novas tendências para o processamento de frutas

8/3/2019 Novas tendncias para o processamento de frutas

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Novas Tendncias para o Novas Tendncias para o

Processamento de Frutas Processamento de Frutas

Tecnologias Emergentes Tecnologias Emergentes

Moacyr Saraiva Fernandes IBRAF

Novembro - 2005


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Novas Tendncias para o Processamento de Frutas

Inova Inova o o Elemento Chave para o Elemento Chave para o Crescimento Sustentado Crescimento Sustentado


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Condies para o Sucesso de Novas TecnologiasMnimo de mudanas na qualidade dos alimentosMnimo de perdas de sabor e nutrientesManuteno do sabor original do alimento

Baixo nvel do uso da energia e potencializao da suaconservaoVersatilidade de uso e aplicaesFlexibilidade de escala de produoAgregao de valor dos produtos geradosSegurana alimentar absoluta


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Tecnologias EmergentesMuitas das chamadas tecnologias emergentes secaracterizam algumas como realmente novas, mas outrasapesar de tcnico/cientificamente no so novas, o termo aplicado a elas quando sendo nova a utilizao naengenharia e tecnologia dos alimentos.


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Campos Eltricos PulsadosPulsed Electric Fields PEF

AplicaoPreservao de alimentos fluidos como sucos, nctares edrinques a base de frutas, que so bombeados para umacmara especial onde so submetidos a impulsos de altavoltagem.A alta intensidade do campo eltrico formado no fluidopromove a inativao de esporos, microrganismospatognicos, bem como possibilita uma inativao enzimticaperfeita.


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Continuao

O campo eltrico pulsado (PEF) uma alternativatecnolgica no trmica emergente, proposta para apasteurizao de sucos de frutas para minimizar mudanasadversas na qualidade do produto.

Est sendo testado com sucos e nctares sensveis como deabacaxi, laranja, ma, pssego, tomate e outros.Est recebendo cada vez mais a ateno como umatecnologia no trmica para produtos lquidos e j existe

equipamento em escala industrial na Universidade de Ohionos Estados Unidos.


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Campos Eltricos PulsadosPulsed Electric Fields PEF

Desafios para Aplicao IndustrialDesenvolvimento e testes de prottipos de equipamentoscontnuos pelo menos em escala semi-industrial para sucos,nctares etc.Otimizao de Parmetros Eltricos.

Estimativas de investimento e custos operacionais deequipamentos deste gnero.Identificao e avaliao de condies de processo paracombinao do PEF com outras tecnologias.


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Campos Magnticos OscilantesOscillanting Magnetic Fields OMF

AplicaoApoio e ou auxlio na preservao de alimentos fluidos comosucos, nctares e drinques de frutas ao serem atravs dedispositivos especiais submetidos a um campo magnticooscilante.Pesquisas precursoras indicam que fluidos com altasensibilidade ao tratamento trmico (laranja, abacaxi,etc)quando submetidos a um campo magntico oscilante, obtm-se :


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Continuao

Inativao microbiolgica de alguns microrganismos. No alterao do sabor original e extenso do shelf life Mnimo nvel de desnaturalizaode nutrientes

Os produtos podem ser submetidos a OMF em suasembalagens finais para comercializao se forem flexveis.


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Campos Magnticos OscilantesOscillanting Magnetic Fields OMF

Desafios para Aplicao IndustrialResultados ainda InconsistentesO mecanismo de ao entre campos magnticos e sistemasbiolgicos no tem ainda uma aceitao entre todos.Ainda no se conhece bem como Campos MagnticosEstticos afetam o crescimento e desenvolvimento demicrorganismos , e a inativao microbiolgica necessita demais estudos.


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Continuao

Antes da construo de prottipos semi-industriais muitosestudos ainda devem ser feitos . um campo para pesquisadores em aberto, que mereceuma ateno para futuras aes.


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Pulsos LuminososLight Pulses LP

AplicaoSubmetendo-se gua a um sistema de refletores de pulsosluminosos em curtos perodos de tempo (10 a 20 segundos),resultados interessantes j foram obtidos no campo dainativao microbiolgica.A inativao de A. niger (esporos), Staphylococcus aureus,Cryptosporidium, E. coli, Salmmonella e poliovirus, tem semostrado promissora .


