Ó• MÓDULO 1: • TECNOLOGIA DE LACTICÍNIOSTECNOLOGIA DE LACTICÍNIOS

• MATERIAL DE APOIO• TRATAMENTOS TÉRMICOS

• CARLOS DIAS PEREIRA• ANO LECTIVO: 2011/2012

LEITE: TRATAMENTOS TÉRMICOSLEITE: TRATAMENTOS TÉRMICOS

• TERMOBACTERIOLOGIA

• INACTIVAÇÃO DE ENZIMAS

• PROCESSOSPROCESSOS• PASTEURIZAÇÃO• ESTERILIZAÇÃO• ESTERILIZAÇÃO• UHT

Efeitos do calor: Valores de Q10

Q10 PROCESSOS

1 8 4 0 R õ í i1,8-4,0 Reacções químicas

8,0-12,0 Destruição de esporos8,0 ,0 est u ção de espo os

10,0-20,0 Destruição de microrganismos

10,0-100,0 Desnaturação de proteínas

1,0-1,5 Oxidação de gorduras

1,00 Independência da temperatura1,00 Independência da temperatura

Valor DValor D

Robinson R.K., Tamime A.Y. Yoghurt: Science and Technology. CRC Press. Cambridge (1991).

Valor ZValor Z

Robinson R.K., Tamime A.Y. Yoghurt: Science and Technology. CRC Press. Cambridge (1991).

Inactivação de microrganismosMICRORGANISMO Temperatura (ºC) Valor D (min)

ç g

Brucella spp 65,5 0,1-0,2

Salmonella senftenberg 775W 65,5 0,8-1,0

Salmonella spp. 65,5 0,02-0,25

Mycobacterium tuberculosis 65,5 0,20-0,30

Coxiella burnetii 65,5 0,50-0,60

Listeria monocytogenes 71,7 0,03-0,6

Staphylococcus aureus 65,5 0,2-2,0

Bolores; leveduras; saprófitas 65,5 0,5-3,0p

Streptococcus lactis 65 0,01

E coli 65 0 10E. coli 65 0,10

Stumbo 1973. Thermobacteriology in food processing. Academic Press. ICMSF. 1980. Microorganisms in Food.

Inactivação de microrganismosC O G S O (ºC) ( )MICRORGANISMO Temperatura (ºC) Valor D (min)

Esporos mesofílicos aeróbiosBacillus cereus 100 5 00Bacillus cereus 100 5,00

Bacillus subtilis 100 11,00

Bacillus polymyxa 100 0,1-0,5

Esporos mesofílicos aneróbiosClostridium butyricum 100 0,1-0,5

C perfringens 100 0 3 20C. perfringens 100 0,3-20

C. botulinum 100

A e B: proteolíticas 100 50,00

E e não proteóliticos B e F 80 1,00

Esporos termofílicos aeróbiosBacillus coagulans 120 0 10Bacillus coagulans 120 0,10

Bacillus stearothermophilus 120 4,0-5,0

Esporos termofílicos aneróbiosEsporos termofílicos aneróbiosC. thermosaccharolyticum 120 3,0-4,0

C. nigrificans 120 2,0-3,0

Walstra P., Geurts T.J., Noomen A., Jellema A., van Boekel M.A. Ciencia de la leche y tecnologia de los productos lácteos. Acribia SA. Zaragoza (2001).

Termoresistência

valor D tempo (s) microrganismo

D121,1ºC 2,3 B. cereus

D121,1ºC 12,5-15 C. botulinum

D121,1ºC 408 B. stearothermophilus

D65.5ºC <30 Para a maioria das bactérias não termofílicas e não esporuladas.E.coli; Mycobacterium; ytuberculosis; Salmonella spp; Brucella spp; Streptococcusspp; S. aureus e para a maioria dos fungos e levedurasg

Kessler H.G. Food Engineering and Dairy Technology. Verlag (1981).

Inactivação de enzimasInactivação de enzimasF f t á idC t l Fosfatase ácidaCatalase

Plasmina

Oxidase xantínica

Aglutinação pelo frio

Lactoperoxidase

Lipase lipoproteica

Lactoperoxidase

regenerada

Fosfatase alcalina

Walstra P., Geurts T.J., Noomen A., Jellema A., van Boekel M.A. Ciencia de la leche y tecnologia de los productos lácteos. Acribia SA. Zaragoza (2001).

Inactivação de enzimasInactivação de enzimas3

tlog t (min)

3

21%

1

0

-1

10%75%

-2

Walstra, P., Jenness, R. Dairy Chemistry and Physics. New York. John Willey. London (1984).

Permutador de placas

Anon. Dairy Handbook. Alfa Laval AB. Dairy and Food Engineering. Lund. Sweeden (s.d.).

