tecnologia alimentar conservação de alimentos -...

19
Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e macrorganismos, tempo Tecnologia alimentar – Conservação de alimentos Princípios gerais da conservação de alimentos Alimentos de origem vegetal – cereais, açúcar, vegetais, frutas. Alimentos de origem animal – carnes, aves e ovos, produtos de pesca, leite e derivados. Temperos – origem vegetal. Sal – origem mineral, agente de sabor, conservante químico. Produtos sintéticos – corantes e aromatizantes. Vitaminas – já presentes ou adicionadas. Alimentos sofrem deterioração durante o armazenamento (física, química, biológica): Perdas nas propriedades organoléticas Valor nutritivo Segurança Atração (aparência) Controlo de microrganismos feito através de: Calor Frio Desidratação Fumagem Açúcar e sal Acidez Composição da atmosfera Radiação Agentes químicos 1- Degradações microbiológicas Estratégias para controlo de microrganismos: impedir o acesso ao alimento ou remover, inibir ou retardar crescimento, inativá-los. Conservação microbiológica (combinação de 2 ou + Tecnologia de Barreira): Assepsia Remoção Condições anaeróbias (vácuo) Calor/Frio Secagem (redução aW através de solutos hidrofílicos e outras substâncias) Conservantes (adicionados ou produzidos pelos microrganismos) Irradiação Destruição mecânica (moagem, altas pressões)

Upload: vuliem

Post on 11-Nov-2018

215 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas,

micro e macrorganismos, tempo

Tecnologia alimentar – Conservação de alimentos

Princípios gerais da conservação de alimentos

Alimentos de origem vegetal – cereais, açúcar, vegetais, frutas.

Alimentos de origem animal – carnes, aves e ovos, produtos de pesca, leite e derivados.

Temperos – origem vegetal.

Sal – origem mineral, agente de sabor, conservante químico.

Produtos sintéticos – corantes e aromatizantes.

Vitaminas – já presentes ou adicionadas.

Alimentos sofrem deterioração durante o armazenamento (física, química, biológica):

Perdas nas propriedades organoléticas

Valor nutritivo

Segurança

Atração (aparência)

Controlo de microrganismos feito através de:

Calor

Frio

Desidratação

Fumagem

Açúcar e sal

Acidez

Composição da atmosfera

Radiação

Agentes químicos

1- Degradações microbiológicas

Estratégias para controlo de microrganismos: impedir o acesso ao alimento ou remover, inibir

ou retardar crescimento, inativá-los.

Conservação microbiológica (combinação de 2 ou + Tecnologia de Barreira):

Assepsia

Remoção

Condições anaeróbias (vácuo)

Calor/Frio

Secagem (redução aW através de solutos hidrofílicos e outras substâncias)

Conservantes (adicionados ou produzidos pelos microrganismos)

Irradiação

Destruição mecânica (moagem, altas pressões)

Page 2: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Influenciadas por:

Espécies

Tipologias dos microrganismos

Crescimento da população

Esporulação

Tempo de geração (Ɵg) – o objetivo é aumentar este tempo (maior será o tempo de

conservação), quanto > Ɵg, mais as condições são desfavoráveis; quanto < Ɵg, mais

as condições são favoráveis.

Curva de crescimento

Fase 1 – Fase lag (adaptação ao meio)

Fase 2 – Fase log (multiplicação acelerada)

Fase 3 – Fase estacionária (sem multiplicação)

Fase 4 – Fase de morte

Aplicações da curva Aumentar ao máx. a fase Lag e fase de aceleração + (1 2)

Introdução no alimento da menor quantidade possível de microrganismos

deterioradores

o Redução da contaminação

o Quanto menor o número inicial de microrganismos, maior a fase lag

Evitar adição de microrganismos em fase exponencial no alimento (recipientes)

Impor uma ou mais condições ambientais desfavoráveis (pH, T, Humidade)

o Quanto mais desconfortável o meio ambiente, mais retardado é o início do

crescimento.

