TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

Profª Drª Fabiana Soares

Temas abordados

Conceito de tecnologia de alimentosImportância da tecnologia de

alimentosProcessamento de alimentos

O QUE É TECNOLOGIA DE ALIMENTOS?

Aplicação de métodos e da técnica para preparo, armazenamento, processamento, controle, embalagem,

distribuição e utilização dos alimentos (SBCTA)

Estuda a aplicação da Ciência e da Engenharia na produção, processamento, embalagem, distribuição e

utilização dos alimentos

IMPORTÂNCIA DA TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

A TECNOLOGIA ALIMENTAR é o vínculo entre a produção e o consumo dos alimentos.

manipulação Elaboraçãopreservação

armazenamento comercialização

OBJETIVO DA TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

Garantir o abastecimento de alimentos nutritivos e saudáveis para o homem, que necessita suprir suas necessidades energéticas mediante o consumo de diversos produtos procedentes dos reinos animal, vegetal e mineral.

APLICAÇÕES DA TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

Aumento do valor nutritivo dos alimentos pela inclusão de nutrientes (proteínas, vitaminas, minerais, etc).

Obtenção do máximo de aproveitamento dos recursos nutritivos existentes atualmente na terra e buscar outros, a partir de fontes até agora não exploradas.

Preparação de produtos para indivíduos com necessidades nutritivas especiais, como crianças, idosos, diabéticos, celíacos, etc.

APLICAÇÕES DA TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

Desenvolvimento de produtos prontos e semi-prontos, já que é cada vez mais necessária a saída das mulheres para buscar opções de renda extra.

Distribuição mais uniforme dos alimentos durante todas as estações e épocas do ano.

Aumento de vida útil dos produtos alimentícios, facilitando o seu armazenamento.

APLICAÇÕES DA TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

Melhorias das qualidades sensoriais através do uso de aditivos.

Desenvolvimento de embalagens mais resistentes e apropriadas.

Segurança quanto às condições higiênico-sanitárias dos alimentos, diminuindo os riscos de doenças de origem alimentar (BPA, BPF)

Queda de preço devido à grande oferta e facilidade de acondicionamento.

DESVANTAGEM DO PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS

A única desvantagem ainda discutida é que o processamento do alimento pode muitas vezes destruir alguns dos nutrientes.

Agricultura:

Métodos e progressos da

produção agrícolaPrincípios e práticas da

nutrição humana

Consumo de alimentos

Tecnologia de alimentosManipulação

ElaboraçãoPreservação

ArmazenamentoComercialização

IMPORTÂNCIA DA TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

QUANDO ESTUDAMOS A TCNOLOGIA DE ALIMENTOS LEMBRAMOS DAS GRANDES INDÚSTRIAS ALIMENTÍCIAS

TIPOS DE INDÚSTRIAS ALIMENTÍCIAS

Bebidas não alcoólicasBebidas Alcoólicas

AmidonariaDerivados de Leite

Produtos de confeitariaÓleos comestíveis e margarinas

Ovos e produtos derivadosVegetais fermentados

Peixes e outros produtos aquáticosFrutasGeléiasCarnesMolhos

Açúcares e xaropesHortaliças

Ingredientes especiais: condimentos, gelatina, ectAlimentos para crianças

SopaSal

FUNDAMENTAÇÃO/ALICERCE

CIÊNCIA E TECNOLOGIA

DE ALIMENTOS

Nutrição

Química

Engenharia

Biologia

Alimento

“Toda substância que, ingerida ou absorvida por um ser vivo, oalimenta ou nutre.”

“Toda substância ou mistura de substâncias, no estado sólido, líquido, pastoso ou qualquer outra forma adequada, destinadas a fornecer ao organismo humano os elementos normais à sua formação, manutenção e desenvolvimento.”(Código Nacional de Saúde, Decreto-lei Nº 986, de

21 de Outubro de 1969)

Toda substância de origem vegetal ou animal, em estado bruto, que para ser utilizada como alimento precise sofrer tratamento e/ou transformação de natureza física, química ou biológica.