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Pulsos LuminososLight Pulses LP

Desafios para Aplicao Industrial ComercialEm fase de pesquisa em laboratrioEsto sendo iniciados estudos com sucos e outros produtosalimentares lquidos.um campo ainda novo e desafiador para a engenharia dosalimentos


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Descarga por Arco Voltico

Arc Discharg Processing ADP

AplicaoRecentes experimentos demonstraram que a aplicao de

rpidas descargas por arco na superfcie de suspensesaquosas promoveram resultados positivos no campo dainativao enzimtica e microbiolgica.Atravs deste mtodo pode-se obter de 6 a 7 redues de

bactrias patognicas inoculadas em suco de laranja , semafetar o sabor e cor do produto.


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Continuao

Pode-se obter uma reduo de mais de 50% demicrorganismos em termos do mtodo de contagem deplacas, em suco de pomelo fresco (squeezed), estendendo oshelf life em temperatura de refrigerao, assim preservando

o sabor e aroma de produto fresco por mais de 100 dias.


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Descarga por Arco VolticoArc Discharg Processing ADP

Desafios para Aplicao IndustrialAinda em fase de estudos e pesquisas.Equipamentos a princpios so de altssimo custo e exigemcuidados para manipulao ainda no bem controlados.Campo em aberto para pesquisas na rea da engenharia etecnologia de alimentos.


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IrradiaoIrradiation

AplicaoMtodo de esterilizao comercial de alimentos disponvel amais de 20 anos, mas ainda virtualmente desconhecida.Atestada e comprovada eficincia na reduo microbiolgicade frutas e frutos como morangos, mangas, pimenta do reinoetc.Como um mtodo no trmico, mantm praticamenteinalterada as propriedades e qualidades intrnsecas dosprodutos submetidos irradiao.


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Continuao

O FDA dos Estados Unidos j aprovou o uso de irradiao(UV) ultravioleta para inativao de microorganismospatognicos em suco de ma.A irradiao por UV est sendo proposta tambm para suco

de laranja e sucos compostos como laranja e cenoura.


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IrradiaoIrradiation

Desafios para Aplicao IndustrialApesar de j aprovada sua utilizao pela maior parte dos

pases, h exigncias como a necessidade de explicitar claramente que o produto foi irradiado principalmente narotulagem dos produtos destinados ao consumo final.Custo das instalaes alto, dificultando sua aplicao por pequenas empresas.Poucas companhias esto dispostas a investir nestatecnologia enquanto o mercado consumidor apresentar restries.


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Continuao

Necessidade de educar e modificar a opinio do consumidor sobre a segurana desta tecnologia, mostrandoprincipalmente seus benefcios.


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Microondas e Rdio FreqnciaMicrowave e Radio Frequency

Processamento a base de Microondas e Rdio FreqnciaRefere-se ao uso de ondas eletromagnticas de certas

freqncias para gerar aquecimento nos produtos.A absoro de energia de microondas e radio freqnciapode aumentar a temperatura dos derivados de frutaslquidos, pastosos ou slidos, a valores suficientemente altospara uma efetiva pasteurizao ou esterilizao.O aquecimento por microondas e rdio freqncia sopreferidas s fontes tradicionais de aquecimento para apasteurizao e esterilizao. Aquecem muito rapidamente erequerem menos tempo de aplicao.


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Continuao

um sistema que utiliza energia com mais eficincia e podeser aplicado para produtos envasados (desde que commateriais de embalagem no metlicos).


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Novas Tendncias para o Processamento de FrutasMicroondas e Rdio Freqncia

Microwave e Radio Frequency

Desafios para Utilizao IndustrialAlta complexidade

Fornos industriais muito dispendiosos.Incapacidade de assegurar esterilizao por inteiro emprodutos envasados.Inexistncia de materiais de embalagens econmicos.

Desvantagens econmicas com outros produtos preservadospor outras tecnologias como os congelados.


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Continuao

Necessidades de mais pesquisa de parmetros tecnolgicoscomo: Efeitos de composio dos produtos sobre o comportamento

de aquecimento.

Equipamentos (fornos) de freqncia varivel para melhorar auniformidade de aquecimento. Efeitos do design dos equipamentos, incluindo freqncia.