Destruição de microrganismos através de processamento térmico ou radiação

Combinação de métodos para retardar o crescimento

Page 3: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Evitar formas esporuladas (antes do tratamento)

Fases de espera entre tratamentos (tindalização)

Movimentos de ar (propagação de esporos pelo ar)

Revisão dos tempos/temperaturas de tratamento térmico

Principais alterações microbianas:

Alterações no valor de utilização

TIA

Afetam textura, sabor e cor dos alimentos

Fermentações

Bactérias anaeróbias:

Homofermentativa (1 ácido)

Heterofermentativa (ácido lático, etanoico, CO2)

Outras fermentações: Clostridium butyricum e Clostridium propionicum

Leveduras:

Fermentação alcoólica

Produção de etanol a partir de glucose

Hidrólises

Microrganismos produzem enzimas (degradam substratos em moléculas +

simples):

AA essenciais

Ácidos gordos simples

Ácidos nucleicos

Multiplicação Bolores – modificações visuais

Bactérias

Esporos

envelhecimento

T elevadas e frio

agentes desinfetantes

álcool

desinfetantes físicos

UV, altas pressões

Page 4: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Presentes nos frutos

2- Degradações não microbiológicas

Enzimas – catalisadores biológicos, estão presentes nos alimentos e continuam ativas mesmo

após a morte. Podem ser adicionadas durante o processamento para produzir efeitos

específicos.

Fatores que afetam a atividade enzimática:

Temperatura (35-40°C) – atividade aumenta com aumento da T até ótimo,

temperaturas altas provocam desnaturação e inatividade.

pH – muito alto ou muito baixo provoca desnaturação, intervalo pequeno.

Concentração do substrato

Concentração enzimática

aW

A- Enzimáticas

Lipases

- Degradação de lípidos.

- Evoluem em compostos odorantes (ranço).

- Produtos láticos (pH 6,8 – rancificação manteiga e aromas queijos.

- Peixes: congelação.

- Carne: maturação/sabor.

Proteases

- Degradação de proteínas (péptidos e compostos amoniacais voláteis).

- Queijos (protéases e peptidases).

- Frutos exóticos (ananás e papaia, protéases) – tenderização das fibras musculares.

Acastanhamento de

frutos e legumes

- Superfície de frutos cortados (maçã, pêssego, banana, pêra).

- Requer:

Substrato (compostos polifenólicos)

Polifenoloxidase

O2 (reagente)

- Mecanismo:

1. Corte (contacto substrato + enzima)

2. Exposição ao ar

3. Produto polimeriza-se em compostos de cor escura

- Desejável: desenvolvimento da cor da sidra e chá

- Indesejável: maioria dos frutos cortados

- Prevenção:

Desnaturação pelo calor

Inativação pela acidez

Exclusão do O2

Presentes nos frutos

Page 5: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

B- Não enzimáticas

Acastanhamento

Carbonil-amina

(Maillard)

- Reação de carbohidrato com proteína.

- Produtos: pigmentos e compostos voláteis que afetam o

sabor.

- Afetada por:

pH (↑ com ↑pH)

T (↑ com ↑T)

Humidade

aW

Açúcares e AA disponíveis

Caramelização

- Qualquer tipo de açúcar

- T bastante elevadas

- T acima do ponto de fusão desidratação compostos

e reações polimerizações c/ cor castanha

Ácido ascórbico

- Acastanhamento de sumos de citrinos e concentrados

durante armazenamento.

- Degradação do ácido ascórbico

- Nitrogénio age na formação dos pigmentos castanhos.

Oxidação

- Lípidos (ranço)

- Luz libertação de radicais livres instáveis associação

dos radicais livres compostos tóxicos ou alterações do

sabor e aroma.

