TAL354 - Princípios de conservação de alimentos I

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TAL 354 – Tecnologia de Alimentos 
ANOTAÇÃO: 
AULA 3: PRINCÍPIOS DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS 
Conservação por remoção dos microrganismos. 
Conservação por aplicação de calor. 
 
A conservação dos alimentos é realizada por razões diversas, entre elas, minimizar as 
reações de alteração, sejam elas físicas, químicas ou microbiológicas e assim, aumentar 
a vida de prateleira, diminuir o desperdício de alimento, resolver o problema da 
sazonalidade dos produtos vegetais. Então, através das técnicas de conservação, 
poderemos manter essa matéria prima viável para processamento de diversos produtos 
durante todo o ano, poderemos distribuir produtos por todo o território nacional e reduzir 
custos de transportes e armazenamentos. Através dessas técnicas e tecnologia de 
processamento e conservação de alimentos, vamos conseguir atender a demanda 
crescente da população por alimentos. 
 
 
PRINCÍPIOS DA CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS: 
 
 
 
Importante notar que nos últimos 2 pilares, conseguimos conservar o alimento, 
modulando fatores intrínsecos e extrínsecos presentes nos alimentos, através do pH, 
temperatura (congelamento e aquecimento), redução da atividade de água etc... 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TECNOLOGIA DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS: 
 
Importante observar que quando utilizamos uma tecnologia, simultaneamente, 
poderemos afetar 2 princípios básicos da conservação. 
Podemos, por exemplo, destruir microrganismos e atrasar as reações de 
degradação, seja enzimática ou químicas, que acontecem no alimento, ou ainda 
remover os microrganismos e também atrasar as reações. 
 
 CONSERVAÇÃO POR REMOÇÃO DOS MICRORGANISMOS: 
Alguns autores não consideram como eficiente, porém em casos específicos, ela 
contribui e torna-se essencial para garantir a conservação dos alimentos. 
 
✓ Lavagem: sanitização dos alimentos. Esse é um processo essencial na indústria 
de processamento vegetal. Utiliza-se água e sanitizantes por metodologias 
específicas para retirar das superfícies, contaminantes oriundos do campo, do 
transporte, do armazenamento etc... Sendo dessa forma, uma etapa que prepara 
a matéria prima para ser processada e diminui a contaminação inicial do 
alimento. 
 
✓ Filtração: é uma tecnologia que remove os sólidos insolúveis de uma suspensão 
pela passagem através de um material poroso (“meio filtrante”). 
 
O fluxo perpendicular, realizado pela força gravitacional, torna-se um processo lento. 
Com isso, em indústrias temos os processos que são realizados por membranas, 
através do Fluxo tangencial, onde teremos uma força de impulsão. 
A diferença da filtração vai depender do tamanho dos poros dessas membranas. 
Dessa forma, poderemos decidir o que será ou não filtrado. 
✓ Sedimentação: é uma técnica empregada quando temos uma suspensão ou 
misturas de líquidos com densidades diferentes. Podemos deixar a solução em 
repouso para realizar o processo de sedimentação ou, no caso da indústria, com 
a ajuda de uma força centrífuga, acelerar o processo de sedimentação das fases. 
Ex: separação centrífuga do Leite (gordura, leite desnatado e impurezas). 
 
 CONSERVAÇÃO POR APLICAÇÃO DE CALOR: 
As tecnologias envolvidas, nesses tratamentos térmicos, têm como objetivo a inativação 
de enzimas e microrganismos para a conservação desses alimentos. Porém, quando se 
aplica calor aos alimentos, teremos as alterações sensoriais (cor, textura, aroma...) e 
perdas nutricionais. 
 
Toda vez que for realizar um tratamento térmico em um alimento, faz-se um balanço da 
necessidade do tratamento térmico e das perdas que este tratamento vai ocasionar, 
para daí, selecionar o tratamento que será eficiente e que acarretará em menores 
perdas nutricionais e sensoriais no alimento, garantindo a segurança e conservação do 
alimento. 
 
As principais tecnologias térmicas utilizadas no tratamento de alimentos são: 
✓ Branqueamento: é um tratamento térmico realizada especialmente em 
vegetais, sendo um processo térmico brando de curto tempo de aplicação, onde 
o alimento é aquecido, mantido por um tempo e rapidamente esfriado. Resfriado 
para que não fique com aspecto de cozido. 
 
