Gava Conservação pelo uso do frio

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PRINCIPIOS DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
BmLIOGRAFIA
(1) Catálogos comerciais de fumas fabricantes de evaporadores.
(2) EarIe, R. - Unit operations in food processing. Permagon Press, 1966.
(3) Potter, N. N. - Food Science. The AVI Publishing Co., Inc., 1968.
217
(4) Siozawa, Y. Y. &Quast, D. G. - Processos de evaporação na concentração de alimentos.
Instrução Técnica n? 7 do ITAL, Campinas, S.P., 1975.
(5) TressIer, D. K. &Joslyn, M. A. - Fruit and vegetabIe juice processing technQIogy. The
AVI Publishing Co., Inc., 1971.
2 - CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PEW USO 00 FRIO
As temperaturas baixas são utilizadas para retardar as reações químicas e a
atividade enzimática bem como para retardar ou inibir o crescimento e a ativi-
dade dos microrganismos nos alimentos. Quanto mais baixa for a temperatura
tanto mais reduzida será a ação química, enzimática e o crescimento micro-
biano e uma temperatura suficientemente baixa inibirá o crescimento de todos
os microrganismos.
Sabemos que o alimento contém um número variável de bactérias, levedu-
ras e mofos que poderão provocar alterações, dependendo de condições adequa-
das de crescimento. Cada microrganismo presente possui uma temperatura ótima
de crescimento e uma temperatura mínima, abaixo da qual não pode multipli-
car-se. À medida que a temperatura vai decrescendo, o ritmo de crescimento
também diminui, sendo mínimo na temperatura de crescimento mínimo. As tem-
peraturas mais frias podem inibir o crescimento, porém a atividade metabólica
continua, ainda que lentamente, até um certo limite. Portanto, o decréscimo da
temperatura dos alimentos produz efeitos nos microrganismos presentes. Uma
diminuição de lO°C pode deter o crescimento de alguns microrganismos e retar·
dar o de outros. Sabemos que certos microrganismos conseguem crescer, se bem
que em ritmo muito lento, em temperaturas. abaixo de O°C. A congelação além
de impedir que a maior parte da água presente seja aproveitada devido à forma-
ção de gelo, aumentará a concentração das substâncias dissolvidas na água não
congelada.
As enzimas presentes nos alimentos continuam atuando durante o arma-
zenamento. Quanto menor a temperatura de armazenamento, menor será a
atividade enzimática. Porém, esta atividade é encontrada ainda, se bem que muito
lenta, em temperaturas abaixo do ponto de congelação da água pura.
218 ALTANIR JAIME GAVA
Entre alguns microrganismos que conseguem crescem em baixas temperatu-
ras, poderemos citar os gêneros Cladosporium e Sporotrichum que suportam _7°C,
Penicillium e Monilia _4°C. Certas leveduras conseguem viver de _2° a _4°C,
enquanto que certas bactérias o fazem de _4° a - ~C. Os gêneros Pseudomonas,
Achromobacter e Micrococcus podem viver em baixas temperaturas (-4° a -7°C)
e, por isso, também fazem parte das chamadas bactérias psicr6fJ.1as (6).
Portanto, na utilização do frio estamos retardando ou inibindo a atividade
microbiana e as reações químicas, incluindo os processos metab6licos normais da
matéria-prima. Conforme. a temperatura desejada, poderemos lançar mão da refri-
geração ou da congelação.
a refrigeração, a temperatura da câmara onde se encontram os produtos a
conservar não é tão baixa e quase nunca inferior a O°C, obtendo-se assim uma con-
servação por dias ou semanas, dependendo do produto.
a congelação ocorre a formação de gelo, necessitando-se assim de tempe-
raturas mais baixas (-10° a -40°C), obtendo-se assim uma conservação do produto
por períodos longos (meses ou anos).
O uso do frio, associado a outras técnicas de conservação, é largamente utili-
zado em· países desenvolvidos por causa da manutenção da qualidade do produto a
ser conservado. É um processo bastante caro porque o produto deve ser mantido
em baixas temperaturas desde sua produção até o seu consumo, obedecendo à
chamada cadeia do frio.
