conservação de alimentos - parte i
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TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
NUTRIO UNIC Prof Andressa Menegaz
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ALTERAES DAS MATRIAS-PRIMAS E/OU PRODUTOS: CAUSAS E FATORES
Os alimentos so constitudos por tecidos vivos e assim
esto sujeitos a reaes bioqumicas, biolgicas e fsicas. Objetivo tecnologia de alimentos retardar/suprimir
estas reaes, preservando o mximo possvel a qualidade dos alimentos.
CAUSAS DAS ALTERAES EM ALIMENTOS
1. Crescimento e atividade de microrganismos 2. Ao das enzimas presentes no alimento 3. Reaes qumicas no-enzimticas 4. Alteraes provocadas por insetos e roedores 5. Ao fsica e mecnica (frio, calor, desidratao, etc.).
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O homem busca mtodos para preservar os alimentos,
empregando tcnicas empricas que se mantm at
hoje, como a secagem, a salga, a fermentao dentre
outras.
Processos utilizados requerem:
- Amplo conhecimento a respeito dos microrganismos
que atuam sobre o alimento em questo;
- Ambiente que cerca este alimento;
- Composio deste alimento.
ALTERAES DAS MATRIAS-PRIMAS E/OU PRODUTOS: CAUSAS E FATORES
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FATORES QUE INFLUENCIAM O
DESENVOLVIMENTO MICROBIANO EM ALIMENTOS:
FATORES EXTRNSECOS:
TEMPERATURA AMBIENTE
ATMOSFERA
UMIDADE DO AMBIENTE
FATORES INTRNSECOS:
NUTRIENTES
ATIVIDADE DE GUA
pH
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Principais reaes de perda de qualidade de alimentos
Microbiolgicas
Crescimento ou presena de microrganismos que causam intoxicao:
Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum, Aspergillus flavus, Clostridium perfringens, Bacillus cereus;
Crescimento ou presena de microrganismos que causam infeco:
Salmonella, Listeria, Campylobacter, Shigella, Streptococcus, Vibrio, Proteus, Pasteurella;
Crescimento de microrganismos deterioradores:
Bactrias, bolores e leveduras: produtos metablitos principais ou menores, secreo de enzimas, presena de biomassa.
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MULTIPLICAO MICROBIANA
Depende da interao dos fatores intrnsecos X extrnsecos;
CONDIES FAVORVEIS ALIMENTOS PERECVEIS OU ALTERVEIS: so aqueles que contm
um elevado teor de gua (leite, carnes, pescados); possuem fatores intrnsecos favorveis ao crescimento microbiano.
ALIMENTOS SEMI-PERECVEIS OU SEMI-ALTERVEIS: so aqueles que, embora tenham bastante gua esta firmemente retida no interior pelo tecido envoltrio de proteo (casca) que se rompido por qualquer meio os tornar vulnerveis como os perecveis (ex.: beterraba, cenoura, batata, etc).
ALIMENTOS NO PERECVEIS, ESTVEIS OU NO-ALTERVEIS: so aqueles que possuem baixo teor de umidade (acar, farinha, feijo).
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Quando os microrganismos chegam ao alimento, se as
condies forem favorveis, iniciam sua multiplicao,
passando por uma srie de fases sucessivas
CURVA DE CRESCIMENTO DOS MICRORGANISMOS.
Esta curva contm 4 fases:
A- Fase Lag ou de adaptao;
B- Fase Log ou Exponencial;
C- Fase Estacionria;
D- Fase de Declnio.
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CURVA DE CRESCIMENTO DOS MICRORGANISMOS:
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CRESCIMENTO BACTERIANO:
a multiplicao rpida das bactrias que freqentemente causam os problemas
referentes contaminao dos alimentos.
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Sob condies ideais, uma bactria dobra sua populao a cada 20 minutos.
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Diminuio ou inibio do crescimento microbiano
Diminuio da temperatura (resfriamento, congelamento);
Reduo na atividade de gua / aumento da concentrao (secagem, desidratao, cura, salga, adio de acares);
Diminuio do oxignio (embalagem sob vcuo e nitrognio).
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Principais reaes de perda de qualidade de alimentos
Enzimticas
Reaes hidrolticas catalisadas por lipases e proteases;
Oxidao (lipoxigenase);
Escurecimento enzimtico (fenolases).