De 70 – 100°C por um tempo de 1 a 5 minutos. 
 
Funções: 
- Inativar enzimas; 
- Reduzir microrganismos contaminantes; 
- Alteração da textura (mais maleáveis para enlatar/embalar os vegetais); 
- Eliminar ar dos tecidos vegetais (diminui o O2 → diminui reações oxidativas); 
- Favorecer a fixação da cor (preserva a coloração). 
 
Esse tratamento é realizado em equipamentos, dentre eles temos branqueadores a 
vapor ou água quente, que vai depender do tipo de processo, da temperatura que se 
utiliza, do custo etc... 
 
 
 
Diminuição da atividade enzimática, quando acima da temperatura ótima. 
 
 
 
✓ Pasteurização: é um tratamento térmico brando que utilizam temperaturas 
inferiores a 100°C, aplicados com tempos e objetivos diferentes nos alimentos. 
 
Em alimentos de baixa acides, pH>4,5: 
A pasteurização tem por objetivo, eliminar os patogênicos e diminuir a 
contagem de microrganismos deteriorantes, dessa forma, diminuímos a 
contaminação total do alimento e aumentamos a vida de prateleira. 
Porém, pela própria definição, observamos que haverá, ainda nesse 
alimento, microrganismos deteriorantes. 
 
- Exemplo: no Leite queremos eliminar a Coxiella Burnetti e no Ovo 
Líquido queremos eliminar a Salmonella Seftenburg. 
 
Em alimentos de alta acidez, pH<4,5: 
A pasteurização é aplicada para aumentar a vida de prateleira dos 
alimentos, conseguindo diminuir os deteriorantes e eliminar ou inativar as 
enzimas. Dessa forma, evitando a ocorrência de reações de degradação 
do alimento e crescimento de microrganismos deteriorantes. 
 
- Exemplo: no Suco de Fruta, onde queremos inativas as enzimas como 
a Pectinesterase e Poligalacturonase, que possuem influência nas 
propriedades sensoriais do suco como separação de fases, formação de 
precipitados, alteração da cor etc... e na Cerveja, quando queremos 
inativar e eliminar as leveduras. 
 
Para aplicar a pasteurização nos alimentos é preciso definir a extensão do tratamento, 
ou seja, tempo e temperatura. Por quanto tempo e em quais temperaturas esse 
tratamento será utilizado. 
- Valor D (valor de morte térmica) da enzima ou do microrganismo mais resistente. 
 
 
Existem diferentes equipamentos capazes de realizarem a pasteurização: 
Os equipamentos trabalham de forma diferente, atendendo às necessidades para cada 
produto. 
- Pasteurizadores de produtos embalados 
- Pasteurizadores de placas (comum em produtos líquidos pouco viscosos, Leite.) 
 
- Pasteurizador tubular (para líquidos viscosos). 
 
Como comentado anteriormente, a pasteurização elimina os microrganismos 
patogênicos e diminui os microrganismos deterioradores. Então, faz-se necessário 
realizar tratamentos combinados para garantir a conservação desses alimentos. 
Ex: LEITE, passa pela pasteurização, mas em seguida precisa ser refrigerado. 
Os efeitos que a pasteurização pode causar nos alimentos vai depender da escolha do 
tempo e temperatura. 
 
O que sabemos é que, quanto maior o tempo e mais elevada for a temperatura, mais 
passível de o alimento sofrer alterações, sejam elas químicas ou microbiológicas. 
As alterações microbiológicas, na maioria das vezes, são positivas, pois queremos 
eliminar os microrganismos. Já as alterações químicas, podem trazer alterações 
indesejáveis para o alimento (cor, sabor, aroma e textura). Por isso, deve haver uma 
escolha na extensão desse tratamento (determinar o tempo e temperatura). 
 
✓ Esterilização: é um tratamento térmico, na qual, os alimentos são aquecidos à 
uma temperatura superior a 100°C, por um tempo suficiente para eliminar todos 
os microrganismos patogênicos e alteradores. 
 
Com essa eliminação dos microrganismos, conseguiremos ter alimentos com uma vida 
de prateleira maior que seis meses. 
 
Em função desse tratamentoser realizado com uma temperatura elevada, pode ocorrer 
alterações sensoriais (cor, aroma, sabor e textura) e nutricionais. A intensidade dessas 
alterações vai depender do tipo de tratamento que for adotado (tempo e temperatura). 
 
