3/17/2007 · imobilizam determinado grupo de microrganismos fungicidas ... sumos de frutas cerveja...

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3/17/2007 1 alimentos conservados durante períodos curtos manter os alimentos vivos durante o maior tempo possível quando mortos, alimentos devem ser limpos, cobertos e arrefecidos o mais rapidamente possível alimentos conservados a médio ou longo prazo técnicas de inactivação ou controlo de microrganismos e enzimas redução ou eliminação da reactividade química fundamentos da conservação de alimentos: prevenção ou retardamento da decomposição microbiana interesse em prolongar as fases de latência e de aceleração do crescimento actuação: reduzindo o nº de microrganismos evitando a adição de microrganismos em crescimento exponencial recipientes ou utensílios existência de factores adversos ao crescimento nutrientes,humidade, temperatura, pH, ... tratamento térmico ou irradiação prevenção ou retardamento da auto-decomposição dos alimentos prevenção de danos causados por insectos, animais, maquinaria,...

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1

alimentos conservados durante períodos curtosmanter os alimentos vivos durante o maior tempo possívelquando mortos, alimentos devem ser limpos, cobertos e

arrefecidos o mais rapidamente possívelalimentos conservados a médio ou longo prazo

técnicas de inactivação ou controlo de microrganismos e enzimasredução ou eliminação da reactividade química

fundamentos da conservação de alimentos:prevenção ou retardamento da decomposição microbiana

interesse em prolongar as fases de latência e de aceleração do crescimento

actuação:reduzindo o nº de microrganismosevitando a adição de microrganismos em crescimento

exponencialrecipientes ou utensílios

existência de factores adversos ao crescimentonutrientes,humidade, temperatura, pH, ...

tratamento térmico ou irradiaçãoprevenção ou retardamento da auto-decomposição dos alimentosprevenção de danos causados por insectos, animais, maquinaria,...

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processos de controlo microbiano:intensidade do processo deve ser um compromisso entre a

capacidade de destruir microrganismos e a não alteração da qualidade do alimento

maioria das bactérias mortas entre 82 – 93 ºCesporos capazes de resistir a 100 ºC/30 min

destruição total (esterilização)121 ºC (calor húmido) ≥ 15 min

alimentos ácidos requerem tratamentos menos intensos

Processos de controlo microbiano

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< 10 ºCcrescimento microbiano lento

tanto mais quanto mais baixa a temperaturamultiplicação microbiana só pára quando toda a água

estiver congeladaquando o alimento é descongelado

microrganismos viáveis recomeçam crescimento rápido

Processos de controlo microbiano

microrganismos obtêm água dos alimentos em que crescemmultiplicação pára quando água removida do alimentoquanto mais extensa a asecagem, maior a eficácia

bactérias e leveduras necessitam de um mais alto teor em humidade para crescer

às temperaturas habituais de crescimento microbiano, bactérias necessitam aw ≈ 0.9 – 1.0; bolores e leveduras conseguem crescer lentamente com aw = 0.65

secagem total ou parcal não mata todos os microrganismosmicrorganismos que não conseguem crescer no alimento

seco, voltam a crescer uma vez o alimento rehidratado

Processos de controlo microbiano

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ácidos são capazes de modificar as proteínas bacterianassensibilidade microbiana varia com a espéciefermentação controlada é um meio de conservação

microrgnismos criam condições desfavoráveis para o crescimento de outras espécies

produção de EtOH ou ácidoscaracterísticas dos microrganismos úteis à fermentação

desenvolvimento rápido em substratos e ambientes adequados

fácil cultura em grandes quantidadesprodução abundante das enzimas essenciais

acidez necessária para assegurar esterilidade de um alimento não é tolerável do ponto de vista organoléptico

Processos de controlo microbiano

ambientes com elevadas concentrações de sal ou de açúcar forçam a saída de água através das membranas celulares (osmose)

desidratação das células (plasmólise) interfere com a multiplicação microbiana

leveduras e bolores mais tolerantes a elevadas concentrações de sal e de açúcar

Processos de controlo microbiano

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contém compostos uímicos com propriedades conservantesformaldeído, ...calor libertado também ajuda a matar microrganismoscalor libertado seca os alimentos

acção conservantequando o fumo é adicionado sem calor (apenas para favorecer

o flavour) não tem acção conservante

Processos de controlo microbiano

apenas alguns dos compostos químicos capazes de matar ou inibir microrganismos são autorizados para uso em alimentos

benzoato de sódioácido sórbicopropionatos de cálcio e de sódioformato de etilodióxido de enxofre

Processos de controlo microbiano

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vários tipos de radiação capazes de provocar diversos graus de inactivação microbiana

doses capazes de esterilizar os alimentos e inactivar as suas enzimas podem degradar os alimentos

doses utilizadas prolongam tempo de prateleira

Processos de controlo microbiano

processos de controlo de enzimas e outros factores:prevenção da degradação por enzimas segue maioria dos

princípios e métodos aplicados à prevenção da degradação por microrganismos

algumas enzimas naturais dos alimentos são mais resistentes que os microrganismos ao calor, frio, secagem, radiações ou outros métodos de conservação

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procedimentos utilizados na conservação de alimentos:

manutenção dos alimentos livres de microrganismos

manutenção da vácuo

utilização de utilização de

incluindo adição de solutosutilização de

endógenos e exógenosutilização de ou

dos microrganismostrituração, altas pressões

utilização simultânea de 2 ou mais dos processos anteriorestratamento térmico + vácuotratamento térmico + aditivos químicosirradiação + tratamento térmico

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manter os alimentos livres de microrganismosalimentos providos de cobertura externa protectora não

desenvolvem microrganismostecidos interiores sãos

protecções de alguns alimentos:cascas de nozescutículas de frutas e legumesfolhas das maçarocas de milhocascas de ovospele, escamas e gordura de carnes e peixes

o alargamento do tempo de conservabilidade de um alimento exige um grande controlo da flora microbiana indígena e exterior

alimentos sem protecção própria devem ser manipulados em condições de máxima higiene e embalados convenientemente

controlo de:qualidade e armazenamento dos produtos frescosabastecimento e qualidade da águacontaminação pelo material ou pessoalprocessos de embalagem e armazenamento após

transformação

Assepsia

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eficiência de um processo de higienização depende:complexidade da instalaçãoconcepção da aparelhagemextensão do sistemamaterial de que é feito o equipamento

Assepsia

ciclo típico de lavagem de equipamento e material:lavagem automáticalavagem semi-automática

1. águatemperatura adequada ao detrito a remover

Assepsia

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ciclo típico de lavagem de equipamento e material:2. detergente

concentração, temperatura e tempo de actuação dependentes das condições de trabalho

produto de composição mista que remove detritos aderentes às superfícies

características adaptadas aos produtos a removeradaptado ao material onde vai ser aplicadoacções:

emulsificar gordurassolubilizar sais mineraisdissociar precipitadosdispersar partículas em suspensãoaumentar solubilidade de detritos aderentes ao

equipamentofacilmente removido pela água

Assepsia

ciclo típico de lavagem de equipamento e material:3. água

remoção de restos de detergente e enxaguamentotemperatura depende da temperatura a que vai

decorrer a operação seguinte (desinfecção)

Assepsia

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desinfecçãovapor sob pressão

destrói todas as formas vivasinactiva vírusdesvantagens:

exige equipamento especialautoclaves, câmaras de vapor

difícil acção em pequenas peçasvapor fluente

esterilização de pequenas peçasvidro (indústria conserveira)potes (indústria leiteira)

desvantagens:necessita gerador de vaporcarrega de humidade todo o ambientegasta energia

AssepsiaCic

lo d

e lava

gem

desinfecçãoágua quente (80 – 100 ºC)

até 80 ºC continua a haver termoresistência dos microrganismos esporulados

vantagens:dilatação das juntasbaixo custo

desvantagens:pequena acção esterilizanteeleva o nível de humidade

esterilização químicahipocloritos de sódio e cálcio, ...

concentrações de acordo com a natureza e concentração do detrito a remover

desvantagem:grande aderência ao equipamento

Assepsia

Cic

lo d

e lava

gem

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desinfecçãoprincipais produtos desinfectantes:

anti-sépticosinactivam microrganismos

inibidoresimobilizam determinado grupo de microrganismos

fungicidaseliminam fungos

germicidasdestroem bactériasnão destroem esporos de bactérias

esporocidaseliminam esporos

esterilizantesdestroem todas as formas vivasinactivam vírus

AssepsiaCic

lo d

e lava

gem

filtraçãoúnico procedimento eficaz para total eliminaçãousada com líquidos pouco densos e sob pressão ou vácuo

sumos de frutascervejarefrigerantesvinhoágua

centrifugaçãomenor eficácia, só elimina parte dos microrganismos

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lavagemeficácia parcialpode ser prejudicial ao aumentar o grau de humidadepode adicionar outros microrgnismos

eliminando as partes contaminadas dos alimentossó elimina parte da flora

Eliminação de microrganismos

encher completamente os recipientesfazer vácuo no espaço de cabeçasubstituir O2 por CO2 ou um gás inerte como N2

