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PRINCÍPIOS DE CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS: Departamento de Tecnologia de Alimentos (DTA) Amanda de Souza, T2 1. INTRODUÇÃO - Tecnologia de alimentos é a aplicação de métodos e técnicas para o preparo, armazenamento, processamento, controle, embalagem, distribuição e utilização dos alimentos A tecnologia de alimentos lida com: • Aumento do consumo dos alimentos processados • Concorrência no mercado • Alimentos dietéticos, funcionais, etc. (características específicas) • Aproveitamento de matéria-prima (minimizar o desperdício) • Estudos biológicos, químicos, nutricionais, físicos e em melhoramento genético (para garantir uma matéria prima de mais qualidade, o que reflete no produto final) • Conquistas do setor agropecuário Alterações nos alimentos (os quais a TAL tenta minimizar) • Danos físicos durante a colheita • Danos causados por insetos ou roedores • Perdas no transporte • Processamento adicional • Final do prazo de validade • Desperdício em residências • Deterioração física e química • Deterioração microbiológica Conservação dos alimentos busca manter propriedades físicas, químicas, nutricionais e sensoriais, além da segurança microbiológica daquele alimento para diminuir as perdas, aumentando a vida útil. Principais causas de deterioração: Física, química ou bioquímica: • Perda ou ganho de umidade (osmose) • Oxidação (reação em cadeia, na presença de oxigênio) • Escurecimento não enzimático (ex reação de Maillard) • Escurecimento enzimático (polifenol oxidase – reação de oxidação) • Coagulação • Germinação • Microrganismos Microbiológicas: • Mofo superficial • Mudança de temperatura • Ranço • Estufamento • Sabor desagradável • Odor desagradável • Coagulação • Limo • Descoloração → A ingestão de alimentos contaminados por microorganismos pode gerar toxinfecções alimentares pela presença dos microorganismos (células) ou pela presença das toxinas produzidas por esses microorganismos. 2. FATORES INTRÍNSECOS E EXTRÍNSECOS • Fatores intrínsecos são aqueles inerentes ao alimento • Fatores extrínsecos são aqueles relacionados ao ambiente no qual o alimento está inserido FATORES INTRÍNSECOS • Físicos, químicos e Bioquímicos Físicos • Presença da pele, escama, cutícula, casca Químicos: • Atividade de água (AW), PH e potencial redox Bioquímicos: • Constituintes e antimicrobianos naturais ATIVIDADE DE ÁGUA • Compreende a quantidade de água livre no alimento - Água que está disponível para o crescimento microbiano e a ocorrência de reações químicas Atividade de água e umidade são duas coisas diferentes Umidade = quantidade total de água Atividade de água= forma com que essa água está ligada * Para conservação de alimentos, AW é mais importante, porque saberemos quanto dessa água está disponível para as reações químicas e para o crescimento microbiano Formas de ligação da água: • Água constitucional: Interações fortes, parte integral de outras moléculas (ex: Estruturas de proteínas globulares) - Não pode ser desidratada ou congelada • Água vicinal ou monocamada: Primeiro sítio de ligação de moléculas hidrofílicas - Difícil de ser eliminada do alimento • Água multicamada: Sítios posteriores de ligação - Facilmente desidratada e congelada em processos industriais, água disponível para reações microbianas AW = P/P0 P= Pressão de vapor no produto P0= Pressão de vapor na água pura * A pressão de vapor dos alimentos é sempre menor que a pressão de vapor da água pura. - A atividade de água sempre estará entre 0 e 1 PH: O PH exerce maior efeito seletivo sobre a microflora capaz de se desenvolver - Microorganismos e enzimas atuam melhor em PH próximos à neutralidade Alimentos podem ser classificados com base na sua faixa de PH, em alimentos de Baixa acidez, ácidos e alta acidez Alimentos de baixa acidez (4,5 ou mais): Bactérias patogênicas e deterioradoras Alimentos ácidos (4 a 4,5): Algumas espécies de bacilos e BAL Alimentos de alta acidez (abaixo de 4): Fungos filamentosos e leveduras Acidez: Nem sempre a adição de ácido ao alimento vai ocasionar em uma redução proporcional do PH - Acidez expressa a quantidade de ácido presente no alimento. Ácidos fortes dissociam totalmente, mas ácidos fracos não. A proporção depende do pKa POTENCIAL DE OXIRREDUÇÃO (Eh) • Facilidade com que determinado substrato ganha ou perde elétrons, expresso em milivolts (mV) - Quando o substrato perde elétrons, ele é oxidado - Quando um substrato ganha elétrons, ele é reduzido Quanto mais oxidado um composto mais positivo o seu Eh Quanto mais reduzido um composto mais negativo o seu Eh - Na presença de O2, o potencial de oxirredução é positivo - Na ausência de O2 o potencial de oxirredução é negativo → Alguns microorganismos tem seu desenvolvimento baseado na presença e ausência de oxigênio, logo o potencial de oxirredução atua no controle da atividade microbiana do alimento e no processo de conservação COMPOSIÇÃO DO ALIMENTO: Carboidratos: Fonte de energia para desenvolvimento de microorganismos. - Açúcares redutores são substratos para reações de escurecimentos não enzimáticos Proteínas: São fonte de energia para o desenvolvimento dos microorganismos Pseudomonas: Limosidade na carne e sabor amargo no leite - Grupos aminas (NH2) e aminoácidos participam de reações de escurecimento não-enzimático. Lipídeos: Ácidos graxos insaturados estão ligados a reações de ranço oxidativo. Pseudomonas (lipases) podem causar ranço hidrolítico Enzimas: Peroxidase: Destruição de vitamina C e descoloração de carotenoides e antocianinas (degrada nutricionalmente e sensorialmente) Polifenol oxidases: Responsáveis pelo escurecimento enzimático em muitos produtos (batata, maça, Banana) Minerais: Relacionados com a atividade de enzimas de importância vital no metabolismo microbiano - Catalisadores de reações de oxidação, causando ranço oxidativo Vitaminas: Importantes para o crescimento de micro-organismos e muitas eles não são capazes de sintetizar Antimicrobianos: Substâncias que apresentam capacidade de diminuir ou impedir o crescimento de microorganismos - Produzida por micro-organismos (competição) - Fontes naturais ou sintéticas Pode ser bacteriostático, bactericida ou bacteriolítico FATORES EXTRÍNSECOS: - Estão associados ao ambiente no qual o alimento está inserido - Os fatores extrínsecos e extrínsecos estão ligados entre si - É possível alterar esses fatores para melhorar a conservação a nosso favor Fatores: • Temperatura • Umidade Relativa • Atmosfera Gasosa TEMPERATURA: • Afeta o crescimento de micro-organismos e reações químicas e enzimáticas - Os microorganismos necessitam de faixas adequadas de temperatura para se reproduzirem. Eles são classificados como termófilos, mesófilos, psicrotróficos e psicrófilos. UMIDADE RELATIVA: • Desempenha um papel fundamental na microbiota que pode se desenvolver no alimento • Tendência de o alimento equilibrar seu próprio conteúdo de umidade como aquela do ambiente - Se a UR for maior que a AW, o alimento absorve umidade do ambiente. - Se a UR é menor que a AW o alimento perde água para o ambiente. No equilíbrio, a umidade relativa do ar equivale à atividade de água x 100 ATMOSFERA GASOSA: • Está relacionada diretamente com a presença ou ausência de O2 e CO2 Atmosfera modificada: Adicionar e retirar gases para chegar à atmosfera ideal para a conservação do alimento em questão. O oxigênio não pode chegar a 0 pois isso desenvolveria microorganismos anaeróbicos e o Co2 não pode ser muito elevado pois muitos alimentos não resistem a altas concentrações desse gás, principalmente frutos. Outros gases também podem ser modificados para garantira conservação do produto. Atmosfera controlada: Técnicas que garantem a permeabilidade de gases Vácuo: Não permite a presença de Co2, para manter a cor dos alimentos → O controle da atmosfera pode ser utilizado para manter a qualidade microbiológica e evitar reações químicas e bioquímicas, como escurecimento e