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Conservaçã� d� Aliment�� A conservação dos alimentos é feita para aumentar os prazos de validade dos alimentos para que seja possível a conservação dos mesmos (aumentar a vida útil), permitindo armazená-los por mais tempo. Essa prática teve início há muito tempo, com a utilização da defumação pelo fogo - a defumação ajudava a conservar e secar carnes, assim como com o gelo, quando observavam que colocar ao redor dos alimentos conservam por mais tempo. Definição: “Tratamento ou conjunto de tratamentos que prolongam a vida útil dos alimentos, mantendo, no maior grau possível, seus atributos de qualidade, como cor, textura, sabor; de valor nutritivo e segurança” Quais as principais reações de deterioração dos alimentos? - Ações de microorganismos; - Reações enzimáticas e não enzimáticas; Essas reações causam a perda da qualidade dos alimentos. Existem vários fatores responsáveis por essa deterioração e, esses fatores são classificados em fatores intrínsecos (relacionados ao próprio alimento - composição, pH, atividade de água, potencial de oxiredução) e fatores extrínsecos (são inerentes ao ambiente que está - umidade, temperatura, condições ambientais, luz). Deve-se considerar quando decidirmos o método de conservação. 1- Umidade e Atividade de Água: A água está presente nos alimentos de forma ligada (não conseguimos remover) e a não ligada (água disponível para diversas reações, químicas, enzimáticas e de microorganismos) - é importante pois é o que indica qual a suscetibilidade do alimento para uma determinada reação de deterioração. Quanto maior a atividade de água maior a probabilidade de acontecer reações de deterioração. A umidade relativa do ambiente contribui para o aumento da atividade de água dos alimentos, possibilitando o crescimento de microorganismos em sua superfície e facilitando a ocorrência de algumas reações químicas. Método de conservação para diminuir a atividade de água: desidratação, evaporação 2- Temperatura: A temperatura influencia de duas formas, propiciando ou não o crescimento de microorganismo e de reações enzimáticas e não enzimáticas. Quanto aos microorganismos, eles crescem em diferentes temperaturas, desde muito baixas a muito altas. Temos microorganismos mais e menos termorresistentes. 3- pH: Os alimentos são classificados de acordo com o pH por causa do crescimento de microorganismos, principalmente o Clostridium botulinum, que produz a toxina botulínica - afeta o sistema neurológico levando até a morte. O maior cuidado que deve-se ter nos alimentos é em relação a ele, principalmente em enlatados. O limite do pH é 4,5, pois o Clostridium não cresce em um pH abaixo de 4,5 (os esporos não germinam). Se tratarmos de um alimento de pH maior que 4,5 (batata, cebola, ervilha) pode-se ter o desenvolvimento do Clostridium. Alimentos com pH menor não favorecem o crescimento dos esporos, tendo então uma maior segurança. Aplica-se geralmente um tratamento de conservação térmico para eliminar o crescimento em pH maiores que 4,5. 4- Composição do Alimento e Potencial de Oxirredução: Também interfere na deterioração dos alimentos. Açúcares, lipídios, proteínas, etc, podem servir como um substrato para os microorganismos, ajudando os mesmos a crescerem nos alimentos. Além disso, interferem também na questão das enzimas que se ativam. Também se tem alimentos com substâncias com atividades antibacterianas (evitam a deterioração do alimento). O potencial de oxirredução determina se o alimento está propício a reações de oxidação e redução e está ligado ao ambiente do alimento, interferindo na deterioração. 5- Luz: Pode causar a deterioração dependendo da intensidade, comprimento de onda, tempo de exposição, etc. Pode causar reações de oxidação (acelerando reações de lipídios, pigmentos). 6- Condições Ambientais: A presença do oxigênio e gás carbônico nos alimentos pode influenciar nas reações químicas (acelerando) e no crescimento de microorganismos. Isso é importante pois podemos sempre ter um ou outro problema de desenvolvimento de microorganismos. O clostridium é anaeróbico. Para escolher o método de conservação, deve-se levar em conta a composição do alimento, origem, estado físico, tempo de conservação e o destino do produto. São eles: - Calor - Controle de umidade - Frio - Fermentação - Uso de aditivos Conservaçã� d� Aliment�� pel� Us� d� Calo� A conservação pelo calor promove a destruição de microrganismos, pois, o aumento da temperatura causa desnaturação de proteínas e enzimas, inibindo o metabolismo dos microrganismos e impedindo o crescimento. São tratamentos térmicos: Pasteurização (também chamado de higienização, com temperaturas menores que 100ºC, para destruir os microorganismos patogênicos; é mais branda), Esterilização (promove a destruição da maior parte de micro-organismos, nas temperaturas maiores que 100ºC) e a Apertização (um tipo de esterilização). Fatores que influenciam nas termoresistência dos microorganismos Intrínsecos: O tipo do microorganismo e a forma do microorganismo. Os microrganismos crescem em temperaturas diferentes, ou seja, eles são mais ou menos suscetíveis ao aumento da temperatura. Microorganismos na forma vegetativa e esporulada têm diferentes reações ao calor, os esporulados são mais termorresistentes. Extrínsecos: pH (influencia porque os microorganismos também tem seu pH ótimo (propício para crescer) - aplicar temperatura mais alta para inativar o microorganismo quando estiver na atividade ótima, assim como a atividade de água), atividade de água e composição do meio de aquecimento (conteúdo de gordura, carboidratos, sais - o maior conteúdo aumenta a termo resistência dos microorganismos). Termos Importantes Tempo de redução decimal (D): tempo necessário em uma determinada temperatura, para destruir 90% dos micro-organismos presentes. Binômio tempo-temperatura: se aumentar a temperatura do tratamento, diminuirá o tempo e vice-versa. - inversamente proporcionais [OBS: Diminui o pH diminui o tempo de tratamento na mesma temperatura. Se o pH for menos que 4 os esporos não crescem mais, podendo aplicar um tratamento térmico mais brando] Se a carga microbiana for muito alta, deve-se aplicar o tratamento térmico por mais tempo (são dependentes). A redução sempre ocorre em 90% da população, é muito difícil chegar a 0 microorganismos, levaria muito tempo e com uma temperatura muito alta, e isso comprometeria a qualidade do alimento organolepticamente e nutricionalmente falando. Esterilidade comercial: temos que ter valores de 1/10 4 (10.000) a 1/10 5 (100.000) para alcançar a esterilidade comercial. Não é possível determinar em um alimento a sua contaminação inicial, então, considera-se que deve-se ter 1 esporo viável a cada 10.000 embalagens ou a cada 100.000. Não pode-se ter um grau de esterilidade maior devido a perda da qualidade de alimento. [É preciso 20 min de tratamento para obter a esterilidade comercial.] Conceito 12 D: temos 1 esporo de Clostridium por embalagem, precisa-se fazer uma redução de 1 esporo variável para cada trilhão de embalagens (12 reduções decimais); Em um alimento com pH superior a 4,5 é necessário ter-se 12 reduções decimais para que se tenha o alimento seguro. Valor Z: número de graus centígrados necessários para aumentar ou diminuir a temperatura para que o valor D diminua ou aumente 10 vezes respectivamente. - determinado experimentalmente. Valor F: tempo necessário na temperatura definida para reduzir a população microbiana presente no alimento até o nivel desejado - cada microrganismo tem seu próprio valor F; F0 = F a 121ºC. O tempo para atingir o grau de redução de população até o nível desejado depende do número inicial de microrganismos do alimento. Esterilização de Alimentos É a destruição dos microrganismos termorresistentes (termófilos, esporulados, resistentes ao calor) com o objetivo de atingir a esterilidade comercial. - não é possível destruir todos eles para não ter perdas de características organolépticas e nutricionais. Pode ser feitas em alimentos acondicionados(embalados) e não acondicionados (não embalados). Acondicionados (Apertização): Podem ser realizados em latas, garrafas de vidro, sacos de plástico termoestáveis, etc. Para que seja feita a esterilização nesses alimentos, a primeira etapa é o preenchimento das embalagens, depois a evacuação do ar (feita de diferentes formas, mecânica, aquecimento, injeção de vapor) e por fim é feito o fechamento da embalagem, e só então o alimento vai para o equipamento que realiza a esterilização. A autoclave é o principal equipamento utilizado na esterilização de alimentos acondicionados, com temperaturas superiores a 100ªC que para ser atingida é aplicado o vapor d'água saturado. - é um processo descontínuo ou em batelada - deve-se alimentar a autoclave com os alimentos, fechar, esterilizar e tirar. É uma forma descontínua, coloca tudo, esteriliza e tira tudo (o processo contínuo não precisa colocar tudo dentro do equipamento, existindo um fluxo contínuo de entrada e saída de latas). É importante a remoção de todo ar porque o ar é um isolante térmico e pode prejudicar a penetração do calor nas embalagens (quando o vapor sai continuo não tem mais ar dentro). Quando se chega na temperatura ideal começa a contar o tempo de esterilização. A taxa de penetração de calor depende muito de alguns fatores, sendo eles: Tipo de produto: se é sólido ou líquido, no sólido a transferência de calor é por condução - o vapor aquece a embalagem