IRRADIAÇÃO EMPREGADA NOS ALIMENTOS

Os alimentos irradiados se particularizam por serem conservados através de radiações ionizantes.Estes alimentos assim tratados adquirem diferentes características, segundo sua procedência, condições físicas e químicas, as doses e o tempo de sua exposição aos raios.

Do ponto de vista da conservação de alimentos, visa a obtenção do produto inteiramente adequado para o consumo.A irradiação de alimentos, pelas dificuldades que enfrenta, ainda não atingiu a plenitude de seu emprego como processo de conservação.O preço dos equipamentos, a falta de condições técnicas e, principalmente, a dispensão dos locais de fontes produtoras têm impedido a generalização do processo.

Devemos recordar que os métodos de conservação dos alimentos são usados geralmente em concomitância; apesar de sua eficácia para conservar vários alimentos, julgamos que as radiações terão no futuro largo emprego, não como processo exclusivo mas como complemento do outro. Alguns tipos de radiação utilizadas na indústria:

Corrente elétrica: São utilizadas correntes alternadas por provocarem transformações de pouca monta. A vantagem em utilizá-la é a velocidade e uniformidade com que é aquecido o líquido (pasteurização do leite sob baixa freqüência, sucos de frutas).

Ondas de rádio: As correntes de rádio são caracterizadas por sua freqüência bastante alta. O aquecimento por radiofreqüência assim ocorre quando, entre dois eletrodos metálicos se coloca um material não condutor e nele se aplica radiofreqüência (corrente alternada de elevada voltagem); pela passagem da corrente, o material é aquecido pelo movimento molecular que se opera (aquecimentos dielétrico). Como a maior parte dos alimentos não é condutora de eletricidade, neles, o aquecimento não é só dielétrico, mas também por indução (tratamento diatérmico). A vantagem em utilizá-las é a velocidade e uniformidade com que o líquido é aquecido.

Microondas: As microondas não produzem ionização e o efeito de sua ação sobre os alimentos é atribuída ao calor por elas gerado. As moléculas de água dos alimentos, que oscilam em volta do seu eixo, ao tentar ir do pólo positivo ao negativo produzem uma fricção molecular, caracterizada por uma manifestação de calor. O emprego das microondas como agente conservador de alimentos sofre algumas restrições por sua característica de gerar calor. No entanto, alguns alimentos são irradiados por microondas, como é o caso da esterilização do vinho, da pasteurização de cerveja e do extermínio de microrganismos do pão.

Raios infravermelhos: A capacidade de penetração dos raios infravermelhos é bem pequena e baseado nessa particularidade, vários tipos de alimentos são por ele tratados.O aquecimento de produtos alimentícios com os raios infravermelhos já é de emprego bastante vulgarizado. Em escala maior vários alimentos são aquecidos sob esteiras transportadoras e, em menor quantidade carnes (de vaca, porco e de frango) são assadas em máquinas sob ação de raios infravermelhos.

Ondas sonoras: O emprego deste tipo de ondas apresenta, entretanto, restrições no que diz respeito à sua insensibilidade frente a enzimas, sua ação destruidora de vitaminas e sua influência maléfica sobre caracteres físicos de alimentos. Apesar de não serem radiações verdadeiras, as ondas sonoras são geradoras de calor de ação letal sobre os microorganismos. A utilização dessas ondas na conservação de alimentos tem sido empreendida, a título experimental, para a aceleração da maturação de queijos e para a pasteurização de leite.

Raio ultravioleta: Pela sua diminuta penetração, os raios podem ser empregados sobre a superfície de alimentos. Os raios são utilizados para esterilização de superfícies livres, esterilização de câmaras frigoríficas e túneis destinados aos processos de maturação de embutidos.

Técnica Comprimento de onda

Produto alimentício

Corpo estranho

Magnética N/A Alimentos a granel ou embalados

Metais

Capacitância N/A Produtos com espessura < 5 mm

Mais pesquisas são necessárias

Microondas 1 a 100 mm Frutas, possivelmente outros, mas necessita de mais pequisas

Sementes de frutas

Ressonância magnética nuclear

1 a 10 mm + campo magnético

Frutas e hortaliças Sementes de frutas e caroços

Infravermelho 700 nm a 1 mm Nozes, frutas, hortaliças

Casca de nozes, caroços e sementes

Ótica 400 a 700 nm Quaisquer produtos a granel, frutas e hortaliças

Pedras e galhos

Ultravioleta 1 a 400 nm Carne, frutas e hortaliças

Gorduras, nervos, caroços e sementes

Raios X < 1 nm Todos os alimentos a granel ou embalados

Pedras, plástico, metal, vidro, borracha, ossos

Ultra-som N/A Batatas em àgua, mais pesquisas são necessárias

Pedras

N/A = Não aplicável.De Graves et al. (1998).