rancificação. → Na maioria, o que é manipulado é a concentração dos gases respiratórios TECNOLOGIA DE ALIMENTOS: Utiliza fatores intrínsecos e extrínsecos, através da sua modulação para atingir um objetivo. Esse objetivo pode ser: • Estimular a multiplicação microbiana, como, por exemplo em produção de iogurtes, através de mecanismos como adição de culturas starter (fermento), eliminação dos fatores antimicrobianos, manutenção de condições ótimas (temperatura, ph...), adição de fatores de crescimento (geralmente um carboidrato) e adição de proteínas lácteas. • Inibir essa produção para evitar a deterioração dos alimentos, através da teoria de obstáculos de Leistner. → Teoria dos obstáculos de Leistner: interações entre os vários fatores intrínsecos e extrínsecos que afetam a capacidade de sobrevivência e de multiplicação dos micro-organismos nos alimentos 1. CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS - Conservação de alimentos por remoção de microorganismos - Conservação de alimentos por aplicação de calor Por que conservar alimentos? - Evitar desperdício - Sazonalidade (garantir que alimentos típicos de uma só época do ano estejam disponíveis o ano todo) - Distribuição demográfica (garantir que alimentos típicos de uma região sejam transportados para outras) - Redução de custos de transporte - Praticidade e armazenamento - Projeções de crescimento da população Três pilares da conservação de alimentos: 1. Remoção de microorganismos 2. Atraso das reações e da multiplicação microbiana 3. Destruição dos microorganismos Tecnologia de conservação de alimentos: Remoção, atraso das reações e da multiplicação microbiana e destruição dos microorganismos • Conservação por remoção microbiana • Conservação pelo calor • Conservação pelo frio • Conservação por concentração ou desidratação • Conservação por aditivos • Conservação por fermentação • Conservação por modificação da atmosfera Conservação por remoção dos microorganismos: Etapa que prepara os alimentos para o processamento • Lavagem • Filtragem: Remoção de sólidos insolúveis de uma suspensão pela passagem através de um material poroso (ou meio filtrante). • Sedimentação: Técnica empregada sobre suspensões ou misturas de líquidos com densidades diferentes. A força centrífuga é usada para acelerar o processo de sedimentação das fases. Conservação por aplicação de calor: Tem por objetivo a inativação de enzimas e microorganismos para garantir a conservação do alimento • O calor provoca alterações sensoriais e perdas nutricionais • Principais tecnologias: branqueamento, pasteurização e esterilização comercial 1. BRANQUEAMENTO: Tratamento térmico utilizado em vegetais. - Brando, de curto tempo de aplicação, onde o alimento é aquecido, mantido por um tempo e rapidamente esfriado Funções: - Inativar enzimas (para evitar escurecimento enzimático entre outras) - Reduzir microorganismos contaminantes - Alteração da textura - Eliminar ar dos tecidos vegetais - Favorecer a fixação da cor Equipamentos: - Branqueadores a vapor ou água quente 2.PASTEURIZAÇÃO: Tratamento térmico que utiliza temperaturas inferiores a 100°C Alimentos de baixa acidez: diminui a contaminação pelos patógenos e aumenta a vida de prateleira (deteriorantes). - Leite: Coxiella Burnetti - Ovo líquido: Salmonella Seftenburg Alimentos de alta acidez: Aumentar a vida de prateleira, através da eliminação de deteriorantes e/ou enzimas - Suco de fruta: Queremos eliminar pectinesterase e poligalacturonase - Cerveja: Queremos inativar leveduras. → A extensão do tratamento é definida pelo valor D da enzima ou micro-organismos mais resistente Equipamentos: - Pasteurizador de produtos embalados - Pasteurizador de placas - Pasteurizador tubular 3. TRATAMENTOS COMBINADOS: Conservação - Efeitos nos alimentos: Depende da extensão do tratamento 4. ESTERILIZAÇÃO: Tratamento térmico onde os alimentos são aquecidos a uma temperatura alta o suficiente (maiores que 100°C) por um tempo adequadamente longo para eliminar micro-organismos patogênicos e alteradores. - Garante vida de prateleira maior que seis meses - Alterações sensoriais e nutricionais - Tempo de esterilização: Depende do estado físico, do PH, da carga inicial de microorganismos, da termorresistência de microorganismos ou esporos ou enzimas e velocidade de penetração de calor. Avaliação do tratamento térmico: Quando uma população microbiana é aquecida a uma temperatura fixa, as células morrem a uma taxa constante. - Tempo de redução decimal (valor D): Tempo necessário para destruir 90% dos microorganismos em condições fixas (temperatura, substrato, etc.) Conceito de 12D: Processamento térmico de letalidade utilizado para reduzir a probabilidade de sobrevivência do esporo de Clostridium botulinum em 12 ciclos de log. - Indicado para alimentos enlatados de baixa acidez. 5. ESTERILIZAÇÃO COMERCIAL: Condição alcançada pela aplicação de calor tornando o alimento "livre" de formas viáveis de microorganismos de importância do aspecto de saúde pública, bem como de microorganismos que, embora não-patogênicos, sejam capazes de se desenvolver no produto em condições normais (sem refrigeração) de armazenamento e distribuição. Apertização: tecnologia aplicada em alimentos embalados hermeticamente (latas, vidros, plásticos ou outros materiais), a um binômino tempo/temperatura suficiente para atingir a esterilização comercial 6. CONSERVAÇÃO POR CONCENTRAÇÃO E DESIDRATAÇÃO: - Diminuição da atividade de água: Interfere na multiplicação microbiana e na velocidade de reações enzimáticas, melhorando a conservação dos alimentos. Concentração: Processo que remove parte da água (30 - 60%), realizado principalmente por evaporação. - Os evaporadores podem ser de único efeito, múltiplos efeitos e tacho aberto Funções: Redução da AW, economia na embalagem, transporte e armazenamento dos alimentos, oferecer variedade de produtos aos consumidores. - Às vezes é necessário combinar a concentração com outras tecnologias, pois apenas esse processo pode não ser suficiente para conservar o alimento. Desidratação: Aplicação de calor sob condições controladas para remover, por evaporação, a maioria da água normalmente presente em um alimento. Objetivos: - Aumentar a vida de prateleira, inibindo o crescimento microbiano e a atividade enzimática - Reduzir os custos de armazenamento e transporte. - Ocorre a perda da qualidade sensorial e nutricional 7. Conservação por utilização de baixas temperaturas: - Retardar alterações químicas e atividade enzimática - Retardar ou inibir o crescimento e atividade microbiana - Conservar: Prolongar a vida de prateleira - Manter características sensoriais e valor nutricional Refrigeração: - Redução da temperatura: -1 e 8°C - Combinação com outras tecnologias - Limitação de uso (nem todo alimento pode ser refrigerado) Congelamento: - Temperatura reduzida abaixo do ponto de congelamento - Cristalização da água + concentração dos solutos (por diminuição da AW) - Conservação combinada (atividade de água diminui) - Poucas mudanças nutricionais e sensoriais. Tipos de congelamento: - Lento: Cristais de gelo no meio extracelular: Saída de água da célula - Rápido: Cristais de gelo no interior da célula: Danos à membrana e parede celular - Muito rápido: Pequenos cristais de gelo no interior da célula 8. Conservação de alimentos por aditivos Função: Evitar reações de oxidação e escurecimento,inibir reações enzimáticas, inibir ou eliminar microorganismos deterioradores ou patogênicos Fatores considerados na escolha dos conservantes: - Tipo de microorganismo presente - PH do alimento - Composição e estado físico Aditivos alimentares: Substâncias cujo uso intencional atribua ao alimento características desejáveis: cor, textura, estabilidade, aumento de nutrientes ou resistência à deterioração → O aditivo tem que ser detectável no produto final, não pode estar mascarado. Legislação: - Garantir segurança e possibilidade de detecção no produto final - A Adição no alimento