novas tendências na conservação de alimentos · com os métodos haccp e isso irradiação de...
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Novas tendências na Conservação de Alimentos
especiarias, mariscos, carne, aveselimina microrganismosprolonga tempo de prateleira
frutos e legumestratamentos de quarentena em substituição de fumigantes
químicos
Novas tendências na Conservação de Alimentos
infra-vermelhosprodutos de pastelaria tratados com IV
70 – 80 ºCdestrói toda a flora microbiana superficialaumenta o tempo de prateleira em algumas semanas
irradiação de especiariasprovoca menores alterações organolépticas que a utilização de
óxido de etilenocarcinogénico interdito em muitos países europeus
origina menor contaminação microbiana e está mais de acordo com os métodos HACCP e ISSO
irradiação de peixe fumadoaumenta o tempo de prateleira e reduz a fumagem
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mais eficaz que a adição post-mortem-tocoferol não se incorpora directamente na membrana onde
se inicia a oxidação dos lípidosreduz perca de cor na carne e a perca de humidade
carne de porco congelada mantém qualidade após 6 diasmenor susceptibilidade à fotooxidaçãomenor oxidação em carne de porco pré-cozinhada
diminui a produção de nitrosaminas em enchidos de porco e em carnes frias
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membrana polar à qual é aplicada uma corrente eléctricasumos de maçã com polpa
impede a oxidação enzimática
a) electro-acidificação b) electro-alcalinização
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sumo circula no lado catiónico (geração de H+)pH baixa de 3.5 para 2.0inibição total e irreversível da actividade da polifenol oxidase
após a acidificação, o pH volta ao inicial por adição de OH-
sumo passa para o lado aniónicosubida de pH reactiva parcialmente a enzima, sem alteração do
sabordesvantagens:
custo elevado do equipamentosusceptibilidade de entupimento
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eliminação de microrganismos do leitepasteurização a frio
vantagens:permite manter o sabor do leite frescoausência de células mortas, deixando intacto o potencial do
enzimático do leiteduração de 17 dias
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reduz crescimento de psicrotroficosmelhora qualidade de armazenamentomaior capacidade de coagulação
necessita de menor quantidade de enzima para produzir queijoutilização de altas pressões inibe microrganismos e aumenta a
coagulação do leite
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aceleração da transferência de calortratamentos mais curtos
alternativa a um permutador de calor contínuofaz a cozedura optimizada ao mesmo tempo que assegura a
esterilização
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conservação de frutos e legumesutilizado em câmaras frigoríficasadição de vapor de água às câmaras de refrigeraçãoreduz a perca de peso e o enrugamentoprolonga o tempo de conservação
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pasteurização a frio600 kg/h para fatias de fiambre embalado sob vácuo
60 dias de tempo de prateleira refrigerada
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aquecimento rápido até à temperatura desejadamanutenção durante alguns segundosarrefecimento rápido
afecta menos as propriedades organolépticas que uma pasteurização mais longa
72 ºC, 15 s vs. 63 ºC, 30 min
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salga e secagem são simultâneas (2 ºC)filetes mergulhados numa solução concentrada em sal e açúcar
10 – 30% açúcar; 90 – 70% salsal entra por osmose e seca o peixeaçúcar não entra devido ao tamanho molecular
aumenta a tendência para a saída de águapeixe perde 10% da águaaçúcar provoca reacções de Maillard com aminoácidos
melhoria do saborfumagem electroestática após lavar e escorrer
fumo produzido por pirólise de serradura arrefecido a 40 ºCcondensação de hidrocarbonetos cancerígenos
fumo carregado electricamente e aplicado aos filetes por diferença de potencial
duração 15 min em vez de 3.5 h
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imersão de fiambre em barra num líquido criogénico à base de EtOH (-25 ºC)
alternativa à formação de crosta por gases neutros (CO2 ou N2)vantagens:
baixa os custos da refrigeraçãoobrigatória após o corte em fatias
reduz a contaminação microbianateor em EtOH no produto é quase nulo
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produto a ser congelado passa através da unidade de ultra-congelação num tapete transportador
produto aspergido com N2 líquido ou CO2 através de um sprayOU
mergulhado directamente em azoto líquidotúnel horizontal de congelação (fruta)espiral de congelaçãocongelado por imersãocongelação descontínua com carrinho móvel
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incorporação de um aditivo anti-microbiano (Triclosan) no processo de fabrico dos tapetes rolantes