REAÇÕES DE ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO E NÃO ENZIMÁTICO

Existem dois tipos de reações de escurecimento em alimentos: enzimático, o qual é visto na superfície da fruta cortada e o escurecimento não enzimático, que ocorre quando certos tipos de alimentos (como café, carnes, pães ou açúcares) são aquecidos

O escurecimento enzimático é uma reação que acontece em frutas e vegetais, que quando em contato com o ar, ocorre a transformação de compostos fenólicos (substância encontrada em vegetais e frutas) em polímeros coloridos (muitas moléculas de aminoácidos).

Essa reação pode causar mudanças indesejáveis. Além do escurecimento da superfície da fruta ou hortaliça podem ocorrer a deterioração de aroma e a diminuição do valor nutricional de muitos alimentos. Acontece somente em alimentos ricos em compostos fenólicos (substância incolor que sofre oxidação quando em contato com o oxigênio, através de uma enzima chamada polifenoloxidase, formando polímeros visíveis, moléculas maiores que adquirem uma coloração característica. Tal escurecimento acarreta perdas econômicas consideráveis, além de diminuição da qualidade nutritiva e alterações do sabor).

Ao cortar frutas (tais como maçã, pêra, banana, tâmaras, cacau e hortaliças, batatas, mandioca e vagem dentre outras), e deixá-las em contato com o oxigênio por alguns minutos elas escurecem ficando com manchas pardas ou pretas (melanina). No entanto, o escurecimento enzimático é usado de forma desejável pela indústria de alimentos tais como na maturação de tâmaras, preparo de cidras, fermentação de chás, secagem de grãos de cacau, desenvolvimento de cor e sabor do chá e do cacau e proteção contra micronutrientes.

Escurecimento enzimático da carambola armazenada em diferentes temperaturas

A formação da cor escura desejada na cozinha é, geralmente, associada ao escurecimento não-enzimático, o qual ocorre de diversas maneiras. As formas mais importantes de escurecimento não-enzimático são:

1) A reação de Maillard, em que açúcares, aldeídos e cetonas reagem com compostos nitrogenados, tais como aminoácidos e proteínas, para formar pigmentos de cor marrom, os quais são produtos de reações complexas, inclusive de polimerização. Essa reação é extremamente desejada em alguns alimentos como café, cacau, no cozimento de carnes, pães e bolos, pois confere o sabor, aroma e cor característicos a esses alimentos.

Reação de Maillard na carne assada

2) Reações de caramelização envolve a degradação de açúcares. O aquecimento provoca a quebra das ligações glicosídicas, quando elas existem como na sacarose, abertura do anel hemiacetálico, formação de novas ligações glicosídicas. Como resultado ocorre a formação de polímeros insaturados, os caramelos. A sacarose é usada para a produção de aromas e corantes de caramelo, via reação de caramelização. Também muito utilizada em bebidas, como por exemplo, refrigerante tipo “cola” e cervejas.

Variação de tonalidade e grau de caramelização

EXTRAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS COM SOLVENTES

A extração é a separação de dois líquidos ou dois sólidos, ou de um líquido e um sólido nas suas frações componentes. Para se empregar essa operação há necessidade de que uma das frações componentes seja quimicamente solúvel. Como exemplos podem ser citados a extração de óleo das sementes, o açúcar de beterraba o café solúvel.A extração pode ser feita por prensagem, pela ação de solventes ou de fluidos nas condições supercríticas.A extração com solventes é usada basicamente na separação de óleos e gorduras de matérias-primas oleaginosas com baixos teores de líquidos. O solvente mais utilizado é o hexano. Os tipos de equipamentos básicos empregados na extração com solventes são tanques de percolação, baterias de extratores e extratores de leito em movimento contínuo usados na separação de misturas sólido-líquido. Tanques abertos de mistura, colunas empacotadas ou de placa e centrífugas são usadas na extração contínua.

GORDURAS TRANS E O PROCESSO DE HIDROGENAÇÃO

As gorduras trans são um tipo de ácido graxo formado naturalmente ou industrialmente.Em sua forma natural, a gordura trans é resultante da hidrogenação dos ácidos graxos poliinsaturados por bactérias do rúmen de certos animais. Já na forma industrial, os ácidos graxos trans são formados a partir do processo de hidrogenação, que é desenvolvido pela necessidade de conversão de óleos líquidos em semi-sólidos. Essa hidrogenação ocorre com a inclusão direta de hidrogênio aos pontos de insaturação dos ácidos graxos. Na natureza, a maioria dos ácidos graxos insaturados está presente na forma cis, significando que os átomos de hidrogênio estão do mesmo lado da dupla ligação de carbono. Nos ácidos graxos trans, os dois átomos de hidrogênio estão de lados opostosda dupla ligação.

Fontes:

As gorduras hidrogenadas estão presentes em alimentos industrializados como margarinas, biscoitos, pães, bolos, sorvetes, chocolates e snacks. Os alimentos que mais provavelmente contêm gordura trans são frituras, molhos de salada e biscoitos recheados.

A gordura trans é muito utilizada nestes produtos por aumentar sua vida de prateleira e dar mais crocância, porém é extremamente nociva para o organismo. Embora alguma gordura trans seja encontrada na natureza (no leite e na gordura de animais como vaca e carneiro) por influência de uma bactéria presente no rúmen desses animais, a maioria é formada durante a manufatura de alimentos processados.