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Aquecimento OhmicoOhmic Heating OH

AplicaoAquecimento ohmico definido como um processo ondecorrentes eltricas so passadas atravs dos alimentos,incluso derivados de frutas, ou outros materiais com oobjetivo primrio de aquec-los.Distingue-se de outros processos e mtodos de aquecimentovia eletricidade, pela presena de eletrodos em contato com

o alimento (oposto s microondas e aquecimento por induo, onde eletrodos esto ausentes); freqncia eformas de ondas.O princpio bsico do aquecimento ohmico a bemconhecida dissipao de energia eltrica em calor.


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Continuao

Esta sendo estudado para pasteurizao / esterilizao dealimentos baseado no princpio que condutividade eltricaque quando aplicada em um sistema orgnico promoveinicialmente um diferencial trmico pelo menos de 70 Crapidamente, o que provoca desnaturao dos constituintesdas paredes celulares , de por exemplo microrganismos. Emoutras palavras quando um campo eltrico aplicado ocorreum colapso nas paredes celulares de microrganismos, abaixas temperaturas relativamente, podendo promover ainativao de muitos microrganismos.Experimentos tm indicado eficincia na eliminao einativao de esporos de Bacillussub.


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Aquecimento OhmicoOhmic Heating OH

Desafios para Aplicao IndustrialComo se trata fundamentalmente de um processo trmico os

fatores crticos de processo so temperatura e tempo eportanto devem ser muito bem estudados para cada tipo deprodutos. extremamente complexo e ainda, equipamentos maioresso de custo elevado e de baixa produtividade .H necessidade de mais pesquisas para um melhor conhecimento a cerca da influncia da combinao detemperatura e campos eltricos, na cintica de destruio demicrorganismos patognicos-chave.


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Continuao

Necessidade de conhecimento mais profundo para melhor avaliao do impacto dos desvios de parmetrosoperacionais para designs especficos de aquecedoresohmicos.

Para evitar reaes eletroqumicas indesejveis sonecessrios estudos bastante profundos quanto aosmateriais dos eletrodos para produzir alimentosohmicamente processados de forma segura e de elevadaqualidade.


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Desidratao OsmticaOsmotic Dehidration OD

AplicaoTcnica utilizada para remoo de gua com aumento de

slidos em frutas realizada pela imerso de materiais slidosem solues de elevada presso osmtica.So fatores chave de sucesso o controle da temperatura econcentrao das solues (normalmente sacarose) .Tem-se mostrado eficincia para frutas temperadas etropicais como caju, goiaba, papaia etc.Apesar de disponvel a muito anos, ainda necessitam deestudos e pesquisas.


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Desidratao OsmticaOsmotic Dehidration OD

Desafios para Aplicao IndustrialConstruo de linhas de produo tecnificadas parapequenos volumes.Equipamentos com sistemas de controle em linha dosprincipais parmetros de processo como: difusividade,temperatura, Brix.Ainda so necessrios mais estudo sobre os parmetros deprocesso e efetividade com frutas tropicais ainda no bemconhecidas .


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Novas Tendncias para o Processamento de FrutasDesidratao Osmtica a VcuoVaccum Osmotic Dehidration VOD

AplicaoTcnica utilizada para remoo de gua com aumento de

slidos em frutas, realizada pela imerso de materiais slidosem solues de elevada presso osmtica, sob vcuocontnuo.Usa-se normalmente soluo de cerca de 25 a 55 Brix; atemperaturas de 25 a 55 e vcuo de 253 a 506 mmHg.So fatores-chave de sucesso o controle de temperatura,concentrao da soluo e de presso (vcuo) aplicada.


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Continuao

Tem sido utilizado com sucesso para frutas sensveis atemperatura, permitindo a obteno de produtos de melhor qualidade do que os obtidos com a concentrao osmticanormal.

Vem sendo o processo tecnolgico recentemente adotadopelo pases orientais , produtores de frutas tropicais , comoTailndia, Taiwan, Filipinas e Malsia.Muito recentemente a VOD tem sido proposta como um dostratamentos combinados para a fortificao de mas comclcio.


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Continuao

Os tratamentos combinados em referncia pressupe umleve branqueamento de frutas em vapor saturado,resfriamento, imerso em soluo de glicose isotnicacontendo uma mescla de gluconato e lactato de clcio a 50mmHg de presso de vcuo e finalmente restabelecida apresso atmosfrica para a continuao do processo dedifuso do clcio em condies atmosfricas


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Desidratao Osmtica a VcuoVaccum Osmotic Dehidration VOD

Desafios para Aplicao IndustrialEquipamentos tecnificados para atender pequenas escalasde produo.Sistemas de controle de produo e processo em linha.Oferta de equipamentos a custo compatvel s empresas depequeno porte e ao valor dos produtos gerados. necessrio estudos e pesquisas para completo domnioda tecnologia em nveis operacionais.