Entre alguns dados hist6ricos que contribuíram para o desenvolvimento da
técnica do frio podem ser mencionados (5):
1595 Galileu utilizou um termômetro exato;
1622 Boyle anunciou as leis relacionadas com o volume e a pressão dos gases;
1823 Faraday estudou as mudanças de estado;
1824 Camot descreveu o chamado ciclo de Camot (expansão e compressão dos
gases);
1834 Perkins usou a máquina de compressão;
1875 Linde usou o amoníaco como substância refrigerante;
1881 Forma-se na Nova Zelândia uma companhia que transporta came para a
Inglaterra;
1920 Birdseye iniciou nos EUA o congelamento rápido dos alimentos.
2.1 - Instalações Mecânicas
Os mecanismos de produção de frio têm evoluido bastante nos últimos tem-
pos, mas nos limitaremos a descrever uma instalação, cujo esquema bastante simpli-
ficado pode ser visto na figura 57. É um sistema baseado na compressão, liquefação
e expansão de um gás. A substância refrigerante sofre mudanças de estado ao per-
correr o interior das 3 partes distintas do sistema: o compressor, o condensador e o
evaporador.
PRINC(PIOS DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS 219
2.1.1 - Compressor
Possui a fmalidade de fornecer calor à substância refrigerante, que foi perdido
no evaporador. Geralmente é composta de uma bomba vertical ou horizontal, com
uma transmissão apropriada. Nas máquinas pequenas, o cilindro é geralmente de
bronze, sendo de aço nas máquinas maiores. O compressor é provido de um tubo
de aspiração e compressão, com válvulas aspirante e premente, possuindo um
dispositivo importante e delicado denominado "stuffmg box", que impede fugas
de gás e entrada de ar atmosférico. O gás, ao sair do evaporador, recebe uma forte
compressão, sendo então levado ao condensador.
Figura 57 - Esquema de uma unidade de refrigeração (5).
2.1.2 - Condensador
[>((
( ---Evaporador
( condensa\
)
( )
) (
L (
)
(
Compressor c---
Depósito
Válvula de expansão
/'
É formado geralmente por uma série de tubos de diâmetros diversos, unidos
em curvas e, às vezes, dotados exteriormente de hélices que garantem um mais
perfeito aproveitamente das superfícies de contato. O condensador é resfriado
graças a uma corrente de água que se distribui em forma de chuva de cima para
baixo e pela sua parte externa. O condensador pode estar também imerso na água
que, segundo muitos, é preferível por permitir o resfriamento de modo mais metó·
dico e uniforme, exigindo, porém, uma quantidade maior de água. Nas pequenas
instalações, o resfriamento é normalmente feito pelo próprio ar atmosférico.
220 ALTANIR JAIME GAVA
o gás que veio do compressor liquefaz-se ao entrar em contato com a tem-
peratura fria do condensador, sendo em seguida orientado para um depósito onde
aguardará oportunidade para ir ao evaporador.
2.1.3 - Evaporador
Geralmente é formado por uma série de tubos (serpentinas) que se encontram
no interior da câmara que recebe o alimento. A substância refrigerante, sob forma
líquida, necessita de calor (calor latente de vaporização) para passar ao estado
gasoso. Assim a evaporação da substância refrigerante dentro do evaporador irá
roubar calor do ambiente e, conseqüentemente, o produto se resfriará. Sob a fOrma
gasosa, o refrigerante volta ao compressor, fechando assim o ciclo.
2.2 - Substâncias Refrigerantes
As substâncias refrigerantes devem possuir características, como:
possuir baixo ponto de ebulição,
não ser inflamável nem explosiva,
deve ter alto calor latente de vaporização
não deve ser corrosiva (atacar metais) nem alterar os óleos lubrificantes,
não deve ser tóxica ao homem,
não deve exigir pressões elevadas para condensar,
deve ser de baixo custo.
Entre as substâncias refrigerantes, podem ser mencionadas:
dióxido de enxofre,
dióxido de carbono,
cloreto de metila,
amônia
hidrocarbonetos fluorados: Freon 11
Freon 12
Freon 21
Freon 22
Freon 113, etc.,
- nitrogênio líquido.
O ponto de ebulição e o calor latente de vaporização de algumas substâncias
refrigerantes podem ser vistos na tabela 19.
O dióxido de enxofre e o cloreto de metila já foram usados no passado. O
cloreto de metila é tóxico, explosivo e pode dissolver os lubrificantes. O dióxido de
enxofre é muito corrosivo e tóxico, porém facilmente identificado. Por causadesta
sua última característica, ele é algumas vezes adicionado ao Freon, nome comercial
de alguns hidrocarbonetos fluorados.