Aspectos Nutricionais que envolvem as gorduras trans:

· Elevam as concentrações de LDL (conhecido como o “mau colesterol”) num grau semelhante aos ácidos graxos saturados.· Diminuem as concentrações de HDL (conhecido como o “bom colesterol”).· Competem com os ácidos graxos essenciais, inibindo as enzimas envolvidas na síntese de ácidos graxos poliinsaturados de cadeia longa.· Aumentam os níveis de triglicerídios plasmáticos, associados com o aumento do risco de doenças cardiovasculares.

HIDROGENAÇÃO

O processo unitário conhecido como hidrogenação refere-se à adição de hidrogênio molecular (H2), na presença de um catalisador em um composto orgânico. Se as moléculas são clivadas por hidrogênio, a reação é chamada de hidrogenólise. Reações como isomerização, ciclização e outras que ocorrem na presença de hidrogênio molecular e catalisadores também são consideradas processos de hidrogenação. São usadas na produção de compostos orgânicos leves e pesados.

Durante o processo de hidrogenação, átomos de hidrogênio são inseridos aleatoriamente até que a gordura atinja a consistência desejada. Sendo assim, a reação é incompleta e são obtidos ácidos graxos instaurados em diversos estágios de hidrogenação.

INTERESTERIFICAÇÃO

O processo de hidrogenação parcial gera gorduras trans, retificando as moléculas insaturadas através de um reajuste dos átomos de hidrogênio na altura da ligação dupla. Essas gorduras alteradas são sólidas à temperatura ambiente e, portanto, podem ser utilizadas em bolos, produtos de panificação e frituras. Porém, os ácidos graxos trans têm sido acusados de contribuir para o câncer, doenças cardíacas, doenças auto-imunes, degeneração de tendões e ossos, além de problemas com fertilidade e crescimento. Os ácidos graxos trans dos óleos vegetais parcialmente hidrogenados são a principal causa do diabetes tipo 2, caracterizado por elevados índices de insulina e de glicose no sangue, pois eles inibem os receptores de insulina nas células.A solução óbvia para a indústria de alimentos seria utilizar gorduras saturadas naturais, como gordura de coco, gordura de palma e sebo (de ruminantes como vacas e ovelhas) nas frituras e nos produtos de panificação, como se fazia antigamente. No entanto, isso implicaria admitir que a demonização das gorduras saturadas, que vem ocorrendo durante os últimos 50 anos, é totalmente não científica. E um retorno à sábia prática de utilizar gorduras naturais e tradicionais derrubaria a gigantesca e poderosa indústria dos óleos de sementes, que é a espinha dorsal do sistema de "commodities" agrícolas dos EUA.A solução encontrada pela indústria de alimentos é um processo altamente industrializado chamado interesterificação, o qual reconfigura os ácidos graxos nos triglicerídeos.

Na natureza, os ácidos graxos não normalmente configurados como triglicerídeos, com três ácidos graxos ligados a uma molécula de glicerol (glicerina). A interesterificação reposiciona esses ácidos graxos, e a gordura interesterificada então fica com qualidades diferentes de fusão (derretimento) e de cozimento.A interesterificação foi inicialmente aplicada em gorduras naturais, como óleo de palma e banha de porco. Na banha natural, por exemplo, cerca de 2 por cento dos triglicerídeos apresentam três ácidos graxos saturados e uns 24 por cento têm três ácidos graxos insaturados. Os triglicerídeos restantes são uma combinação de ácidos graxos insaturados e saturados. Após a interesterificação, o número de triglicerídeos com três saturados e três insaturados aumenta, enquanto o número de triglicerídeos com combinações de ácidos graxos saturados e insaturados diminui. O resultado é uma temperatura de fusão (derretimento) mais elevada e qualidades "melhoradas" de cozimento, como o volume dos bolos.

ADITIVOS

Com o desenvolvimento da indústria de alimentos na segunda metade do século XX, foram progressivamente introduzidos novos aditivos.O de origem natural e artificial, permitindo a produção em larga escala e o transporte de alimentos a grandes distâncias, assegurando que o produto chegasse ao consumidor com um aspecto atrativo. Os aditivos utilizados na produção de um determinado alimento devem ser obrigatoriamente discriminados na sua embalagem, incluídos na lista de ingredientes utilizados na sua elaboração. Os aditivos utilizados pela indústria devem forçosamente ter sido objeto de aprovação prévia e fazer parte de uma lista dita positiva. Todos os aditivos eventualmente utilizados e não incluídos nessa lista são ilegais e o seu uso é portanto proibido.Os adivivos são separados em:

Acidulantes:Comunica ou intensifica o gosto ácido dos alimentos.Os principais acidulantes são:

1. Ácido Adípico2. Ácido Cítrico3. Ácido Fosfórico4. Ácido Fumárico5. Ácido Glicônico6. Ácido Glicólico7. Ácido Lático8. Ácido Málico9. Ácido Tartárico10. Glucona Delta Lactona (GDL)

Umectantes e Antiumectantes: Os umectantes são substâncias higroscópicas que retém água evitando o ressecamento dos alimentos, melhorando a aparência. Os antiumectantes, por sua vez, são substâncias capazes de reduzir a capacidade higroscópica dos alimentos, mantendo-os devidamente secos.

