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DEFINIÇÃO Aplicação dos métodos de conservação, sanitização e embalagens para a diminuição do risco de contaminação e deterioração dos alimentos, com aumento da vida útil do produto. PROPÓSITO Compreender os mecanismos dos métodos de conservação, objetivando a elaboração de um produto mais seguro para o consumidor. Fonte: monticello / Shutterstock OBJETIVOS MÓDULO 1 Definir o princípio de ação dos métodos de conservação MÓDULO 2 Justificar a importância da sanitização e do uso de embalagens MÓDULO 1 Definir o princípio de ação dos métodos de conservação CONSERVAÇÃO Ao longo da cadeia de produção, os alimentos são expostos a riscos químicos, físicos e biológicos, que promovem alterações indesejáveis e são possíveis causadores de danos à saúde do consumidor. No entanto, existem alternativas para diminuir ou evitar esse risco: Fonte: Pia Violeta Pasat / Shutterstock MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO Fonte: ESstock / Shutterstock PROCESSO DE SANITIZAÇÃO Fonte: Ahanov Michael / Shutterstock USO DE EMBALAGENS ALÉM DA QUALIDADE NUTRICIONAL BASEADA NA ADEQUADA DISTRIBUIÇÃO DE NUTRIENTES NA DIETA OFERECIDA, É NECESSÁRIO ATENÇÃO À SEGURANÇA ALIMENTAR. Os alimentos seguros evitam a disseminação de microrganismos para o consumidor, permitindo uma vida útil mais extensa do produto. Algumas características próprias do produto interferem no crescimento e na contaminação biológica mediada por microrganismos, que também são os principais responsáveis pelo processo de deterioração. Fonte: Kateryna Kon / Shutterstock Fatores intrínsecos e extrínsecos influenciam na estabilidade dos alimentos frente à contaminação microbiana. Os principais fatores intrínsecos são atividade de água (AW) e pH, que podem tornar o alimento mais suscetível ao crescimento de diferentes microrganismos. A contaminação dos alimentos por microrganismos patogênicos pode desencadear, no indivíduo, javascript:void(0) processos inflamatórios, os quais o consomem devido às próprias características de patogenicidade ou à produção e à secreção de toxinas. As principais alterações de deterioração promovidas pelos microrganismos são relacionadas às características sensoriais, como liberação de odores, aparecimento de limo e acidificação, além de alterações físico- químicas, como a precipitação de proteínas (FRANCO & LANDGRAF, 2008). AW (ACTIVITY OF WATER) Movimento da água. O maquinário enzimático microbiano é o principal responsável pelos processos de deterioração nos alimentos, promovendo alterações na matriz alimentar. As enzimas microbianas, por meio de reações químicas, são inseridas no grupo de perigos biológicos. Problemas ambientais ou de acondicionamento, como teor de oxigênio atmosférico, luz solar, temperaturas excessivamente altas (causadoras do escurecimento não enzimático), a desnaturação das proteínas por ação de ácidos e álcalis, presença de metais pesados que promovem reações de auto-oxidação, além de agentes mecânicos, como golpes e amassados, que podem levar a alterações nos alimentos. Com o objetivo de aumentar a vida útil dos alimentos, estratégias de conservação são aplicadas. São exemplos: Fonte: Stokkete / Shutterstock Embalagens opacas para proteção contra a luz Fonte: New Africa / Shutterstock Emprego de tampões para equilibrar o excesso de ácidos ou álcalis Fonte: SUWIT NGAOKAEW / Shutterstock Adição de substâncias quelantes para reduzir a concentração de metais Fonte: bigacis / Shutterstock Uso de embalagens a vácuo para reduzir a ação do oxigênio Fonte: beats1 / Shutterstock CONSERVAÇÃO POR ALTA TEMPERATURA Os principais métodos térmicos que envolvem alta temperatura, aplicados na conservação de alimentos, são: Fonte: Sergey Tinyakov / Shutterstock PASTEURIZAÇÃO Permite a higienização dos alimentos Fonte: Aleksandar Malivuk / Shutterstock ESTERILIZAÇÃO Promove a destruição dos microrganismos presentes A atividade enzimática microbiana, principal responsável pelas alterações observadas nos alimentos, perde a estabilidade cinética devido à desativação das enzimas pelo aumento da temperatura. Com o aumento da temperatura, ocorrem lesões no microrganismo, que podem ser letais. De acordo com a intensidade da temperatura usada, pode-se alcançar uma esterilidade maior. No entanto, um fator limitante corresponde às mudanças químicas que a aplicação de calor acarreta, sobretudo no que se refere à qualidade organoléptica e ao valor nutritivo. Desse modo, deve haver um equilíbrio para diminuir o risco de alteração, elaborando um produto com mudanças mínimas na qualidade sensorial e nutritiva, utilizando o tratamento térmico com o objetivo de reduzir a contagem microbiana, mantendo a qualidade original. ESTERILIZAÇÃO O principal objetivo dos processos de esterilização é destruir os microrganismos mais termorresistentes para obter a esterilidade comercial, eliminando, inclusive, bactérias esporuladas. No entanto, existem enzimas microbianas produzidas por bactérias psicrotróficas que são termorresistentes e não são inativadas no processo UHT. A esterilização pode ser feita em embalagens já preenchidas ou no alimento, com posterior acondicionamento de forma asséptica. ESTERILIZAÇÃO DE ALIMENTOS ACONDICIONADOS Os modelos de embalagens mais utilizados para processos de esterilização são latas, garrafas de vidro ou plásticos termoestáveis. As embalagens são preenchidas com o produto, e é feito um procedimento para evacuação do ar, seguido do fechamento ou da selagem. As embalagens são obtidas já higienizadas. Caso contrário, são previamente lavadas com duchas de água quente ou escovas rotatórias. As máquinas de enchimento devem assegurar o preenchimento preciso das embalagens e a manutenção das condições higiênico-sanitárias. Após o aquecimento, ocorre uma expansão do conteúdo, o que leva ao aumento da pressão de vapor de água e dos gases que escapam do produto. Essa pressão interna deve ser equilibrada pela resistência da embalagem para evitar rompimentos. Parte da embalagem deve permanecer vazia (espaço de cabeça). Esse espaço é importante para permitir a expansão e a pressão de vapor causada pelo aumento da temperatura implementada no produto (ORDÓÑEZ, 2005). AUTOCLAVES VERTICAIS OU HORIZONTAIS O método descontínuo de esterilização de produtos já acondicionados utiliza autoclaves verticais ou horizontais, nas quais são inseridas quantidades de embalagens de acordo com sua capacidade. Com a carga completa, a tampa é fechada, os fechos são ajustados, e o funcionamento e o aquecimento começam. Quando for observada a eliminação das bolhas de ar, fecha-se a válvula, e tem início o aquecimento até a temperatura de 121°C. A autoclave funciona em alta pressão, com um esterilizador hidrostático que apresenta uma área central que se comunica com dois ramais laterais. Quando o sistema está parado, as colunas de água dos ramais laterais estão equilibradas na mesma altura que aquela contida na zona central. Ao ser acionada pela injeção de vapor de água na zona central, a água é empurrada para baixo nessa zona, deslocando para cima a água dos ramais laterais. Na zona central, a pressão e a temperatura vão aumentando até os valores programados, criando um gradiente de temperatura na água dos ramais. Fonte: Wikipédia Autoclave. ESTERILIZAÇÃO DE ALIMENTOS NÃO ACONDICIONADOS Utilizado principalmente para alimento líquidos ou semilíquidos (leite, sopas e purês), consiste em um aquecimento rápido à alta temperatura, numa faixa entre 130°C e 150°C, durante um curto período de dois a cinco segundos denominado processo Ultra High Temperature (UHT). Esse tipo de aquecimento apresenta 2 modalidades: indireto e direto. No processo indireto, o aquecimento é feito mediante trocador de calor tubular ou de placa. Desse modo, não há contato entre o vapor de água e o alimento. No processo direto, ocorre a injeção de