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Questão 1: Descreva e discuta a aplicação de conservação de alimentos pelo uso da concentração. 1.1. Introdução A concentração é um método de conservação baseado na remoção da umidade e diminuição da atividade de água. A água presente nos alimentos é um dos principais componentes químicos, representando em muitos casos 90% dos constituintes totais e é imprescindível para uma série de reações de ordem química, físicas e microbiológicas. Na concentração de 1/3 a 2/3 do conteúdo total de água é removido. As razões pelas quais alimentos são concentrados são as mesmas pelos quais eles são desidratados. Primeiramente a concentração é uma técnica que permite a preservação de vários tipos de produtos. Além disso há uma redução sensível no volume o que resulta em vantagens de ordem econômica. Muitas vezes a concentração é a etapa inicial no processo de desidratação de líquidos. Por meio desta técnica também é possível obter produtos com características particulares. Produtos concentrados se encontram amplamente disseminados e consumidos como sucos concentrados, leite evaporadao, leite condensado, xaropes de glicose, geleias, polpa de tomate, purês de frutas, entre outros. 1.2. Importância da atividade da água para a conservação dos alimentos A água pode ser mantida em um corpo sólido de formas variáveis. Qualquer alimento é constituído de uma parte sólida (amido, proteína, açúcares, fibras, etc.), denominada matéria seca, e água. Essa água pode estar adsorvida à superfície do produto ou absorvida pelo produto. Quanto a ligação da água com a matéria seca, esta pode estar quimicamente presa, ou na forma livre, facilmente removível (BOBBIO, 1995). O teor de umidade do produto pode ser definido em termos de base seca (bs) ou base úmida (bu): Mbs = peso da água/peso da matéria seca Mbu = peso da água/ peso do produto fresco É oportuno citar alguns conceitos que são fundamentais para o bom entendimento do assunto: • Umidade de equilíbrio → é a umidade que o material possui a uma dada temperatura e pressão, em equilíbrio com a umidade da fase gasosa saturada • Umidade total → é a umidade que o produto possui no instante em que é colocado no secador. • Umidade livre → é a diferença entre a total e a de equilíbrio e esta é a umidade que interessa na secagem, sendo a removida no processo. • atividade de água → água disponível para atividade bioquímica, enzimática ou microbiana no alimento e é portanto o seu valor que determina em realidade a vida útil do produto. É matematicamente definida como a relação entre a pressão de vapor da solução (P) (soluto + solvente) e a pressão de vapor do solvente (PO), que para alimentos é a água, ambos a mesma temperatura. Fica claro, portanto, que a disponibilidade de água presente no alimento depende não apenas da sua quantidade, mas principalmente da forma com que se encontra ligada aos componentes do produto alimentício. Além disso, a melhor medida da concentração da água no alimento, do ponto de vista de propriedades fisíco-químicas e de conservação, não é a sua percentagem em massa, mas sim a sua atividade. A adição de sais, açúcar e outras substâncias provoca a redução da atividade de água de um alimento por reduzir o valor de P, sendo esta redução variável em função da natureza e quantidade da substância adicionada e da temperatura. Os valores de aw variam de 0 a 1. Na tabela 1 estão relacionados os valores de aw de alguns alimentos. Verifica-se que para maioria dos alimentos frescos, a atividade de água é superior a 0,95. Os microrganismos tem um valor máximo, mínimo e um valor ótimo de aw para sua multiplicação. Considerando que a atividade da água pura é 1 e que os microrganismos não se multiplicam em água pura, o limite máximo para crescimento microbiano é ligeiramente inferior a 1. Os valores mínimos relatados para multiplicação de microrganismos é bastante variável. Em geral bactérias requerem atividade de água mais alta que fungos. As bactérias gram-negativas são mais exigentes que as gram-positivas. A maioria da bactérias deteriorativas não se multiplica em aw inferior a 0,91, enquanto fungos podem fazê-lo até aw 0,80. Relativamente as bactérias causadoras de toxinfecções alimentares, o Staphylococcus aureus pode tolerar aw até 0,86 para sua multiplicação, enquanto o Clostridium perfringens não se multiplica em alimentos com aw inferior a 0,94. Os valores de aw mais baixos relatados em literatura, relacionados com multiplicação microbiana são 0,75 para bactérias halofílicas, 0,65 para bolores xerofílicos e 0,60 para leveduras osmofílicas. Desta forma considera-se o 0,60 como o valor de aw limitante para crescimento de microrganismos (FRANCO, 1996). Tabela 1: valores de atividade de água para alguns alimentos Alimento Aw Frutas frescas e vegetais > 0,97 Aves e pescados >0,98 Carnes frescas >0,95 Ovos 0,97 Pão 0,95 a 0,96 Queijo 0,91 a 0,99 Queijo parmesão 0,68 a 0,76 Carnes curadas 0,87 a 0,95 Bolo assado 0,90 a 0,94 Nozes 0,66 a 0,84 Geléia 0,75 a 0,80 Gelatina 0,82 a 0,94 Arroz 0,80 a 0,87 Farinha de trigo 0,67 a 0,87 Mel 0,54 a 0,75 Frutas secas 0,51 a 0,89 Caramelos 0,60 a 0,65 Cereais 0,1 a 0,2 Açúcar 0,1 Fonte: FRANCO (1996). A água é o solvente fundamental para todos os seres vivos, sem a qual o metabolismo dos microrganismos fica paralisado. Nos alimentos desidratados ou concentrados a inibição do crescimento de microrganismo e a atividade enzimática, são controlados pela redução do teor de água do alimento, uma vez que o calor a que são submetidos durante a secagem, não é suficiente para destruir os microorganismos e inativar as enzimas (FELLOWS, 1994). A atividade de água não é importante apenas ao que diz respeito a microrganismos. Na realidade várias reações que ocorrem nos alimentos estão intimamente ligadas ao teor de água livre do mesmo. O efeito da aw sobre microrganismos e algumas reações biquímicas é msotrada na Figura 1. Coforme enteriormente mencionado a maioria do microrganismos são inibidos em atividade de água menor que 0,6, a maioria dos fungos em aw menor que 0,7, leveduras em aw menor que 0,8 e bactérias em aw menor que 0,9. FIGURA FELLOWS pg Figura 1: Efeito da atividade de água sobre microsganismos, enzimas e algumas alterações químicas nos alimentos (FELLOWS, 1997). A atividade enzimática teoricamente não existe em valores menores que a da monocamada de BET. Isto se deve a baixa mobilidade dos substratos o que inviabiliza a difusão dos sítios ativos enzimáticos. As mudanças químicas são bem mais complexas e as mais importantes que são afetadas pela aw são a reação de escurecimento não enzimático (reação de Maillard) e oxidação de lipídeos. O efeito da aw sobre a reação de Maillard varia de acordo com o alimento, no entanto, baixas atividades de água restringe a mobilidade dos substratos o que reduz o escurecimento. A reação de Miallard tende a aumenta com o aumento da aw até um dado ponto onde, pela excessiva diluição, ocorre inibição da reação. A oxidação de lipídios, por sua vez, ocorre em valores de aw baixos pela ação de radiacis livres. Em torno da monocamada de BET, antioxidantes e quelantes de metais, tornam-se solúveis e inibem a oxidação. Em valores altos de aw, a diluição reduz a ação de tais substãncias e As alterações nos alimentos causadas por microorganismos são muito mais rápidas e intensas que as causadas por reações químicas e enzimáticas ocorridas durante o armazenamento. A redução do nível de umidade dos alimentos reduz sobremaneira a ação de microorganismos preservando consideravelmente o produto durante o seu armazenamento. 1.3. Estabilidade dos alimentos concentrados O nível de água presentes nos alimentos unicamente concentrados é suficiente para permitir o crescimentomicrobiológico. Muitos produtos concentrados como purês não ácidos de frutas e vegetais podem rapidamente sofrer deterioração microbiana, enquanto xaropes de açúcares e geleias são relativamente imunes a deterioração. A deiferença deve-se aos solutos dissolvidos e a pressão osmótica do meio. Solução concentrada de açúcar e sal, por exemplo, apresentam alta pressão osmótica. Quando a pressão é sufieciente para promover a desidratação osmótica do microrganismo ou previnir a difusaõ de água para dentro das céluas, a condição de preservação é criada (POTTER E HOTCHKISS, 1995). A concentração crítica de açúcares suficiente para prevenção do crescimento microbiano varia grandemente com o tipo de microrganismo e a presença de outros constituintes. No entanto 70% de açúcar em solução é suficiente para previnir o crescimento de qualquer microrganismo em alimentos. Concentrações menores são suficientes para inibir tal crescimento por períodos menores. O sal por sua vez é altamente preservativo e teores na faixa de 18 a 25 % são suficientes para inibição microbiológica, no entato tais níveis não são empregados em formulações de alimentos (POTTER e HOTCHKISS, 1995). Ao se promover a retirada de águia do meio o teor de açúcare e sal é aumentado. Além disso, ácidos naturalmente presentes são concentrados também agindo a favor da conservação do produto. Isto é particularmente significante em sucos de frutas concentrados. Alimentos concentrados com 65% ou mais sólidos solúveis que contenham quantidade significante de ácidos podem se manter estáveis com tratamentos térmicos suaves em baixo potencial hidrogeniônico. Caso o teor de sólidos seja superiosr a 70%, mesmo os alimento pouco ácidos são estáveis a deterioração microbiana por longos períodos. 1.3. Métodos de concentração A remoção da água no processo de concentração pode ser efetuada por evaporação em forma de vapor, crioconcentração em forma de gelo e pelo processo de membranas em forma líquida, entre outros métodos. 