Principais umectantes:1. Polióis2. Propilenoglicol3. Glicerol4. Sorbitol5. Lactato de Sódio

6. Dioctisulfosuccinato de Sódio (DSS)

Principais Antiumectantes:1. Silicatos2. Fosfatos3. Carbonatos4. Citrato de Ferro Amonical

Espessantes e estabilizantes: Espessante é a substância capaz de aumentar, nos alimentos, a viscosidade de soluções, de emulsões e de suspensões. Já o estabilizante é uma substância que favorece e mantém as características físicas das emulsões e das suspensões.Os principais espessantes e estabilizantes são:

1. Polissacarídeos (Ágar- ágar, Alginatos): sorvetes, pastas de queijos e bebidas;2. Exsudados de Plantas (Goma-adraganto,goma arábica (cervejas), goma caraia);3. Gomas de Sementes (Goma guar (bebidas, sorvetes e pudins), goma jataí (bolos

e biscoitos);4. Amidos modificados: (Amidos quimicamente modificados, Amidos com

ligações cruzadas, amidos derivatizados);5. Derivados de celulose: (Celulose microcristalina, clarboximetil celulose sódica

(CMC);

Antioxidantes:Retardam o surgimento de processos oxidativos.1. Ácido Ascórbico;2. Ácido Cítrico;3. Ácido Fosfórico;4. Fosfolipídes (lecitina e outros)

Conservantes: Impossibilitam ou atrasam a deterioração microbiana ou enzimática, dos alimentos.

1. Ácido Benzóico;2. Ácido Bórico;3. Ácido dehidroacétio;4. Ácido Sórbico5. Bissulfito de sódio;6. Dióxido de Enxofre;7. Nitrato de Potássio;8. Nitrato de Sódio;

Corantes: Confere ou intensifica a cor dos produtos1. Açafrão;2. Cacau;3. Caramelo;4. Carotenóides;5. Clorofila;6. Pau Brasil;

7. Urucum;8. Vermelho de beterraba.

Edulcorantes: Transmitem sabor doce.1. Sacarina;2. Ciclamato;

Aromatizante e flavorizante: Conferem e intensificam o sabor e o aroma dos alimentos.

1. Essências artificiais;2. Essências naturais;3. Extrato natural de fumaça;4. Extrato vegetal aromático.

IMPORTÂNCIA DAS SOLUÇÕES HIPERTÔNICAS PARA A

DESIDRATAÇÃO DE PRODUTOS DE ORIGEM VEGETALNos alimentos, a remoção da água ocasiona um aumento no seu tempo de conservação, influenciando diretamente na presença de microorganismos. O processo de desidratação osmótica consiste na remoção de água de corpos celulares (como frutas e hortaliças), através da imersão dos produtos em soluções aquosas. A desidratação osmótica é uma técnica bastante útil na concentração de frutas e vegetais, submetendo o alimento sólido, inteiro ou em pedaços, a soluções aquosas (sais ou açúcares) de alta pressão osmótica para que se verifique, de fato, a remoção da água não ligada presente no alimento. No caso de frutas, vêm sendo comumente usadas soluções de sacarose, com concentrações de 50 a 70°Brix.

Durante o processo de desidratação por osmose observam-se três tipos básicos de transferência de massa, ocorrendo simultaneamente: saída de água do produto para a solução hipertônica; entrada de soluto da solução para o produto. Através desta transferência é possível se introduzir uma quantidade desejada de princípio ativo, agente conservante, qualquer outro soluto de interesse nutricional ou um capaz de conferir ao produto uma melhor qualidade sensorial; bem como, saída de alguns solutos do próprio alimento, tais como açúcares, ácidos orgânicos, sais minerais, vitaminas. Embora seja em quantidades desprezíveis, quando comparada aos dois itens anteriormente citados, exerce uma importante influência com relação à composição final do produto.

A taxa de perda de água durante a desidratação osmótica sofre a influência dos seguintes fatores: características do tecido vegetal, tipo e concentração do agente desidratante, temperatura, tempo de imersão, proporção fruta/solução e agitação.

Algumas das vantagens de se utilizar o processo de desidratação por osmose e são a capacidade de conferir à fruta maior qualidade à sua textura, proporcionar uma maior retenção das vitaminas, intensificação do flavor e estabilidade na cor. Mediante este processo é possível obter produtos de alta qualidade capazes de serem incorporados a produtos de padarias, confeitos ou a cereais prontos para consumo.