Princípios de conservação dos alimentos

1. Prevenir ou retardar decomposição microbiana

Evitar contacto com microrganismos (assepsia, embalagem)

Remover microrganismos (lavagem, filtração)

Impedir ou dificultar atividade dos microrganismos (secagem, condições anaeróbias,

conservantes, T baixas)

Destruir microrganismos (T altas, irradiação)

2. Prevenir ou retardar a autodecomposição do alimento

Destruir ou inativar enzimas (branqueamento)

Prevenir ou retardar reações químicas (aditivos – antioxidantes)

3. Prevenir danos causados por insetos, animais e causas mecânicas

Page 6: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Tratamentos

Tratamentos físicos:

Calor (pasteurização, esterilização e apertização)

Frio (refrigeração e congelação)

Desidratação

Radiações ionizantes

Tratamentos químicos: Conservantes

Tratamentos Biológicos: Fermentações

Estabilização pelo calor

Envolve 2 princípios:

1. Utilização de temperaturas elevadas - ↑ taxa de redução microbiana no alimento cru.

2. Transferência de energia térmica – para atingir T↑.

Page 7: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Mecanismos de transferência de calor:

Radiação – ondas eletromagnéticas

Condução – transferência de calor em sólidos por transmissão direta de energia

molecular, não há movimento.

Convecção – transferência de calor por grupos de moléculas que se movimentam por

diferença de densidade. A porção + quente torna-se + leve em termos de densidade e

sobe, gera uma circulação dentro do recipiente que faz ↑T ou por agitação.

Natural ou forçada

Transferência de calor no ar é menor que nos líquidos

Transferência de calor dum líquido quente para a superfície de um

alimento depende de: propriedades físicas do líquido, gravidade,

diferença de T e longitude e diâmetro do recipiente.

Efeito do calor

Sobre compostos bioquímicos

dos alimentos

Água

- Desidratação.

- Ponto de ebulição: 100°C.

- Água ligada livre.

Lípidos

- 35 a 40°C: fusão das gorduras saturadas.

- 40 a 70°C: início das degradações enzimáticas e oxidativas.

- Acima do ponto de fumagem: pirólise, rotura da estrutura

molecular.

Glúcidos

- 60 a 85°C: gelatinização dos amidos em meio aquoso.

- 155°C: reação de Maillard.

- 180°C: caramelização dos açúcares simples.

- Modificação dos glúcidos por hidrólise.

- Dissolução das substâncias pectídicas.

- Amolecimento das fibras celulósicas.

- Melhoria da digestibilidade do produto.

Proteínas

- 80°C: todas as proteínas são modificadas (início 60-62°C)

- Melhoria do sabor.

- Carnes: fragmentação dos tecidos musculares por hidrólise

do colagénio.

- Leite: desnaturação das proteínas solúveis.

- Enzimas: desnaturação

Page 8: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Sobre os microrganismos

- Destruição começa por volta dos 60°C, é progressiva e irreversível.

- Desnaturação das proteínas destrói atividade enzimática e metabólica dos

microrganismos.

- Flora termossensível: 63°C/30 min ou 73°C/15 seg

- Flora termorresistente: >100°C

- Condições de destruição: aW, pH, constituintes dos alimentos, tempo/T.

Leis da destruição térmica:

D = tempo de aquecimento necessário, a uma dada temperatura para destruir 90% dos

microrganismos presentes – TEMPO DE REDUÇÃO DECIMAL.

D elevado = grande termorresistência

T↑ - microrganismos morrem + rapidamente

Z = nº de °C necessários aumentar para reduzir à décima parte a população – CONSTANTE DE

RESISTÊNCIA TÉRMICA.

F = tempo necessário para alcançar uma redução estabelecida na população a uma dada T –

TEMPO DE MORTE TÉRMICA.

Conclusões retiradas da morte logarítmica:

Quanto > o nº de microrganismos presentes no alimento, mais tempo se demorará

a reduzir o nº de sobreviventes até um valor determinado.

Uma vez que a destruição segue uma ordem logarítmica, nem mesmo com um

tempo de tratamento infinito destruiria a totalidade de microrganismos presentes.

D e Z são utilizados para caracterizar a resistência ao calor por parte de enzimas, microrganismos

ou componentes de alimentos.