(Código Nacional de Saúde, Decreto-lei Nº 986, de 21 deOutubro de 1969)

MATÉRIA-PRIMA ALIMENTAR

De acordo com a estabilidade:

Perecível (Ex: Leite, carne fresca, frutas etc.);

Semi-perecível (Ex: Cárneos defumados e queijos curados.);

Não-perecível (Ex: Cereais, arroz, etc.).

FUNDAMENTAÇÃO/ALICERCE

Origem Animal: Carnes Leite Pescados Mel e ovos

MATÉRIA-PRIMA ALIMENTAR

Origem Vegetal: Cereais; Hortaliças; Frutas; Sacarínicas; Plantas aromáticas e especiarias.

MATÉRIA-PRIMA ALIMENTAR

Origem Mineral: Água; Sal.

MATÉRIA-PRIMA ALIMENTAR

Natural: não sofreu nenhum processamento

Frutas; Verduras.

MATÉRIA-PRIMA ALIMENTAR

Industrializado: sofreu algum tipo de processamento

carne; leite.

MATÉRIA-PRIMA ALIMENTAR

ALTERAÇÕES EM ALIMENTOS

Será que toda

alteração é indesejável

?

“São todas as mudanças que tornam o alimento indesejável ou inadequado à sua ingestão” (EVANGELISTA, 2003).

ALTERAÇÕES NO ALIMENTOS

ALTERAÇÕES NO ALIMENTOS

Amaciamento de carnes

Escurecimento enzimático em

ameixas

ALTERAÇÕES NO ALIMENTOS

Fabricação de Queijos Reação de Maillard

ALTERAÇÕES NO ALIMENTOS

Contaminação Microbiológica em

frutas

Escurecimento Enzimático na maçã

ALTERAÇÕES DOS ALIMENTOS

Caracteres organolépticos

Composição química

Estado físico

Estado de sanidade

Valor nutritivo

ALIMENTO

1.1. PERECIBILIDADE DOS ALIMENTOSPOTENCIAL DE RISCO DOS ALIMENTOS

ALTERAÇÕES NO ALIMENTOS

Atividade de Microorganismos; Ação de Enzimas;

Reações Químicas;Insetos e roedores (MACROBINAS); Ação Física (frio, calor, desidratação);

ALTERAÇÕES NO ALIMENTOS

3. Potencial de óxido- redução (Eh); Constituição do alimento;Presença deantimicrobianos naturais.

3. Umidade.

4.5.

Principal causa de alterações de alimentos (EVANGELISTA, 2003)

1.2.1.1 Fatores que afetam o crescimento de MOO Fatores

ExtrínsecosFatores Intrínsecos

1. Atividade de água (Aw);

2. pH;

1. Temperatura;2. Atmosfera;

MICROORGANISMOS

1. CRESCIMENTO E ATIVIDADE DE MICRORGANISMOS

MICROORGANISMOS

- MOFOS OU FUNGOS- LEVEDURAS- BACTÉRIAS

MICROORGANISMOS

- MOFOS OU FUNGOS Umidade: mínimo 10% não perecíveis Aw >0,80 frutas e verduras mesófilos: 32 – 370C pH: 2,0 – 8,5 - pH ácido < 4,5 - pH não ácido > 4,5 oxigênio: aeróbios e anaeróbios

MICROORGANISMOS

- LEVEDURAS : Umidade: >10% Aw > 0,88 mesófilos: 32 – 370C pH ácido: 4,0 – 4,5 oxigênio: aeróbios ou anaeróbios

- xarope

- mel

MICROORGANISMOS

- BACTÉRIAS: Umidade: >30% Aw > 0,75 mesófilos, termófilos (45-800C), psicotróficos (5-150C) pH >= 5,5 oxigênio: aeróbios, anaeróbios, anaeróbios facultativos

- carnes

- frango

- ovo

- leite

1.1.2.1.2.Tipos de Modificações

ALTERAÇÕES NA COR

Fig.1: Presença de manchas verdes, de origem microbiana, na superfície de salcichas.

