo de alimento Quantidade de água (%) Temperatura de início de congelamento (ºC) Hortaliças 78-92 -0,8 a -2,8 Frutas 87-95 -0,9 a -2,7 Carne 55-70 -1,7 a -2,2 Peixe 65-81 -0,6 a -2,0 Leite 87 -0,5 Ovo 74 -0,5 (0RDÓÑEZ, 2005) 31 32 33 34 35 36 03/03/2020 7 CONGELAMENTO Formação de cristais de gelo: parte da água é imobilizada e não está disponível nem como solvente nem como reativo, e a difusão das espécies químicas é muito limitada. Lento e Rápido Efeito global do congelamento: diminuição da aw CONGELAMENTO • LENTO O processo é demorado (3-12h) A T vai diminuindo gradativamente Pode causar reações indesejáveis – formação de grandes cristais de gelo extracelular CONGELAMENTO • RÁPIDO O tempo de abaixamento é muito brusco; Há produção, por isso, de pequenos cristais de gelo, principalmente no interior das células. PEQUENOS CRISTAIS DE GELO PAREDE CELULAR INTACTA LENTO RÁPIDO • GELO ARTIFICIAL –Formas • Gelo britado • Gelo em escamas • Gelo seco • Gelo com subst. químicas ou antibióticas O GELO DEVE SER APLICADO DE TAL MANEIRA QUE CUBRA COMPLETAMENTE O PESCADO. A APLICAÇÃO DEFICIENTE DO GELO NÃO CUMPRE COM OS OBJETIVOS DE ESFRIAMENTO ATÉ 0ºC. 37 38 39 40 41 42 03/03/2020 8 MONTAGEM DE BALCÃO ATENÇÃO: O gelo deve ser trocado diariamente O balcão deve passar por limpeza e higienização antes de ser espalhado o gelo que formará a primeira camada do balcão de gelo Uma vez montado o balcão de gelo, começa a arrumação dos pescados onde os mesmos são expostos por grupos de família. O pescado deve estar coberto por uma camada de gelo. No caso de peixes, é importante que os olhos do peixe fiquem à vista do consumidor. CONGELAMENTO MODIFICAÇÕES NOS ALIMENTOS DURANTE O CONGELAMENTO: 1. DANOS PELOS CRISTAIS DE GELO • Varia com a velocidade de congelamento e características do produto; • Alimentos com parede e membrana celular (carne, peixe, fruta) sofrem maiores danos; • Tecidos vegetais – formação de cristais na superfície externa -perda de água por osmose – desidratação das células – redução do volume das células – alterações graves de textura e turgidez do produto; • Alimentos em forma de emulsões, espumas e géis sofrem ruptura da estrutura com formação de cristais de tamanho grande. 43 44 45 46 47 48 03/03/2020 9 CONGELAMENTO MODIFICAÇÕES NOS ALIMENTOS DURANTE O CONGELAMENTO: 2. VARIAÇÕES DO VOLUME • Volume de gelo maior 9% que da água pura; • O aumento do volume dependerá do teor de água no alimento; • Variações no volume provocam tensões nas estruturas internas e danos as estruturas celulares, MAIOR às vegetais que as fibras musculares devido a sua disposição paralela. 3. RECRISTALIZAÇÃO • Fenômeno frequente que consiste de mudanças dos cristais de gelo afetando seu número, tamanho, forma, orientação ou aperfeiçoamento; • Pode ocorrer recristalização migratória ou crescimento dos cristais, por contato ou por pressão. CONGELAMENTO MODIFICAÇÕES NOS ALIMENTOS DURANTE O CONGELAMENTO: 4. SUBLIMAÇÃO • Durante o armazenamento no congelamento, quando a superfície úmida e fria dos alimentos entra em contato com a atmosfera não saturada de umidade, parte do gelo superficial do alimento se sublima, com consequente redução de peso; • As perdas são menores quanto menor for a temperatura do ar; • A desidratação modifica o aspecto superficial dos alimentos – queimadura do frio - formação de manchas claras, alteração na consistência dos alimentos; • Aplicação de acondicionamento a vácuo reduz esse problema, assim como manutenção de umidade relativa adequada. CONGELAMENTO MODIFICAÇÕES NOS ALIMENTOS DURANTE O CONGELAMENTO: 5. MODIFICAÇÕES QUÍMICAS - Auto-oxidação dos lipídeos - aparecimento de odores estranhos próprios da rancificação; - Alterações de cor e perdas de vitaminas podem decorrer das alterações enzimáticas; - Nas frutas as polifenoloxidases podem causar escurecimento enzimático; - Nas carnes e peixes, em longos períodos de armazenamento, as proteases e lipases podem causar modificações na textura, sabor e aroma. EFEITOS DO CONGELAMENTO NOS MICRORGANISMOS • Congelamento a -18ºC causa danos aos microrganismos pelo choque térmico, pelo crescimento de cristais de gelo, intracelular e pelo aumento da concentração de solutos na fração não congelada; • Maioria das bactérias não se desenvolve em temperaturas inferiores a -8ºC, leveduras em -10ºC e bolores em -12ºC. Alguns autores consideram que a -18ºC ocorre a interrupção total da proliferação de microrganismos; * Por isso a impossibilidade de armazenar alimentos indefinidamente não está nas alterações microbiológicas mas sim nas físico-químicas. 