Fatores que influenciam a resistência térmica:

Tipo de microrganismo

Condições de incubação durante a multiplicação e esporulação

o Temperatura

o Idade da cultura

o Meio de cultura

Condições durante o tratamento térmico

o pH

o aW

o composição dos alimentos

Por isso conduzem-se os tratamentos de forma a reduzir o nº de microrganismos até

um valor pré-determinado – ESTERILIDADE COMERCIAL.

Page 9: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Sobre as propriedades

nutritivas e organoléticas

- Destruição de vitaminas, pigmentos e compostos aromáticos

- Melhor: Tratamentos mais curtos a T↑

- Branqueamento, pasteurização

Transferência de calor

Em estado estacionário – entre 2 materiais cuja diferença de T se mantém constante.

Em estado não estacionário – T num determinado ponto do alimento depende da duração do

aquecimento ou arrefecimento e da posição que ocupa. Maioria das operações de elaboração

de alimentos.

Condutividade térmica – quantidade de calor (Q) transmitida através de uma espessura (L) numa

direção normal à superfície de área (A), devido a uma variação de T.

Nos alimentos, depende de:

Estrutura celular

Quantidade de ar retido nas células

T e pressão do meio envolvente

Redução do conteúdo de água = ↓CT

A quantidade de calor transmitido é DP à condutividade térmica, área da parede e variação de

T. E é IP à espessura da parede.

Q = K x A x ΔT / L

Coeficiente de transferência de calor - utilizado quando existem diversas camadas de materiais

diferentes e espessuras diferentes, para se obter um coeficiente global da parede.

Q = U x A x ΔT U = K / L

Page 10: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Tratamentos pelo calor húmido

Branqueamento

Objetivo: expulsar O2 dos tecidos e inativação de enzimas.

Pré-tratamento aplicado (T<100°C):

Preparação das matérias-primas

Antes da aplicação de operações de conservação

Verduras para não se deteriorarem

Inativação enzimática: aquecimento rápido manutenção da temperatura arrefecimento

rápido até T ambiente.

Importante antes da congelação e desidratação (se a T não for suficiente para

a inativação, ocorrem alterações nutritivas e organoléticas)

Branqueamento insuficiente pode acelerar a reação enzimática

Enzimas termorresitentes: catalase e peroxidase.

Redução do nº de microrganismos:

Importante na esterilização (tempo e T de esterilização dependem do grau de redução

conseguido pelo branqueamento).

Importante nas operações de congelação e desidratação (pois estas não os destroem).

Amolece os tecidos vegetais – facilta enchimento de embalagens e eliminação de O2.

Equipamentos:

Vantagens Desvantagens

Branqueadores a vapor

convencionais

- Menor perda de componentes

hidrossolúveis

- Menor volume de efluentes

- Fáceis de limpar e esterilizar

- Menor capacidade de limpeza

- Gastos de inversão maiores

- Risco de haver branqueamento desigual

Branqueadores por

água quente

- Menores inversões e maior eficácia

energética

- Perdas muito elevadas nos compostos

hidrossolúveis

- Maior consumo de água

- Maior volume de efluentes

- Risco de contaminação por bactérias

termófilas

Efeitos nos alimentos:

Nutrientes – perdas de minerais, vitaminas, e outros componentes hidrossolúveis;

termodestruição, oxidação. Depende de:

Grau de maturação do alimento e variedade

Operações de preparação

Sistema de branqueamento

Tempo e T de branqueamento

Método de arrefecimento

Page 11: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Combina vantagens da Pasteurização

(preservação das qualidades nutritivas e

organoléticas) e da Esterilização

(destrói a flora esporulada)

Cor – superfície mais brilhante. Tempo e T influenciam a perda de pigmentos. Acição de

carbonato de sódio protege a clorofila.

Textura – tecidos ficam mais moles.

Pasteurização

60-80°C

Objetivos: eliminar patogénicos e aumentar a vida útil do produto do ponto de vista dos

microrganismos e enzimas.

pH >4,5 destruição de bactérias patogénicas.

pH <4,5 destruição de microrganismos responsáveis pela deterioração e inativação

das enzimas.