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calor desnatura as proteínas dos microrganismos e inactiva as suas enzimas

intensidade do tratamento térmico depende do microrganismo a eliminar e das condições do meio

curva de termoresistênciaconsoante o meio, uma das 3 sub-populações pode ser

favorecidatemperatura seleccionada segundo o meio

Temperaturas elevadas

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bactérias mortas pelo calor a uma velocidade proporcional ao seu número

curva logarítmica de mortea uma temperatura constante, uma percentagem

constante da população bacteriana será destruída num dado intervalo de tempo, independentemente do tamanho da população sobrevivente

se uma determinada temperatura mata 90% de uma população no 1º min de aquecimento, 90% dos restantes serão mortos no 2º min, …

mesmo princípio aplicado a esporos, mas curva tem um declive diferente devido à maior resistência dos esporos

Temperaturas elevadas

Temperaturas elevadas

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D- termoresistência90% de destruição de uma população de esporos,

por tratamento a uma dada temperatura, durante D minutos

reduz em um ciclo logarítmico a população sobrevivente

se um alimento contiver 1000000 de organismos e receber um tratamento térmico durante um período de 4D, ficará com 100 organismos sobreviventes

se 100 latas com 1000000 de organismos cada, forem tratadas durante um período de 7D, restarão 10 morganismos sobreviventes (estatisticamente divididos pelas 100 latas)

Temperaturas elevadas

D- termoresistênciaa partir das curvas de velocidade de morte térmica,

determinadas a diferentes temperaturas, obtém-se uma curva de tempo de morte térmica

Temperaturas elevadas

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TDT- tempo de morte térmicatempo necessário para destruir, a uma dada

temperatura, um determinado nº de microrganismos

termoresistência de bolores e seus esporosmaioria destruída pelo calor húmido a 60 ºC

5 – 10 minesporos assexuados são mais resistentes

+ 5 – 10 ºCpasteurização destrói estes microrganismos

Temperaturas elevadas

termoresistência de leveduras e seus esporoscélulas destruídas entre 50 e 58 ºC

10 – 15 minmaioria dos ascósporos necessitam + 5 – 10 ºC

Temperaturas elevadas

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termoresistência de bactérias e seus esporosquanto maior a temperatura de crescimento,

maior a termoresistênciacocos mais resistentes que bacilosbactérias que formam agregados são mais

resistentesbactérias com elevadas concentrações de

lípidos são mais resistentes

Temperaturas elevadas

termoresistência das enzimasquase todas destruídas a 80 ºCum dos objectivos principais dos tratamentos

térmicos é a inactivação das enzimas capazes de alterar os alimentos armazenados

tratamentos térmicos utilizados para eliminar microrganismos também inactivam as enzimas

excepções:proteinases, lipases, fosfatase bovina

(controlo do leite)

Temperaturas elevadas

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gráficos de TDT (escala semi-logarítmica)

acima da recta ficam os pontos correspondentes à existência de sobreviventes e abaixo os pontos correspondentes à destruição total

Temperaturas elevadas

A – 1º período de activação de microrganismos, seguido de inactivação constante

B e C – presença de microrganismos com diferentes termoresistências

Temperaturas elevadas

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factores que influenciam a termoresistênciarelação tempo - temperatura

num dado conjunto de condições, o tempo necessário para destruir as células (ou esporos) diminui com o aumento da temperatura

concentração inicial de células ou esporosquanto maior a concentração, mais forte tem de

ser o tratamento (mais tempo ou temperatura mais alta)

Temperaturas elevadas

factores que influenciam a termoresistênciacondições de crescimento dos microrganismos

meioquanto mais rico, maior a termoresistência

temperatura de incubaçãotermoresistência aumenta com o aumento

da temperatura de crescimentofase de crescimento (células) ou idade

(esporos)termoresistência das células é máxima no

final da fase de latência e menor durante a fase de crescimento logarítmico

esporos mais velhos são mais resistentes

Temperaturas elevadas

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factores que influenciam a termoresistênciacomposição do substrato

humidadetermoresistência diminui com o aumento da

humidadepH

termoresistência é maior próximo da neutralidade

menor a pH muito ácido que a pH muito básico

outros componenentesNaCl em baixas concentrações protege

alguns esporosaçúcar é protectorproteínas e gorduras são protectoras

Temperaturas elevadas

determinação da termoresistênciamétodo clássico (1922)

1. uma suspensão de células (ou esporos) em solução tamponizada ou numa suspensão do alimento a testar é depositada em tubos de vidro hermeticamente fechados

2. aquecem-se em banho-maria (T < 100 ºC) ou num banho de óleo (T > 100 ºC)

3. a intervalos regulares, retiram-se os tubos, arrefecem-se em água gelada, passando-se imediatamente para um meio de crescimento

4. determina-se o nº de sobreviventes

Temperaturas elevadas

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penetração do calornecessário conhecer a velocidade com a qual o calor

penetra num dado alimento para se poder calcular o tempo necessário para a sua conservação

ponto de congelaçãoúltimo ponto de um alimento a alcançar a

temperatura de tratamentonormalmente o centro do alimento

Temperaturas elevadas

penetração do calorfactores a ter em conta:

material de que é feito o recipientevidro aquece mais lentamente que o metal

tamanho e forma do recipientequanto maior o recipiente, mais tempo o calor

demora a alcançar o centroformato também influi

temperatura inicial do alimentotempo de tratamento é praticamente

independente da temperatura inicial do alimento

se temperatura do alimento mais elevadapermanece mais tempo na zona de

temperaturas letais para os microrganismos

Temperaturas elevadas

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penetração do calorfactores a ter em conta:

temperatura da fonte de calorquanto mais alta esta temperatura, mais rápido

será o aquecimento do alimento, chegando--se mais cedo às temperaturas letais

consistência do alimentoformaexistência de água ou molhossalaçúcar

Temperaturas elevadas

penetração do calorfactores a ter em conta:

rotação e agitaçãoem alimentos líquidos

aumenta penetração do calorpouca influência em alimentos pequenos

ervilhas, …muito útil em alimentos que se dispõem em

camadasespinafres, tomates

Temperaturas elevadas

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transmissão do calorcondução

calor passa de uma partícula a outra por contacto, em linha aproximadamente recta

alimento não se move na lata e não há movimento para misturar o alimento quente com o alimento frio

convecçãoporção aquecida do alimento torna-se mais leve e

sobe, o que origina movimento na latamovimento acelera aumento da temperatura em

toda a lataconvecção forçada

quando o movimento é provocado por meios mecânicos

Temperaturas elevadas

transmissão do calorradiação

não se aplica ao processamento de alimentos

Temperaturas elevadas

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a um tratamento térmico deve sempre seguir-se um arrefecimento rápido

arrefecimento lento pode provocar:sobrecocçãocrescimento de microrganismos termófilos

Temperaturas elevadas

para projectar um tratamento térmico é necessário conhecer:

gráfico de TDT correspondente ao microrganismo mais termoresistente

geralmente C. botulinumgráficos de penetração de calor e de arrefecimento

Temperaturas elevadas

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risco comercial razoávelnº de embalagens contaminadas < 1:10000

modelo matemático

Temperaturas elevadas

método geral para calcular a duração do tratamento térmico

método gráfico

Temperaturas elevadas

tempo (t), em minutos, necessário para destruir um determinado nº de microrganismos num dado recipiente, mediante aquecimento à temperatura T, conhecendo os valores de z [temperatura (ºF) necessária para reduzir 10 vezes TDT] e de F (tempo, em minutos, necessário para destruir um microrganismo num dado

meio, a 250 ºF)250 ºF = 121.1 ºC

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Temperaturas elevadas

Temperaturas elevadas

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F0 – valor de referênciaminutos necessários (a 121 ºC) para destruir um

dado nº de organismos cujo valor z é 10 ºCuma população destruída em 6 min (a 121 ºC)

terá um valor F0 de 6todos os pares tempo/temperatura com a

mesma letalidade terão um valor F0 de 6

Temperaturas elevadas

unidade de letalidadecapacidade de destruir um organismo com um dado

valor z, durante 1 min a 121 ºCcálculo do grau de letalidade de uma temperatura,

alcançado no ponto de congelação:

Temperaturas elevadas

z

121-Tantilog letalidade degrau

T – temperatura do ponto de congelação

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unidade de letalidadegraus de letalidade, medidos sucessivamente, são

integradosdeterminação da letalidade total do processo (F0)

(área sob a curva/área de uma unidade de letalidade) = F0

processo de tratamento equivalente a 9.74 min a 121 ºC, para um organismo com z = 10 ºC

Temperaturas elevadas

tipos de tratamento térmicoesterilizaçãoesterilização comercialbranqueamentopasteurização

Temperaturas elevadas

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esterilizaçãodestruição total de microrganismosprocedimento:

autoclaves ou caldeiras de vapor sob pressãonas caldeiras, temperatura aumenta com

pressãoexemplos de utilização:

leite aquecido a mais de 150 ºC, seguido de evaporação instantânea do vapor de água condensado e rápido arrefecimento (UHT)

utilização durante alguns segundos esteriliza o leite

Temperaturas elevadas

esterilização comercialquando todos os organismos patogénicos e

produtores de toxinas são destruídos, bem como todos aqueles capazes de crescer no alimento e causar degradação

maioria dos produtos em lata ou em garrafa são “estéreis”

tempo de prateleira ≥ 2 anos

Temperaturas elevadas

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branqueamentodestrói maioria dos microrganismos, excepto

esporos de bactériasinactiva enzimas dos alimentosalimentos ácidos (sauerkraut, frutos ácidos) podem

ser conservados se aquecidos a 100 ºC ou temperaturas inferiores

procedimento:submerge-se o recipiente em água a ferversubmete-se à acção de vapor fluente

Temperaturas elevadas

branqueamentoexemplos de utilização:

legumes frescos aquecidos, por um curto período, a ~100 ºC, antes de serem congelados ou secos

temperatura interna do pão durante a cocção >> 97 ºC

carne assada e carne frita < 100 ºC, embora no exterior esteja muito mais alta

Temperaturas elevadas

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branqueamentoexemplos de utilização:

escaldão antes da “appertização”eliminação dos gases ocluídos nos tecidos

dos produtos para:aumentar a densidade do produto, de

modo a não flutuar no líquido da conserva

atingir, no interior do recipiente, uma pressão coincidente com a de saturação do vapor de água à temperatura usada

minimizar a concentração de O2 residual no recipiente

Temperaturas elevadas

pasteurizaçãodestrói parte dos microrganismos< 100 ºCvapor, água quente, calor seco, correntes eléctricassegue-se um arrefecimento imediato

Temperaturas elevadas

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pasteurizaçãoutilização:

quando temperaturas muito altas danificam o alimento

quando só se pretende destruir microrganismos patogénicos

quando os microrganismos a eliminar não são muito termoresistentes

quando se aplica, em conjunto, um outro processo de conservação (ex: refrigeração)

quando é necessário destruir microrganismos competitivos, para se poder dar a fermentação desejada

Temperaturas elevadas

pasteurizaçãoprocessos complementares da pasteurização:

refrigeraçãoembalagem em recipiente fechadoadição de elvadas concentrações de açúcar

leite condensadoadição de conservantes químicos

ácidos orgânicos nas carnes frias

Temperaturas elevadas

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pasteurizaçãoexemplos de utilização:

leite62.8 ºC durante 30 min (LTH)71.7 ºC durante 15 s (HTST)

mistura para fabrico de gelados71.1 ºC durante 30 min (LTH)82.2 ºC durante 16- 20 s (HTST)

vinhos de uva82 – 85 ºC durante 1 min

“vinhos” de frutas62.8 ºC ou mais

engarrafados a quentecerveja

60 ºC ou mais

Temperaturas elevadas

pasteurizaçãoexemplos de utilização:

sumo de maçã60 ºC, se embalado85 – 87.8 ºC durante 30 – 60 s, se não

embaladorefrigerantes

65.6 ºC durante 30 min

LTH – Low Temperature HeatingHTST – High Temperature - Short Time

Temperaturas elevadas

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pasteurizaçãotempos longos produzem maiores danos

nutricionais e organolépticos que temperaturas elevadas

preferível usar combinações alta temperatura/tempo curto

requer equipamento mais complexo

Temperaturas elevadas

pasteurizaçãotratamento térmico de alimentos embalados

retortas (autoclaves) sem agitaçãonecessita de tratamentos longosnão usado para temperaturas > 121 ºC

alimento coze junto à parede da lata

Temperaturas elevadas

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pasteurizaçãoretortas com agitação

alimentos líquidos ou semi-líquidos podem ser agitados durante aquecimento

menor tempo de tratamentomenor tendência para cozedura

ambos os métodos utilizam vapor sob pressão

Temperaturas elevadas

pasteurizaçãopasteurização de alimentos embalados

não é necessário atingir o ponto de esterilização nem mesmo o de esterilização comercial

alimentos em garrafas, latas ou frascos são tratados num túnel

jactos de água quente ou de vapor dirigidos às embalagens

ciclos graduais de aquecimento e de arrefecimento

Temperaturas elevadas

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pasteurizaçãotratamento térmico de alimentos antes de

embaladosmenor tempo de penatraçãopasteurização batch

recipiente sob agitaçãopasteurização HTST

Temperaturas elevadas

pasteurizaçãoembalagem asséptica

alimento esterilizado fora da embalagemcolocado assepticamente em embalagens

previamente esterilizadasembalagens seladas em ambiente asséptico

pasteurização UHTaquecimento rápido a temperaturas elevadas

permutador de placaspermutador tubular com raspador

segue-se arrefecimento rápido até à temperatura ambiente

mesmos permutadores de calor, com refrigerantes em vez de vapor de água

Temperaturas elevadas

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pasteurizaçãoenchimento a quente

alimentos previamente pasteurizados ou esterilizados

embalados, ainda quentes, em embalagens limpas

mais eficaz com alimentos ácidosaquecimento com micro-ondas

energia praticamente elimina gradientes de temperatura no alimento

não se aplica conceito do ponto de congelação

não aplicável a todos os materiais de embalagem

provoca maiores danos organolépticos

Temperaturas elevadas

1875sistema mecânico de refrigeração

1920sprimeiros equipamentos de refrigeração/congelação rápida

abaixo de -9.5 ºC o crescimento de microrganismos patogénicos ou causadores de alteração é insignificante

nº de organismos vivos decresce gradualmente, mas não totalmente

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conservação tradicional ou em despensaconservação limitada

refrigeraçãodiminui a velocidade de multiplicação de microrganismos

congelaçãoimpede a multiplicação da maioria dos microrganismos

Baixas temperaturas

utilização:retardamento de reacções químicasretardamento da actividade enzimáticainibição da multiplicação microbiana

Baixas temperaturas

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conservação tradicional ou em despensatemperatura raramente inferior a 15 ºCtempo limitado

melhora em condições de baixa humidadeexemplos de utilização:

cenourasnabosbatatascouvesaipomaçãs

Baixas temperaturas

refrigeraçãoutilização de gelo ou meios mecânicos

diminuição da intensidade respiratóriaabranda a maturação e a senescência

menores percas de peso por transpiraçãopermite armazenamento a taxas de humidade até

0.97reduz percas de peso

diminui produção de etilenomaturação mais lenta

diminui desenvolvimento microbiano

Baixas temperaturas

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refrigeraçãofactores a ter em conta:

temperatura de refrigeraçãoquanto mais baixa, mais eficaz

mais caroalguns alimentos não suportam frios extremos

batatas, frutas, …necessário calcular a carga térmica

quantidade de calor que deve ser removido do produto e da área de armazenamento para que a temperatura baixe da inicial para a final e se mantenha nesse valor durante um período específico de tempo

Baixas temperaturas

refrigeraçãofactores a ter em conta:

humidade relativahumidade muito baixa ocasiona perda de água e

danos nalguns alimentoshumidade muito alta favorece a multiplicação de

microrganismosvariações de humidade, ou de temperatura, durante

o armazenamento podem ocasionar condensação de água na superfície dos alimentos

Baixas temperaturas

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refrigeraçãohumidade relativa e temperatura de armazenamento

óptimas para alguns alimentos crus

Baixas temperaturas

Alimento T (ºC) Humidade relativa (%)