Fig.2: Mancha negra na extremidade da toscana.

linguiça

MICROORGANISMOS

1.2.1.2.Tipos de Modificações

ALTERAÇÕES NO ODOR E SABOR: aumento daacidez

(fermentação), degradação de proteínas, hidrólise de lipídeos

ALTERAÇÕES NA VISCOSIDADE (Produtos líquidos como o leite)

LIMOSIDADE SUPERFICIAL(Carnes)

MICROORGANISMOS

2. 1.2.1.2.Tipos de ModificaçõesFORMAÇÃO DE GÁS:

AMOLECIMENTO E EXUDAÇÃO: Frutas

MICROORGANISMOS

1. Hidrólise de proteínas:Geração de sabor amargo

2. Hidrólise péctica:Amolecimento de frutas (abrandamento da textura)

3. Hidrólise lipídica:Ranço

Sucos cítricos tratamento térmico = inativar enzimar evitar precipitação

REAÇÃO ENZIMÁTICA

- Escurecimento enzimático

POLIFENOLOXIDASE

- perdas econômicas- perdas de qualidade: nutricional sensorial

REAÇÃO ENZIMÁTICA

- Escurecimento enzimático

POLIFENOLOXIDASE

Compostos fenólicos quinona

melanoidinas

O2

polimerização

(taninos e tirosina)(C=O)

REAÇÃO ENZIMÁTICA

REAÇÃO ENZIMÁTICA

REAÇÃO ENZIMÁTICA

- Escurecimento enzimático (CAUSAS)

- Deficiência de ácido ascórbico no tecido vegetal- Embalagens inapropriadas- Armazenamento a frio

enzima, substrato, oxigênio

REAÇÃO ENZIMÁTICA

- Escurecimento enzimático (CONSEQUÊNCIA)

- Irreversível

- Principais problemas da indústria de alimentos

- Redução da vida útil e do valor de mercado

(50% das perdas de frutas tropicais)

- Pode ser desejável na fabricação de café, chá, ameixa seca

REAÇÃO ENZIMÁTICA

Depende da presença de fatores combinados:

- temperatura;

- tempo;

- umidade;

- meio ácido ou alcalino;

- componentes dos alimentos

REAÇÕES QUÍMICAS NÃO-ENZIMÁTICAS

REAÇÕES QUÍMICAS NÃO-ENZIMÁTICAS

- Formação de substâncias escuras: melanoidinas = polimerizadas

cor amarela dourando caramelo marrom claro amarelado melanoidinas

* INDESEJÁVEIS: nutricional e organoléptico

- leite e derivados: destruição da lisina tratamento térmico

- sucos, vegetais, produtos desidratados, concentrados,

cereais e derivados destruição da lisina durante a secagem

* DESEJÁVEIS: aparência e “flavor”

- crosta do pão - café torrado - cerveja - carne de peixe assado - batata frita

REAÇÕES QUÍMICAS NÃO-ENZIMÁTICAS

REAÇÕES QUÍMICAS NÃO-ENZIMÁTICAS

- reação de Maillard

- perda de ácido ascórbico

- caramelização

MecanismoRequerimento de oxigênio

Requerimento de NH2

pH ótimo Produto final

Maillard Não Sim >7,0 Melanoidinas

Caramelização Não Não 3,0 a 9,0 Caramelo (melanoidinas)

Oxidação de ácido ascórbico

Sim Não 3,0<pH<5,0 Melanoidinas

Fonte: Araújo, J. M.A., Química de Alimentos – Teoria e Pratica (2003).

ESCURECIMENTO NÃO-ENZIMÁTICOPodem ser divididos em 3 mecanismos:

CARAMELIZAÇÃO• Durante o aquecimento de carboidratos, particularmente

açúcares e xaropes de açúcares, ocorre uma série de reações que resultam no seu escurecimento, denominada de caramelização.