1.3.1. Concentração por evaporação 1.3.1.1 Concentração solar Assim como na desidratação de alimentos, um dos mais simples métodos para eveporação de água é por meio da utilização da energia solar. Assim era feito a obtenção A concentração pelo uso da energia solar procedimento é muito lento e não é possível ter controle de mutios parâmetros importantes. 1.3.1.2. Evaporadores Evaporadores são reatores (sistema berto ou fechado) em que a concentração de sólidos é feita por meio do deslocamento das moléculas do estado líquido para o estado vapor, com locomoção destas pelo sistema. A quase totalidade de evaporadores na indústria de alimentos são de umidade (água) e são utilizados para diversos produtos tais como leite, sucos cítricos, sopas, glicose, soro, etc (BRANDÃO e TEIXEIRA, 1985). O projeto de evaporadores envolve princípios de transferência de calor e massa e, basicamente, é composto de (GAVA, 1984): Trocador de calor para fornecer calor sensível e calor latente de evaporação para o líquido de alimentação, elevando a sua temperatura ao ponto de ebulição e liberando vapor. Geralmente, os trocadores de calor tem aquecimento indireto e o vapor de água saturado é utilizado como meio de aquecimento; Separador no qual o vapor liberado é separado da fase líquida concentrada; Condensador para efetuar a condenção dos vapores produzidos. O condensador pode ser dispensado se o sistema trabalhar a pressão atmosférica. Apesar de existirem evaporadores cujo o meio de aquecimento entra em contato direto com o produto a ser aquecido, a maioria dos evaporadores utiliza aquecimento indireto, isto é, o líquido a ser concentrado flui continuamente através de uma superfície trocadora de calor que separa o produto do meio de aquecimento. Este pode ser vapor de água à alta pressão (185oC), até vapor de amônia e outros fluidos que forneçam calor latente de vaporização. A superfície de aquecimento é geralmente uma parede como no caso dos tachos ou na forma de uma placa tubular ou cônica (GAVA, 1984) Os mais simples são os evaporadores de taxo aberto. Alguns alimentos podem ser satisfatoriamente concentradas pro meio de tachos abertos que são aquecidos por uma camisa de vapor. É o caso de geleias e certos tipos de sopas. A limitação de tal equipamento é o tempo maior requerido para concentração e mAior temperatura. Em alguns processos esta temperatura mais elevada é desejada como no caso de alguns tipos de xaropes (POTTER e HOTCHKISS, 1995). Uma variação de tal modelo são os evaporadores de tacho à vacuo. Diferentemente do anterior, o tacho é fechado e a concentração se da em pressões reduzidas o que permite um tempo e temperaturas menores de operação. Usa-se , geralmente, um agitador central ou tipo raspador para promover convecção forçada e evitar superaquecimento localizado. Apresenta características tais como fácil construção e limpeza. A Figura 2 mostra um esquema de um evaporador de tacho à vácuo. Figura 2: Evaporador de tacho à vácuo (BRANDÃO e TEIXEIRA, 1985) Evaporadores à vácuo são especialmente úteis para produtos sensíveis ao calor. Vários tipos de equipamentos se encontram disponíveis e é comum empregar equipamentos em série, ou como é conhecido, evaporadores de múltiplo efeito. O vapor produzido pelo produto contém considerável quantidade de energia que pode ser recuperada parcialmente através da alimentação de vários estágios em série e com pressões internas decrescentes. O vapor produzido no primeiro estágio é usado para evaporar o líquido parcialmente concentrado no segundo estágio (que tem ponto de ebulição abaixo da temperatura do vapor devido a menor pressão) e assim por diante. Podem-se usar muitos efeitos em série, sendo o fator ecoômico e aqualidade que determinam o número ideal de estágios recomendados (BRANDÃO e TEIXEIRA, 1985). A Figura 3 mostra um exemplo de evaporadores em série. Sistemas empregados em indústrias de sucos de uva costuma concentra líquidos com teor de sólidos iniciais de 15% a 72% por meio de evaporadores à vácuo em série. Sistema similar é usado na concentração de suco de tomate. Embora a evaporação em tais sistemas se dê em temperauras baixas, na faixa de 30o C, alguns compostos voláteis são perdidos e costuma- se empregar recuperadores de voláteis a partir do vapor e re introduzi-los no concentrado. Figura 3: Evaporador de triplo efeito e alimentação direta (BRANDÃO e TEIXEIRA, 1985) A concentração pode ser conseguida de forma mais rápida por meio de evaporadores em que o vapor supreaquecido é injetado junto com o produto a ser concentrado e bombeados em tubulação ascendente quando ocorre a evaporação da água do alimento. O concentrado é recolhido em uma câmara de separação e o vapor mais a água evaporada do produdo são eliminadas pela parte superior da câmara conforme mostra a Figura 4 (POTTER e HOTCHKISS, 1995). Outro tipo comum de evaporador é o com trocadores de calor de tubos e carcaças (“Shell and tube”) que é constituído de uma carcaça de grande diãmetro contendo certo número de tubos paralelos no qual o produto flui por dentro e o meio de aquecimento por fora. Tais tipos de evaporadores podem ser classificados de acordo com o comprimento dos tubos (de tubos curtos verticais ou orizontais e de tubos longos de película ascendente, descendente ou ascendente descendente) e de acordo com o método de circulação do produto dentro dos tubos (circulação natural e circulação forçada) (GAVA, 1984). Figura 4: Evaporador tipo “flash”. (HEID e JOSLYN, 1967) Além dos tipos citados tem-se ainda evaporadores com aquecedor de placas que consiste em um trocador de calor de placas com vapor a baixa pressão e cuja alimentação flui dentro das placas de forma ascendente ou descendente e tem sido utilizado naconcentração de leite. Outro exemplo são os evaporadores de filme agitado onde a trnasferência de calor do vapor para o líquido é otimizada pela agitação mecãnica que promove a convecção forçada. Normalmente este evaporadores saõ londos para permitir maior velocidade do líquido (BRANDÃO e TEIXEIRA, 1985). 1.2.4. Concentração por congelamento (crioconcentração) A concentração por congelamento (“freeze concentration”) de alimentos líquidos envolve a cristalização fracionada da água à gelo e subsequente retirada do gelo por meio de técnicas mecânicas adequadas. O fato de se trabalhar com temperaturas tão baixas permite a retenção dos voláteis. No entanto é um processo caro e que necessita de equipamentos sofisticados para sua condução (FELLOWS, 1997). Na concentração pelo congelamento é desejado que o cristal de água formado seja tão grande quanto possível para que se reduza a carreação de concentrado entre os cristais. Um sistema típico para concentração pelo frio é mostrado na Figura 5 onde : 1) sistema de congelamento direto ou indireto para congelar o líquido; 2) vaso de mistura para desenvolvimento e crescimento dos cristais e; c) separador para remover os cristais formados da solução concentrada (FELLOWS, 1997). O processo de crioconcentração se baseia no fato de quando um alimento líquido é submetido ao congelamento, todos os componente não congelam de uma vez. Primeiro a congelar é a água que forma cristias de gelo na mistura, e os demias componentes permanecem descongelados, sendo que mais concentrado. Antes da mistura congelar, é possível retirar os cristais inicialmente formados por meio de centrifugação e utilização de peneiras de pequeno mesh. O alimento concentrado passa através da peneira que retém os cristais de gelo (POTTER e HOTCHKISS, 1995). Figura 5: Sistema de concentração por congelamento (FELLOWS, 1997) 1.2.5. Ultrafiltração e Osmose reversa Osmose reversa e ultrafiltração são operações em que a água e alguns solutos são seletivamente reomovidos através de uma membrana semipermeável. Os dois processos são similares e a força promotora da concentração é pressão aplicada ao líquido de alimentação. No entanto a osmose reversa é usada para separa água de solutos de baixo peso molecular que apresesntem alta pressão osmótica A membrana de ultrafiltração possui porosidade maior e retém macromoléculas como proteínas e coloides que por sua vez possuem baixa pressão osmótica. As vantagens do uso de membranas na concentração em substituição aos evaporadores é que esta não emprega calor e consequentemente não ocorres perdas na qualidade do produto. As limitações de tal método por sua vez alto custo, máximo de teor de sólidos obtidos é 30%, intupimento pela deposição de substãncias na memebrana e variação na taxa de concentração ao longo do tempo (FELLOWS, 1997). O movimento das moleculas através da membrana é por difusão. A molécula é dissolvida numa das faces da membrana e se difunde através dela até a outra face, sendo o processo governado pela solubilidade e difusibilidade das moléculas no material da membrana e pela diferença de pressão osmótica do líquido ou da pressão aplicada. A composição química da membrana na osmose reversa é o pricipal fator controlador da taxa de difusão. Tal material deve ter alta permeabilidade à água e alta rejeitabilidade aos solutos além de durabilidade. Para o caso da ultrafiltração, o requerimento básico é que ela tenha a habilidade de formar e reter microporos mesmo sob calor e stress mecânico. Para alimentos é exigido ainda que tais membranas sejam laváveis e sanitizáveis. A osmose envolve a passagem da água através de uma membrana seletiva de uma região de alta concentração para uma região de baixa concentração. É possível reverter o fluxo normal de água através da membrana pela aplicação de pressão no lado que contém os solutos e portanto, pressão osmótica natural (POTTER e HOTCHKISS, 1995). A concentração de alimentos pelo usos de ultrafiltração e osmose reversa envolve o bombeamento do alimento sob pressão contra uma membrana seletiva em suporte adequado. O desing do equipamento é semelhante aos de filtros de pressão. Pode-se utilizar várias membranas em séries. A osmose reversa é mais econômica quando se trata de produtos muito diluídos. A maior área de aplicação comercial em alimentos é a concentração de soro proviniente da indústria de queijos. Além de ser empregada como estágio inicial de pré-concentração de produtos a serem desidratados e na indústria de sorvetes (FELLOWS, 1997). A aplicação comercial mais comum da ultrafiltração é na indústria de produtos lácteos. Queijos, como o minas frescal, são produzidos por ultrafiltração. Concentrados proteícos de soro de leite podem ser obtidos pela ultrafiltração do soro que reterá a lactoalbumina e o filtrado pode ser submetido a osmose reversa para concentração de lactose. Estas técnicas tem encontrado aplicação na concentração de sucos, extrato de café e chas, clara de ovo e ovo inteiro, proteínas de soja, enzimas e outros (POTTER e HOTCHKISS, 1995). 