PRINCfplOS DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Tabela 19 - Características de algumas substâncias refrigerantes
221
Substância Ponto de ebulição Calor latente de vaporização
refrigerante tc)
Btu/Qb Cal/g (aprox.)
Água 100 970,3 540
Amônia -33,3 589,3 326
Freon 12 -29,9 70,8 39
Dióxido de carbono -87
Dióxido de enxofre -10 168 94
Cloreto de metila -24 184,1 102
A amônia, apesar de ter sido introduzida em 1875, é bastante utilizada hoje
em dia. É relativamente barata, facilmente identificada, facllmente condensável, não
é inflamável, possui baixo ponto de ebulição (-33fC) e alto calor latente de vapo-
rização (326 kcal/kg). No seu estado seco não é corrosiva mas poderá, quando ume-
decida, formar complexos com cobre e bronze. É um gás irritante, podendo causar
asftxia em pequenas quantidades.
O Freon 12 (nome comercial da Dupont para difluordicloro-metano) é
basfante utilizado nas geladeiras de uso doméstico. Possui boas propriedades mas
tem o inconveniente de ser bastante caro.
O dióxido de carbono sob a forma sólida (gelo seco), com temperatura de
sublimação em tomo de -8üoC, tem recebido bastante atenção ultimamente.
2.3 - Refrigeração
O armazenamento por refrigeração utiliza temperaturas um pouco acima do
ponto de congelação. A refrigeração pode ser usada como meio de conservação
básica ou como conservação temporária até que se aplique outro método de con-
servação. A maior parte dos alimentos alteráveis pode ser conservada por refri-
geração durante um tempo limitado, onde não se evitam, porém se retardam as
atividades microbianas e enzimáticas.
Cada alimento reage ao armazenamento refrigerado de sua própria maneira,
havendo certos alimentos adversamente afetados, como a banana e tomates verdes.
Nestes, os padrões metabólicos são modificados de maneira a impedir o amadure-
cimento normal ou a estimular a atividade imprópria de enzimas específtcas.
O abaixamento da temperatura da matéria-prima deve ser feito imediatamente
após a colheita do vegetal ou a morte do animal. Algumas horas de atraso na
colheita ou no matadouro poderão ocasionar perdas na conservação do produto.
Isto é particularmente importante em vegetais que estejam num metabolismo ativo,
podendo haver liberação de energia por causa da respiração e, assim, transformação
de um produto metabólico em outro.
222 ALTANIR JAIME GAVA
Para evitar certas perdas, é aconselhável fazer o resfriamento da matéria·
prima imediatamente após a colheita. Entre os métodos utilizados, podemos men-
cionar o resfriamento a ar, resfriamento a vácuo (ao evaporar, a água provoca o
resfriamento do produto) e resfriamento a água (hidro-resfriamento). Ultimamente,
o nitrogênio líquido tem sido usado também para esse objetivo, em certos países.
A temperatura utilizada na refrigeração tem importância na conservação do
produto. Assim, a 5°C, temperatura comum de refrigeração, um produto poderá
ser conservado por 5 dias, ao passo que, a 15°C, poderá ser deteriorado em 1 dia.
A tabela 20 nos dá uma idéia do que acabamos de dizer.
Tabela 20 - Armazenamento útil de tecidos vegetais e animais a várias
temperaturas
Período médio de armazenamento em dias a
Alimento
Carne
Peixe
Carne de galinha
Frutas
Verduras
Sementes secas
6 - 10
2-7
5 - 18
2 - 180
3 - 20
1.000 ou mais
1
1
1
1 - 20
1 - 7
350 ou mais
<1
<1
<1
1 - 7
1 - 3
100 ou mais
Alguns fatores que devem ser considerados no armazenamento por refrigera-
ção são: a temperatura de armazenamento, a circulação do ar, a umidade e a com-
posição da atmosfera de armazenamento.
