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alimentos conservados durante períodos curtosmanter os alimentos vivos durante o maior tempo possívelquando mortos, alimentos devem ser limpos, cobertos e
arrefecidos o mais rapidamente possívelalimentos conservados a médio ou longo prazo
técnicas de inactivação ou controlo de microrganismos e enzimasredução ou eliminação da reactividade química
fundamentos da conservação de alimentos:prevenção ou retardamento da decomposição microbiana
interesse em prolongar as fases de latência e de aceleração do crescimento
actuação:reduzindo o nº de microrganismosevitando a adição de microrganismos em crescimento
exponencialrecipientes ou utensílios
existência de factores adversos ao crescimentonutrientes,humidade, temperatura, pH, ...
tratamento térmico ou irradiaçãoprevenção ou retardamento da auto-decomposição dos alimentosprevenção de danos causados por insectos, animais, maquinaria,...
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processos de controlo microbiano:intensidade do processo deve ser um compromisso entre a
capacidade de destruir microrganismos e a não alteração da qualidade do alimento
maioria das bactérias mortas entre 82 – 93 ºCesporos capazes de resistir a 100 ºC/30 min
destruição total (esterilização)121 ºC (calor húmido) ≥ 15 min
alimentos ácidos requerem tratamentos menos intensos
Processos de controlo microbiano
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< 10 ºCcrescimento microbiano lento
tanto mais quanto mais baixa a temperaturamultiplicação microbiana só pára quando toda a água
estiver congeladaquando o alimento é descongelado
microrganismos viáveis recomeçam crescimento rápido
Processos de controlo microbiano
microrganismos obtêm água dos alimentos em que crescemmultiplicação pára quando água removida do alimentoquanto mais extensa a asecagem, maior a eficácia
bactérias e leveduras necessitam de um mais alto teor em humidade para crescer
às temperaturas habituais de crescimento microbiano, bactérias necessitam aw ≈ 0.9 – 1.0; bolores e leveduras conseguem crescer lentamente com aw = 0.65
secagem total ou parcal não mata todos os microrganismosmicrorganismos que não conseguem crescer no alimento
seco, voltam a crescer uma vez o alimento rehidratado
Processos de controlo microbiano
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ácidos são capazes de modificar as proteínas bacterianassensibilidade microbiana varia com a espéciefermentação controlada é um meio de conservação
microrgnismos criam condições desfavoráveis para o crescimento de outras espécies
produção de EtOH ou ácidoscaracterísticas dos microrganismos úteis à fermentação
desenvolvimento rápido em substratos e ambientes adequados
fácil cultura em grandes quantidadesprodução abundante das enzimas essenciais
acidez necessária para assegurar esterilidade de um alimento não é tolerável do ponto de vista organoléptico
Processos de controlo microbiano
ambientes com elevadas concentrações de sal ou de açúcar forçam a saída de água através das membranas celulares (osmose)
desidratação das células (plasmólise) interfere com a multiplicação microbiana
leveduras e bolores mais tolerantes a elevadas concentrações de sal e de açúcar
Processos de controlo microbiano
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contém compostos uímicos com propriedades conservantesformaldeído, ...calor libertado também ajuda a matar microrganismoscalor libertado seca os alimentos
acção conservantequando o fumo é adicionado sem calor (apenas para favorecer
o flavour) não tem acção conservante
Processos de controlo microbiano
apenas alguns dos compostos químicos capazes de matar ou inibir microrganismos são autorizados para uso em alimentos
benzoato de sódioácido sórbicopropionatos de cálcio e de sódioformato de etilodióxido de enxofre
Processos de controlo microbiano
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vários tipos de radiação capazes de provocar diversos graus de inactivação microbiana
doses capazes de esterilizar os alimentos e inactivar as suas enzimas podem degradar os alimentos
doses utilizadas prolongam tempo de prateleira
Processos de controlo microbiano
processos de controlo de enzimas e outros factores:prevenção da degradação por enzimas segue maioria dos
princípios e métodos aplicados à prevenção da degradação por microrganismos
algumas enzimas naturais dos alimentos são mais resistentes que os microrganismos ao calor, frio, secagem, radiações ou outros métodos de conservação
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procedimentos utilizados na conservação de alimentos:
manutenção dos alimentos livres de microrganismos
manutenção da vácuo
utilização de utilização de
incluindo adição de solutosutilização de
endógenos e exógenosutilização de ou
dos microrganismostrituração, altas pressões
utilização simultânea de 2 ou mais dos processos anteriorestratamento térmico + vácuotratamento térmico + aditivos químicosirradiação + tratamento térmico
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manter os alimentos livres de microrganismosalimentos providos de cobertura externa protectora não
desenvolvem microrganismostecidos interiores sãos
protecções de alguns alimentos:cascas de nozescutículas de frutas e legumesfolhas das maçarocas de milhocascas de ovospele, escamas e gordura de carnes e peixes
o alargamento do tempo de conservabilidade de um alimento exige um grande controlo da flora microbiana indígena e exterior
alimentos sem protecção própria devem ser manipulados em condições de máxima higiene e embalados convenientemente
controlo de:qualidade e armazenamento dos produtos frescosabastecimento e qualidade da águacontaminação pelo material ou pessoalprocessos de embalagem e armazenamento após
transformação
Assepsia
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eficiência de um processo de higienização depende:complexidade da instalaçãoconcepção da aparelhagemextensão do sistemamaterial de que é feito o equipamento
Assepsia
ciclo típico de lavagem de equipamento e material:lavagem automáticalavagem semi-automática
1. águatemperatura adequada ao detrito a remover
Assepsia
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ciclo típico de lavagem de equipamento e material:2. detergente
concentração, temperatura e tempo de actuação dependentes das condições de trabalho
produto de composição mista que remove detritos aderentes às superfícies
características adaptadas aos produtos a removeradaptado ao material onde vai ser aplicadoacções:
emulsificar gordurassolubilizar sais mineraisdissociar precipitadosdispersar partículas em suspensãoaumentar solubilidade de detritos aderentes ao
equipamentofacilmente removido pela água
Assepsia
ciclo típico de lavagem de equipamento e material:3. água
remoção de restos de detergente e enxaguamentotemperatura depende da temperatura a que vai
decorrer a operação seguinte (desinfecção)
Assepsia
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desinfecçãovapor sob pressão
destrói todas as formas vivasinactiva vírusdesvantagens:
exige equipamento especialautoclaves, câmaras de vapor
difícil acção em pequenas peçasvapor fluente
esterilização de pequenas peçasvidro (indústria conserveira)potes (indústria leiteira)
desvantagens:necessita gerador de vaporcarrega de humidade todo o ambientegasta energia
AssepsiaCic
lo d
e lava
gem
desinfecçãoágua quente (80 – 100 ºC)
até 80 ºC continua a haver termoresistência dos microrganismos esporulados
vantagens:dilatação das juntasbaixo custo
desvantagens:pequena acção esterilizanteeleva o nível de humidade
esterilização químicahipocloritos de sódio e cálcio, ...