pelas extremidades e por condução o calor penetra até atingir o centro (ponto frio); em um alimento líquido a transferência de calor ocorre por convecção natural, o vapor em volta da embalagem gera ondas de convecção dentro do alimento, facilitando a penetração de calor. O ponto frio fica numa posição diferente e é determinado experimentalmente. (importante identificar porque o ponto frio é o último a ser aquecido - saber quando o produto atingir a temperatura certa para começar a contar o tempo de esterilização); Tamanho do recipiente; Agitação do recipiente: rotação permite que seja mais rápido - a agitação favorece a propagação do calor; Forma do recipiente: mais altos favorecem os movimentos de convecção dentro do recipiente, ajudando na penetração do calor; Tipo de recipiente: o material, sendo vidro, metal, plástico, afeta por conta da condutividade; Autoclave → é um equipamento utilizado para esterilização em batelada geralmente estática. Esterilizador hidrostático → esterilizadores contínuos - ocorre a entrada contínua e a saída contínua de alimentos. É um processo mais rápido. tem 3 ramais que contém água e vapor (em não funcionamento o nível deles é o mesmo) - quando ocorre a injeção de vapor ocorre o deslocamento da água para os ramais aumentando o nível da água nos ramais havendo um gradiente de temperatura. As embalagens entram pela região de carga, passam pelo ramal de alimentação e entram na região de pré aquecimento onde a água é aquecida (mas não tanto quanto a região central) e as embalagens passam pelo ramal até que chegam na região que tem vapor (a mais quente do equipamento) - o tempo que demora para percorrer essa região é o tempo da esterilização do produto. Após isso passa se para região de resfriamento e vai esfriando, ocorre a aspersão da água e por fim o banho de resfriamento, ocorrendo descarga das embalagens. Diferença da autoclave: Autoclave é batelado, precisa colocar e retirar tudo. O esterilizador é a entrada e saída contínua das embalagens, é um processo mais caro porém mais rápido, também há um volume maior de produção. Esterilização de alimentos não acondicionados São os líquidos e semilíquidos, como leites, sopas, purês, etc. O aquecimento é muito rápido, quase instantâneo até temperaturas muito altas por um tempo muito curto - chamado UHT (ultra high temperature); Existem duas modalidade principais para a esterilização: 1. Processos indiretos: os trocadores de calor atuam, o alimento passa por uma tubulação e o vapor geralmente utilizado passa por outra tubulação, ocorrendo a troca de calor em tubulações separadas. Em UHT indireto o produto é bombeado para um trocador de calor, onde ele começa a ser aquecido pelo próprio alimento que já foi esterilizado. - o tempo que passa no trocador de calor é o tempo de esterilização do alimento. o próprio alimento aquecido vai aquecer o alimento que está entrando. Quando o alimento não atinge a temperatura correta o alimento passa por um desvio, é resfriado e volta para reiniciar o processo novamente. 2. Processos diretos: o vapor utilizado entra em contato direto com o alimento, podendo ser pelo método de injeção em que ocorre a injeção do vapor no alimento ou o método de difusão em que ocorre a injeção do alimento no vapor. Nas duas situações o alimento entra em contato direto com o vapor de água, ocorrendo a diluição do produto por correção de vácuo. Em UHT direto o alimento entra em contato direto com o vapor de água. O produto é bombeado passando por um trocador de calor onde já começa a ser aquecido. Depois, ele segue para outro trocador de calor em que o vapor de água passa por uma tubulação, que faz o pré aquecimento do alimento que depois é bombeado para um compartimento em que ocorre a injeção de vapor (o tempo que o alimento fica nesse local é o tempo de esterilização) - depois disso vai pra outra câmara em que é aplicado o vácuo e ocorre a expansão do alimento, removida a água de condensação (quando o alimento entra em contato com o calor pode levar a diluição e gerar água de condensação. Nesse processo a água é removida e essa mesma água aquece o produto na primeira troca de calor, quando ele está entrando. O produto passa por uma nova bomba após a etapa de remoção da água e segue para o resfriamento com água fria, e assim saindo para a embalagem em condições assépticas evitando a contaminação do alimento. Também tem o sensor de temperatura que desvia o produto para o resfriamento caso não atinja a temperatura e leva o produto ao resfriamento novamente. Características do processamento UHT Utilização de temperaturas acima de 132ºC; Exposição do volume pequeno de produto a uma grande área superficial de troca térmica - por isso o processo é mais rápido; Turbulência durante a passagem do produto para a superfície de aquecimento, facilitando a homogeneização do produto; Bombas para permitir o fluxo contínuo de produto; Limpeza constante das superfícies de aquecimento para manter altas taxas de transferência de calor e reduzir a queima do produto. Uma das vantagens do UHT direto é a rapidez, mas é mais adequado para alimentos menos viscosos, pois a penetração de vapor de água não será tão boa em alimentos mais viscosos. Depois que o alimento passa pela esterilização deve ser acondicionado de forma asséptica, sem contato com o ar ambiente, para não ocorrer contaminação. Existem vários métodos para isso, embalagens, garrafas, etc. O acondicionamento asséptico junto com a esterilização permite a conservação do alimento por bastante tempo, inclusive fora da geladeira. Comparação entre alimentos acondicionados e sem acondicionar - Esterilização Pasteurização Promove a destruição de microorganismos patogênicos não esporulados, em temperaturas mais baixas; Isso causa a redução significativa da microbiota e uma vida útil aceitável em consumo em pouco tempo. O leite pasteurizado passa por temperaturas mais brandas, tendo validade de dias, pois a partir desse tempo como houve remoção dos microorganismos mas não da maioria, eles podem se multiplicar e a forma mais fácil de identificar a multiplicação dos microorganismos é o leite azedar, por exemplo. A pasteurização também pode ser utilizada pela inativação enzimática, tendo diversos objetivos como a inativação ou destruição de patógenos e microrganismos. A pasteurização pode ser feito de duas formas: em alimentos acondicionados e não acondicionados. Os alimentos acondicionados podem ser pasteurizados em batelada ou de forma contínua, os não acondicionados podem ser feitos de duas formas, LTH (pasteurização baixa) ou HTST (pasteurizaçãoalta ou pasteurização flash). LTH → feito em sistema de batelada (descontínuo), em volumes pequenos, temperaturas baixas e tempos longos, feito em tanques de parede dupla. HTST → feito em sistema de fluxo contínuo, com trocadores de calor (não há contato do alimento com o vapor - indireto) e temperaturas mais elevadas, assim em tempos mais curtos. O produto entra e passa pelo primeiro trocador de calor com o alimento que acabou de ser pasteurizado (aproveitamento de energia) - mesma coisa que o outro, o alimento já pasteurizado aquece o outro. o tempo que demora para circular o produto é o tempo de pasteurização, onde tem água quente. O alimento é resfriado e sai para a embalagem. Não há necessidade de embalagem asséptica, diferente da esterilização. - também tem a válvula de desvio caso o alimento não chegue à temperatura ideal e seja resfriando para o processo ocorrer novamente. O HTST é um tratamento térmico mais uniforme do que o LTH - tem troca de calor mais eficiente, o LTH é embalado por isso demora mais. Os equipamentos são simples e de menor custo de manutenção, assim como menor necessidade de espaço e custo de mão de obra comparados com LTH. Tem maior flexibilidade para diferentes produtos assim como maior controle das condições de pasteurização devido a troca de calor ser mais eficiente. Termização Processo de fluxo contínuo, similar a pasteurização HTST; atinge temperaturas de 60 a 65ºC (não chega a ser pasteurização por conta da temperatura) em tempos de 10 a 15 segundos. A termização mantém baixa a concentração de bactérias psicrotróficas (muito termolábeis). Geralmente são utilizadas no leite “cru”. Depois da termização precisa de outros processos pois ela não é suficiente para conservar o leite Branqueamento Não chega a ser um método de conservação e sim um pré tratamento geralmente usado para vegetais e frutas. Tindalização Não é um processo utilizado com frequência, mas é importante. É descontínuo então feito em batelada, em temperaturas de 60 a 90ºC por alguns minutos, com intervalos de resfriamento de 12 a 24 horas, sendo realizadas repetições de 3 a 12 vezes. Não é muito utilizado por ser demorado, trabalhoso e de alto custo. O objetivo do processo é eliminar microorganismos esporulados. - visa a esterilização dos alimentos. O efeito do tratamento térmico nos alimentos podem ser diversos, pode ter alteração de cor, sabor e aroma, textura ou viscosidade e de valor nutricional. Geralmente as alterações são pequenas e possíveis de controlar no processo, ou até mesmo compensá-las, mas, podem ocorrer. Quando aplicamos temperaturas mais altas por tempos curtos é possível minimizar esses efeitos adversos. Branqueament� É um pré tratamento, e não um método de conservação. Geralmente após o branqueamento é implementado o congelamento térmico, tratamento térmico ou desidratação. É feita em vegetais com água quente ou vapor (água quente tem desvantagem