métodos de conservação de alimentos aula 1
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Professora Samira Mantilla
2008
1. POSSÍVEIS ALTERAÇÕES DOS ALIMENTOS
Demanda dos consumidores = alimentos frescos, mais naturais e menos processados.
Durante o processamento e a estocagem dos alimentos suas características devem ser mantidas.
Deve existir um compromisso entre a qualidade e a segurança dos alimentos.
Os alimentos são facilmente contaminados com microrganismos
Com a multiplicação destes ocorrem alterações nas características físicas e químicas podendo ocasionar deterioração.
ETA
Logo: mais atenção tem sido direcionada para o desenvolvimento de métodos para a preservação dos alimentos.
Alterações nos alimentos : modificações parcial ou total em suas características, comprometendo suas qualidades físicas e químicas, estado de higidez e capacidade nutritiva.
As alterações podem ser: Físicas: - quebras, deformações, perfurações
e cortes, por ação do ar, da luz e do calor.
Químicas: enzimáticas e/ou não-enzimáticas
Biológicas: insetos, roedores e microrganismos (fungos e bactérias)
2. IMPORTÂNICA DA CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
Sempre existiu uma técnica empírica de preservação de alimentos: secagem, defumação, uso do sal, do vinagre e do álcool.
Conservar é manter as características do alimento estáveis (ressaltando que o alimento a ser conservado precisa chegar à etapa de conservação com boa qualidade) pois o processo de conservação não reverte o quadro de deterioração já iniciado, podendo apenas retardá-lo.
Objetivo geral dos processos de conservação : evitar as alterações nos alimentos, oferecendo ao indivíduo, alimentos com qualidades nutritivas, sensoriais e principalmente isentos de microrganismos patogênicos.
Objetivos específicos são minimizar as alterações; aumentar a vida de prateleira do produto; propiciar a preservação das qualidades dos alimentos e oferecer produtos de alto valor nutricional para o consumo humano e animal.
O fator econômico : escolha do método a ser empregado (existem processos muito caros para determinados tipos de alimentos)
Existem vários métodos para conservar os alimentos. Na maioria das vezes, o ideal é o emprego de processos combinados.
Ex: leite que é tratado com o processo de
pasteurização necessitamos de posterior refrigeração.
3. TIPOS DE TRATAMENTOS PARA CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
A conservação de alimentos pode ser realizada por
diferentes mecanismos:
por meio de prevenção: impedir as contaminações microbiológicas; impedir os processos enzimáticos desfavoráveis; evitar as reações químicas prejudiciais
Por meio de conservação: eliminar os microrganismos; deter a proliferação da flora patogênica; reduzir, nos casos previstos, o número de germes; destruir ou inativar as enzimas inconvenientes; atrasar as reações químicas favorecedoras de oxidações.
Os processos de conservação dos alimentos possuem as seguintes características:
Por ação direta sobre o microrganismo:a) Por calor: branqueamento; tindalização;
pasteurização; esterilização; defumação.
b) Por radiação: radurização; radicidação; radappertização.
Por ação indireta sobre o microrganismo modificando o substrato:
Por frio: refrigeração; congelação; supergelação; liofilização.
Por secagem: natural (sal); artificial (desidratação); instantaneização; concentração (evaporação)
Por adição de elementos: aditivos; salga e cura; açúcar; revestimentos graxos; gases.
Por fermentação: acética; alcoólica; láctica. Por osmose Por ação de embalagens.
4.1. Assepsia :
forma de impedir que os microrganismos cheguem ao alimento
aplicada principalmente aos alimentos crus ainda
4.2. Eliminação de Microrganismos : filtração (impenetráveis às bactérias) centrifugação tratamento térmico (pasteurização,
esterilização comercial, processo Ultra Alta Temperatura). A destruição dos microrganismos pelo calor se deve a coagulação de suas proteínas e especialmente à inativação das enzimas.