UVA NATURAL UVA PASSAS

TECNOLOGIA DE BEBIDAS

Embora seja comum na indústria química, a destilação em processamento de alimentos em geral é utilizada somente para a produção de bebidas alcoólicas e para a separação de aromas voláteis e componentes aromáticos. Quando um alimento que contém componentes de diferentes graus de volatilidade é aquecido, aqueles que têm maior pressão de vapor (componentes voláteis) são separados primeiro. Eles são denominados “destilados”, e componentes que têm menor volatilidade são denominados “fundos” ou resíduos. Apesar de a destilação em batelada (em “vasos estacionários”) continuar em uso em algumas destilarias de uísque e de outras bebidas, a maior parte das destilarias atuais em operação utiliza colunas de destilação contínuas, que são mais econômicas. O licor de alimentação flui continuamente através da coluna e, à medida que é aquecido, os voláteis são produzidos e separados no topo da coluna como destilado. É adicionada de volta ao topo da coluna (refluxo) e uma porção da parte do fundo da coluna é vaporizada em um refervedor e novamente adicionada no fundo da coluna. As colunas são recheadas com algum material de enchimento (normalmente cerâmica ou anéis plásticos ou metálicos) ou adaptadas por bandejas perfuradas, com o intuito de aumentar o contato entre as fases de vapor e líquido. A segui a imagem de uma torre de refinamento de petróleo, que segue o mesmo principio da torre de destilação de bebidas.

Torre de destilação de petróleo

MÉTODOS PARA CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO USO DO CALOR

Branqueamento: A operação de branqueamento é empregada, principalmente, para a inativação de enzimas nos vegetais e em alguns tipos de frutas, antes de submetê-los a outras operações, como congelamento e desidratação. Um branqueamento adequado é feito submetendo o alimento a um aquecimento durante um determinado tempo à temperatura pré-estabelecida, seguido de resfriamento, evitando-se assim exposição mais prolongada que a necessária. Os fatores dos quais depende o tempo e a temperatura de branqueamento são o tipo de matéria-prima, a dimensão dos alimentos, a forma e o tamanho do corte, o método de aquecimento e o tipo de enzima a ser inativada.

Cozimento: O cozimento é uma operação de preparação de alimentos. Existem diversas maneiras de se promover o cozimento, sendo as mais importantes a fervura, o cozimento em estufa, a vapor fluente ou sob pressão, a fritura e o assamento. As características mais importantes dos diversos métodos de cozimento, do ponto de vista de manutenção da qualidade higiênica e organoléptica são a natureza do meio de transferência do calor, a temperatura e a duração do cozimento. Os meios de transferência de calor podem ser o ar, a água, o vapor ou a gordura. A temperatura do meio varia em geral de 100 ºC a 230 ºC segundo o procedimento usado.

Cozimento por extrusão: O cozimento por extrusão trata a mistura de matérias-primas protéicas ou ricas em amidos com outros aditivos e água num equipamento chamado extrusor sob condições de alta temperatura, alta pressão e cisalhamento. A mistura cozida é extrusada através de um molde, e freqüentemente, o produto extrusado é expandido pela conversão instantânea da água comprimida em vapor enquanto o produto flui através do molde para um local sob pressão ambiente. Cozimento por extrusão em altas temperaturas e curto tempo é o mais novo e versátil processo térmico já desenvolvido. É empregado na indústria de alimentos na produção de análogos de carne, embutidos, massas alimentícias e outros.

Pasteurização: A pasteurização é um tratamento térmico relativamente brando, no qual o alimento é aquecido a temperaturas menores do que 100 ºC. Em alimentos de baixa acidez (pH > 4,5 como o leite), a pasteurização é utilizada para minimizar possíveis riscos à saúde devido à contaminação com microorganismos patogênicos e para aumentar a vida de prateleira de alimentos por diversos dias. Em alimentos ácidos (pH < 4,5 como conservas de frutas), a pasteurização é utilizada para aumentar a vida de prateleira por vários meses pela destruição de microorganismos deteriorantes (fungos e leveduras) e/ou pela inativação de enzimas. Em ambos os tipos de alimentos, acontecem pequenas mudanças nas características sensoriais ou no valor nutricional.

Esterilização: A esterilização pelo calor é a operação unitária na qual o alimento é aquecido a uma temperatura alta o suficiente por um tempo adequadamente longo para destruir a atividade microbiana e enzimática. Como

resultado, os alimentos esterilizados alcançam uma vida de prateleira maior que seis meses em temperatura ambiente.

Irradiação: A irradiação pode ser empregada, dependendo da dose, para destruição parcial ou total dos microorganismos presentes nos alimentos. Assim, o tempo de prateleira e a qualidade das matérias-primas e produtos alimentícios podem ser melhorados.

GERAÇÃO E CONSUMO DE VAPOR EM PROCESSOS

O vapor em uma planta industrial é responsável pela transmissão de calor para os processos em que é exigido aquecimento.

A geração de energia térmica, em forma de vapor, está associada a uma fonte de energia química através da reação de combustão. Para tanto são necessários combustíveis oriundos de diversas fontes como os fósseis (óleo combustível – O.C., gás GLP, gás natural – GN) ou as biomassas (bagaço de cana, lenha em tora, cavaco de lenha), entre outras que fazem parte de uma matriz energética.