• Degradação de açúcares na ausência de aminoácidos e proteínas.

• Os açúcares no estado sólido são relativamente estáveis ao aquecimento moderado, mas em temperaturas maiores que 120 ºC são pirolisados para diversos produtos de degradação de alto peso molecular e escuros, denominados caramelos.

A composição química do pigmento é complexa e pouco conhecida, embora caramelos obtidos de

diferentes açúcares sejam similares em composição. As frações de baixo peso

molecular presentes na mistura caramelizada contêm, além do açúcar que não reagiu, ácido

pirúvico e aldeídos.

• Reação envolvendo um aldeído (açúcar redutor) e grupos amina de aminoácidos,

peptídeos e proteínas.

REAÇÃO DE MAILLARD

CH2N

COO

H

R

HMF

MELANOIDINA

PROTEÍNA + AÇÚCAR GLICOSILAMINA -NH2 -CO

Formação de pigmentos escuros: melanoidinas

CONTROLE DO ESCURECIMENTO

• Temperatura:- As reações se intensificam com o

aumento da temperatura.

- Portanto, refrigeração as inibirá.

- A sacarose é inerte a baixas temperaturas.

CONTROLE DO ESCURECIMENTO

• Umidade- A água catalisa as reações.

- O escurecimento aumenta com o aumento da umidade relativa, depois diminui.

- Leite em pó:Aw = 0,6 – escurecimento mais intensoAw<0,4 e >0,7 – escurecimento não ocorre

CONTROLE DO ESCURECIMENTO

• Adição de aditivos

- Sulfitos: bloqueiam a carbonila de açucares redutores e previnem a reação de Maillard.

Oxidação do ácido ascórbico• A vitamina C oxida rapidamente em

solução aquosaGeralmente ocorre em sucos de frutas como

o limão, laranjas• Exposição ao ar, calor e luz e metais

(cobre, ferro)

ALTERAÇÃO QUÍMICA

Rancidez = deterioração da gordura

Um dos problemas técnicos mais importantes da indústria de

alimentos.

DETERIORAÇÃO

Rancidez hidrolítica Rancidez oxidativa

Hidrólise da ligação éster por lipase e

umidade

Autoxidação

Rancidez Oxidativa

• Reações que ocorre entre o oxigênio atmosférico e os ácidos graxos insaturados

• Estágios:

– Iniciação

– Propagação

– Terminação

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Rancidez Oxidativa

Fatores que influenciam a oxidação lipídica nos alimentos

Composição do ácido graxo:

quantidade, posição e geometria (cis mais facilmente oxidadas que trans)

Ácidos graxos livres:

Concentração de oxigênio:

Temperatura:

Área superficial: maior área de superfície, maior a exposição de O2 (carne moída- maior superfície de contato)

Fatores que influenciam a oxidação lipídica nos alimentos

Atividade de água:

Em alimentos secos com muito baixo conteúdo de umidade a velocidade de oxidação lipídica é rápida. Aumentando a Aw para aproximadamente 0,3 há um retardo na oxidação.

ALTERAÇÕES PROVOCADAS POR SERES SUPERIORES

- Alterações na aparência;

- Deposição de pêlos de ratos e fragmentos de insetos;

- Favorece um posterior ataque de microorganismos no alimento.

AÇÃO FÍSICA E MECÂNICA

- amassamento de latas em conserva;

- rachadura na casca de ovo;

- queimadura de vegetal pelo frio ou desidratação

- perda de umidade por evaporação da água de constituição etc.

REFERÊNCIAS

• GAVA, A. J.; SILVA, C. A. B. da; FRIAS, J. R. G. Tecnologia de Alimentos – Princípios e aplicações. São Paulo: Manole, 2008.

• OETTERER, M.; D`ARCE, M. A. B. R; SPOTO, M. H. F. Fundamentos de Ciência e Tecnologia de Alimentos. Barueri-SP: Manole, 2006.