da remoção de componentes do alimento.) Principais funções → a inativação de enzimas que causam o escurecimento enzimático; diminuição da carga microbiana inicial; remoção de ar dos tecidos; evitar perda do valor nutricional; fixação da cor, aroma e sabor. O fenol na presença da enzima PPO catalisa a formação de substâncias orto-difenólicas a partir do fenol, e na presença de oxigênio produz as orto-quinonas. As orto-quinonas são muito reativas, reagindo entre si e reagindo com aminoácidos, proteínas e outros compostos fenólicos dos alimentos, e com isso fazem a formação dos pigmentos coloridos, causando o escurecimento dos alimentos. A reação é catalisada quando cortamos, amassamos ou realizamos alguma injúria ao vegetal, pela ruptura das células. Além do aspecto escuro, altera sabor, aroma, por isso devemos evitar o escurecimento enzimático. A perda nutricional ocorre porque as proteínas e aminoácidos estão envolvidos na reação. Para evitar o escurecimento dos alimentos, podemos: - Reação de escurecimento enzimático (branqueamento) por inativar a enzima PPO (aquecimento desnatura a enzima). - Adição de sulfitos que reagem com as quinonas, impedindo a ocorrência das reações em cadeia, ou reduzem as quinonas a fenol, evitando o prosseguimento da reação enzimática. - Alterar o pH do alimento, inibindo também a reação, realizando tratamento químico com acidulantes (o uso de ácido ascórbico reduz o pH como um todo, não só do vegetal) que irá atuar somente nos vegetais. - Adição de substâncias quelantes do cobre presente no sítio ativo da enzima. Para realizar a catálise da reação, quando o pH é alterado, a ionização é alterada também, impedindo que a enzima catalisa a reação (enzima não consegue se ligar ao substrato). - A reação precisa de oxigênio para acontecer, portanto, removendo o oxigênio inibimos a reação enzimática, colocando na água, embalagem impermeável, etc. Condições estabelecidas para o branqueamento Tempo e temperatura: de acordo com o tipo de matéria-prima, forma e tamanho do corte, método de aquecimento e tipo de enzima a ser inativada. Como saber se o tratamento foi efetivo? Faz-se cortes retirados do branqueamento em diferentes tempos, adicionando guaiacol + peróxido de hidrogênio. A enzima peroxidase faz a conversão do guaiacol na presença de h2o2 a tetragiacoquinona, com coloração de marrom escuro. → Se fica escuro, o branqueamento dá errado. Conservaçã� d� Aliment�� pel� Control� d� Umidad� Tem como finalidades a conservação pela redução da atividade de água (não favorecendo reações enzimáticas e desenvolvimento de microorganismos), redução de peso e volume (redução de custos). As principais operações para redução da água são: concentração, secagem natural e secagem artificial (desidratação). A concentração reduz uma parte da água do alimento, podendo adicionar um soluto, como geleias que se adiciona açúcar. A secagem natural é realizada em condições ambientais e não necessita de equipamentos, utilizada geralmente para frutas, carnes e peixes. A secagem artificial ou desidratação utiliza equipamentos, feitos em condições controladas, reduzindo significativamente a atividade de água. Concentração Pode ser realizada por crioconcentração, filtração por membrana e evaporação da água. A crioconcentração e filtração por membrana não utilizam aquecimento, tendo como vantagem uma manutenção dos voláteis do alimento, ou seja, não perdemos nutrientes voláteis. Crioconcentração → congelamento do alimento para água cristalizar e formar gelo, que será separado por forma mecânica por centrifugação e filtração (diferente de liofilização, que é feita uma sublimação após o congelamento). Não tem perdas de voláteis ou nutricionais por não ter aquecimento, mas é um processo mais oneroso, precisando do equipamento para diversas etapas, sendo mais caro. Ex: sucos, cafés solúveis, etc. Concentração por membranas → é aplicado uma pressão que faz com que a água passe para uma solução menos concentrada. Nas vantagens não tem aquecimento assim como na crioconcentração, não tendo perda de voláteis, nutrientes, etc. Porém, assim como a crioconcentração é mais cara devido a precisar de equipamentos mais caros. Concentração por evaporação → o meio de aquecimento transmite o calor requerido para a mudança de estado, assim a água é eliminada em forma de vapor. Pode ser realizada em evaporadores de circulação natural ou forçada. Os de circulação natural temos os abertos e fechados. Os de circulação forçada tem algumas vantagens para evitar alguns problemas que passamos no aberto. Fatores que afetam a transferência de calor: - depósitos de resíduos nas superfícies do trocador de calor (alimento pode precipitar, se acumular); - película superficial; - viscosidade do alimento; - formação de espuma estável (devido a presença de proteínas, carboidratos); Efeitos na evaporação dos alimentos: Aroma (devido a perda de nutrientes voláteis com o aquecimento) e Coloração (com a concentração temos um realce na coloração dos alimentos devido a perda da água concentrando os pigmentos). Desidratação (Secagem artificial) Realizadaem condições controladas de temperatura e umidade; O conteúdo de água pode ser inferior em 3%, podendo reduzir bastante a quantidade de água; Pode ser realizada por evaporação ou por sublimação. Princípios físicos do controle de umidade: Depende da temperatura utilizada, do tamanho da superfície do alimento e velocidade e umidade relativa do ar. 1. Quanto maior a temperatura maior a taxa de evaporação da água, mas tem um limite, pois temperaturas muito altas podem perder a qualidade do alimento. 2. Quanto maior a área superficial do alimento maior o contato do alimento com o ar aquecido e maior a taxa de evaporação. 3. Quanto maior a velocidade do ar maior a taxa de evaporação. 4. Quanto maior a umidade relativa do ar menor a taxa de evaporação. As características dos alimentos são importantes para garantir a qualidade, assim como os fatores citados anteriormente. Dependendo de como a água está no alimento temos um comportamento diferente da desidratação, ou seja para cada alimento temos uma desidratação diferente. Importante: as dimensões das partículas do alimento devem ser adequadas e uniformes para a desidratação. As características, composição e conteúdo de água do alimento, junto com condições de processamento fazem com que ocorram velocidades de mudança de conteúdo de umidade na superfície e centro do alimento, e com isso temos alterações nos alimentos. Problemas que podem ocorrer no processo de desidratação: Endurecimento superficial → pode formar uma “crosta” na superfície do alimento. Acontece quando utilizamos temperaturas elevadas ou umidade relativa baixa, levando a uma alta velocidade de evaporação da água na superfície do alimento, dificultando a evaporação da água no interior (a água evapora de fora pra dentro)e, com isso, temos perda da qualidade do produto. Retração → com a remoção da água o alimento irá retrair um pouco, e devemos evitar a retração exagerada. Se retrair muito, teremos um produto mais denso, pesado, com características visuais feias. O ideal é que o alimento mantenha o seu aspecto inicial na maior proporção. É possível evitar a retração com uma desidratação mais rápida. Movimento de sólidos solúveis → se a secagem inicial for muito lenta, substâncias solúveis podem ser migradas para a superfície e cristalizar, formando uma camada morfa pegajosa ou impermeável, dificultando a passagem do vapor de água, semelhante a crosta (crosta é rápida, essa é lenta). Outras alterações ainda podem acontecer, como a gelatinização do amido, absorvendo fortemente a água formando camada impermeável na superfície; Mudanças de textura devido à gelatinização do amido; Escurecimento não enzimático favorecido pela temperatura e aumento de solutos no alimento; Diminuição da capacidade de retenção de água; Perda por evaporação de substâncias aromáticas voláteis; Perda do valor nutritivo (oxidação de vitaminas A e C); Equipamentos utilizados para desidratação Classificados segundo a forma como a energia é transmitida: Desidratação com o ar quente (o ar aquecido faz com que ocorra a evaporação da água); Desidratação por contato direto com a superfície quente (o alimento e o meio de aquecimento estão em compartimentos diferentes); Desidratação por aporte de energia eletromagnética (por ondas de radiação); Como escolher o equipamento? Depende das características físicas do alimento, como viscosidade do líquido e tamanho do sólido; Características químicas do alimento, como sensibilidade, predisposição para oxidação; Diversidade e quantidade do alimento; Qualidade do produto; Desidratação com ar quente → ocorre com correntes de ar que são aplicadas na superfície do alimento, por convecção. A velocidade da desidratação e características do produto final vão depender do movimento do ar e do movimento do produto. Os equipamentos podem ser com o produto estático ou com o produto em movimento, sendo eles: Secador do tipo cabide: circulação de ar através de bandejas; O ar ambiente entra e passa por um ventilador e por um aquecedor, passando pelas bandejas e fazendo com que a água do alimento seja eliminada. Existem defletores que fazem com que o ar atravesse os alimentos. Equipamento mais simples que tem, sistema descontínuo - em batelada. Utilizados em quantidade menores. Secadores de túnel: sistema com corrente e em contracorrente. No com corrente o movimento do ar e do alimento é no mesmo sentido. O alimento entra