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Desidratao Osmtica e Pulsos de VcuoPulse Vaccum Osmotic Dehidration PVOD

AplicaoTcnica utilizada para remoo de gua aumento de slidosem frutas realizada pela imerso de materiais slidos emsolues de elevada presso osmtica, sob vcuointermitente em forma de pulsos.Usa-se normalmente soluo de 25 a 55 Brix, temperaturasequivalentes Desidratao Osmtica Vcuo e 1 a 10pulsos (1 minuto cada um), presso de vcuo de 253 a 506mgHg.


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Continuao

So fatores chaves de sucesso o controle de temperatura,concentrao da soluo, presso de vcuo e freqncia dospulsos . uma evoluo da V.O.P e j utilizada em frutas delicadas

e/ou quando se deseja um produto com textura mais firme,maior e mais rpida impregnao de acar e sob o ponto devista econmico, gasto energtico menor que os processossimilares.Experimentos com morango tm mostrado que o PVOD mais eficiente quando combinado com leve branqueamento avapor, a presso atmosfrica (0,5 minutos ).


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Continuao

O processo PVOD tem sido proposto recentemente tambmcomo um processo a vcuo para introduzir componentesfisiologicamente ativos em tecidos (das frutas e outrosvegetais) altamente porosos a fim de desenvolver alimentosfuncionais. Tratamento combinado como branqueamentotem potencializado os efeitos.


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Desidratao Osmtica a Pulsos de VcuoPulse Vaccum Osmotic Dehidration PVOP

Desafios para Aplicao IndustrialEquipamentos para atender pequenas escalas de produo.Sistemas de controle de produo e de processo em linha.Construo de equipamentos a preos compatveis com asempresas-alvo. necessrio estudos e pesquisa par melhor qualificar equantificar as diferenas de produto obtidos por estatecnologia com a OD e VOD.


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Ultrason(Ultrasound)

Aplicaoa energia gerada por por ondas sonoras de 20.000 ou maisvibraes por segundo.Presentemente a maior parte dos desenvolvimentos deaplicao do ultrason (sonificao) em alimentos sobastante diversas.Uma boa parte das aplicaes so inerentes aos sistemas decontrole de qualidade e controle de processos.


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Continuao

Particularmente est se mostrando eficiente no campo datermometria, fluxometria, caracterizao de densidade e daparosidade, cristalizao e determinao da composio dasfrutas e outros alimentos.

Experimentos combinados de ultrasom com outrastecnologias com concentrao osmtica em determinadostipos de uva, tem-se mostrado interessante por seu efeito deacelerao da taxa de difuso de solveis nas bagas dosfrutos.


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Continuao

Experimentos da ultrasonificao combinado combranqueamento, tem-se mostrado promissor na inativaomicrobiolgica em suco de laranja fresco refrigerado. Aaplicao do ultrasom de baixa freqncia (20 quilo hertz)promove inativao microbiolgica, precedido de umbranqueamento de 1 a 2 minutos a 80C.


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Ultrason(Ultrasound)

Desafios para Aplicao IndustrialMelhores estudos de fatores crticos de processo como:

Amplitude das ondas de ultrasom. Exposio/tempo de contrato com os microorganismos. Tipos de microorganismos. Volume de produto a ser processado. Composio das frutas e seus derivados. Temperaturas de tratamento.


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Continuao

Design e dimencionamento de equipamentos adequados avrias demandas de volume de produo.Reduo de custo do equipamento a valores competitivos.Pesquisa e mais estudos sobre:

Identificao dos mecanismos de inativao dosmicroorganismos quando o ultrasomfor utilizado combinadocom outras tecnologias.


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Alta Presso Hidrosttica

(High Hydrostatic Pressure - HHP)

Alta Presso HidrostticaO princpio da Alta Presso Hidrosttica consiste naaplicao de presso sobre os produtos na faixa de 4.000 a11.000 atm. uma tecnologia no trmica para pasteurizao dealimentos, incluindo-se muitos derivados de fruta.