2.3.1 - Temperatura
A temperatura de refrigeração a ser escolhida depende do tipo de produto e
do tempo e condições do armazenamento. Algumas vezes, mesmo variedades dife·
rentes terão temperaturas de armazenamento diferentes. Assim, para a maçã
Mc Intosh, a melhor temperatura oscila entre 2,5 e 4,5°C, ao passo que a maçã
Delicious é melhor conservada a O°C. Certos produtos, como a banana e tomate,
não podem ser armazenados em temperatura inferiores a 13°C porque prejudicam
o processo de maturação através da influência sobre certas enzimas (11).
As câmaras de refrigeração devem ser projetadas de tal maneira que não
permitam oscilações maiores que 1°C. Para isto torna-se necessário fazer um bom
isolamento e conhecer os fatores que poderão fornecer calor ao ambiente. Entre os
2.3.2 - Umidade relativa
A umidade do ar dentro da câmara varia com o alimento conservado e está
diretamente relacionada com a qualidade do produto. Uma umidade relativamente
baixa determinará perda de umidade do alimento, podendo ocorrer uma desidra·
tação, ao passo que uma umidade relativamente alta facilitará o crescimento micro·
biano. A umidade relativa ótima de cada alimento já é perfeitamente conhecida e
alguns exemplos podem ser vistos na tabela 21.
Para períodos de armazenamento longo, recomenda·se o uso de embalagens
apropriadas.
materiais isolantes temos a cortiça, madeira sintética, o poliestireno e a poliure-
tana. Entre os fatores que podem influenciar a temperatura interna, podemos citar
as lâmpadas e motores elétricos, número de pessoas trabalhando no interior da
câmara, quantas vezes será aberta a porta de entrada e tipo e quantidade de produtos
que serão armazenados na área de refrigeração. Esse último fator é importante
porque cada produto possui o seu calor específico e uma certa taxa de respiração,
com consequente produção de calor. Todos esses fatores são necessários para o
cálculo da refrigeração total, que corresponde à quantidade de calor que deverá
ser removido do produto e da câmara para ir da temperatura inicial até a temperatu-
ra fmal e que de~e ser mantida Po! um determinado te~po. _
Para a manutenção de uma temperatura uniforme, a circulação de ar deve
estar bem regulada.
223PRINCIPIOS DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Tabela 21 - Refrigeração de alguns produtos alimentícios (5)
Alimento
Temp. armazena- U. R. em Pto. de congela· Tempo aprox. de
mento (OC) % ção médio (OC) armazenamento
Aspargo O 90-95 -1 3 a 4 semanas
Couve-flor O 85-90 -1 2 a 3 semanas
Alface O 90-95 -0,5 3 a 4 semanas
Carne bovina Oa 1,5 88-92 -2 1 a 6 semanas
Presunto fresco Oa 1,5 85-90 -2 7 a 12 dias
Manga 10 85-90 -1,5 2 a 3 semanas
Abacaxi 4a 7 85-90 -1,5 2 a 4 semanas
Laranja Oa 1,5 85-90 -1 8 a 12 semanas
Mamão 7 85-90 -1 2 a 3 semanas
Pêra -0,5 a -1,5 85-90 -2,5
Maçã -1 a O 85-90 -1,5
Morango -0,5 a -1 85-90 -1 7 a 10 dias
224
2.3.3 - Circulação do ar
ALTANIR JAIME GAVA
A circulação do ar ajudará na distribuição de calor dentro da câmara, permi-
tindo assim manter uma temperatura uniforme. A umidade relativa desse ar deve
ser adequadamente controlada. O ar da câmara deve ser renovado diariamente,
principalmente por causa dos maus odores formados quando diferentes produtos
são armazenados no mesmo local.
2.3.4 - Atmosfera de armazenamento
a respiração de um produto, que continua após a colheita, oxigênio é consu-
mido, havendo produção de gás carbônico. A diminuição na temperatura e no
oxigênio disponível e um aumento do gás carbônico irão afetar o ritmo da respira-
ção e outros processos fisiológicos. A temperatura ótima, umidade relativa e compo-
sição da atmosfera variam para as diferentes frutas e mesmo entre variedades da
mesma fruta (11). Uma composição ideal, de caráter geral, é constituída de 3% de
oxigênio,'S% de gás carbônico e 92% de nitrogênio.