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AO DE ENZIMAS PRESENTES NO ALIMENTO
As enzimas catalisam reaes qumicas;
Lipases, peptidases, catalases, peroxidases, etc.;
Algumas enzimas so desejveis, outras no;
Ex.: lipases agem sobre triglicerdeos e liberam
cidos graxos que sofrero oxidao (reao qumica
no enzimtica autocataltica) = radicais mal
cheirosos;
Desejveis: Renina: formao da coalhada Papana: amolecimento de carnes
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Rancidez oxidativa
Ocorre em lipdeos que contm cidos
graxos insaturados.
REAES QUMICAS NO ENZIMTICAS
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REAES QUMICAS NO ENZIMTICAS
Ocorre em 3 fases:
Inicial ou induo: formao de radicais livres;
Propagao: aumento de perxidos e outros
produtos de decomposio. Incio do cheiro e sabor;
Terminao: h fortes alteraes de cheiro, sabor,
cor, viscosidade e da sua composio.
acelerada pelo calor, luz, umidade e metais (ferro e cobre)
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Mecanismo
Aceleram: O2, luz (UV), metais (Cu e Fe), temperatura; ex.: azeite de oliva.
Retardam: antioxidantes fsicos (embalagem) e qumicos (carotenides, cido ctrico, tocoferis...)
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Principais reaes de perda de qualidade de alimentos
Qumicas
Rancidez oxidativa;
Descolorao por oxidao e reduo;
Escurecimento no enzimtico;
Perdas de nutrientes.
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ESCURECIMENTO QUMICO Escurecimento ou browning qumico com formao de cor
marrom ou semelhante (melanoidinas);
Pode ser benfica (crosta do po), caf torrado, chocolate, carne assada;
Pode ser indesejvel (leite tratado pelo calor e sucos);
Promovem a perda de aminocidos (triptofano, lisina, histidina) = reduo do valor nutritivo das protenas;
Pode ser: - Caramelizao; - Reao de Maillard: acar + protenas = cor marrom; - Degradao do c. Ascrbico: c. Ascrbico aquecido =
compostos de cor escura;
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Caramelizao
Acar hidroximetilfurfural (HMF) o corante mais usado na indstria de
alimentos.
gua
Calor 120C
Melanoidinas
Intermedirios
incolores de baixo PM
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Reao de Maillard
Acar + protena Melanoidinas
Principal causa de escurecimento no enzimtico produzido durante o aquecimento e armazenamento prolongado.
CO2
Calor
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Degradao do cido ascrbico
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Principais reaes de perda de qualidade de alimentos
Fsicas
Transferncia de massa (absoro ou perda de umidade);
Perda de textura crocante;
Perda de aroma;
Danos causados pelo congelamento.
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MUDANAS FSICAS
Escurecimento da carne na estocagem: oxidao da mioglobina;
Carne fresca Transformao da mioglobina (vermelho
prpura) em
oximioglobina
(vermelho brilhante)
Transforma-se em
metamioglobina
(vermelho
enegrecida)
O2
Sol, luz, calor, pH cido,
congelamento
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Princpios e mtodos de conservao de alimentos
PRINCPIOS
a- Uso de temperaturas;
b- Controle da quantidade de gua;
c- Controle da taxa de oxignio;
d- Uso de substncias qumicas;
e- Uso de irradiaes;
f- Combinao de dois ou mais princpios.
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Eficincia do TT
Tempo Temperatura
Inativao m.o. (patognicos e deteriorantes)
Reduo da ao das enzimas
Objetivos doTratamento Trmico (TT)
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Termorresistncia dos Microrganismos
Depende de fatores intrnsecos e extrnsecos:
INTRNSECOS:
BACTRIAS
Ttima
Termorresistncia - +
Psicrfilos,
Psicrotrficos
Mesfilos Termfilos esporos
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MICRORGANISMOS
TEMPERATURA ( C )
TEMPO (MINUTOS)
Estreptococcus fecais
65,0
5,0 - 30,0
Salmonella spp
65,5
0,02 - 0,25
Staphylococcus aureus
65,5
0,02 - 2,0
Escherichia coli
65,0
0,10
Bolores e Leveduras
65,5
0,50 - 3,0
Clostridium botulinum
100,0
100,0 - 330,0
Valores de resistncia trmica de alguns microrganismos
mais comumente encontrados em alimentos.