1.3. Mudanças promovidas nos alimentos pela concentração As mudanças promovidas nos alimentos submetidos a concentração depende fundamentalmente da técnica empregada para tal. Certamente maiores mudanças ocorrerão quando o processo for efetuado com temperaturas elevadas como no caso da evaporação. A concentração por osmose reversa e ultrafiltração é promovida sem o emprego de calor o que resulta em boa retenção das propriedades sensoriais e nutricionais. Propriedades funcionais como as apresentadas pelas proteínas são retidas. As propriedades nutricionais dos alimentos não mantidas, sendo que devido ao tamanho maior dos poros, a ultrafiltração permite a perda de moléculas menores como certos açúcares, vitaminas e aminoácidos. Alterações nos alimentos ocorrerão devido a exposição ao calor durante a evaporação. Escurecimento poderá ser observado não apenas pela concentração, mas também devido a mudanças químicas ocorridas pela remoção da água e aplicação de calor como as reações de escurecimento não enzimático e caramelização. Certas alterações promovidas pelo calor durante a evaporação são desejádas como as que ocorrem na produção do caramelo Durante a evaporação, além de aroma formados, há perdas de voláteis que poderão ser minimizadas pelo emprego de vácuo e menores temperaturas. Além disso a retenção dos volátie spode ser otimizada pela concentração de misturas de pré-concentrados com o produto diluído, recuperação dos vapor com posterior condensação, destilação fracionada e re-incorporação (FELLOWS, 1997). Mesmo emprocessos que envolvem baixas temperaturas certas mudanças podem ocorrer e elas envolvem diretamente elementos como carboidratos e proteínas. Os açúcares são solúveis em água até um certo limite acima do qual poderá ocorrer cristalização. Sacarose em temperatura ambiente é solúvel em até duas partes para uma de água, se a água for removida até frações menores que esta a cristalização ocorrerá. Tal fato é pode ocorrer em produtos como geleéias e é caracterizado pela presença de “arrenosidade”. Também pode ser observado isto em prodtuos como doce de leite e sorvetes pela cristalização da lactose. Certas proteínas podem ser desnaturadas e preciptadas não apenas pela ação do calor, mas também pela concentração de certos sais em solução. Proteínas presentes em produtos lácteos como leite concentrado podem ser desnaturadas pela presença de sais e minerais presentes promovendo a formação de geis suaves (POTTER e HOTCHKISS, 1995). A inativação de microrganismos é dependente da temperatura de operação. Concentração em temperaturas de 100o C eliminará formas vegetativas mas não inativará esporos. Se o alimento contiver ácidos o efeito é mais acentuado. 1.4. AplicaçõesConforme citado na narrativa acima, uma grande quantidade de produtos concentrados se encontram disponíveis comercialmente, desde os mais rotineiros como polpa de tomates e sucos a concentrados proteícos de soro de leite. A concentração encontra grande utilização na indústria láctea. Diversos produtos concentrados não produzidos como leite condensado, queijos e isolados protéicos. O leite condensado é obtido geralmente por evaporação e adição de açúcares, os queijos e os isolados protéicos por ultrafiltração e osmose reversa respectivamente. Vários tipos de molhos e polpas de tomate concentrados são produzidos via evaporação. Vários tipos de produtos com teores de água diferentes se encontram disponíveis. Outro setor que é muito comum encontrara produtos concentrados é o de sucos. Vários tipos de sucos são vendidos desta forma sendo produzidos normalmente pelo processo de evaporação. Além desses, purês de frutas e vegetais, geléias, xaropes também são classificados como produtos concentrados. Questão 2. Descreva e discuta sobre o desenvolvimento e aplicação dos novos métodos de conservação de alimentos, tais como a apliação de alta pressão hidrostática, pulso elétrico, irradiação tecnologia de barreiras e atmosfera modificada. 2.1. Introdução Tradicionalmente os métodos empregados para conservação de alimentos se baseiam no uso de calor, congelamento e aplicação de aditivos. Principalmento os métodos que se baseiam no emprego do calor, apesar de serem bastante efetivos no que diz respeito a inativação de microrganismos, promovem alterações indesejáveis no alimento. Em vista da cescente preocupação e exigências do consumidor em adiquirir produtos de melhor qualidade e características mais próximas ao natural, novas tecnologias têm sido desenvolvidas e empregadas visando a inativação microbiana e enzimática com mínimo de alterações na qualidade sensorial e nuricional dos alimentos. Entre estes métodos não térmicos incluem-se irradiação, pulsos elétricos, alta pressão hidrostática, pulsos luminosos, campos elétricos, atmosfera moodificada, métodos combinados, entre outros. Cada uma destas tecnologias representam alternativas as técnicas convencionais e já encontram uso em muitos tipos de produtos em diversos lugares no mundo. 2.2. Irradiação Irradiação de alimentos é uma forma de conservação que não é familiar para muitos, apesar de ter sido desenvolvida desde as primeiras décadas do século vinte. Se aplicada de forma apropriada, a irradiação pode ser uma forma efetiva de resolver vários problemas como infestação de insetos em grãos, brotamento de batatas, rápido amadurecimento de frutas e crescimento bacteriano. Apesar das vantagens que tal técnica parece oferecer, seu emprego não é ainda amplamente disseminado. Em parte, isso se deve a falta de informação do público que questiona sobre a segurança do emprego de alimentos irradiados, e parte por questões econômicas, visto que se trata de uma tecnologia cara que exige infraestrutura complexa. A irradiação também tem outras aplicações, inclusive esterilização de materiais e equipamento usada em colocações de cuidado de saúde. O uso comercial ainda é relativamente restrito, porém, a irradiação tem sido desde há muito empregada no preparo da alimentação de astronautas e de pessoas com problemas imunológicos (ANDRESS, 2001). Mundialmente esta tecnologia tem seu uso aprovado em mais de trinta países, e cerca de 24 já utilizam para fins comerciais. Anualmente, o Japão irradia aproximadamente 20000 de toneladas de batatas para prevenir brotamento, os Países Baixos 20000 toneladas de comida de uma forma geral e a Bélgica e a França cerca de 10000 toneladas. Frutas como manga, mamão e certos legumes são irradiadas em duas plantas existentes na Africa do Sul. A Hungria irradia cebola e especiárias postas à venda em outros países( MDH, 2001). 2.2.1. Irradiação e seus efeito físicos em sistemas biológicos Antes explanar sobre as aplicações da irradiação em alimentos e como tal processo é aplicado é importante primeiramente entender o que é radiação. A radiação eletromagnética, constituída de campos eletromagnéticos oscilantes, propaga-se no vácuo com velocidade da luz, na forma de “pulsos” de energia denominados “quantas” ou “fótons”. A energia dos fótons de radiação varia com a frequência da radiação, conforme mostra a equação: E=h Em que E é energia em J, h é a constante de Plank numericamente igual a 6,624+10-34 J.s e frequência da radiação em ciclos s-1. A frequancia da radiação por sua vez é dada pela sua velocidade de propagação no vácuo dividida pelo seu comprimento de onda (). Dessa forma pode-se perceber que a energia da radiação varia inversamente com o comprimento de onda. A energia radiante é formada por ondas eletromagnéticas de diferentes comprimentos de onda, que juntas, constituem o espectro eletromagnético (Figura 1). O espectro é constituído de radiações que vão desde comprimentos de onda longos como as ondas de rádio de baixa energia, até comprimentos de onda muito curtos como os rais X e de elevada energia. Figura 1: espectro eletromagnético O estudo das propriedades das radiações e a forma como elas interagem com a matéria é bastante importante. Embora as radiações apresesntem características bastante diferentes, as interações que elas apresentam são muito semelhantes quanto a sua natureza. Estas interações ocorrem com maior frequência com os elétrons. Quando a radiação (de elevada intensidade) interage com a matéria pode ocorrer dois tipos de fenômeno: ionização atômica ou apenas excitação eletrônica. Os tipos de radiação ionizante são: radiação alfa, radiação beta, radiação gama e raios X (CAMBRAIA et al., 1998). A radiação gama () e os raios X são ondas eletromagnéticas que contêm que contém fótons de energia e que se propagam em