Conservação de Alimentos - Parte i

TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

NUTRIO UNIC Prof Andressa Menegaz

ALTERAES DAS MATRIAS-PRIMAS E/OU PRODUTOS: CAUSAS E FATORES

Os alimentos so constitudos por tecidos vivos e assim

esto sujeitos a reaes bioqumicas, biolgicas e fsicas. Objetivo tecnologia de alimentos retardar/suprimir

estas reaes, preservando o mximo possvel a qualidade dos alimentos.

CAUSAS DAS ALTERAES EM ALIMENTOS

1. Crescimento e atividade de microrganismos 2. Ao das enzimas presentes no alimento 3. Reaes qumicas no-enzimticas 4. Alteraes provocadas por insetos e roedores 5. Ao fsica e mecnica (frio, calor, desidratao, etc.).

O homem busca mtodos para preservar os alimentos,

empregando tcnicas empricas que se mantm at

hoje, como a secagem, a salga, a fermentao dentre

outras.

Processos utilizados requerem:

- Amplo conhecimento a respeito dos microrganismos

que atuam sobre o alimento em questo;

- Ambiente que cerca este alimento;

- Composio deste alimento.

ALTERAES DAS MATRIAS-PRIMAS E/OU PRODUTOS: CAUSAS E FATORES

FATORES QUE INFLUENCIAM O

DESENVOLVIMENTO MICROBIANO EM ALIMENTOS:

FATORES EXTRNSECOS:

TEMPERATURA AMBIENTE

ATMOSFERA

UMIDADE DO AMBIENTE

FATORES INTRNSECOS:

NUTRIENTES

ATIVIDADE DE GUA

pH

Principais reaes de perda de qualidade de alimentos

Microbiolgicas

Crescimento ou presena de microrganismos que causam intoxicao:

Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum, Aspergillus flavus, Clostridium perfringens, Bacillus cereus;

Crescimento ou presena de microrganismos que causam infeco:

Salmonella, Listeria, Campylobacter, Shigella, Streptococcus, Vibrio, Proteus, Pasteurella;

Crescimento de microrganismos deterioradores:

Bactrias, bolores e leveduras: produtos metablitos principais ou menores, secreo de enzimas, presena de biomassa.

MULTIPLICAO MICROBIANA

Depende da interao dos fatores intrnsecos X extrnsecos;

CONDIES FAVORVEIS ALIMENTOS PERECVEIS OU ALTERVEIS: so aqueles que contm

um elevado teor de gua (leite, carnes, pescados); possuem fatores intrnsecos favorveis ao crescimento microbiano.

ALIMENTOS SEMI-PERECVEIS OU SEMI-ALTERVEIS: so aqueles que, embora tenham bastante gua esta firmemente retida no interior pelo tecido envoltrio de proteo (casca) que se rompido por qualquer meio os tornar vulnerveis como os perecveis (ex.: beterraba, cenoura, batata, etc).

ALIMENTOS NO PERECVEIS, ESTVEIS OU NO-ALTERVEIS: so aqueles que possuem baixo teor de umidade (acar, farinha, feijo).

Quando os microrganismos chegam ao alimento, se as

condies forem favorveis, iniciam sua multiplicao,

passando por uma srie de fases sucessivas

CURVA DE CRESCIMENTO DOS MICRORGANISMOS.

Esta curva contm 4 fases:

A- Fase Lag ou de adaptao;

B- Fase Log ou Exponencial;

C- Fase Estacionria;

D- Fase de Declnio.

CURVA DE CRESCIMENTO DOS MICRORGANISMOS:

CRESCIMENTO BACTERIANO:

a multiplicao rpida das bactrias que freqentemente causam os problemas

referentes contaminao dos alimentos.

Sob condies ideais, uma bactria dobra sua populao a cada 20 minutos.

Diminuio ou inibio do crescimento microbiano

Diminuio da temperatura (resfriamento, congelamento);

Reduo na atividade de gua / aumento da concentrao (secagem, desidratao, cura, salga, adio de acares);

Diminuio do oxignio (embalagem sob vcuo e nitrognio).


Enzimticas

Reaes hidrolticas catalisadas por lipases e proteases;

Oxidao (lipoxigenase);

Escurecimento enzimtico (fenolases).