A caldeira, que é o equipamento responsável pela geração do vapor, tem o consumo de combustível em função de três variáveis: a pressão de geração do vapor, a temperatura da água de alimentação e o rendimento térmico. Este último representa a eficiência do equipamento na geração de energia térmica (vapor).

FERMENTAÇÃO

Sob o ponto de vista bioquímico, dá-se o nome de fermentação às trocas e as decomposições químicas produzidas nos substratos orgânicos mediante a atividade de microorganismos vivos. Assim, teremos muitas classes de fermentações, dependendo dos tipos de organismos que as produzem e dos substratos.Dentre todas as fermentações em alimentos, pode-se citar a alcoólica, a acética e a lática. Os produtos finais serão álcool, ácido acético e ácido lático, que atuam desfavorecendo o crescimento de certos microorganismos.

Fermentação alcoólica: A primeira etapa é a hidrólise da sacarose e a segunda conhecemos como fermentação alcoólica. Os microorganismos executam essa reação, obtendo, através dela, a energia necessária para sua sobrevivência. Durante o processo, há liberação de energia, e desprendimento de CO2. O álcool produzido está misturado com a água e muitas outras substâncias. Através de uma destilação fracionada, o álcool é separado dos demais componentes.

Fermentação lática: O ácido lático C3H6O3 (metade das moléculas da glicose C6H12O6) é formado por fermentação anaeróbica (ausência de oxigênio) de sacarose e glicose.

  Fermentação acética: A fermentação acética consiste na oxidação parcial,

aeróbica, do álcool etílico, com produção de ácido acético. através da inoculação de B. schuetzenbachii ou B. curvum ou B. orleanense, espécies próprias para a fabricação de vinagre. Depois de fermentado, podem ser encontrados no meio Acetobacter aceti, A. pasteurianus, A. xylinum, A. ascendens e A. acetigenum.

As reações que ocorrem são duas: 

A. C6H12O6 => 2 C2H5OH + 2 CO2      glicose (180g) etanol (46g) 

B. 2 C2H5OH + 2 O2 => 2 CH3COOH + 2 H2O      etanol (32g) ácido acético (60g)

Tipo de Fermentação/Principai

s Características

Utilização na Produção de Alimentos

Fermentação alcoólica:- É realizada por leveduras;- O ácido pirúvico é convertido em etanol e CO2 em duas etapas:1ª - O ácido pirúvico é descarboxilado e forma-se acetaldeído;2ª - O acetaldeído é reduzido pelo NADH a etanol.

Pão:- A fermentação é realizada pela levedura Saccharomyces cerevisiae e a temperatura favorável é de 27ºC.- O amido da farinha é hidrolisado em açúcares simples e posteriormente transformado em CO2 e etanol. O CO2 é o produto desejado, uma vez que faz crescer a massa, dando ao pão uma textura porosa.- A fermentação inicia-se com a adição das leveduras (fermento biológico) e termina durante o forneamento do pão. O calor provoca a expansão do gás, a evaporação do álcool e dá estrutura ao pão.

Vinho:- A fermentação do açúcar de uvas é realizada por leveduras, principalmente do tipo Saccharomyces cerevisiae, que existem na casca das uvas.- As uvas são colhidas, esmagadas e tratadas com compostos de enxofre, que inibem o crescimento de microorganismos competidores das leveduras. As uvas esmagadas formam o mosto, que inicialmente é mexido para provocar a aerificação e o crescimento das leveduras; posteriormente, é deixado em repouso, o que cria condições anaeróbias favoráveis à fermentação.- O CO2 é liberado para a atmosfera no decurso da fermentação (o vinho ferve) e a concentração de etanol, que é o produto desejado, vai aumentando. O etanol torna-se tóxico para as leveduras quando atinge uma concentração de cerca de 12%, quando a fermentação termina.

Cerveja:- É fabricada com malte (grãos de cevada germinados e secos), outros materiais ricos em amido (como arroz, milho ou sorgo), lúpulo, água e leveduras das espécies Saccharomyces cerevisiae ou Saccharomyces carlsbergensis.- Antes de iniciar a fermentação, provoca-se a sacarificação (produção de açúcares simples a partir do amido) na mistura de cereais. Durante a fermentação, as leveduras convertem os açúcares em etanol e CO2 e pequenas quantidades de glicerol e ácido acético. O CO2 é libertado e o álcool atinge uma concentração de cerca de 3,8% do volume.- Após a fermentação, a cerveja é armazenada onde ocorre a precipitação de leveduras, proteínas e outras substâncias indesejáveis. Por fim, a cerveja é carbonatada, clarificada,

Tipo de Fermentação/Principai

s Características

Utilização na Produção de Alimentos

filtrada e engarrafada.

Fermentação Lática:O ácido pirúvico é diretamente reduzido a ácido lático pelo NADH.A fermentação homolática produz grandes quantidades de ácido láctico.A fermentação heterolática leva à produção de outras substâncias além do ácido lático, como o CO2, o etanol e o ácido acético.