4.3. Manter Condições Anaeróbicas
em recipientes fechados à vácuo por exemplo em enlatados
aeróbios termoresistentes não germinam nem crescem na ausência de oxigênio, mesmo tendo resistido às condições de temperatura aplicada
4.4. Conservação mediante o emprego de Baixas Temperaturas
4.5. Conservação por Dessecação
4.6. Conservação por Aditivos
Ex: presuntos curados
Nas próximas aulas, abordaremos, separadamente, os métodos de conservação de alimentos utilizados nas indústrias alimentícias e aqueles em experimentação, separadamente, enfatizando suas vantagens, desvantagens e aplicação. Os tipos de tratamento existentes são:
Conservação pelo calor; Conservação pelo frio; Conservação pelo controle da umidade; Conservação pela adição de um soluto; Conservação por defumação; Conservação por fermentação; Conservação pela adição de aditivos; Conservação pelo uso da irradiação.
1- CONSERVAÇÃO PELO USO DE CALOR
A ação conservadora do calor é devida à destruição dos microrganismos e de seus esporos presentes no alimento, bem como à inativação de suas enzimas.
Há coagulação da proteína celular. Esporos (ácido dipicolínico) = maior
resistência térmica destas estruturas.
O calor apresenta também alguns inconvenientes: destruição de certas vitaminas, coagulação de proteínas e não tem ação sobre certas toxinas produzidas por bactérias patogênicas.
Objetivo: reduzir a carga microbiana e desnaturar enzimas.
Vários tipos de tratamento térmico podem ser
aplicados, a depender da termossensibilidade do alimento.
Existem diferentes tipos de tratamento pelo calor: pasteurização e esterilização, branqueamento.
Efeito do calor sobre os microrganismos- Termoresistência dos Microrganismos e de seus Esporos
• A resistência ao calor dos microrganismos se expressa geralmente como tempo de destruição térmica - tempo necessário para destruir, a uma dada temperatura, um número determinado de organismos em condições específicas
Levar em consideração:
relação temperatura x tempo concentração de esporos condições prévias das bactérias e
esporos composição do substrato em que se
aquece as bactérias ou esporos
Termoresistência das Bactérias e seus Esporos :
varia muito : desde os patógenos que são facilmente destruídos até outros que necessitam de 80-90oC por vários minutos
termoresistência das células vegetativas - os cocos são geralmente mais resistentes que os bacilos
quanto maior a temperatura ótima e máxima de crescimento maior será a termoresistência
as bactérias que possuem cápsula ou formam grânulos são mais difíceis de destruir, assim como as com alto conteúdo lipídico
Termoresistência de Enzimas
a maioria das enzimas dos alimentos e dos microrganismos são destruídas a 79,4oC
• Penetração do Calor
pode ser :
(1) por condução (de molécula a molécula)
(2) por convecção (pelo movimento de líquidos ou gases)
Condução Convecção
Os fatores que determinam o tempo necessário para elevar a temperatura do centro do recipiente à temperatura de esterilização são:
o material da embalagem - mais lento nos vidros que nas latas
tamanho e forma do recipiente - alto e delgado esquenta antes
temperatura inicial do alimentos temperatura da autoclave rotação e agitação - acelera a penetração
do calor se o alimento é totalmente fluido
Tipos de tratamento térmicos usados em alimentos:
1.1 Pasteurização
Tratamento térmico que destrói os microrganismos patogênicos presentes no alimento. (<100oC)
O aquecimento pode ser por meio: vapor, água quente, calor seco; sempre esfriando rapidamente os produtos depois do aquecimento.
Emprega-se a pasteurização quando :
os tratamentos térmicos mais elevados danificaria a qualidade do produto ;
um dos objetivos é a destruição de microrganismos patogênicos;
os agentes de alteração mais importantes não são muito termoresistentes (ex.: as leveduras dos sucos de frutas);
os microrganismos sobreviventes se controla por outros métodos adicionais (refrigeração do leite comercial).
O leite é o principal produto em que se aplica o processo de pasteurização, mas outros alimentos industrializados também são submetidos a este processo, com, por exemplo, ovos.
Alimentos que podem ser pasteurizados: leite, creme de leite, manteiga, frutas, sorvetes, embutidos, compotas, cerveja e ovos líquidos enlatados.
Após a pasteurização do leite, este é embalado em condições assépticas para manter a qualidade do produto e estocado sob refrigeração.