Alperces -0.5 - 0 85 - 90

Pimentos 7.2 85 - 90

Couves 0 90 - 95

Limões 12.8 - 14.4 85 - 90

Melões 4.4 - 10 80 - 85

Nozes 0 - 2.2 65 - 70

Cebolas 0 70 - 75

Tomates (maduros) 4.4 - 10 85 - 90

refrigeraçãofactores a ter em conta:

ventilaçãoajuda a manter uma humidade relativa uniforme em

toda a câmaraelimina cheiros

ranço, ...influi na velocidade de secagem dos alimentos

Baixas temperaturas

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refrigeraçãofactores a ter em conta:

composição da atmosfera da câmaravegetais continuam a utilizar O2 e a produzir CO2

introduz-se CO2, N2, O3, etilenoum alimento conserva-se mais ttempo sob

concentrações óptimas de CO2 ou O3

nestas condições pode manter-se uma humidade relativa mais elevada

pode também utilizar-se uma temperatura mais elevada

concentrações óptimas de CO2:ovos – 2.5%carne de bovinos – 10%bacon – 100%

Baixas temperaturas

refrigeraçãofactores a ter em conta:

refrigeração hipobáricapressão reduzida e humidade elevadaquantidade de ar (e O2) diminuihumidade elevada impede desidratação

irradiaçãoradiação UV conjuntamente com a refrigeração

permite temperatura e humidade mais elevadas

carnesqueijos

Baixas temperaturas

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refrigeraçãoalterações causadas pela refrigeração:

aquisição de odores estranhos a partir de outros alimentos

impedido por embalagemperca de nutrientes

ex: vitaminas em legumesalterações na textura, na cor, …

perca de firmeza em frutos e vegetaisalteração na cor de carnesoxidação de gordurasendurecimento do pão

Baixas temperaturas

refrigeraçãoexemplos de utilização da refrigeração:

ovoslacticínioscarnespeixesfrutaslegumes...

tempo limitado

Baixas temperaturas

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congelaçãomais utilizada com o avanço tecnológicocondições normalmente utilizadas

crescimento microbiano totalmente inibidoactividade enzimática fortemente retardada

quanto mais baixa a temperatura, mais lentas as reacções químicas ou enzimáticas, embora nunca anuladas

temperaturas muito baixas são muito carasopta-se por processos complementares

legumes escaldados antes de os congelarmaioria dos alimentos embalados antes da congelação

inverso para alimentos de pequeno tamanhomorangos, ...

Baixas temperaturas

congelaçãofactores a ter em conta:

processo de congelaçãotemperatura de congelação

-18 ºC é um compromisso entre qualidade e custovelocidade de circulação do ar ou do refrigerantetamanho e forma da embalagemtipo de alimentoexistência de solutos

presença de sal, açúcar, sais minerais ou proteínas numa solução faz baixar o seu ponto de congelação

Baixas temperaturas

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congelaçãofactores a ter em conta:

curva de congelaçãoalimentos não congelam uniformementeágua não congela imediatamente a 0 ºC

torna-se superfria a < 0ºC antes que um estímulo (nucleação, agitação) inicie a congelação

temperatura sobe a 0 ºC (libertação de calor latente)

quando toda a água congela temperatura baixa de 0 ºC

Baixas temperaturas

congelaçãofactores a ter em conta:

congelação penetrantequando é feita numa atmosfera em que apenas

existe circulação natural de ar ou, forçado por ventiladores

-15 ºC ≤ T ≤ -29 ºC, normalmente T < -23.3 ºC, durante 3 – 72 h

congelação lenta

Baixas temperaturas

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congelaçãofactores a ter em conta:

congelação rápidatempo ≤ 30 minnormalmente utilizada para alimentos de pequenas

dimensões ou em pequenas embalagensprocessos:

imersão directa num refrigerantepeixe em salmoura

contacto indirecto com o refrigerantecontacto directo com as condutas por onde

circula o refrigerante-17.8 ºC ≤ T ≤ -45.6 ºC

injecção de arpassagem de uma corrente de ar frio

(-17.8 ºC a -34.4 ºC) através dos alimentos

Baixas temperaturas

congelaçãovantagens da congelação rápida:

formação de cristais de gelo mais pequenosmenor destruição mecânica das células dos

alimentostempo de solidificação mais curto

menor tempo de difusão dos solutosmais difícil a desagregação do gelo

inibição mais rápida do crescimento microbianomais rápido retardamento da actividade

enzimáticaapós descongelação, menor perca de

características em relação ao alimento original

no peixe, não se verificam diferenças em relação à congelação lenta

Baixas temperaturas

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congelaçãofactores a ter em conta:

congelação com desidrataçãoelimina-se ~50% da água antes de congelar

aplica-se a frutas e legumescongelação em azoto líquido

seguida de embalagem em caixas de cartãointroduzidas noutras de um metal especial

método utilizado para transporte em barcosutilizado actualmente para congelar algumas frutas

e legumes, peixes, camarões e cogumelos

Baixas temperaturas

congelaçãofactores a ter em conta:

congelação em CO2

gelo seco em pó (sublima a -79 ºC) misturado com o alimento

CO2 líquido, sob pressão, nebulizado sobre o alimento

expansão transforma o CO2 líquido em gelo seco

Baixas temperaturas

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congelaçãomodificações durante a congelação:

aumento de volumeformação de cristais de gelo…

modificações durante o armazenamento:desidratação irreversível de proteínasvariações de temperaturasecagem da superfície

queimadura do congeladormodificações durante a descongelação:

descongelação lenta e controlada restitui um alimento mais próximo do original

Baixas temperaturas

congelaçãocarga térmica

nº de unidades de calor que têm que ser removidas para:

arrefecer o alimento da sua temperatura inicial até ao ponto de congelação

provocar uma alteração de estado no ponto de congelação

baixar a temperatura do alimento congelado até à temperatura de armazenamento

Baixas temperaturas

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congelaçãocarga térmica

cálculo do calor a remover de um dado alimento para o congelar

necessário conhecer o seu ponto de congelação

H1 = SLW(Ti – Tf)H2 = HFWH3 = SSW(Tf – Ts)Hfs = H1 + H2 + H3

H1 – nº de cal necessárias para arrefecer o alimento da sua temperatura inicial até ao ponto de congelaçãoSL – calor específico do alimento acima do seu ponto de congelaçãoW – peso em gramasT i – Tf – diferença entre a temperatura inicial e o ponto de congelação (ºC)H2 – nº de cal necessárias para levar o alimento do estado “líquido” ao sólido, no ponto de congelaçãoHF – calor de fusão latente no alimentoH3 – nº de cal necessárias para levar o alimento do ponto de congelação à temperatura de armazenamentoSS – calor específico do alimento abaixo do ponto de congelaçãoTf – Ts – diferença entre o ponto de congelação e a temperatura de armazenamento

Baixas temperaturas

congelaçãoalimentos pré-cozinhados congelados

tratamento de pré-cozinhado destrói todos os microrganismos patogénicos e reduz fortemente o nº total de microrganismos

congelação deve ser imediata ao cozinhado, pois os alimentos cozinhados constituem um óptimo meio de crescimento para novos microrganismos

o mesmo se passa se, após descongelação, os alimentos forem deixados durante muito tempo à temperatura ambiente

Baixas temperaturas

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eliminação ou fixação (por solutos) da humidade, de modo a estabilizar os alimentos

AlimentoHumidade antes da

secagem (%)Humidade após secagem (%)

Leite completo 87 5.0

Leite desnatado 90 5.0

Ovos completos 74 2.9

Clara de ovo 88 7.3

Gema de ovo 51 1.1

Carne magra de vaca, assada 60 1.5

Frango assado 61 1.6

Batatas fervidas 80 4.0

Sumo de maçã 86 6.2

método mais antigo de conservaçãosecagem de carne e pescado ao sol à 400000 anos

a partir do séc. 18 começam a usar-se processos tecnológicosprodutos em pó, flocos, ...

redução de peso e conservaçãoaw < 0.7 permite conservaão prolongada

aw ≤ 0.62 quase não se dá actividade microbianasecagem não destrói totalmente microrganismos (esporos

sobrevivem) nem enzimasaltera características organolépticas mas não nutricionaiselimina-se primeiro a água fracamente ligada, só depois a mais

ligada ao alimento

Secagem

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processos de secagemsolar

em zonas quentes e secasuvasameixasfigospêssegosperaspeixearroz e outros cereais em grão

Secagem

processos de secagemsecadores mecânicos

corrente de ar quente e humidade controladaleitesumossopas

Secagem

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processos de secagemliofilização

sublimação da água de um alimento congelado, através da aplicação de vácuo e submetendo o recipiente de secagem a aquecimento

carnesavesmariscosfrutaslegumes

Secagem

processos de secagemfumagem

seca sobretudo a superfície do alimento

Secagem

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processos de secagemdesidratação osmótica

alimentos com 20 – 50% de água (humidade intermédia)adição de humectantes (NaCl, açúcares, ...)