concentrações de acordo com a natureza e concentração do detrito a remover
desvantagem:grande aderência ao equipamento
Assepsia
Cic
lo d
e lava
gem
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desinfecçãoprincipais produtos desinfectantes:
anti-sépticosinactivam microrganismos
inibidoresimobilizam determinado grupo de microrganismos
fungicidaseliminam fungos
germicidasdestroem bactériasnão destroem esporos de bactérias
esporocidaseliminam esporos
esterilizantesdestroem todas as formas vivasinactivam vírus
AssepsiaCic
lo d
e lava
gem
filtraçãoúnico procedimento eficaz para total eliminaçãousada com líquidos pouco densos e sob pressão ou vácuo
sumos de frutascervejarefrigerantesvinhoágua
centrifugaçãomenor eficácia, só elimina parte dos microrganismos
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lavagemeficácia parcialpode ser prejudicial ao aumentar o grau de humidadepode adicionar outros microrgnismos
eliminando as partes contaminadas dos alimentossó elimina parte da flora
Eliminação de microrganismos
encher completamente os recipientesfazer vácuo no espaço de cabeçasubstituir O2 por CO2 ou um gás inerte como N2
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calor desnatura as proteínas dos microrganismos e inactiva as suas enzimas
intensidade do tratamento térmico depende do microrganismo a eliminar e das condições do meio
curva de termoresistênciaconsoante o meio, uma das 3 sub-populações pode ser
favorecidatemperatura seleccionada segundo o meio
Temperaturas elevadas
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bactérias mortas pelo calor a uma velocidade proporcional ao seu número
curva logarítmica de mortea uma temperatura constante, uma percentagem
constante da população bacteriana será destruída num dado intervalo de tempo, independentemente do tamanho da população sobrevivente
se uma determinada temperatura mata 90% de uma população no 1º min de aquecimento, 90% dos restantes serão mortos no 2º min, …
mesmo princípio aplicado a esporos, mas curva tem um declive diferente devido à maior resistência dos esporos
Temperaturas elevadas
Temperaturas elevadas
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D- termoresistência90% de destruição de uma população de esporos,
por tratamento a uma dada temperatura, durante D minutos
reduz em um ciclo logarítmico a população sobrevivente
se um alimento contiver 1000000 de organismos e receber um tratamento térmico durante um período de 4D, ficará com 100 organismos sobreviventes
se 100 latas com 1000000 de organismos cada, forem tratadas durante um período de 7D, restarão 10 morganismos sobreviventes (estatisticamente divididos pelas 100 latas)
Temperaturas elevadas
D- termoresistênciaa partir das curvas de velocidade de morte térmica,
determinadas a diferentes temperaturas, obtém-se uma curva de tempo de morte térmica
Temperaturas elevadas
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TDT- tempo de morte térmicatempo necessário para destruir, a uma dada
temperatura, um determinado nº de microrganismos
termoresistência de bolores e seus esporosmaioria destruída pelo calor húmido a 60 ºC
5 – 10 minesporos assexuados são mais resistentes
+ 5 – 10 ºCpasteurização destrói estes microrganismos
Temperaturas elevadas
termoresistência de leveduras e seus esporoscélulas destruídas entre 50 e 58 ºC
10 – 15 minmaioria dos ascósporos necessitam + 5 – 10 ºC
Temperaturas elevadas
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termoresistência de bactérias e seus esporosquanto maior a temperatura de crescimento,
maior a termoresistênciacocos mais resistentes que bacilosbactérias que formam agregados são mais
resistentesbactérias com elevadas concentrações de
lípidos são mais resistentes
Temperaturas elevadas
termoresistência das enzimasquase todas destruídas a 80 ºCum dos objectivos principais dos tratamentos
térmicos é a inactivação das enzimas capazes de alterar os alimentos armazenados
tratamentos térmicos utilizados para eliminar microrganismos também inactivam as enzimas
excepções:proteinases, lipases, fosfatase bovina
(controlo do leite)
Temperaturas elevadas
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gráficos de TDT (escala semi-logarítmica)
acima da recta ficam os pontos correspondentes à existência de sobreviventes e abaixo os pontos correspondentes à destruição total
Temperaturas elevadas
A – 1º período de activação de microrganismos, seguido de inactivação constante
B e C – presença de microrganismos com diferentes termoresistências
Temperaturas elevadas
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factores que influenciam a termoresistênciarelação tempo - temperatura
num dado conjunto de condições, o tempo necessário para destruir as células (ou esporos) diminui com o aumento da temperatura
concentração inicial de células ou esporosquanto maior a concentração, mais forte tem de
ser o tratamento (mais tempo ou temperatura mais alta)
Temperaturas elevadas
factores que influenciam a termoresistênciacondições de crescimento dos microrganismos
meioquanto mais rico, maior a termoresistência
temperatura de incubaçãotermoresistência aumenta com o aumento
da temperatura de crescimentofase de crescimento (células) ou idade
(esporos)termoresistência das células é máxima no
final da fase de latência e menor durante a fase de crescimento logarítmico
esporos mais velhos são mais resistentes
Temperaturas elevadas
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factores que influenciam a termoresistênciacomposição do substrato
humidadetermoresistência diminui com o aumento da
humidadepH
termoresistência é maior próximo da neutralidade
menor a pH muito ácido que a pH muito básico
outros componenentesNaCl em baixas concentrações protege
alguns esporosaçúcar é protectorproteínas e gorduras são protectoras
Temperaturas elevadas
determinação da termoresistênciamétodo clássico (1922)
1. uma suspensão de células (ou esporos) em solução tamponizada ou numa suspensão do alimento a testar é depositada em tubos de vidro hermeticamente fechados
2. aquecem-se em banho-maria (T < 100 ºC) ou num banho de óleo (T > 100 ºC)
3. a intervalos regulares, retiram-se os tubos, arrefecem-se em água gelada, passando-se imediatamente para um meio de crescimento
4. determina-se o nº de sobreviventes
Temperaturas elevadas
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penetração do calornecessário conhecer a velocidade com a qual o calor
penetra num dado alimento para se poder calcular o tempo necessário para a sua conservação
ponto de congelaçãoúltimo ponto de um alimento a alcançar a
temperatura de tratamentonormalmente o centro do alimento
Temperaturas elevadas
penetração do calorfactores a ter em conta:
material de que é feito o recipientevidro aquece mais lentamente que o metal
tamanho e forma do recipientequanto maior o recipiente, mais tempo o calor
demora a alcançar o centroformato também influi
temperatura inicial do alimentotempo de tratamento é praticamente
independente da temperatura inicial do alimento
se temperatura do alimento mais elevadapermanece mais tempo na zona de
temperaturas letais para os microrganismos
Temperaturas elevadas
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penetração do calorfactores a ter em conta:
temperatura da fonte de calorquanto mais alta esta temperatura, mais rápido
será o aquecimento do alimento, chegando--se mais cedo às temperaturas letais
consistência do alimentoformaexistência de água ou molhossalaçúcar
Temperaturas elevadas
penetração do calorfactores a ter em conta:
rotação e agitaçãoem alimentos líquidos
aumenta penetração do calorpouca influência em alimentos pequenos
ervilhas, …muito útil em alimentos que se dispõem em
camadasespinafres, tomates
Temperaturas elevadas
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transmissão do calorcondução
calor passa de uma partícula a outra por contacto, em linha aproximadamente recta
alimento não se move na lata e não há movimento para misturar o alimento quente com o alimento frio
convecçãoporção aquecida do alimento torna-se mais leve e
sobe, o que origina movimento na latamovimento acelera aumento da temperatura em
toda a lataconvecção forçada
quando o movimento é provocado por meios mecânicos
Temperaturas elevadas
transmissão do calorradiação
não se aplica ao processamento de alimentos
Temperaturas elevadas
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a um tratamento térmico deve sempre seguir-se um arrefecimento rápido
arrefecimento lento pode provocar:sobrecocçãocrescimento de microrganismos termófilos
Temperaturas elevadas
para projectar um tratamento térmico é necessário conhecer:
gráfico de TDT correspondente ao microrganismo mais termoresistente
geralmente C. botulinumgráficos de penetração de calor e de arrefecimento
Temperaturas elevadas
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risco comercial razoávelnº de embalagens contaminadas < 1:10000
modelo matemático
Temperaturas elevadas
método geral para calcular a duração do tratamento térmico
método gráfico
Temperaturas elevadas
tempo (t), em minutos, necessário para destruir um determinado nº de microrganismos num dado recipiente, mediante aquecimento à temperatura T, conhecendo os valores de z [temperatura (ºF) necessária para reduzir 10 vezes TDT] e de F (tempo, em minutos, necessário para destruir um microrganismo num dado
meio, a 250 ºF)250 ºF = 121.1 ºC
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F0 – valor de referênciaminutos necessários (a 121 ºC) para destruir um
dado nº de organismos cujo valor z é 10 ºCuma população destruída em 6 min (a 121 ºC)
terá um valor F0 de 6todos os pares tempo/temperatura com a
mesma letalidade terão um valor F0 de 6
Temperaturas elevadas
unidade de letalidadecapacidade de destruir um organismo com um dado
valor z, durante 1 min a 121 ºCcálculo do grau de letalidade de uma temperatura,
alcançado no ponto de congelação:
Temperaturas elevadas
z
121-Tantilog letalidade degrau
T – temperatura do ponto de congelação