vapor de água no alimento, ou de fusão do alimento no vapor d’água. Nesses processos,há contato entre o agente aquecedor e o alimento. Assim, o aquecimento é instantâneo, em décimos de segundos, numa faixa de temperatura de 85°C a 140°C. PASTEURIZAÇÃO O objetivo da pasteurização é a destruição de microrganismos patogênicos não esporulados, com a redução da microbiota do produto, fornecendo, assim, um alimento mais seguro ao consumidor, com vida útil aceitável. Existem duas modalidades que variam de acordo com binômio tempo-temperatura: Fonte: VectorUpStudio / Shutterstock LOW TEMPERATURE HOLDING (LTH) Conhecida como pasteurização baixa, consiste em um sistema descontínuo adequado para pequenos volumes de 100 a 500 litros, utilizando tempos longos, de aproximadamente trinta minutos, e baixas temperaturas, entre 62°C a 68°C. Fonte: VectorUpStudio / Shutterstock HIGH TEMPERATURE SHORT TIME (HTST) A pasteurização alta realizada em sistema de fluxo contínuo utiliza trocadores de calor tubulares ou de placas em alta temperatura, entre 72°C a 85°C, e tempos curtos, que variam de 15 a 20 segundos. O processo é semelhante ao Ultra High Temperature indireto, no qual o produto é pré-aquecido e, em seguida, é direcionado para o trocador de calor, onde se pasteuriza. Esse processo é repetido até que, finalmente, o produto seja refrigerado para acondicionamento. CONSERVAÇÃO POR BAIXA TEMPERATURA O emprego de baixas temperaturas é o método mais antigo de conservação, baseado na inibição total ou parcial dos principais agentes responsáveis pelas alterações dos alimentos, os microrganismos. A redução da temperatura também atua no crescimento e na atividade metabólica dos tecidos animais e vegetais, que acontecem após o abate e a colheita. Quando ocorre diminuição da temperatura, a atividade enzimática se reduz, assim como a velocidade de crescimento microbiano (FRANCO & LANDGRAF, 2008). A aplicação de frio consiste em uma das operações unitárias mais empregadas na indústria alimentícia, em que a transmissão de calor do alimento é direcionada para um meio externo frio. A refrigeração e o congelamento são os métodos de conservação a frio mais utilizados. Fonte: macka / Shutterstock REFRIGERAÇÃO Na refrigeração, o metabolismo celular mantém certa atividade. O método consiste na redução e manutenção da temperatura dos alimentos acima de seu ponto de congelamento, sendo mais usuais as temperaturas entre 8°C e −1°C. Desse modo, a refrigeração implica apenas nas mudanças do calor sensível do produto, prolongando sua vida útil durante um período limitado, geralmente dias ou semanas, dependendo das características do produto e da temperatura de armazenamento. CONSIDERADO UM MÉTODO SUAVE DE CONSERVAÇÃO, A REFRIGERAÇÃO E O ARMAZENAMENTO EM REFRIGERAÇÃO PERMITEM QUE O PRODUTO SEJA AINDA CONSIDERADO COMO FRESCO E DE BOA QUALIDADE, IMPLICANDO EM UMA BOA ACEITAÇÃO PELOS CONSUMIDORES. A temperatura de refrigeração mais adequada é a que permite a respiração, embora lentamente, e que, ao mesmo tempo, impeça o progresso das principais reações que levam à alteração. Para determinar o equipamento e o tempo necessário para refrigeração, é preciso levar em conta que o calor gerado pela respiração das frutas e hortaliças são diferentes em países tropicais e subtropicais, com alterações fisiológicas quando expostas às temperaturas inferiores às consideradas ótimas para seu armazenamento (ORDÓÑEZ, 2005). Fonte: Adisa / Shutterstock Uma limitação que pode ocorrer em alimentos armazenados a frio, principalmente frutas e verduras, é conhecido como dano pelo frio. Consiste no escurecimento interno ou externo, com a presença de pintas ou manchas na casca, podendo até ocorrer a deterioração completa do produto. Outra limitação do uso do frio para conservação é o impedimento da continuidade do amadurecimento em alguns alimentos, como a banana. O pão é outro exemplo de alimento que sofre alteração negativa quando exposto à conservação por refrigeração devido à retrogradação do amido, que leva à alteração na textura do pão, tornando-o muito duro e escurecido. Fonte: igorsm8 / Shutterstock CONGELAMENTO O congelamento ocorre com uma redução maior da temperatura do alimento, até abaixo do seu ponto de congelamento. A maioria dos alimentos inicia o congelamento em temperaturas inferiores a 0°C. Normalmente, os alimentos são congelados a −18°C. O princípio do congelamento é a eliminação do calor latente associado à mudança de fase correspondente à transformação de parte da água líquida em gelo. Essa mudança de estado da água de líquido a sólido nos alimentos é a principal diferença entre a refrigeração e o congelamento. A formação de cristais de gelo resultantes do processo de congelamento leva à imobilização de grande parte da água, que não poderá mais atuar como um solvente ou reativo, reduzindo consideravelmente a velocidade das reações química e enzimática. A atividade de água reduzida e a baixa temperatura permitem a conservação durante longos períodos, como meses e anos (ORDÓÑEZ, 2005). Fonte: Shebeko / Shutterstock A formação de cristais de gelo causada pelo congelamento pode levar à promoção de modificações indesejáveis. A cristalização ou formação de fase sólida organizada sistematicamente ocorre em 2 etapas: 1. NUCLEAÇÃO Consiste na associação de moléculas de água para formar uma pequena partícula ordenada e estável, que é o ponto de início do congelamento de um alimento. Também pode ser definida como a temperatura na qual um diminuto cristal de gelo coexiste em equilíbrio com a fase líquida. A temperatura de fusão do gelo puro é de 0°C. A nucleação é um fenômeno difícil porque as moléculas de água em estado líquido não se associam facilmente entre si para formar um sólido. Para que isso ocorra, é necessário que a temperatura seja inferior ao ponto em que se inicia o congelamento. Durante o resfriamento acelerado, pequenos cristais instáveis podem ser formados sem alcançar um tamanho crítico. A nucleação homogênea é o que ocorre em soluções puras. Nos alimentos, observa-se a nucleação heterogênea, que ocorre sobre partículas suspensas, sólidos insolúveis, superfícies de películas ou paredes de embalagem. Esses agentes facilitam a organização das moléculas de água para formar núcleos estáveis. O impacto mecânico e as variações locais de solutos contribuem para nucleação heterogênea. 2. CRESCIMENTO DOS CRISTAIS A formação de cristais de gelo como consequência do resfriamento imobiliza certa quantidade de água do alimento. Ao mesmo tempo, a concentração dos diferentes solutos na fração de água não congelada aumenta. Uma das consequências é a aceleração das reações químicas nessa fração de água não congelada entre − 5°C e −15°C. ATENÇÃO No congelamento, essas duas etapas são abreviadas no tempo, mas é possível controlar a velocidade de cada uma. SISTEMA DE CADEIA DE FRIO INDUSTRIAL Na indústria, existem dois tipos de processo de resfriamento e congelamento: SISTEMA FECHADO Consiste em uma bomba que extrai o calor do alimento ou do recinto onde se encontra, transferindo-o para um local em que possa ser dissipado. Utilizam-se fluidos refrigerantes que recirculam através do sistema em um circuito fechado, com a transformação de líquido em vapor e de vapor em líquido. Fluidos refrigerantes possuem, entre outras propriedades, a temperatura de ebulição inferior a 0°C e o calor latente de vaporização muito elevado. Os tipos mais utilizados na indústria alimentícia são o amoníaco e os fréons, conhecidos como hidrocarbonetos halogenados. SISTEMA ABERTO Esse sistema é baseado no uso de líquidos criogênicos ou gases liquefeitos. Os compostos criogênicos têm ponto de ebulição muito baixo e calor latente de vaporização bastante elevado. Os tipos mais comuns são dióxido de carbono líquido ou sólido e nitrogênio líquido. Os gases são liquefeitos em outras instalações industriais