deve ser aprovada pelos órgãos competentes (ANVISA, FDA - Os órgãos de segurança possuem listas de aditivos (GRAS) geralmente reconhecidos como seguros • Os aditivos alimentares estão classificados de acordo com a função que desempenham Exemplos Antiumectante: Reduzir as características hidroscópicas dos alimentos Antioxidante: Retardar alterações oxidativas no alimento Conservante: Impedir ou retardar alterações ocasionadas por microorganismos ou enzimas Conservação de alimentos por fermentação: Crescimento controlado de microorganismos selecionados • Redução de PH • Textura, sabor, aroma e propriedades nutricionais • Competição por nutrientes • Produção de compostos antimicrobianos • Conservação combinada Principais fermentações em alimentos: • Fermentação alcoólica • Fermentação lática • Fermentação acética • Fermentação butírica 9. Conservação de alimentos por tecnologia de embalagens Embalagem: -Minimizam o contato com luz, oxigênio, umidade e microorganismos - Evitam choques mecânicos Tecnologia de processamento de frutas e hortaliças 1. Introdução • Perecibilidade: Por ser muito perecível, há necessidade de busca de alternativas e tecnologias de conservação para melhorar o aproveitamento desses alimentos • Conservação: Esses alimentos possuem vida útil muito curta, fazendo- se necessário o processamento para sua conservação, aumentando o tempo de prateleira • O processamento deve ser feito rapidamente após a colheita, para não se perder qualidade do alimento • Sazonalidade: Alguns vegetais tem período curto de produtividade durante o ano, então deve-se buscar alternativas para garantir a disponibilidade daquele alimento durante o ano todo • Padronização da matéria prima: Aspectos individuais de produção afetam características importantes do vegetal, como composição e textura • Variabilidade de espécie e clima, solo, manejo, colheita, etc. • Tecnologias: Desidratação, concentração, aplicação de calor ou frio, fermentação, filtragem, etc. 2. Características da matéria-prima vegetal: Classificação • Qualidade da matéria prima: Cor, tamanho, peso, defeitos. • Classifica a matéria prima em classes: Extra, 1, 2, 3, 4, 5. - Facilita a comercialização • Maturação: Verde/maduro - Indicativos de maturação são característicos de cada vegetal • Frutos climatéricos: São aqueles que após serem colhidos continuam o processo de amadurecimento • Físico-químicas: - PH/acidez - Teor de sólidos solúveis (°BRIX) → Amadurecimento leva ao aumento da concentração de sólidos solúveis, principalmente açúcar - Composição química: Fibras, carboidratos, pectinas, enzimas, etc. • características de contaminação 3. Processamento de frutas e hortaliças: Transporte → Pré-lavagem → Seleção → Lavagem → Descascamento, branqueamento e corte → Processamento → armazenamento → expedição. Pré-lavagem: Objetivo: Retirada de sujidades superficial, reduzindo danos a equipamentos e custos de manutenção e limpeza desses equipamentos. - É feito com água limpa, por aspersão ou imersão Seleção de matérias-primas: • Mesas, travessas ou esteiras • Cor, tamanho, forma e peso • Temperatura • Estágio de maturação • Injúrias • Microrganismos Lavagem: - Retiradas de sujidades e redução da carga microbiana (sanitizante) • Lavagem por imersão • Lavagem por imersão com agitação • Lavagem por jatos de água + imersão - Temperatura - Grandes volumes efluentes - Solução de 50-200 ppm de cloro ativo/1 a 15 minutos • Existe também limpeza: A seco, por ultrassom, por flotação, separadores a ar, separadores magnéticos etc. Descascamento: - Remoção do material indesejável ou não comestível, melhorando a aparência do produto Método manual: Faca e fricção (ambos causam desperdício) Método mecânico com utilização de faca e raspagem (ambos causam perda, em torno de 25%) Métodos físicos: Calor úmido ou seco, com perda em torno de 8-18%, ocorre uma leve rotação 4 a 6rpm + aquecimento - Preserva-se a cor, textura e aparência Método químico: Substâncias químicas que vão causar lixiviação - Solução de NaOH ou KOH (10%) → Limitações se dão por tipo de vegetal e custo Branqueamento: - Aquecimento brando seguido de resfriamento, que tem como funções inativar enzimas, reduzir a carga microbiana, eliminar odores e sabores em hortaliças, fixa a cor dos vegetais e facilitar o descascamento de frutas. Corte: Tem como função uniformizar o tamanho e assegurar um tratamento térmico eficiente. Deve-se tomar cuidados na manipulação para que se evitem perdas. → Cuidado: Sanitização dos equipamentos é importante em todas as etapas, para que não haja contaminação cruzada e nem perda da qualidade da matéria prima. Processamento de frutas e hortaliças: Processamento de alimentos é o nome dado ao conjunto de operações e processos usados para transformar matéria prima de origem vegetal, animal ou mineral em produto alimentício para consumo humano ou animal. 4. Processamento de sucos, polpa, néctar e refresco Suco: 100% de suco de fruta Néctar: 70 a 80% água + suco artificial e 20 a 30% de suco de fruta Refresco: 90 a 95% de água + suco artificial e 5 a 10% de suco de fruta Polpa de fruta: → Produto não fermentado, não concentrado, obtido de fruta polposa, por processos tecnológicos adequados, atendendo o teor mínimo de sólidos solúveis. - A polpa será obtida de frutas frescas, sãs e maduras com características físicas, químicas e sensoriais do fruto Polpa mista: Produto obtido pela mistura de frutas polposas ou frutas não polposas ou com a parte comestível do vegetal ou a mistura destas. Denominação: Polpa mista, seguida da relação de vegetais utilizados, em ordem decrescente das quantidades presentes na mistura - Quando a polpa é destinada para a elaboração de outros produtos, e não ao consumo direto, poderá ser adicionada de alguns aditivos químicos previstos para o alimento a que se destina. - Acidulantes - Corantes – Conservantes → Suco de polpa que segue a legislação é suco natural. → A polpa de fruta deve observar os limites máximos microbiológicos abaixo fixados: I- A soma de bolores e leveduras deve ser de no máximo 5x10^3/g para polpa in natura, congelada ou não, e 2x10^3/g para polpa conservada quimicamente e/ou que sofreu tratamento térmico II - Coliforme fecal: Máximo 1/g III - Salmonela: Ausente em 25g Parágrafo único. Os limites acima podem ser alterados nas normas específicas de cada tipo de polpa de fruta, conforme suas características peculiares Suco integral: → Bebida não fermentada, não concentrada, ressalvados os casos a seguir especificados, e não diluída, destinada ao consumo, obtida da fruta madura e sã, ou parte do vegetal de origem, por processamento tecnológico adequado, submetida a tratamento que assegure a sua apresentação e conservação até o momento do consumo. - Desde que anunciado no rótulo, pode-se adicionar açúcar na quantidade máxima fixada para cada tipo de suco, obedecendo ao percentual máximo de 10g por 100g de suco. - É proibida a adição, em sucos, de aromas e corantes artificiais. - Pode-se adicionar dióxido de carbono: Será denominado suco de ... acrescido do nome do vegetal e da expressão"gaseificado". - Utilização de edulcorantes nas formulações deve estar em concordância com a legislação que aprova o regulamento técnico para fixação dos padrões de identidade e qualidade para bebidas dietéticas e de baixa caloria. Sucos Tropicais: Suco tropical é o produto obtido pela dissolução, em água potável, da polpa da fruta polposa de origem tropical, por meio de processos tecnológicos adequados, não fermentado, de cor, aroma e sabor característicos da fruta, submetidos a tratamento que assegure sua conservação e apresentação até o momento do consumo. - Suco tropical misto - É vedada a designação de suco tropical ao suco que não necessite de água na sua elaboração e que não seja proveniente de fruta de origem tropical. Artigo 2º Considerar como frutas polposas de origem tropical, na elaboração do suco tropical, as seguintes frutas: Abacate, abacaxi, acerola, ata, abricó, açaí, abiu, banana, bacuri, cacau, caju, carambola, cupuaçu, goiaba, graviola, jenipapo, jabuticaba, jaca, jambo, mamão, mangaba, manga, maracujá, melão, murici, pinha, pitanga, pupunha, sapoti, seriguela, tamarindo, taperebá, tucumã e umbu • A expressão "suco pronto para beber", ou expressões semelhantes, somente poderão ser declaradas no rótulo do Suco Tropical quando adicionado de açúcar • Deve ser declarada a palavra de "ADOÇADO" • O Suco Tropical, cuja quantidade mínima de polpa de uma determinada fruta não tenha sido fixada em regulamento Técnico específico: - Mínimo de 50%(m/m) de polpa - Acidez alta, conteúdo de polpa muito elevado ou sabor muito forte conteúdo de polpa não deve ser inferior a 35% (m/m) • É obrigatória a declaração, de forma visível e legível, do percentual mínimo, em peso, da polpa da respectiva fruta utilizada na elaboração do Suco Tropical - Superiores aos estabelecidos para o néctar Néctar: É a bebida não fermentada, obtida da diluição em água potável da parte comestível do vegetal ou de seu extrato, adicionado de açúcares, destinada ao consumo direto. - Quando adicionado de dióxido de carbono, o néctar será denominado "néctar de..." acrescido do nome da fruta ou vegetal, gaseificado. - Néctar misto - Néctar de frutas que não tenham sido fixadas no Regulamento Técnico: deve conter um mínimo de 30% (m/m) da respectiva polpa - Ressalvado o caso de fruta com acidez ou conteúdo de polpa muito elevado ou sabor muito forte e, nesse caso, o conteúdo de polpa não deve ser inferior a 20% (m/m) • Tratamento térmico: - Pasteurização: Para eliminar microorganismos e enzimas - Após o tratamento térmico, as polpas podem ser congeladas • Exaustão (retirada do oxigênio do meio) - Evitar reações oxidativas que alteram → cor, aroma e sabor - Evitar corrosão de latas - Evitar o Crescimento de microorganismos aeróbicos (patogênicos) • Envase: Refresco: Refresco ou bebida de fruta ou de vegetal é a bebida não fermentada, obtida pela diluição, em água potável, do suco de fruta, polpa ou extrato vegetal de sua origem, com ou sem adição de açúcares. Composição: até 5% de suco de fruta 5. Processamento de Doces: - Processamento de doces em pasta e em massa Doce de fruta: Produto resultante do processamento adequado das partes comestíveis desintegradas de vegetais com açúcares, com ou sem adição de água, pectina, ajustador de Ph e outros ingredientes e aditivos permitidos por estes padrões até uma consistência apropriada, sendo finalmente acondicionado de forma a assegurar sua perfeita conservação. Classificação: Quanto ao vegetal: Simples: Preparado com uma única espécie vegetal Misto: Preparado com a mistura de mais de uma espécie vegetal. Quanto a consistência: Cremoso: Quando a pasta for homogênea e de consistência mole, não devendo oferecer resistência nem possibilidade de corte. Massa: Quando a pasta for homogênea e de consistência que possibilite o corte. Pectina: Polissacarídeo encontrado na parede celular de algumas plantas, muito utilizado na indústria de alimentos devido a sua capacidade de formar gel. As suas principais fontes de produção comercial: Polpa de maçã e casca de cítrus. Estrutura: Ácido poligalacturônico parcialmente esterificado com grupos metoxila (OCH3) Ácidos orgânicos: São constituintes naturais das frutas - Cítrico, tartárico, málico, etc. - Melhoram a atuação da pectina - PH de formação do gel: 3,2 - 3,5) Ácido Cítrico: Utilizado para a correção do Ph e para contribuir para realçar o sabor das frutas. • O ácido deve ser adicionado no final do processo, para que não ocorra hidrólise da pectina. Açúcar: • Solúveis: Sacarose, glicose, frutose, etc. • Açúcar empregado com maior frequência é a sacarose. • Importante no processo de formação de gel para pectina de alta metoxilação. 6. Processamento mínimo de vegetais: O Brasil não em uma legislação específica para produtos minimamente processados, logo, não temos uma definição exata para esse produto. - O produto minimente processado é qualquer fruto ou hortaliça, ou combinação destes que tenha sofrido apenas modificações físicas de modo a preservar seu estado fresco. Motivos da indústria: • Consumo de frutas e hortaliças está associado a hábitos saudáveis e naturais • Conveniência e praticidade, levando a pouco preparo adicional Operações: Operações unitárias simples: Seleção, corte, pré-lavagem, sanitização, enxague, centrifugação e embalagem Células e tecidos permanecem vivos: Mantém as características do produto "in natura'' Produtos de conveniência: Pronto para o consumo, em uma quantidade adequada para se utilizar uma vez. • Congelar e esquentar não pode. Obstáculos: 1. Preço superior ao de vegetais in natura 2. Vida útil curta, devido à facilidade de se haver alterações nas características fisiológicas e sensoriais, além da facilidade de crescimento microbiano. • Os minimamente processados são alimentos frescos, e qualquer dano provoca estresse mecânico, gerando respostas no vegetal → Aumento do metabolismo, da atividade enzimática e da contaminação microbiológica. Contaminação microbiológica: como pode acontecer - Descascamento e corte podem levar a injúrias nos tecidos, que causam extravasamento do suco celular, que contém nutrientes que servem de substrato para o crescimento dos microorganismos - O descascamento com utensílios contaminados leva a contaminação cruzada Escurecimento enzimático: - O extravasamento do suco celular leva a formação de compostos fenólicos e polifenoloxidade, que são responsáveis por reações de escurecimento enzimático então enzimático. Alterações metabólicas: - Injúrias no tecido também aumentam a respiração, diminuindo o teor de carboidratos e aumentando o teor de ácidos orgânicos, o que altera sabor e aroma. Além disso, levam a maior produção de etileno, acelerando o processo de amadurecimento em vegetais e frutas climatéricas Vegetais minimamente processados: Fatores determinantes da qualidade que devem estar ausentes: 1. Escurecimento enzimático 2. Deterioração microbiano 3. Senescência (etileno/respiração) 4. Descoloração de superfície 5. Perda de água 6. Perda de valor nutricional Produtos minimamente processados de alta qualidade devem possuir: 1. Aparência fresca 2. Textura aceitável 3. Sabor e aroma característicos 4. Vida de prateleira suficiente para que sobrevivam ao sistema de distribuição Conservação: Fatores 1. Matéria prima de qualidade 2. Processamento: Tempo entre colheitas adequado, boas práticas de fabricação (microbiologicamente falando), tempo de armazenamento mínimo possível e armazenamento em cadeias de frio. → O controle de temperatura controla a taxa de respiração, levando ao aumento da vida útil, aumentada de 0°C a 5°C. Nos supermercados a temperatura dasprateleiras é de 5 a 12°C, sendo comum que produtos feitos para durarem um período de tempo maior durem menos do que o esperado. Conservação: Modificação da atmosfera gasosa de embalagem, controlando a concentração de oxigênio e C02 para controlar a respiração celular e os processos metabólicos, a atividade microbiológica e a atividade enzimática Método de aplicação: Entre as três maneiras para revestir os alimentos, as de imersão e aspersão podem ser facilmente adaptadas à indústria Matéria prima → Recepção → seleção e lavagem → refrigeração (fim) ou descascamento e corte → Sanitização → enxágue → Centrifugação ou drenagem → seleção final → acondicionamento → armazenamento → Distribuição Tecnologia de cereais 1. INTRODUÇÃO: - Tecnologia empregada nas transformações destas matérias primas, visando a produção de alimentos. - Princípios de tecnologia envolvem o conhecimento da composição, estrutura e propriedades dos cereais, bem como das transformações nos que ocorrem nos cereais a partir da sua colheita O que são cereais? - São grãos de vários tipos, sendo que todo cereal é grão, mas nem todo grão é cereal. - Nos cereais, os grãos também são frutos, diferente das leguminosas, que são sementes. Importância comercial dos cereais: Alimentos mais consumidos do mundo (maioria cereal) 1 - Leite 2 - Trigo 3 - Arroz 4 - Batata 5 - Milho • Estimativa para demanda mundial por grãos em 2020 é de 2,18 bi de toneladas, maior que a estimativa para a produção global, que é de 2,15 bilhões. 