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unidade de letalidadegraus de letalidade, medidos sucessivamente, são
integradosdeterminação da letalidade total do processo (F0)
(área sob a curva/área de uma unidade de letalidade) = F0
processo de tratamento equivalente a 9.74 min a 121 ºC, para um organismo com z = 10 ºC
Temperaturas elevadas
tipos de tratamento térmicoesterilizaçãoesterilização comercialbranqueamentopasteurização
Temperaturas elevadas
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esterilizaçãodestruição total de microrganismosprocedimento:
autoclaves ou caldeiras de vapor sob pressãonas caldeiras, temperatura aumenta com
pressãoexemplos de utilização:
leite aquecido a mais de 150 ºC, seguido de evaporação instantânea do vapor de água condensado e rápido arrefecimento (UHT)
utilização durante alguns segundos esteriliza o leite
Temperaturas elevadas
esterilização comercialquando todos os organismos patogénicos e
produtores de toxinas são destruídos, bem como todos aqueles capazes de crescer no alimento e causar degradação
maioria dos produtos em lata ou em garrafa são “estéreis”
tempo de prateleira ≥ 2 anos
Temperaturas elevadas
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branqueamentodestrói maioria dos microrganismos, excepto
esporos de bactériasinactiva enzimas dos alimentosalimentos ácidos (sauerkraut, frutos ácidos) podem
ser conservados se aquecidos a 100 ºC ou temperaturas inferiores
procedimento:submerge-se o recipiente em água a ferversubmete-se à acção de vapor fluente
Temperaturas elevadas
branqueamentoexemplos de utilização:
legumes frescos aquecidos, por um curto período, a ~100 ºC, antes de serem congelados ou secos
temperatura interna do pão durante a cocção >> 97 ºC
carne assada e carne frita < 100 ºC, embora no exterior esteja muito mais alta
Temperaturas elevadas
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branqueamentoexemplos de utilização:
escaldão antes da “appertização”eliminação dos gases ocluídos nos tecidos
dos produtos para:aumentar a densidade do produto, de
modo a não flutuar no líquido da conserva
atingir, no interior do recipiente, uma pressão coincidente com a de saturação do vapor de água à temperatura usada
minimizar a concentração de O2 residual no recipiente
Temperaturas elevadas
pasteurizaçãodestrói parte dos microrganismos< 100 ºCvapor, água quente, calor seco, correntes eléctricassegue-se um arrefecimento imediato
Temperaturas elevadas
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pasteurizaçãoutilização:
quando temperaturas muito altas danificam o alimento
quando só se pretende destruir microrganismos patogénicos
quando os microrganismos a eliminar não são muito termoresistentes
quando se aplica, em conjunto, um outro processo de conservação (ex: refrigeração)
quando é necessário destruir microrganismos competitivos, para se poder dar a fermentação desejada
Temperaturas elevadas
pasteurizaçãoprocessos complementares da pasteurização:
refrigeraçãoembalagem em recipiente fechadoadição de elvadas concentrações de açúcar
leite condensadoadição de conservantes químicos
ácidos orgânicos nas carnes frias
Temperaturas elevadas
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pasteurizaçãoexemplos de utilização:
leite62.8 ºC durante 30 min (LTH)71.7 ºC durante 15 s (HTST)
mistura para fabrico de gelados71.1 ºC durante 30 min (LTH)82.2 ºC durante 16- 20 s (HTST)
vinhos de uva82 – 85 ºC durante 1 min
“vinhos” de frutas62.8 ºC ou mais
engarrafados a quentecerveja
60 ºC ou mais
Temperaturas elevadas
pasteurizaçãoexemplos de utilização:
sumo de maçã60 ºC, se embalado85 – 87.8 ºC durante 30 – 60 s, se não
embaladorefrigerantes
65.6 ºC durante 30 min
LTH – Low Temperature HeatingHTST – High Temperature - Short Time
Temperaturas elevadas
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pasteurizaçãotempos longos produzem maiores danos
nutricionais e organolépticos que temperaturas elevadas
preferível usar combinações alta temperatura/tempo curto
requer equipamento mais complexo
Temperaturas elevadas
pasteurizaçãotratamento térmico de alimentos embalados
retortas (autoclaves) sem agitaçãonecessita de tratamentos longosnão usado para temperaturas > 121 ºC
alimento coze junto à parede da lata
Temperaturas elevadas
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pasteurizaçãoretortas com agitação
alimentos líquidos ou semi-líquidos podem ser agitados durante aquecimento
menor tempo de tratamentomenor tendência para cozedura
ambos os métodos utilizam vapor sob pressão
Temperaturas elevadas
pasteurizaçãopasteurização de alimentos embalados
não é necessário atingir o ponto de esterilização nem mesmo o de esterilização comercial
alimentos em garrafas, latas ou frascos são tratados num túnel
jactos de água quente ou de vapor dirigidos às embalagens
ciclos graduais de aquecimento e de arrefecimento
Temperaturas elevadas
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pasteurizaçãotratamento térmico de alimentos antes de
embaladosmenor tempo de penatraçãopasteurização batch
recipiente sob agitaçãopasteurização HTST
Temperaturas elevadas
pasteurizaçãoembalagem asséptica
alimento esterilizado fora da embalagemcolocado assepticamente em embalagens
previamente esterilizadasembalagens seladas em ambiente asséptico
pasteurização UHTaquecimento rápido a temperaturas elevadas
permutador de placaspermutador tubular com raspador
segue-se arrefecimento rápido até à temperatura ambiente
mesmos permutadores de calor, com refrigerantes em vez de vapor de água
Temperaturas elevadas
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pasteurizaçãoenchimento a quente
alimentos previamente pasteurizados ou esterilizados
embalados, ainda quentes, em embalagens limpas
mais eficaz com alimentos ácidosaquecimento com micro-ondas
energia praticamente elimina gradientes de temperatura no alimento
não se aplica conceito do ponto de congelação
não aplicável a todos os materiais de embalagem
provoca maiores danos organolépticos
Temperaturas elevadas
1875sistema mecânico de refrigeração
1920sprimeiros equipamentos de refrigeração/congelação rápida
abaixo de -9.5 ºC o crescimento de microrganismos patogénicos ou causadores de alteração é insignificante
nº de organismos vivos decresce gradualmente, mas não totalmente
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conservação tradicional ou em despensaconservação limitada
refrigeraçãodiminui a velocidade de multiplicação de microrganismos
congelaçãoimpede a multiplicação da maioria dos microrganismos
Baixas temperaturas
utilização:retardamento de reacções químicasretardamento da actividade enzimáticainibição da multiplicação microbiana
Baixas temperaturas
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conservação tradicional ou em despensatemperatura raramente inferior a 15 ºCtempo limitado
melhora em condições de baixa humidadeexemplos de utilização:
cenourasnabosbatatascouvesaipomaçãs
Baixas temperaturas
refrigeraçãoutilização de gelo ou meios mecânicos
diminuição da intensidade respiratóriaabranda a maturação e a senescência
menores percas de peso por transpiraçãopermite armazenamento a taxas de humidade até
0.97reduz percas de peso
diminui produção de etilenomaturação mais lenta
diminui desenvolvimento microbiano
Baixas temperaturas
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refrigeraçãofactores a ter em conta:
temperatura de refrigeraçãoquanto mais baixa, mais eficaz
mais caroalguns alimentos não suportam frios extremos
batatas, frutas, …necessário calcular a carga térmica
quantidade de calor que deve ser removido do produto e da área de armazenamento para que a temperatura baixe da inicial para a final e se mantenha nesse valor durante um período específico de tempo
Baixas temperaturas
refrigeraçãofactores a ter em conta:
humidade relativahumidade muito baixa ocasiona perda de água e
danos nalguns alimentoshumidade muito alta favorece a multiplicação de
microrganismosvariações de humidade, ou de temperatura, durante
o armazenamento podem ocasionar condensação de água na superfície dos alimentos
Baixas temperaturas
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refrigeraçãohumidade relativa e temperatura de armazenamento
óptimas para alguns alimentos crus
Baixas temperaturas
Alimento T (ºC) Humidade relativa (%)
Alperces -0.5 - 0 85 - 90
Pimentos 7.2 85 - 90
Couves 0 90 - 95
Limões 12.8 - 14.4 85 - 90
Melões 4.4 - 10 80 - 85
Nozes 0 - 2.2 65 - 70
Cebolas 0 70 - 75
Tomates (maduros) 4.4 - 10 85 - 90
refrigeraçãofactores a ter em conta:
ventilaçãoajuda a manter uma humidade relativa uniforme em
toda a câmaraelimina cheiros
ranço, ...influi na velocidade de secagem dos alimentos
Baixas temperaturas
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refrigeraçãofactores a ter em conta:
composição da atmosfera da câmaravegetais continuam a utilizar O2 e a produzir CO2
introduz-se CO2, N2, O3, etilenoum alimento conserva-se mais ttempo sob
concentrações óptimas de CO2 ou O3
nestas condições pode manter-se uma humidade relativa mais elevada
pode também utilizar-se uma temperatura mais elevada
concentrações óptimas de CO2:ovos – 2.5%carne de bovinos – 10%bacon – 100%
Baixas temperaturas
refrigeraçãofactores a ter em conta:
refrigeração hipobáricapressão reduzida e humidade elevadaquantidade de ar (e O2) diminuihumidade elevada impede desidratação
irradiaçãoradiação UV conjuntamente com a refrigeração
permite temperatura e humidade mais elevadas
carnesqueijos
Baixas temperaturas
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refrigeraçãoalterações causadas pela refrigeração:
aquisição de odores estranhos a partir de outros alimentos
impedido por embalagemperca de nutrientes
ex: vitaminas em legumesalterações na textura, na cor, …
perca de firmeza em frutos e vegetaisalteração na cor de carnesoxidação de gordurasendurecimento do pão
Baixas temperaturas
refrigeraçãoexemplos de utilização da refrigeração:
ovoslacticínioscarnespeixesfrutaslegumes...