e, depois, transportados à indústria alimentícia em recipientes pressurizados a baixa temperatura e isolados. Nesse sistema, oalimento resfria por contato direto com os líquidos que captam o calor dos alimentos para a sua evaporação ou javascript:void(0) javascript:void(0) sublimação, permitindo a refrigeração. Os líquidos criogênicos têm custo mais elevado do que o sistema fechado, pois o custo do líquido é superior. DESCONGELAMENTO Para evitar perda da qualidade e do rendimento do produto, o descongelamento deve ser feito de forma correta, sendo finalizado quando o centro térmico do alimento atinge 0°C. Em alguns casos, não é necessário descongelar completamente o produto, permitindo, portanto, uma ambientação. Para reduzir o máximo possível as mudanças produzidas durante o descongelamento, deve-se evitar o aquecimento excessivo do produto, reduzir ao mínimo o tempo do descongelamento e evitar desidratação excessiva. Fonte: Liliya Kandrashevich / Shutterstock CONSERVAÇÃO POR RADIAÇÃO Existem dois tipos de tratamento que envolvem radiação: não ionizante e irradiação. A primeira emprega energia eletromagnética, que inclui radiação infravermelha, micro-ondas, ôhmica e energia dielétrica, cada uma com poder de penetração distintos. A geração de calor ocorre por diferentes mecanismos. A maior vantagem da sua utilização baseia-se no fato de prolongar a vida útil dos alimentos sem aumento da temperatura. Veremos mais detalhes sobre os dois tipos de tratamento a seguir. RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA NÃO IONIZANTE De acordo com a natureza do corpo radiante, a matéria emite radiação com diferentes comprimentos de onda e intensidade, o que consiste em uma forma de gerar calor decorrente da distorção criada nos componentes dos alimentos pela incidência de um campo elétrico alternativo, que pode ser: RADIAÇÃO INFRAVERMELHA A radiação infravermelha produz determinada vibração nas ligações intra e inter moleculares dos componentes dos alimentos, promovendo aumento da temperatura. No entanto, a radiação infravermelha apresenta baixa penetração, aquecendo apenas a superfície. O restante do alimento é aquecido por condução ou convecção. Desse modo, a evaporação da camada externa de água é mais rápida e mais eficiente, diminuindo a umidade relativa e criando um gradiente de pressão de vapor que favorece a passagem da água do interior do alimento para sua superfície. O aquecimento das camadas externas favorece o processo da Reação de Maillard e a caramelização dos açúcares e dextrinas, com consequente escurecimento, adquirindo uma cor marrom-dourado, característica dos produtos de forno. A alta temperatura e a baixa atividade de água das camadas superficiais provoca oxidação dos ácidos graxos aldeídos, lactonas, cetonas e álcoois, o que produz o aroma característico de alimentos assados. Como promotor de conservação dos alimentos, a radiação infravermelha destrói o maquinário enzimático dos microrganismos, além de reduzir a atividade de água. O fator limitante do uso dessa tecnologia está ligado ao fato de poder levar a modificação de características organolépticas dos alimentos, alterando sabores, aromas e texturas. RADIAÇÃO MICRO-ONDAS Como todas as ondas eletromagnéticas, as micro-ondas estão associadas a um campo elétrico e a um campo magnético perpendiculares entre si. São ondas monocromáticas planas e fortemente polarizadas. As micro-ondas apresentam poder de penetração superior ao da radiação infravermelha. O aquecimento por micro-ondas, embora mais homogêneo do que o obtido por métodos tradicionais, não distribui uniformemente a temperatura no produto. Isso ocorre devido às variações na densidade de potência aplicada por unidade de área e devido à complexidade da composição do alimento. Os produtos aquecidos por esse sistema não apresentam escurecimento não enzimático nem formação de crosta superficial, o que pode ser vantajoso em algumas aplicações. Isso acontece devido ao fato de a geração de calor por micro-ondas ser muito rápida e manter-se elevada enquanto há água no produto. AQUECIMENTO ÔHMICO O aquecimento ôhmico é produzido quando a corrente elétrica passa por um condutor de eletricidade. Nesse caso, recorre-se à corrente de baixa frequência. A energia elétrica transforma-se em energia térmica no interior do produto de forma similar ao que acontece no aquecimento por micro-ondas, porém o aquecimento ôhmico apresenta profundidade de penetração ilimitada. A extensão do aquecimento depende da uniformidade espacial da condutividade elétrica do produto e do tempo de permanência no sistema. A condutividade elétrica depende de dois tipos de materiais: Não condutores, como gorduras, óleos, açúcares e sólidos não metálicos; Condutores, como água e sais dissolvidos. O aquecimento ôhmico apresenta como vantagem o fato de ser fácil de controlar e de regular, possuir baixo custo de manutenção e rendimento maior do que quando são utilizadas as micro- ondas. O fator limitante é a dificuldade de calcular o efeito letal, pois isso depende de múltiplos fatores, como condutividade elétrica dos diferentes componentes dos alimentos e distribuição da corrente elétrica no sistema. IRRADIAÇÃO DE ALIMENTOS Os elétrons e as radiações gama produzem ionizações nos átomos das moléculas da matéria com as quais interagem, efeito primário da irradiação. Em consequência da excitação molecular, aparecem novos íons e radicais livres, que dão lugar à composição inicial do produto. Fonte: Wikipédia O efeito secundário da irradiação se prolonga no alimento com a formação e o desaparecimento de compostos até o estabelecimento de produtos estáveis. Os compostos formados na presença de oxigênio geram peróxidos e superóxidos, que promovem ações de oxidação e redução e levam ao desequilíbrio dos processos enzimáticos e à desestabilização metabólica. Desse modo, a irradiação em doses baixas é válida para prolongar a vida útil dos alimentos, pois leva à destruição de microrganismos vivos e retarda processos fisiológicos de vegetais (amadurecimento e crescimento de brotos e raízes). Os ácidos nucleicos são os componentes de maior complexidade celular, pois a possibilidade de que o material genético sofra danos é muito grande. Dessa forma, a dose letal de radiação associada a cada organismo vivo diminui à medida que aumenta a complexidade do seu DNA. Fonte: Maks Narodenko / Shutterstock Esquema de irradiação do alimento. Exemplo de alimento irradiado. A maior vantagem da utilização dessa técnica de conservação é a ausência de modificações nas características organolépticas e nos valores nutritivos, uma vez que proteínas são relativamente pouco afetadas, apesar da redução de ligações dissulfeto, que leva à perda da função enzimática. O efeito letal das radiações nos organismos vivos se deve, em primeiro lugar, aos danos no DNA e RNA, além da associação de radicais livres formados, que provocam desequilíbrio na oxirredução enzimática. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR ALTERAÇÃO NO PH Grande parte dos alimentos frescos é ligeiramente ácida, com pH entre 5 e 6,5 (carne, pescado e vegetais). Alguns alimentos, como a maioria das frutas, apresentam pH bastante ácido, sendo menor que 5. Leite e clara de ovo, por exemplo, apresentam pH mais neutros ou alcalinos, sendo, aproximadamente, 6,8 e 9,6 respectivamente. Fonte: VectorUpStudio / Shutterstock O processo de acidificação tem um efeito inibidor no crescimento microbiano, sendo, então, um método utilizado para ampliar a vida útil dos alimentos. O processo de fermentação, espontânea ou induzida, pode levar à produção de ácidos que reduzem o pH, como ocorre em iogurtes e vinagre. A redução do pH também pode ser realizada pela adição de compostos ácidos. VOCÊ SABIA? Microrganismos patogênicos e deteriorantes, em grande parte, crescem melhor em pH próximo à neutralidade. Assim, em pH abaixo de 5, o desenvolvimento desses microrganismos é inibido, o que auxilia no processo de conservação dos alimentos. Fonte: aleksonearth / Shutterstock CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR ALTERAÇÃO NA ATMOSFERA Adiminuição da concentração de oxigênio e o aumento do teor de dióxido de carbono são alternativas para aumentar a vida útil dos alimentos. As técnicas de mudança de condições atmosféricas podem ser aplicadas em grandes espaços, como containers de armazenamento, ou na etapa de envasamento do produto. Existem três tipos de acondicionamento utilizados na indústria de alimentos: Fonte: buruhtan / Shutterstock ATMOSFERA CONTROLADA Consiste no uso de uma mistura de gases que se mantêm constante durante todo o período de armazenamento. Ela normalmente é utilizada para grandes quantidades de produto, como peras e maçãs, em câmaras. Fonte: Janthiwa Sutthiboriban / Shutterstock ATMOSFERA MODIFICADA É necessário usar embalagens normalmente plásticas e impermeáveis a gases. Fonte: 135pixels / Shutterstock ACONDICIONAMENTO A VÁCUO É a modalidade na qual se retira o ar do interior da embalagem sem substituição por outro gás. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR ALTERAÇÃO NA ATIVIDADE DE ÁGUA A atividade de água (AW) representa a fração de água livre utilizada pelos microrganismos para mediar sua multiplicação. A maioria dos microrganismos cresce em valores elevados de atividade de água (0,98 a 0,99). À medida que a atividade de água reduz, aumenta a fase de latência e diminui o tempo de geração de novas células. Ocorre concentração dos solutos, que, quando hidrofílicos, formam pontes de hidrogênio, reduzindo ainda mais o teor de água disponível para a atividade microbiana. Ainda ocorre um fenômeno osmótico em que há perda de água do interior do microrganismo para fora, alterando a fisiologia microbiana. O microrganismo pode tentar equilibrar a tensão osmótica que se estabelece entre o exterior e o interior, gerando substâncias osmoticamente ativas não tóxicas, que são chamadas de solutos compatíveis, como ácido glutâmico, prolinas e ácido γ-aminobutírico. A REDUÇÃO DA ATIVIDADE DE ÁGUA PODE SER REALIZADA PELA ADIÇÃO DE SOLUTO NO MEIO, SAL E AÇÚCAR PRINCIPALMENTE OU PELA RETIRADA DA FRAÇÃO DE ÁGUA (EVAPORAÇÃO E DESIDRATAÇÃO). EVAPORAÇÃO A evaporação tem como principal objetivo aumentar a concentração de sólidos totais e reduzir a atividade de água, o que contribui para a conservação dos alimentos. A concentração de líquidos antes da aplicação de outras operações, como desidratação, congelamento e esterilização, facilita o processo, proporcionando economia de energia, reduzindo o peso e o volume dos alimentos. Essas medidas servem para facilitar e diminuir o custo de transporte, armazenamento e distribuição, além de facilitar o uso e diversificar a oferta de produtos. PARA EVITAR EVAPORAÇÃO EXCESSIVA APÓS A CONCENTRAÇÃO, OS ALIMENTOS SÃO RESFRIADOS RAPIDAMENTE EM CÂMARAS DE NEBULIZAÇÃO. As características sensoriais mais afetadas na evaporação são aroma e cor, perda de aroma causado pelo arraste dos compostos voláteis responsáveis por essa característica, já que apresentam ponto de fusão menor. Em alguns casos, essa perda pode ser benéfica, pois elimina compostos voláteis desagradáveis. Entretanto, as substâncias aromáticas desejáveis podem ser separadas do vapor d'água por destilação fracionada e recuperadas em forma de essência, que pode ser incorporada ao produto concentrado. Os alimentos evaporados geralmente apresentam cor mais intensa devido à concentração de sólidos. A redução da atividade de água pode favorecer ações como o escurecimento não enzimático. Fonte: Alibaba Evaporador para processamento de leite. Fonte: Brent Hofacker / Shutterstock DESIDRATAÇÃO Também chamada de secagem ou dissecação, esse procedimento consiste na extração da fração de água do alimento. Ao reduzir o teor de água no alimento, objetiva-se aumentar o período de conservação através da inibição do crescimento de microrganismos e da redução da atividade de algumas enzimas. A desidratação também reduz o peso e o volume dos javascript:void(0) alimentos para facilitar e baratear o transporte e o armazenamento, além de tornar mais fácil o uso e diversificar a oferta de alguns produtos, como, por exemplo, leite em pó, fruta seca, café em pó, ovo em pó etc. Na desidratação, ocorre transferência de calor, o que permite a vaporização ou sublimação da água e, consequentemente, a transferência de massa, ou seja, o movimento da água ou do vapor d'água através do alimento e, por fim, o arraste do vapor d'água do ambiente do alimento. Fonte: Bohbeh / Shutterstock Leite em pó. EXTRAÇÃO DA FRAÇÃO DE ÁGUA Operação básica que pode ser feita por evaporação ou liofilização baseada na sublimação da água, resultando em um produto com teor inferior a 3% de umidade. O calor necessário para conseguir a evaporação da água dos alimentos pode ser transmitido por condução, convecção, ou por radiação. Esse calor pode ser aplicado sob pressão atmosférica ou sob vácuo. Nessas condições, a temperatura empregada é mais baixa. A desidratação pode ocorrer de diferentes modos: DESIDRATAÇÃO COM AR QUENTE Quando o alimento entra em contato com a corrente de ar quente e o calor é transmitido por convecção. DESIDRATAÇÃO POR CONTATO DIRETO Ocorre quando o calor é transmitido ao alimento por condução ao entrar em contato com uma superfície quente. DESIDRATAÇÃO POR PORTE DE ENERGIA Quando se utiliza uma fonte irradiante e a transmissão de calor é por radiação. DESIDRATAÇÃO POR ENERGIA ELETROMAGNÉTICA É feita por calefação de micro-ondas ou dielétrica. Quais os efeitos desses processos nos alimentos? Os alimentos são complexos e heterogêneos, e a água presente neles é encontrada na forma de soluções ou ligadas aos componentes sólidos. A estrutura celular do alimento, vegetal ou animal, influencia no processo de desidratação. Desse modo, o comportamento dos alimentos durante a desidratação é variado. O teor de compostos como amido, sais e açúcar influencia na velocidade de secagem. No início da desidratação, aparece uma camada relativamente desidratada na zona superficial para a qual emigra a água livre do centro do alimento, enquanto a água ligada da zona superficial não se evapora. Dependendo das características dos alimentos e das condições de processamento, as mudanças no conteúdo de umidade da superfície e do centro do alimento ao longo da secagem ocorrem em velocidades diferentes, produzindo mudanças e alterações como: ENDURECIMENTO SUPERFICIAL Ocorre quando a secagem inicial é muito rápida e o vapor d'água é eliminado da superfície do produto mais rapidamente do que a água que se desloca do centro do alimento. Nesse processo, pode ocorrer retração da camada superficial, que se comporta como uma película dura e impermeável e oferece forte resistência à transferência posterior de vapor. Esse processo é facilmente encontrado na desidratação de frutas, carnes, peixes e embutidos. Na tentativa de retardar a evaporação e evitar esses problemas, pode-se utilizar ar com umidade relativa elevada, em baixa velocidade e em temperatura adequada, para favorecer a difusão interna da água do alimento. A desidratação pode ocorrer em velocidade maior nos alimentos que não oferecem risco de formação de crosta. MOVIMENTO DE SÓLIDOS SOLÚVEIS Quando a secagem inicial é lenta, as substâncias solúveis em água, como sais e açúcares, são arrastadas pela água do centro do alimento para a superfície, onde se concentram e podem cristalizar ou formar uma camada amorfa de aspecto pegajoso e impermeável, o que dificulta a passagem de vapor d'água. O deslocamento de alguns compostos solúveis pode ser impedido pelas paredes celulares, porém a retração dos produtos favorece a migração dos sólidos e cria pressão no seu interior. Observa-se concentração e depósito de componentes