velocidade igual à da luz. Como a radiação gama não possui carga elétrica nem massa, tem penetrabilidade na matéria superior a radiação e . A radiação difere da radiação X por ter origem nuclear (os raios X resultam do rearranjo de elétrons orbitais) e por ser mais energética que esta (CAMBRAIA et al., 1998). A capacidade de interação da radiação e X com a matéria é pequena quando comparada à de outros tipos de radiação ionizante. Sua ionização específica é cerca de 10000 vezes menor que a da radiação alfa. Ao interagir com a matéria, a radiação e X causa excitação e ionização quase sempre secundárias ou indiretas. Radiação ionizante é por definiçaõ, é a energia com intensidade suficiente para provocar a quebra de ligações químicas quando absorvidos por materiais. Os produtos desta ionização podem ser eletricamente carregados, na forma de íons, ou neutros, na forma de radicais livres. Estes por sua vez, reagem causando mudanças no material irradiado, conhecido como radiólise. Estas reações são responsáveis pela destruição de microrganismos e parasitas durante a irradiação (FELLOWS, 1998). A água por sua vez, que coresponde a até 85% do conteúdo celular, também sofre ionização. Elétrons são então expelidos das moléculas de água e também provocam a ruptura de ligações químicas. Os produtos formados sofrem recombinação para formar hidrogênio, peróxido de hidrogênio (H2O2), radicais hidrogênio (H•), radicais hidroxila (OH•), e radicais hidroperóxidos (HO2•) (FELLOWS, 1998). O resumo desses reações são esquematizados abaixo. Ionização da água: H2O → H2O+ + e- H2O+ + e- → H2O- H2O+ → H+ + OH• H2O- → H• + OH- Formação de radicais por irradiação: H• + H• → H2 ou OH• + OH• → H2O2 ou H• + OH• → H2O ou H• + H2O → H2 + OH• ou OH• + H2O2 → H2O + HO2• H• + O2 → HO2 Com exceção de H todos os demais agentes são oxidantes. Agentes oxidantes próximos do DNA interagem quimicamente oxidando e destruindopartes da molécula, e consequentemente os genes. Noventa por cento dos danos causados pela radiação ionizante são reparados, deixando resíduo de dez por cento de dano irreparável e acumulado. Os radiacais têm tempo de vida bastante curto, o que é no entanto suficiente para destruir células bacterianas. Estes radicais também estão presentes em alimentos não irradiados, advindo da ação de enzimas como lipoxigenases e peroxidases, da oxidação de lipídeos e ácidos graxos, e da degradação de vitameinas e pigmentos solúveis em óleo (FELLOWS, 1998). Conforme mencionado, os ións formados nos alimentos pela ação da radiação promovem injúrias e destroem os microrganismo. Isto se deve em parte pela mudança da estrutura celular das membranas que também irá afetar a atividade metabolica enzimática. No entanto o maior efeito destrutivo é sobre o DNA e o ácido ribonucleico no núcleo, que são responsáveis pelo crescimento e reprodução do microrganismo. O efeito da radiação torna-se aparente após certo período pela incapacidade do microrganismo de crescer e se multiplicar. A taxa de destruição de células individuais depende da taxa de formação de íons e interação com o DNA, enquanto que a redução do número de células, depende da dose de radiação recebida. Teoricamente uma redução logarítmica do número de microrganismos com o aumento da dose é esperada, entretanto algumas espécies bacterianas contém mais de uma molécula de DNA e outra são capazes de reparar os DNA injuriados. Sendo assim, a taxa de destruição não é linear, com o aumento da dose recebida (FELLOWS, 1998). Quanto menor e mais simples for o microrganismo, maior a radiação necessária para destruí-lo. Vírus são muito resistentes a radiação e não parecem ser afetados por doses utilizadas no processamento comercial. No geral as células vegetativas são menos resistentes à radiação do que esporos e insetos e parasitas requerem as menores doses empregadas comercialmente. Fungos e leveduras são prontamente destruídos e a prevenção de seu crescimento em frutas requer doses relativamente baixas. Espécies formadoras de esporos e aqueles capazes de reparar o DNA rapidamente (Deinococcus radiodurans) são mais resistentes. 2.1.3. O processo de Irradiação Irradiação de alimentos é um metodo físico de processamento de alimentos que utiliza radiação ionizante. Três fontes de radiação ionizante são empregadas comercialmente pelas plantas: raios , raios X e feixes de elétrons Os raios são produzidos por substãncia radioativas que continuamente emitem esta forma de energia. As origens de raios gama aprovadas para uso em alimentos são cobalto-60 (Co60) e césio-137 (Cs137). O uso do Co60 tem seu uso preferido por apresentar maior efeicência, maior penetração, maior segurança e perincipalemente por ser insosúvel em água (SATIN, 1996). Quando não está em uso, o elemento radioativo em questão é mantido armazenado em uma piscina de água encerado na câmara de processo. Os feixes de elétrons de altas energias são produzidos por equipamentos capazes de acelera-los. A desvantagem deste método é sua baixa penetrabilidade, conseguindo no máximo cerca de 8 cm com o máximo de energia permitido que é 10 MeV. Mesmo assim, ainda encontra uso em produtos como grãos e materias de baixa densidade Os raios X por sua vez, são gerados quando ao invez do feixe de elétron acelerados atigirem diretamente o alimento, é bloqueado por um anteparo de métal, geralmente tungstênio. Os raios X apresentam alto poder penetrante comparando com os feixes de elétrons, no entanto, esta técnica, que é muito usada em hospitais, não tem tido muito emprego no tratamento de alimentos devido a baixa efeiciência da conversão do bombardeamento de elétrons em raios X. A tabela 1 mostra um resumo das acarcterísticas das três fontes de radiação empregadas atualmente. Tabela 1: Caracteristicas da fontes de radiação normalmente empregadas Fonte Características Raiso (Cobalto-60) Alto poder penetrante Fonte raioativa permanente Alta eficiência Necessidade de troca da fonte Procesamentode pequenas quantidades Feixe de elétrons Baixo poder de penetração Radiação do tipo “liga-desliga” Alta eficiência Processamento de grandes quantidades Necessidade de esfriamento Tecnicamente complexo Raios X Alto poder de penetração Radiação do tipo “liga-desliga” Baixa eficiência Processamento de grandes quantidades Necessidade de esfriamento Tecnicamente complexo Fonte: KILCAST (1995) 2.1.4. Doses e aplicações da radiação O termo dose na irradiação de alimentos se refere a quantidade de radiação absorvida pelo produto, não deve ser confudido com nível de energia transmitida da fonte irradiadora. A dose é controlada pela intensidade da radiação e tempo de exposição do alimento. No princípio o termo empregado era rad , abreviação para “radiation absorbed dose” tal termo foi trocado por gray (Gy), sendo que um gray equivale a 100 rads ou 0,00024 Caloria por quilograma de alimento. O FDA descreva níveis de radiação em termos de kilogray (kGy), igual a 1000 Gy (SATIN, 1996).. A dose permitida varia de acordo com o tipo de alimento e ação desejada. Os níves de taratamento aprovados pelo FDA são: Doses baixas (abaixo de 1 kGy) designado para: controle de insetos em grãos; inibição de brotamento em batatas; controle de “trichinae” em porcos; controle do amadurecimento e controle de insetos em frutas. Doses média (de 1 a 10 kGy) desiggnado para: controle de Salmonella, Shigela, Campylobacter, e Yersinia em carnes, frangos e peixes; controle no amadurecimento de morangos e outras frutas. Doses altas (maior que 10 kGy) designado para: eliminar microrganismos e insetos em condimentos; esterilizar comercialmente alimentos, destruindo os patógenos (O FDA só permite a esterilização por radiação em alimentos para pacientes imunodeficientes). O primeiro caso (doses baixas) Tem importente aplicação, particularmente, na manutenção da qualidade de frutas tropicais destinadas para importação/exportação .O segundo caso(doses médias), é interessante pela reduçaõ da microflora aumentando a vida útil do produto, sendo particularmente importante na distribuição do morango que é muito perecível. Microrganismos patogênicos como Salmonella, Campylobacter e listeria são mais resistentes, mas significativa redução na contagem total pode ser conseguiada. Os esporos por sua vez, não são afetados por estas doses de radiação. A Tabela 2 mostra resumidamente os efeitos funcionais da irradiação nos alimentos. Tabela2 : Efeitos da irradiação em alimentos Função Dose Exemplos Baixas doses Inibição de brotamento 0,05-0,15 Batatas, cebolas, cereais, frutas secas. Desinfestação de insetos 0,15-0,5 Desinfecção de parasitas 0,15-0,5 Inibição do amadurecimento 0,5-1,0 Frutas frescas e vegetais Doses médias Redução da contagem mcrobiana 1,0-3,0 Peixe, morango Redução de patógenos 2,0-7,0 Frango, peixes Redução de microrganismos em produtos desidratados 7,0-10,0 Ervas e condimentos Doses altas Esterilização 25-50 Alimentos para fins especiais Fonte: WHO (1988). A sensibilidade do microrganismo a irradiação depende tanto da espécie como do meio aliméntício em que ele se encontra. A resistência também depende da temperatura, sendo que esta resistência aumenta com a diminuição da temperatura. Uma vez que o mecanismo de ação da irradiação envolve primeriamente a ionização da água, a umidade é um importante fator extrínseco. Em vista disso, a descontaminação de condimentos secos requerem altas doses. Embora a redução microbiana aumente com o aumento das doses, na prática, a dose máxima é limitada pelas mudanças sensoriais e nutritivas que podem causar compromentendo a qualidade do produto. Dependendo do objetivo específicodo tratamento, alguns nomes comerciais tem sido dados sugerindo a função de acordo com a dose: Radurização: tratamento de alimentos com dose de radiação ionizante suficiente para aumentar a vida útil pela redução substancial de microganismos vegetativos. Radioacidização: tratamento de alimentos com dose de radiação ionizante suficiente para reduzir o número de patógenos não esporulados, inclusive parasitas, a um nível indetectável. Radioapertização: tratamento de alimentos com dose de radiação ionizantesuficiente para esterilizar o produto. 