Utilizada quando:

A. Aquecimento mais energético provocaria alteração nos alimentos em termos

organoléticos (semi-conservas)

B. Se pretende unicamente a destruição de algumas estirpes bacterianas patogénicas

C. Eliminar microrganismos que se desenvolvem em concorrência com uma fermentação

desejável obtida após adição de culturas selecionadas

D. Características físico-químicas do produto (pH baixo) permitem eliminar facilmente

numerosas categorias de microrganismos e impedem a proliferação de espécies

termorresistentes.

É habitualmente associada a outras medidas de conservação.

Variantes:

Pasteurização Instantânea (HTST): 71-73°C 15/20seg

Ultrapasteurização (UHT): 130-150°C 2/3seg, arrefecimento rápido

o Não dá sabor a cozido

o Não há alteração na cor

o Destruição de microrganismos

o Validade aumentada em relação à pasteurização

Page 12: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Esterilização

Destruição completa de microrganismos. Requer um tratamento de 121°C (calor húmido) por

15min. Todas as partículas do alimento devem receber tratamento. Até 6 meses de vida.

Esterilização comercial – grau de esterilização que destrói todos os patogénicos e produtores de

toxinas.

Appertização – processo de tratamento térmico em que os únicos microrganismos que

sobrevivem são não-patogénicos e incapazes de se desenvolverem nos produtos sob condições

normais de armazenamento.

1. Colocação do produto no recipiente

2. Fecho hermético

3. Tratamento térmico

4. Arrefecimento rápido (para evitar desenvolvimento de bactérias resistentes)

É importante que a T de morte dos microrganismos atinja o ponto crítico dos alimentos (centro).

Operações associadas à esterilização:

Entrada de calor nas embalagens

Aquecimento por condução (lento) – influencia a eficiência do processo

Fases da Esterilização:

1. Abastecimento de água (sem agentes corrosivos)

2. (Branqueamento) e Enchimento (Assético)

a. Lavagem de embalagens e tampas

b. Enchimento com líquidos *, pastas, sólidos

3. Exaustão – expansão do conteúdo, aumento da pressão do vapor de água

a. Mecânica

Produtos sensíveis ao calor/secos

Fecho da embalagem a frio sob vácuo mecânico

b. Enchimento a quente

Alimentos aquosos (enchimento a 100°C)

Fecho rápido e produção de vácuo natural

Vantagem: pré-aquecimento, extração dos gases

Page 13: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

c. Aquecimento (exaustão a quente)

Banho de água regulado dos recipientes

Fecho imediato

Desvantagem: contaminação

d. Sob fluxo de vapor de água

Alimentos de aquecimento lento

Extração do ar por jato de vapor na embalagem já cheia

Não há eliminação de gases oclusos

Associado ao anterior

4. Fecho/Selagem hermética

5. Tratamento térmico

6. Arrefecimento rápido (38°C)

*Líquido de enchimento:

Melhora transmissão de calor

Auxilia a conservar os alimentos por serem ativos osmoticamente

Retira o ar

Melhora o gosto

Meio adequado à incorporação de pequenas quantidades de outros ingredientes

(corantes, aromas)

Em alguns alimentos, inibe o acastanhamento enzimático

Critérios para escolha de aparelhos de Esterilização e Pasteurização:

1. pH do alimento

2. Momento em que se situa o tratamento térmico (antes ou depois do enchimento)

3. Forma como se aplica o tratamento térmico (grupos, lotes)

4. Recorrendo ou não à agitação mecânica

Exemplos de conservas:

Líquidos (sucos de frutas)

Alimentos dispersos (ervilhas em salmoura)

Produtos em calda (ananás)

Alimentos concentrados (extrato de tomate)

Produtos sólidos (salsichas)

Aparelhos:

Page 14: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e
Page 15: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Alterações microbianas:

1. Por defeito de esterilização

Bareme de esterilização induficiente

Carga microbiana inicial muito elevada

Manipulação do autoclave defeituosa

Instrumentação de controlo mal regulada

2. Por contaminação após a esterilização

Falta de hermeticidade do recipiente

Sistemas de arrefecimento (fase crítica da recontaminação)

- Nota-se pelo opado (inchaço).

