descontaminação. a utilização do cloro vs novas metodologias · a utilização do cloro vs...

ISA 3-5/12/07 Pós-colheita e processamento mínimo de produtos hortofrutícolas. Qualidade e seg urança

Descontaminação. A utilização do cloro

vsnovas metodologias

Sara Beirão da Costa

CursoTecnologia Pós-colheita e ProcessamentoMínimo de Produtos Hortofrutícolas.Qualidade e Segurança


Minimamente processados

Prontos a consumir

Sem excessos

Sem resíduos

ConveniênciaConveniência

Alterados fisicamente

mas…

Mantendo características do produto fresco

Alterados fisicamenteAlterados fisicamente

masmas……

Mantendo caracterMantendo caracteríísticas do produto frescosticas do produto fresco

SegurançaSegurança


Processamento mínimo

Pré-Lavagem Descasque

CorteDescontaminaçãoEscorrimento ou

Secagem

Embalagem Armazenamento

Pré-Arrefecimento/ Armazenamento



Aumento da Superfície específica

Exposição a factores externos de degradação

Contacto entre enzimas e substratos



ConsequênciasIncremento actividade fisiológica

RespiraçãoTranspiraçãoProdução de etileno

Desencadeamento de reacçõesOxidaçãoDespolimerização

Contaminação microbiológica


Assim…

• Presença de superfícies cortadas• Elevado teor de humidade e aw• pH• Embalagem do produto em atmosfera modificada

Desenvolvimento de microrganismos

Nutrientes


Fontes de contaminação

Matéria - Prima

Solo

RegaFertilizantesOrgânicos

Ar

Água

Transporte

Armazenamento

Pré - Colheita

Pós - Colheita


Fontes de contaminação

Processamento

Equipamentos Operadores

Água Matérias - primas

Ar


GAP’s

GMP’s HACCP

Como evitar…


Descontaminação


Definições

Descontaminar…

Redução do nº de microrganismos para um nível seguro

Tempo


Definições

DesinfectarDestruir 100 % das células vegetativas

EsterilizarDestruir e remover todos ao organismos vivos

Redução logarítmica

1 log – 90 %

2 log – 99 %

3 log – 99,9 % (…)


Nível Seguro

– Nível de contaminação

– Tipo contaminação

– Factores Intrínsecos

Degradação

Patogénica

Tipo de superfície

pH

…

PseudomonadaceaeEnterobacteriaceae

RhodotorulaCryptococcus

E. coli O157:H7Salmonella spp.

Shigella spp.Listeria monocytogenes,

Crytosporidium spp. Cyclospora spp.

Clostridium botulinumVírus hepatitis A

Vírus Norwalk


Métodos de descontaminação Expectativas

• EficazRedução nº microrganismosManutenção do nível obtido

• Espectro de acção alargado

• Acção rápida e estável

• Sem efeitos negativos na qualidadeQualidade sensorialQualidade nutricional

• Não tóxico

• ECONÓMICO


Cloro

Cloro elementar ou hipocloritos – 100 a 150 ppm

Ácido hipocloroso (HOCl)

Ca(OCl)2 + H2O → Ca2+ + H2O + 2 OCl-Ca(OCl)2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + 2 HOCl

HOCl H+ + OCl-

Proteínas da membrana celular

Interrupção do metabolismo e / ou ruptura celular


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

5 6 7 8 9 10

pH

Clo

ro D

ispo

níve

l(%

áci

do h

ipoc

loro

so)

5ºC

20ºC

30ºC

Eficácia

3 – 5 %

90 – 95 %

• pH e Temperatura


Eficácia

• Concentração / tempo de contacto

• Matéria orgânica

• Tipo e fase de desenvolvimento dos m.o.

Eficácia baixa / moderadaEficácia baixa / moderada


Inconvenientes

• Formação de compostos tóxicosCloroaminasTrihalometanosÁc. haloacético

Metodologias Alternativas

AlemanhaHolanda

Suiça Bélgica


Novas Metodologias…

QuímicasOzono

Ác. Peroxiacético

Dióxido de cloro

Água electrolizada

Compostos quaternários de amónia

FísicasLuz Ultravioleta (UV-C)

Tratamentos térmicos

Pulsos eléctricos

Ultra sons

Compostos naturaisAnimal

Vegetal

Microbiana


UV-C

Radiação não ionizante

Fonte: http://www.uvcomparison.com/uvscience.php


Equipamento

Fonte: http://www.reycosys.com/uv_decontamination.php


(Fonseca & Rushing, 2006)

Melancia

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

3 6 8 10

Tempo armazenamento (dia)

Log10 ufc / g kiwi

Controlo Cloro UV

Kiwi

(Beirão-da-Costa et al., em publicação)

1 kJ / m 2


Alface

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

Mes

ófilo

s (lo

g10

ufc/

g)

1 2 4 8

Dias

MP Cl UV

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

Col

iform

es (

log1

0 uf

c/g)

1 2 4 8

Dias

MP Cl UV

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

Fun

gos

e Le

vedu

ras

(log1

0 uf

c/g)

1 2 4 8

Dias

MP Cl UV

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

Psi

cróf

ilos

(log1

0 uf

c/g)

1 2 4 8

Dias

MP Cl UV

E. Coli !

1,6

kJ / m2

(Costa et al., em publicação)


(Lamikanra et al., 2005)

Meloa Cantaloupe


UV-C

�Espectro alargado de acção

Facilmente monitorizado

Eficácia não depende do pH e temperatura

�Descontaminação de superfície

Custo


Ozono

Gás (O3)