70% sacarose pára crescimento microbiano18 – 25% NaCl também

Secagem

processos de secagemdesidratação osmótica

eliminação de solventeosmose permite realizar os 2 métodos simultaneamente

substâncias comestíveis, sem influência organoléptica, não tóxicas, inertes relativamente aos componentes dos alimentos

sacarose, lactose, glucose, frutose, maltodextrinas, amido, xarope de milho

alimentos microbiologicamente estáveisalimentos susceptíveis a alterações químicasalimentos sofrem acastanhamento não enzimático e

reacções de Maillard em maior proporção que os alimentos secos

Secagem

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55

processos de secagemdesidratação osmótica

vantagens:alimentos prontos para consumo, sem rehidrataçãoquantidade de substância osmoactiva ajustada

individualmentecomposição química do alimento ajustada segundo as

necessidadesredução da massa da matéria prima (~50%)

Secagem

processos de secagemconcentração

alimentos no estado líquidoaumento do tempo de prateleiradiminuição do peso e custos de transportemétodos:

evaporaçãoconcentrados de frutasprodutos lácteossal e açúcar refinadospurés e pastas de vegetais

congelaçãosumo de laranjavinagrecerveja e vinhoextractos de chá e café

Secagem

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processos de secagemconcentração

separação por membranasconcentração ou concentração e fraccionamentomantém melhor a qualidade do produtomenor capacidade de concentração que os

restantes métodosprodutos lácteosfrutas e legumesbebidas

osmose inversaconcentração de soluções por eliminação de águamembranas capazes de separar as moléculas mais

pequenas de solutoconcentração do leite antes do fabrico de queijo

Secagem

processos de secagemconcentração

nanofiltraçãoconcentração de componentes orgânicos por

eliminação de iões monovalentes (Na, Cl)retenção de moléculas com PM entre 100 e 1000

ex: dessalinização do soroultrafiltração

concentração de grandes moléculas e macromoléculas (proteínas, amido)

PM de 1000 a 500000ex: fraccionamento do soro de leite e

concentração de proteínas

Secagem

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processos de secagemconcentração

microfiltraçãoeliminação de bactérias, separação de

macromoléculasex: redução bacteriana e de gorduras

Secagem

Secagem

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processos de secagemconcentração

atomizaçãoequipamento mais utilizado em desidrataçãolimitado a alimentos que possam ser nebulizados

líquidos, purés e pastas de baixa viscosidadepequenas gotículas atravessam ar a 200 ºCacoplados a secadores de leito fluidizado e/ou

ciclones

Secagem

factores que regulam a secagem:temperatura utilizada

depende do alimento e do pocesso de secagemem geral, temperaturas mais elevadas aplicadas em curtos

períodos danificam menos os alimentos que temperaturas mais baixas em períodos longos

humidade relativa do ardepende do alimento, do processo de secagem e do teor de

humidade do alimentoventilação e velocidade do arduração da secagempresença de solutos

açúcares ou outros solutos de baixo PM retardam a secagem

Secagem

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factores que regulam a secagem:utilização de vácuo

alimento aquecido numa câmara de vácuo cede humidade mais rapidamente ou a uma temperatura inferior

estrutura celularem geral, alimentos cozinhados secam mais facilmente que

os frescos

Secagem

quando a evaporação da água superficial do alimento é muito mais rápida que a difusão da mesma a partir do interior, forma-se uma película superficial dura que impede continuação da secagem

tratamentos pré-secagem:selecção dos alimentoslavagem (frutas e legumes)descascar as frutas e limpar os legumescortar em pedaçosimersão em meio alcalino (Na2CO3 ou lixívia)frutos secos ao solescaldar algumas frutas e legumessulfuração (SO2) de frutas e legumes

manter uma certa tonalidadepreservar o conteúdo em vitaminas A e Cafugentar insectos

Secagem

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60

tratamentos pós-secagem:sudação

armazenamento em caixas para equilibrar a humidadeembalagem

imediatamente após a secagem para protecção contra a humidade e contaminação por microrganismos e insectos

pasteurizaçãodestruição de microrganismos patogénicos

Secagem

alterações resultantes da secagem:

Secagem

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61

alterações resultantes da secagem:oxidação de lípidos

ranço, perca de vitaminas e pigmentoslimitada com secagem a altas temperaturas, ao abrigo

da luz, aw = 0.2 – 0.5acastanhamento enzimático

diminui com escaldão, SO2 e sulfitosreacções de Maillard

reduzidas com secagem rápida, temperatura < 50 – 55 º C ou aw < 0.5

Secagem

aditivos que se juntam com o propósito de evitar a alteração ou contaminação de um alimento

reduzem ou eliminam actividade microbiana e enzimáticaimpedem reacções químicaseficácia depende de:

concentraçãotipo e quantidade de microrganismos contaminantestemperaturamomento em que são adicionadospropriedades físico-químicas do alimento

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conservante idealactividade antimicrobiana e espectro largonão tóxicosem influência no sabor e aromanão inactivado pelo alimentonão estimular o aparecimento de microrganismos resistentes

Conservantes químicos

não existe

aditivos não definidos como tal pela leiácidos orgânicos naturais e seus sais

láctico, acético, málico, ...NaClaçúcaresespeciarias e seus óleosfumo de madeiraCO2, N2

Conservantes químicos

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substâncias reconhecidas como inócuasácido propiónico e seus saisácido caprílicoácido sórbico e seus saisácido benzóico e seus sais

derivados como o metilparabeno e propilparabenodiacetato de sódioSO2 e sulfitosnitritos

aditivos autorizados para uso como taladitivos que só podem ser utilizados após provada a sua

inocuidade para o homem e animais

Conservantes químicos

aditivos endógenospresentes naturalmente ou originados a partir de fermentações

ácidos (sobretudo láctico) e álcoolsistema lactoperoxidase

lactoperoxidase em conjunto com um substrato oxidável e H2O2 forma um sistema antimicrobiano

inibição de vírus, bactérias Gram+ e Gram-, fungosGram- mais sensíveis que Gram+conservação de leite e alimentos infantis

lisozimahidrólise das paredes das células bacterianas

maioria das Gram+ e algumas Gram-em combinação com EDTA ou TRIS utiliza-se em

alimentos preparados com legumes frescos

Conservantes químicos

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aditivos endógenoslactoferina

liga-se ao ferro necessário para crescimento microbianolisozima

hidrólise das paredes das células bacterianasmaioria das Gram+ e algumas Gram-

em combinação com EDTA ou TRIS utiliza-se em alimentos preparados com legumes frescos

efeito conjunto com temperatura, anaerobiose, NaCl, açúcar, ácidos adicionados

Conservantes químicos

aditivos exógenosácidos orgânicos e seus sais

ácidos orgânicos inibem o desenvolvimento microbiano por:inactivaçãoacção sobre a parede celular, membrana celular,

enzimas, síntese proteica, material genéticosaturados, com cadeias C10 a C12

actividade antimicrobiana óptimaformas cis dos monoinsaturados C16:1 e diinsaturados

C18:2 têm a mais elevada actividadebactérias Gram- afectadas por ácidos gordos < C6ácidos láctico e acético adicionam-se a algumas salmouras,

azeitonas verdes, ...