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Termorresistncia dos microrganismos
EXTRNSECOS
pH
Importante
Classificao dos alimentos:
Pouco cidos (pH>4,5)
cidos (4
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CONSERVAO PELO USO DO FRIO
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USO DO FRIO
REFRIGERAO Utiliza temperatura de 0 a 15 C;
Mantm as caractersticas do produto in natura;
um mtodo temporrio (dias ou semanas);
Mtodo eficiente para conservao de frutas;
Os microrganismos psicrfilos so o maior problema;
As temperaturas utilizadas no inativa enzimas, nem elimina os microrganismos, paralisa-os.
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Refrigerao de alguns produtos alimentcios
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USO DO FRIO
CONGELAMENTO
Utiliza temperaturas, em mdia, de -10 a -40C;
Mtodo caro exige a necessidade da cadeia do frio;
Mtodo eficiente para conservao de carnes e pescados;
Conservao por tempo mais prolongado (meses ou anos);
Reduz as reaes enzimticas, porm no inativa. Reaes como escurecimento de frutas no solucionado somente com congelamento.
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Diminuio ou inibio do crescimento
microbiano
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CONGELAMENTO
VANTAGENS E DESVANTAGENS COMO
MTODO DE CONSERVAO
Ocorre desidratao rpida e intensa
quando no h acondicionamento
adequado
No causa perdas significativas do
valor nutritivo
As toxinas no so destrudas No reduz a digestibilidade
Os esporos so muito resistentes No transmite nem altera o aroma
natural
Os microrganismos no so destrudos,
embora seu nmero diminua
No se acrescentam nem se
eliminam componentes
DESVANTAGENS VANTAGENS
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USO DO FRIO
Normalmente armazena-se os alimentos a 18C, assim os psicrfilos no resistem;
Podemos ter dois mtodos para o congelamento:
Congelamento lento: demora de 3 a 12 horas para se congelar o produto, normalmente usa-se temperaturas na faixa de 25 C sem circulao de ar;
Congelamento rpido: Demora menos de 3 horas para o congelamento, usa-se temperatura da ordem de 40 C a 25 C.
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TEORIA DA CRISTALIZAO
CONGELAMENTO
Mudana de estado, de lquido a slido, que sofre uma parte da gua presente nos alimentos.
Conservao durante longos perodos.
Formao de cristais de gelo: modificaes indesejveis dos alimentos
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CRESCIMENTO DOS CRISTAIS
TEORIA DA CRISTALIZAO
Velocidade de resfriamento lenta: cristais com forma alongada (agulhas).
Velocidade de resfriamento rpida: cristais com forma mais arredondada.
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Evoluo da temperatura durante o congelamento de alimento
com resfriamento lento (a), rpido (b) e muito rpido (c).
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CONGELAMENTO
10C: Produo de toxinas de
Staphylococcus e Clostridium botulinum tipos
A e B.
6,7C: Multiplicao de Staphylococcus.
6,5C: Multiplicao de Clostridium
botulinium.
5,2C: Multiplicao de Salmonella
3,3C: Produao de toxinas de Clostridium
botulinium. Tipo E
0C: Risco devido a crescimento e atividade
de bactrias causadoras de intoxicaes
alimentares
-8C: Multiplicao de bactrias
-10C: Multiplicao de leveduras
-12C: Multiplicao de mofos
-18C: Reaes qumicas (sua velocidade
to lenta que so considerados nulas)
RELAO ENTRE TEMPERATURA, REAES DE DETERIORAO E
CRESCIMENTO E PRODUO DE TOXINAS DE ALGUNS MICRORGANISMOS DE
INTERESSE NOS ALIMENTOS.
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DESCONGELAMENTO
-Deve reduzir ao mximo a exsudao e os danos
causados no alimento pelos cristais de gelo, na reverso
do alimento temperatura de consumo;
-Alm de perdas nutritivas, os alimentos perdem a
aparncia comercial;
- Pode ser feito de 2 formas: LENTO e RPIDO -
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DESCONGELAMENTO
DESCONGELAMENTO LENTO: deve ser em cmaras entre 4 a
10C, UR de 95% e por cerca de 20 a 36 horas. Assim, o tecido
no perde muito lquido pois tem tempo de absorv-lo durante o
processo. o ideal.