solúveis na superfície do produto quando há evaporação da água. Desse modo, pode ocorrer migração das substâncias solúveis para o interior do alimento, onde a concentração é menor. RETRAÇÃO Os alimentos experimentam certo grau de retração durante a desidratação. Essa retração pode ser proporcionalà saída progressiva de água das células. A retração é muito mais acentuada quando a desidratação é lenta e ocorre apesar da resistência dos elementos naturais dos tecidos. Na primeira fase de secagem, o nível de retração está relacionado à quantidade de umidade eliminada. Ao fim da secagem, a retração diminui, de modo que o tamanho e a forma definitiva do produto são alcançados antes de se completar o processo. Assim, se a secagem ocorrer de forma lenta, o produto se retrai, com a consequente redução de volume, tendo aparência diferente do original e maior densidade. Quando a secagem é rápida, a formação de uma camada desidratada e rígida na superfície do alimento determina o volume final do produto. Fonte: Autor Processo de retração do alimento. SAIBA MAIS Além das três mudanças que vimos, há outras alterações possíveis de serem observadas ao utilizar processos de desidratação. OUTRAS ALTERAÇÕES Gelatinização do amido, devido à alta absorção de água; Amolecimento de compostos termoplásticos, levando à aglomeração e aderência a embalagem; Mudanças do estado cristalino para o estado amorfo, especialmente em açucares; Escurecimento não enzimático, devido à temperatura durante o processo; Aumento da concentração de soluto, alterando cor e sabor; Mudança de cor devido a mudanças na superfície do alimento, as quais alteram sua refletância, além de afetar caroteno e clorofilas; javascript:void(0) Perda de substâncias aromáticas voláteis de acordo com o peso molecular, pressão do vapor e solubilidade dessas substâncias; Diminuição da capacidade de retenção de água devido à desnaturação ou agregação das proteínas ou desestabilização de géis; Mudança de textura devido à não recuperação da turgidez ou rigidez; Perda de valor nutritivo devido à destruição de vitaminas A e C por oxidação. LIOFILIZAÇÃO Também chamada de criodesidratação, consiste na desidratação por sublimação ou transformação direta do gelo do alimento em vapor d'água sem passar pelo estado de água líquida. Para que ocorra, a temperatura e a pressão parcial de vapor d'água devem ser inferiores a 0,0099°C e 610,5 PA, respectivamente. Nesse caso, não existe grande volume de água em estado líquido, sendo mínimas as modificações dos alimentos. Fonte: AJCespedes / Shutterstock Tomate-cereja após o processo de liofilização. A liofilização requer apenas o aquecimento suave. Assim, as características nutritivas e sensoriais do produto são muito similares às características do produto fresco. No entanto, a velocidade de desidratação é lenta e os custos do equipamento e da operação são elevados. A primeira etapa da liofilização consiste no congelamento dos produtos, transformando as soluções aquosas dos alimentos em uma mistura de duas fases: uma constituída por cristais de gelo e outra pela solução concentrada dos solutos. Com esse propósito, é realizado o congelamento lento, de modo que o tamanho dos cristais seja grande e se forme uma rede cristalina. Dessa forma, a estrutura porosa facilitará o escape do vapor d'água durante a liofilização e em sua posterior reidratação. Em alguns líquidos, o movimento do vapor d'água é difícil porque, ao congelar, adquire estrutura vítrea, como suco de frutas com elevado teor de açúcar. Nesse tipo de produto, é necessário formar canais por onde o vapor d'água possa escapar, seja congelando na forma de espuma, seja se misturando aos sólidos, como ocorre na produção de polpa de suco. CONSERVAÇÃO DE PRODUTOS DESIDRATADOS Os produtos desidratados não são estéreis, o que ocorre é a redução do número de microrganismos como resultado das operações de desidratação devido a uma inativação ou diminuição das atividades enzimáticas. Portanto, é necessário atenção durante a manipulação e o armazenamento, principalmente devido à higroscopicidade de alguns alimentos desidratados. Desse modo, sugere-se a utilização de embalagens impermeáveis em armazenamento com condições apropriadas. Fonte: Lusica / Shutterstock CONSERVAÇÃO POR SOLUÇÃO DE AÇÚCAR Assista ao vídeo sobre o preparo de geleia, uma técnica de conservação de alimento por solução de açúcar. Fonte: Ilia Nesolenyi / Shutterstock ALIMENTOS QUE PODEM SER CONSERVADOS Veja alguns exemplos de alimentos que podem ser conservados com os principais métodos descritos neste módulo. Fonte: stockfour / Shutterstock SALGA Carnes Peixes Vegetais Fonte: 5 second Studio / Shutterstock SOLUÇÃO DE AÇÚCAR Geleias Marmeladas Fonte: Ekaterina SU / Shutterstock CONSERVA EM VINAGRE Cebolas Peixes Pimentas Picles Fonte: Room 76 / Shutterstock PASTEURIZAÇÃO Leite e natas Cerveja Sumos de fruta Fonte: Ilia Nesolenyi / Shutterstock CONSERVA EM LATA Peixes Legumes Frutas Fonte: New Africa / Shutterstock IRRADIAÇÃO Cebolas Batatas Frutos Fonte: Dmitry Melnikov / Shutterstock CONGELAÇÃO Carne Peixe Legumes VERIFICANDO O APRENDIZADO 1. OS MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO ESTUDADOS APRESENTAM LIMITAÇÕES. ASSIM, MUITAS VEZES, É NECESSÁRIO UTILIZAR MÉTODOS COMBINADOS. NO ESTUDO DO MÉTODO DE REFRIGERAÇÃO, ALGUMAS LIMITAÇÕES FORAM CITADAS. ASSINALE QUAL LIMITAÇÃO ESTÁ RELACIONADA À TÉCNICA DE CONSERVAÇÃO DE REFRIGERAÇÃO: A) Considerado método intenso de conservação. B) Não permite a manutenção do frescor dos alimentos. C) Pode causar danos, como aparecimento de manchas. D) Não permite a redução da atividade enzimática dos microrganismos. 2. O CONTROLE DA ATIVIDADE DE ÁGUA E DO PH DOS ALIMENTOS É UTILIZADO PARA INIBIR OU REDUZIR O CRESCIMENTO MICROBIANO. CONSIDERADOS COMO FATORES INTRÍNSECOS DO ALIMENTO, SUAS VARIAÇÕES PODEM AFETAR O MAQUINÁRIO ENZIMÁTICO DO MICRORGANISMO. ASSINALE A OPÇÃO QUE APONTA A RELAÇÃO ENTRE O FATOR INTRÍNSECO E A INFLUÊNCIA DO MICRORGANISMO. A) Diminuição do pH inibe o crescimento de microrganismos patogênicos. B) Redução da atividade de água facilita a ação enzimática. C) O pH neutro desnatura as enzimas, que têm natureza proteica. D) Alimentos com alta atividade de água são menos perecíveis. GABARITO 1. Os métodos de conservação estudados apresentam limitações. Assim, muitas vezes, é necessário utilizar métodos combinados. No estudo do método de refrigeração, algumas limitações foram citadas. Assinale qual limitação está relacionada à técnica de conservação de refrigeração: A alternativa "C " está correta. Os danos pelo frio são conhecidos pelo aparecimento de manchas internas ou externas, principalmente em frutas. Além deste, outras limitações são observadas no processo de refrigeração, como a interrupção do amadurecimento e a retrogradação do amido. 