em contato com o ar quente no início do processo, evitando a retração dele. No fluxo em contracorrente o movimento do ar é em um sentido e do alimento em outro sentido. O alimento só entra em contato com o ar mais quente no final do processo, portanto, a chance de ocorrer retração é maior. Pode causar também uma alteração do alimento no contato com alta temperatura no final. Secadores de túnel com ar central: o ar entra de ambos os lados, e a saída do ar acontece no centro do aparelho. O alimento entra em contato com ar aquecido no início (evita retração) e no final também. Secadores rotatórios: utilizados com produtos com maior tendência para aderir; São câmaras cilíndricas que giram evitando que o alimento grude. O aquecimento pode ser direto quando o ar entra em contato direto com o alimento ou indireto quando o alimento passa por um cilindro e o aquecimento em outro compartimento, aquecimento por condução. Secadores de base fluidizada/leito fluidizado: o ar entra por baixo, aquece, e passa pelo leito. O ar aquecido remove a água e promove o movimento do alimento. Tem o ciclone que partículas podem ser recuperadas. Usado para sólidos de tamanho uniforme com resistência mecânica. Secadores atomizadores: secagem de alimentos em partículas muito pequenas. O alimento entra, é atomizado e é feita a secagem junto com o fluxo do ar. Secagem mais rápida. Equipamentos que utilizam contato com a superfície quente: calor é fornecido por condução, eficácia térmica maior e as temperaturas podem chegar a 100ºC. - mais rápido. Secador de tambor/rolo/película: o alimento fica em um compartimento e o rolo fica em movimento, assim o alimento adere a superfície e vai desidratando, pois o rolo está com temperatura alta. Utilizado para alimentos resistentes ao calor. Desidratação osmótica Consiste na imersão de produtos com alto conteúdo de água em soluções açucaradas ou salinas concentradas, ocorrendo a transferência simultânea de massa entre o produto e solução. O alimento tem maior conteúdo de água do que a solução, então, a água sai do alimento para a solução açucarada, ao mesmo tempo tem a migração da solução para o alimento. Geralmente não é feita isoladamente e sim antes de um outro processo. Requer um menor requisito energético pois não ocorre mudança do estado da água e ocorre a impregnação com substâncias de interesse. Soluções de 50-75%% eliminam 40-70% de água com incorporação mínima de solutos, tendo uma perda inicial de água que faz com que economize tempo numa posterior desidratação. Problema: quantidade de resíduo que é gerado. Geralmente é utilizada para frutas, carnes e peixes. O alimento desidratado deve ser conservado inicialmente pelo tratamento térmico prévio (como branqueamento), podendo ser conservado até 1 ano. É importante que a embalagem seja impermeável à água. Pode ser acondicionado a vácuo ou atmosfera inerte para alimentos porosos sensíveis à oxidação. Proteção contra danos mecânicos. Desidratação de frutas Temos alguns fatores interferentes, como o grau de maturação, tamanho do corte, pré-tratamento (para inativação enzimática) e temperatura. Desidratação sem desidratação osmótica 1- Lavagem do alimento 2- descascamento 3- corte em tamanhos similares 4- pré tratamento, podendo ser com limão direto no alimento ou diluir limão em água; branqueamento; objetivo diminuir pH 5- drenagem 6- organização em bandeja 7- desidratação em estufa (ou forno, elétrico, convencional, air fryer, microondas 8- avaliação do produto final Com desidratação osmótica É importante para retirada de água do alimento - temos daí o alimento com umidade intermediária.Na desidratação osmótica temos o fluxo de água saindo do alimento para a solução osmótica (solução + concentrada que o alimento); impregnação de solutos no alimento. Vantagens: redução de perdas de características sensoriais, melhora na textura, aumento da estabilidade de pigmentos, modificação da proporção açúcares:acidez (ex abacaxi), redução de gasto de energia nos tratamentos finais. Desvantagens: ganho de sólidos com alteração do perfil nutricional; descarte da solução osmótica. Interferentes: tempo, temperatura, agitação, concentração da solução, aumento da permeabilidade da membrana do alimento devido ao aquecimento facilitando as trocas, proporção produto:solução. Etapas: mesma coisa, mas tem o preparo da solução osmótica com açúcar e deixar o alimento em contato com a solução osmótica. Conservaçã� d� Aliment�� pel� Us� d� Fri� O frio é utilizado a muito tempo para conservação de alimentos. Tem como princípio a inibição parcial ou total de microrganismos (especialmente termófilos e mesófilos, psicrotróficos são os que crescem em temperatura baixa, ter atenção) pela atividades metabólicas dos tecidos e enzimas e reações químicas serem inibidas. No congelamento tem inibição da atividade de água. Refrigeração → acima do ponto de congelamento; 8 a -1ºC; mudanças no calor sensível. Congelamento → baixo do ponto de congelamento; temperaturas inferiores a 0ºC, -18ºC (mais que isso já é lenta); mudanças no calor sensível e no calor latente associado à mudança de fase do estado da água; diminuição da atividade de água. A aplicação do frio no alimento difere de acordo com a característica do alimento, por exemplo peixes de água fria não são tão conservados pelo resfriamento pois eles já vivem em baixa temperatura, então não inibe a atividade enzimática; vegetais podem ser conservadas em baixa temperatura mas pode causar danos; leite e ovos são fáceis mantidos em refrigeração pois não tem atividade metabólica. Controles durante a refrigeração Velocidade de resfriamento: quanto maior a velocidade mais inibe a ocorrência de desenvolvimento de microorganismos e reações enzimáticas; Temperatura: diferentes alimentos são conservados em diferentes temperaturas; Umidade: umidade muito alta pode condensar e umidade baixa pode ressecar. Por ser difícil controlar em condições ótimas, foi padronizado: 0ºC e 90% de umidade relativa: ovos, leite, tecidos de animais e frutas não suscetíveis ao dano pelo frio; 10ºC e 85 a 90% de umidade relativa: frutas e hortaliças suscetíveis ao dano pelo frio; Circulação e purificação do ar: inibição de mistura de odores; Luz: para evitar a deterioração; Composição da atmosfera: para evitar deterioração. Refrigeração Método de conservação que normalmente é associado a outro, para garantir a conservação sem estragar o alimento. Características dos alimentos refrigerados: Conservação do valor nutritiva; Manutenção das características organolépticas; Processamento e conservação em curto período de tempo; OBS: o refrigeramento não destrói os microorganismos, inibe atividade enzimática, metabolismo, etc, então, com o tempo, o alimento deteriora. Congelamento Vantagens: sem acréscimo ou inclusão de componentes; não transmite nem altera o aroma natural; não causa perdas significativas do valor nutritivo. Desvantagens: não destrói os microorganismos, mas diminui seu número - se for tirado do congelamento, o crescimento de microorganismos pode acontecer novamente; esporos não resistentes; toxinas não são destruídas; desidratação rápida e intensa quando não há acondicionamento adequados. O congelamento ocorre em duas etapas, pela nucleação e formação dos cristais. Nucleação → é a associação de moléculas de água para formar uma partícula ordenada e estável; Existe uma temperatura N que é o ponto de início do congelamento, quando abaixo inicia o congelamento. A nucleação pode ser homogênea ou heterogênea. Na nucleação homogênea ocorre em soluções puras, mas, nos alimentos a nucleação é heterogênea, pois tem solutos no alimento. Os alimentos devem ser congelados em temperaturas mais baixas para formar mais núcleos e os cristais serem menores. Formação dos cristais de gelo → a partir dos núcleos tem a formação dos cristais de gelo. Se a velocidade de congelamento for rápida e ultra-rápida são cristais pequenos. Se a velocidade de congelamento for lenta há a agregação de partículas de água formando cristais de gelo grandes = dano ao alimento. Modificações nos alimentos durante o congelamento e o armazenamento em congelamento 1- Danos pelos cristais de gelo: é muito comum em alimentos que têm tecidos, carnes (acontece menos), peixes e vegetais. Há diferença de concentração no alimento na região intracelular e extracelular. Os cristais são formados na região extracelular formando a imobilização da água, tendo mais concentração de água, logo, a água intracelular vai para o extracelular. Pode ser irreversível. Isso acontece quando ocorre o congelamento lento. Quando o congelamento é rápido tem diversos cristais de gelo, então não dá tempo da água sair do meio intracelular para o extracelular = descongelamento lento pode causar a mesma coisa que congelamento rápido. É possível evitar utilizando crioprotetores, que se ligam a ́ água e impedem a ocorrência da desidratação das células, pois aumentam o teor de sólidos no alimento. 2- Aumento da concentração de solutos em solução: propicia a ocorrência de reações químicas na fração de água não congelada. Geralmente em temperaturas de -5 a -15ºC. Ocorre também reações enzimáticas. Modificações das características da fração não congelada, como pH, força iônica, etc. 3- Variação de volume: o alimento congelado pode ser expandido devido a água congelada, mas depende do conteúdo de água do alimento. Se tiver alta concentração de lipídios há retração de volume. 