Queijo:Vários tipos de queijo são produzidos por fermentação através de bactérias pertencentes aos gêneros Propionibacterium, Lactobacillus, Streptococcus e Leuconostoc, em culturas puras ou mistas. As bactérias produzem ácido láctico e outras substâncias que contribuem para o aroma. O aumento da acidez provoca a coagulação das proteínas do leite.

Iogurte:Produzido por uma cultura mista de Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus termophilus.

Outros produtos láticos fermentados:- Leites fermentados como Kefir e Kumiss.- Alimentos probióticos fermentados por bifidobactérias e Lactobacillus casei imunitass.

Fermentação acética:É assim designada devido às características do produto obtido: no entanto, não é uma fermentação, mas uma oxidação.

Vinagre:-É obtido a partir de materiais contendo açúcar ou amido, como sumo de fruta, vinho ou cereais.- A sua produção compreende duas etapas:1ª – Fermentação do açúcar que é convertido em etanol – processo anaeróbio realizado por leveduras.2ª – Oxidação do etanol a ácido acético. Reação aeróbia realizada por bactérias acéticas dos gêneros Acetobacter e Glucanobacter.

VELOCIDADE DAS REAÇÕES DE DEGRADAÇÃO DOS ALIMENTOS

Os fatores de degradação foram separados em dois tipos os intrínsecos e os extrínsecos. Porém todos os fatores devem ser pensados em conjunto, pois se tem agora como se fossem duas entidades, o alimento como sua composição característica e a flora microbiana, múltipla e complexa. Esses fatores terão efeito sobre o alimento e a flora, determinando a decomposição ou a conservação, sendo este último o objetivo que se busca.

Fatores Intrínsecos: são aqueles relacionados com as características do próprio alimento:

-Atividade de água: os microorganismos necessitam de água para se multiplicar. A água presente nos alimentos nem sempre se encontra disponível. Nesses termos é importante saber a quantidade de água livre presente nos alimentos – não comprometida por íons ou por colóides hidrofílicos (atividade de água). Dependendo do valor, a quantidade de água disponível tem forte influência sobre a deterioração dos alimentos e, conseqüentemente, sobre a vida de prateleira. As principais deteriorações relacionadas são a ação de microrganismos e também as reações enzimáticas sendo essas a decomposição de gorduras e o escurecimento enzimático.- Valor do pH: o valor do potencial hidrogeniônico de um determinado meio, interfere de maneira significativa no crescimento ou no desenvolvimento de microrganismos.

Gráfico indicativo dos microrganismos e seu crescimento de acordo com a faixa de pH.

- Potencial de oxirredução: este é entendido como sendo a maior ou menor facilidade com que uma determinada substância ganha ou perde elétrons. Quando uma substância ganha ou perde elétrons, reduz-se ou oxida-se, respectivamente. Estes fenômenos ocorrem simultaneamente e são chamados de redox. O potencial de oxidorredução determina quais microorganismos conseguirão ou não se desenvolver em um alimento. Desta forma, pode-se inclusive predizer os tipos de alterações aos quais um substrato está susceptível.

Fatores Extrínsecos: são parâmetros do ambiente externo.- Temperatura: além de favorecer o crescimento de microorganismos, enzimas e substâncias químicas, variam sua taxa de reação em função da temperatura.- Umidade Relativa: Contribui para o aumento da atividade de água, possibilitando o crescimento de microrganismos, e também facilita a ocorrência de reações químicas.- Luz: ocorre oxidação lipídica em óleos e gorduras. (No caso de vitaminas ocorre a perda de atividade da mesma e o descoramento de carnes frescas).- Atmosfera: A diminuição de oxigênio em contato com o alimento faz com que haja menos crescimento das bactérias aeróbias: porém existem as anaeróbias e também fungos e leveduras que causam deterioração de alimentos. Logo, faz-se uso de atmosferas modificadas com o intuito de aumentar a vida de prateleira do alimento. Faz-se uso do dióxido de carbono no armazenamento de frutas, pois retarda o aparecimento de mofos e também a maturação. Já o nitrogênio não tem nenhuma atividade antimicrobiana, é um gás inerte, geralmente usado em substituição ao oxigênio.

POLÍMEROS

Os polímeros não são apenas plásticos, como muito se fala por aí. Eles são uma espécie de material que está presente nos mais diversos lugares, como por exemplo, no DNA  (constituição básica dos seres vivos) ou em um simples saquinho de leite que levamos para casa.

Para entender melhor, vamos a uma definição: polímeros são  materiais inorgânicos ou orgânicos, de alto peso molecular. A sua estrutura molecular consiste na repetição de pequenas unidades chamadas monômeros, sendo que a união de vários monômeros dá origem a um polímero. Devido ao seu tamanho avantajado, a molécula de um polímero é chamada macromolécula. A reação que produz o polímero é denominada reação de polimerização. A molécula inicial (monômero) vai sucessivamente se unindo a outras, originando o dímero, trímero, tetrâmero, até chegar ao polímero. É interessante destacar que, normalmente, esses monômeros são compostos covalentes.