2. O controle da atividade de água e do pH dos alimentos é utilizado para inibir ou reduzir o crescimento microbiano. Considerados como fatores intrínsecos do alimento, suas variações podem afetar o maquinário enzimático do microrganismo. Assinale a opção que aponta a relação entre o fator intrínseco e a influência do microrganismo. A alternativa "A " está correta. A maior parte dos microrganismos patogênicos apresenta melhor faixa de crescimento em torno do pH neutro. Desse modo, a acidificação do alimento auxilia o processo de redução do crescimento celular. A redução do pH pode ser proveniente de ação tecnológicas, como a fermentação ou a adição de substâncias ácidas. O mecanismo de ação do pH ácido frente ao microrganismo tem como princípio a perda de funcionalidade do seu maquinário enzimático. MÓDULO 2 Justificar a importância da sanitização e do uso de embalagens SANITIZAÇÃO DE ALIMENTOS Processos de sanitização são etapas que devem ser realizadas para reduzir a carga microbiana e impedir o risco de contaminação do consumidor. A sanitização pode ser definida como qualquer procedimento aplicado ao controle de qualidade de alimentos que tenha como objetivo eliminar ou reduzir os perigos microbiológicos até níveis suportáveis, minimizando os riscos de transmissão de agentes patogênicos. Dependendo do objetivo, a sanitização podecompreender apenas uma simples lavagem, desinfecção ou processos de esterilização. Você pode estar se perguntando: limpeza e desinfecção não são a mesma coisa? Não. Entenda a diferença: Fonte: svtdesign / Shutterstock LIMPEZA Procedimento que envolve a simples remoção de sujidade ou resíduos macroscópicos. O processo mais amplamente utilizado para limpeza é a lavagem, que envolve utilização de água e sabão ou detergente para remoção das sujidades, podendo ou não reduzir os patógenos. Fonte: CuteCute / Shutterstock DESINFECÇÃO Procedimento que tem por objetivo eliminar ou reduzir os microrganismos patogênicos até níveis toleráveis sem representar risco à saúde. No processo de sanitização, diversas substâncias são empregadas, como os saneantes. Entre eles, podemos destacar o detergente, substância que apresenta ação tensoativa com a finalidade de limpeza e conservação de superfícies inanimadas, e os desinfetantes, que apresentam na sua formulação substâncias microbicidas com efeito letal para microrganismos não esporulados (DA SILVA, 2007). SANEANTES Substância ou preparação destinada à higienização de ambientes domiciliares, coletivos ou públicos. javascript:void(0) A ESCOLHA DA SUBSTÂNCIA UTILIZADA PARA SANITIZAR DEVE SER BASEADA NO PODER TÓXICO CONTRA OS MICRORGANISMOS, ALÉM DE EVITAR QUALQUER RISCO À SAÚDE (DA SILVA, 2007). A água sanitária, solução à base de hipoclorito de sódio, cálcio ou lítio (concentração entre 2 e 2,5%), é definida como uma substância esterilizante, pois apresenta um efeito letal para microrganismos esporulados e não esporulados. O hipoclorito de sódio líquido e o hipoclorito de cálcio sólido são baseados no princípio de ação do cloro, mas ainda encontramos na indústria de alimentos o quaternário de amônio, que apresenta espectro de ação mais limitado que o cloro, e consiste em um catiônico incompatível com detergentes aniônicos, sendo inativados por matéria orgânica, como sabão e água dura. ÁGUA DURA Água rica em minerais, formada quando a água penetra através de depósitos de calcário, giz ou gesso. javascript:void(0) Fonte: Wikimedia Commons Hipoclorito de sódio. VOCÊ SABIA? Os alimentos podem ser contaminados no contato com utensílios, superfícies e equipamentos insuficientemente limpos. Fonte: Maridav / Shutterstock É importante lembrar que microrganismos patogênicos podem manter-se viáveis em alimentos, na água ou sobre os utensílios lavados de forma inadequada. Desse modo, a contaminação de superfícies inertes representa um risco à saúde do consumidor, principalmente quando se trata de alimentos que são destinados ao consumo imediato. A limpeza e desinfecção das superfícies devem ser mantidas e fiscalizadas em virtude do risco do contato com o alimento. Caso isso não ocorra, pode haver contaminação cruzada, permitindo a contaminação por microrganismos. Deve-se controlar a contaminação, multiplicação e sobrevivência microbiana, além de manter a monitoração constante do nível de higiene aceitável para que possa em tempo hábil efetuar a correção necessária (DA SILVA, 2007). A sanitização deve ser feita da seguinte forma: Fonte: Pradit.Ph / Shutterstock UTENSÍLIOS E PEÇAS DE EQUIPAMENTOS Devem ser lavados com água e sabão, enxaguados bem em água corrente e postos em imersão em água fervente por quinze minutos. Não sendo possível a desinfecção pelo calor, deve-se usar o método químico recomendado pela Organização Mundial da Saúde (OMS), que consiste na utilização do cloro orgânico ou inorgânico, por ser um agente bactericida e fungicida, além de apresentar baixa toxicidade nas concentrações recomendadas. Fonte: Y production / Shutterstock VEGETAIS Para a higienização correta dos vegetais, deve ser utilizada água potável para eliminar a maior parte dos resíduos e, em seguida, é preciso deixá-los imersos de dez a quinze minutos em solução entre 150 e 200 ppm de cloro ativo. Desse modo, haverá a redução da carga microbiana. A utilização de processos de conservação e a sanitização têm por objetivo reduzir a carga microbiana ao longo do processo, porém existe o risco de uma recontaminação durante o transporte e o armazenamento. Assim, as embalagens atuam como uma barreira para impedir esse processo. Fonte: Valentyn Volkov / Shutterstock EMBALAGENS O principal propósito das embalagens é conter o alimento e protegê-lo contra diferentes tipos de perigos durante a distribuição e o armazenamento. Processos como irradiação, pasteurização, esterilização pelo calor e esterilização ôhmica por aquecimento ôhmico necessitam da embalagem para manter a qualidade microbiológica mesmo em boas condições de armazenamento. As principais funções das embalagens são as seguintes: Conter o conteúdo e mantê-lo seguro para que não haja vazamento até o seu consumo. Proteger contra danos causados por microrganismos, calor, umidade ou oxidação. Promover conveniência através do processo produtivo de armazenamento e do sistema de distribuição, incluindo facilidade de abrir, dispensar e fechar, além de ser reciclável ou reutilizado. Fonte: icosha / Shutterstock As embalagens não devem interagir ou influenciar o produto. Desse modo, não devem ocorrer migração tóxica de compostos, reações entre a embalagem e o alimento ou influências em nossa seleção. Algumas alternativas podem ser utilizadas, como embalagens a vácuo ou com atmosfera modificada para evitar ou diminuir a presença de microrganismos indesejáveis. É NECESSÁRIO QUE AS EMBALAGENS SEJAM MACIAS, EFICIENTES, ECONÔMICAS NA LINHA DE PRODUÇÃO, RESISTENTES A DANOS, COMO QUEBRAS E RACHADURAS DEVIDO AO ENCHIMENTO OU ENVASE, E QUE APRESENTEM ADEQUADO SISTEMA DE FECHAMENTO RESISTENTE AO TRANSPORTE. As embalagens devem indicar as melhores condições de armazenamento domiciliar, porém não devem ter função de marketing. A classificação das embalagens é feita de acordo com o material utilizado, que deve proteger o produto durante o transporte até o consumidor. Os materiais mais utilizados para embalagens na área de alimentos são metal, vidro, garrafa de plástico, tubo rígido ou semirrígido de plástico, papelão e sachê (FELLOWS, 2009). Fonte: Baevskiy Dmitry / Shutterstock A vida de prateleira de alimentos embalados é determinada de acordo com suas propriedades: atividade de água, pH, suscetibilidade enzimática, risco de deterioração microbiana, sensibilidade a oxigênio, luz e dióxido de carbono, além do teor de umidade. Os fatores ambientais também influenciam na vida de prateleira de alimentos embalados. Dentre eles, destacam-se: umidade do ar, vapores, oxigênio, mudanças de temperatura, contaminação por microrganismos, insetos, solo e forças mecânicas. A embalagem deve agir como uma barreira protetora do alimento contra esses fatores do ambiente. FATORES QUE AFETAM A SELEÇÃO DO MATERIAL DA EMBALAGEM Alguns fatores devem ser levados em consideração na seleção do material da embalagem, como: LUZ A transmissão de luz é desejada em embalagens quando o objetivo é mostrar o conteúdo, mas é restrita quando o alimento é suscetível à deterioração pela luz, como o processo de rancificação, causado pela oxidação de lipídios, com a perda de nutrientes por destruição de riboflavina ou mudança de cor pela perda de pigmentos naturais. Alguns materiais, como polietileno de baixa densidade, transmitem a luz visível e a ultravioleta. Outros materiais apenas transmitem luz visível e absorvem a luz ultravioleta. Uma alternativa é incorporar pigmentos no vidro ou em filmes poliméricos para reduzir a transmissão de luz. TEMPERATURA Alguns materiais têm baixa condutividade térmica (papelão e espumas), e a