4- Microrganismos: o efeito depende do microorganismo, da velocidade do congelamento, do meio e da fase de crescimento; Manutenção da viabilidade dos microrganismos pelo congelamento. Evitar o descongelamento durante o armazenamento para não ocorrer o crescimento dos microrganismos. 5- Recristalização: durante o armazenamento os cristais podem se reorganizar. Isomassíca: reorganização do cristal para formar uma superfície menor. Ocorre no armazenamento. Migratória: devido a alteração da temperatura durante o congelamento. Se aumenta a temperatura, os cristais fazem fusão e diminuem os cristais. A temperatura mais baixa favorece a formação de novos cristais e eles ficam maiores, dando dano ao alimento. Acontece quando descongelar e congelar novamente o alimento. Por contato: os cristais se agregam formando cristais maiores./ Pressão: Cristais com a mesma orientação quando aplica pressão ele agrega. - empilhamento. 6- Sublimação: redução do peso devido à desidratação; depende da umidade do ambiente e da temperatura (umidade alta condensa, umidade baixa causa queimadura pelo frio); Alimentos com elevada relação superfície/volume podem sofrer mais 7- Outras: Rancificação (quantidade de lipídios alta são mais suscetíveis); Reações químicas; Reações enzimáticas; Perdas de compostos aromáticos e gases. Depende de como foi feito o congelamento, temperatura etc. Essas mudanças acontecem com o tempo, por isso se dá o período máximo de armazenamento. Produção industrial de frio Podem ser sistemas mecânicos, de sistema fechado, com um líquido refrigerado que não entra em contato com os alimentos, com alto investimento de equipamento mas custo operacional baixo e o sistema criogênico, de sistema aberto, que líquidos criogênicos atuam num sistema aberto, entrando em contato direto com o alimento, com custo baixo de investimento porém alto custo operacional. Sistema mecânico → Fluidos refrigerantes fazem a refrigeração do meio que fazem do alimento. O meio pode ser o ar, líquido, salmoura, diferentes meios. Os fluidos refrigerantes são hidrocarbonetos halogenados e amônia, que passam por ciclo de evaporação e condensação dentro do sistema, proporcionando o resfriamentodos alimentos. Sistema criogênico → Utilizados líquidos criogênicos ou gases liquefeitos, que não são reutilizáveis. Há contato direto com os alimentos. Métodos de resfriamento Sistemas mecânicos Ar: taxa de transmissão baixa eficiência baixa; permite resfriar diferentes tipos de alimentos juntos. Se o alimento não tiver embalado causa queimadura pelo frio. Superfícies frias: não funcionam para todos os tipos de alimentos, devem ser homogêneos. pode ter funcionamento direto onde o alimento entra em contato com o líquido refrigerante e o indireto tem mais um meio (refrigera algo e o algo refrigera o alimento. Líquidos: água fria ou gelo;para qualquer alimento. Equipamento: sistemas de bandeja de circulação forçada podem usar diversos alimentos. Outros: trocadores de calor de placas alimentos líquidos); hidroresfriamento por imersão ou borrifamento (frutas e hortaliças); gelo picado ou gelo + água (peixes); resfriamento a vácuo (alimentos porosos e elevada relação superfície/volume e pré cozidos; borrifamento de criogênicos. Equipamento para congelamento Congelamento por ar: câmaras frigoríficas com ar estático (velocidade de congelamento lenta; convecção natural; melhor para armazenamento de congelados). Congeladores de ar forçado (blast freezers): congelamento mais rápido; convecção forçada do ar. Túneis de congelamento: circulação de ar forçada; Leito fluidizado: alimentos pequenos e uniformes; Congeladores de placas: para alimentos com tamanhos mais homogêneos, como filés de carne e peixe; Congelamento por contato: congelador de tambor ou superfície raspada; para alimentos líquidos ou pastosos (sorvetes, purês); Congelamento por imersão: alimento imerso num líquido refrigerante; peixes sucos cítricos acondicionados; aves. Congelamento criogênico: nitrogênio líquido entra em contato com o alimento; filés de peixe, carne. A velocidade de congelamento depende: Da composição química do alimento → condutividade térmica dos componentes; disposição física dos componentes; superfície de contato e espessura; Meio empregado → efeito refrigerante; velocidade; grau de contato com o alimento. Conservaçã� po� Fermentaçã� A fermentação é realizada por microorganismo, bactérias, leveduras, fungos, que atuam no substrato para produzir alimentos com características diferenciadas No início, a fermentação era utilizada para conservação de alimentos sazonais ou perecíveis - devido a produção de ácido e álcool pelos microrganismos. Hoje em dia, a fermentação permite a transformação de matérias primas para diversificar alimentos, com textura sabor e aroma diferenciados. Além da conservação de alimentos, a fermentação permite a produção de alimentos diferentes. A glicose é convertida em piruvato pela glicólise (enzimas atuam) e, o piruvato entra na mitocôndria, passa pelo ciclo de krebs e o oxigênio aceptor final de elétrons terá a produção de energia. Na fermentação, não tem o oxigênio como aceptor final de elétrons, e sim uma molécula orgânica, que fará a produção de ácido ou de um álcool. Os microorganismos que fazem a fermentação converte o piruvato em ácido e álcool, não tendo a produção de oxigênio - isso só é possível devido a ação de enzimas. A fermentação pode ser classificada de acordo com o substrato, produto, microorganismo, forma descontínua (batelada), contínua, homofermentativa e heterofermentativa (de acordo com o produto produzida) Pelo substrato: sucos de frutas, vegetais, leite; Pelo produto: ácido lático, ácido acético e álcool; Pelo microrganismo: leveduras, fungos, bactérias; Pela descontínua: fermentação feita em uma única vez; Pela contínua: entrada constante de substrato e saída constante de produto; Homofermentativa: produção de apenas um produto principal; Heterofermentativa: produção de mais produtos principais; Na fermentação de alimentos, podemos usar diferentes microrganismos e substratos, é importante controlar temperatura e pH Vantagens: condições suaves de temperatura e pH; produtos únicos com novo aroma, sabor e textura; consumo energético reduzido; custo de capital e de operação baixos; tecnologia simples; Fermentação láctica Feita por bactérias e ocorre a produção de ácido lático. A glicose convertida em piruvato, as bactérias entram em ação e pela enzima lactato-desidrogenase converte o piruvato em moléculas de ácido lático (1:2). Bactérias homoláticas convertem em ácido lático; Bifidobactérias convertem em ácido lático + ácido acético Bacterias heterolíticas convertem em ácido láctico + ácido acético + dióxido de carbono Pode ser obtidos em diferentes alimentos, em vegetais - podem ser obtidos com ou sem fermentação (pepinos, azeitonas, chucrute, etc.), produtos lácteos (iogurte, queijo), embutidos (chouriço), molhos e pastas de pescados (pequenos peixes e crustáceos). Vegetais → inicialmente feito a seleção, lavagem, descascamento, corte, branqueamento (depende do processo realizado, os microorganismos podem estar presentes no alimento ou adicionados nele, logo, se quiser fazer com os microorganismos que já tem no alimento o branqueamento vai destruir parte dele), fermentação é adicionado uma salmoura (10% sal + 1% glicose), que inibe o crescimento de microorganismos e propicia o crescimento das bactérias láticas; Lactobacillus e Leuconostoc são as principais bactérias envolvidas; tempo de fermentação 4 a 6 semanas; acidez: 0,6 a 0,8% ácido lático. Após a fermentação o alimento faz a dessalga para diminuir a concentração de sal (em água morna) e adição de vinagre (diminuição do pH); após isso é feito o acondicionamento e o tratamento térmico; por último é feito o resfriamento. Exemplo: azeitonas; feito tratamento adicional com NaOH 1,25 a 4% que inativa o amargor (oleuropeína) em temperatura de 15 a 24ºC até que ocorra a penetração na azeitona de �⁄� na azeitona, cortando a azeitona e colocando fenolftaleína para verificar. Feita a lavagem; realizada a salmoura e adicionado as bactérias (mais usadas leuconostoc mercenaries, lactobacillus brevis e lactobacillus plantarum) para fazer a fermentação, deixando por 30 a 60 dias e, com acidez final de 2,7 a 10% de ácido lático. Exemplo 2: chucrute, processo é diferente. Inicialmente é feito um armazenamento do repolho logo após a colheita para ele ficar amolecido e não se quebrar após o corte, é realizada a salga adicionando 2,5% de sal e feita a fermentação por salga seca. São colocadas camadas de repolho e sal até o final do recipiente, no final, é feita uma pressão na superfície para eliminar o ar e, colocado um disco na superfície embaixo da última camada de sal (para evitar o desenvolvimento de outros microrganismos). O repolho soltará a água e produzirá naturalmente uma salmoura. Utilizado leuconostoc mesenteroides em temperatura ótima de 18º a 30 dias, com acidez de 1,8% de ácido lático. Fermentação alcóolica Ocorre com a atuação de leveduras. Glicose é convertida em piruvato e, as leveduras atuarão e farão a conversão (piruvato descarboxilase e álcool-desidrogenase) o do piruvato em etanol. Pode ser produzido bebidas alcoólicas fermentadas e fermento-destiladas, pão. Tem como substratos produtos açucarados ou amiláceos, que devem ser pré tratados e convertidos em açúcares mais simples. Utilizadas saccharomyces. Fermentação acética Substratos utilizados: vinho e cidra. Bactérias acéticas utilizadas: elas atuam após a conversão do ácido pirúvico em ácido acético, e elas