2.4 - Congelação
a congelação utilizamos temperaturas mais baixas do que na refrigeração,
e, por isso, inibimos o crescimento microbiano e retardamos praticamente todo
o processo metabólico. Quanto menor a temperatura de armazenamento, mais
lenta será a atividade enzimática, até um determinado ponto, onde ocorre uma
paralisação total. Este fato é alcançado através de temperaturas extremas e é um
pouco difícil de ser avaliado porque, quando um tecido animal ou vegetal é con-
gelado lentamente, mesmo a -20°C ou temperaturas inferiores, existirão zonascom alta concentração de solutos não congelados (14).
Mas, em termos práticos, a congelação é bastante usada porque as carac-
terísticas naturais dos produtos são relativamente mantidas. É um método caro
porque existe necessidade da chamada "cadeia do frio", isto é, o produto deve
ser conservado à baixa temperatura desde a produção até o seu consumo.
A escolha da temperatura de armazenamento vai depender do aspecto eco-
nômico e do tipo de produto. Na prática, usam-se em média, temperaturas de -1,0°
a -40°C. Entre os produtos que se prestam para a congelação podemos incluir as
carnes, ervilha, morango, milho e hortaliças de modo geral.
É através da congelação que se consegue obter alimentos mais convenientes,
isto é, prontos ou semiprontos para consumo. Aqui no Brasil os supergelados, como
são chamados, já foram lançados e são utilizados principalmente no mercado insti·
tucional (fábricas, hospitais, restaurantes, etc.).
PRINCfplOS DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
2.4.1 - Métodos de congelação
225
Já sabemos que o ponto de congelação de um líquido é a temperatura na qual
o líquido está em equilíbrio com o sólido. O ponto de congelação de uma solução é
mais baixo do que o do solvente puro e, portanto, o ponto de congelação dos ali-
mentos é mais baixo do que o da água pura. De modo geral, os alimentos congelam-
se entre oOe e -4°e.
A congelação pode ser feita de modo lento ou rápido. Na congelação lenta,
um processo demorado (3 a 12 horas), a temperatura vai decrescendo gradati-
vamente até chegar ao valor desejado. Haverá formação de cristais grandes de gelo
no interior da célula, mas principalmente nos espaços intercelulares. Esses cristais
irão afetar fisicamente a célula e, assim, podem causar reações indesejáveis. Na
congelação rápida temos um abaixamento brusco da temperatura, havendo assim
formação de pequenos cristais de gelo, principalmente no interior da célula (4).
A velocidade de congelação vai depender do quociente entre a diferença de
temperatura do produto e do líquido refrigerante e fatores de resistência, tais
como velocidade do ar, tamanho do produto, geometria do sistema e composição
do produto.
Rasmussen (13) dá uma idéia do tempo de congelação para vegetais e frutas,
como pode ser visto na tabela 22.
Tabela 22 - Tempo de congelação para frotas e vegetais pequenos (13)
Método
Congelação com embalagem (300 g)
- AI forçado
- Placa
Congelação a granel (ar forçado)
- Esteira
- Esteira fluidizada
Congelação criogênica
Tempo (aprox.) de congelação
3 a 5 horas
1/2 a 2 horas
20 a 30 minutos
5 a lO minutos
1/2 a I minuto
Entre os métodos de congelação podemos incluir:
congeladores por ar,
congeladores por contato indireto,
congeladores por imersão.
226
2.4.1.1 - Congeladores por ar
ALTANIR JAIME GAVA
Podemos utilizar o ar sem movimento ou o ar insuflado (forçado). No método
sem movimentação do ar, os produtos ficam na câmara até a congelação. O tempo
necessário para a congelação depende da temperatura da câmara, da qualidade do
alimento, da temperatura inicial do alimento (ao entrar na câmara) e do tipo,
tamanho e forma do produto a congelar. É um método barato, porém muito lento.
É o tipo encontrado nas geladeiras domésticas, onde a temperatura fmal varia de -10°
a -20°C. O tempo de congelação, que pode levar várias horas, pode ser reduzido
drasticamente pelo uso de ventiladores na câmara de congelação. O ar bastante
frio movimenta-se à alta velocidade, produzindo assim uma congelação relativa-
mente rápida. Este sistema de ar insuflado poderá ocorrer dentro de uma câmara,
em um túnel, adaptado em esteira ou não, etc. A movimentação do ar poderá
ser paralela ou oposta ao movimento do produto. A desidratação é um problema
sério nesses tipos de congeladores.