tempo limitado
Baixas temperaturas
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congelaçãomais utilizada com o avanço tecnológicocondições normalmente utilizadas
crescimento microbiano totalmente inibidoactividade enzimática fortemente retardada
quanto mais baixa a temperatura, mais lentas as reacções químicas ou enzimáticas, embora nunca anuladas
temperaturas muito baixas são muito carasopta-se por processos complementares
legumes escaldados antes de os congelarmaioria dos alimentos embalados antes da congelação
inverso para alimentos de pequeno tamanhomorangos, ...
Baixas temperaturas
congelaçãofactores a ter em conta:
processo de congelaçãotemperatura de congelação
-18 ºC é um compromisso entre qualidade e custovelocidade de circulação do ar ou do refrigerantetamanho e forma da embalagemtipo de alimentoexistência de solutos
presença de sal, açúcar, sais minerais ou proteínas numa solução faz baixar o seu ponto de congelação
Baixas temperaturas
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congelaçãofactores a ter em conta:
curva de congelaçãoalimentos não congelam uniformementeágua não congela imediatamente a 0 ºC
torna-se superfria a < 0ºC antes que um estímulo (nucleação, agitação) inicie a congelação
temperatura sobe a 0 ºC (libertação de calor latente)
quando toda a água congela temperatura baixa de 0 ºC
Baixas temperaturas
congelaçãofactores a ter em conta:
congelação penetrantequando é feita numa atmosfera em que apenas
existe circulação natural de ar ou, forçado por ventiladores
-15 ºC ≤ T ≤ -29 ºC, normalmente T < -23.3 ºC, durante 3 – 72 h
congelação lenta
Baixas temperaturas
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congelaçãofactores a ter em conta:
congelação rápidatempo ≤ 30 minnormalmente utilizada para alimentos de pequenas
dimensões ou em pequenas embalagensprocessos:
imersão directa num refrigerantepeixe em salmoura
contacto indirecto com o refrigerantecontacto directo com as condutas por onde
circula o refrigerante-17.8 ºC ≤ T ≤ -45.6 ºC
injecção de arpassagem de uma corrente de ar frio
(-17.8 ºC a -34.4 ºC) através dos alimentos
Baixas temperaturas
congelaçãovantagens da congelação rápida:
formação de cristais de gelo mais pequenosmenor destruição mecânica das células dos
alimentostempo de solidificação mais curto
menor tempo de difusão dos solutosmais difícil a desagregação do gelo
inibição mais rápida do crescimento microbianomais rápido retardamento da actividade
enzimáticaapós descongelação, menor perca de
características em relação ao alimento original
no peixe, não se verificam diferenças em relação à congelação lenta
Baixas temperaturas
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congelaçãofactores a ter em conta:
congelação com desidrataçãoelimina-se ~50% da água antes de congelar
aplica-se a frutas e legumescongelação em azoto líquido
seguida de embalagem em caixas de cartãointroduzidas noutras de um metal especial
método utilizado para transporte em barcosutilizado actualmente para congelar algumas frutas
e legumes, peixes, camarões e cogumelos
Baixas temperaturas
congelaçãofactores a ter em conta:
congelação em CO2
gelo seco em pó (sublima a -79 ºC) misturado com o alimento
CO2 líquido, sob pressão, nebulizado sobre o alimento
expansão transforma o CO2 líquido em gelo seco
Baixas temperaturas
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congelaçãomodificações durante a congelação:
aumento de volumeformação de cristais de gelo…
modificações durante o armazenamento:desidratação irreversível de proteínasvariações de temperaturasecagem da superfície
queimadura do congeladormodificações durante a descongelação:
descongelação lenta e controlada restitui um alimento mais próximo do original
Baixas temperaturas
congelaçãocarga térmica
nº de unidades de calor que têm que ser removidas para:
arrefecer o alimento da sua temperatura inicial até ao ponto de congelação
provocar uma alteração de estado no ponto de congelação
baixar a temperatura do alimento congelado até à temperatura de armazenamento
Baixas temperaturas
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congelaçãocarga térmica
cálculo do calor a remover de um dado alimento para o congelar
necessário conhecer o seu ponto de congelação
H1 = SLW(Ti – Tf)H2 = HFWH3 = SSW(Tf – Ts)Hfs = H1 + H2 + H3
H1 – nº de cal necessárias para arrefecer o alimento da sua temperatura inicial até ao ponto de congelaçãoSL – calor específico do alimento acima do seu ponto de congelaçãoW – peso em gramasT i – Tf – diferença entre a temperatura inicial e o ponto de congelação (ºC)H2 – nº de cal necessárias para levar o alimento do estado “líquido” ao sólido, no ponto de congelaçãoHF – calor de fusão latente no alimentoH3 – nº de cal necessárias para levar o alimento do ponto de congelação à temperatura de armazenamentoSS – calor específico do alimento abaixo do ponto de congelaçãoTf – Ts – diferença entre o ponto de congelação e a temperatura de armazenamento
Baixas temperaturas
congelaçãoalimentos pré-cozinhados congelados
tratamento de pré-cozinhado destrói todos os microrganismos patogénicos e reduz fortemente o nº total de microrganismos
congelação deve ser imediata ao cozinhado, pois os alimentos cozinhados constituem um óptimo meio de crescimento para novos microrganismos
o mesmo se passa se, após descongelação, os alimentos forem deixados durante muito tempo à temperatura ambiente
Baixas temperaturas
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eliminação ou fixação (por solutos) da humidade, de modo a estabilizar os alimentos
AlimentoHumidade antes da
secagem (%)Humidade após secagem (%)
Leite completo 87 5.0
Leite desnatado 90 5.0
Ovos completos 74 2.9
Clara de ovo 88 7.3
Gema de ovo 51 1.1
Carne magra de vaca, assada 60 1.5
Frango assado 61 1.6
Batatas fervidas 80 4.0
Sumo de maçã 86 6.2
método mais antigo de conservaçãosecagem de carne e pescado ao sol à 400000 anos
a partir do séc. 18 começam a usar-se processos tecnológicosprodutos em pó, flocos, ...
redução de peso e conservaçãoaw < 0.7 permite conservaão prolongada
aw ≤ 0.62 quase não se dá actividade microbianasecagem não destrói totalmente microrganismos (esporos
sobrevivem) nem enzimasaltera características organolépticas mas não nutricionaiselimina-se primeiro a água fracamente ligada, só depois a mais
ligada ao alimento
Secagem
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processos de secagemsolar
em zonas quentes e secasuvasameixasfigospêssegosperaspeixearroz e outros cereais em grão
Secagem
processos de secagemsecadores mecânicos
corrente de ar quente e humidade controladaleitesumossopas
Secagem
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processos de secagemliofilização
sublimação da água de um alimento congelado, através da aplicação de vácuo e submetendo o recipiente de secagem a aquecimento
carnesavesmariscosfrutaslegumes
Secagem
processos de secagemfumagem
seca sobretudo a superfície do alimento
Secagem
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processos de secagemdesidratação osmótica
alimentos com 20 – 50% de água (humidade intermédia)adição de humectantes (NaCl, açúcares, ...)