49 50 51 52 53 54 03/03/2020 10 CONGELAMENTO • VANTAGENS – Não se acrescentam, nem se eliminam componentes; – Não transmite, nem altera o aroma natural; – Não causa perdas significativas do valor nutritivo; • DESVANTAGENS – Os microrganismos não são destruídos, embora seu nº diminua; – Os esporos são muito resistentes; – As toxinas não são destruídas; – Ocorre a desidratação rápida e intensa quando não há acondicionamento adequado. CONGELAMENTO MÉTODOS PARA O CONGELAMENTO 1. Congelamento por ar (-35 a -45ºC): vitrines e mostruários de exposição no comércio, câmaras frigoríficas e congeladores com ar estático ou forçado, túneis de congelamento, congeladores em espiral e de base fluidizada. 2. Congelamento por contato (-37 a -40ºC): trocadores de calor de placas. 3. Congelamento por imersão (-20 a -40ºC): resfriamento é obtido com fluidos como salmoura, soluções açucaradas ou fluidos refrigerantes. 4. Congelamento criogênico: consiste de túneis de funcionamento contínuo divididos em seções e dotados de esteiras rolantes de malha metálica para o transporte dos alimentos, de bocas de aspersão para os compostos criogênicos e de um sistema de ventilação suave para homogeneizar a distribuição do fluido no túnel. Congelamento por contato Congelamento por imersão Congelamento criogênico 55 56 57 58 59 60 03/03/2020 11 ULTRACONGELADO – Congelamento Rápido Aplica-se aos produtos que foram congelados o mais rapidamente possívela – 36oC e armazenados em temperatura inferior a –18oC (ótima qualidade). Processo de congelação rápida, aplicado em temperaturas de impacto entre -40 e -50ºC, durante 30 min. e depois mantido em temperatura de -18°C. PÚBLICO: HOSPITAIS, RESTAURANTES FABRIS, CORPORAÇÕES ARMADAS, EMPRESAS DE AVIAÇÃO. VANTAGENS DA SUPERGELAÇÃO Manter nos alimentos, quase integralmente, suas qualidades: Nutritivas; Organolépticas; Geralmente prejudiciais em outros processos de conservação. DESCONGELAMENTO • Pode ser uma das causas de perda de qualidade e rendimento, assim como fonte de deterioração do alimento; DESCONGELAMENTO • Métodos para reduzir ao mínimo as mudanças: – Evitar aquecimento excessivo do produto; – Reduzir ao mínimo o tempo de descongelamento; – Evitar desidratação excessiva quando se utiliza ar. 61 62 63 64 65 66 03/03/2020 12 DESCONGELAMENTO • CARNES FRESCAS • Recomenda-se descongelar completamente a carne antes de cozinhar, de forma a evitar que esta cozinhe mais rápido no exterior de que no interior, exceto para os empanados, que podem ser fritos diretamente, e carnes cozidas. DESCONGELAMENTO • Pão - Pode-se conservar durante 2 meses. Descongele no forno, ligando depois de ter colocado o pão. • Manteiga e queijo - congele a manteiga e o queijo dividindo-os em pedaços para um consumo semanal. • A manteiga e os queijos duros (ex. parmesão) conservam-se durante 8 meses, os outros queijos durante 4 meses. Terá de descongelar no frigorífico tendo cuidado com a condensação que se forma nestes produtos. REFERÊNCIAS FELLOWS, P. J. Tecnologia do Processamento de Alimentos: Princípios e Prática, 2 ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. ORDONEZ, J. A. Tecnologia de alimentos. Editora Artmed, São Paulo, 2005. LIMA, V. L. A. G.; MÉLO, E. A.; LIMA, D. E. S. Efeito da luz e da temperatura de congelamento sobre a estabilidade das antocianinas da pitanga roxa. Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 25(1): 92-94, jan.-mar. 2005 MARTINS, L. P.; SILVA, S. M.; ALVES, R. E.; FILGUEIRAS, H. A. C. FISIOLOGIA DO DANO PELO FRIO EM CIRIGUELA (Spondias purpurea L.).Rev. Bras. Frutic., Jaboticabal - SP, v. 25, n. 1, p. 23-26, Abril 2003; ORDÓÑEZ, J. A. Tecnologia de Alimentos – Componentes dos Alimentos e Processos, v. 1, Porto Alegre: Artmed, 2005. 67 68 69 70
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