conservação, melhoramento e produção de alimentos
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Escola Secundária de Mira de Aire – Biologia 12º
Produção de Alimentos e Sustentabilidade
CONSERVAÇÃO, MELHORAMENTO E PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Prof: Liliana Oliveira
2009/2010
Produção de Alimentos e SustentabilidadeConservação, melhoramento e produção de alimentos
Desde o séc. XVII, altura em que cerca de 500 milhões de pessoas habitavam a Terra, a população humana tem vindo a crescer exponencialmente.
Bebé 6 mil milhões (1999)
Desenvolvimento populacional
Produção de Alimentos e SustentabilidadeConservação, melhoramento e produção de alimentos
Desenvolvimento populacional
O crescimento explosivo da população humana conduz ao
consumo massivo dos recursos naturais do planeta.
Produção de Alimentos e SustentabilidadeConservação, melhoramento e produção de alimentos
A produção de maiores quantidades de alimentosdependerá do desenvolvimento de novas técnicase de produtos derivados da Biotecnologia.
A alimentação dos seres humanos baseia-se num reduzido número de espécies cultiváveis.
Devem ser pesquisadas novas espécies, de modo a aumentar a biodiversidade presente na nossa alimentação.
Desenvolvimento populacional
Produção de Alimentos e SustentabilidadeConservação, melhoramento e produção de alimentos
• Crescimento e actividade de microrganismos;
• Insectos;
• Acção de enzimas do próprio alimento (autolíticas);
• Reacções químicas espontâneas (não catalisadas por enzimas);
• Alterações físicas causadas pela temperatura, pressão e humidade, entre outras.
Conservação de alimentos
40% dos alimentos produzidos a nível mundial perdem-se face à deterioração
provocada por microrganismos.
Fac
tore
s
Produção de Alimentos e SustentabilidadeConservação, melhoramento e produção de alimentos
Conservação de alimentos
Factores Intrínsecos aos Alimentos:(relacionados com as características físico-químicas dos alimentos)
Actividade da água (aw); Acidez (pH); Composição química do alimento; Substâncias anti-microbianas naturais presentes no alimento.
Factores que Afectam o Crescimento Microbiano
Factores Extrínsecos aos Alimentos:(relacionados com as condições ambientais externas)
Temperatura; Humidade relativa; Composição da atmosfera.
Produção de Alimentos e SustentabilidadeConservação, melhoramento e produção de alimentos
Certos alimentos, de origem animal e vegetal, denotam estruturas protectoras da entrada e crescimento de microrganismos, por exemplo:
Casca de frutos e vegetais; Escamas do pescado; Pele e conchas de animais; Casca e membrana dos ovos.
Estas estruturas devem ser mantidas intactas.
Composição química dos alimentos
Factores Intrínsecos
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Alguns alimentos contêm substâncias com propriedades antimicrobianas que lhes conferem uma estabilidade acrescida.
Estas substâncias podem surgir em alimentos de origem vegetal e de origem animal (ex: ovo, amora, morango e leite).
Normalmente a sua concentração é demasiado baixa para assegurar uma adequada estabilidade do alimento, pelo que têm de ser acautelados outros factores (ex: pH e aw).
Substâncias antimicrobianas naturais
Factores Intrínsecos
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Conservação de alimentos
Alimentos
ao longo do
tempo sofrem
alterações físicas e químicas
que provocam
Deterioração
Um dos problemas mais importantes da saúde pública é a ingestão de alimentos contaminados por microrganismos patogénicos. A contaminação pode dever-se:
ao uso inadequado de aditivos químicos à poluição ambiental à degradação de nutrientes …
No entanto, é impossível irradicar a presença de microrganismos nos alimentos.
Produção de Alimentos e SustentabilidadeConservação, melhoramento e produção de alimentos
Conservação de alimentos
Alimentos Alimentos não não
perecíveis perecíveis
Alimentos Alimentos p
perecíveisperecíveis
Alimentos Alimentos pouco pouco
perecíveisperecíveis
Alimentos que, devido às suas características físico-químicas favorecem o crescimento microbiano requerem assim, cuidados
especiais na produção, conservação e armazenamento.
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Prevenir a decomposição por microrganismos;
Evitar ou retardar a auto-decomposição do alimento pelas próprias enzimas ou
devido a reacções químicas espontâneas não catalisadas por enzimas (ex: oxidação);
Impedir danos provocados por insectos e outros animais
ou causas mecânicas.
Dilatação do tempo durante o qual os alimentos podem ser consumidos com segurança;
Desenvolvimento de características apreciadas;
Dietas mais variadas e equilibradas, independentes
da sazonalidade;
Aumento da higiene alimentar;
Facilidades na preparação dos alimentos.