Quando a velocidade do ar é tal que excede a velocidade de caída das par-
tículas, tem-se a impressão de uma "fluidização" e o processo é dito congelação
em leito fluidizado. Aqui as partículas são congeladas individualmente e, por isso,
são chamadas na forma IQF (em inglês quer dizer "individually quick frozen").
O tempo de congelação é na ordem de minutos (11).
2.4.1.2 - Congeladores por contato indireto
Aparece quando o alimento a ser congelado é colocado em contato com
uma placa resfriada por uma substância refrigerante; quando é colocado dentro
de uma lata que será submersa no refrigerante ou ainda quando é colocado dentro
de caixas de papelão ou cartolina colocadas em placas de metal resfriado. Essas
placas podem ser fixas ou móveis e a salmoura refrigerante imóvel ou com movi·
mento turbulento. O congelador Birdseye contém uma série de placas metálicas,
ocas, superpostas e acionadas por um elevador de pressão hidráulica, de tal manei-
ra que podem ser separadas para receber o alimento embalado entre elas e depois
recolocadas em íntimo contato. O conjunto de placas permanece em cabines
isoladas. Dependendo da temperatma do líquido refrigerante, tamanho da emba·
lagem, grau de contato e tipo de alimento, o tempo de congelação é de 1 a 2 horas,
para embalagens de 1,5 a 2,0 cm de espessura.
A figura 58 mostra um destes congeladores de trabalho descontínuo.
Há sistemas de congelação por contato indireto como o trocador de calor
de superfície raspada ("scraped surface heater") que congela substâncias líquidas
ou purês muito rapidamente.
PRINC(PIOS DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Figura 58 - Congelador de placas (Cortesia da Dole).
2.4.1.3 - Congeladores por imersão
227
Aqui ocorre imersão direta dentro do meio refrigerante ou a pulverização do
líquido sobre o produto, havendo assim uma congelação quase que instantânea
(ultra-rápida).
O líquido refrigerante deve ter certos requisitos, como não tóxico, puro,
ausência de odores e sabores, limpo, etc. (11).
Líquidos com baixo ponto de congelação têm sido usados para contato com
alimentos não embalados, como soluções de cloreto de sódio, açúcar e glicerol.
Uma mistura de 23,3% de NaCI e 76,7% de água irá congelar a -21°C (mistura
eutética). Hoje em dia, seu uso está restrito à congelação de peixes.
Solução de açúcar tem sido usada para congelar frutas, mas a dificuldade
está baseada no fato de que, para alcançar uma temperatura de -20°C, precisa-
mos de uma solução com 62% de sacarose, muito viscosa a baixas temperaturas.
Com uma solução a 67% de glicerol em água se consegue chegar a -45°C, mas
existem problemas na sua aplicação em produtos que não devem ser adocicados.
Tanques especiais são utilizados para a congelação, que pode ser alcançada em
30 minutos (11).
Ultimamente, a congelação por líquidos criogênicos (gases liquefeitos, com
ponto de ebulição muito baixo) tem se desenvolvido bastante. Entre os líquidos
temos o nitrogênio (-195°C), o dióxido de carbono líquido (-80°C), etc. O
nitrogênio líquido, apesar do seu preço elevado, é bastante utilizado porque possui
um baixo ponto de ebulição, não é tóxico e é inerte para os constituintes do ali·
mento, e é o método que fornece um produto de melhor qualidade por causa do
seu tempo de congelação ultra-rápido (1 a 3 minutos). Ele é também bastante
utilizado no transporte de alimento congelado.
A figura 59 mostra um túnel de congelação que trabalha com nitrogênio
líquido.
228 ALTANIR JAIME GAVA
o gelo seco, que sublima a -80v e, tem recebido considerável atenção ulti-
mamente. As instalações para produção de gelo seco são ainda bastante caras e
daí a restrição do seu uso entre nós.
Figura 59 - Congelação ultra-rápida com nitrogênio líquido (Cortesia da Air Products and
Chemicals Inc.).
2.5 - Necessidades de Energia para Congelação
A quantidade de energia necessária à congelação dos alimentos pode ser
expressa em unidades de calorias ou em B.T.U. (unidades ténnicas britânicas).