70% sacarose pára crescimento microbiano18 – 25% NaCl também
Secagem
processos de secagemdesidratação osmótica
eliminação de solventeosmose permite realizar os 2 métodos simultaneamente
substâncias comestíveis, sem influência organoléptica, não tóxicas, inertes relativamente aos componentes dos alimentos
sacarose, lactose, glucose, frutose, maltodextrinas, amido, xarope de milho
alimentos microbiologicamente estáveisalimentos susceptíveis a alterações químicasalimentos sofrem acastanhamento não enzimático e
reacções de Maillard em maior proporção que os alimentos secos
Secagem
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processos de secagemdesidratação osmótica
vantagens:alimentos prontos para consumo, sem rehidrataçãoquantidade de substância osmoactiva ajustada
individualmentecomposição química do alimento ajustada segundo as
necessidadesredução da massa da matéria prima (~50%)
Secagem
processos de secagemconcentração
alimentos no estado líquidoaumento do tempo de prateleiradiminuição do peso e custos de transportemétodos:
evaporaçãoconcentrados de frutasprodutos lácteossal e açúcar refinadospurés e pastas de vegetais
congelaçãosumo de laranjavinagrecerveja e vinhoextractos de chá e café
Secagem
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processos de secagemconcentração
separação por membranasconcentração ou concentração e fraccionamentomantém melhor a qualidade do produtomenor capacidade de concentração que os
restantes métodosprodutos lácteosfrutas e legumesbebidas
osmose inversaconcentração de soluções por eliminação de águamembranas capazes de separar as moléculas mais
pequenas de solutoconcentração do leite antes do fabrico de queijo
Secagem
processos de secagemconcentração
nanofiltraçãoconcentração de componentes orgânicos por
eliminação de iões monovalentes (Na, Cl)retenção de moléculas com PM entre 100 e 1000
ex: dessalinização do soroultrafiltração
concentração de grandes moléculas e macromoléculas (proteínas, amido)
PM de 1000 a 500000ex: fraccionamento do soro de leite e
concentração de proteínas
Secagem
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processos de secagemconcentração
microfiltraçãoeliminação de bactérias, separação de
macromoléculasex: redução bacteriana e de gorduras
Secagem
Secagem
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processos de secagemconcentração
atomizaçãoequipamento mais utilizado em desidrataçãolimitado a alimentos que possam ser nebulizados
líquidos, purés e pastas de baixa viscosidadepequenas gotículas atravessam ar a 200 ºCacoplados a secadores de leito fluidizado e/ou
ciclones
Secagem
factores que regulam a secagem:temperatura utilizada
depende do alimento e do pocesso de secagemem geral, temperaturas mais elevadas aplicadas em curtos
períodos danificam menos os alimentos que temperaturas mais baixas em períodos longos
humidade relativa do ardepende do alimento, do processo de secagem e do teor de
humidade do alimentoventilação e velocidade do arduração da secagempresença de solutos
açúcares ou outros solutos de baixo PM retardam a secagem
Secagem
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factores que regulam a secagem:utilização de vácuo
alimento aquecido numa câmara de vácuo cede humidade mais rapidamente ou a uma temperatura inferior
estrutura celularem geral, alimentos cozinhados secam mais facilmente que
os frescos
Secagem
quando a evaporação da água superficial do alimento é muito mais rápida que a difusão da mesma a partir do interior, forma-se uma película superficial dura que impede continuação da secagem
tratamentos pré-secagem:selecção dos alimentoslavagem (frutas e legumes)descascar as frutas e limpar os legumescortar em pedaçosimersão em meio alcalino (Na2CO3 ou lixívia)frutos secos ao solescaldar algumas frutas e legumessulfuração (SO2) de frutas e legumes
manter uma certa tonalidadepreservar o conteúdo em vitaminas A e Cafugentar insectos
Secagem
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tratamentos pós-secagem:sudação
armazenamento em caixas para equilibrar a humidadeembalagem
imediatamente após a secagem para protecção contra a humidade e contaminação por microrganismos e insectos
pasteurizaçãodestruição de microrganismos patogénicos
Secagem
alterações resultantes da secagem:
Secagem
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alterações resultantes da secagem:oxidação de lípidos
ranço, perca de vitaminas e pigmentoslimitada com secagem a altas temperaturas, ao abrigo
da luz, aw = 0.2 – 0.5acastanhamento enzimático
diminui com escaldão, SO2 e sulfitosreacções de Maillard
reduzidas com secagem rápida, temperatura < 50 – 55 º C ou aw < 0.5
Secagem
aditivos que se juntam com o propósito de evitar a alteração ou contaminação de um alimento
reduzem ou eliminam actividade microbiana e enzimáticaimpedem reacções químicaseficácia depende de:
concentraçãotipo e quantidade de microrganismos contaminantestemperaturamomento em que são adicionadospropriedades físico-químicas do alimento
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conservante idealactividade antimicrobiana e espectro largonão tóxicosem influência no sabor e aromanão inactivado pelo alimentonão estimular o aparecimento de microrganismos resistentes
Conservantes químicos
não existe
aditivos não definidos como tal pela leiácidos orgânicos naturais e seus sais
láctico, acético, málico, ...NaClaçúcaresespeciarias e seus óleosfumo de madeiraCO2, N2
Conservantes químicos
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substâncias reconhecidas como inócuasácido propiónico e seus saisácido caprílicoácido sórbico e seus saisácido benzóico e seus sais
derivados como o metilparabeno e propilparabenodiacetato de sódioSO2 e sulfitosnitritos
aditivos autorizados para uso como taladitivos que só podem ser utilizados após provada a sua
inocuidade para o homem e animais
Conservantes químicos
aditivos endógenospresentes naturalmente ou originados a partir de fermentações
ácidos (sobretudo láctico) e álcoolsistema lactoperoxidase
lactoperoxidase em conjunto com um substrato oxidável e H2O2 forma um sistema antimicrobiano
inibição de vírus, bactérias Gram+ e Gram-, fungosGram- mais sensíveis que Gram+conservação de leite e alimentos infantis
lisozimahidrólise das paredes das células bacterianas
maioria das Gram+ e algumas Gram-em combinação com EDTA ou TRIS utiliza-se em
alimentos preparados com legumes frescos
Conservantes químicos
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aditivos endógenoslactoferina
liga-se ao ferro necessário para crescimento microbianolisozima
hidrólise das paredes das células bacterianasmaioria das Gram+ e algumas Gram-
em combinação com EDTA ou TRIS utiliza-se em alimentos preparados com legumes frescos
efeito conjunto com temperatura, anaerobiose, NaCl, açúcar, ácidos adicionados
Conservantes químicos
aditivos exógenosácidos orgânicos e seus sais
ácidos orgânicos inibem o desenvolvimento microbiano por:inactivaçãoacção sobre a parede celular, membrana celular,
enzimas, síntese proteica, material genéticosaturados, com cadeias C10 a C12
actividade antimicrobiana óptimaformas cis dos monoinsaturados C16:1 e diinsaturados
C18:2 têm a mais elevada actividadebactérias Gram- afectadas por ácidos gordos < C6ácidos láctico e acético adicionam-se a algumas salmouras,
azeitonas verdes, ...
Conservantes químicos
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aditivos exógenosácido cítrico usa-se nos xaropes, bebidas, compotas,
gelatinas, ...como substituto dos sabores a fruta e como
conservantepropionatos de sódio ou cálcio usados para impedir
crescimento de bolores e aparecimento de viscosidade nos produtos de panificação
actividade máxima a pH = 5.5pouco eficazes com leveduras e bactérias
benzoatos (ácido e sal de sódio)compotas, geleias, margarinas, bebidas
carbogaseificadas, carnes frias, saladas de frutas, sumos de frutas, ...