sua utilização reduz a condutividade e a transferência do calor. Materiais reflectantes ou refletivos, como filme metalizado ou papel alumínio, refletem o calor, reduzindo a influência da temperatura no produto. Controlar a temperatura de estoque para proteger o alimento do aquecimento é mais importante do que confiarna embalagem. Desse modo, containers de vidro devem ser aquecidos ou resfriados mais vagarosamente do que embalagens de metal ou plástico para evitar choque térmico e o risco de quebrar. Esse cuidado é importante em embalagens de alimentos congelados, que devem se manter flexíveis e não podem quebrar quando expostas às mudanças de temperatura. UMIDADE E GASES Variação de umidade (perda ou ganho) é um dos fatores mais importantes para o controle da vida de prateleira de alimentos. Dentro de uma embalagem, existe um microclima determinado pela pressão de vapor da umidade do alimento na temperatura de estocagem e pela permeabilidade do material de embalagem. O controle da troca de umidade é necessário para prevenir deterioração microbiológica ou enzimática, perda de umidade e secagem de um produto. Para alguns alimentos, a alta permeabilidade é desejada, como para vegetais frescos e pães, evitando, portanto, a condensação da umidade dentro da embalagem, o que resultaria no crescimento de fungos principalmente. Produtos secos, assados ou extrusados, que têm baixo equilíbrio relativo à umidade, precisam de uma embalagem com baixa permeabilidade para evitar o ganho de umidade proveniente da atmosfera. Quando não são protegidos adequadamente, a umidade causa amolecimento e perda da crocância, como em biscoitos e aperitivos. Produtos em pó podem ser altamente higroscópicos, isto é, absorvem umidade do ambiente. Se a umidade é transmitida através da embalagem, causa perda de suas características físicas. Alimentos que contêm alta quantidade de lipídios e outras substâncias ou componentes sensíveis ao oxigênio necessitam de embalagens que atuem como uma barreira contra esse gás. Alimentos embalados em atmosfera modificada precisam de material com baixa permeabilidade para que não ocorra perda dos gases do interior da embalagem, mantendo a extensão do prazo de validade, além de reter compostos aromáticos voláteis desejados. Enquanto vidro e metal são materiais de embalagem quase que totalmente impermeáveis a gases e vapores, filmes plásticos têm vasta permeabilidade, dependendo da sua grossura, composição química, estrutura e a orientação das moléculas no polímero que forma o filme. DANOS MECÂNICOS E FORÇA MECÂNICA A adequação da embalagem para proteger um alimento de um dano mecânico depende da sua habilidade de resistir ao amassamento causado por acidentes em armazenamento ou em veículos de transporte, ao abrasamento devido ao contato com equipamentos ou a danos devido ao manuseio e à vibração durante o transporte. Alguns alimentos são altamente suscetíveis e frágeis, precisando de um alto nível de proteção da embalagem (ovos, biscoitos e frutas frescas). O material mais utilizado para essa finalidade são polímeros em papelão de multicamada. Outros materiais mais resistentes, como latas de metal, vidro e PET, são necessários para aguentar a pressão criada por bebidas carbonatadas. Madeira e metal são usados para a produção de barris ou containers de exportação e transporte por apresentarem boa proteção mecânica. Para determinar qual melhor material a ser utilizado, deve-se levar em conta a força de tensão. INTERAÇÃO ENTRE EMBALAGEM E ALIMENTO Qualquer interação entre a embalagem e o alimento não é desejável por três razões: Interação com possível efeito toxicológico no consumidor; Redução da vida de prateleira e da qualidade sensorial do alimento; Migração de compostos do alimento para a embalagem, o que pode alterar a propriedade de barreira do material. Na maioria das vezes, o material consiste em filmes flexíveis, que podem conter resíduos dos processos de polimerização e aditivos do plástico, como agentes estabilizantes, preenchedores e pigmentos. Alguns materiais de embalagem também apresentam compostos voláteis que podem ser absorvidos pelos alimentos, alterando suas características sensoriais. FORÇA DE TENSÃO javascript:void(0) Quantidade máxima que o material pode esticar ou estressar sem que sofra quebras ou deformações. TIPOS DE MATERIAL DE EMBALAGEM Apesar de apresentarem boa proteção mecânica e alta resistência à pressão vertical, as embalagens têxteis e de madeira são conhecidas por não representar uma boa barreira contra umidade, gás, insetos e microrganismos. No entanto, elas podem ser usadas para o transporte de alimentos secos em alguns nichos como uma barreira extra à embalagem, como, por exemplo, sacos de juta tratados quimicamente e caixas de madeira, utilizadas para transporte de frutas, vegetais, vinhos e cervejas. Esses materiais vêm sendo substituídos por polipropileno e polietileno. Para algumas bebidas, como o vinho, ainda são usados devido a uma transferência de compostos relacionados ao flavour, que melhoram a qualidade do produto. Outros materiais são utilizados na elaboração das embalagens (FELLOWS, 2009). Veja alguns tipos de materiais de embalagem. 1 Fonte: ArtemSh / Shutterstock METAL Apresenta vantagens relacionadas à resistência a temperaturas de processo altas e baixas, além de serem impermeáveis a luz, umidade e microrganismos, promovendo uma ótima proteção. Por outro lado, o alto custo torna sua aplicação mais cara nos containers. Os três tipos de metais mais usados em alimentos são folha de flandres, aço e alumínio. VIDRO Garrafas ou jarras de vidro são feitas com o aquecimento de uma mistura de areia em que o principal constituinte é a sílica. São adicionados ainda o óxido de alumínio, para melhorar a durabilidade química do vidro, e agentes de refino, que reduzem a temperatura e o tempo necessário para derretimento. A modelagem do vidro é feita em uma forma na qual o processo de assoprar ou pressionar é utilizado. A vantagem dos containers de vidro é o bom desempenho como uma barreira contra umidade, gases, odores e microrganismos. O vidro também é inerte, não interage com o alimento, e apresenta também boa força vertical, o que permite o empilhamento sem danos. As embalagens de vidro podem ser enchidas em alta velocidade e em alta temperatura, sendo, portanto, adequadas para o processamento quente. Elas também apresentam vantagens nas vendas devido à transparência e à disposição do conteúdo. A possibilidade de reciclagem e reutilização também é um benefício. Para reciclar, basta aquecer até derreter, o que não prejudica a qualidade do vidro que será gerado. As principais desvantagens são o maior peso, o que aumenta o preço do transporte, a baixa resistência a choque, a maior variação de dimensões quando comparado a outras embalagens e o risco de corte com os fragmentos de vidro quando ocorre uma quebra. Fonte: ArtemSh / Shutterstock 2 3 Fonte: fetrinka / Shutterstock FILMES FLEXÍVEIS Descritos como qualquer tipo de material que não é rígido, porém corresponde aos polímeros plásticos não fibrosos com menos de 0,25mm de espessura. A habilidade de mudança do plástico ocorre em virtude da estrutura longa das moléculas poliméricas, que podem sofrer repetidos aquecimentos e resfriamentos sem alterações. São considerados uma boa barreira contra umidade e gases, resistentes contra impacto, isolantes térmicos, que evitam o vazamento do conteúdo, além da habilidade de formar lâminas ou folhas, assim como o papel e o alumínio. São adequados para processos de alta velocidade de enchimento, pois são fáceis de manipular, o que é conveniente para os produtores, vendedores e consumidores, adicionando pouco peso ao produto. Por ficarem aderidos ao produto, adequando-se ao tamanho deste, ocupam pouco espaço na estocagem. Por fim, são considerados mais baratos que outros materiais. PAPEL E