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durante a produção, transporte, armazenamento ou engarrafamento
N2 preenche o espaço deixado vazio pela retirada da bebidanão há entrada de O2 no depósito
produto passa através de uma unidade de injecção de gás instalada na canalização
injectadas no produto bolhas muito pequenas de N2
deslocam o O2
vinho, bebidas carbo-gaseificadas, cerveja de pressãoN2 substitui o CO2 devido à menor solubilidade
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baixam a temperatura de congelação, retardam a recristalização e o crescimento de grandes cristais de gelo
tipos de proteínas:glicoproteínas; não-glicoproteínas
expressão de uma proteína anti-congelamento sintética em batatas reduz a perca de electrólitos a temperaturas de congelação
pequenas quantidades de proteína adicionadas a amostras descongeladas
amostras congeladas a ca. – 80 ºCarmazenadas entre – 6 ºC a – 8 ºC, durante diversos períodos
após 1h, controlo forma grandes cristaisamostras tratadas não formam cristais
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proteínas anti-congelamento em carne de carneirocarneiros ingerem as proteínas antes do abateamostras de carne embaladas sob vácuo e examinadas durante
2 – 16 semanas de armazenamento a – 20 ºCanimais injectados com a proteína 1 ou 24 h antes do
abate mostram menor perca de água e formação de cristais
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proteínas que contêm macromoléculas com acção bactericidainibição de algumas bactérias Gram +inibição de bactérias formadoras de esporosinibição de alguns patogénicos
Listeria monocytogenes, …nisina tem uma gama estreita de actividade antimicrobiana
Streptococcus, Staphylococus, Micrococcus, Lactobacillusbactérias Gram -, leveduras e bolores não são afectadosesporos de C. botulinum A, B e E são sensíveisnão afecta propriedades organolépticas
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utilização de bactérias não tóxicas e/ou seus produtos para inibir ou controlar patogénicos
substitui conservantes químicosutilização em alimentos fermentados (iogurtes, ...) ou não
bactérias usadas secas ou atomizadas sobre o alimentohidratadas após contacto com o alimentoculturas podem ser encapsuladas ou comprimidas em tabletes
materiais para cápsula:gordurasgelatinahidratos de carbono proteínas...
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microrganismos eficazes produzem ácidos ou antibióticosagente de biocontrolo deve ser libertado 4 – 7 dias após
embalagem do alimentomicrorganismos preferenciais:
Lactobacillus acidophilusL. helveticusL. salivariousL. plantarumPediococcus acidilacticiLactococcus lactis
algumas bactérias usadas também produzem nisinainibidor de C. botulinum
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mistura de 50 - 68% CO2, 5 - 20% O2 e 27 - 45% Artradicional N2/CO2/O2
tempo de prateleira a 4 ºC passa de 15 a 21 diasmistura não acidifica o produto (por CO2)mistura não provoca branqueamentoO2 impede C. botulinumAr inibe Neurospora crassa
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inactivam microrganismos e enzimascampos eléctricos externos provocam diferença de potencial entre
as membranas das célulasa partir de um valor crítico formam-se poros
aumento da permeabilidade das membranasesporos inactivados quando usado em conjunto com outro métodobactérias Gram + e leveduras mais resistentes que bactérias
Gram -provoca aumento de temperatura
necessidade de arrefecimentoapós tratamento sofre conservação por frioaplicações:
sumo de laranja, leite, ...
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aplicação de um pulso gerador de um campo eléctricoalimento colocado entre 2 eléctrodoscampo eléctrico induzido afecta estrutura celular dos
microrganismoseficácia depende da intensidade e duração do campo eléctrico
aplicado, da temperatura e dos microrganismos a eliminar
esporos mais resistentesalimento líquido passa através de uma câmara tubular, com um
fluxo constanteutilização de correntes de 500 – 4000 Hz e pulsos de
1 – 6 stemperatura óptima: 36 ºCna presença de agentes de germinação (L-alanina, …)
> 95% inactivação de esporos de B. subtilis
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inactivação de microrganismos por pressões elevadas conhecida desde princípio do séc. 20
aplicação à indústria alimentar desde pouco mais de 10 anosPascalizar
pasteurizar por aplicação de pressões elevadassubmeter alimento a 400 – 900 MPa
inactivação de bactérias (afecta membranas) e algumas enzimas
bactérias Gram – mais afectadasrestantes microrganismos requerem pressões mais
elevadasesporos são ainda mais resistentes
não afecta características organolépticassó afecta ligações químicas fracas
macromoléculas, polissacáridos
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alimento acondicionado em embalagem hermética antes de introduzido na câmara de pressão