- Reconhece-se como posterior ao tratamento pela presença de espécies termolábeis (fosfatase

alcalina).

Conservação por frio

Vantagens da conservação por frio:

Melhor conservação e processamento

Formação de stocks

Expansão mundial de produtos

Regularização de mercados

Indústrias transformadoras

Fontes de frio

Frigorigénios

- Amônia, CO2, dióxido de enxofre e metano.

- Utilizados na produção de frio mecânico com

um aparelho frigorífico.

Frigorigénios naturais

ou gases criogénicos

- Azoto líquido e neve carbónica.

- Utilizados na técnica de frio criogénico, com

contacto direto com os produtos alimentares.

Frio não destrói microrganismos, retarda as reações.

Temperaturas chave:

3°C – fim dos riscos por bactérias patogénicas e toxinogénicas

-10°C – fim da multiplicação bacteriana

-18°C – fim de toda a multiplicação microbiana

Page 16: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Refrigeração

-1 a 8/10°C.

Objetivo: aumento da vida útil (através da desaceleração das reações de degradação e da

limitação da multiplicação microbiana).

Fatores que podem influenciar a vida útil de alimentos refrigerados:

Produtos frescos

- Condição do produto no momento da colheita

- Contaminação microbiológica

- Humidade relativa da atmosfera de armazenamento

Produtos processados

- Tipo de alimento

- Grau de destruição de microrganismos e enzimas

- Higiene durante o processamento

- Embalagem

Peixe e carne: 0°C

Alimentos processados: <5°C

Alimentos devem ser refrigerados o mais rápido possível e interruptamente até ao consumo.

Mecanismos de arrefecimento:

Radiação ou arrefecimento evaporativo (túneis de arrefecimento)

Condução (geometria do produto adequada ao contacto)

Convecção (líquido de arrefecimento

Tipos de refrigeração:

Alimentos sólidos

- Arrefecimento por circulação de ar (túneis contínuos)

- Imersão direta

- Aspersão (vegetais)

- Outros: células de arrefecimento, refrigeradores a vácuo e

arrefecedores criogénicos.

Alimentos líquidos - Permutadores de calor indireto

- Recipientes de fundo duplo (líquido de arrefecimento)

Fatores a serem controlados:

Temperatura

Circulação de ar (permite o controlo da T)

Composição do ar (humidade do ar, presença de odores indesejáveis e composição em

gases)

Page 17: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Congelação -18 a -28°C

Objetivo: aumentar o período de conservação.

Formação de cristais de gelo no interior dos alimentos.

Reações químicas com velocidade reduzida (difusão lenta).

Reações metabólicas paralisadas.

Inconveniente: deterioração mecânica na textura dos tecidos

Centro térmico ou ponto crítico – região que arrefece mais lentamente.

Ponto de congelação – T mais elevada na qual os cristais de gelo têm uma existência estável. É

menor que o ponto de congelação da água pura. Quanto ↓ volume de água a congelar, + difícil

a nucleação, T+↓.

Velocidade de congelação – Tempo que decorre desde 0°C no ponto crítico até atingir -15°C.

Congelação lenta – congelador doméstico -18°C.

Congelação rápida – túneis de ar frio a -40°C.

Congelação ultrarrápida – Banhos de azoto líquido (-196°C).

Fases de congelação:

1. Pré-arrefecimento – abaixamento da T até ponto de congelação.

2. Congelação – T=, remoção de calor latente

3. Consolidação – desde o ponto de congelação até à temperatura pretendida

Formação dos cristais de gelo:

Moléculas de água migram para o interior agregam-se a um germen de nucleação

Ocorre a T próximas do ponto de congelação

Depende da velocidade a que o calor é eliminado

As substâncias em solução (concentração) atrasam o crescimento de cristais.