mais eficazes a pH ácido
Conservantes químicos
aditivos exógenossorbatos (ácido e sais de Ca, Na e K)
podem ser usados directamenteaerosol, solução, ou revestimento dos materiais de
embalagemmuito utilizados nos queijos e derivados, produtos de
panificação, bebidas, xaropes, sumos de frutas, geleias, compotas, saladas de frutas, frutos secos, carnes frias, margarinas
inibem bolores e leveduras mas são menos eficazes com as bactérias
actuam melhor a pH ácido mas são mais eficazes a pH > 4.0 que os benzoatos
Conservantes químicos
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aditivos exógenosacetatos (ácido acético, ácido monocloroacético, ácido
dihidroacético, diacetato de sódio)ácido dihidrocético usa-se para impregnar as coberturas
dos queijosinibe crescimento dos bolores
ácido acéticoconservante na maionese, enchidos, molho de
tomatemais eficaz com leveduras e bactérias que com os
bolorespreferencialmente a pH ácido
diacetato de sódio usa-se nas pastas de queijo fundido e nas embalagens de manteiga
Conservantes químicos
aditivos exógenosácidos inorgânicos
ácido fosfórico é o mais utilizadopH mais baixo
Conservantes químicos
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aditivos exógenosnitritos e nitratos (de sódio e potássio)
nitritos decompõem-se para dar óxido nítricoreage com os hemopigmentos da carne formando
nitrosomioglobinacoloração vermelha permanente
principal uso antes de 1940propriedades antimicrobianas conhecidas a partir de ~1955
resultado da utilização de NaCl nas curas (NaNO2 é impureza)
nitratos usados cada vez menosúnico papel é formar nitritos
nitritos reagem com amnas secundárias e terciárias para formar nitrosaminas (cancerígenas)
actividade máxima no baconacção limitada sobre alguns microrganismosmais eficaz a pH < 7.0
Conservantes químicos
aditivos exógenosSO2 e sulfitos
sulfitos de Na ou K, dissulfitos de Na ou K, metabissulfitos de Na ou K
bactérias mais sensíveis que leveduras e boloresbacteriostático em baixas concentrações; bactericida em
concentrações elevadasinbidor da actividade enzimáticautilizados na indústria vinícola para desinfectar o
equipamento e reduzir a flora microbiana do mostoem solução aquosa produzem ácido sulfuroso
antimicrobianomais eficaz a pH baixoSO2 usado para tratar maioria das frutas desidratadas
mantém as cores
Conservantes químicos
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aditivos exógenosóxidos de etileno e propileno
gases esterilizantesóxido de etileno destrói todos os microrganismosóxido de propileno mais eficazeterilizantes dos materiais de embalagem, fumigantes de
armazéns, esterilizantes de plásticostambém usados em frutos secos, ovos desidratados,
gelatinas, cereais, especiarias, ...tendem a ser usados com retrições legais
Conservantes químicos
aditivos exógenosóxidos de etileno e propileno
gases esterilizantesóxido de etileno destrói todos os microrganismosóxido de propileno mais eficazeterilizantes dos materiais de embalagem, fumigantes de
armazéns, esterilizantes de plásticostambém usados em frutos secos, ovos desidratados,
gelatinas, cereais, especiarias, ...tendem a ser usados com retrições legais
Conservantes químicos
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aditivos exógenosaçúcar e sal
reduzem aw
NaCl usado em salmouras e soluções conservantes ou aplicado directamente aos alimentos
glucose e sacarose usam-se no leite condensado, frutas em conserva, bombons, ...
Conservantes químicos
aditivos exógenosalcoóis
etanol (70 – 95%) coagula e desnatura proteínasusa-se para conservar aditivos
ex: extractos de baunilha e limãonos vinhos e cervejas não é suficiente para evitar
contaminação microbiana, mas limita-anas bebidas destiladas, a concentração já é suficiente
para destruir os microrganismosmetanol é tóxicoglicerol é antiséptico em concentrações elevadas, mas
pouco usadopropilenoglicol é inibidor de bolores
Conservantes químicos
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aditivos exógenosfumo de madeira
fumagem tem 2 objectivos:dar sabores agradáveisconservar
melhora a coloração das carnesmadeiras duras (nogueira) ou outros materiaistemperatura e humidade do forno devem ser adequadas ao
alimento, tal como a duração do tratamentocarnes – entre 43 e 71 ºC, durante algumas horas até
vários diasmais eficaz com células do que com esporosmais eficaz com bactérias do que com bolores
Conservantes químicos
aditivos exógenosformaldeído
produto do fumo de madeiranão permitido, excepto para controlo de
microrganismos nas paredes, estantes, solos, ...
Conservantes químicos
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aditivos exógenosespeciarias e outros condimentos
cooperam com outros agentes para impedir a multiplicação microbiana
óleos de especiarias mais eficazes que a forma em pócanela e cravinho são as mais bactericidas
contêm cinamaldeído e eugenol, respectivamentemostarda é um inibidor fortelouro, cominhos, oregãos, tomilho são inibidores médiospimentas preta e vemelha e gengibre têm acção fracatambém podem contaminar com a sua própria flora
microbianasão bacteriostáticos ou germicidas alguns condimentos
alimentares como o alho, a cebola e o rábano picantecontêm acroleína
Conservantes químicos
aditivos exógenosoutros conservantes
halogéneos juntam-se à água de lavagem de alimentos ou de equipamento
cloro, hipocloritos, cloraminascompostos de iodo usam-se para desinfectar equipamentos
das leitariashipocloritos libertam ácido hipocloroso que é um forte
oxidantegermicida
H2O2 como complemento da pasteurização do leite para fabrico de queijos
Conservantes químicos
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aditivos exógenosoutros agentes químicos
actividades específicas (vários tipos de compostos)ex:
antibióticos para protecção de alimentos ricos em proteínas, durante a refrigeração
aureomicina (clortetraciclina)largo espectro – mais vantajoso
terramicina (oxitetraciclina)cloromicetina (cloranfenicol)utilização em concentrações muito baixas
Conservantes químicos
tipo de gás depende do alimentocarnes, frutos e vegetais necessitam de O2 para dar
continuidade às suas funções celularesevita-se o uso de O2 em produtos de padaria, lacticínios e
produtos secos e desidratadosO2 promove a deterioração
crescimento microbiano e oxidaçõesatmosferas modificadas permitem a redução de aditivosCO2 tem efeito inibitório nos microrganismos
incrementado com abaixamento da temperaturaaumenta a solubilidade de CO2 no produto
muito utilizadas em embalagens
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patenteada para conservação de alimentos em 1905substituem tratamentos químicos
ex: nitritosdegradam macromoléculas
ex: celulose a açúcares pequenosalgumas frutas e legumes amolecem quando irradiados
irradiação de gorduras origina formação de radicais livresoxidação, ranço
baixas intensidades aplicadas não são mais prejudiciais que cozedura
tratamentos usados não eliminam todos os microrganismos ou toxinas, nem esporos bacterianos
Radiação UVé a mais empregue na indústria alimentar
≈ 260 nm é a mais bactericidaabsorvida por purinas e pirimidinas
≈ 200 nm produz O3 e não tem eficácia contra microrganismos
usam-se lâmpadas de quartzo com vapor de mercúrio ou lâmpadas de mercúrio a baixa pressão
= 254 nmmodelos antigos libertavam ozono, os mais recentes
praticamente nãoquanto maior o tempo de exposição, maior a eficáciasó a radiação directa é eficaz
Irradiação
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Radiação UVintensidade depende da potência da lâmpada, da distância
desta ao alimento e do meio que atravessahumidade > 80% diminui a eficáciasó afectam a superfície dos alimentosesporos mais resistentes que células vegetativasleveduras e bolores geralmente mais resistentes que as
bactériasutilizadas no tratamento de água para bebidas, maturação de
carnes, tratamento dos produtos de padaria, de algumas embalagens, queijos e carnes frias em armazém, etc.