2. CEREAIS MAIS CULTIVADOS E SEUS USOS NA ALIMENTAÇÃO HUMANA → Arroz sofre beneficiamento para consumo "de panela" → Milho é mais consumido em farinhas e fubás → Trigo é mais consumido em farinha, para a produção de pães, massas e biscoitos → Aveia é mais consumida em sua forma integral, em flocos → O centeio é mais consumido em farinhas, na produção e pães → A cevada é mais utilizada como malte para a produção de cerveja → O sorgo é mais consumido em sua forma integral, em barras de cereal → O triticale é um produto de cruzamento de trigo com centeio, utilizado muito em países da américa central (México) , utilizado como um tipo de pão (rapi10) 3. IMPORTÂNCIA NUTRICIONAL DOS CEREAIS: Na pirâmide alimentar, os cereais estão na base da alimentação. Composição básica aproximada dos cereais, a depender do tipo de cereal Cada 100 de cereal integral contém: • 75g de carboidratos • 10g de proteína • 2,3g de fibra • Vitamina B1 (traços) • 151mg de potássio • 115mg de fósforo • 31mg de magnésio 4. PARTES ESTRUTURAIS DOS CEREAIS: Cereal = Fruto especial com nome cariopse Toda cariopse possui pelo menos 3 partes: - Endosperma: Estrutura de reserva de energia, proteínas e elementos funcionais - Pericarpo: Composto de vários tecidos celulares - Gérmen: Corresponde à semente do fruto cariopse → O Pericarpo confere proteção ao endosperma 1. Composto por diversas camadas de células • Tecidos celulares diferentes - características distintas das células • Pode conter de 3 a 7 camadas de células, recobrindo o endosperma 2. Composição é basicamente fibras e minerais → O Endosperma tem como função nutrir a planta, o que garante um maior interesse comercial 1. Camada de aleurona (mais proteínas) 2. Camada amilácea (mais amido) - também tem proteínas → O Gérmen é a estrutura que corresponde à semente do grão - É rico em óleo, proteína, açúcares simples e diversos fotoquímicos, com funções específicas na formação da nova planta → A Casca é a estrutura presente apenas nas cariopses ditas "vestidas" (ou cobertas) 1- Aspecto da casca de arroz - Rica em sílica, material abrasivo e combustível 2- Camada externa da casca (observar protuberância) 3- Camada interna da casca PROCESSAMENTO DE ARROZ - Cereal mais consumido como alimento no mundo - Cultivo e consumo de arroz são equacionados com a segurança alimentar Gênero Oryza → Mais de 20 espécies conhecidas Oryza sativa e Oyza glaberrima: mais cultivadas na Ásia e na África, respectivamente Oryza Sativa: Grupos ecogeográficos são índica, japônica temperada e japônica tropical (javanica) - No Brasil, as variedades originadas do grupo "índica" são mais consumidas Indica: Arroz longo, fino, 20-30% de amilose. Não grudam quando cozidos Japônica: Grãos curtos e arredondados, com 0 a 20% de amilose, textura grudenta quando cozido. Estrutura e composição do grão: - Cariopse "vestida", ou seja, contém uma casca - formada pela fusão de duas folhas modificadas, pálea e lema. Cinza é rica em sílica (SiO2 corresponde a 80-90% de seu total) além de K, P e Ca) • Permeabilidade seletiva à água e outras substâncias. Pericarpo - Camada mais rica em fibras, possui alguns minerais. Dependendo da variedade do arroz, pode exibir coloração distinta, de bege, marrom claro a marrom mais escuro ou avermelhado. Gérmen - parte estrutural de maior valor nutricional. Rico em lipídeos (vit. D), proteínas (enzimas), minerais e vitaminas do complexo B. Endosperma - Camada de aleurona rica em minerais, proteínas e algumas vitaminas e endosperma amiláceo rico em amido e proteínas de reserva. 1. CARACTERÍSTICAS DO ENDOSPERMA: Parte principal: Maior interesse como matéria-prima industrial Dureza: Característica genética determinada pela interação da proteína com os grânulos de amido no endosperma. Reflete-se nas características de cozimento (menor tendencia de quebrar, melhor para cozimento. Maior tendencia de quebrar, melhor para extração de amido) Presença de fissuras: Diminuem a resistência do grão, aumentando as quebras durante o processamento (podem ocorrer no campo pela diferença de umidade dia/noite, mas são causadas principalmente na secagem) Vitreosidade: Propriedade ótica, definida pela translucidez do endosperma (visto conta a luz): Relativo à presença de ar no endosperma, sendo que quanto mais ar, menos vítreo. Afetada pelos tratos culturais como problemas no enchimento e na maturação dos grãos e umidade elevada na época da colheita) Gessamento: Opacidade no endosperma causada por problemas na maturação dos grãos (desuniformidade), colheita de grãos muito úmidos (acima de 26%) ou ainda ataque de pragas (percevejos-dos- grãos); Causa problemas no beneficiamento e no consumo e tem aparência indesejável para o consumidor - Algumas variedades são mais susceptíveis ao gessamento e não devemos confundir com variedades cerosas 2. ARMAZENAMENTO: Na maioria das variedades comerciais, os grãos recém colhidos tem baixa qualidade de cozimento (grãos empapados, com baixo rendimento e grudentos), por isso, fazem o armazenamento de até 3 meses para que ocorra a maturação pós colheita - Teor de proteínas e amido não mudam, mas suas propriedades são alteradas - Propriedades de gelatinização e retrogradação do amido e aumento da dureza do grão. - Em condições adequadas de armazenamento, temos melhoria e estabilização das propriedades culinárias (arroz cozido fica mais firme, soltinho, com maior volume e melhor sabor) 3. VARIEDADES DE ARROZ COMERCIALIZADAS Brasil: Grãos do tipo longo-fino, preferencialmente - Branco, parboilizado e selvagem - Arroz japonês e integral geralmente são curtos - Os arbóreos, tailandês, vermelho e negro são em geral de grãos médios - Arroz selvagem não é arroz, mas é cereal (zizania aquática) 4. ASPECTOS NUTRICIONAIS: Influência do beneficiamento - Integral tem mais nutrientes que os demais, principalmente fibra Influência genética: - Variedades diferentes da mesma espécie: Oryza Sativa L. - Preto e vermelho são mais ricos nutricionalmente que os demais (carotenoides) Tipos comerciais: - São denominados em funções do processamento Maiscomuns: - Arroz polido (ou 'branco") - Arroz parboilizado - Arroz integral 5. PROCESSAMENTO: - Todos os tipos de arroz passam por algumas etapas similares de processamento - Começa pela recepção dos grãos em casca: a) Recepção: Recebimento: Arroz descarregado em moegas para a pré limpeza em peneiras. No momento do recebimento, é importante verificar: Umidade (12 a 13%) e % quebrados. Secagem: Só quando grãos tem umidade > 12-13% - São utilizados secadores de ar quente, com movimentação dos grãos - As cascas de arroz são utilizadas como combustível e armazenada em silos. Pré limpeza: Baseada em diferença de tamanho entre o arroz e os contaminantes, feita por duas peneiras, uma retém a porção mais grossa e a outra retem a sujeira fina. b) Beneficiamento: Conjunto de etapas que preparam o grão para o consumo e melhora suas propriedades tecnológicas • Parboilizado ou não, o grão de arroz é beneficiado e os produtos obtidos são - Arroz integral - Arroz polido (branco ou parboilizados) - Subprodutos (farelo de arroz, casca de arroz) Etapas gerais de beneficiamento de arroz: Descascador → Separados de marinheiro → Brunidor → Classificador → Polidor → (operações finais) Seleção eletrônica → embalagem → Depósito e expedição. Operações finais não alteram as características, mas são importantes para a comercialização Descascamento: Rolos de borracha - Velocidade diferencial (cisalhamento) - Abertura entre os rolos • Apertado: Maior descascamento com maior quebra • Com folga: Reduz a quebra, mas diminui a eficiência de descasque. • Não pode ficar nem tão folgado nem tão apertado Separação de cascas: Feita no soprador - Ventiladores