farão a conversão do álcool em ácido acético. Acetobacter. Efeitos nos alimentos → qualidade nutricional e sensorial do alimento, manutenção da cor, mudanças no valor nutritivo (vitaminas); aumento da digestibilidade de proteínas e polissacarídeos (hidrólise desses componentes podem acontecer); textura macia (alterações em proteínas e carboidratos); mudanças de sabor (redução da doçura, aumento da acidez, sabor salgado e redução do amargor); modificação do aroma (componentes químicos voláteis que os MOs produzem); preservação de energia potencial (açúcares não fermentados); os processos de fermentação geralmente são complementadoscom métodos de conservação suaves. Anális� Sensoria� A análise sensorial é definida como uma disciplina científica usada para evocar, medir, analisar e interpretar reações das características dos alimentos e materiais como são percebidas pelos sentidos da visão, olfato, paladar, tato e audição. Não é utilizado apenas em alimentos. É uma mistura de todos os sentidos. Aplicações em: desenvolvimento do produto, avaliação de alterações no produto, redução de custos, controle de qualidade, estabilidade durante o armazenamento, nível de qualidade do produto e teste de mercado. Sentidos Visão: embalagens atrativas para atrair o consumidor - a visão é o primeiro sentido despertado sobre o alimento. Determina o tamanho, forma, textura, cor. Olfato: dependendo da situação, o olfato vem antes da visão. Odor é sentir as substâncias voláteis do alimento, aspirando perto dele - via nasal. Cheiro é um termo mais coloquial e pouco utilizado profissionalmente. Aroma é o que sentimos quando o alimento já está na boca - via retronasal. Criamos memória olfativa, a partir do bulbo olfatório e nervo olfatório. Fadiga acontece quando temos contato com várias amostras diferentes e não conseguimos diferenciar as amostras. Adaptação é quando entramos em contato com um determinado odor por muito tempo e não passamos a percebê-lo mais, ou percebemos menos intensamente. Fadiga e Adaptação é importante para instruir os avaliadores e conceder os testes de análise sensorial. Paladar: entramos em contato com o alimento e os receptores encontrados na língua encaminham para o cérebro a resposta. Temos cinco gostos básicos: amargo, ácido, doce, salgado e umami. Temos que diferenciar o gosto das sensações químicas, são elas: temperatura, pressão, adstringência, picância, refrescância, dormência e, são reconhecidas por terminações nervosas presentes na cavidade bucal - são sensações, e não gostos básicos. Sabor: é uma característica mais complexa do alimento, que envolve o gosto, olfato e sensações químicas (olfatórias e orais). Tato: temos o tato com as mãos e o tato com a boca. Nas duas situações temos informações de textura, forma, peso, temperatura e consistência do alimento. Audição: sons provocados pela mordida e mastigação complementam a percepção da textura. O receptor é o ouvido interno. Locais de como acontece: vide trabalho análise sensorial. Ciênci� � Tecnologi� d� Vegetai� A qualidade dos vegetais está relacionada às propriedades sensoriais, valores nutritivos e constituintes químicos. Além disso, está relacionada também ao destino que vai dar ao vegetal, se vai ter consumo in natura, se vai ter armazenamento ou processamento. In natura deve ter as características essenciais preservadas, devendo ter coloração adequada, não ter cortes, não estar amassado, etc. Para o armazenamento, dependendo da classificação do vegetal ele pode ser colhido um pouco verde, não precisando estar no estágio final da maturação pq irá passar da maturação após a colheita, então dependendo do tempo de armazenamento pode ser colhida antes. O processamento pode remover partes que não estejam boas nos vegetais/frutas. Produtos hortícolas podem ser classificados: - Com base na parte do vegetal consumida como alimento. - Hortaliças de folhas: consumimos as folhas, alface, rúcula, etc. - Hortaliças de flores: consumimos as flores, couve flor, brócolis, etc. - Hortaliças subterrâneas: raízes, bulbos e tubérculos, cenoura, batata, cebola, etc. - Brotações: aspargo, brotos de feijão, etc. - frutos: podem ser divididos em hortaliças (tomate, pepino, berinjela) e frutas (laranja, limão, maçã, banana)., Objetivos das tecnologias pós-colheita: reduzir taxas metabólicas que causam alterações e crescimento indesejáveis - manter o alimento por um tempo maior de conservação; reduzir perda de água - perda de água causa alteração na textura e murchamento do vegetal; minimizar lesões mecânicas como amassados e cortes que podem desencadear reações que deterioram o alimento; reduzir a deterioração por microorganismos; prevenir lesões por congelamento ou senescência (envelhecimento); contaminações químicas e microbianas; Estágios de desenvolvimento 1- Crescimento até a maturação; 2- Maturação o vegetal sofre mudanças bioquímicas até atingir a maturidade fisiológica; 3- A maturidade fisiológica é a capacidade que o vegetal tem de se manter metabolicamente ativo após a colheita, vegetal colhido nessa época; 4- Estágio final da maturação, quando o alimento está pronto pro consumo; 5- Senescência, o alimento está envelhecendo. A colheita depende do tipo de vegetal, a maturidade fisiológica varia dependendo do vegetal. No amadurecimento, temos processos de degradação e síntese que acontecem simultaneamente. Na degradação, temos o consumo de carboidratos para manter o metabolismo ativo do vegetal. O processo de síntese é a produção de pigmentos, por exemplo. Aplicação de técnicas para conservação devem levar em conta esses processos. Fatores que influenciam o amadurecimento dos vegetais 1- Respiração: O vegetal usa a glicose na presença do oxigênio na produção de gás carbônico e água, mantendo vivo. O vegetal continua com a respiração após a colheita. Na planta, tinha fornecimento pela planta, quando são colhidos mantém o metabolismo a partir da reserva. A respiração varia de acordo com o vegetal, quanto mais intensa maiores e mais rápidas as mudanças que o vegetal passa = mais perecível ele é. Conseguimos controlar para conservar. Podem ser: Climatéricos ou Não Climatéricos. É uma classificação difícil de padronizar para um determinado vegetal específico. Fruto climatérico → a medida que o tempo passa tem alterações na produção de CO2, diminuindo no início, atingindo um mínimo e aumenta, (ascensão) a produção de CO2 (respiração) até atingir o pico, depois diminui novamente. - aumento da respiração após a colheita. - Podem ser colhidos ainda verde devido a taxa de respiração suficiente para promover o amadurecimento. Frutos não climatéricos → a partir de que são colhidos a respiração vai diminuindo com o tempo. - diminuição da respiração após a colheita. - devem ser colhidos apenas quando estiverem bons para consumo. Fatores que influenciam na respiração: Produção de etileno: responsável pelo amadurecimento e senescência. Se o vegetal sofrer lesões promovem a síntese de etileno pelo vegetal, como se fosse para aumentar a taxa metabólica e fazer com que o vegetal repare o dano. Ativo em quantidades baixas para atuar como um agente de amadurecimento. Produzido em todos os órgãos do vegetal durante o seu desenvolvimento, todos os frutos produzem etileno mas nem todos em alta concentração. Os frutos climatéricos tem ascensão de etileno antes do pico climatérico, os frutos climatéricos tem dois sistemas de produção de etileno: quando tem produção baixa de etileno (pré climatérico) e depois inicia o sistema dois, onde ocorre a produção autocatalítica de etileno, e, o próprio etileno produzido estimula a produção de mais etileno. maior produção de etileno = maior respiração. Em frutos não climatéricos ocorre a diminuição de com a função do tempo, tendo a concentração de etileno na forma constante e baixa, pois só tem o sistema um. Podemos aplicar etileno nos vegetais, exógena, pode ser realizada no período pós colheita com o objetivo da uniformização do amadurecimento dos frutos, aumentando a climatização. Geralmente o etileno é aplicado numa mistura de gases por ser explosivos. Pode causar o amarelecimento de hortaliças folhosas e aceleração do amadurecimento, antecipando a senescência.Diferentes frutos armazenados juntos podem alterar o amadurecimento do outro vegetal, devido a produção do etileno. - etileno pode ser aplicado externamente ou presença de etileno em outro fruto próximo. A aplicação exógena é feita em climatéricos e não climatéricos. Em frutos climatéricos o etileno deve ser aplicado em hora correta para favorecer o amadurecimento, se aplica no pré climatérico há antecipação do amadurecimento = faz com que o vegetal amadureça maisrápido. Deve ser aplicado na fase de ascensão, pois não muda muito o amadurecimento = o etileno não aumenta a respiração do vegetal, mas sim a antecipação do pico climatérico, favorecendo o amadurecimento, PRINCIPAL USO DO ETILENO EXÓGENO = ANTECIPAR O AMADURECIMENTO PELA APLICAÇÃO NO PRÉ CLIMATÉRICO. Em não climatéricos pode aplicar em qualquer momento, pois vai ter um aumento do padrão respiratório, porém cessa logo em seguida. Temperatura: fator mais fácil de controlar; podemos reduzir a taxa respiratória refrigerando o vegetal, existe uma temperatura mínima de segurança TMS que é a temperatura mínima que pode ser mantida sem dar danos pelo frio no alimento. Composição atmosférica: a quantidade de oxigênio presente influencia na respiração. Se reduzirmos a concentração de oxigênio não favorece a respiração, se não tem quantidade