AO DE ENZIMAS PRESENTES NO ALIMENTO

As enzimas catalisam reaes qumicas;

Lipases, peptidases, catalases, peroxidases, etc.;

Algumas enzimas so desejveis, outras no;

Ex.: lipases agem sobre triglicerdeos e liberam

cidos graxos que sofrero oxidao (reao qumica

no enzimtica autocataltica) = radicais mal

cheirosos;

Desejveis: Renina: formao da coalhada Papana: amolecimento de carnes

Rancidez oxidativa

Ocorre em lipdeos que contm cidos

graxos insaturados.

REAES QUMICAS NO ENZIMTICAS

REAES QUMICAS NO ENZIMTICAS

Ocorre em 3 fases:

Inicial ou induo: formao de radicais livres;

Propagao: aumento de perxidos e outros

produtos de decomposio. Incio do cheiro e sabor;

Terminao: h fortes alteraes de cheiro, sabor,

cor, viscosidade e da sua composio.

acelerada pelo calor, luz, umidade e metais (ferro e cobre)

Mecanismo

Aceleram: O2, luz (UV), metais (Cu e Fe), temperatura; ex.: azeite de oliva.

Retardam: antioxidantes fsicos (embalagem) e qumicos (carotenides, cido ctrico, tocoferis...)


Qumicas

Rancidez oxidativa;

Descolorao por oxidao e reduo;

Escurecimento no enzimtico;

Perdas de nutrientes.

ESCURECIMENTO QUMICO Escurecimento ou browning qumico com formao de cor

marrom ou semelhante (melanoidinas);

Pode ser benfica (crosta do po), caf torrado, chocolate, carne assada;

Pode ser indesejvel (leite tratado pelo calor e sucos);

Promovem a perda de aminocidos (triptofano, lisina, histidina) = reduo do valor nutritivo das protenas;

Pode ser: - Caramelizao; - Reao de Maillard: acar + protenas = cor marrom; - Degradao do c. Ascrbico: c. Ascrbico aquecido =

compostos de cor escura;

Caramelizao

Acar hidroximetilfurfural (HMF) o corante mais usado na indstria de

alimentos.

gua

Calor 120C

Melanoidinas

Intermedirios

incolores de baixo PM

Reao de Maillard

Acar + protena Melanoidinas

Principal causa de escurecimento no enzimtico produzido durante o aquecimento e armazenamento prolongado.

CO2

Calor

Degradao do cido ascrbico


Fsicas

Transferncia de massa (absoro ou perda de umidade);

Perda de textura crocante;

Perda de aroma;

Danos causados pelo congelamento.

MUDANAS FSICAS

Escurecimento da carne na estocagem: oxidao da mioglobina;

Carne fresca Transformao da mioglobina (vermelho

prpura) em

oximioglobina

(vermelho brilhante)

Transforma-se em

metamioglobina

(vermelho

enegrecida)

O2

Sol, luz, calor, pH cido,

congelamento

Princpios e mtodos de conservao de alimentos

PRINCPIOS

a- Uso de temperaturas;

b- Controle da quantidade de gua;

c- Controle da taxa de oxignio;

d- Uso de substncias qumicas;

e- Uso de irradiaes;

f- Combinao de dois ou mais princpios.

Eficincia do TT

Tempo Temperatura

Inativao m.o. (patognicos e deteriorantes)

Reduo da ao das enzimas

Objetivos doTratamento Trmico (TT)

Termorresistncia dos Microrganismos

Depende de fatores intrnsecos e extrnsecos:

INTRNSECOS:

BACTRIAS

Ttima

Termorresistncia - +

Psicrfilos,

Psicrotrficos

Mesfilos Termfilos esporos

MICRORGANISMOS

TEMPERATURA ( C )

TEMPO (MINUTOS)

Estreptococcus fecais

65,0

5,0 - 30,0

Salmonella spp

65,5

0,02 - 0,25

Staphylococcus aureus

65,5

0,02 - 2,0

Escherichia coli

65,0

0,10

Bolores e Leveduras

65,5

0,50 - 3,0

Clostridium botulinum

100,0

100,0 - 330,0

Valores de resistncia trmica de alguns microrganismos

mais comumente encontrados em alimentos.