ou mecanismo de exaustão - Cascas são removidas para depósito, serão utilizadas como combustível, como cobertura de galinheiro (cama de frango) ou produção de sílica (a partir da cinza) Separação de marinheiros: Arroz que não foi descascado após o processo de descascamento (paddy) - Fazemos a separação por densidade do grão: Arroz sem casca para uma direção e o marinheiro para outra - Marinheiros retornam ao descascador para serem descascados em uma máquina onde os rolos estão mais apertados. Porque retiramos o pericarpo no arroz branco? - Atrapalha as propriedades tecnológicas - É retirado porque atrapalha no processo de cozimento do arroz de panela, porque faz uma barreira seletiva para gases e água, dificultando a entrada de água no grão, demorando mais para cozinhar. Outras partes que tiramos do arroz para fazer o arroz branco/polido - Gérmen, porque ele é rico em lipídios e proteínas. As enzimas degradam o amido do arroz, fazendo que o arroz fique "empapado". Os lipídios diminuem o tempo de prateira, porque pode ocorrer rancificação. - Camada de aleurona, porque possui enzimas para degradar amido Arroz integral: Nesse ponto do processamento, distingue-se a produção de arroz polido e integral: - O separador paddy remete à linha de produção do arroz sem casca, ainda coberto pelo pericarpo - Na produção do arroz polido, este arroz descascado (integral) segue para uma linha de produção. - Se o objetivo é produzir o arroz integral, após o descascamento segue- se outra linha de beneficiamento. Etapa faltando: depois de classificação, calor seco para inativar as enzimas e evitar a degradação do amido, aumentando assim o tempo de prateleira. - O arroz integral não tem a mesma durabilidade do arroz polido, a embalagem tem que ser fosca para evitar rancificação. Arroz polido: - O separador Paddy devolve à linha de produção o arroz descascado, porém ainda coberto pelo pericarpo - Na produção do arroz "branco" e/ou polido, este arroz descascado segue para a brunição Brunição: - Cones de metal, com revestimento abrasivo - Operam em sequência (duplo cone): • Aumenta rendimento grão inteiro (facilita ajustes e controle) • Diminui o risco de superaquecimento do grão. • Arroz é forçado entre a superfície abrasiva e aparadores de borracha • Cada conjunto é revestido por uma peneira metálica, por onde passam as partículas de "farelo" retendo o arroz polido. - Farelo de arroz removido contém partes de: pericarpo, gérmen, aleurona e até uma fração de material amiláceo. c) Classificação: Trieurs - Separar os grãos quebrados (permite compor os tipos de arroz) - Grãos podem ser separados em: Inteiro, 3/4, 1/2 e 1/4 Grãos quebrados principal uso: - Compor os tipos de arroz - Venda direta: Fábricas de ração e cervejarias (menor) - Produção de farinha de arroz Polimento - Arroz de maior valor comercial (inteiro e 3/4) Objetivo: Remover o pó aderido à superfície, aumentando as propriedades de cozimento Polidor de escovas: Grãos passam por rolos revestidos em mantas de couro e em escovas Polidor por aspersão de água: Fina camada de água recobre os grãos, jato de ar remove o pó umedecido (não oferece impacto, não corre risco de quebrar) - Farelo fino é misturado ao farelo grosso para os usos comuns d) Brilho: Brilhador: Semelhante ao do polidor de escovas, porém recebe camada de glicose - Melhora a aparência, gerando um produto mais atraente para o consumidor, mas não altera as características tecnológicas do produto e) Operações finais: Color Sorter: - Equipamento dotado de células fotoelétricas → identificam grãos com coloração fora do padrão - Um dispositivo de ar comprimido é acionado pela célula fotoelétrica e "expulsa" o grão indesejável (parecem tiros) Objetivo geral: Melhorar a aparência geral do produto acabado. Incorporação dos quebrados: Composição dos tipos Empacotamento: Sacos de 60kg (atacado) e varejo (sacos de polietileno de 5, 2 e 1kg) Qualidade do arroz: - Considerada principalmente pelas características de cozimento - Respeita a preferência dos consumidores para o arroz cozido No Brasil: - Tempo curto de cozimento - Elevado rendimento de panela - Boa absorção de água com baixa perda de sólidos na água de cozimento (arroz "soltinho") - Textura firme - Sabor agradável Processamento: - Até a limpeza, as etapas do processamento são comuns, independentemente do tipo de produto final (arroz integral, parboilizado ou branco polido). - A partir da limpeza, as demais etapas do processamento dependerão do tipo de produto desejado - Se o produto de interesse é o arroz parboilizado, essa transformação (parboilização) ocorrerá antes do beneficiamento propriamente dito, ainda no grão em casca - Modificação da parboilização é externa. Objetivo principal da parboilização é fazer a pré gelatinização do amido, fechando as fissuras presentes no endosperma amiláceo. parboilização: - Processo hidrotérmico, no qual o amido do arroz é parcialmente gelatinizado, mudando sua forma cristalina para amorfa - Produzir modificações físicas, químicas e sensoriais nos grãos, com vantagens econômicas, nutritivas e práticas (características de cozimento). - Parte dos nutrientes do pericarpo e gérmen passam para o endosperma antes do cozimento Vantagem econômica: É decorrente do maior rendimento de grão (menor quebra) Operações básicas para a parboilização: - Encharcamento - Gelatinização - Secagem Encharcamento: Arroz em casca é colocado em tanques, e submersos em água aquecida (~65°C) - Arroz em casca permanece no tanque até teor de água de aprox. 30- 32% de água. - Tempo x T°C de processo: Devem garantir eficiência de gelatinização e prevenir perda excessiva de nutrientes na água de encharcamento. Gelatinização: - Cozedores à pressão (autoclaves industriais) - Grãos encharcados, levando ao cozimento a vapor (para não levar a mais absorção) - Panela de pressão força a água para dentrodo endosperma amiláceo, arrastando nutrientes do pericarpo para dentro do endosperma (fibras não) - Solda as fissuras do endosperma - Promove a gelatinização do amido Secagem: - Reduzir a umidade dos grãos para conservação durante o armazenamento - Após gelatinização, o arroz deve voltar para o teor de água normal - Secagem em diferentes etapas; 1º - Secagem sem intermitência - Reduz a umidade de 30 para 18% - Grande volume de ar quente, com ventilação forçada - Exaustão da umidade do ar Temperização: - Suspende a ventilação - Aumenta a umidade do ar - Descanso permite equilíbrio da umidade interna dos grãos - Reduzir gradiente de umidade aumenta a eficiência da secagem 2º - Secagem intermitente: - Reduzir umidade de 18 para ~12% - Operações de secagem e Temperização intercaladas até alcançar a umidade final → Secagem é a etapa crítica de todo o processo, porque pode provocar novas fissuras no endosperma se o gradiente de umidade for muito elevado. → Um processo adequado de secagem permite uma melhor qualidade do produto e a racionalização do uso de energia A produção do arroz parboilizado não termina após a secagem, ele ainda precisa passar por todo o beneficiamento do arroz normal Vantagens da parboilização: -Redução da porcentagem de grãos quebrados no beneficiamento (diminuição da dureza do grão) - Melhoria do valor nutricional (principalmente de minerais e de algumas vitaminas) - Grãos mais soltos no cozimento Desvantagens: - Alterações das propriedades organolépticas: Coloração amarelada ou âmbar (pelo arrastamento dos pigmentos do pericarpo junto com os minerais) - Degradação proteica e lipídica (alteram sabor e odor) Habito de consumo tem um poder muito grande, a coloração amarela diminui o consumo. Porque o arroz parboilizado tem um tempo de cozimento maior? - Devido ao enrijecimento da textura do arroz parboilizado, fazendo com que este tenha maior dificuldade em absorver água e portanto demore mais para cozinhar. Porque não podemos parboilizar o arroz sem a casca? - Porque tirando a casca, a gente perde a principal vantagem industrial desse processo, que