2.1.5. Mudanças nos alimentos promovidas pela irradiação A maior vantagem da irradiação é que as mudanças promovidas nos componenetes do alimento, nas doses recomendadas, são pequenas.Há muito pouca mudança na aparência fisíca do alimento irradiado, não sendo obseravadas mudanças na textura e cor dos produtos processados por outros métodos de conservação como a pasteurização, congelamento entre outros (ANDRESS, 2001). Como com qualquer outro método de conservação, algumas mudanças químicas ocorrem no alimento irradiado. Essas mudanças serão tanto maior, quanto maior a dose de radiação e são essas mudanças que normalmente imporão a dose máxima limite para cada produto. Segundo KILCAST (1996) as mudanças sensoriais resultam principalmente de três tipos de reações químicas. Primeiramente a irradiação inicial o proceso normal de autooxidação dos lipídeos, que levarão a rancificação e “off-flavors”. Quanto mais insaturado o lipídeo mior a sua sucetibilidade. Este efeito pode ser minimizado pela eliminação do oxigênio, com a irradiação do alimento embalado a vácuo ou atmosfera de nitrogênio. A irradiação das proteínas que contenham aminoácidos sulfurados, por sua vez, pode gerar aromas desagradáveis pela hidrolisação dos mesmos. Isso é comum em produtos lácteos. Vale ressaltar que tais reações ocorrem emníveis muito baixos. As enzimas não são afetadas pelas doses permitidas de uso, permanecendo com atividade durante o tempo de vida útil do produto. Finalmente, a irradiação pode quebrar carboidratos de alto pesso molecular em unidades menores. Este processo é responsável pelo de amolecimento sofrido por algumas frutas e vegetais devido a alterações na pectina, por exemplo. Este efeito depende de vários fatores como tipo e maturidade do produto. Este amolecimento, por vezes pode ser vatajoso, melhorando o rendimento de sucos e diminuindo o tempo de secagem e cozimento de produtos desidratados. Componentes como certos aminoácidos essenciais, óleos essenciais, minerais, etc não são afetados pela irradiação. Agumas vitaminas, como vitamina C e B1, são parcialmente perdidas. Embora alguns trabalhos da literatura se refiram a estas perdas como algo substancial, isto não é realmente verdadeiro. Segundo a WHO não há nenhum problema nutricioanl especial associado com a irradiação e seu efeito sobre tais nutrientes é similar aos promividos pelas outras técnicas de processamento. Além dos alimentos, a irradiação também tem efeito sobre as embalagens. A radiação é capaz de penetrar os materiais de embalagem, e deste modo reduzir o risco de recontaminação, além de permitir um manuseio mais fácil dos produtos. Entretanto, os próprios materiais de embalagens estão sujeitos a alterações induzidas pela radiação e uma escolha cuidadosa do material a ser utilizado, é necessária para prevenir a contaminação do alimento com produtos radioativos advindos da embalagem. A Tabela 3 mostra alguns desses efeitos (FELLOWS, 1998). Tabela 3: Alterações nos materiais de embalagens promovidas pela irradiação. Material da embalagem Dose máxima (kGy) Efeito Poliestireno 5000 - Polietileno 1000 - PVC 100 Escurecimento, aumento de HCl Papelão 100 Perda de resistência mecãnica Polipropileno 25 Torna-se brilhante Vidro 10 Escurecimento Fonte: FELLOWS (1998) 2.1.6. Usos da irradiação em alguns alimentos No quadro 1 são listados exemplos de condições tecnológicas de alguns itens alimentares individuais especificamente examinados pelo comitê especialista conjunto da FAO/IAEA/OMS ( TECH ION, 2001): Quadro 1: Exemplos de produtos e recomendações da FAO/IAEA/OMS. Frango (Gallus domesticus) Finalidade do Processo As finalidades da irradiação de frangos são: a) Prolonga a validade; e/ou b) Reduzir o número de determinados microoganismos patogênicos, tais como Salmonella, de frangos eviscerados. Necessidade Específicas Dose média : para (a) e (b), até 7 kGy Sementes de Cacau (Theobroma cacao) 1. Finalidade do Processo As finalidades da irradiação de semente de cacau são: a) Controlar a infestação por insetos na armazenagem; b) Reduzir a carga mirobiana de sementes fermentadas com ou sem tratamento por calor. 2. Necessidade Específicas 2.1. Dose média: para (a) até 1 kGy / para (b) até 5 kGy 2.2. Prevenção de reinfestação: sementes de cacau, sejam pré-embaladas ou manuseadas a granel, devem ser armazenadas o máximo possível sob condições que impeçam a reinfestação e a recontaminação microbiana e apodrecimento. Tâmaras (Phoenix dactylifera) 1. Finalidade do Processo A finalidade de irradiar tâmaras secas pré-embaladas é controlar a infestação por insetos durante a armazenagem. 2. Necessidade Específicas 2.1. Dose média: até 1 kGy 2.2. Prevenção da reinfestação: tâmaras secas pré-embaladas devm ser aramazenadas sob condições que impeçam a reinfestação. Mangas (Mangifera indica) 1. Finalidade do Processo As finalidades da irradiação de mangas são: a) Controlar a infestação por insetos; b) Melhorar a qualidade da manutenção pelo atraso no amadurecimento; c) Reduzir a carga microbiana por combinar irradiação e tratamento por calor 2. Necessidade Específicas 2.1 Dose média: até 1 kGy Cebolas (Allium cepa) 1. Finalidade do Processo A finalidade de irradiação de cebolas é inibri a germinação durante a armazenagem. 2. Necessidade Específica 2.1. Dose média: até o,15 kGy Quadro1 cont. Mamão Papaia (carica papaya L.) 1. Finalidade do Processo A finalidade da irradiação do mamão é controlar por insetos e melhorar sua qualidade de manutenção pelo atraso no amadurecimento. 2. Necessidade Específicas 2.1 Dose média: até 1 kGy 2.2. Fonte de radiação: a fonte de radiação deve ser tal que proporcione penetração adequada. Batatas (Solanum tuberosum L.) 1. Finalidade do Processo A finalidade da irradiação de grãos é controlara infestação por insetos na armazenagem. 2. Necessidade Específica 2.1.Dose média: até 0,15 kGy. Grãos 1. Finalidade do Processo A finaidade da irradiação de batats é inibir a germinação durante a armazenagem. 2. Necessidade Específica 2.1 Dose média: até 1 kGy. Arroz (Oryza species) 1. Finalidade do Processo A finalidade da irradiação do arroz é controlar a infestação por insetos na armazenagem. 2. Necessidade Específica 2.1.Dose média : até 1 kGy 2.2. Prevenção de reinfestação : o arroz, seja pré-embalado ou manuseado a granel, deve ser armazenado o máximo possível sob condições que impeçam a reinfestação. Temperos e Condimentos, cebolas desidratadas, cebolas em pó 1. Finalidade do Processo As finalidade de irradiação de temperos, comdimentos, cebolas desidratadas e cebolas em pó são: a) Controlar a infestação po insetos; b) Reduzir a carga microbiana; c) Reduzir o número de microorganismos patogênicos 2. Necessidade Específica 2.1. Dose média: para (a) até 1kGy / para (b) e (c) até 10 kGy Morango (Frangaria species) 1. Finalidade do Processo A finalidade da irradiação de morangos frescos é prolongada a validade pela eliminação parcial dos organismos de apodrecimento. 2. Necessidade Específica 2.1. Dose média : até 3 kGy Quadro 1 cont. Peixe "Teleost" e Produtos de Pescado 1. Finalidade do Processo As finalidades da irradiação de peixe "teleost"e produtos de pescado são: a) Controlar a infestação por insetos de peixe seco durante a armazenagem e comercialização; b) Reduzir a carga microbiana do peixe e produtos de pescado embalados e não embalados; c) Reduzir o número de determinados microorganismos patogênicos em peixe e produtos de pescado embalados ou não embalados. 2. Necessidade Específica 2.1. Dose média: para (a) até 1kGy / para (b) e (c) até 2,2kGy 2.2. Exigências de Temperatura: durante a irradiação e armazenagem, o peixe produtos de pescado mencionados em (b) e (c) devem ser mantidos à temperatura da fusão do gelo. Trigos e Derivados de Trigo (triticum species) 1. Finalidade do Processo A finalidade da irradiação do trigo e derivados de trigo é infestação por insetos no produto armazanado. 2. Necessidade Específica 2.1. Dose média: até 1kGy 2.2. Prevenção à Reinfestação: estes produtos, sejam pré-embalados ou manuseados a granel, devem ser armazenados o máximo possível sob condições que evitem a reinfestação. Fonte: ( TECH ION, 2001). 2.1.7. Instalações de plantas de irradiação Os produtos são tratados em uma câmara central de paredes de concreto e portas desenhadas para impedir a liberação de radiação. Dispositivos de intertravamento e alarme impedem que a fonte de radiação se eleve, se as portas não estiverem lacradas. Os produtos embalados ou a granel deslocam-se automaticamente, dentro e fora da câmara, por meiode um sistema transportados fixo. Os produtos passam pelo campo de irradiação, dentro da câmara, a um rítmo controlado com precisão para absorver a quantidade correta de enrgia requerida para o tratamento. Os níveis de energia são demasiadamente baixos para induzir radioatividade nos produtos e em outros materiais. Depois do tratamento podem ser descarregados e transportados normalmente. A Figura X mostra um esquema típico de uma planta de irradiação. Operadores qualificados controlam e monitoram eletronicamente a fonte de radiação e o tratamento dos produtos, em sistemas situados fora da câmara. Figura X: esquema típico de uma planta de irradiação. 