DESCONGELAMENTO RPIDO: No adequado, em
temperatura ambiente alta, em gua quente, em microondas.
H grande perda de protenas, pois as fibras musculares no
conseguem reabsorv-las.
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Diferenas entre refrigerao e congelamento
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CONSERVAO PELO USO DO CALOR
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Mtodos pelo uso do calor
Pasteurizao;
Esterilizao;
Branqueamento;
Evaporao;
Defumao.
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Pasteurizao (Louis Pasteur)
Objetivos:
Garantir a inocuidade pela eliminao total da flora microbiana patognica (clulas vegetativas);
Prolongar a vida til dos alimentos pela destruio dos m.o. Deteriorantes (bactrias vegetativas, bolores e leveduras) ;
Inativao de enzimas.
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Pasteurizao
Temperatura: 100C
Objetivo principal:
alimentos de baixa acidez (pH>4,5):
destruio das bactrias patognicas (forma vegetativa);
alimentos com pH
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Cuidados no acondicionamento (embalagens).
Aliada a outros mtodos de preservao.
Refrigerao: inibir o crescimento de m.o. sobreviventes;
Aditivos qumicos: manter o pH baixo;
Embalagens hermticas: evitar a recontaminao.
Alimentos: leite, creme de leite, manteiga, frutas, sucos, sorvetes, embutidos, compotas, cervejas, ovos lquidos, enlatados e outros alimentos termo-sensveis.
Pasteurizao
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Pasteurizao
Com relao ao tempo e temperatura:
Pasteurizao lenta (baixas temperaturas e tempo longo): LTLT (low temperature long time)
Temperaturas prximas a 65C por 30min.
Realizada em tanques, em batelada
Aplicao:
leite destinado a produo de derivados;
polpa de frutas.
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Pasteurizao
Pasteurizao lenta (baixas temperaturas e longo tempo): LTLT (low temperature long time)
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Pasteurizao
Pasteurizao rpida a altas temperaturas: HTST (high temperature short time)
72C por 15s;
Grandes indstrias;
Trocadores de placas ou de tubos, sob alta presso;
Seguido de resfriamento.
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Pasteurizao Trocador de calor de placas
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Pasteurizao
Trocador de calor de tubos
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Caractersticas da pasteurizao
Mtodo de conservao cujas temperaturas usadas so inferiores a 100C;
Mtodo de conservao temporrio;
Necessita de outro mtodo de conservao complementar;
Recomendado para eliminar certos grupos de m.o.
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indicada para: Produtos em que altas temperaturas possam causar
danos a qualidade nutricional do alimento;
Destruir m.o. patognicos de baixa resistncia ao calor. Ex: leite;
Produtos que contm m.o. deterioradores sensveis ao calor. Ex: suco de frutas;
Produtos em que os m.o. sobreviventes possam ser inibidos por outro mtodo preservativo subsequente, ex: refrigerao;
Para lquidos cidos (pH
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Esterilizao
Objetivos:
Eliminar todas as formas vegetativas e esporos patognicos;
Inativar enzimas;
Temperatura: 115-150C;
Utiliza-se presso (autoclaves);
Esterilidade comercial (estabilidade microbiolgica)
Eliminao de todos microrganismos e esporos que
poderiam se desenvolver nas condies normais de
armazenamento do produto
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Esterilizao comercial est associado aos seguintes fatores:
Ausncia de m.o. capazes de deteriorao do produto nas condies normais de armazenamento;
Ausncia de m.o. patognicos capazes de proliferar no alimento.
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Esterilizao
Pode ser realizada:
Alimentos j embalados (Apertizao);
No alimento no envasado com envase assptico posterior
(UHT direto e indireto).
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Esterilizao: Apertizao Esterilizao do alimento j envasado;
Embalagens: latas, garrafas de vidro ou embalagens plsticas/laminadas termoestveis;
Mquinas de enchimento;
Espao de cabea: espao vazio deixado entre a tampa e o alimento para permitir a expanso dos gases no interior da embalagem e facilitar a troca de calor.
gs
Espao de cabea
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Ponto frio
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Esterilizao: Apertizao
Preenchimento
Exausto
Fechamento
TT
Resfriamento
Fluxograma Geral de Apertizao de alimentos
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Esterilizao: Apertizao
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Esterilizao: UHT (Ultra High Temperature)
Alimentos lquidos ou semi-lquidos (leite, sucos, nata, pures,etc.);
Aquecimento rpido (quase intantneo);
Altas temperaturas (135-150C);
Garante vida de prateleira por 6 meses sem refrigerao;
Perodo curto: 2-5 seg.