Procedimento:
Pasteurização rápida - altas temperaturas durante curtos intervalos de tempo: 75˚C / 15 a 20 segundos. Na literatura, freqüentemente encontramos este tipo de pasteurização com a denominação HTST (High Temperature and Short Time), alta temperatura e curto tempo.
Pasteurização lenta (LTLT - low temperature and long time) - na qual utilizamos temperaturas menores durante maior intervalo de tempo. Este tipo é melhor para pequenas quantidades de leite, por exemplo o leite de cabra. : 65°C / 30 minutos por processo descontínuo. Indicada para o tratamento de sorvetes, leite achocolatado e leite maltado.
Pasteurização lenta
Pasteurizador a placas
1.2 Esterilização
A esterilização visa a destruição de todos os microrganismos e seus esporos cuja presença na conserva pode levar à deterioração da mesma ou causar graves danos à saúde do consumidor.
Porém, havendo o interesse em manter intactas as características dos alimentos, compreende-se que a aplicação do calor não pode ser indiscriminada, devendo-se manter num limite capaz de esterilizar o alimento sem interferir drasticamente em suas qualidades.
Com esse objetivo surgiu a necessidade de se estabelecerem as chamadas fórmulas de esterilização, cientificamente calculadas para cada tipo de conserva.
Essas fórmulas indicarão a temperatura e o tempo de esterilização, baseando-se nos dois princípios: resistência térmica dos microrganismos ou seus esporos e velocidade de penetração do calor nos recipientes
Procedimento da esterilização: temperaturas superiores às utilizadas na pasteurização e o produto tratado deve ser acondicionado em embalagens que evitem novas recontaminações.
Tipos: Por alta pressão: autoclaves (câmaras
pressurizadas); esterilizadores hidrostáticos (sistemas pressurizados);
Por pressão atmosférica: “spin-cooker” (cozinhador contínuo rotativo)
Por alta temperatura: tratamento UAT (ultra alta temperatura) – 142°C por 2 a 4 segundos.
• Tratamento UHT UHT (Ultra High
Temperature) ou UAT (Ultra Alta Temperatura). Permite a conservação e o prolongamento da durabilidade do leite em temperatura ambiente: 130˚C a 150˚C, durante 3-5 segundos.
Tipos de Processamento UHT
Existem em operação no país dois tipos de equipamentos de ultrapasteurização:
Equipamentos de aquecimento direto:o vapor é injetado no produto
Equipamentos de aquecimento indireto: há uma superfície de separação, entre o elemento de aquecimento e o produto, por meio da qual se faz a troca de calor.
Leite UHT - embalagem
Esterilização Comercial: (Apertização)
Para alimentos, quando dizemos esterilização estamos nos referindo, na verdade, à esterilização comercial, ou seja, não atingimos a temperatura que tornaria o alimento completamente estéril. Se isso ocorresse, o alimento tratado não se tornaria interessante para o consumo do ponto de vista nutricional e sensorial.
inativa todos os microorganismos patogênicos e deterioradores que possam crescer sob condições normais de estocagem.
podem conter um pequeno número de esporos bacterianos termorresistentes, que não se multiplicam no alimento.
vida de prateleira de pelo
menos dois anos.
Todos os pontos dentro de um recipiente não tem a mesma temperatura durante o tempo de processamento e a área onde o calor é menor é chamada de “ponto frio”.
PONTO FRIO: região onde o aquecimento é mais lento e que se encontra no centro geométrico do eixo vertical da lata (quando o calor se expande por condução) e no fundo da lata, no eixo vertical (quando o calor é difundido por convecção)
Nos produtos que usam a convecção como principal meio de penetração de calor, o ponto frio está no eixo vertical perto do fundo do recipiente.
No calor pela condução, o ponto frio está no centro geométrico do recipiente.
Conserva hermeticamente fechada – anaerobiose: Clostridium botulinum.
Sua termoresistência constitui padrão mínimo para a esterilização das conservas enlatadas, especialmente para aquelas de baixa acidez, como são as conservas de carne
A termo-resistência dos microorganismos se expressa geralmente com tempo térmico letal ou tempo de destruição térmica (TDT), que é definido como o tempo necessário para esterilizar uma suspensão de microorganismos ou esporos a uma dada temperatura.