Conservantes químicos

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aditivos exógenosácido cítrico usa-se nos xaropes, bebidas, compotas,

gelatinas, ...como substituto dos sabores a fruta e como

conservantepropionatos de sódio ou cálcio usados para impedir

crescimento de bolores e aparecimento de viscosidade nos produtos de panificação

actividade máxima a pH = 5.5pouco eficazes com leveduras e bactérias

benzoatos (ácido e sal de sódio)compotas, geleias, margarinas, bebidas

carbogaseificadas, carnes frias, saladas de frutas, sumos de frutas, ...

mais eficazes a pH ácido

Conservantes químicos

aditivos exógenossorbatos (ácido e sais de Ca, Na e K)

podem ser usados directamenteaerosol, solução, ou revestimento dos materiais de

embalagemmuito utilizados nos queijos e derivados, produtos de

panificação, bebidas, xaropes, sumos de frutas, geleias, compotas, saladas de frutas, frutos secos, carnes frias, margarinas

inibem bolores e leveduras mas são menos eficazes com as bactérias

actuam melhor a pH ácido mas são mais eficazes a pH > 4.0 que os benzoatos

Conservantes químicos

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aditivos exógenosacetatos (ácido acético, ácido monocloroacético, ácido

dihidroacético, diacetato de sódio)ácido dihidrocético usa-se para impregnar as coberturas

dos queijosinibe crescimento dos bolores

ácido acéticoconservante na maionese, enchidos, molho de

tomatemais eficaz com leveduras e bactérias que com os

bolorespreferencialmente a pH ácido

diacetato de sódio usa-se nas pastas de queijo fundido e nas embalagens de manteiga

Conservantes químicos

aditivos exógenosácidos inorgânicos

ácido fosfórico é o mais utilizadopH mais baixo

Conservantes químicos

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aditivos exógenosnitritos e nitratos (de sódio e potássio)

nitritos decompõem-se para dar óxido nítricoreage com os hemopigmentos da carne formando

nitrosomioglobinacoloração vermelha permanente

principal uso antes de 1940propriedades antimicrobianas conhecidas a partir de ~1955

resultado da utilização de NaCl nas curas (NaNO2 é impureza)

nitratos usados cada vez menosúnico papel é formar nitritos

nitritos reagem com amnas secundárias e terciárias para formar nitrosaminas (cancerígenas)

actividade máxima no baconacção limitada sobre alguns microrganismosmais eficaz a pH < 7.0

Conservantes químicos

aditivos exógenosSO2 e sulfitos

sulfitos de Na ou K, dissulfitos de Na ou K, metabissulfitos de Na ou K

bactérias mais sensíveis que leveduras e boloresbacteriostático em baixas concentrações; bactericida em

concentrações elevadasinbidor da actividade enzimáticautilizados na indústria vinícola para desinfectar o

equipamento e reduzir a flora microbiana do mostoem solução aquosa produzem ácido sulfuroso

antimicrobianomais eficaz a pH baixoSO2 usado para tratar maioria das frutas desidratadas

mantém as cores

Conservantes químicos

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aditivos exógenosóxidos de etileno e propileno

gases esterilizantesóxido de etileno destrói todos os microrganismosóxido de propileno mais eficazeterilizantes dos materiais de embalagem, fumigantes de

armazéns, esterilizantes de plásticostambém usados em frutos secos, ovos desidratados,

gelatinas, cereais, especiarias, ...tendem a ser usados com retrições legais

Conservantes químicos

aditivos exógenosóxidos de etileno e propileno

gases esterilizantesóxido de etileno destrói todos os microrganismosóxido de propileno mais eficazeterilizantes dos materiais de embalagem, fumigantes de

armazéns, esterilizantes de plásticostambém usados em frutos secos, ovos desidratados,

gelatinas, cereais, especiarias, ...tendem a ser usados com retrições legais

Conservantes químicos

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aditivos exógenosaçúcar e sal

reduzem aw

NaCl usado em salmouras e soluções conservantes ou aplicado directamente aos alimentos

glucose e sacarose usam-se no leite condensado, frutas em conserva, bombons, ...

Conservantes químicos

aditivos exógenosalcoóis

etanol (70 – 95%) coagula e desnatura proteínasusa-se para conservar aditivos

ex: extractos de baunilha e limãonos vinhos e cervejas não é suficiente para evitar

contaminação microbiana, mas limita-anas bebidas destiladas, a concentração já é suficiente

para destruir os microrganismosmetanol é tóxicoglicerol é antiséptico em concentrações elevadas, mas

pouco usadopropilenoglicol é inibidor de bolores

Conservantes químicos

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aditivos exógenosfumo de madeira

fumagem tem 2 objectivos:dar sabores agradáveisconservar

melhora a coloração das carnesmadeiras duras (nogueira) ou outros materiaistemperatura e humidade do forno devem ser adequadas ao

alimento, tal como a duração do tratamentocarnes – entre 43 e 71 ºC, durante algumas horas até

vários diasmais eficaz com células do que com esporosmais eficaz com bactérias do que com bolores

Conservantes químicos

aditivos exógenosformaldeído

produto do fumo de madeiranão permitido, excepto para controlo de

microrganismos nas paredes, estantes, solos, ...

Conservantes químicos

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aditivos exógenosespeciarias e outros condimentos

cooperam com outros agentes para impedir a multiplicação microbiana

óleos de especiarias mais eficazes que a forma em pócanela e cravinho são as mais bactericidas

contêm cinamaldeído e eugenol, respectivamentemostarda é um inibidor fortelouro, cominhos, oregãos, tomilho são inibidores médiospimentas preta e vemelha e gengibre têm acção fracatambém podem contaminar com a sua própria flora

microbianasão bacteriostáticos ou germicidas alguns condimentos

alimentares como o alho, a cebola e o rábano picantecontêm acroleína

Conservantes químicos

aditivos exógenosoutros conservantes

halogéneos juntam-se à água de lavagem de alimentos ou de equipamento

cloro, hipocloritos, cloraminascompostos de iodo usam-se para desinfectar equipamentos

das leitariashipocloritos libertam ácido hipocloroso que é um forte

oxidantegermicida

H2O2 como complemento da pasteurização do leite para fabrico de queijos

Conservantes químicos

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aditivos exógenosoutros agentes químicos

actividades específicas (vários tipos de compostos)ex:

antibióticos para protecção de alimentos ricos em proteínas, durante a refrigeração

aureomicina (clortetraciclina)largo espectro – mais vantajoso

terramicina (oxitetraciclina)cloromicetina (cloranfenicol)utilização em concentrações muito baixas

Conservantes químicos

tipo de gás depende do alimentocarnes, frutos e vegetais necessitam de O2 para dar

continuidade às suas funções celularesevita-se o uso de O2 em produtos de padaria, lacticínios e

produtos secos e desidratadosO2 promove a deterioração

crescimento microbiano e oxidaçõesatmosferas modificadas permitem a redução de aditivosCO2 tem efeito inibitório nos microrganismos

incrementado com abaixamento da temperaturaaumenta a solubilidade de CO2 no produto

muito utilizadas em embalagens

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patenteada para conservação de alimentos em 1905substituem tratamentos químicos

ex: nitritosdegradam macromoléculas

ex: celulose a açúcares pequenosalgumas frutas e legumes amolecem quando irradiados

irradiação de gorduras origina formação de radicais livresoxidação, ranço

baixas intensidades aplicadas não são mais prejudiciais que cozedura

tratamentos usados não eliminam todos os microrganismos ou toxinas, nem esporos bacterianos

Radiação UVé a mais empregue na indústria alimentar

≈ 260 nm é a mais bactericidaabsorvida por purinas e pirimidinas

≈ 200 nm produz O3 e não tem eficácia contra microrganismos

usam-se lâmpadas de quartzo com vapor de mercúrio ou lâmpadas de mercúrio a baixa pressão

= 254 nmmodelos antigos libertavam ozono, os mais recentes

praticamente nãoquanto maior o tempo de exposição, maior a eficáciasó a radiação directa é eficaz

Irradiação

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Radiação UVintensidade depende da potência da lâmpada, da distância

desta ao alimento e do meio que atravessahumidade > 80% diminui a eficáciasó afectam a superfície dos alimentosesporos mais resistentes que células vegetativasleveduras e bolores geralmente mais resistentes que as

bactériasutilizadas no tratamento de água para bebidas, maturação de

carnes, tratamento dos produtos de padaria, de algumas embalagens, queijos e carnes frias em armazém, etc.

Irradiação

Radiações ionizanteschamadas ionizantes devido à capacidade de ionizar as

moléculas, em consequência da sua muito grande energiaraios X

pouco usados devido à baixa rentabilidademuito penetrantes

raios mais prometedores os originados na fissão de 60Comuito penetrantes

eficazes até pelo menos 20 cmeficácia de 10 a 25%fontes de emissão gastam-se com o tempo

Irradiação

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Radiações ionizantesraios

Irradiação

Radiações ionizantesraios catódicos

partículas procedentes do cátodo de um tubo de vácuopouco penetrantes, mas podem ser aceleradospodem ser direccionados com precisão, ao contrário dos

raios (mais eficazes)eficácia de 40 a 80%menos perigosos que os raios

direccionadosmenor penetraçãopodem desligar-se as fontesnão libertam radioactividade em caso de acidente

Irradiação

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Radiações ionizantesradiações

electrões emitidos por material radioactivopenetração tanto maior, quanto maior for a sua velocidade

Irradiação

eficácia antimicrobiana depende de:tipo e espécie de microrganismo

bactérias Gram- menos resistentes que as Gram+leveduras mais resistentes que os bolores e estes ainda

mais que as bactériasnº de microrganismos (ou esporos)

quanto mais, maior a resistênciacomposição do alimento

alguns constituintes dos alimentos (catalase, proteínas, nitritos, sulfitos) têm acção protectora, outros (substâncias que reagem com SH das proteínas) são sensibilizadores