Barreiras celulares atrasam o crescimento de cristais

Dimensões dos cristais:

Dependem do número de clusters formados inicialmente

T baixa = nucleação rápida = cristais pequenos e redondos

T próxima do ponto de fusão = nucleação lenta = cristais grandes em forma de agulha

Produtos fluidos com agitação = cristais pequenos e uniformes

Produtos sólidos = tamanho em função da zona

o Periferia – formação rápida – cristais pequenos

o Interior – formação lenta – cristais maiores

Page 18: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Recristalização – cristais pequenos aumentam de tamanho por meio de outros cristais mais

pequenos. É tanto maior quanto mais próxima do ponto de fusão se encontra a T do sistema.

Processos de congelação:

Por ar (túnel de endurecimento)

Por contacto indireto (princípio do congelador de gelados)

Por contacto direto com o fluido

Consequências:

Estr

utu

ra c

elu

lar

Variações de volume

- Aumento do volume proporcional ao conteúdo em água do alimento.

- Frutas: mínimo aumento de volume devido a gases libertados dos vacúolos.

- Frutas e legumes: trocas de volumes não são homogéneas – roturas nas paredes

celulares – perda de líquido.

Cristalização intra e

extra celular

- Fenómenos osmóticos

- Rotura das membranas celulares

- Reações enzimáticas

- Cristalização começa nos espaços extracelulares pois a concentração de solutos é

menor que nos fluidos intracelulares.

- Cristalização extracelular: por osmose – desidratação progressiva – formação de

grandes cristais de gelo – aumenta espaço extracelular – células plasmolisadas

diminuem volume.

- Nas células onde ocorreu nucleação, os cristais formados levam à rotura

membranar.

Esp

aço

s líq

uid

os

resi

du

ais

Saída de água Aumento da força iónica Descida do pH Agregação das proteínas

↑ concentração de colóides hidrófilos (amido, pectinas, gelatina) ↑viscosidade.

Efeitos limitados congelação rápida e T de armazenamento baixa.

Cristalização lenta – formação de cristais de gelo puro hiperconcentração de solutos favorece

reação entre eles, entre -5 a -15°C.

Durante a congelação, a libertação de água é irreversível, se ultrapassar um certo limite provoca

diminuição de volume, separação de tecidos e exsudação.

Expulsão de conteúdo celular põe em contacto enzimas e substratos em tecidos não

branqueados provoca ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO durante congelação e armazenamento.

Destabilização do gel citoplasmático celular

Page 19: Tecnologia alimentar Conservação de alimentos - pro-thor.compro-thor.com/wp-content/uploads/RESUMOS-Mariana-Silva.pdf · Calor, frio, luz, O2, humidade/secura, enzimas, micro e

Reações de deterioração:

Flutuações de temperatura levam à dessecação superficial, que origina:

o Perda de peso

o Favorecimento da oxidação dos lípidos (peixes)

o Endurecimento (carne e peixe)

o Surgimento de manchas pardas (aves)

o Surgimento de manchas negras (carne de vaca, queimaduras)

Evita-se através de embalagens protetoras: tecidos, polietileno, alumínio, caixas

de cartão parafinado.

Enzimáticas Não enzimáticas

- Escurecimento enzimático nos frutos conservados

crus (inibido por ácido ascórbico, açúcar)

- Escurecimento e amolecimento enzimático dos

legumes.

- Desnaturação das proteínas musculares no peixe.

- Oxidação dos lípidos (peixes gordos, feijão)

- Degradação da vitamina C (morangos)

- Degradação dos pigmentos antociânicos (morangos)

- Degradação da clorofila (espinafres)

- Gelificação parcial dos constituintes proteicos (leite)

- Desestabilização de pectinas nos sumos de frutos

(floculação de materiais em suspensão)

Descongelação:

Rápida: legumes e pequenos pedaços de carne e peixe (água a ferver).

T ambiente: frutas.

Frigorífico (<10°C): carnes em peças grandes (evitar exsudação e proliferação de

microrganismos) e peixe.

Microondas: peixe e pratos cozinhados.