Aula Vida Prateleira UFLA

VIDA-DE-PRATELEIRA

Prof. João de Deus Souza Carneiro

UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DOS ALIMENTOS

CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS

VIDA DE PRATELEIRA

É o tempo em que o alimento pode ser conservado em determinadas condições de temperatura, umidade relativa, luz, etc., sofrendo pequenas, mas bem estabelecidas alterações que são, até certo ponto, consideradas aceitáveis pelo fabricante, pelo consumidor e pela legislação vigente.

Fonte: Almeida e Gerhard (2004).

FATORES QUE AFETAM A VIDA-DE-PRATELEIRA

Atividade de água

pH

Temperatura

Umidade relativa

Concentração de oxigênio

Luz

REAÇÕES DE DEGRADAÇÃO/ALTERAÇÃO EM ALIMENTOS

Degradação microbiológica

Reações enzimáticas (lipases, PPO, etc.)

Reações não enzimáticas (Reação de Maillard)

Oxidação de lipídeos

Degradação de vitaminas

Degradação de pigmentos

Alterações sensoriais (sabor, textura e cor)

Alterações físicas

-Análise

microbiológica

- Análise sensorial

- Análises físicas e

físico-químicas

MODELOS MATEMÁTICOS

MODELO DE RAHN

MODELO DE ARRHENIUS

MODELO DE BIGELLOW

DESCREVEM O EFEITO DA TEMPERATURA SOBRE A VARIÁVEL OU NAS VARIÁVEIS DE INTERESSE (REAÇÕES DE DEGRADAÇÃO/ALTERAÇÃO DOS ALIMENTOS)

MODE DE RAHN

1( ) ( ) .oLog N Log N t

D

MODELO DE ARRHENIUS

2

( )d adLn k EModelo de Arrhenius

dT RT

Após integração e rearranjo, temos:

1( ) ( ) .

o

ad d

ELn k Ln k

R T

.exp.o

ad d

Ek k

RT

IMPORTÂNCIA DO EFEITO DA T SOBRE AS TRANSFORMAÇÕES EM ALIMENTOS

Lançar produtos com bases em ensaios acelerados de vida-

de-prateleira, quando se tem experiência com o produto.

Lançar produtos em áreas geográficas, onde as temperaturas

sejam significativamente diferentes daquela em se tem

experiênica.

Armazenar “estoque-pulmão” em temperaturas mais baixas

do que a de comercialização, para lançamento em eventos

especiais.

SISTEMÁTICA DE AVALIAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA

Informações importantes

a) As reações de deterioração e os fatores que as causam.

b) O efeito de fatores externos controláveis pela

embalagem (umidade, luz, oxigênio, outro gases e

odores).

c) O efeito de fatores externos não controláveis pela

embalagem (temperatura e variação de temperatura).

SISTEMÁTICA DE AVALIAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA

DETERMINAÇÃO EM CONDIÇÃO “AMBIENTE”

DETERMINAÇÃO EM CONDIÇÃO “ACELERADA”

(TESTES ACELERADOS PARA DETERMINAÇÃO DA

VIDA DE PRATELEIRA)

DEFINIR AS CONDIÇÕES DE REALIZAÇÃO DO TESTE PARA DETERMINAR A VIDA DE PRATELEIRA

Temperatura

Umidade

Luz (foto-período)

Variação de temperatura

Umidade relativa do ar

DEPENDEM DA

EMBALAGEM DO

PRODUTO

EQUIPAMENTOS BÁSICOS PARA DETERMINAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA

TEMPERATURA

a) Condição normal (câmara com controle de temperatura)

- Temperatura constante igual à média das temperaturas

máximas e mínimas diárias do mês mais quente do ano e no

local mais quente, onde o produto é distribuído.

- Quando o produto é distribuído e comercializado sob

temperatura controlada (refrigerado ou congelado), a

temperatura escolhida deve ser a máxima encontrada com

frequência no sistema de distribuição e comercialização.


TEMPERATURA

b) Teste acelerado (no mínimo 3 câmaras com controle

de temperatura)

- Uma câmara com temperatura ambiente

- Duas câmaras com temperatura acelerada/controle.


TEMPERATURA

c) Condição com variação de temperatura (sorvetes e

chocolates)

- Câmara com temperatura variável e programada.


LUZ (produtos acondicionados em embalagens

permeáveis a luz)

- Câmara com foto-período.


UMIDADE RELATIVA

- Para produtos sensíveis ao ganho ou perda de umidade,

acondicionados em embalagens permeáveis ao vapor de

água, é necessário realizar ensaios em ambiente que se

assemelha às condições extremas encontradas na

distribuição\comercialização.