PAPELÃO Produzidos a partir da moagem de madeira, seguido da digestão ácida e alcalina da polpa, promovendo hidrólises que dissolvem a lignina, os carboidratos, as resinas e as gomas. Essas frações são removidas por lavagem, deixando apenas a celulose. São polidos várias vezes para formar uma superfície macia. Podem ser clareados, pintados, ou não apresentarem interferência,ficando na cor marrom natural. O papel também pode ser encerado, o que permite melhor barreira contra umidade, e ser selado com calor. Fonte: Nana_studio / Shutterstock 4 AVANÇOS TECNOLÓGICOS Uma questão sempre importante corresponde aos efeitos no meio ambiente. Desse modo, alguns avanços tecnológicos na área de materiais biodegradáveis, substituindo os plásticos baseados em petróleo, aumentam o interesse na produção de biopolímeros, classificadas como fontes renováveis de energia. Os materiais naturais podem ser degradados, porém o desafio é produzir bioplástico com durabilidade suficiente para manter suas propriedades de barreira mecânica com biodegradabilidade rápida e boa performance nos equipamentos de envase, enchimento e selagem já existentes. Os materiais naturais mais usados são amido, celulose, caseína e glúten, sendo a celulose o mais abundante e barato polímero natural também formado por unidades de glicose com ligações do tipo β-1,4, que permitem a formação de pontes de hidrogênio na cadeia de celulose. A celulose apresenta uma alta estrutura cristalina com baixa flexibilidade devido a suas cadeias laterais (LIMA et al., 2007). Fonte: New Africa / Shutterstock Outra área de avanço tecnológico é a dos bioplásticos produzidos por fermentação microbiana, como ácido polilático (PHA), utilizando nanotecnologia. Essas estruturas podem ser usadas para melhorar as propriedades existentes do material de embalagem ou desenvolver novos materiais. Essa tecnologia pode ser utilizada para produzir as conhecidas embalagens inteligentes, que adicionam funcionalidade ao produto, como prevenir a degradação de alimentos com a manutenção da integridade, além de melhorar os atributos do produto, como aparência, sabor e aroma. As embalagens inteligentes podem responder ativamente a alterações do produto ou do ambiente, além de comunicar informações da mercadoria, histórico do processo, condições em tempo real ao usuário, além de confirmar a autenticidade do que é oferecido. AS EMBALAGENS ATIVAS PERCEBEM DIFERENÇAS INTERNA OU EXTERNAMENTE AO ALIMENTO E ALTERAM SUAS PROPRIEDADES. As embalagens inteligentes se alteram de acordo com a resposta para mudanças internas ou externas, incluindo comunicação ou informação do status do produto ao consumidor. A mais simples definição para embalagem inteligente é uma embalagem que sente e informa. Embalagens antimicrobianas possuem substâncias como bacteriocinas, nisina e ácidos orgânicos naturais com atividade antioxidante. Embalagens inteligentes podem indicar o crescimento microbiano, informando a perecibilidade do produto, além de indicar se a temperatura está quente ou fria, sugerindo se ele está adequado para o consumo (LIMA et al., 2007). Fonte: Jer123 / Shutterstock ANTIOXIDANTES E EMBALAGENS Neste vídeo, veremos como é feito o uso dos biofilmes para frutas. VERIFICANDO O APRENDIZADO 1. AS EMBALAGENS TÊM POR OBJETIVO PROTEGER O ALIMENTO E IMPEDIR QUE ELE SOFRA ALTERAÇÕES CAUSADAS POR MICRORGANISMOS OU PELAS CONDIÇÕES DE ARMAZENAMENTO. ALGUMAS PROPRIEDADES SÃO ESSENCIAIS PARA QUE UMA EMBALAGEM TENHA UMA AÇÃO ADEQUADA. ASSINALE A ALTERNATIVA QUE INDICA UMA PROPRIEDADE DESEJÁVEL PARA EMBALAGENS: A) Ser permeável a gases. B) Interagir com o alimento. C) Evitar perda de água do alimento. D) Ser termossensível. 2. DIVERSOS MATERIAIS PODEM SER UTILIZADOS PARA ELABORAR EMBALAGENS. UM MATERIAL APRESENTA UMA BOA BARREIRA CONTRA UMIDADE, GASES E MICRORGANISMOS, NÃO APRESENTA INTERAÇÃO COM O ALIMENTO E RESISTE À FORÇA FÍSICA, PERMITE O EMPILHAMENTO E PODE SER RECICLÁVEL. NO ENTANTO, PODE REPRESENTAR UM RISCO FÍSICO EM CASOS DE DANOS À INTEGRIDADE. ASSINALE A ALTERNATIVA QUE INDICA QUAL O MATERIAL DESCRITO: A) Metal. B) Vidro. C) PET. D) Papelão. GABARITO 1. As embalagens têm por objetivo proteger o alimento e impedir que ele sofra alterações causadas por microrganismos ou pelas condições de armazenamento. Algumas propriedades são essenciais para que uma embalagem tenha uma ação adequada. Assinale a alternativa que indica uma propriedade desejável para embalagens: A alternativa "C " está correta. A embalagem deve evitar que o alimento interaja com o meio, impedindo que haja perda de água do produto para o meio. A perda de água do alimento pode implicar em uma alteração de volume e das características sensoriais. 2. Diversos materiais podem ser utilizados para elaborar embalagens. Um material apresenta uma boa barreira contra umidade, gases e microrganismos, não apresenta interação com o alimento e resiste à força física, permite o empilhamento e pode ser reciclável. No entanto, pode representar um risco físico em casos de danos à integridade. Assinale a alternativa que indica qual o material descrito: A alternativa "B " está correta. O vidro, formado majoritariamente por sílica, é um material fácil de ser modelado, inerte, com força vertical, que pode ser facilmente reciclado e reutilizável. No entanto, existe o risco de quebrar; desse modo, os fragmentos podem se misturar ao alimento, o que representa um perigo físico. CONCLUSÃO CONSIDERAÇÕES FINAIS O processo de industrialização se inicia com a elaboração de um produto e termina com sua comercialização. Os métodos de conservação são necessários para manter a integridade do produto ao longo do processo de distribuição e armazenamento. Diferentes métodos podem ser utilizados para promover o controle de fatores intrínsecos e extrínsecos do alimento, evitando, assim, o crescimento microbiano. As embalagens atuam concomitantemente para evitar contaminações e prolongar a vida de prateleira dos produtos. REFERÊNCIAS DA SILVA JR., E. A. Manual de controle higiênico-sanitário em serviços de alimentação. São Paulo: Livraria Varela, 2007. FELLOWS, P.J. Food Processing Technology: Principles and Practice. Washington: CRC, 2009. FRANCO, B.D.G.M.; LANDGRAF, M. Microbiologia de alimentos. São Paulo: Atheneu, 2008. LIMA, U.A., AQUARONE; E., BORZANI; W; SCHMIDELL, W. Biotecnologia Industrial: Processos Fermentativos e Enzimáticos. Vol. 3. São Paulo: Edgard Blücher, 2007. ORDÓÑEZ, J. A. Tecnologia de alimentos: Componentes dos alimentos e processos. Vol.1. São Paulo: Artmed, 2005. EXPLORE+ Os métodos de controle têm por objetivo alterar as características intrínsecas do alimento para permitir um aumento da vida útil destes produtos. No entanto, a utilização de algumas dessas tecnologias levou à elaboração de novos produtos, como frutas secas e alimentos em pó. Pesquise no site da Embrapa para conhecer produtos desenvolvidos que utilizam algumas das técnicas estudadas aqui. O uso de sanitizantes representa uma etapa importante do processo de higienização de alimentos e superfícies. Baseado nisso, há diversos trabalhos sobre a utilização de sanitizantes em alimentos e em superfícies inertes. Estratégias alternativas na higienização de frutas e hortaliça, de Jackline de São José. Sanitização com produto à base de cloro e com ozônio: efeito sobre compostos bioativos de amora-preta (rubus fruticosus) cv.Tupy, de Jacques et al., 2015. Uso de sanitizantes na redução da carga microbiana de mandioca minimamente processada, de Daniela Guerra Lund, Lelis Aparecida Petrini, José Antonio Guimarães Aleixo e Cesar Valmor Rombaldi. Conheça algumas matérias sustentáveis com a leitura do artigo Sustentabilidade quanto às embalagens de alimentos no Brasil, de Ana Paula Miguel Landim et al., 2015. CONTEUDISTA Carolina Beres CURRÍCULO LATTES javascript:void(0);
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