embalagens de EVOH ou PVOHenche-se a câmara com o meio transmissor da pressão
água misturada com pequenas quantidades de óleolubrificante e anti-corrosivo
altas pressões + altas temperaturasmais eficaz a menor pressão
exs:sumo de laranja tratado a 400 MPa
10 min, 40 ºCconserva-se 2 – 3 meses em refrigeração
compotas tratadas a 400 – 600 MPa, durante 10 – 30 min
Novas tendências na Conservação de Alimentos
alimento pré-aquecidosujeito a altas pressões
aumento adiabático da temperaturapressão normalizada
diminuição da temperatura até próximo da inicialapós pequena pausa, o ciclo é repetidofinalmente, alimento é arrefecido para comercializaçãoeliminação total de esporos de C. botulinumtempo de prateleira > 2 anos, à temperatura ambiente
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esterilização ou redução da flora microbiana nos materiais de embalagem, equipamento ou alimentos
menor necessidade de produtos químicoscomprimentos de onda desde UV a NIR
pelo menos 70% da energia entre 170 – 2600 nminactivação de grande parte da flora microbiana
incluindo esporosutilização antes ou depois da embalagem
material transparente a < 320 nmpulsos mais eficazes que UV convencionalinactivação de E. coli, S. aureus, B. subtilis, S. cerevisiaeredução de Listeria e Salmonella em carnes e ovosinactivação de polifenol oxidase
acastanhamento enzimático em vegetais
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utilização de pulsos de luz policromática, com largo espectro, elevada intensidade e curta duração
lâmpada de Xeradiação 90000 vezes mais intensa que a solar170 – 2600 nm
UV mais eficaz
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intensidade. 0.01 – 50 J/cm2
duração: 0.001 – 100 msdesactivação de microrganismos
incl. esporos e vírusactuam ao nível dos ácidos nucleicos, entre outros mecanismos
não deixa resíduos tóxicos no produto tratado
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aparelho acoplado a um sistema de embalagem assépticainterior da embalagem também pode ser tratado pelo sistema
de desactivação microbianafunciona quer em líquidos, quer na superfície de sólidoslimitações:
compatibilidade do produto com a intensidade da luzmateriais mais ou menos transparentes
LLDPE, Ldpe, Nylon, várias poliamidas, HDPE, PPtransparentes
PS, PET, vidropouco transparentes
absorvem UV
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Novas tendências na Conservação de Alimentos
ovas de bacalhau requerem conservação no estado brutoprocesso tradicional
adição de sal ou açúcar + refrigeraçãotecnologia das barreiras
conjunto de vários métodos, que por si só não seriam suficientes
redução de aw
adição de sal em baixa concentraçãoredução de pH
HCl, H3PO4
refrigeraçãoadição de conservantes
ácido acético, benzoato de sódioaditivos permanecem até ao final
alimento não necessita adição de conservantes
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aplicável a outros tipos de pescado
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aumentam a síntese de DNAalteram a orientação das biomoléculas e biomembranasestáticos
intensidade magnética não varia com o tempodirecção constante
oscilantesaplicam-se em pulsos
carga muda em cada pulsointensidade diminui com o tempo
> 500 kHz são menos eficazes na inactivação microbianaaquecem o alimento
alterações organolépticas mínimas
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procedimento:alimento embalado hermeticamente
plásticossubmetido a pulsos com frequência entre 5 – 500 kHz
1 – 100 pulsosT = 0 – 50 ºCexposição = 25 – 10 ms
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alimentos líquidos tratados por micro-ondas, sem intervenção de calor
acoplado um permutador de calor ao micro-ondasremoção do calor gerado
realizados vários ciclos de tratamento5 – 5.4 kW/mintempo de exposição = 87 s/ciclo
mais eficaz em líquidos com pouca matéria em suspensão
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ex:água tratada 4.2 min garante redução de Pediococcus
freudenreichii em 99.9%solução de glucose tratada 1.16 min reduz 90%solução de frutose tratada 3.6 min reduz 99.9%caldo tratado 5 min reduz 99.9%
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dipicolinato de cálcio é o responsável pela termoresistência dos esporos
convertido em ácido dipicolínicosolúvel em água, sai da cápsula do esporocápsula absorve água e inchaácidos acético, lático ou propiónico podem penetrar a
cápsulaefeito letal
tempo de prateleira aumenta de 4 para 24 meses20 – 30 ºC
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procedimento:sal de sódio de um ácido gordo (C2 ou C3)
acetato de sódio (lactato, propionato)acidificante com pKa abaixo do do ácido gordo
capaz de complexar iões metálicos (2+)ácido cítrico (adípico, maleico, succínico, fumárico,
tartárico, …)sal sódico do acidificante
opcional, tamponiza pH do alimento entre 4.5 – 7.0sais de Na libertam Na+
permutam com Ca2+