A resistência térmica de um organismo é designado pelo fator F, ou seja, o tempo necessário para destruir o organismo a 250ºF (121ºC).
A destruição dos microorganismos ou seus esporos se dá sempre segundo determinada relação tempo-temperatura. Assim, o tempo necessário para destruir certa concentração de microorganismos ou esporos está em razão inversa da temperatura aplicada
Alterações nas conservas: microbianas, químicas, físicas
Alterações das conservas
Alterações microbianasSem formação de gás: Flat-Sour: São resultados usualmente de
subprocessamento ou recontaminação. Várias espécies de Bacillus podem ser responsáveis por esta alteração.
Deterioração sulfídrica: é indicativo de subprocessamento.; microrganismos produtores de gás sulfídricos (H2S). A lata contaminada por este grupo comumente mostra a aparência normal devido ao fato deste gás ser solúvel no conteúdo o qual se torna escuro como conseqüência da reação entre o composto sulfídrico e ferro da lata. Em geral são do gênero Clostridium.
Com formação de gásÉ indicado pelas extremidades
ressaltadas. Comumente a deterioração produzida pelos anaeróbios é acompanhada pela produção de gás: geralmente gênero Clostridium
Alterações químicas
Podem ocorrer externas e internas Podem ocorrer também, devido à ação do
calor, produção de hidrogênio sulfurado e amoníaco, conversão do colágeno em gelatina, exsudação dos líquidos tissulares, desnaturação protéica, desenvolvimento de gás carbônico, hidrólise de glicogênio e escurecimento não enzimático.
Alterações físicas
Pode ocorrer o bombeamento fisicamente induzido, causado por super enchimento das latas, baixo vácuo ou congelamento dos produtos nas latas.
Os alimentos acondicionados em vidros são afetados pela luz. Além disso, pode ocorrer a quebra dos vidros causada por impacto, choque térmico ou super enchimento.
1.3 Tindalização (Inglês John Tindall, 1895)
o aquecimento é feito de maneira descontínua. as temperaturas variam de 60 a 90 ºC, durante
alguns minutos. As células bacterianas que se encontram na
forma vegetativa são destruídas, porém os esporos sobrevivem. Depois do resfriamento, os esporos entram em processo de germinação e depois de 24 horas a operação é repetida. O número de operações pode variar de 3 a 12 vezes até a obtenção da esterilização completa.
A vantagem desse processo é que podem ser mantidos praticamente todos os nutrientes e as qualidades organolépticas do produto, em proporções maiores do que quando se utilizam outros tratamentos térmicos.
Este processo é freqüentemente usado para esterilização de certos meios de cultura que se alteram à temperatura elevadas, como o leite, meio de cultura contendo açúcar etc.
Desvantagens: alto custo e processo
demorado.
1.4 Branqueamento
Procedimento: mergulhar o alimento acondicionado ou não, em água fervente ou insuflar vapor sobre estes durante um determinado período de tempo.
Recomendação: tratamento preliminar da congelação, desidratação e apertização (processamento de produtos enlatados)
Objetivos: remover gases, inativar enzimas, desinfetar embalagens, fixar cor e textura e pré-aquecer o produto.
Na parte de frutas e hortaliças o branqueamento é freqüentemente utilizado. Este tratamento térmico tem a finalidade de inativar enzimas que poderiam causar reações de deterioração, como o escurecimento.
BRANQUEAMENTO POR ÁGUA QUENTE:
É executado por máquina composta de um tambor de aço inoxidável, contendo em seu interior outro tambor, de aço galvanizado, rotatório e perfurado, soldado dentro do tambor; entre os dois tambores circula água quente.
BRANQUEAMENTO POR VAPOR:
É executado através da passagem por uma câmera de vapor, por onde desliza sobre uma base móvel ou transportador giratório.
Ações do Branqueamento:
Ajuda a limpeza do alimento, Amolece e incha os tecidos vegetais, Elimina quase a totalidade do ar e gases contidos
nos tecidos vegetais aumentando a pressão interior das latas e reduzindo o vácuo;
Amolece e dissolve a película ressecada de suco acumulado na vagem,
Produz a inativação das enzimas,
Impede a despigmentação de tomates e maçãs, pela inativação de fenoloxidases;
Favorece a fixação da coloração de certos pigmentos de vegetais;
É susceptível a combinações com alguns tratamentos químicos.