Possibilita tambm a imitao e ou destruio de enzimasconferindo a esta alternativa tecnolgica importante papel.


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Continuao

Experimentos e pesquisas feitas com sucos de frutas evegetais, o tratamento com alta presso promove adestruio de patgenos como salmonella e E. coli 0157:7,sem alterar as caractersticas intrnsecas no produto fresco.Presses na ordem de 80.000 psi por 30 segundos podempossibilitar 3-5 redues logartmicas de todos os patgenospresentes em sucos recm extrados.Tem sido testado com xito em suco de laranja, ma,pomelo, pssego.Tem sido bastante testado em gelias e sobremesasgelificadasde frutas com xito tecnolgico total.


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Continuao

Tem particularmente sido testado e parece a melhor alternativa tecnolgica at hoje para a preservao de purde abacate e o popular guacamole.Recentes estudos mostraram xito na aplicao destatecnologia para a preservao de pur de banana.


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Desafios para Aplicao Industrial

Custo elevadssimo dos equipamentos.Ausncia de equipamentos para produo contnua. Operampor Batchsna maior parte dos casos.S se justifica atualmente para produtos de alto valor

agregado.Custos de manuteno altos.Custos operacionais no competitivos com outrasalternativas tecnolgicas.

Necessita-se de maiores conhecimentos sob vrios aspectoscomo: Sanitao, limpeza e desinfeco dos equipamentos.


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Continuao Processamento de produtos em embalagens industriais

(grandes volumes). Variaes tecnolgicas como alta presso - tempo curto versus

baixas presses tempo longo e combinaes com outrostratamentos inclusive trmicos.

Manuteno e estocagem dos produtos, assim como designsmais adequados de embalagens.


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Alta Presso Hidrosttica

Comercializao

Vrias companhias j esto usando e ou determinando e oudesenvolvendo APH incluindo:

Minute Maid, Atlanta, Gapara Sucos.Avomex, Fort Worth, TX para Guacamole e polpa deabacate.Meigi-ya, Japo para gelias, toppings gelificados de frutasem frascos plsticos.Pokka Corps, Japo para suco de pomelo (grapefruit) emfrascos de vidro.


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Continuao

Nisshin Oil Mills, Japo para sorvetes com pedaos de frutas(pedaos no congelados).


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Embalagens Inteligentes

(Intelligent Packing IP)

AplicaoTrata-se do emprego de um material, contenedor ou umacessrio de embalagem, com a finalidade de desenvolver uma funo ativa alm das funes tradicionais dasembalagens.Esto sendo propostas para aumentar o shelf life dos

produtos, proteg-los contra contaminao biolgica equmica, oferecer maior praticidade de uso, do tratamento conservao domstica dos produtos.


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Continuao

J existem muitas patentes registradas no mercadointernacional e aplicao comercial e aceitabilidade pelopblico consumidor estocorrendo no Japo.


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Embalagens Inteligentes

(Intelligent Packing IP)

Desafios para Aplicao IndustrialApesar do interesse, a penetrao desta alternativatecnolgica muito reduzida ainda nos grandes mercadosinternacionais do Ocidente.Normalmente ao se adotar esta tecnologia para produtostradicionais h necessidade de modificar a forma de

apresentao/embalamento o que causa restries e mesmodvidas no consumidor. H necessidade de inform-lo comdetalhes sobre as vantagens e benefcios.


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Continuao

O maior obstculo da expanso desta tcnica a ausnciade uma legislao agroalimentar pertinente, que estabeleanormas para regular as regras de contato de materiais (dasembalagens, etc) com os produtos.H necessidade ainda de muitos estudos e pesquisas paracomprovao de segurana alimentar num ambientedinmico pela prpria proposta da tecnologia.


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Tecnologias Emergentes

As Novas Tecnologias para serem comercialmenteempregadas doravante devero passar por estritas eavaliaes dispendiosas tendo como objetivo a sua efetivacomprovao de segurana alimentar, isto aps teremdemonstrado sua viabilidade econmica.

importante lembrar que o sucesso de uma nova tecnologianos dias de hoje vai depender de se manter desde osprimeiros estudos at a utilizao industrial o consumidor corretamente e claramente informado, quanto a suasegurana, vantagens em relao a qualidade como sabor,aroma, textura, aparncia, prosperidades fsicas, benefciosnutricionais etc.

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