mínima de oxigênio o vegetal sofre fermentação, alterando as características do vegetal. A concentração de CO2 ideal varia de acordo com os vegetais. Sacos fechados podem favorecer a fermentação e evitar a respiração = evita a qualidade. Podemos usar uma atmosfera controlada - controlando a composição de gases do armazenamento do vegetal ou atmosfera modificada - não tem controle, usa embalagens como pvc(maior permeabilidade), pebd(permeabilidade intermediária), pp e pead (baixa permeabilidade) para fazer o armazenamento, dependendo do tipo tem maior ou menor permeabilidade, pode fazer recobrimento com cera de carnaúba para evitar o contato com o ambiente e acelerar a respiração do vegetal, são aplicadas para reduzir a atividade respiratória e a perda de água. Danos mecânicos: uma lesão mecânica pode estimular uma atividade respiratória como tentativa de reparar o dano = ex produção de etileno. A respiração é o principal controle com o objetivo de aumentar o prazo de validade, etileno, temperatura, concentração, gastos e danos mecânicos são os principais fatores. Mudanças bioquímicas Coloração: os principais pigmentos encontrados são clorofilas, carotenóides, antocianina e antoxantina. Clorofila: pigmento verde presente nos cloroplastos com característica lipofílica em íon magnésio. Podemos ter clorofila A e B, o que diferencia é a substituição do grupo R, sendo A metil e B carbonil. A partir do momento que o alimento é cortado pode perder a característica verde. A clorofila pode perder o íon magnésio e em meio ácido virar feofitina (verde musgo), a feofitina pode perder o grupo fitol e formar o feoforbídeo (coloração marrom). A clorofila pode ser clivada pela clorofoliase perdendo o grupo fitol e virando cloofinila (verde brilhante), que pode perder o magnésio e formar o feoforbídeo. A fenoftina e a clorodinilha podem sofrer oxidações e domar clorinas e purpurinas com colorações incolores. Carotenoides: são lipossolúveis ao mesmo tempo que a clorofila é degradada pode ter produção dos carotenóides. São antioxidantes importantes para os vegetais protegendo das oxidações. Podem ser precursores de vitamina;. Podem ter coloração amarela, vermelha, laranja, etc. cuidados = podem sofrer degradação por conta do aquecimento e incidência de luz. Antocianinas: são flavonóides hidrossolúveis e alteram a coloração de acordo com o pH do meio, ácido vermelho, neutro roxo e alcalino azul. Pode ter perda dos pigmentos na lavagem e alteração de coloração devido ao pH do meio, porque são hidrossolúveis. = presentes no repolho roxo, uvas. Antoxantinas: flavonoides promovendo coloração do amarelo ao laranja, até incolor, maças, laranjas, etc. Cuidado = escurecimento, podem mudar de coloração por causa da oxidação = exemplo de substrato utilizados pelas enzimas que causam escurecimento enzimático. = branqueamento evita, Textura: com o amadurecimento tem a redução da firmeza e é avaliada pela resistência - quanto mais resistência mais firme = menos resistente mais amadurecido. A textura está relacionada à aceitação do consumidor. Componentes responsáveis pela sustentação dos tecidos vegetais: Substâncias pécticas: no fruto verde temos a protopectina ou pectato de cálcio. No amadurecimento do fruto a enzima cliva a ligação e tem remoção do cálcio, levando a estrutura da pectina. Pode ser degradada pela enzima que remove o grupo metil, levando ao ácido poligaraturanico ou petico. A pectina pode ser degradada por outra enzima que cliva as unidades formando o ácido poligaraturonico. A medida que o vegetal sofre amadurecimento sofre essas transformações de degradação de enzima, deixando ele menos rígido. Sabor e aroma: os açúcares podem aumentar ou diminuir. Os vegetais após a colheita podem utilizar amido como fonte de energia = aumenta gosto doce. Se os vegetais não têm reservas na forma de amido usa os açúcares para respiração = diminui o gosto doce. Os taninos nos frutos verdes são solúveis e na boca causam a sensação de amarramento na boca, na medida que o fruto vai amadurecendo os taninos se condensam e diminuem essa sensação. Degradação de vitaminas: pode acontecer a formação também, vitamina C um exemplo. Outras alterações no pós colheita Transpiração: geralmente em vegetais folhosos. após a colheita o vegetal não tem reposição de água, se for muito excessiva prejudica o vegetal, antecipando a maturação e senescência causando perda de peso, aparência enrugada e opaca, textura mole flácida e murcha. Fatores que afetam: propriedades dos produtos; estruturas anatômicas; dimensões forma e área; temperatura(diminui = menor perda por transpiração aumenta = aumenta perda) umidade relativa (baixa umidade favorece a respiração = melhor para evitar transpiração) Alterações físicas como cortes, rachaduras, amassamento. alterações biológicas: presença de fungos (remoção de terra deve ser boa, lavagem). Processo de produção Ciênci� � Tecnologi� d� Leit� O leite é uma mistura homogênea de grande número de substâncias das quais algumas estão em emulsão, outras em suspensão e outras em dissolução verdadeira. Carboidratos do Leite Lactose → é o principal carboidrato presente no leite; É um açúcar redutor podendo causar alteração organoléptica no leite, porém pode ser interessante em alguns produtos, como doce de leite. - Reações de Maillard. Tem poder edulcorante 6x menos que a sacarose, interessante em dietas; Pode sofrer cristalização, sendo ruim, pois pode formar grandes cristais perceptíveis. Pode ser hidrolisada por enzimas = produtos sem lactose; Pode ser utilizada como substrato na fermentação, sendo convertida em ácido lático por bactérias láticas = obtenção de iogurte. Lipídios do Leite Fração mais variável do leite, que depende da raça, manejo dos criadores, etc. O leite pode ser padronizado em relação a quantidade de gordura. - interessante pros laticínios pois a quantidade de gordura a mais (que sobre) pode ser usado para obtenção de derivados lácteos, como manteiga por exemplo. Lipídios apolares → constituem a maior parte, a maioria são os triglicerídeos (98%); Lipídios polares → têm os insaponificáveis (colesterol, carotenóides, vitaminas A, E, D), fosfolipídios e cerebrosídeos e gangliosídeos. O glóbulo de gordura do leite mantém ele concentrado e impedem a desestabilização, ficam longes um do outro. A monocamada interna é semelhante a membrana celular com proteínas e fosfolipídios, camada intermediária de água ligada e metais e uma bicamada externa, com proteínas, fosfolipídios e enzimas. Esse glóbulo pode sofrer alterações, como: 1- Autoaglutinação: formação de grandes agregados de glóbulos de gordura, a IgM aglutinina é responsável. Ocorre com a temperatura de refrigeração mais baixa. Quanto maiores os glóbulos de gordura maiores as chances de acontecer. 2- Coalescência: ocorre a fusão de dois ou mais glóbulos de gordura, formando um glóbulo de gordura maior. É favorável na presença de cristais (gordura sólida) na superfície do glóbulo de gordura. A coalescência é causada pela agitação (principal), conteúdo de gordura, temperatura, congelamento, membrana do glóbulo de gordura e tamanha do glóbulo. 3- Fusão e cristalização: O ponto de fusão dependedos ácidos graxos que compõem os triglicerídeos. A fusão da gordura láctea ocorre em torno de 37ºC; Em temperatura maior que 40ºC temos gordura em forma líquida e em temperaturas menores que -40ºC gordura sólida, entre essas temperaturas temos gordura+cristais. Alterações nos lipídios 1- Lipólise: Lipases extracelular que são produzidas por bactérias psicrotróficas fazem a hidrólise de triglicerídeos, causando a formação de ácidos graxos livres causando o sabor de ranço ou sabão, por isso, é importante a não contaminação durante o processo de coleta e armazenamento do leite. 2- Auto-oxidação: ácidos graxos livres e esterificados são oxidados, dependem de oxigênio e são catalisados pela luz, calor e metais (Fe e Cu) e formam aroma e ranço. A homogeneização é um fato importante pois prolonga a estabilidade da emulsão da gordura reduzindo mecanicamente o tamanho dos glóbulos. O leite entre 65 e 70ºC é submetido a grande pressão e é forçado a passar por uma abertura estreita, causando uma ruptura dos glóbulos de gordura, diminuindo o tamanho deles, o tamanho formado depende da força aplicada. Pode ser realizado em duas fases, onde na segunda evita o reagrupamento dos glóbulos de gordura, pois a pressão aplicada é menor. Efeitos da homogeneização → causa a modificação da membrana do glóbulo de gordura, levando a novas proteínas devido ao aumento da fração proteica, formação de novas micelas pela agregação facilitava e a membrana nova é mais suscetível a ação das lipases. Proteínas As principais proteínas presentes no leite são as caseínas que estão suspensas no leite e as proteínas do soro que estão solubilizadas no leite. Caseínas → ficam suspensas no leite devido a abundância de grupos fosfato unidos por ligação éster com -OH nos resíduos de serina; Além disso, existe um produto de grupo carboidrato na k-caseína, dando uma maior solubilidade a caseína; O caráter hidrófilo e hidrofóbico na caseína dá um caráter detergente na caseina, ajudando a manter ela em suspensão. Nas suas estruturas secundárias e terciárias temos estruturas desorganizadas, ajudando na resistência da caseína a agentes desnaturadores, especialmente ao calor, por conseguir pasteurizar o leite sem que ocorra a coagulação da caseína. A maior parte das caseínas estão organizadas na forma de micelas de tamanho variável, responsáveis