A conservação pelo frio é uma das mais utilizadas no dia-a-dia da população
Enquanto na conservação pelo calor trabalhamos com a eliminação de microorganismos e inativação de enzimas, na conservação pelo frio o fator que controlamos é a proliferação microbiana e reações químicas, como as reações enzimáticas.
Todos os microorganismos têm temperaturas ótimas para o seu crescimento logo,o princípio básico da conservação pelo frio é manter a temperatura abaixo da ideal para o crescimento e pro
Existem dois tipos de conservação pelo frio: a refrigeração e o congelamento. Cada um se adequando ao tipo de alimento e ao tempo de conservação que se deseja atingirliferação microbiana.
Crescimento dos microrganismos à temperatura baixa
o congelamento evita a multiplicação da maior parte dos microrganismos, enquanto que a refrigeração diminui sua velocidade de crescimento.
temperaturas de 5 ou 6 oC retardam a multiplicação dos microrganismos produtores de intoxicação alimentar, com exceção do Clostridium botulinum tipo E.
Existem microrganismos que crescem em temperaturas de até -17oC
1- Refrigeração
Manter sob temperaturas entre 0˚C e 7˚C
os impactos sobre as propriedades nutricionais e sensoriais são mais brandos
conseguimos atingir menores tempos de conservação.
Fatores a considerar :
temperatura de refrigeração, umidade relativa, velocidade do ar, e composição da atmosfera do local e possível emprego de radiações UV
2- Congelamento
inibe a deterioração microbiológica, reduz a velocidade de reações químicas, como a atividade enzimática e a oxidação de gorduras,
retém o sabor, o aroma, a cor e o valor nutritivo dos alimentos e pouco altera a textura dos produtos após o descongelamento.
O congelamento consiste em reduzir a temperatura do alimento (-18 ºC), com a conseqüente cristalização de uma parte da água e alguns dos solutos.
Durante o processo de congelamento, a água da solução é transferida para os cristais de gelo
Efeitos Letais do congelamento:
o congelamento não é um sistema de esterilização apesar de destruir muitas células
os efeitos letais :desnaturação ou floculação das proteínas ou enzimas celulares - concentração dos solutos na água não congelada e lesão física dos cristais de gelo
o rápido esfriamento das células desde sua temperatura ótima até 0 oC pode também produzir sua morte (choque )
Velocidade do processo de congelamento:
Fator IMPORTANTE para a qualidade final do produto.
No congelamento lento x congelamento rápido
Métodos de congelação
Os produtos de carne podem ser congelados por diversos métodos industriais: ar imóvel, congelação em placas, congelação com circulação forçada de ar, imersão ou aspersão de líquidos e congelação criogênica.
Modificação e danos
Cristais de gelo
Desnaturação e pressão osmótica
Os produtos cárneos congelados possuem, como parâmetro de qualidade, o grau de desnaturação protéica que ocorre durante o armazenamento.
Com a desnaturação, as proteínas perdem a capacidade de reter água, o que irá alterar a textura da carne após o descongelamento e suas propriedades funcionais.
Além da desnaturação de proteínas, podem ocorrer nos produtos cárneos congelados, desidratação da superfície, oxidação de gordura e alterações na cor.
Contaminação microbiana
Infestações parasitárias
Queimaduras pelo frio ou por congelação
Escurecimento ósseo
Rigor da descongelação
Rancidez oxidativa
Durabilidade da carne congelada
varia com a espécie e com o tipo de produto e é influenciada pela temperatura do congelador, pelas flutuações da temperatura e pela qualidade dos envoltórios utilizados.
Desvantagens do método:
Altos custos e a necessidade de ser estabelecida a cadeia fria (estruturas de congelação e armazenagem nas agroindústrias, frota de veículos adequados ao transporte e equipamentos de conservação nos pontos de venda).
Descongelação
pode ser efetuada com ar frio (em câmaras frigoríficas ou refrigerador doméstico), com ar levemente aquecido, com água circulante ou microondas.