Irradiação
Radiações ionizanteschamadas ionizantes devido à capacidade de ionizar as
moléculas, em consequência da sua muito grande energiaraios X
pouco usados devido à baixa rentabilidademuito penetrantes
raios mais prometedores os originados na fissão de 60Comuito penetrantes
eficazes até pelo menos 20 cmeficácia de 10 a 25%fontes de emissão gastam-se com o tempo
Irradiação
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Radiações ionizantesraios
Irradiação
Radiações ionizantesraios catódicos
partículas procedentes do cátodo de um tubo de vácuopouco penetrantes, mas podem ser aceleradospodem ser direccionados com precisão, ao contrário dos
raios (mais eficazes)eficácia de 40 a 80%menos perigosos que os raios
direccionadosmenor penetraçãopodem desligar-se as fontesnão libertam radioactividade em caso de acidente
Irradiação
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Radiações ionizantesradiações
electrões emitidos por material radioactivopenetração tanto maior, quanto maior for a sua velocidade
Irradiação
eficácia antimicrobiana depende de:tipo e espécie de microrganismo
bactérias Gram- menos resistentes que as Gram+leveduras mais resistentes que os bolores e estes ainda
mais que as bactériasnº de microrganismos (ou esporos)
quanto mais, maior a resistênciacomposição do alimento
alguns constituintes dos alimentos (catalase, proteínas, nitritos, sulfitos) têm acção protectora, outros (substâncias que reagem com SH das proteínas) são sensibilizadores
Irradiação
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eficácia antimicrobiana depende de:tipo e espécie de microrganismo
O2
ausência aumenta a resistênciaestado físico do alimento
aw baixa aumenta a resistênciatemperatura diminui a resistência
factores próprios aos microrganismosresistência maior durante a fase de latênciaesporos mais resistentes que células vegetativas
Irradiação
acção indirecta da radiaçãoágua atingida por radiações forma radicais ʔH e ʔOH
reagem uns com os outros, com O2 dissolvido na água e com outras moléculas ou iões dissolvidos ou suspensos na água
formam H2O2
Irradiação
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quando se usam intensidades elevadas para conseguir a esterilização de um alimento podem produzir-se reacções secundárias inesejáveis:
aumento do pH na carneaumento de compostos resultantes de reacções secundárias
carbonilos, amidas, ...destruição dos compostos antioxidantes nas gordurasdestruição parcial das vitaminas B, C, D, E e K
reduzida na ausência de O2 e a baixa temperaturaamolecimento das frutas e legumes
Irradiação
intensidade < 10 kGyformação de produtos tóxicos e percas nutricionais
inferiores às verificadas com cozedura ou congelaçãosegundo OMS, doses ≤ 7 kGy não apresentam perigo para
consumo humanotestes até 60 kGy não mostraram qualquer risco
Irradiação
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aplicações regulamentadas
Irradiação
Alimento Dose de
radiação (KGy) Resultado
Carne, aves, peixe, marisco, alguns vegetais, alimentos cozinhados no
forno, alimentos preparados 20 - 70
Esterilização. Alimentos assim tratados podem ser armazenados à temperatura ambiente. Inócuos e
usados para doentes que requerem dietas microbiologicamente estéreis
Especiarias e outros condimentos 8 - 30 Reduz o nº de microrganismos e insectos. Substitui
agentes químicos
Carne, aves, peixe 1 - 10 Diminui o nº de microrganismos. Alimentos para
armazenar em refrigeração
Morangos e algumas outras frutas 1 - 4 Retarda crescimento de bolores
Grãos, frutas, legumes 0.1 - 1 Mata insectos ou impede a sua reprodução.
Substitui os fumigantes
Frutas tropicais (não cítricas) 0.25 - 0.35 Retarda a maturação
Batatas, cebolas, alhos 0.05 - 0.15 Impede queimaduras
resistência de microrganismos a tratamento com radiações:microrganismo perigoso mais resistente é C. botulinumDM
dose de radiação capaz de provocar uma redução de 90% na população
em carne de vaca DM = 4 kGy1 kg de carne contém 106 esporos de C. botulinum
e recebe um tratamento de 12 DM (48 kGy)hipótese de sobreviventes de 1:109 (106 x 1000 g)
Irradiação
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resistência de enzimas a tratamento com radiações:maioria das enzimas mais resistente que esporos de C.
botulinumDE
dose de radiação capaz de provocar uma redução de 90% na actividade enzimática
DE ≈ 50 kGydoses seguras de radiação incapazes de total
destruição de enzimasirradiação usada em conjunto com outros processos
branqueamentoconservantes químicos
Irradiação
Tratamento com micro-ondasondas electromagnéticas compreendidas entre IV e as ondas
de rádio baixa energia
frequências aprovadas e mais utilizadas2450 MHz e 915 MHz
calor produzido resulta da muito rápida oscilação das moléculas do alimento ao tentarem orientar-se no campo electromagnético que se forma
fricção das moléculas entre si produz calorefeito conservante é função do calor produzidoaquecimento não uniforme
Irradiação
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Tratamento com micro-ondasaplicações:
concentraçãopermite utilização de temperaturas mais baixas e
tempos mais curtossecagem
água mais rapidamente aquecida que outros componentes
branqueamentomenor perca de nutrientesmenor efeito de cozedura
liofilizaçãocapacidade de aquecer selectivamente cristais de gelo
remoção de solventeseficaz a temperaturas relativamente baixas
Irradiação
Aquecimento óhmicocorrente alterna de baixa frequência
50 ou 60 Hzadequado para alimentos sólidos em líquidos
ex: carne guisada
Irradiação
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Aquecimento óhmicoalimento passa entre conjunto de eléctrodos, cada um dos
quais aumenta a temperaturapartículas do alimento não sofrem gradientes de
temperatura do exterior para o interioralimento não sofre danos devido a aquecimento
excessivofindo o aquecimento, produtos arrefecidos em permutadores de
calor e embalados assepticamente
Irradiação
Conservação de assepsiacozedura de produtos de panificação deixa viáveis esporos
bacterianosguardar a baixas temperaturas, mesmo congelar
conservantes químicos dos cereais:amoníaco (2%)ácido propiónico (1%)
Aplicação aos principais grupos de alimentos
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conservantes químicos dos produtos de panificação:propionato de sódiopropionato de cálciodiacetato de sódiosorbatos
reduzem a proliferação de boloresácido acético
impede a formação de viscosidadeutilização de radiação UV nas padarias para destruir esporos de
bolores
Aplicação aos principais grupos de alimentos
Conservação de alimentos doces têm aw baixa
poucos microrganismosassepsiaatmosfera controlada durante o armazenamento da cana de
açúcar6% CO2 + 5% O2
clarificação, evaporação, cristalizção, centrifugação, filtração e refinação reduzem o nº de microrganismos
radiações UV ou calor + H2O2 no açúcar utilizado na produção de bebidas e conservas
xaropes submetidos a temperaturas elevadas e, seguidamente, refrigeração
embalagem em anaerobiosemel deve pasteurizar-se a 71 -77 ºC durante 5 min e de
seguida arrefecer a 32 – 38 ºC
Aplicação aos principais grupos de alimentos
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Conservação de contaminação mais fácil se a superfície estiver húmida ou
danificadaassepsia
colheitatransporte
refrigeraçãolavagem
água clorada ou com detergentesescaldar para inactivar enzimasarmazenar sob refrigeração ou congelação
Aplicação aos principais grupos de alimentos
actualmente utiliza-se muito a secagemlegumes para sopasespeciariastratam-se com SO2 para manter a cor
conservantes químicos raramente utilizadosexcepções:
NaCl (18 – 26%) em ervilhas, favas, couve-flor e cebolas
radiação para impedir a formação de grelos nas batatas, cebolas e alhos
Aplicação aos principais grupos de alimentos
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Conservação de semelhante à dos legumes, excepto escaldãolavagem para eliminar microrganismos mas também
insecticidas e fungicidaságuaágua cloradadetergentes
altas temperaturas apenas empregues em conservas100 ºC, um pouco menos em frutas ácidas
Aplicação aos principais grupos de alimentos
tratamento com agentes químicos antes ou durante a refrigeração ou congelação
hipocloritosbicarbonato de sódiotetraborato de sódio (bórax)propionatosbifeniloSO2
tiabendazol
Aplicação aos principais grupos de alimentos
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alguns frutos refrigerados podem ser embalados com materiais quimicamente tratados
uvas em papel tratado com sulfitosuvas e tomates em papel tratado com compostos iodadoslaranjas em papel tratado com bóraxceras, parafina ou invólucros encerados
refrigeração em atmosfera controladaadição de CO2
maçãs, peras, citrinos, ameixas, pêssegos, uvasadição de O3
frutos pequenos embaladosremoção de O2
substituição de ar por N2
Aplicação aos principais grupos de alimentos