2.1.8. Irradiação de alimentos no Brasil O Padrão Geral Codex para Alimentos Irradiados foi adotado pela Comissão Codex Alimentarius em sua 13ª Sessão em 1979 e foi posteriormente revisado em 1983 pela 15ª Sessão. Este Padrão foi submetido a todas as Nações membro e membros asociados da FAO (Organização de Alimentos e Agricultura) e OMS (Organização Mundial da Saúde). Podem ser utilizados os seguintes tipos de radiação ionizantes: a) Raios gama radionuclídeos Co60 ou Cs137; b) Raios-x gerados de fontes de máquina acionadas a ou abaixo de um nível de energia de 10 MeV. A dose média global absorvida por um alimento sujeitado a processamento por radiação não deve ultrapassar 10 kGy. Quanto a higiene do alimento irradiado este deve cumprir com as disposições de Código Internacional Recomendado de Prática - Princípios Gerais de Higiene de Alimentos (Ref. n°: CAC/RCP 1-1969,Rev.2,1985). A irradiação do alimento é justificada apenas quando supre uma necessidade tecnológica ou quando serve uma finalidade de higiene alimentar e não deve ser usada como substituto para boas práticas de fabricação. As doses aplicadas deverão ser proporcionais aos fins tecnológicos e de saúde pública a serem atingidos e deverão estar de acordo com a boa prática de processamento de radiação. Os alimentos a serem irradiados e seus materiais de embalagem deverão ser de qualidade adequada, condição higiênica aceitável e apropriados para este fim e deverão ser manuseados, antes e após a irradiação, de acordo com as boas práticas de fabricação, levando em conta as exigências particulares da tecnologia do processo. Para os fins deste Padrão, o alimento não é considerado como tendo sido re-irradiado quando: (a) o alimento preparado a partir de materiais que tenham sido irradiados a níveis baixos de dose, por exemplo, aproximadamente 1 kGy, for irradiado para uma outra finalidade tecnológica; (b) alimento, contendo menos que 5% de ingrediente irradiado, for irradiado; ou quando (c) a dose total da radiação de ionização necessária para obter o efeito desejado for aplicada ao alimento mais uma vez como parte do processamento para uma finalidade tecnológica específica. A dose média global cumulativa absorvida não deve exceder 10 kGy em resultado da re-irradiação. O alimeto irradiado deve conter no rótulo “tratado com irradiação” devendo conter a logomarca representada pela Figura 2. Figura 2: Logomarga obrigatória para os produtos irradiados No Brasil tem sido observado um crescente interesse na construção de unidades comerciais de irradiação. Atualmente a utilização da radiação ionizante (radiação gama) tem se concentrado na Empresa Brasileira de Radiações (EMBRARAD - Cotia/SP), no Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA - USP/SP), no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN - SP) na Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), na Tech-Ion Industrial Brasil (Manaus) e no ITAL - Instituto de Tecnologia de Alimentos (Campinas). Segundo um estudo realizado pelo Instituto de Tecnologia de Alimentos (ITAL), o investimento necessário para uma unidade comercial de irradiação de alimentos, utilizando Cobalto 60 como fonte de energia ionizante, e capacidade de processamento de 23.000 toneladas de alimentos/ano, é da ordem de 8,3 milhões de reais (SAVITCI et al., 1997). Existe a previsão de funcionamento de unidades comerciais de irradiação de alimentos no interior do estado de Minas Gerais (Uberaba) e de São Paulo (Piracicaba), sendo que o cálculo para implantação da primeira unidade é de cerca de 3 milhões de reais (SOUTO, 1998). Em um estudo realizado pelos pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Alimentos (ITAL) em Campinas, o investimento total necessário para uma unidade comercial de irradiação de alimentos, utilizando a fonte de Cobalto 60 como fonte de energia ionizante, com capacidade de processar 23.000 toneladas de alimentos/ano, é de aproximadamente 8,3 milhões de reais (SAVITCI et al., 1997). 2.2. Atmosfera Modificada Nos últimos anos, devido a preocupação de como a saúde e o bem estar podem ser afetados pela alimentação e o ambiente, grande atenção vem sendo dirigida a como o alimento é produzido, processado, embalado, armazenado e distribuido. Isto tem sido evidenciado pelo sentimento de “ volta a natureza” despertado am grande parte dos consumidores. Termos como “ produto orgânico” ou “produto natural” tem cada vez mais sido usados para atrair os consumidores. A crescente demanda atual por alimentos com qualidade similar ao natural e ao mesmo tempo estável tem motivado o desenvolvimento de muitos processos e técnicas de conservação novas. Entre estas técnicas inovadoras o uso de embalagem em atmosfera modificada tem sido bastante promissora e extensivamente estudada. Embalagem em atmosfera modificada (MAP) tem sido erroneamente utilizada com sinônimo de estocagem em atmosfera controlada (CAS) ou embalagem em atmosfera controlada (CAP). É interresante neste ponto definir alguns termos: Embalagem em atmosfera modificada (MAP): consiste em trocar o ar por uma mistura de gases, onde a proporção de cada componente é fixada quando a mistura é introduzida, e nenhum controle é exercido durante a estocagem. Emabalagem em atmosfera controlada (CAP): consiste em embalar o produto em uma atmosfera onde a composição da mistura de gases é continuamente controlada ao longo da estocagem. Atmosfera modificada por equíbrio (EMA): usada principalmentepara frutos e vegetais, o produto pode ser embalado com a injeção de uma mistura de gas desejada ou sem nenhuma modificação. Subsequentemente, devido a respiração do produto em embalagem com permeabilidade adequada levam a obtenção de uma atmosfera modificada. Embalagemà vácuo (VP): o produto é acodicionado em embalagem com baixa permeabilidade ao oxigênio e onde o ar foi eliminado antes da selagem. Assim como no caso anterior, com o tempo devido ao metabolismo do produto, algmas mudanças na atmosfera ao redor do produto podem ocorrer. Na realidade, para produtos embalados, todas as técnicas acima definidas podem ser consideradas como atmosfera modificada, uma vez que tecnicamente é muito difícil manter a atmosfera ao redor do produto inalterada devido a dinâmica química e microbiológica de cada produto (OORAIKUL e STILES, 1991). O emprego da atmosfera modificada não é uma tecnologia relamente nova. Brown (1922), citado por OORAIKUL e STILES (1991), foi o pioneiro nesta área e investigou o efeito de diferentes concentrações de O2 e CO2 em diferentes temperaturas sobre a germinação e crescimento de fungos em frutas. O estudo revelou o efeito fungicida do CO2 em concentrações superiores a 10%, retardando a germinação e crescimento do fungo, principalmente em temperaturas inferiores a 10o C. Estes resultados inspirou vários outros experimentos. O possibilidade de uso da atmosfera modificada para manutenção da qualidade de alimentos é conhecida há bastante tempo. Aplicações comerciais demoraram para acontecer e se deram com o emprego da CAS. Na adécada de 60 a técnica se tornou pratica usual pela embalagem à vácuo de muitos produtos como desidratados e carne fresca. Embora o conhecimento a cerca do efeito da atmosfera modificada no armazenamento e tempo de vida útil dos alimentos seja bastante antigo, a possibilidade de aplicar tais conhecimentos e pespectivas só foi realmente possível com os avanços na ciência dos polímeros que possibilitou uma grande gama de filmes plásticos apropriados. Desde então muitos produtos foram sendo incorparados e hoje em dia é possível encotrar disponível no mercado vários tipos de produtos, deste vegetais minimamente processados até produtos industrializados como batata frita, biscoitos, salgados, etc. As possíveis vantagens e desvantagens se encontram sumarizadas na Tabela 1( DAVIES, 1995). Tabela 1: Potenciais vantagens e desvantagens da MAP Vantagens Aumento de 50 a 400% da vida útil Diminuição das perdas econômica pelo aumento da vida útil Possibilidade de distribuição mais ampla Prove produtos com alta qualidade Separação mais fácil de produtos fatiados Apresentação mais atrativa para o produto Menor necessidade do uso de aditivos. Desvantages Custos adicionais para o produto Necessidade do controle de temperatura Necessidade de diferentes misturas de gases para cada produto Necessidade de equipamentos especiais e pessoal treinado Necessidade do estabelecimento da segurança do produto Aumento do volume da embalagem Benéficios perdidos se a embalagem for injuriada ou aberta. 2.2.1. Métodos utilizados para obter atmosfera modificada 2.2.1.1. Embalagem à vácuo Esta foi a primeira forma comercial de atmosfera modificada empregada e é extensivamente empregada para produtos como cortes de carne vermelha, carne curada, queijos e café moído. Não encontra emprego em certos tipos de produtos frescos ou de padaria, uma vez que o processo de obtenção de vácuo causa deformações irreversíveis aos produtos. O processo consiste em envolver o produto em filme de baixa permeabilidade ao oxigênio e selar a embalagem após e evacuação do ar da mesma. O nível de oxigênio dentro da embalagem não deve ser superior a 1%. 