Irradiação

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eficácia antimicrobiana depende de:tipo e espécie de microrganismo

O2

ausência aumenta a resistênciaestado físico do alimento

aw baixa aumenta a resistênciatemperatura diminui a resistência

factores próprios aos microrganismosresistência maior durante a fase de latênciaesporos mais resistentes que células vegetativas

Irradiação

acção indirecta da radiaçãoágua atingida por radiações forma radicais ʔH e ʔOH

reagem uns com os outros, com O2 dissolvido na água e com outras moléculas ou iões dissolvidos ou suspensos na água

formam H2O2

Irradiação

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quando se usam intensidades elevadas para conseguir a esterilização de um alimento podem produzir-se reacções secundárias inesejáveis:

aumento do pH na carneaumento de compostos resultantes de reacções secundárias

carbonilos, amidas, ...destruição dos compostos antioxidantes nas gordurasdestruição parcial das vitaminas B, C, D, E e K

reduzida na ausência de O2 e a baixa temperaturaamolecimento das frutas e legumes

Irradiação

intensidade < 10 kGyformação de produtos tóxicos e percas nutricionais

inferiores às verificadas com cozedura ou congelaçãosegundo OMS, doses ≤ 7 kGy não apresentam perigo para

consumo humanotestes até 60 kGy não mostraram qualquer risco

Irradiação

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aplicações regulamentadas

Irradiação

Alimento Dose de

radiação (KGy) Resultado

Carne, aves, peixe, marisco, alguns vegetais, alimentos cozinhados no

forno, alimentos preparados 20 - 70

Esterilização. Alimentos assim tratados podem ser armazenados à temperatura ambiente. Inócuos e

usados para doentes que requerem dietas microbiologicamente estéreis

Especiarias e outros condimentos 8 - 30 Reduz o nº de microrganismos e insectos. Substitui

agentes químicos

Carne, aves, peixe 1 - 10 Diminui o nº de microrganismos. Alimentos para

armazenar em refrigeração

Morangos e algumas outras frutas 1 - 4 Retarda crescimento de bolores

Grãos, frutas, legumes 0.1 - 1 Mata insectos ou impede a sua reprodução.

Substitui os fumigantes

Frutas tropicais (não cítricas) 0.25 - 0.35 Retarda a maturação

Batatas, cebolas, alhos 0.05 - 0.15 Impede queimaduras

resistência de microrganismos a tratamento com radiações:microrganismo perigoso mais resistente é C. botulinumDM

dose de radiação capaz de provocar uma redução de 90% na população

em carne de vaca DM = 4 kGy1 kg de carne contém 106 esporos de C. botulinum

e recebe um tratamento de 12 DM (48 kGy)hipótese de sobreviventes de 1:109 (106 x 1000 g)

Irradiação

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resistência de enzimas a tratamento com radiações:maioria das enzimas mais resistente que esporos de C.

botulinumDE

dose de radiação capaz de provocar uma redução de 90% na actividade enzimática

DE ≈ 50 kGydoses seguras de radiação incapazes de total

destruição de enzimasirradiação usada em conjunto com outros processos

branqueamentoconservantes químicos

Irradiação

Tratamento com micro-ondasondas electromagnéticas compreendidas entre IV e as ondas

de rádio baixa energia

frequências aprovadas e mais utilizadas2450 MHz e 915 MHz

calor produzido resulta da muito rápida oscilação das moléculas do alimento ao tentarem orientar-se no campo electromagnético que se forma

fricção das moléculas entre si produz calorefeito conservante é função do calor produzidoaquecimento não uniforme

Irradiação

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Tratamento com micro-ondasaplicações:

concentraçãopermite utilização de temperaturas mais baixas e

tempos mais curtossecagem

água mais rapidamente aquecida que outros componentes

branqueamentomenor perca de nutrientesmenor efeito de cozedura

liofilizaçãocapacidade de aquecer selectivamente cristais de gelo

remoção de solventeseficaz a temperaturas relativamente baixas

Irradiação

Aquecimento óhmicocorrente alterna de baixa frequência

50 ou 60 Hzadequado para alimentos sólidos em líquidos

ex: carne guisada

Irradiação

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82

Aquecimento óhmicoalimento passa entre conjunto de eléctrodos, cada um dos

quais aumenta a temperaturapartículas do alimento não sofrem gradientes de

temperatura do exterior para o interioralimento não sofre danos devido a aquecimento

excessivofindo o aquecimento, produtos arrefecidos em permutadores de

calor e embalados assepticamente

Irradiação

Conservação de assepsiacozedura de produtos de panificação deixa viáveis esporos

bacterianosguardar a baixas temperaturas, mesmo congelar

conservantes químicos dos cereais:amoníaco (2%)ácido propiónico (1%)

Aplicação aos principais grupos de alimentos

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conservantes químicos dos produtos de panificação:propionato de sódiopropionato de cálciodiacetato de sódiosorbatos

reduzem a proliferação de boloresácido acético

impede a formação de viscosidadeutilização de radiação UV nas padarias para destruir esporos de

bolores

Aplicação aos principais grupos de alimentos

Conservação de alimentos doces têm aw baixa

poucos microrganismosassepsiaatmosfera controlada durante o armazenamento da cana de

açúcar6% CO2 + 5% O2

clarificação, evaporação, cristalizção, centrifugação, filtração e refinação reduzem o nº de microrganismos

radiações UV ou calor + H2O2 no açúcar utilizado na produção de bebidas e conservas

xaropes submetidos a temperaturas elevadas e, seguidamente, refrigeração

embalagem em anaerobiosemel deve pasteurizar-se a 71 -77 ºC durante 5 min e de

seguida arrefecer a 32 – 38 ºC

Aplicação aos principais grupos de alimentos

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84

Conservação de contaminação mais fácil se a superfície estiver húmida ou

danificadaassepsia

colheitatransporte

refrigeraçãolavagem

água clorada ou com detergentesescaldar para inactivar enzimasarmazenar sob refrigeração ou congelação

Aplicação aos principais grupos de alimentos

actualmente utiliza-se muito a secagemlegumes para sopasespeciariastratam-se com SO2 para manter a cor

conservantes químicos raramente utilizadosexcepções:

NaCl (18 – 26%) em ervilhas, favas, couve-flor e cebolas

radiação para impedir a formação de grelos nas batatas, cebolas e alhos

Aplicação aos principais grupos de alimentos

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Conservação de semelhante à dos legumes, excepto escaldãolavagem para eliminar microrganismos mas também

insecticidas e fungicidaságuaágua cloradadetergentes

altas temperaturas apenas empregues em conservas100 ºC, um pouco menos em frutas ácidas

Aplicação aos principais grupos de alimentos

tratamento com agentes químicos antes ou durante a refrigeração ou congelação

hipocloritosbicarbonato de sódiotetraborato de sódio (bórax)propionatosbifeniloSO2

tiabendazol

Aplicação aos principais grupos de alimentos

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alguns frutos refrigerados podem ser embalados com materiais quimicamente tratados

uvas em papel tratado com sulfitosuvas e tomates em papel tratado com compostos iodadoslaranjas em papel tratado com bóraxceras, parafina ou invólucros encerados

refrigeração em atmosfera controladaadição de CO2

maçãs, peras, citrinos, ameixas, pêssegos, uvasadição de O3

frutos pequenos embaladosremoção de O2

substituição de ar por N2

Aplicação aos principais grupos de alimentos

adição de etileno acelera a maturação e dá corcongelação deve ser rápidadescongelação deve também ser rápidasecagemsumos de frutas podem esterilizar-se por filtração

Aplicação aos principais grupos de alimentos

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Conservação de mais difícil que para a maioria dos alimentosassepsia no abate e manipulaçãoemprega-se a conservação por calor antes de embalar

para conservar à temperatura ambiente, T = 98 ºCpara conservação em frio, T = 65 ºCcongelação de pré-cozinhados

refrigeração entre -1.4 e 2.2 ºCbovino até 30 diasporco e carneiro até 15 diastambém aplicada a derivados

salsichas e enchidos não curadosconservação é prolongada em atmosfera modificada

utilização de CO2 pode provocar perca de cor

Aplicação aos principais grupos de alimentos

radiação UV conjuntamente com refrigeração para peças grandes

raios UV também ajudam à maturação da carneoxidação e hidrólise das gorduras

congelação é mais eficaz abaixo de -12 ºC e máxima próximo de -29 ºC

só utilizada quando se pretende transportar a grandes distâncias

peças grandes devem ser lentamente congeladaspeças pequenas devem ser rapidamente congeladas