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Esterilizao UHT
Processos:
Diretos Indiretos
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Esterilizao: UHT (Ultra High Temperature)
UHT Indireto
Trocadores de calor (placas ou tubos);
No h contato entre alimento e calefador.
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Esterilizao: UHT (Ultra High Temperature)
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Esterilizao: UHT (Ultra High Temperature)
UHT direto
Consiste na injeo de vapor dgua no alimento ou do alimento em vapor dgua (difuso);
Aquecimento quase instantneo;
H contato ntimo entre alimento e calefador;
- Incorporao de 10% de vapor no produto, eliminado por vcuo.
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Esterilizao: UHT - Direto
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Esterilizao: UHT
Envase deve ser assptico Embalagem tetra brik , tetra pack ou
longa vida (6 camadas) Polietileno, papel e alumnio
Esterilizao prvia embalagens:
UV, H2O2, etc.
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ALTERAES DOS ALIMENTOS ENVASADOS:
Os alimentos envasados podem sofrer alteraes
microbiolgicas, qumicas e fsicas:
- Microbiolgicas: gases liberados por microrganismos que
acabam por estufar a lata.
- Qumicas: gases como o Hidrognio e gs Sulfdrico vindos
de reao enzimtica entre lata e alimento.
- Fsicas: alterao na textura devido a manejo imprprio da
lata, perfuraes (contaminao cruzada) e amassamento
(reao qumica da lata com o alimento).
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Efeitos da esterilizao nos constituintes dos alimentos
Mudanas de cor, textura e sabor;
Perda de vitaminas e desnaturao protica;
Oxidao de lipdeos (rancidez oxidativa);
Reao de Maillard ou reao de caramelizao de acar
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Branqueamento
Objetivos:
inativao de enzimas
remoo de gases dos tecidos
reduo da contaminao microbiana,
abrandamento da textura dos vegetais
Processo trmico de curto perodo
Pr-tratamento
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Realizado por: Imerso em gua fervente; Vapor dgua; Seguido de:
Resfriamento; Adio de substncias:
0,125% de xido de clcio: proteo a clorofila e
soluo salina a 2% de NaCl.: evitar o escurecimento enzimtico ou
Cloreto de clcio: reduzir perdas de textura (pectato de clcio)
Branqueamento
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Imerso em gua fervente
Branqueamento
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O branqueamento no processo das batatas congeladas, realizado com o uso de vapor, influi na obteno de caractersticas como: -cor uniforme, -crocncia, -rpido preparo, -baixa absoro de gordura.
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Alteraes nutricionais e sensoriais dos alimentos submetidos a
tratamento trmico
Sensoriais:
Cor - degradao de pigmentos, reaes caramelizao e de Maillard;
Sabor, aroma - liberao ou formao de compostos;
Textura - desnaturao protenas, degradao carboidratos.
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Nutricionais
Perda de vitaminas Vitamina C (cido ascrbico): aumenta na presena de
oxignio e cobre
tiamina (vitamina B1),
vitaminas A e E.
Aumento da digestibilidade de algumas protenas: desnaturao.
Alteraes nutricionais e sensoriais dos alimentos submetidos a
tratamento trmico
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DEFICINCIA NO TRATAMENTO TRMICO:
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OBRIGADA PELA ATENO!!!
Prof Andressa Menegaz
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Referncias Bibliogrficas:
EVANGELISTA, J. Tecnologia de alimentos. 2. ed. Rio de Janeiro: Atheneu, 2005.
Gava, A. Princpios de Tecnologia de Alimentos. 6. ed. So Paulo: Nobel, 2002.
Ordez, J.A. Tecnologia de Alimentos: Componentes dos alimentos e processos. So Paulo: Artmed, 2005.
REGITANO, Oetterer, M;. Fundamentos de cincia e tecnologia de alimentos. Barueri: Manole, 2006.