Além de congelar o alimento, há o problema de manter o material conge-
lado num estado sólido adequado. Iremos nos preocupar apenas com o primeiro
problema, para dar uma idéia geral. O primeiro passo é calcular a energia neces-
sária para baixar a temperatura da massa até o seu ponto de congelação. Para
isso, precisamosconhecer o calor específico, o peso e a temperatura inicial e de
congelação do alimento. Depois, precisamos conhecer a energia necessária para
a congelação. Para isso, precisamos do calor de fusão e da massa do alimento.
PRINC(PIOS DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS 229
Finalmente, precisamos conhecer a energia necessária para baixar a temperatura
do alimento congelado até a tempentura da câmara desejada. Para isso, precisamos
do calor específico, da massa e das temperaturas de congelação e da câmara.
2.6 - Embalagem dos Alimentos Congelados
Todos os alimentos congelados devem ser embalados principalmente para
evitar a desidratação, durante a congelação por meio do ar ou outro sistema
qualquer. Em caso contrário, poderá haver uma queimadura de congelação que
altera irreversive1mente a cor, textura, sabor e o valor nutritivo dos alimentos con·
gelados. Por outro lado, uma cobertura qualquer (embalagem) no alimento evita-
rá que sofra uma oxidação e contaminação da atmosfera no interior da câmara.
Uma alteração substancial na qualidade poderá ocorrer em produtos não prote-
gidos no armazenamento congelado. A madeira, o metal, o vidro, o papel e
matçriais plásticos são usados com bastante êxito como embalagens para alimentos
corlgelados.
2.7 - Associação de Outras Técnicas de Conservação à Congelação
Sabemos que os alimentos congelados não são esterilizados e, por isso, podem
conter enzimas ativas que, embora retardadas na atividade, não são completamente
inativas. As principais categorias de alimentos apresentam problemas diferentes e
só podemos discuti·los ligeiramente.
Algumas frutas e carnes podem ser congeladas e armazenadas por longos
períodos de tempo, sem tratamento especial para deter a atividade da enzima.
A maioria das hortaliças e muitos produtos derivados do leite devem ser aque-
cidos para destruir as enzimas que, caso contrário, tomariam os produtos conge·
lados inaceitáveis. Ervilha, feijão, etc., contém oxidases que podem ocasionar
problemas e esses alimentos devem ser aquecidos a 80°C ou 90°C em água
quente ou vapor antes d'a congelação. Se não o forem, os alimentos perderão seu
sabor normal e adquirirão um sabor forte, semelhante ao "feno velho". Frutas,
como morango e cereja, podem ser congeladas, embora algumas variedades sejam
melhores do que outras. Nos alimentos altamente protéicos, como a carne e o
peixe, a congelação é feita sem prévio aquecimento porque as proteínas desnatu-
radas pelo calor não congelam bem. Certas frutas, como pêssego e maçã, contêm
oxidases (polifenoloxidases) que podem ocasionar escurecimento na presença do
oxigênio. Isto pode ser impedido pelo aquecimento, mas, nesse caso, perdemos
as vantagens do sabor de fruta fresca.
O escurecimento pode ser impedido tratando-se a fruta cortada em fatias,
antes da congelaçã'o, com gás sulfuroso, ácido ascórbico, com ou sem açúcar.
O emprego de radiação ultravioleta, ultra-som e secagem tem sido moderna-
mente associado à congelação.
230 ALTANIR JAIME GAVA
A desidratação-congelação ("dehydro-freezing") e a congelação-desidratação
("freeze-drying") ou liofilização são duas técnicas bastante empregadas recente-
mente em países desenvolvidos. A liofilização já foi por nós estudada. Na "dehydro-
freezing" o produto é parcialmente desidratado até 50% de umidade e depois
congelado. Cenoura, ervilha, damasco, maçã, pimenta, etc. são assim conservados
em alguns países.
2.8 - Influência da Congelação sobre os Microrganismos e Enzimas
No início deste capítulo tivemos a oportunidade de comentar bastante essa
influência. Sabemos que a maioria dos microrganismos pode ser classificada por
suas temperaturas ótimas de crescimento. Alguns microrganismos conseguem viver
em temperatuas abaixo do ponto de congelação da água. Em geral, os mofos e leve-
duras adaptam-se melhor do que as bactérias em baixas temperaturas. A congelação
prejudica a população microbiana, principalmente as formas vegetativas, enquanto
que os esporos são pouco afetados.
A temperatura de descongelação do alimento apresenta uma importância
enorme sobre o crescimento dos microrganismos.