adição de etileno acelera a maturação e dá corcongelação deve ser rápidadescongelação deve também ser rápidasecagemsumos de frutas podem esterilizar-se por filtração
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Conservação de mais difícil que para a maioria dos alimentosassepsia no abate e manipulaçãoemprega-se a conservação por calor antes de embalar
para conservar à temperatura ambiente, T = 98 ºCpara conservação em frio, T = 65 ºCcongelação de pré-cozinhados
refrigeração entre -1.4 e 2.2 ºCbovino até 30 diasporco e carneiro até 15 diastambém aplicada a derivados
salsichas e enchidos não curadosconservação é prolongada em atmosfera modificada
utilização de CO2 pode provocar perca de cor
Aplicação aos principais grupos de alimentos
radiação UV conjuntamente com refrigeração para peças grandes
raios UV também ajudam à maturação da carneoxidação e hidrólise das gorduras
congelação é mais eficaz abaixo de -12 ºC e máxima próximo de -29 ºC
só utilizada quando se pretende transportar a grandes distâncias
peças grandes devem ser lentamente congeladaspeças pequenas devem ser rapidamente congeladas
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secagemenchidos e peças de carne cozinhadafumagem, calor, …fumados segundo tecnologia actual devem ser
posteriormente refrigeradosliofilização
empadas, almôndegas, produtos estufados, …fracos resultados em carnes frescas
Aplicação aos principais grupos de alimentos
cura (vaca e porco)NaCl a ~15%
conservante e condimentoaçúcar
sacarose dá sabor aos alimentosusada como fonte energética pelas bactérias que
reduzem nitratosNaNO3
fonte de nitritosbacteriostático em solução ácida
NaNO2
fonte de óxido nítricofixador da cor
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curaácido acéticodepois de curadas, maioria das carnes é refrigerada ou
fumadanalguns casos dá-se fermentação láctica durante a cura
ex: cervelasfermentação ajuda na conservação e confere sabor
agradável
Aplicação aos principais grupos de alimentos
Conservação de aves depenadas em seco são mais resistentes à contaminação
que as escaldadasaves escaldadas mais facilmente limpas; pele mais
preservadasemi-escaldão
água a 55 ºC, 2 mindeve ser usado vapor para escaldar
assepsianão eviscerar antes da venda
quando evisceradas, refrigeração ou congelação devem ser rápidas
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para embalar sujeitam-se aos mesmos tratamentos térmicos que as restantes carnes
refrigeração não permite mais que 1 mês de conservaçãocongelação (processo rápido) permite maiores períodos de
conservaçãoantes deve embalar-se num recipiente estanque ao ar e
águaconservantes químicos
antibióticos, ácidos acético, adípico e succínicocura
sal + açúcar + NaNO3
Aplicação aos principais grupos de alimentos
Conservação de assepsiacalor deve ser cuidadosamente empregue para não coagular a
clara54 ºC, 30 min para ovos inteiros e 61 ºC, 30 min para o
conteúdorefrigeração deve ser rápida
à temperatura de ~-1 ºC (70 – 80% humidade) podem conservar-se durante 6 meses
adição de CO2 ou O3 às câmaras de conservação aumenta o tempo de conservação
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não se congelam ovos inteiros, só os interioresantes de congelar devem lavar-se com água clorada e a casca
quebrada com instrumentos apropriadosdescongelação deve ser rápida
às gemas isoladas é necessário adicionar 5% de açúcar, sal ou glicerol para permitir a liquefação
secagem também só se aplica ao interior dos ovoscalor, circulação de ar, liofilizaçãonecessário eliminar a glucose para permitir a posterior
liquefaçãoovos desidratados são os únicos que podem ter o carimbo
“isento de salmonelas”
Aplicação aos principais grupos de alimentos
podem adicionar-se conservantes químicos às cascas, à atmosfera, ou às embalagens
sal, benzoatos, silicato de sódioradiações ionizantes eliminam microrganismos patogénicos
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Conservação de quando contaminados por microrganismos, a sua eliminação é
difícilassepsiapasteurização
HTST - processo mais comum na América do Norte72 ºC, 15 s ou 79 ºC, 25 s
UHT – Europa130 ºC, 1 spode causar alterações organolépticas
após pasteurização, devem ser arrefecidos a T ≤ 7 ºC
leite condensado açucaradoaquecimento a T = 71 – 100 ºC, durante 10 – 30 min,
seguido de evaporação a T = 49 – 57 ºCdestrói todos os contaminantes
Aplicação aos principais grupos de alimentos
exceptuando o leite enlatado e o leite em pó, todos estes produtos são conservados por refrigeração
congelação a -17 ºCsobremesas à base de leitegeladosmanteiganataleite liofilizado
congelação a -28 ºCleite completo pasteurizado
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secagem permite evitar multiplicação microbianaconservabilidade muito longa
leite evaporadoleite condensadoleite condensado açucaradoleite desnatadosoro de leitesoro de manteigamisturas para fabrico de gelados
Aplicação aos principais grupos de alimentos
podem adicionar-se conservantes químicos a alguns queijos de pasta dura, requeijão e iogurte
ácido sórbico, ácido propiónico e seus saisirradiação com UV
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Conservação de mais sensíveis entre os alimentos proteicos
oxidação das gordurashidrólise das gordurasalteração microbiana
métodos de conservação mais intensos e mais rápidospeixe de viveiro decompõe-se mais rapidamente que o peixe
em liberdadedepois da captura devem retirar-se as vísceras, para impedir a
actividade enzimática no sistema digestivo, e seguidamente refrigerar
tratamento térmico (pasteurização) só se aplica a alguns produtos que serão embalados
ostras, carne de caranguejo
Aplicação aos principais grupos de alimentos
mesmo sob refrigeração, conservação não é muito prolongadacongelação permite maiores períodos de conservação; deve
ser rápidacontinua a dar-se oxidação e hidrólise das gorduraspeixe gordo altera-se mais facilmente que o peixe
magromariscos (cozinhados ou crus) são geralmente
embalados antes de congeladosdescongelação de peixe e mariscos deve ser rápida
e nunca > 3 ºC
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secagem restringe-se ao bacalhausecagem ao ar + salmouraNaCl ajuda à secagem e à conservação
pode conter microrganismos halófilos que causarão coloração anormal no peixe
podem adicionar-se conservantes químicosnitritos, ácido sórbico, ácido bórico
podem usar-se antibióticosclortetraciclina, oxitetraciclinaconservantes e antibióticos adicionados ao gelo de
congelação ou refrigeraçãorestrições legais
Aplicação aos principais grupos de alimentos
podem adicionar-se antioxidantes ao gelo nos peixes gordosácido ascórbicogalato de etilo
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Tratamento do alimento Temperatura (ºC)Duração de
armazenamento sem alteração
Exemplos Flora microbiana predominante
Nenhum de carácter funcional
<10 10 - 40 hCarne, leite, peixe, aves, ovos, legumes
Bacilos Gram-, não fermentativos e psicrótrofos
Pasteurização seguida de embalagem hermética
<10 3 dias - 2 semanas LacticíniosBacilos esporogéneos e estreptococos do grupo D
Redução de aw a 0.95, redução do pH e adição de conservantes, seguido de embalagem hermética
<10 Poucas semanasSemi-conservas de peixe (Gaffelbitter)
Lactobacilos, estreptococos, leveduras e bolores
Redução de aw a 0.85, combinação dos valores de pH/aw/ácido láctico de efeito microbiostático equivalente, pasteurização 25
25 Várias semanasLeite condensado, maionese, margarina, enchidos fumados
Leveduras, bolores
Redução de aw a 0.80, por vezes acompanhada da redução do pH
25 IlimitadaSalami, bacalhau seco, enchidos
Bolores
Redução de aw < 0.60 35 Ilimitada Alimentos desidratadosBacilos, estreptococos do grupo D, esporos de bolores
Appertização (Nicolas Appert, o pai do enlatado)
35 IlimitadaConservas enlatadas de produtos cárneos e frutas
Alguns esporos (<100/g)
Esterilização Qualquer IlimitadaConservas enlatadas de leite, sopas, carne, legumes e peixe
Nenhum
Objectivo Agente conservante Forma de actuação
Inactivação dos microrganismos
CalorPasteurizaçãoEsterilização
RadiaçõesRadicidaçãoRadurização
Inibição ou retardamento da multiplicação microbiana
FrioRefrigeraçãoCongelação
Diminuição de aw
Secagem; Adição de sal; Adição de açúcar; Adição de glicerol; Adição de outros solutos ou de combinações dos anteriores
Diminuição de O2 Embalagem em vácuo Embalagem sob azoto
Aumento de CO2 Embalagem sob CO2
Acidificação Adição de ácidos; Fermentação láctica; Fermentação acética
Álcool Fermentação
Adição de conservantesInorgânicos (sulfitos, nitritos); Orgânicos (sorbatos, benzoatos, parabenos); Antibióticos (nisina); Fumo
Restrição da chegada de microrganismos aos alimentos
Controle da microestrutura
Emulsões (água/gordura)
Descontaminação Ingredientes; Materiais de embalagem; (HCl, H2O2, calor, radiações)
Manipulação e embalagem assépticas
Tratamento asséptico ou limpo
Acção de alguns agentes conservantes