é a melhora do rendimento de grão inteiro. Porém, o arroz integral, em alguns casos, é parboilizado após descascado, como mecanismo de inativação enzimática, por ser mais fácil e barato que a aplicação de calor seco. PROCESSAMENTO DE MILHO Aspectos econômicos: - Principalmente para ração animal Estrutura do grão: - Cariopse nua (não tem casca) - Palha e lema cobrem toda a estrutura do milho - Pericarpo mais fino q do arroz, endosperma, gérmen e ponta ("tip cap"). Pericarpo: 5 - 6% Gérmen: 10 - 12% Endosperma: ~83% - Camada de aleurona - Endosperma amiláceo: Córneo/vítreo (45-65%) e farináceo (34 - 54%) - Grupos genéticos do milho são diferenciados pela distribuição de endosperma vítreo e farináceo. Vitreosidade: Não contém espaços de ar Farináceo: Contém muitos espaços de ar Composição química aproximada: Amido: 72% (maior quantidade como em todo cereal) Fibras: 9,5% Proteínas: 9,5% (qualidade de proteína um pouco menor que a do arroz) Açúcar simples: 2,6% Minerais: 1,4% Outros: 0,7% Milho QPM: Milho de qualidade proteica, feito a partir de manipulação genética. São grãos com aparência e sabor similares ao milho comum, porém com valores de triptofano (0,09%) e lisina (0,4%) cerca de 50% maiores do que no milho comum Principais grupos genéticos: - Indurata: Redondo - Indentata: Parece um dente pré molar - Everta: Milho de pipoca, oval Ceroso: Cereal em que a composição do amido é principalmente amilopectina 1. CRITÉRIOS DE QUALIDADE DA MATÉRIA PRIMA Grupo Indurata: Maior proporção de área vítrea - Utilizados principalmente na alimentação animal - Potencial de desgaste mais intenso no maquinário, maior gasto de energia para a moagem dos grãos - Cozimento pode ser dificultado pela distribuição do endosperma vítreo no grão Grupo Indentata: Mais utilizado no processamento agroindustrial - Utilizados para todos os produtos alimentícios comuns: Canjica, canjiquinha, fubá e amido de milho - Distribuição de endosperma farináceo e vítreo favorece a moagem e o cozimento por conter mais espaços de ar - Permite a manutenção adequada durante o armazenamento Grupo everta (milho de pipoca): Grãos de pequeno tamanho, usado como grãos inteiro, não serve para a obtenção de fubás/amido porque ele não possui muito endosperma farináceo. - Capacidade de estourar ("pop-habillity") quando aquecido - Na transformação em pipoca, o milho inverte sua estrutura (endosperma pra fora e pericarpo e gérmen pra dentro). - Paralelamente à pressão dentro do milho, há o cozimento do amido la dentro. 2. COMPOSIÇÃO: Cor do endosperma como critério de utilização comercial Milho amarelo: - Maior produção agrícola - Usado a produção de canjica, fubá grosso e fino e amido milho branco: - Uso principalmente como canjica doce - Produção agrícola limitada dificulta seu maior aproveitamento de amido. Outras: Milho roxo, comum nas regiões andinas, ainda com pouco uso industrial 3. PROCESSAMENTO Processamento agroindustrial: Mais artesanais, não tem padronização e não produz produtos que necessitam de mais tecnologia Processamento industrial via seca: Não tem água no transporte dos materiais Processamento via úmida: tecnologias de grande indústria Processamento agroindustrial: Recepção e armazenamento: Recepção: Em caminhões ou tratores - Pré limpeza Armazenamento: Feito em silos de modo a melhorar as propriedades tecnológicas do alimento Produtos Fubá comum (integral): - Feito de milho integral - Moagem fina: Cisalhamento (moinhos de pedra) e granulometria variada - Tem maior teor de lipídeos que o fubá mimoso - Vendido a granel - Embalado à vácuo Farinha torrada (biju): - Processo artesanal a partir do milho integral ou da canjica - Maceração: Água "morna" (temperatura inicial de aprox. 50°C) - similar à parboilização do arroz. Tanques de inox • Maceração favorece a fermentação lática desejável • Consequência: Redução do PH. - Água fria: Reduzir perda de sólidos - Drenagem: água residual deve ser tratada - Moagem (moedor de disco) - Peneiragem - Forno rotativo forma a farinha biju Você acredita que no encharcamento do arroz aconteça a formação de bactérias láticas? Não. A temperatura aplicada no encharcamento é muito alta enquanto o tempo é muito pequeno para que ocorra o crescimento bacteriano e a fermentação. Porém, esse processo não é impossível, podendo ocorrer em alguns casos e comprometer a qualidade do produto. Obtenção da canjica: Canjiqueira - Grão de milho que foi degerminado (retirado o gérmen) e decorticado (retirada do pericarpo e camada de aleurona - Canjiqueira: Utilizada mais no processamento agroindustrial. A grande indústria utiliza equipamentos mais sofisticados e mais eficientes. - Os grãos decorticados e degerminados podem ser utilizados como matéria prima básica da unidade de processamento, como por exemplo, para a produção de fubá mimoso (fubá fino) - A remoção de pericarpo e gérmen é parcial • Material remanescente na canjica produz características peculiares, típicas de produtos oriundos do processamento agroindustrial ( mais artesanal) Fubá mimoso: Matéria prima: Canjica ou canjiquinha Feito em moinhos de martelo: Moinho de impacto devido a maior velocidade do rotor e do design do martelo - A Ação é limitada pela apertura da peneira, fazendo com que a granulometria seja mais uniforme - Vários moinhos, com peneiras de granulometrias diferentes, para produzir diferentes tipos de fubá Ciclone: Ar mantém as peneiras sem entupir e pode gerarcreme de milho Pipoca expandida: pipoca doce Matéria prima: Canjica (geralmente do milho Indentata) Retorta ou canhão - Tubo de ferro com tampa hermética com um sistema de aquecimento por fogo direto (maçarico) e uma alta pressão que faz com que a água interior do milho se esquente e o milho em forma de canjica se transforme em pipoca. Abertura da tampa (lembra uma explosão de canhão) • Canjica não tem barreira, então não pode ser feito pipoca na panela normal • Na pipoca invetida, a pressão é feita de fora para dentro fazendo a canjica expandir Temperador: Cobertura com açúcar e corantes Produto final: Características típicas da matéria-prima (mesmo formato da canjica) Fortificação: Adição de ferro e ácido fólico - Aplica-se às farinhas cruas: Fubás e creme de milho. Devido a limitações tecnológicas, excluem-se: Farinha de milho bijuzada (obtida por maceração), flocos e grits de milho. • Cada 100g de fubá deve fornecer, no mínimo - De 4,0 a 9,0 de ferro - De 140mcg a 220mcg de ácido fólico Fonte de ácido fólico: Ácido N-pteroil-L-glutâmico - Compostos de ferro de grau alimentício que podem ser utilizados: Sulfato ferroso, fumarato ferroso, sulfato ferroso encapsulado, fumarato ferroso encapsulado Embalagem e empacotamento: Sacos de polietileno Fubá mimoso tem que ser fortificado porque é considerado farinha Processamento de Mandioca: - Raízes amiláceas (principal) - Folha também é utilizada para fins alimentícios O brasil é um dos principais produtores mundiais de mandioca: Pela DAO em 2017, foi o quinto maior produtor do mundo, ficando atrás da Nigéria, Rep Dem do congo, Tailândia e indonésia - Nigéria perde em produtividade por menor uso de tecnologias Tailândia ganha em produtividade por maior uso de tecnologia 1. ESTRUTURA DA RAIZ: - Estrutura e composição define o que é melhor utilizado em cada caso. Colo: Ponto que liga a planta à parte aérea Coifa: Ponta da raiz, responsável por manter a Raiz na direção certa Epideme (casca) Córtex (contra casca/ entrecasca, formado de esclerênquima, parênquima cortical e vasos de floema) Polpa (amilácea): Salpicado de vasos de xilema, conduz seiva pro solo. Possui uma nervura central, que é a "linha", formada por um feixe de fibra. Raiz mais velha o feixe fica firme. 