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Conservação dos alimentos microbiologia dos alimentos Princípios básicos • Minimizar contaminação (boas práticas de produção agropecuárias, boas práticas de fabricação). • Remoção de microrganismos. • Inibição de microrganismos • Inatativação de microrganismos Adoção das Boas Práticas de Produção São procedimento sanitários mínimos necessários para garantir a produção de alimentos seguros. Visam melhorar a qualidade e, especialmente, a segurança dos produtos na produção, visando dar "garantia de origem". Aspectos principais das boas práticas de processamento • Matéria-prima e água • Manipuladores - Indivíduos envolvidos no processo do alimento • Equipamentos e utensílios • Ambientes de processamento Processos de conservação de alimento por remoção de microrganismos • Lavagem Preparo de carcaças de animais. Preparo de frutas e hortaliças para envase e para comercialização in natura. Remoção de microrganismos, poeira e resíduos de pesticidas • Sedimentação e Centrifugação Não são muito eficientes - Remoção de microrganismos não é completa. Sedimentação --> Tratamento de água Centrifugação --> 90% dos esporos e microrganismos presentes, indústria de leite (retirada de partículas em suspensão), importante para indústria de queijo sem dispensar a pasteurização. • Filtração Técnica que utiliza uma barreira física, sob a forma de membrana porosa ou filtro, para separar as partículas num fluído. Microfiltração: Membranas com poros de 1,4 mcm podem reduzir de 99,5 a 99,99% a contaminação por esporos e bactérias. Aplicado em sucos de frutas, cervejas, refrigerantes, água e vinho. Inibição do crescimento de microrganismos Reduzir a fase log e prolongar a fase lag ao máximo. Permite alcançar a conservação temporária - temos um prazo para o alimento manter suas característica microbiológicas estáveis. Métodos • Controle de umidade • Atmosfera modificada • Uso do frio • Conservantes químicos Conservação dos alimentos pelo controle do teor de umidade Secagem Um dos métodos mais antigos utilizados pelo homem na conservação dos alimentos. Água é o constituinte que predomina na maioria dos alimentos. Teor de água livre = Atividade de água. Secagem = Remoção de água ou de qualquer outro líquido, de um material sólido na forma de vapor pelo uso do aquecimento. • Concentração de nutrientes • Controle de microrganismos deterioradores e patogênicos • Estabilidade físico-químicas/enzimática • Menor peso e volume • Menor custo de transporte e armazenamento • Produto seco e de fácil manuseio • Maior diversidade de produtos • Comodidade para o consumidor --> Elaboração de alimentos instantâneos --> Praticidade. Importância Sistema de Secagem (métodos) Natural: Consiste na simples exposição do produto ao sol e ao vendo. As temperaturas precisam ser elevadas e o ar seco para que não ocorra desenvolvimento microbiano. Exemplo: Uvas, Côco, peixes e carnes em algumas regiões. Controlada: Empregada para reduzir o conteúdo de umidade a níveis aceitáveis para o armazenamento. Sistema de Secagem artificial/desidratação Ar quente - Para alimentos vegetais Spray drying para líquidos e semi-líquidos Secagem a vácuo - Sucos Liofilização - Preservação dos nutrientes do alimento. Valores Mínimos de Atividade de água para Crescimento de alguns grupos de microrganismos Bactérias - 0,90 Leveduras - 0,88 Fungos filamentosos - 0,80 Halofílicos - 0,75 Xerofílicos (Fungos) - 0,61 Osmofílicos (Leveduras) - 0,61 Efeitos da Desidratação sobre os microrganismos Processo não é letal Microrganismos mais perigosos em alimentos desidratados - Fungos filamentosos. Exemplo - Aspergillus Bactérias precisam de níveis de umidade relativamente altos • Ambiente de difícil crescimento para bactérias patogênicas • Dificilmente responsáveis pela deterioração de alimentos desidratados. • Atividade de água - 0,75 - deterioração é retardada. Alimentos de umidade intermediária - IMF Alimentos com Aw entre 0,69 e 0,85 apresentam entre 15- 50% de umidade. Seguranã microbiológica é alcançada com conservantes e associação de fatores como pH, potencial e oxirredução, microbiota competidora, entre outros. Alimentos de umidade intermediária - IMF As reações químicas que ocorrem nos alimentos desidratados também são constatadas nos alimentos de IMF • Oxidação lipídica • Escurecimento não enzimático Embalagem impermeável para evitar trocas gasosas - Inibir microrganismos aeróbios. Conservação dos alimentos em atmosfera modificada Usados para modificar o meio gasoso em contato com o alimento com o objetivo de prolongar a vida de prateleira. A demanda por alentos menos processados, frescos e refrigerados com maior vida de prateleira justifica o interesse crescente pelo uso de embalagens com atmosfera modificada. • Embalagem à vácuo • Modificação passiva da atmosfera • Modificação ativa da atmosfera Embalagem à vácuo Método mais comum O ar é retirado de embalagens impermeáveis aos gases, as quais são selados a seguir. Reduz a pressão do ar residual de 1 bar para 0,3 a 0,4 bar diminuindo assim o Oxigênio. Aumento de Gás carbônico - respiração dos tecidos e microbiana. Atmosfera modificada • Passiva - Controle de troca gasosas é realizado através da própria embalagem - O produto consome o oxigênio presente no interior da embalagem • Ativa - São injetados gases no interior da embalagem Alimentos embalados em misturas de gases Oxigênio - Inibição de anaeróbios estritos. Gás carbônico - Solúvel em água; o principal