Objectivos
MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
Vantagens
Conservação de alimentos
Produção de Alimentos e SustentabilidadeConservação, melhoramento e produção de alimentos
Conservação de alimentos
FACTORES DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
• Assepsia – previne o acesso dos microrganismos;
• Remoção de microrganismos – retira microrganismos existentes;
• Calor – mata os microrganismos mediante a desnaturação das proteínas e das enzimas necessárias ao metabolismo;
• Frio – retarda as reacções químicas e a acção das enzimas do alimento e inibe ou reduz o crescimento e a actividade dos microrganismos, não os destrói;
• Redução de água – inibe o crescimento dos microrganismos e a actividade enzimática no alimento;
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Conservação de alimentos
FACTORES DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
• Efeitos osmóticos – em meio hipertónico, por adição de sal ou açúcar, ocorre a plasmólise dos microrganismos;
• Modificação da atmosfera – cria condições anaeróbias que impedem o crescimento de microrganismos e a oxidação;
• Irradiação – radiações, como os raios UV e as radiações ionizantes, têm acção germicida e retardam a germinação de sementes e a maturação de frutos;
• Acidez – inibe ou reduz o crescimento e actividade de microrganismos (desnaturação das enzimas);
• Aditivos – inibem o crescimento e actividade de microrganismos, a autólise do alimento e retardam a oxidação;
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Desde a Antiguidade que dispomos de técnicas de conservação de
alimentos:
• Sal;
• Açúcar;
• Tratamento térmico;
• Desidratação (seca);
• Acidificação (produção de picles);
• Fumagem (compostos fenólicos e formaldeído - produtos antibacterianos).
Actualmente, optamos pela introdução de aditivos na maioria dos
alimentos.
Os aditivos visam melhorar a textura, a consistência, estabilizar os
alimentos, conservá-los por mais tempo ou realçar o seu sabor.
Métodos de conservação
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Métodos de conservação
• Substâncias, com ou sem valor nutritivo (não são nutrientes, nem ingredientes) adicionadas aos alimentos, em qualquer fase do seu processamento.
• Podem mascarar a carência de certos nutrientes ou a presença de outros sem qualidade. Alguns podem ser tóxicos.
• Os aditivos são referidos nos rótulos dos alimentos por um código: a letra E e um número com três algarismos.
• Aplicado a refrigerantes, bolos, gelados, charcutaria, molhos, aperitivos, etc.
Aditivos
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Métodos de conservação
Acção conservante
ADITIVOS
Função sensorial Processamento e fabrico
Aumentam o tempo de duração do alimento
Conservantes (E 200 a E 299)
Inibição ou redução da actividade dos microrganismos
ou da reacções de autólise.
Antioxidantes(E 300 a E 399)
Retardam a oxidação.Previnem a formação do ranço
e escurecimento da fruta.
Modificam ou realçam as características
organolépticas do alimento
Corantes (E 100 a E 199)
Intensificadores de sabor
(E 600 a E 699)
Espessantes(E 500 a E 599)
Aromatizantes
Facilitam certas operações industriais de
processamento e fabrico
Estabilizadores e emulsionantes
(E 400 a E 499)
Permitem a manutenção do estado físico dos alimentos e
facilitam a mistura de ingredientes.
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Métodos de conservação - Aditivos
• Água;
• Açúcar;
• Dióxido de carbono;
• Corante caramelo (E–150d)
• Edulcorantes (E-952; E-950; E-951)
• Acidificante (E-338 e E-330)
• Aromatizante (incluindo cafeína)
• Conservante (E-211) Ingredientes da Coca-Cola
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Métodos de conservação - Aditivos
• SO2 e metabissulfito de sódio
• Sais de ácido ascórbico e de ácido propiónico
• Nitratos e nitritos.
Conservantes artificiais
Outros exemplos:
Nitratos adicionados ao presunto para prevenir Costridium botulinum.
Sulfitos adicionados a salsichas frescas para restaurar a cor original.
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Para além dos aditivos, pode optar-se:
Criação de atmosferas modificadas
Congelamento Irradiação Liofilização
Métodos de conservação
Pasteurização
Métodos de conservação
“Zona de Perigo”
• O alimento é preparado e introduzido num recipiente que é fechado e submetido a uma temperatura superior a 100ºC.
• Destrói os microrganismos e as enzimas, embora alguns esporos possam sobreviver;
• Algumas características dos alimentos podem ficar alteradas;
• Aplicado a enlatados (vegetais, cogumelos, frutos, peixe, etc.)