- O que sabemos é que, quanto mais intenso for esse tratamento, maiores serão as 
alterações percebidas no alimento. 
 
O tempo de esterilização do alimento depende do(a): 
- Estado físico do alimento (sólido, líquido ou se tem maior ou menor viscosidade, pois 
isso vai interferir na velocidade de penetração do calor); 
- pH do alimento; 
- Carga inicial de microrganismos (o quão contaminado está o alimento, para que o 
tratamento térmico seja eficiente na eliminação desses microrganismos); 
- Termorresistência de microrganismos ou esporos ou enzimas; 
- 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. 
 
- A cada intervalo fixo de tempo, a uma mesma temperatura, teremos a morte de 1 ciclo 
logarítmico do microrganismo. Isso nos indica que, para obtermos a morte de 100% dos 
microrganismos presentes no alimento, precisaremos de um tempo infinito, 
inviabilizando a esterilização de 100% do alimento. 
Nesse sentido, a indústria desenvolveu o Conceito de 12D. 
- Considerando a probabilidade de sobrevivencia de Clostridium botulinum, foi aplicado 
um tratamento térmico capaz de reduzir, em 12 ciclos log, o crescimento deste 
microrganismo (altamente termorresistente). 
Esse tratamento foi indicado para alimentos enlatados de baixa acidez, onde o 
Clostridium botulinum tem a possibilidade de crescer. A temperatura aplicada foi de 
121°C por um tempo de 15 minutos. Nessas condições, foi possível a redução. 
 
Isso, em termos práticos, significa que a cada 10 – 12 unidades de alimento produzido, 
apenas, 1 unidade tem a possibilidade de estar contaminada. E assim, a indústria tem 
condições de garantir a segurança dos alimentos processados, mesmo não tendo como 
garantia, a eliminação de 100% dos microrganismos presentes. 
 
A partir daí que surge o termo: Esterilização Comercial, que é a condição alcançada 
pela aplicação de calor, tornando o alimento “livre” de formas viáveis de microrganismos 
de importância do aspecto de saúde pública, bem como de microrganismos que, embora 
não patogênicos, sejam capazes de se desenvolver no produto em condições normais 
(sem refrigeração) de armazenamento e distribuição. 
 
Por isso a indústria não utiliza o termo esterilização, pois não podem garantir uma 
eficiência de 100% deste tratamento. O que se usa é o termo Esterilização Comercial, 
a qual garante que o alimento esteja livre de microrganismos durante o processamento, 
a comercialização, o armazenamento e o período de vida útil, durante a validade 
daquele alimento. 
 
Apertização: é uma técnica específica de esterilização, pois trata-se de uma tecnologia 
aplicada a alimentos embalados hermeticamente (latas, vidros, plásticos ou outros 
materiais) a um binômio, tempo e temperatura, suficiente para atingir a esterilização 
comercial. Ex: vegetais, sardinhas... tratamos esses alimentos a 115 – 125°C por 15 
minutos, para garantir a esterilização comercial destes alimentos. 
 
O que difere a Apertização da Esterilização 1HT, além do tempo e temperatura, é o fato 
de que na apertização esses alimentos são esterilizados após a embalagem. 
 
 
 CONSERVAÇÃO POR CONCENTRAÇÃO E DESIDRATAÇÃO 
Ambas são tecnologias que alteram e diminuem a atividade de água dos alimentos. 
 
 
A primeira curva relaciona a velocidade de ocorrência de reações enzimáticas. 
Observamos que em torno de 0,4 as velocidades das reações enzimáticas são 
praticamente nulas e à medida que o valor da atividade de água aumenta, a velocidade 
com que essas reações acontecem também aumentam. Atingindo o máximo em torno 
de 0,8. Isso acontece porque, quando temos alimentos com baixa atividade de água, as 
enzimas estão imobilizadas e isso dificulta o acesso das enzimas aos substratos. 
 
A partir de 0,65 temos o crescimento de microrganismos possíveis. Com isso, ocorre 
um aumento na velocidade de crescimento à medida que temos um aumento da 
atividade de água. Em torno de 0,98 – 0,99 teremos a maior velocidade possível de 
crescimento microbiano. 
 