Termorresistncia dos microrganismos

EXTRNSECOS

pH

Importante

Classificao dos alimentos:

Pouco cidos (pH>4,5)

cidos (4

CONSERVAO PELO USO DO FRIO

USO DO FRIO

REFRIGERAO Utiliza temperatura de 0 a 15 C;

Mantm as caractersticas do produto in natura;

um mtodo temporrio (dias ou semanas);

Mtodo eficiente para conservao de frutas;

Os microrganismos psicrfilos so o maior problema;

As temperaturas utilizadas no inativa enzimas, nem elimina os microrganismos, paralisa-os.

Refrigerao de alguns produtos alimentcios

USO DO FRIO

CONGELAMENTO

Utiliza temperaturas, em mdia, de -10 a -40C;

Mtodo caro exige a necessidade da cadeia do frio;

Mtodo eficiente para conservao de carnes e pescados;

Conservao por tempo mais prolongado (meses ou anos);

Reduz as reaes enzimticas, porm no inativa. Reaes como escurecimento de frutas no solucionado somente com congelamento.

Diminuio ou inibio do crescimento

microbiano

CONGELAMENTO

VANTAGENS E DESVANTAGENS COMO

MTODO DE CONSERVAO

Ocorre desidratao rpida e intensa

quando no h acondicionamento

adequado

No causa perdas significativas do

valor nutritivo

As toxinas no so destrudas No reduz a digestibilidade

Os esporos so muito resistentes No transmite nem altera o aroma

natural

Os microrganismos no so destrudos,

embora seu nmero diminua

No se acrescentam nem se

eliminam componentes

DESVANTAGENS VANTAGENS

USO DO FRIO

Normalmente armazena-se os alimentos a 18C, assim os psicrfilos no resistem;

Podemos ter dois mtodos para o congelamento:

Congelamento lento: demora de 3 a 12 horas para se congelar o produto, normalmente usa-se temperaturas na faixa de 25 C sem circulao de ar;

Congelamento rpido: Demora menos de 3 horas para o congelamento, usa-se temperatura da ordem de 40 C a 25 C.

TEORIA DA CRISTALIZAO

CONGELAMENTO

Mudana de estado, de lquido a slido, que sofre uma parte da gua presente nos alimentos.

Conservao durante longos perodos.

Formao de cristais de gelo: modificaes indesejveis dos alimentos

CRESCIMENTO DOS CRISTAIS

TEORIA DA CRISTALIZAO

Velocidade de resfriamento lenta: cristais com forma alongada (agulhas).

Velocidade de resfriamento rpida: cristais com forma mais arredondada.

Evoluo da temperatura durante o congelamento de alimento

com resfriamento lento (a), rpido (b) e muito rpido (c).

CONGELAMENTO

10C: Produo de toxinas de

Staphylococcus e Clostridium botulinum tipos

A e B.

6,7C: Multiplicao de Staphylococcus.

6,5C: Multiplicao de Clostridium

botulinium.

5,2C: Multiplicao de Salmonella

3,3C: Produao de toxinas de Clostridium

botulinium. Tipo E

0C: Risco devido a crescimento e atividade

de bactrias causadoras de intoxicaes

alimentares

-8C: Multiplicao de bactrias

-10C: Multiplicao de leveduras

-12C: Multiplicao de mofos

-18C: Reaes qumicas (sua velocidade

to lenta que so considerados nulas)

RELAO ENTRE TEMPERATURA, REAES DE DETERIORAO E

CRESCIMENTO E PRODUO DE TOXINAS DE ALGUNS MICRORGANISMOS DE

INTERESSE NOS ALIMENTOS.

DESCONGELAMENTO

-Deve reduzir ao mximo a exsudao e os danos

causados no alimento pelos cristais de gelo, na reverso

do alimento temperatura de consumo;

-Alm de perdas nutritivas, os alimentos perdem a

aparncia comercial;

- Pode ser feito de 2 formas: LENTO e RPIDO -

DESCONGELAMENTO

DESCONGELAMENTO LENTO: deve ser em cmaras entre 4 a

10C, UR de 95% e por cerca de 20 a 36 horas. Assim, o tecido

no perde muito lquido pois tem tempo de absorv-lo durante o

processo. o ideal.