Esterilização
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Produção de Alimentos e SustentabilidadeConservação, melhoramento e produção de alimentos
Métodos de conservação
O tratamento térmico permite destruir os microrganismos e respectivas estruturas
reprodutoras (esporos, por exemplo).
O aquecimento a 72,8ºC durante 15 segundos permite destruir as estruturas reprodutoras mais
resistentes, como os esporos.
Os organismos patogénicos são destruídos.
O leite não sofre alterações significativas no seu sabor e composição nutricional.
O leite é aquecido a 62,8ºC durante 30 minutos.
Pasteurização
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Métodos de conservação
Pasteurização
• Utiliza temperaturas inferiores a 100ºC;
• A combinação temperatura/tempo aplicada depende das características dos alimentos;
• É um método adequado quando tratamentos térmicos mais violentos afectam a qualidade do produto, para eliminar agentes patogénicos pouco resistentes ao calor.
• Aplicado a leite, iogurtes, natas, queijos frescos, sumos de fruta, etc.
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Métodos de conservação
Pasteurização
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Métodos de conservação
Refrigeração
• Os alimentos são conservados a uma temperatura superior a 0ºC.
• Reduz o crescimento da maioria dos agentes patogénicos, mas os mais resistentes ao frio continuam a desenvolver-se.
• Aplicado a fiambre, carne, peixe, queijos frescos, etc.
Congelação
• Conservação dos alimentos a uma temperatura igual ou inferior a -18ºC.
• Inibe o crescimento de todos os microrganismos, mas continuam a ocorrer reacções de autólise no alimento.
• Aplicado a carne, peixe, marisco, vegetais, alimentos pré-cozinhados, etc.
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Métodos de conservação
• A irradiação dos alimentos elimina os microrganismos superficiais.
• A irradiação dos espaços e utensílios de manipulação permite reduzir os índices de contaminação.
• Pode produzir odores e sabores desagradáveis e teme-se que conduza à formação de produtos cancerígenos.
• Aplicado a carde de aves, peixe, marisco, batatas e cebolas, frutos secos, frutos frescos e especiarias.
Irradiação
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Métodos de conservação
Modificação da atmosfera
• Remoção total do ar na embalagem (no vácuo) ou substituição da atmosfera por uma mistura gasosa que favorece a conservação. Nessa mistura é aumentada a concentração de CO2 e diminuída a concentração de O2, em relação ao ar atmosférico.
• Aplicado a carne, charcutaria (vácuo), frutos e vegetais (atmosfera modificada).
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Métodos de conservação
Liofilização
• Desidratação de alimentos congelados por sublimação da agua (evaporação da agua congelada sem que passe pelo estado liquido), permite conservar satisfatoriamente a textura e o aroma dos alimentos.
• Aplicado a café instantâneo, leite, e sopas ou massas em pó, etc.
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Melhoramento e produção
A produção de maiores quantidades de alimentosdependerá do desenvolvimento de novas técnicase produtos derivados da Biotecnologia.
Na actualidade, encontram-se a ser desenvolvidas novas aplicações da enzima para a indústria,
nomeadamente na pecuária, auxiliando os processos digestivos dos organismos.
A imobilização enzimática permitirá controlar, de umaforma eficaz, as reacções que envolvem as enzimas.
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Melhoramento e produção
Enzimas
Aplicação de enzimas na produção de bebidas e sumos de frutosEnzimas que catalisam a degradação das paredes celulares: Celulases, Hemicelulases, Pectinases. Aplicações nas indústrias de frutos e legumes.
Aplicação de enzimas nas indústrias de panificação e moagemTransformações bioquímicas importantes durante a panificação. Enzimas usadas como auxiliares de processamento: Hidrolases e oxidorredutases.
Aplicação de enzimas nas indústrias transformadoras de amidosConversão enzimática de amidos. Produção de xaropes de açúcares. Obtenção de ciclodextrinas. Produção biocatalítica de outros açúcares/edulcorantes.
Outras aplicações de enzimas (auxiliares de processamento e ingredientes)Leite e produtos lácteos. Bebidas fermentadas. Modificação de lípidos. Remoção de compostos tóxicos ou indesejáveis. Controlo de microorganismos.
Enzimas e qualidade alimentarImportância das enzimas endógenas na qualidade alimentar. Cor, textura e aroma. Enzimas como indicadores de processamento e de qualidade alimentar.
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Melhoramento e produção
Biossensores
Dispositivos analíticos que incorporam um agente biológico (ex. enzima) para reconhecer, identificar e quantificar uma determinada substância.
Teste de alcoolémia
Detecção de substâncias dopantes
Teste de glicemia