conversão do dipicolinato de cálcio (insolúvel) em dipicolinato de sódio (solúvel em água)
esporos começam a germinardestruídos por pasteurização ou ácido gordo
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procedimento:adição de glucose facilita a germinação
formação e germinação de um esporo
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utilização de oxidantes como complemento da refrigeração/congelação
O3/H2O2
água sofre adição do(s) oxidante(s) após arrefecidaadição de oxidaseágua é congelada, antes ou após aplicação ao alimentooxidantes inactivados pela temperaturafinda a congelação, oxidantes actuam sobre microrganismos
O3 decompõe-se mais rapidamente que H2O2
1ª redução de microrganismosenzima remove resíduos de H2O2 e/ou O3
prévio tratamento do alimento com ácido acético origina ácido peracético
bactericida
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Novas tendências na Conservação de Alimentos
alimento tratado com uma solução contendo, pelo menos, 2 antioxidantes
diferentes potenciais redoxsolução pode ser aquosa ou óleo
diferentes antioxidantes escolhidossolução adicionada por imersão, nebulização ou contacto
superficialsolução contém também um antioxidante inorgânico
Zn, Seestabiliza a solução e dá maior tempo de prateleira
no final, o alimento é refrigeradotempo de prateleira passa de 5 para 8 dias
Novas tendências na Conservação de Alimentos
alimento tratado com uma solução ácida, antes de se utilizar o método principal de conservação
pré-tratamento diminui viabilidade de microrganismos, não os destruindo
podem ser utilizados ácido cítrico, tartárico, fosfórico ou glucónico e/ou as suas lactonas
pH da solução (ou do alimento após tratamento) será < 4.5 (4.2 – 4.4)
pré-tratamento reduz a intensidade do processo principal de conservação
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processo desenrola-se em 5 passos:tratamento térmico (80 – 95 ºC), durante 1 – 15 min
inactivação enzimáticaarrefecimento e fermentação com uma bactéria láctica, até
pH = 3.1 – 4.4presença de água10 h, 3 dias15 – 45 ºCbactérias usadas:
Lactobacillus plantarumL. brevisLeuconostoc mesenteroides
escorrer água de fermentação
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lavar o alimento com águaremoção da água de fermentação restante
se necessário, ajustar pH a 3.8 – 4.4pasteurizar (80 – 110 ºC) durante 2 – 30 min
legume ou fruto apresenta boas características organolépticas e não exibe sabor a ácido
alimentos de grandes dimensões cortados antes do tratamento
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valores de pH, rH2 e aw do alimento, tais que a 7 – 10 ºC não há germinação e desenvolvimento de esporos e as formas vegetativas são destruídas
passos do processo:determinação do pH do prato cozinhadodeterminação do potencial redox (E) do prato cozinhadodeterminação do rH2 do prato cozinhado
rH2 = 2 pH + 33.33 Everificar se o prato cozinhado é redutor, neutro ou oxidantetraçar uma curva rH2 vs. pH e verificar a posição do prato
cozinhadodeterminação do valor de pasteurização em função do anterior
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prato redutorpasteurização mais fraca
prato oxidantepasteurização mais forte
após tratamentoalimento rapidamente arrefecido e conservado
5 ºC> 40 dias
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procedimento:retirar o ar de uma câmara de secagem fechada
redução da pressão interior a 75 – 21 kParemoção do ar dos tecidos dos alimentos, sem os
deteriorarfavorece penetração de EtOH nos alimentos
introduzir N2, contendo EtOHEtOH utilizado para pulverizar os alimentosEtOH esteriliza os bacilos existentesN2 substitui O2 nos tecidosN2 impede explosões que poderiam ser provocadas pelo
EtOHN2 sobe pressão para 98 – 186 kPa
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Novas tendências na Conservação de Alimentos
reduzir a pressão para 21 – 0.13 kPamáximo 30 min após introdução de N2/EtOH
aquecimento dos alimentos com IV15 – 90 minT = 0 – 10 ºC
introduzir ar até recuperar pressão atmosféricano fim, alimento embalado sob atmosfera modificada
CO2/N2
podem ser adicionadas lâmpadas UV na câmaraaumento da destruição de bacilos
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PET está a atingir o topo da sua curva de desenvolvimentoalternativas:
Coca-Cola desenvolveu BESTPETpoliéster revestido de vidro
tempo de prateleira 5 vezes superior a PET não revestidogarrafas pequenas
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Vlasicembalagem de poliéster capaz de suportar pasteurização
(77 ºC)cerveja em garrafas de plástico
problema da reciclagem pode ser mais complexo do que no caso dos homopolímeros
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alteram as propriedades como resposta a mudanças no ambientesequestradores de O2
propriedades anti-microbianascontrolo de cheiros, humidade e CO2
regulamento inexistente (U. E.)algumas provocam migração