responsável pelo efeito bacteriostático. Inibe a respiração do produto. Para ser efetivo tem que estar dissolvido na fase líquida do alimento onde cerca de 2% é transformado em ácido carbônico. Nitrogênio - Gás inerte, tem pouco efeito antimicrobiano. Utilizado como gás de enchimento usado no lugar do oxigênio para evitar a rancidez oxidativa e inibir aeróbios. Efeito do CO nas células microbianas 2 Alteração da função da membrana devida a desidratação provocado pelo gás carbônico. Inibição ou alteração das taxas de reação enzimáticas. Alteração do pH do alimento devido a formação de ácido carbônico. Efeito inibitório --> Aumento da fase lag e tempo de geração dos microrganismos. Preocupação - Inibição de microrganismos que poderiam alertar os consumidores sobrea deterioração do produto. Conservação de Alimentos por temperaturas baixas Efeito conservador do frio - Baseia-se na inibição total ou parcial dos principais agentes responsáveis pela alteração dos alimentos. • Crescimento e atividade dos microrganismos • Atividades metabólicas dos tecidos animais e vegetais • Enzimas e reações químicas OBS: Geralmente é aplicado um método complementar, com o objetivo de manter o equilíbrio microbiológico do alimento. OBS: A baixa temperatura pode promover alterações não desejáveis --> Injúria pelo frio Não matam os microrganismos Paralisação das atividade químicas e enzimáticas e inibindo metabolismo, sendo os mais afetados os termófilos e menos afetados os psicrotróficos. Grupo de microrganismos relevantes que crescem em baixas temperaturas. Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes, Clostridium botulinum Comportamento dos microrganismos deterioradores em relação a temperatura Microrganismos em geral Microrganismos psicrófilos Métodos utilizados •Refrigeração - Prolongar a vida útil dos alimentos, sejam frescos ou processados durante longos períodos de tempo, com repercussão mínima em suas características nutritivas e sensoriais. - Cada um se adequando ao tipo de alimento e ao tempo de conservação que se deseja atingir e impedir a proliferação microbiana. --> A redução e manutenção da temperatura dos alimentos acima de seu ponto de congelamento, sendo mais usuais as temperaturas compreendidas entre 8 e -1ºC. Retarda o crescimento de microrganismos, atividades metabólicas, das reações químicas e enzimáticas e da perdade umidade. Choque frio --> Altera permeabilidade de membrana de microrganismos. Método temporário (ele sozinho não garante o equilíbrio microbiológico no alimento). •Congelamento - Há maior redução de temperatura do alimento, abaixo do seu ponto de congelamento (mudança do estado físico). Na maioria dos alimentos, o congelamento inicia-se a temperaturas inferiores a 0ºC. Mudança no calor sensível do alimento + necessita eliminar o calor latente associado a mudança de fase. Principal diferença entre congelamento e refrigeração Um dos melhores métodos para se manter as características do alimento. Cristalização de uma parte da água e alguns solutos. Formação de cristais de gelo, grande parte da água é imobilizada. Detêm o crescimento e a atividade dos microrganismos e reduz consideravelmente a velocidade das reações químicas e enzimáticas. Métodos de Congelamento •Lento - Redução da temperatura do produto é feito a uma taxa média igual a 0,05 ºC/min, demora de 3 a 72 horas. - Formação de grandes cristais de gelo no interior das células e nos espaços intercelulares. Pode afetar a estrutura física das células provocando rupturas das paredes celulares. - Refrigeradores e freezers domésticos. - Cristais bem definidos e pode provocar a ruptura do alimento. - Não é vantajoso em relação a qualidade do produto. - Pode eliminar microrganismos porém há perdas na qualidade sensorial e nutricional. Congelamento Vantagens Desvantagens • Pouca alteração sensorial • Não adiciona ou remove composto presentes no alimento. • Preservação como um produto similar ao in natura. • Não altera digestibilidade do alimento e nem causa perda significativa do valor nutritivo. • Os microrganismos não são destruídos totalmente. • Os esporos são muito resistentes ao processo. • Toxinas não são destruídas. • A cadeia do frio encarece o processo. Efeitos da baixa temperatura ao metabolismo microbiano • Velocidade metabólica reduzida. • Algumas espécies são mortas imediatamente pelo congelamento. • Transporte de solutos através da membrana de microrganismos psicotrópicos é mais eficiente (presença de lipídeos que a tornam mais fluida). Conservante químicos É um aditivo alimentar. Aditivo alimentar - qualquer substância cujo uso intencional atribua ao alimento características desejáveis como cor, textura, estabilidade, aumento de nutrientes ou resistência a deterioração. Sua adição no alimento deve garantir segurança e possibilidade de detecção no produto final. • Pequeno número de composto químicos - Conservantes de alimento - Órgãos regulamentadores Codex alimentarius FAO ONU Estabelecem uma dose diária aceitável - QUANTIDADE MÁXIMA QUE UM CONSERVANTE PODE SER CONSUMIDO. Existem diversos conservantes que são liberados por lei no Brasil. Conservante - Qualquer substância adicionada a um alimento para prevenir ou retardar a deterioração provocada por microrganismos. A sua eficiência depender • Tipo do conservante • Concentração • Temperatura • Tempo de armazenamento do alimento • Tipo de microrganismo contaminante • Características intrínsecas do alimento
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