2.2.1.2. Embalagem com gás A atmosfera desejada numa embalagem com atmosfera modificada pode ser alcançada de duas formas, pela troca do ar mecanicamente ou pela geração de uma atmosdera diferente dentro da embalagem devido a respiração do produto ou pela presença de certos modificadores. Em se tratando de troca mecânica, duas formas são disponíveis: fluxo de gás ou vácuo compensado. No processo de fluxo de gás utiliza-se equipamento apropriado denominado “form-fill-machine”. O gás é injetado dentro da embalagem que é selada quando a atmosfera ao redor do produto se trata da desejada. Uma vez que o processo de troca é conseguido pela diluição do gas no ar, certa quantidade de oxigênio residual permanecerá. Por esta razão esta técnica não é muito apropriada para produtos muito sensíveis ao oxigênio. Ela tem sido muito empregada com a intenção de melhorar a vida útil de bebidas como cervejas, onde jatos de nitrogênio são injetados imediatamente antes do lacre, evaporando e arrastando o oxigênio do espaço livre. No processo do vácuo compensado promove-se a retirada do ar da embalagem e em seguida injeta-se o gas desejado. Uma vez que o ar é previamente retirado, o teor de oxigênio residual é muito menor que no processo anterior. A obtenção de atmosfera modificada sem a troca dos gases (oxigênio pelo gas desesjado) pode ser conseguida por diversas formas como modificação passiva, uso de embalagens ativas, uso de obsorventes de oxigênio, uso de absorvente ou emissores de dióxido de enxofre, uso de geradores de vapor de etanol e uso de absorventes de etileno (PARRY, 1993). O processo de modificação passiva pode ser conseguida em produtos que apresentam respiração mesmo depois de colhidos, como frutos e vegetais, consumindo oxigênio e produzindo gás carbônico e vapor de água. Com filmes apropriados é possivel passivamente obter a atmosfera desejada. A atmosfera modificada pelo equilíbrio (EMA) contendo de 2 a 5% de oxigênio e 3 a 8% de dióxido de carbono tem sido usada para retardar o amadurecimento de frutas e vegetais , reduzindo a degradação da clorofila, ação microbiana e escurecimento enzimático. A incorporação de certos aditivos na parte de dentro do filme empregado para embalar pode modificar a atmosfera no interior da mesma. Dentro desta definição podem também ser classificados os absorventes de oxigênio, absorventes/emissores de dióxido de carbono, emissores de etanol e absorventes de etileno. Esta tecnologia é promissora mas pouco empregada ainda devido ao seu elevado custo. Os absorventes de oxigênio se encontram sob a forma de saches que contém geralmente agentes metálicos redutores como pó de ferro. Sequestradores de oxigênio não metálicos também se encontram disponíveis, neste caso ácido ascórbico pode ser usado. Recentes trabalhos tem pesquisado o emprego de enzimas oxidantes, como glicose ou alcóol oxidases, imobilizadas dentro do filme. No entanto o alto custo desta técnica a torna, por hora, comercialmente inviáveis. Entre os produtos capazes de capturar o dióxido de carbono, pode-se usar hidróxido de cálcio que em teor de umidade suficiente reage com o dióxido de carbono produzindo carbonato de cálcio. Tal tecnologia encontra emprego, por exemplo, em café recém moído e embalado que produz significante volumes de dióxido de carbono, evitando o rompimento da embalagem. O etanol possui comprovado efeito antimicrobiano, podendo ser pulverizado sobre o alimento antes do embale. No entanto sistemas mais sofisticados foram desenvolvidos, onde o vapores de etanol é liberado dentro da embalagem oriundo de saches, mais propriamente, de sílica saturada com etanol e recoberta por um filme permeável e ele. Os absorventes de etileno são usados para evitar o amadurecimento de frutos e vegetais pelo acúmulo do mesmo no interior da embalagem. Vários absorventes de etileno se encontram disponíveis, no entanto comercialmente o mais empregado usa sílica gel empregnada de permanganato. 2.2.2. Gases utilizados Os gases mais utilizados comercialmente na MAP são oxigênio, nitrogênio e dióxido de carbono. No entanto o uso do monóxido de carbono também tem sido relatado, além de outros potencialmente promissores como óxido de etileno, dióxido de nitrogênio, dióxido de enxofre, ozóneo, entre outros (DAVIES, 1995). Na deterioração dos alimentos devido a fatores físicos, químicose microbiológicos, o oxigênio é provavelmente o gás mais importante sendo metabolicamente relevante para o crescimento de microrganismos e tecidos de plantas e fazendo parte de várias reações enzimáticas nos alimentos. Por esta razão, nas atmosferas modificadas, normalmente ele é excluido ou seu nível sensivelmente diminuído. Exceções se dão para os casos em que a respiração dos frutos é desejada, na manutenção da cor de carnes ou quando a anaerobiose deve ser evitada em certos tipos de peixes. O dióxido de carbono é tanto lipo como hidrossolúvel tendo conhecido efeito bacteriostático. Ele é particularmente efetivo contra os gram-negativos como pseudomonas que são responsáveis pelo “off-flavour” de carnes, peixes e frangos. Não é efetivo para evitar o crescimento de bactérias láticas. Seu efeito é maior em temperaturas mais baixas, uma vez que sua solubilidade aumenta a medida que a temperatura diminue. O seu efeito bacteriostatico é dependente de fatores como concentração, idade e população inicial dos microrganismos, temperatura, teor de umidade e tipo de produto. O excesso de CO2 em alimentos com alto teor de umidade ou de gordura poderá promover o efeito denominado “pack collapse” (PARRY, 1993). Um alto teor de CO2 também pode promover a descoloração e conferir gosto ácido, que tendem a desaparecer após a abertura da embalagem. O nitrogênio é um gás inerte solúvel em água e também em lipídeos. É mutio usado com o intúito de substituir o oxigênio e evitar reações de oxidação. Indiretamente vai favorecer a inibição de microrganismos areróbios, além de ajudar a evitar co colápso da embalagem pelo excesso de dióxido de carbono. O monóxido de carbono apesar de ser efetivo na manutenção da cor de carnes vermelhas, não é empregado comercialmente pela sua toxidez. 2.2.3. A preservação e aumento da vida útil do alimento pela MAP As principais reações que levam a deterioração, e consequentemente os principais metas para conseguir efetiva preservação, são bem conhecidas e relativamente poucas. Elas incluem algumas de ordem essencialmente físicas, outras químicas, enzimáticas e também microbiológicas. Quando se fala em preservação de alimentos, todas as reações citadas estão incluidas, mas com certeza a prioridade é sempre minimizar o crescimento microbiano (GOULD, 1996). Os microrganismos necessitam de definidas condições para crescerem e se reproduzirem. Em produtos alimentícios algumas dessas condições são propriedades intrínsecas como pH e aw ou fatores extrínsecos associados com o ambiente de armazenamento. Entre os fatores extrínsecos relevantes está a composição gasosa do ambiente e temperatura. O emprego da atmosfera modificada como um método de conservação de alimentos se baseia no uso de matéria-prima de boa qualidade, a qual o método ajudará a manter-se assim por tempo maior. O emprego de boas práticas de processamento é de extrema importância neste tipo de processamento. O fator chave da atmosfera controlada (CA) e da atmosfera modificada (MA) é o ambiente gasoso e principalmente a concentração de dióxido de carbono. Quando os tecidos de plantas e animais respiram, oxigênio é absorvido e gás carbonico liberado. Isto também se dá com alguns microrganismos. Com o aumento da taxa de CO2 no meio, a respiração é inibida que por sua vez promove uma queda na energia disponível necessária para mudanças bioquímicas no alimento o que, para produtos vegetais, é traduzido como um amadureciemento mais lento (STILES, 1991). Além de alterar a taxa de respiração , há também o efeito deletério sobre os microrganismos. O CO2 é solúvel tanto em água como em lipídeos. Ao se solubilizar em água, forma ácido orgânico fraco, que penetra pela memebrana do microrganismo, atuando no seu interior. Além disso ele promove a desidratação da membrana celular dos microrganismos alterando a taxa de entrada de nutrientes. Há também a interação com algumas enzimas do alimento e dos microrganismos. O efeito do CO2, no entanto não é letal, uma vez que em atmosfera normal o microrganismo retorna o seu crescimento. As bactérias são mais adaptáveis que as plantas. Ao mesmo tempo que o CO2 inibe os microrganismos aeróbios, permite o crescimento dos anaeróbios facultativos e anaeróbios estritos, que podem torna-se populaçaõ dominante neste produto. Concentrações de 5% de dióxido de carbono é capaz de inibir o crescimento de grande parte da bactérias deteriorativas, principalmente as espécies psicotróficas. De forma geral as gram-negativas são mais sensíveis que as gram-positivas. As espécies deteriorativas aeróbias normalmente presente em carnes, como as pseudomonas e acinetobacter são inibidas pelo CO2, assim como as espécies Micrococcus e Bacillus . As bactérias lacticas, por sua vez , saõ resistentes e costuma ser a flora dominante em carnes embaladas em atmosfera modificada. A maior parte dos microrganismos deteriorantes podem ser controlados pelo ajuste adequado da atividade de água e atmosfera ao redor do produto. Desta forma, o emprego de atmosfera modificada em produtos desidratados pode aumentar sensivelmente sua vida útil. Ao contrário dos microrganismos deteriorativos, o efeito da atmosfera modificada sobre os patógenos não é totalmente conhecida, particularmente para a Listeria monocytogenes e Yersinia enterolitica. Muitos microrganismos patogênicos possuem a capacidade de crescerem em baixas temperaturas (abaixo de 5 como o Clostridium botulimum tipo E, Listeria monocytogenes, Yersinia enterolitica, Escherichia coli eAeromonas. Staphylococcus aureus, Vibrio parahemolyticus, Bacillus cereus e espécies de Samonela em temperaturas ligeiramente acima de 5o C. O usos da atmeosfera modificada na inibição do crescimento destes microrganismos é de primordial importância. Atenção especial é desprendida para Listeria monocytogenes que é microaerofilicas, além de serem capazes de crescerem em baixas temperaturas, precisando ainda ser elucidada forma eficiente de inibir seu crescimento por meio de atmosferas modificadas, principalmente pelo fato dela ser um contaminante natural de vegetais e frango, naos quais é aplicada tal tecnologia. Quanto ao Clostridium botulinum tipo é, que também tem capacidade de crescer e produzir toxina em baixas temperaturas, a forma eficiente de inibir seu crescimento pelo uso de MAP é conhecido, sendo necessário para tal , promover o armazenamento do produto em temepraturas a baixo de 3,3 o C em atmosfera contendo pelo menos 2% de oxigênio. A temperatura de estocagem é de suma importância para a preservação adequada do produto, sendo grande parte exige baixas temperaturas. É preciso esclarecer que o uso de atmosfera modificada não elimina a necessidade do emprego de baixas temperaturas para tais produtos. Na realidade, com exceção de produtos de panificação e desidratados, todos os demais acondicionados em atmosfera modificada continuam a precisar da refrigeração, sendo a temperatura ideal devendo ser otimizada para cada produto. 