Aplicação aos principais grupos de alimentos

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secagemenchidos e peças de carne cozinhadafumagem, calor, …fumados segundo tecnologia actual devem ser

posteriormente refrigeradosliofilização

empadas, almôndegas, produtos estufados, …fracos resultados em carnes frescas

Aplicação aos principais grupos de alimentos

cura (vaca e porco)NaCl a ~15%

conservante e condimentoaçúcar

sacarose dá sabor aos alimentosusada como fonte energética pelas bactérias que

reduzem nitratosNaNO3

fonte de nitritosbacteriostático em solução ácida

NaNO2

fonte de óxido nítricofixador da cor

Aplicação aos principais grupos de alimentos

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curaácido acéticodepois de curadas, maioria das carnes é refrigerada ou

fumadanalguns casos dá-se fermentação láctica durante a cura

ex: cervelasfermentação ajuda na conservação e confere sabor

agradável

Aplicação aos principais grupos de alimentos

Conservação de aves depenadas em seco são mais resistentes à contaminação

que as escaldadasaves escaldadas mais facilmente limpas; pele mais

preservadasemi-escaldão

água a 55 ºC, 2 mindeve ser usado vapor para escaldar

assepsianão eviscerar antes da venda

quando evisceradas, refrigeração ou congelação devem ser rápidas

Aplicação aos principais grupos de alimentos

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para embalar sujeitam-se aos mesmos tratamentos térmicos que as restantes carnes

refrigeração não permite mais que 1 mês de conservaçãocongelação (processo rápido) permite maiores períodos de

conservaçãoantes deve embalar-se num recipiente estanque ao ar e

águaconservantes químicos

antibióticos, ácidos acético, adípico e succínicocura

sal + açúcar + NaNO3

Aplicação aos principais grupos de alimentos

Conservação de assepsiacalor deve ser cuidadosamente empregue para não coagular a

clara54 ºC, 30 min para ovos inteiros e 61 ºC, 30 min para o

conteúdorefrigeração deve ser rápida

à temperatura de ~-1 ºC (70 – 80% humidade) podem conservar-se durante 6 meses

adição de CO2 ou O3 às câmaras de conservação aumenta o tempo de conservação

Aplicação aos principais grupos de alimentos

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não se congelam ovos inteiros, só os interioresantes de congelar devem lavar-se com água clorada e a casca

quebrada com instrumentos apropriadosdescongelação deve ser rápida

às gemas isoladas é necessário adicionar 5% de açúcar, sal ou glicerol para permitir a liquefação

secagem também só se aplica ao interior dos ovoscalor, circulação de ar, liofilizaçãonecessário eliminar a glucose para permitir a posterior

liquefaçãoovos desidratados são os únicos que podem ter o carimbo

“isento de salmonelas”

Aplicação aos principais grupos de alimentos

podem adicionar-se conservantes químicos às cascas, à atmosfera, ou às embalagens

sal, benzoatos, silicato de sódioradiações ionizantes eliminam microrganismos patogénicos

Aplicação aos principais grupos de alimentos

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Conservação de quando contaminados por microrganismos, a sua eliminação é

difícilassepsiapasteurização

HTST - processo mais comum na América do Norte72 ºC, 15 s ou 79 ºC, 25 s

UHT – Europa130 ºC, 1 spode causar alterações organolépticas

após pasteurização, devem ser arrefecidos a T ≤ 7 ºC

leite condensado açucaradoaquecimento a T = 71 – 100 ºC, durante 10 – 30 min,

seguido de evaporação a T = 49 – 57 ºCdestrói todos os contaminantes

Aplicação aos principais grupos de alimentos

exceptuando o leite enlatado e o leite em pó, todos estes produtos são conservados por refrigeração

congelação a -17 ºCsobremesas à base de leitegeladosmanteiganataleite liofilizado

congelação a -28 ºCleite completo pasteurizado

Aplicação aos principais grupos de alimentos

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secagem permite evitar multiplicação microbianaconservabilidade muito longa

leite evaporadoleite condensadoleite condensado açucaradoleite desnatadosoro de leitesoro de manteigamisturas para fabrico de gelados

Aplicação aos principais grupos de alimentos

podem adicionar-se conservantes químicos a alguns queijos de pasta dura, requeijão e iogurte

ácido sórbico, ácido propiónico e seus saisirradiação com UV

Aplicação aos principais grupos de alimentos

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Conservação de mais sensíveis entre os alimentos proteicos

oxidação das gordurashidrólise das gordurasalteração microbiana

métodos de conservação mais intensos e mais rápidospeixe de viveiro decompõe-se mais rapidamente que o peixe

em liberdadedepois da captura devem retirar-se as vísceras, para impedir a

actividade enzimática no sistema digestivo, e seguidamente refrigerar

tratamento térmico (pasteurização) só se aplica a alguns produtos que serão embalados

ostras, carne de caranguejo

Aplicação aos principais grupos de alimentos

mesmo sob refrigeração, conservação não é muito prolongadacongelação permite maiores períodos de conservação; deve

ser rápidacontinua a dar-se oxidação e hidrólise das gorduraspeixe gordo altera-se mais facilmente que o peixe

magromariscos (cozinhados ou crus) são geralmente

embalados antes de congeladosdescongelação de peixe e mariscos deve ser rápida

e nunca > 3 ºC

Aplicação aos principais grupos de alimentos

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secagem restringe-se ao bacalhausecagem ao ar + salmouraNaCl ajuda à secagem e à conservação

pode conter microrganismos halófilos que causarão coloração anormal no peixe

podem adicionar-se conservantes químicosnitritos, ácido sórbico, ácido bórico

podem usar-se antibióticosclortetraciclina, oxitetraciclinaconservantes e antibióticos adicionados ao gelo de

congelação ou refrigeraçãorestrições legais

Aplicação aos principais grupos de alimentos

podem adicionar-se antioxidantes ao gelo nos peixes gordosácido ascórbicogalato de etilo

Aplicação aos principais grupos de alimentos

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Tratamento do alimento Temperatura (ºC)Duração de

armazenamento sem alteração

Exemplos Flora microbiana predominante

Nenhum de carácter funcional

<10 10 - 40 hCarne, leite, peixe, aves, ovos, legumes

Bacilos Gram-, não fermentativos e psicrótrofos

Pasteurização seguida de embalagem hermética

<10 3 dias - 2 semanas LacticíniosBacilos esporogéneos e estreptococos do grupo D

Redução de aw a 0.95, redução do pH e adição de conservantes, seguido de embalagem hermética

<10 Poucas semanasSemi-conservas de peixe (Gaffelbitter)

Lactobacilos, estreptococos, leveduras e bolores

Redução de aw a 0.85, combinação dos valores de pH/aw/ácido láctico de efeito microbiostático equivalente, pasteurização 25

25 Várias semanasLeite condensado, maionese, margarina, enchidos fumados

Leveduras, bolores

Redução de aw a 0.80, por vezes acompanhada da redução do pH

25 IlimitadaSalami, bacalhau seco, enchidos

Bolores

Redução de aw < 0.60 35 Ilimitada Alimentos desidratadosBacilos, estreptococos do grupo D, esporos de bolores

Appertização (Nicolas Appert, o pai do enlatado)

35 IlimitadaConservas enlatadas de produtos cárneos e frutas

Alguns esporos (<100/g)

Esterilização Qualquer IlimitadaConservas enlatadas de leite, sopas, carne, legumes e peixe

Nenhum

Objectivo Agente conservante Forma de actuação

Inactivação dos microrganismos

CalorPasteurizaçãoEsterilização

RadiaçõesRadicidaçãoRadurização

Inibição ou retardamento da multiplicação microbiana

FrioRefrigeraçãoCongelação

Diminuição de aw

Secagem; Adição de sal; Adição de açúcar; Adição de glicerol; Adição de outros solutos ou de combinações dos anteriores

Diminuição de O2 Embalagem em vácuo Embalagem sob azoto

Aumento de CO2 Embalagem sob CO2

Acidificação Adição de ácidos; Fermentação láctica; Fermentação acética

Álcool Fermentação

Adição de conservantesInorgânicos (sulfitos, nitritos); Orgânicos (sorbatos, benzoatos, parabenos); Antibióticos (nisina); Fumo

Restrição da chegada de microrganismos aos alimentos

Controle da microestrutura

Emulsões (água/gordura)

Descontaminação Ingredientes; Materiais de embalagem; (HCl, H2O2, calor, radiações)

Manipulação e embalagem assépticas

Tratamento asséptico ou limpo

Acção de alguns agentes conservantes