2. VARIEDADES COMERCIAIS: Diferenças varietais: • Coloração e aspecto da pele: Variedades de pele clara, escura, lisa, rugosa. • Aderência, espessura e coloração da entrecasca. • Composição da raíz (pigmentos/coloração da polpa) Composição química aproximada: Umidade: 60-65g/100g Carboidrato: 30-35% Proteínas: 0,5 - 2,5g/100g Lipídeos: 0,2 - 0,4g/100g Vitaminas: • 50mg/100g de vitamina A • 25mg/100g de vitamina C Minerais: • 50mg/100g de cálcio •0,9mg/100g de ferro • 40mg/100mg de fósforo Pele: Fibras, lignina e celulose Entrecasca: Fibras e amido (transição entre polpa e casca) Polpa: Principalmente amido, com teor de fibras dependente do grau de maturação da Raiz 3. PRODUÇÃO DE FARINHA DE MANDIOCA: Aspectos destacáveis: Toxicidade e alta perecibilidade Importância da composição: Teor de Glicosídeo Cianogênico - Mandioca "brava", "amarga" ou industrial - Mandioca "mansa", "doce" ou de mesa (culinária) • O Glicosídeo Cianogênico pode leva a formação de ácido cianídrico, que é tóxico e consumido em determinada quantidade pode ser até letal (morte por asfixia), o que leva a necessidade de um processamento específico e cuidadoso para a sua remoção. Teor de glicosídeos: Determina a utilização das raízes de mandioca - De mesa: Até 100mg de CN-/Kg - Industrial > 100mg Cn-/Kg Dose letal para o homem - Cerca de 1 a 5mg CN-/ Kg peso corpóreo Maniçoba: Feito da folha da raiz e possui muito teor de Glicosídeo Cianogênico. Tem que cozinhar por 7 dias para tirar a toxicidade. - Processamento da mandioca em grande escala: Elevada descarga de HCN no ar. Exposição crônica ao HCN: - Síndromes respiratórias - Riscos cardiovasculares - Câncer de tireoide - Demência precoce, Konzo • Os sintomas dependem da dose e duração da exposição. A indústria utiliza a mandioca "brava" porque ela não é doce. Farinha produzida de mandioca de mesa fica mais escura pela presença de glicose. 4. MANDIOCA COMO MATÉRIA PRIMA INDUSTRIAL - Além da toxicidade, outro aspecto determinante no processamento de mandioca é a alta perecibilidade, devido ao escurecimento enzimático (oxidação de compostos fenólicos como escopoletina, escopolina e esculina. - peroxidase, PPO e outras enzimas atuam sobre esses fenólicos Origina compostos de coloração escura (azul, cinza ou verde) - Não são tóxicos, mas ficam com sabor amargo. → Atrapalha no grau de brancura dos produtos finais feitos de amido de mandioca (tapioca, polvilho, etc.) → Off flavors: sabor e odor desagradável → Basta a polpa estar exposta ao ar para que ocorra → Ideal é processar em até 36hrs Deterioração microbiana ou secundária: - Normalmente 5 a 7 dias após a colheita - Podridão seca: Causada por fungos - Podridão mole: Bactérias e fungos - Já vem do campo Operações iniciais: Tratos a colheita: - Época correta de maturação da planta - Corte adequado --> visa diminuir injúrias nas raízes - Remoção de pedúnculo no próprio campo (reduzir sujidades na empresa) - Transporte e descarregamento no dia da colheita; processamento em até 48h após a colheita, mas o ideal é até 36h Na empresa: a) Recepção: - Na recepção → raízes serão processadas no mesmo dia - Distribuição no pátio (secagem preliminar auxilia as operações de lavagem e descascamento) - Sistema de transporte (rosca-sem-fim ou outro): Raízes entram na área suja da empresa b) Seleção: Feita para uniformizar o material e remover raízes fora do padrão. - Lavagem e descascamento: Feita por atrito das raízes umas com as outras e com a esteira ou pelo método contínuo. • Raiz de mandioca só entra na área limpa depois de descascada → As operações iniciais, limpeza e descascamento são similares independentemente do tipo de produto. - A partir daí, diferencia-se o processamento em favor da qualidade comercial do produto de interesse - Na produção de farinha seca, após o descascamento segue-se à repinicagem c) Após o descascamento - área limpa Repinicagem: - Segunda seleção das raízes, feita manualmente - Seu objetivo é a remoção mais refinada da casca e entrecasca Trituração: Objetivo é triturar bem a polpa, mas sem a ruptura celular intensa para evitar a perda excessiva de amido durante a prensagem (afeta o sabor e o rendimento) - Feita em raladores manuais ou mecânicos/cevadeiras Prensagem: - Massa triturada é muito úmida (alto teor de água) - Prensar mecânicas ou hidráulicas para a retirada da água • Se tiver muta ruptura celular na hora de triturar, o amido vai escorrer junto com a água nessa etapa. Manipueira: Água contendo carga tóxica de ácido cianídrico. Tempo de prensagem: Deve ser suficiente para remover todo o excesso de água, retirando cianeto junto, mas não pode ser muito longa pois pode trazer malefícios como a fermentação da massa prensada. Água da prensagem: Manipueira - Precisa ser tratada para a eliminação HCN Secagem/torração: Desmembramento: A massa de mandioca triturada prensada forma blocos compactados que precisam ser re-triturados antes da secagem. - Esfarelamento pode ser no próprio ralador ou em desmembradores ou sistemas de rosca sem fim Torração: - Características do profundo final dependem muito desta etapa - Tempo de processo: Farinha poderá ser seca ou torrada - Há movimentação específica durante a secagem para farinha fina ou grossa. Forno de torração: Farinhas grossas:Inicia com menor temperatura, movimentação mais lenta das pás, depois seca normalmente. Farinhas finas: Temperaturas mais elevadas e maior movimentação desde o inicio Farinhas bijuzadas: Polpa triturada e prensada é "esfarelada" sobre a chapa aquecida do forno, formando uma fina camada. - Secagem sem movimentação da massa triturada leva a formação da farinha de mandioca bijuzada d) Classificação: Produto seco/torrado precisa se resfriado antes da classificação, que conclui a secagem - Feita em 3 peneiras vibratórias, em termos de granulometria: Grossa, média e fina → O que não passa nas peneiras superiores é levado a moinhos de martelo para ser re-triturado e depois classificado. Tipificação: Qualidade expressa em porcentagem de amido, cinzas, fibras, casca e entrecasca e matéria estranha Embalagem: Sacos de 45kg (atacado), 500g e 1kg Classificação (IN 52/2011 MAPA) • Art. 7º A farinha de mandioca será classificada em Grupos, Classes e Tipos, conforme o disposto a seguir - Inciso I - a farinha de mandioca, de acordo com o processo tecnológico empregado na sua fabricação, será classificada em 3 grupos: a) seca: Produto obtido das raízes de mandioca sadias, devidamente limpas, descascadas, trituradas, raladas, moídas, prensadas, desmembradas, peneiradas, secas à temperatura adequada, podendo novamente ser peneirada e ainda beneficiada; b) d'água: Produto predominantemente fermentado, obtido das raízes de mandioca sadias, maceradas, descascadas, trituradas ou moídas, prensadas, desmembradas, peneiradas e secas à temperatura adequada, podendo ser novamente peneirada; e c) Bijuzada: Produto de baixa densidade, obtido das raízes de mandioca sadias, limpas, descascadas, trituradas, raladas, moídas, prensadas, desmembradas, peneiradas e laminadas à temperatura adequada, na forma predominantemente de flocos irregulares - Inciso II - A farinha de mandioca do Grupo Seca, de acordo com a sua granulometria, será classificada em 3 (três) classes: a) Fina: Quando 100% (cem por cento) do produto passar através da peneira com abertura de malha de 2mm (dois milímetros) e ficar retida em até 10% (dez por cento), inclusive, na peneira com abertura de malha de 1mm (um milímetro) b) Grossa: Quando o produto fica retido em mais de 10% (dez por cento) na peneira com abertura de malha de 2mm; e c) Média: Quando a farinha de mandioca não se enquadra em nenhuma das classes anteriores. Qualidade da mandioca para uso industrial: Características das raízes: • Tamanho grande: Maior rendimento • Formato regular • Pele de fácil remoção → Favorecer o descascamento • Teor elevado de matéria seca, de pelo menos 28-30% → Baixo teor de carboidratos simples: Evita o escurecimento excessivo na torração; sabor adequado (não adocicado) • Polpa firme, lisa e uniforme, sem manchas e com nervura central pouco lignificada: Indica estágio de maturação adequado, teor de fibra dentro dos limites da legislação, reduz defeitos (cepas e fiapos)
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