2.2.3. Exemplos de filmes e produtos Os filmes são escolhidos de acordo com a atmosfera desejada, podendo se constituirem barreiras a oxigênio, dióxido de carbono e nitrogênio e vapor de água, ou ao contrário permetirem seletivamente a passagem de um ou outro. Os filmes normalmente empregados nesta tecnologia incluem polipropileno (PP), poliestireno, nylon, cloreto de polivinil (PVC) e polietileno (PE) Além disso, combinações de filmes e laminados podem ser empregados. Vários produtos tem feito uso de tal tecnologia para manutenção de sua qualidades, entre ao quais pode-se citar frutos e vegetais, carnes, produtos de panificação (incluindo os da indústria de biscoitos), café moído, produtos lactéos, etc. Frutas e verduras Os frutos e verduras em geral apresentama propriedade de continuaram respirando após a colheita,o que implica em uma série de mudanças que levam pouco a pouco a sua inadequação para o consumo. Dependedo do vegetal, estas mudanças ocorrem muito rapidamente. Par aumentar a sua vida útil, medidas que levem a diminuição da taxa metabólica e controle da deterioração pela ação de microrganismos. A técnica mais usada para tal consiste no seu armazenamento em altas umidades e abixas temperaturas. O uso de atmosfera controlada, no que diz respeito a umidade temperatura e gas, é muito usada na estocagem de frutas a granel. Atualmete o emprego de MAP, onde porções de vegetais são embalados em condições especiais, é uma tendência crescente, principalmente quando se deseja atigirt mercados meias distantes. Grande crescimento tem se dado com os produtos denominados “minimamente processados”, que fazem uso de tal tecnologia. A Figura X mostra uma representação esquemática de embalagem com atmosfera modificada para vegetais ilustrando três situações diferentes criadas com o emprego de diferentes filmes. Com filmes impermeáveis, indesejável condição de anaerobiose é desenvolvida, acúmulode etanol, acetaldeidos e ácidos orgânicos lenado a produção de “off-flavors” além do risco do desenvolvimento de Clostridium botulinum. O uso de filme totalmente permeáveis, po sua vez, resultará em nenumha ou muito pouca mudança na atmosfera dentro da embalagem com nunhm efeito na redução da taxa de respiração e também com perda excessiva de umidade. O emprego de filmes com permeabilidade seletiva e intermediária permite obter a chamada EMA, ou seja, atmosfera modificada em equilíbrio. Figura X: Representação esquemática de três cenários criados pela embalagem de vegetais com diferentes tipos de filmes, (a) filme totalmente permeável, (b) filme totalmente impermeável e (c) filme com permeabilidade intermediária (DAY, 1993). Conforme mencionado anteriormente, o desejo de consumir produtos mais naturais e ao mesmo tempo convinientemente compatíveis com a vida moderna, tem feito tal segmento crescer dia após dia (WILEY, 1994). Carne, peixe e frango O maior fator que influencia a vida útil de carnes frescas é o crescimento microbiano. O método mais comum de preservação destes produtos é o refriamento e congelamento. Em carnes a presença de oxigênio permite o crescimento de microflora aeróbia putetrativa. A quebra de proteiías produz compostos voláteis desagradáveis. Os princípios da MA/CA estocagem de carnes e peixes é menos complexo que os produtos vegetais. O uso de vácuo or MA com elevado teor de CO2 pode ser aplicada a frangos e peixes e produtos cárneos processados. No caso da carne vermelha, deve-se levar em consideração que o pigmento da carne em ausência de oxigênio é alterado de vermelho para amarronzado. Costuma-se usar mistura de gases como nitrogênio, dióxido de carbono e oxigênio. Para produtos curados, o oxigênio pode ser omitido (CHURCH, 1993). O uso de baixas temepraturas não é dispensado. Produtos de panificação Produtos de panificação tem geralmente vida útil curta em temperatura ambiente. A proliferação de fungos tem sido relatado como o maior motivo de perdas. A atividade de água e temperatura de estocagem tem sido os fatores mais considerados para manutenção da qualidade destes produtos. O uso de sorbatos também é utilizado. A MAP com o emprego de nitrogênio e dióxido de enxofre é uma alternativa viável e em tido emprego em muitos tipos de biscoitos. Aplicações comerciais de atmosfera de CO2:N2 (1:1) tem encontrado aplicações (OORAIKUL, 1991). 2.2.4. Considerações finais A atmosfera modificada é uma tecnologia emergente muito em virtude das exigências do consumidor que cada vez busca alimentos mais frescos e naturais. A desvantagem deste método é que ele agrega valor elevado ao produto, exige equipamentos específicos, embalagens especiais e refrigeração. Além disso, cada alimento exige gases específicos. As vantagens é a maior durabilidade do produto pela inibição das reações deteriorativas, diminuição das perdas, possibilidade de fornecer produtos frescos para cormércios mais distantes e o grande apelo mercadológico de levar um produto ao consumidor com menos aditivos e mais próximo ao natural. 2.3. Alta pressão hidrostática Alta pressão hidrostática (APH) é uma técnina de processamento nova que não utiliza o calor e onde o alimento é submetido a pressão hodrostática elevada, geralmente na faixa de 100 a 600 Mpa e sob temepratura ambiente (MERTENS, 1995). Sua aplicação aumenta a vida útil dos alimentos, porque inativa microrganismos e enzimas, mantém o flavour, cor e vitaminas dos alimentos com modificação da textura. O primeiro pesquisador a explorar esta técnica como um método de processamento foi Bert Hite em 1899, que expondo leite e carne a altas pressões consegui a redução de até 6 ciclos decimais o conteúdo microbiano em tais produtos que mesmo depois de três semanas não apresentaram indídios de crescimento (FARR, 1990). Desde então o interesse por tal tecnologia passou a ser observado. No entanto apenas na década de 80 houve intensificação das pesquisas para processar alimentos em escala industrial e o Japão saiu na frente, com a Associação de Pesquisa e Desenvolvimento para Tecnologia da Alta Pressão na Indústria de Alimentos, formada em 1989 com Ministério da Agricultura, Floresta e Pesca em colaboração com outras 21 empresas japonesas de alimentos e engenharia (FARR, 1990). Em 1991 entrou no mercado japonês os primeiros produtos (geléias, sucos, gelatina) processados por APH. Os EUA e Europa começaram suas pesquisas nos anos 80, iniciando suas pesquisas na alimentação militar. 2.3.1 Princípios do processo A base dos efeitos do processamento envolvendo alta pressão hidrostática são os seguintes (SMELT, 1998): Princípio de Lê Chatelier: “Modificações na pressão podem acelerar ou retardar as reações químicas, se forem acompanhados por uma diminuição ou aumento do volume, respectivamente”. Princípio isostático: “a pressão é transmitida uniforme e instantaneamente através do produto, independentemente de seu volume e forma, quando este se encontrar em contato direto com o meio pressurizado ou em ambiente hermeticamente fechado e flexível que seja capaz de transmitir pressão”. Tais princípios nos fazem deduzir que quando o volume do complexo ativado é menor que o dos reagentes iniciais, um aumento da pressão e uma diminuição na temperatura aumentará a taxa de reação. Um efeito antagônico da temperatura pode ocorrer, isto é, elevando a temperatura induzirá um aumento no volume através da dilatação. E esta temperatura elevada levará a um aumento da taxa de reação (CHEFTEL, 1995).Muitas reações bioquímicas são resultantes de mudanças no volume. Consequentemente, estruturas biológicas são afetadas pela aplicação de alta pressão (HOOVER et al., 1989). Além disso, de acordo com o segundo princípio, o tempo de processo do produto independe do seu volume, ao contrário, do processamento térmico. Não é necessário a adição de energia se o alimento permanecer sob pressão por um período mais prolongado. Um aumento de pressão para 400 MPa necessita aproximadamente da mesma quantidade de energia para elevar a temperatura a mais 30C (CHEFTEL, 1995). 2.3.2. Processos e equipamentos utilizados Um sistema industrial de alta pressão consiste em um vaso, dispositivo de fechamento, sistema controlador de temperatura e sistema controlador. A pressão pode ser gerada de três formas distintas: por compressão direta, compressão indireta e método indireto com aquecimento (MERTENS, 1995). No primeiro caso a pressão é conseguida pela pressurização direta da câmara dentro do vaso por meio de um pistão. Este método permite rápida compressão Este método permite uma rápida compressão, mas seu uso é restrito a laboratórios
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