DESCONGELAMENTO RPIDO: No adequado, em

temperatura ambiente alta, em gua quente, em microondas.

H grande perda de protenas, pois as fibras musculares no

conseguem reabsorv-las.

Diferenas entre refrigerao e congelamento

CONSERVAO PELO USO DO CALOR

Mtodos pelo uso do calor

Pasteurizao;

Esterilizao;

Branqueamento;

Evaporao;

Defumao.

Pasteurizao (Louis Pasteur)

Objetivos:

Garantir a inocuidade pela eliminao total da flora microbiana patognica (clulas vegetativas);

Prolongar a vida til dos alimentos pela destruio dos m.o. Deteriorantes (bactrias vegetativas, bolores e leveduras) ;

Inativao de enzimas.

Pasteurizao

Temperatura: 100C

Objetivo principal:

alimentos de baixa acidez (pH>4,5):

destruio das bactrias patognicas (forma vegetativa);

alimentos com pH

Cuidados no acondicionamento (embalagens).

Aliada a outros mtodos de preservao.

Refrigerao: inibir o crescimento de m.o. sobreviventes;

Aditivos qumicos: manter o pH baixo;

Embalagens hermticas: evitar a recontaminao.

Alimentos: leite, creme de leite, manteiga, frutas, sucos, sorvetes, embutidos, compotas, cervejas, ovos lquidos, enlatados e outros alimentos termo-sensveis.

Pasteurizao

Pasteurizao

Com relao ao tempo e temperatura:

Pasteurizao lenta (baixas temperaturas e tempo longo): LTLT (low temperature long time)

Temperaturas prximas a 65C por 30min.

Realizada em tanques, em batelada

Aplicao:

leite destinado a produo de derivados;

polpa de frutas.

Pasteurizao

Pasteurizao lenta (baixas temperaturas e longo tempo): LTLT (low temperature long time)

Pasteurizao

Pasteurizao rpida a altas temperaturas: HTST (high temperature short time)

72C por 15s;

Grandes indstrias;

Trocadores de placas ou de tubos, sob alta presso;

Seguido de resfriamento.

Pasteurizao Trocador de calor de placas

Pasteurizao

Trocador de calor de tubos

Caractersticas da pasteurizao

Mtodo de conservao cujas temperaturas usadas so inferiores a 100C;

Mtodo de conservao temporrio;

Necessita de outro mtodo de conservao complementar;

Recomendado para eliminar certos grupos de m.o.

indicada para: Produtos em que altas temperaturas possam causar

danos a qualidade nutricional do alimento;

Destruir m.o. patognicos de baixa resistncia ao calor. Ex: leite;

Produtos que contm m.o. deterioradores sensveis ao calor. Ex: suco de frutas;

Produtos em que os m.o. sobreviventes possam ser inibidos por outro mtodo preservativo subsequente, ex: refrigerao;

Para lquidos cidos (pH

Esterilizao

Objetivos:

Eliminar todas as formas vegetativas e esporos patognicos;

Inativar enzimas;

Temperatura: 115-150C;

Utiliza-se presso (autoclaves);

Esterilidade comercial (estabilidade microbiolgica)

Eliminao de todos microrganismos e esporos que

poderiam se desenvolver nas condies normais de

armazenamento do produto

Esterilizao comercial est associado aos seguintes fatores:

Ausncia de m.o. capazes de deteriorao do produto nas condies normais de armazenamento;

Ausncia de m.o. patognicos capazes de proliferar no alimento.

Esterilizao

Pode ser realizada:

Alimentos j embalados (Apertizao);

No alimento no envasado com envase assptico posterior

(UHT direto e indireto).