Com esse tipo de tecnologia de conservação, vamos conseguir limitar as reações 
enzimáticas e o crescimento microbiano. Possibilitando dessa forma, uma melhor 
conservação dos alimentos. 
 
✓ Concentração: é um processo que remove parte da água, em torno de 30-60%, 
do alimento, com isso teremos a redução da atividade de água e a concentração 
e conservação daquele alimento. 
 
O principal mecanismo realizado é por evaporação (aquecimento na forma de vapor). 
Há, também, a possibilidade de concentrar os alimentos através das membranas 
(ultrafiltração, microfiltração...). 
 
Evaporadores: único efeito, múltiplo efeito. [Tacho aberto e Tacho a vácuo]. 
 
A concentração possui diversas funções no alimento: 
1. Redução da Aw (através da retirada parcial da água contida no alimento); 
2. Economia na embalagem (redução no volume), transporte e armazenamento 
dos alimentos; 
3. Oferecer variedades de produtos aos consumidores. Ex: sucos concentrados, 
geleias, extrato de tomate, leite condensado, doces em massa etc... 
Esses produtos são elaborados pela concentração. 
 
A tecnologia da concentração, pode não ser suficiente para conservar o alimento. Então, 
em muitos casos torna-se necessário a Conservação Combinada (junto com outras 
tecnologias). Ex: concentração-pasteurização, concentração-congelamento... 
 
✓ Desidratação: é a tecnologia de aplicação de calor sob condições controladas 
para remover, por evaporação, a maioria da água normalmente presente em um 
alimento. 
Objetivo: aumentar a vida de prateleira. 
 
A partir da remoção da maioria da água presente no alimento, conseguiremos: 
- Inibir o crescimento microbiano e atividade enzimáticas (pois reduz as reações de 
degradação dos alimentos); 
- Redução de custos de transporte e armazenamento (pois reduz volume); 
 
O grande problema da desidratação é a perda da qualidade sensorial e nutricional do 
alimento. 
 
Na desidratação, afetamos a atividade de água do alimento. 
 
 
 
 
• Secagem Natural: aquela que acontece sem a utilização de equipamentos para 
controla-la, ou seja, é baseada na taxa de radiação solar. Com isso, fica sujeita 
à variações de tempo e umidade, dessa forma o produto não tem um padrão. 
Não pode ser realizada em qualquer região do país, ou seja, existem regiões em 
que a secagem natural não é possível em função das condições climáticas. 
 
Os outros equipamentos possuem controle do processo. 
• Secador de Bandeja: bandejas perfuradas onde o ar quente circula. Vantagens 
de baixo custo e permite uma adequação em função do volume de produto 
produzido. Desvantagem é que pode acontecer de ter que trocar os níveis das 
bandejas. 
 
• Secador de esteira: ar quente. Método um pouco mais rápido de secagem. 
 
• Secagem por rolo: para alimentos líquidos viscosos, onde a superfície é 
aquecida e o produto entra em contato direto com essa superfície. O alimento é 
prensado sobre a superfície, sendo essa secagem quase que instantânea. 
 
 
 
• Leito de espuma: o alimento é convertido, primeiramente, em espuma e em 
seguida passa por uma esteira perfurada e tem o contato com o ar quente. 
Vantagem: quando converte o alimento em espuma, teremos uma maior 
porosidade do produto, tornando a secagem rápida. Comum em suco de frutas. 
 
• Spray Drying: é uma secagem por atomização e ar quente. Transforma o produto 
em gotículas, muito pequenas, e realiza a pulverização dentro do secador. 
Secagem instantânea, possibilitando a obtenção de um produto com uma 
qualidade superior. (Ex: Leite em pó). O grande limitador deste equipamento é a 
viscosidadedo produto, onde alguns produtos viscosos, não poderão ser 
tratados. 
 
• Liofilização: congelamento do produto seguido de sublimação da água 
(sólido→gasoso). É uma tecnologia bastante utilizada, tendo um elevado custo, 
mas produz alimentos com características muito superiores, comparados, por 
exemplo, com a secagem em bandeja. Ex: peixes desidratados, frutas 
desidratadas... preservando a cor, textura, sabor em função do tempo e das 
condições de secagem. 
 
O diferencial da tecnologia que se utiliza para a desidratação dos alimentos, são as 
alterações que serão observadas, tanto as sensoriais quanto as nutricionais decorrentes 
do processo de desidratação.