Apesar das macromoléculas dos polímeros serem grandes, ainda são pequenas demais para serem vistas, mesmo com um microscópio. Mesmo não podendo ver as moléculas de polímero individualmente, podemos ver os polímeros, porque eles são constituídos por BILHÕES ou TRILHÕES destas moléculas juntas.

De fato, os polímeros são materiais muito usados no nosso dia a dia. Para onde quer que olhemos, encontramos um exemplo de polímero e ouvimos chamar-lhes  por muitos nomes, sendo geralmente começados pelo prefixo “poli”. Por exemplo:

Policloreto de vinila, também conhecido como PVC, usado em canos para tubulações hidráulicas.

Politetrafluoretileno, conhecido como teflon, usado em registros, panelas domésticas, próteses, isolamentos elétricos, antenas parabólicas e equipamentos diversos.

Poliestireno, conhecido popularmente como isopor.

Os mais comuns e abundantes polímeros comercializados atualmente no mundo são conhecidos como plásticos, mas é possível notarmos facilmente que os plásticos não são todos iguais. Um carrinho de brinquedo, um saquinho de leite, uma borracha para

apagar uma escrita a lápis ou até mesmo o plástico da caixa de uma televisão possuem propriedades e aspectos diferenciados.

Aqui apresentamos uma relação com as características dos plásticos mais comuns.

PEAD: Possuem aspecto incolor ou opaco, são utilizado na confecção de tampas, vasilhas e frascos em geral. PET: Possuem aspecto incolor trasparente ou opaco, são utilizado em fibras têxteis, frascos de refrigerantes e mantas de impermeabilização. PVC: Possuem aspecto incolor ou transparente, são utilizados na confecção de tubos rígidos ou flexíveis e na fabricação de cortinas. PS: Possuem aspecto incolor e transparente e são utilizados na confecção de artigos rígidos como vasilhas, brinquedos e na indústria eletrônica. PP: Possuem aspecto incolor e opaco e são utilizados na indústria automobilística e na produção de garrafas e embalagens. PEBD: Possuem aspecto incolor, translúcido ou opaco, sendo utilizados em utensílios domésticos, garrafas e sacos flexíveis.

BIOFILMES

Os filmes comestíveis são películas de variadas espessuras constituídas por diferentes substâncias naturais e/ou sintéticas que se polimerizam e isolam o alimento, sem riscos à saúde do consumidor, uma vez que não são metabolizados pelo organismo e sua passagem pelo trato gastrointestinal se faz de maneira inócua. A utilização de películas comestíveis tem sido bastante explorada para revestimento de frutas e hortaliças frescas, visando minimizar a perda de umidade e reduzir as taxas de respiração, além de conferir aparência brilhante e atraente. O uso de películas com esse propósito constitui vantagem econômica, evitando a necessidade de estocagem em atmosfera controlada que implicaria em custos operacionais e de equipamento. A função a ser desempenhada pelo filme depende do produto alimentício e principalmente do tipo de deterioração a que este produto está submetido. Entre as propriedades funcionais dos filmes biodegradáveis podem ser mencionadas o transporte de gases (oxigênio e gás carbônico) e de solutos, a retenção de compostos aromáticos e a incorporação de aditivos alimentícios, tais como: nutrientes, aromas, pigmentos ou agentes antioxidantes e antimicrobianos. No período entre a colheita e o consumo, as perdas dos produtos hortifrutigranjeiros alcançam em torno de 10% a 80%. Por outro lado, do local de produção até o consumidor, há grande valorização do produto e, conseqüentemente, qualquer perda após a colheita resulta em acréscimo no custo da comercialização.

Para muitas aplicações em alimentos, a característica funcional mais importante do filme ou revestimento comestível é a resistência à umidade. A perda de água de produtos armazenados não só resulta em perda de peso, mas também em perda de qualidade, principalmente pelas alterações na textura. Uma pequena perda de água pode ser tolerada, mas àquelas responsáveis pelo murchamento ou enrugamento devem ser evitadas. O transporte de gases como o oxigênio e o dióxido de carbono, tal como a transmissão de umidade, pode influenciar a estabilidade do armazenamento de alimentos, já que o oxigênio é meio de sua deterioração pela oxidação de lipídios, vitaminas, pigmentos e componentes de flavor. Desta forma, o emprego de filmes comestíveis com propriedades de barreira ao oxigênio em alimentos, visa estender a

vida de prateleira e reduzir o custo da embalagem. Outra importante atuação do biofilme está em proteger os alimentos contra injúrias mecânicas pós-colheita e na desintegração durante o processamento, que permitem o acesso do oxigênio aos tecidos e o contato da enzima com o substrato. A principal conseqüência é a formação de melaninas, pigmentos escuros que prejudicam a aceitação de muitas frutas. Já que o oxigênio é requerido para iniciar a reação, a utilização de filmes comestíveis pode ser útil para reduzir as taxas de escurecimento.

Maçã com biofilme apresenta melhor aspecto e também, maior durabilidade.

BIBLIOGRAFIA

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