A atividade de urna enzima ou sistema de enzimas depende da temperatura.
Essa atividade poderá ser destruída a 95°C, enquanto que a baixa temperatura a
retarda apenas.
As melhores velocidades de reações das enzimas estão em torno de 35°C.
Portanto, a congelação retarda a velocidade enzimática, devendo-se lançar mão de
um outro tratamento (térmico, por exemplo) para inativar as enzimas antes da
congelação e armazenamento.
2.9 -Influência da Congelação sobre o Valor Nutritivo dos Alimentos
o processo de congelação em si não altera o valor nutritivo do ali-
mento. Quanto menor for a temperatura, melhor será a retenção das substâncias
nutritivas. Porém, sempre é dado ao alimento um certo tratamento a fIm de prepa·
rá-Io para a operação de congelação. Assim a lavagem, corte, branqueamento, etc.,
são operações necessárias ao produto a congelar. Nesse processamento poderão
ocorrer perdas de certos nutrientes, principalmente das vitaminas.
A exposição dos tecidos à atmosfera traz como resultado perdas de vitami-
nas devido à oxidação. Em geral, as perdas de vitamina C ocorrem no corte da
matéria-prima e sua conseqüente exposição ao ar. Das vitaminas, a C é a que
maiores perdas sofre nos produtos congelados. A vitamina B1 é sensível ao calor
e é parcialmente destruída no branqueamento. Perdas pequenas ocorrem também,
no armazenamento congelado de frutas, hortaliças, carnes e aves.
A vitamina B2 sofre muito pouco com a congelação. Das vitaminas liposso-
lúveis, o caroteno (precursor da vitamina A) é alterado ligeiramente com a conge-
lação do alimento.
BffiLIOGRAFIA
2.10 - Alterações Durante a Congelação·Descongelação
(1) Anônimo - Desenvolvimentos técnicos recentes na conservação de alimentos pelo frio.
Revista Tecnologia de Alimentos e Bebidas, nO~ 1 e 2, 1966.
231PRINC(PIOS DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
o armazenamento de alimentos sem uma proteção externa (embalagem)
conduz à oxidação e à destruição de muitos nutrientes, inclusive das vitaminas.
As gorduras podem ser decompostas por oxidação, principalmente nos
alimentos de origem animal. É comum encontrar·se o ranço em peixes congela·
dos não protegidos por embalagens.
Algumas proteínas podem ser desnaturadas, principalmente quando ocorre·
rem operações sucessivas de congelação e descongelação.
Tappel (14) mostra que a organização celular, incluindo o núcleo, mito·
côndria, ribossomas, lisossomas e outras organelas, é afetada em vários graus pela
operação congelação·descongelação repetida. Destes, o lisossoma parece ser a estru·
celular mais afetada. Com o rompimento da membrana, as enzimas hidrolíticas
(nucleases, catepsinas, fosfatases, sulfatases, etc.) que estavam então compartimen-
tadas, passam a atacar o próprio material celular, havendo assim uma autodigestão.
No armazenamento dos produtos congelados, as reações químicas e enzi·
máticas continuam lentamente.
A deterioração oxidativa (ranço) poderá alterar os alimentos, fornecendo
um sabor desagradável.
Poderá aparecer, em produtos congelados não embalados, um líquido viscoso
chamado de líquido metacriótico, que favorecerá o desenvolvimento dos micror·
ganismos.
As variações de temperatura do armazenamento podem determinar um
aumento do tamanho dos cristais de gelo, que alterará fisicamente o alimento.
Variações de temperatura do congelador poderão originar queimaduras do
alimento, devidas à secagem lenta do alimento congelado por sublimação. Produz
um sabor inaceitável, além da mudança de tl,:xtura, sendo evitada pelo uso de em·
balagem adequada.
Os produtos animais, destacando-se a carne, não são afetados pela congelação.
No caso da carne parece ser benéfico, pois a carne congelada é mais macia que a
natural, em certos casos. Os tecidos vegetais, destacando-se as frutas, são mais
sensíveis. O suco de laranja, congelado e descongelado várias vezes, pouco se parece
ao suco natural em odor e sabor.
Portanto, a congelação·descongelação repetida é prejudicialà maioria dos
alimentos. Assim, a descongelação deve ser cuidadosa, devendo-se fazer uso imedia·
to do produto congelado.
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