Esterilizao: Apertizao Esterilizao do alimento j envasado;

Embalagens: latas, garrafas de vidro ou embalagens plsticas/laminadas termoestveis;

Mquinas de enchimento;

Espao de cabea: espao vazio deixado entre a tampa e o alimento para permitir a expanso dos gases no interior da embalagem e facilitar a troca de calor.

gs

Espao de cabea

Ponto frio

Esterilizao: Apertizao

Preenchimento

Exausto

Fechamento

TT

Resfriamento

Fluxograma Geral de Apertizao de alimentos

Esterilizao: Apertizao

Esterilizao: UHT (Ultra High Temperature)

Alimentos lquidos ou semi-lquidos (leite, sucos, nata, pures,etc.);

Aquecimento rpido (quase intantneo);

Altas temperaturas (135-150C);

Garante vida de prateleira por 6 meses sem refrigerao;

Perodo curto: 2-5 seg.

Esterilizao UHT

Processos:

Diretos Indiretos


UHT Indireto

Trocadores de calor (placas ou tubos);

No h contato entre alimento e calefador.


UHT direto

Consiste na injeo de vapor dgua no alimento ou do alimento em vapor dgua (difuso);

Aquecimento quase instantneo;

H contato ntimo entre alimento e calefador;

- Incorporao de 10% de vapor no produto, eliminado por vcuo.

Esterilizao: UHT - Direto

Esterilizao: UHT

Envase deve ser assptico Embalagem tetra brik , tetra pack ou

longa vida (6 camadas) Polietileno, papel e alumnio

Esterilizao prvia embalagens:

UV, H2O2, etc.

ALTERAES DOS ALIMENTOS ENVASADOS:

Os alimentos envasados podem sofrer alteraes

microbiolgicas, qumicas e fsicas:

- Microbiolgicas: gases liberados por microrganismos que

acabam por estufar a lata.

- Qumicas: gases como o Hidrognio e gs Sulfdrico vindos

de reao enzimtica entre lata e alimento.

- Fsicas: alterao na textura devido a manejo imprprio da

lata, perfuraes (contaminao cruzada) e amassamento

(reao qumica da lata com o alimento).

Efeitos da esterilizao nos constituintes dos alimentos

Mudanas de cor, textura e sabor;

Perda de vitaminas e desnaturao protica;

Oxidao de lipdeos (rancidez oxidativa);

Reao de Maillard ou reao de caramelizao de acar

Branqueamento

Objetivos:

inativao de enzimas

remoo de gases dos tecidos

reduo da contaminao microbiana,

abrandamento da textura dos vegetais

Processo trmico de curto perodo

Pr-tratamento

Realizado por: Imerso em gua fervente; Vapor dgua; Seguido de:

Resfriamento; Adio de substncias:

0,125% de xido de clcio: proteo a clorofila e

soluo salina a 2% de NaCl.: evitar o escurecimento enzimtico ou

Cloreto de clcio: reduzir perdas de textura (pectato de clcio)

Branqueamento

Imerso em gua fervente

Branqueamento

O branqueamento no processo das batatas congeladas, realizado com o uso de vapor, influi na obteno de caractersticas como: -cor uniforme, -crocncia, -rpido preparo, -baixa absoro de gordura.

Alteraes nutricionais e sensoriais dos alimentos submetidos a

tratamento trmico

Sensoriais:

Cor - degradao de pigmentos, reaes caramelizao e de Maillard;

Sabor, aroma - liberao ou formao de compostos;

Textura - desnaturao protenas, degradao carboidratos.

Nutricionais

Perda de vitaminas Vitamina C (cido ascrbico): aumenta na presena de

oxignio e cobre

tiamina (vitamina B1),

vitaminas A e E.

Aumento da digestibilidade de algumas protenas: desnaturao.

Alteraes nutricionais e sensoriais dos alimentos submetidos a

tratamento trmico

DEFICINCIA NO TRATAMENTO TRMICO:

OBRIGADA PELA ATENO!!!

Prof Andressa Menegaz

Referncias Bibliogrficas:

EVANGELISTA, J. Tecnologia de alimentos. 2. ed. Rio de Janeiro: Atheneu, 2005.

Gava, A. Princpios de Tecnologia de Alimentos. 6. ed. So Paulo: Nobel, 2002.

Ordez, J.A. Tecnologia de Alimentos: Componentes dos alimentos e processos. So Paulo: Artmed, 2005.

REGITANO, Oetterer, M;. Fundamentos de cincia e tecnologia de alimentos. Barueri: Manole, 2006.

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