O2 O + O

O + O2 O3

Rice et al., 1981


Equipamento


Ozono

Elevado poder oxidante (>>>HOCl)

Provoca lesões nas membranas celulares - oxidação de glicopropteínas e / ou glicolípidos

Ruptura da célula

Libertação dos compostos celulares


0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6 8 10Dias

Tot

al B

acte

rial c

ount

s (lo

g cf

u/g)

Control 0,03 ppm

0,08 ppm 0,18 ppm

(Zhang et al.,2005)

Aipo


Kiwi

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

3 6 8 10

Tempo armazenamento (dia)

Log 1

0 ufc / g kiwi

Controlo O3 Cloro

(Beirão-da-Costa et al., em publicação)

Cl 125 ppm

O3 0,2 ppm


Cloro 200 mg/L

O3 1 mg/L

(Baur et al.,2004)

Alface


Rúcula

(Martínez-Sanchéz, et al., 2006)


Ozono

�Muito instável

Pode alterar a cor do produto

Tóxico para humanos

Corrosivo

Custo

�Espectro alargado de acção

Gram+, Gram-, fungos, vírus, protozoários

Não deixa resíduos


Água Electrolisada

Produzida através da electrólise de uma solução diluída (0,1-0,2 %) de NaCl.

(Koseki and Isobe, 2007)


Alface

(Koseki and Isobe, 2007)

Sem tratamento Água electrolisada ácida

pH – 2,6ORP (mV) – 1,14Cloro disponível – 30,3 ppm


(Izumi, 1999)


Água Electrolisada

�• ????

• Cor?

• Textura?

�AEÁcida e AEAlcalina - Efeito aditivo na descontaminação

Não deixa resíduos

Menor impacto ambiental


Compostos antimicrobianosnaturais

Substâncias produzidas por organismos vivos

na sua luta contra outros organismos, pelo espaço e /ou nutrientes.

Lisosima

Quisotano

Óleos Essenciais

Fitoalexinas

Bacteriocinas

Ács. Orgânicos

(Rico et al., 2007)


Mecanismos de actuação ?

• Reagem biologicamente com importantes grupos nucleofílicos – ex: 2-(E)-hexanal

• Distribuição na membrana citoplamática

• Ligações hidrofílicas e hidrofóbicas dos compostos fenólicos às proteínas da membrana

• Perturbação da permeabilidade da membrana


Compostos naturais

(Roller and Seedhar, 2002)

<2<25,26,621

<2<2<25,612

<2<2<24,96

<2<2<23,71

15 mM10 mM5 mMControlo

Carvacrol

Colónias Viáveis (log ufcg-1)4 ºC

Kiwi

Aroma é detectado �C

olón

ias

viáv

eis

(log

ufcg

-1)

Controlo

1 mM Carvacrol

1 mM Ác. cinamico

Meloa honeydew

Aroma é detectado ☺


Compostos Naturais

Maçã, pêra, pêssego, uva e kiwi

Sac

char

omyc

esce

revi

siae

200 ppm

Comportamento semelhante em E. coli 106 ufc/mL

(Lanciotti et al., 2004)

Sem alteração perfil sensorial


Alface

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0P

sicr

ófilo

s (lo

g10

ufc/

g)

1 2 4 8

Dias

MP Cl OE

OE oregão


Pimento

(Uyttendaele et al.,2004)

Aeromonas Hydrophila HG3


Notas Finais

• Evitar a contaminação

• Entender os mecanismos de contaminação e degradação

Conhecer o produto…

• Seleccionar o tratamento mais adequadoTipo de flora presenteQualidade global do produtoFactores ambientais

GAP GMP


Obrigada

Sara Beirão da Costa


Bibliografia•R. Lanciotti et al. (2004). Use of natural aroma compounds to improve shelflife and safety ofminimally processed fruits. Trends in Food Science & Technology, 15: 201–208.•S. Roller and P. Seedhar (2002). Carvacrol and cinnamic acid inhibit microbial growth infresh-cut melon and kiwifruit at 4 and 8C Letters in Applied Microbiology, 35: 390–394•S. Baur et al. (2004). Sensory and microbiological quality ofshr edded, packaged iceberg lettuce as affected by pre-washing procedures with chlorinated and ozonated water. Innovative Food Science and Emerging Technologies 5: 45–55.•L. Zhang et al. (2005). Preservation of fresh-cut celery by treatment of ozonated water. Food Control 16: 279–283.•A. Martínez-Sánchez et al. (2006). Microbial, nutritional and sensory quality of rocket leavesas affected by different sanitizers. Postharvest Biology and Technology 42: 86–97.•R. G. Rice et al. (1981). Uses of ozone in drinking water treatment. Journal of the AmericanWater Works Association, 73: 44–57.•O. Lamikanra et al. (2005). Effect of Processing Under Ultraviolet Light on the Shelf Life ofFresh-Cut Cantaloupe Melon. Journal Of Food Science,70: 534-539.•J.M. Fonseca, J.W. Rushing (2006). Effect of ultraviolet-C light on quality and microbial population of fresh-cut watermelon Postharvest Biology and Technology, 40: 256–261.•M. Uyttendaele et al. (2004). Control of Aeromonas on minimally processed vegetables bydecontamination with lactic acid, chlorinated water, or thyme essential oil solutionInternational Journal of Food Microbiology, 90 263–271.•H. Izumi (1999). Electrolyzed Water as a Disinfectant for Fresh-cut Vegetables. Journal ofFood Science, 64: 536-539.

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