pela coloração branca do leite. As submicelas estão ligadas pelo fosfato cálcio coloidal, citrato, magnésio e outros minerais, garantindo a estabilização. Elas são estáveis em diferentes condições, como tratamentos térmicos, na compactação, homogenização e concentrações relativamente elevadas de cálcio. As micelas sofrem instabilidade em pH ácido (p.i pH 4,6) - na produção de iogurte é importante e em proteases (produção de queijos). Outras → As proteínas mais abundantes são a b-lactoglobulina e a-lactoalbumina (faz parte do sistema enzimático responsável pela síntese da lactose) e são termolábeis. Sais Os sais mais abundantes são o potássio, cálcio, cloro, fósforo e citrato, podendo estar presentes na fase solúvel e coloidal. O leite tem o equilíbrio salinico principalmente no fosfato cálcico, podendo estar em fase aquosa e coloidal, tendo o pH como principal variante. Num pH baixo faz com que o fosfato cálcio se solubilize e vá para fase aquosa, desestabilizando as micelas de caseína. Vários fatores podem influenciar o pH, influenciando o equilíbrio. Se estiver numa maior proporção na fase aquosa quer dizer que o fosfato calcio saiu da fase coloidal para aquosa. Enzimas As enzimas podem estar envolvidas na hidrólise dos componentes do leite, como proteases e lipases de micro-organismos; controle de tratamento térmico, se a fosfatase alcalina negativa for inativada pelo tratamento térmico significa que a Mycobaterium tuberculosis não exista mais = bom, deve ser negativo, peroxidase deve ser positiva para indicar que o leite não sofreu um tratamento termico bruto = controle do tratamento térmico; controle da função biológica pela enzima lactose sintase. Vitaminas As principais vitaminas são a vitamina A, riboflavina, tiamina e cianocobalamina. As vitaminas lipossolúveis podem ser perdidas durante a remoção da gordura do leite. Processamento do Leite Ordenha higiênica → local limpo e sem odores, causa do animal amarrada para evitar contaminação, lavagem dos úberes com água clorada e sabão, imersão dos úberes em solução desinfetante a base de iodo e o teste da caneca telada para detecção de mastite antes do início da ordenha, fornecimento de alimento aos animais, limpeza dos equipamentos e utensílios com detergente e limpeza das instalações. Deve ser feita a contagem de células somáticas principalmente os leucócitos e a contagem padrão em placas para verificar se existe contaminação de bactérias, leveduras e fungos. Refrigeração → o leite produzido em propriedades rurais é refrigerado e destinado aos estabelecimentos de leite e derivados; a refrigeração deve ser a 5ºC. Transporte → veículo com tanque isotérmico, direto do tanque de refrigeração, circuito fechado; Controle de temperatura e coleta de amostras do tanque para CQ. É feito o teste do álcool alizarol antes do transporte, para verificar se está na temperatura adequada, é colocado em tubo de ensaio uma parte do leite e uma parte de solução reagente, se coloração rosada sem grumos o leite está normal, se houver a formação de grumos é a indicação de leite ácido (mas pode dar falsos positivos devido à colostro, confirmar com teste da fervura ou titulação da acidez). Recepção do leite → feito um controle de qualidade diario, teste de temperatura, teste do álcool alizarol, acidez titulável, índice crioscópico (verificar se não foi adicionado água ao leite), densidade relativa (mesmo objetivo), teor de gordura (importante para padronização do leite), teor de sólidos totais e de sólidos não gordurosos, pesquisa de neutralizantes de acidez, pesquisa de reconstituintes de densidade ou do índice crioscópico, pesquisa de substâncias conservadoras. O controle de qualidade mensal é avaliado o teor de gordura, teor de proteína total, teor de lactose anidra, contagem de células somáticas, teor de sólidos totais e não gordurosos, contagem padrão de placas, resíduos de uso veterinário. Padronização do leite → Teor de gordura: Leite integral: mínimo de 3g/100g Leite semidesnatado: 0,6 a 2,9g/100g Leite desnatado: máximo de 0,5/100g Pasteurização do leite → LTH, HTST, UHT Leite tipo A: produzido, beneficiado e envasado em um único estabelecimento denominado “Granja Leiteira" TERMINAR Iogurte (14/07) Processo de produção caseiro 2 diferentes: Leite → adição de 4% de leite em pó (20g para 500mL) OU NÃO → se usar leite pasteurizado (saquinho) ou UHT (caixinha), fazer primeiro um processo de aquecimento desses leites para fazer o iogurte, o aquecimento é diferente dependendo do leite, se pasteurizado ferver o leite e após resfriar até 45ºC (ter termômetro culinário) se leite UHT aquecer até 45ºC, não precisando ferver - (essa diferença se dá pois o leite pasteurizado usa tratamento térmico mais suave, por isso é necessário ferver e esfriar até 45 ºC). Como saber se não tem termômetro? Colocar 500mL de leite fervido + 500mL de leite gelado OU 400mL de leite fervido + 600mL de leite em temperatura ambiente. Se usar leite em pó, adicionar antes do aquecimento = aquecimento ajuda a dissolver. Após o aquecimento utilizar as bactérias láticas, podendo utilizar os microorganismos secos e desidratados na forma do sachê OU o iogurte natural (1 copo de 170g p/ 1L de leite). Colocar os potes com o preparado que fizemos em isopor, sacola térmica ou forno a 45ºC por para fazer a fermentação. (pré aquecer o forno 15 minutos, desligar e deixar o pote lá, desligar para não matar os microorganismos da fermentação) - anrtes de colocar no forno embalar o recipiente com uma toalha. Deixar no forno por 8 a 12h que é o tempo necessário parafazer a fermentação. Observar se ta pronto: verificar se houve aumento da consistência. Tirar do forno e colocar na geladeira,fazendo a refrigeração. (pelo menos 2h). Liga o forno por 15 minutos na temperatura máxima e desliga - quem faz a mágica da fermentação é o calor; Deixa 500mL do leite em temperatura ambiente e coloca na panela em fogo baixo e vai mexendo sem deixar ferver, mexer para não formar nata - NÃO DEIXA FERVER Quando começa a formar espuma pode desligar, transferir o leite para tigela para nao amornar - tigela de ceramica para manter o calor (ou vidro) Leite a 45ºC - colocar o dedo e aguentar 10 segundos - coloca o leite morno no iogurte (temperagem) (2 conchas) e mistura, misturou bem e pode colocar tudo no restante do leite, adicionando de vagar. Embala a tigela para manter o leite aquecido para favorecer a atividade dos microorganismos. Ideal preparar no fim do dia. Colocar no forno pré aquecido e deixa por 8h deixa 2h na geladeira. Geleia Matérias-primas: fruta, pectina, sacarose e ácido. A pectina é produzida durante o amadurecimento do fruto. Quando o fruto está verde temos a protopectina, com o amadurecimento do fruto tem a produção da pectina, responsável pela gelificação da geléia. Não usar frutos muito maduros para não ter pouca quantidade de pectina. - grau de maturação é importante para fazer geléia. Pectina → forma géis na presença de sacarose em meio ácido. Pode ser classificada como: ATM (alto teor de metoxilas) - é mais substituída BTM (baixo teor de metoxilas) - maioria dos grupos da pectina é na forma de grupo ácido carboxílico. As geléias comuns são produzidas com pectina ATM, porém, pode-se usar BTM sem adicionar a sacarose, sendo interessante para geléias de baixa caloria. A pectina BTM forma geis na ausência de sacarose mas na presença de íons bivalentes, como o cálcio. O ph das geleias BTM tem pH mais amplo, de 2,5-6,5. Utilizamos a quantidade de açúcar em relação a quantidade de fruta. Ocorre inversão que deve ser de 35-40% para evitar alta produção de glicose e que glicose cristalize. Isso pode ser evitado dividindo a adição de açúcar durante a produção de geléia = regulamos a inversão. Em geléias ATM pH pimino pra gelificação pe 3,4; em frutas acdas becessuta de pouca o nenhma adição de ácido e utiliza ácido cítrico. Como se forma o gel? Em BTM o que ajuda a formar o gel é a presença do ion calcio, fazendo interação nas cadeias de pectina. Nas geleias com ATM, para formar o gel precisa ter interações hidrofobicas entre cadeias de pectina que é facilitada pela adição da sacarose, por diminuir a atividade da água e solvatação da pectina = faz com que as cadeiad de pectina interagam mais. O ácido faz com que ocorra ligações de hidrogênio entre as cadeias de pectina, faz a protonação dos grupos que ficaram em formato como ácido. Processo de produção Esterilização dos frascos, lavagem de frutas, descascamento, corte, despolpamento, adição da 1ª parte do açúcar, concentração, adição pectina+açúcar para não formar grumos,, adição de ácido (no final para evitar a hidrólise da pectina), ponto final, envase. Controles: o tempo de aqeucimento, determinação do ponto final e tenperatura de envase. Teste de precipitação com álcool para avaliar o teor de pectiina (melhor usar as tabelas): 2 coljheres de sopa do suco/polpa + 1 colher de sopa de alcool 70% misturar aguardar 1-5 min se suco rico em pectina = forma coagulo firme se suco com medico em pectina = coagulo pouco firme que se rompe em 2-3 pedaçõs pobre em pectina = não forma coágulo ou se forma rompe em muitos pedaços. Defeitos nas geleias: Gel pouco firme: pouca pectina, hidrólise da pectina, pouca acidez e baixo teor de sólidos solúveis. Gel muito duro: pectina excessiva, acidez excessiva, alto teor de sólidos solúveis. Cristalização: excesso de açúcar e excesso de inversão da sacarose; Separação das frutas no gel: gel pouco firme.
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