Permutador de placasPermutador de placas

Anon. Dairy Handbook. Alfa Laval AB. Dairy and Food Engineering. Lund. Sweeden (s.d.).

Válvula de derivação de fluxo

Regime dos fluídosRegime dos fluídos

a cb

t med t min t med t med

1 0,5 1 0,81

Robinson R.K. Modern Dairy Technology. Advances in Milk Processing. Elsevier. London (1986).

Permutadores multicanal e tubular

Anon. Dairy Handbook. Alfa Laval AB. Dairy and Food Engineering. Lund. Sweeden (s.d.).

Anon. Dairy Handbook. Alfa Laval AB. Dairy and Food Engineering. Lund. Sweeden (s.d.).

UNIDADES DE PASTEURIZAÇÃOUNIDADES DE PASTEURIZAÇÃO

• P*=1 =>72ºC por 15 s• Z=8ºCZ 8 C• A equação abaixo permite relacionar 

dtemperaturas e tempos de processamento pelo que se poderá encontrar o valor de P* (unidade de pasteurização) para qualquer binómio.binómio.

Log10(t1/t2)=(T2‐T1)/Z

DetergentesDetergentesDETERGENTE FÓRMULA pH (sol. 1%) RE MO SE DI EM RE PO ES

Soda Cáustica NaOH 13.3 5 1 1 1 1 2 0 0

Orto-silicato de sódio 2Na2O:SiO2:H2O 12 8 4 2 3 3 2 2 0 0Orto silicato de sódio 2Na2O:SiO2:H2O 12.8 4 2 3 3 2 2 0 0

Meta-silicato de sódio Na2SiO4:5H2O 12.3 3 2 3 3 2 2 0 0

Orto-fosfato trissódico Na2PO3:2H2O 11.95 3 2 3 3 2 2 0 0

Hexametafosfato de sódio (calgon) Na(PO3)2 7.6 1 1 4 4 2 5 4 0

Tri polifosfato de sódio Na4P4O5 9.6 1 1 4 4 2 5 4 0

Gluconato de sódio 7,.1 1 1 4 4 2 5 0 0

EDTA tetra sódico 11.2 1 1 4 4 2 5 0 0

Dodecil-benzeno sulfonato de sódio 6.9 1 5 3 4 5 1 0 5

Sal di-sódico de ácido aceto difosfónico 8.5 1 1 1 5 2 3 5 0

ESTERILIZAÇÃOESTERILIZAÇÃO

• CONVENCIONALAUTOCLAVE• AUTOCLAVE

• EM TORRE

• UHTINDIRECTO• INDIRECTO

• DIRECTO

Esterilizadores contínuosEsterilizadores contínuos

Alfa Lava Dairy Handbookl, 1995

TRATAMENTO UHTTRATAMENTO UHT

• IMPLICA:

• CLARIFICAÇÃO DO LEITE• HOMOGENEIZAÇÃO• EMBALAGEM ASSÉPTICAEMBALAGEM ASSÉPTICA

Tratamento UHTTratamento UHT

Kessler H.G. Food Engineering and Dairy Technology. Verlag (1981).

centrifugação/clarificaçãocentrifugação/clarificação

HomogeneizaçãoHomogeneização

HomogeneizaçãoHomogeneização

20 MPa

5 MPa

Não homogeneizado

VALORES B* e C*VALORES B  e CO l B* 1 >135ºC 10 1 i di di õO valor B*=1 =>135ºC por 10,1 s indica as condições necessárias para uma destruição satisfatória de esporos. Z=8ºC.

O valor C*=1 => 135ºC por 30 s indica as condições necessárias para degradação de 3% da Tiamina presente no leite. Z=31,4 ºC. É um indicador da severidade do ,tratamento térmico.

• A equação abaixo permite relacionar temperaturas e tempos deA equação abaixo permite relacionar temperaturas e tempos deprocessamento pelo que se poderá encontrar o valor de B* e de C* paraqualquer binómio:

Log10(t1/t2)=(T2‐T1)/Z

Binómios tempo/temperatura mínimos d d ã d l it UHTpara o processo de produção de leite UHT.

100

10

s)

1

empo

(s

0,1

te

0,01130 135 140 145 150

temperatura (ºC)

Perfis de temperaturaPerfis de temperatura

UHT Directo

UHT Indirecto

HTST

t (s)

Robinson R.K. Modern Dairy Technology. Advances in Milk Processing. Elsevier. London (1986).

140

160

100

120

ra (º

C)

60

80

pera

tur

20

40

60

Tem

p

0

20

Tempo (s)p ( )

UHT INDIRECTO UHT DIRECTO PASTEURIZADO

Embalagem assépticag p

H OH2O2

Agentes tensioactivos

Calor

Embalagem assépticaEmbalagem asséptica