- Câmaras com controle de umidade ou soluções

saturadas de sais em dessecadores.

EXEMPLOS

Alimentos desidratados

a) Embalagem impermeável

- Não é necessário controle da umidade

- 30oC (condição “ambiente”);

- 40oC (condição “acelerada”);

b) Embalagem permeáveis

- 30oC e 80% UR (condição “ambiente”);

- 40oC e 80% UR (condição “acelerada”);

EXEMPLOS

Alimentos congelados

Não é necessário controle de umidade, pois a maioria

desses produtos são embalados em filmes plásticos e

não apresentam problema de perda\absorção de

água.

-15oC (condição “ambiente”)

-5oC (condição “acelerada”)

DETERMINAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA EM CONDIÇÃO “AMBIENTE”

Produção do alimento e armazenamento na

condição “ambiente” (temperatura, umidade e luz).

Análises (sensorial, microbiológica, física e físico-

químicas) ao longo do tempo. Ou Análise do fator

limitante da vida-de-prateleira.

A partir dos resultados das análise determina-se a

vida-de-prateleira (critérios para o fim da VP).

DETERMINAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA EM CONDIÇÃO “ACELERADA”

Testes acelerados de vida-de-prateleira (TPVA)- Consiste no armazenamento do produto sob condições

ambientais definidas e controladas de forma a acelerar as taxas de transformação (reações de degradação do produto).

- As taxas aceleradas de transformação determinadas são, então, relacionadas àquelas obtidas sob condições normais de armazenamento.

- Dessa forma, em um tempo reduzido de estudo, a VP do produto é determinada.

- O TAVP permite, também, o desenvolvimento de modelos matemáticos para a previsão de vida-de-prateleira em diferentes condições de armazenamento.


Testes acelerados de vida-de-prateleira (TPVA)- Coleta de dados (análises) na condição acelerada.- Determinação da vida-de-prateleira na condição acelerada.- Cálculo dos parâmetros cinéticos (Q10), por meio dos modelos

de Rahn e Arrhenius.- Determinação da VP na condição normal de distribuição\

comercialização, utilizando-se os parâmetros cinéticos estimados.

- CUIDADO: Conforme a temperatura utilizada no TVPA, os mecanismos, ou mesmos os tipos de transformação, podem mudar completamente, ou seja, uma reação que não era tão importante numa determinada temperatura passa a ser preponderante numa temperatura elevada.


Para iniciar os testes acelerados é de fundamental importância o conhecimento das reações de deterioração que irão limitar a VP do alimento.

Selecionar as temperaturas de teste de acordo com o produto.

Definir as análises a serem realizadas e a frequência das mesmas.

Coleta dos dados das análises em diferentes temperatura e tempos.

CÁLCULO DA VP POR MEIO DO TAVP Se o valor de Q10 é conhecido- Conduzir o experimento em condição acelerada.- Determinar a VP na condição acelerada- Utilizar o valor de Q10 para determinar a VP do produto na

condição normal de distribuição\comercialização.

Se o valor de Q10 não é conhecido- Conduzir o experimento em condição acelerada.- Determinar a VP do produto na condição acelerada.- Calcular o valor de Q10

- Utilizar o valor de Q10 calculado para determinar a VP do produto na condição normal de distribuição\comercialização.

Tempo (dias)L (luminosidade)

25 ºC 35 ºC0 81 81

31 80 8045 79 7865 76 7575 72 7196 70 65

110 69 60

Medidas de cor objetiva de maçã desidratada em TAVP

A maçã desidratada é considerada sem qualidade sensorial se apresentar valor de L < 65.

Tempo (dias)L (luminosidade)

Ln (L) 25 ºC Ln (L) 35 ºC0 - -

31 - -45 - -65 - -75 - -96 - -

110 - -

Cálculo dos valores de K25 ºC e K35 ºC

Cálculo dos valores de K25 ºC e K35 ºC utilizando o modelo de Rahn

Ln(N) = Ln(No) - kt

K25

= 0,0017 K35

= 0,0028

Ln(L) = Ln(Lo) - kt

- Com o valor de K35 calcular a VP na temperatura acelerada (35oC). Ln (L) = 4,450 – 0,0028 t

- A partir dos valores de K25 e K35 calcular o valor da Ea utilizando o modelo de Arrhenius.

- Calcular o valor de Q10

- Calcular a VP na condição normal de armazenamento

1( ) ( ) .

o

ad d

ELn k Ln k

R T

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