CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO
CALOR
Prof. ª Elessandra da Rosa Zavareze
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Estratégias para controlar os agentes de alteração dos
alimentos
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Conhecimento dos seguintes fatores:
• Microbiologia de alimentos
• Características do alimento e embalagem
• Procedimento de operação
Classificação dos alimentos em relação ao pH
C. botulinum
1. Alimentos de baixa acidez (pH > 4,5)
São alimentos altamente susceptíveis ao crescimento de patogênicos
e deteriorantes.
Ex.: carnes, leites, ovos, vegetais com exceção da maioria das frutas...
Predomina o crescimento de bactérias
2. Alimentos ácidos (pH 4,0 - 4,5)
Ex.: iogurte, leite fermentado, conserva de vegetais acidificados, vegetais
fermentados, tomate e derivados.
Predomina bolores, leveduras, bactérias láticas, acéticas
3. Alimentos de alta acidez (pH < 4,0)
Ex.: refrigerante, picles em conserva, maionese, molho para salada,
sucos, polpa de frutas.
Predomina bolores, leveduras, poucas bactérias láticas, acéticas
Esterilidade comercial
 Alimento comercialmente estéril pode ser definido
como um produto que foi processado e que sob
condições normais de armazenamento não irá
deteriorar nem prejudicar a saúde do consumidor .
Penetração do calor
É influenciada por:
 forma e tamanho: as latas baixas e planas são aquecidas
mais rapidamente que as maiores;
 tipo de alimento: líquidos por convecção, sendo mais
rápido, e nos alimentos sólidos e semi-sólidos por
condução.
Tratamentos térmicos
• Destruição de micro-organismos
• Inativação enzimática
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• Branqueamento
• Tindalização
• Pasteurização
• Esterilização
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Branqueamento
O alimento é aquecido rapidamente a uma temperatura prédeterminada (70 a 100°C), durante alguns minutos e
rapidamente resfriado
Redução de microrganismos contaminantes
Inativação enzimática pelo calor
Enzimas: polifenoloxidases, pectinesterase, peroxidase.
Qual a aplicação?
Efeitos: Amolecimento dos tecidos e retirada do ar dos espaços
intracelulares
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• Branqueadores a vapor
– Esteira transportadora e um túnel com atmosfera de
vapor;
– Passagem por uma câmara de vapor, por onde desliza
sobre uma base móvel ou transportador giratório;
– O tempo de residência é controlado pela velocidade
da esteira;
– As perdas por lixiviação são menores que dos
branqueadores com água quente.
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Branqueador a vapor
• Branqueadores a água quente
– Banho em água quente por um período de
tempo entre 70 a 100ºC;
– Remoção da água e resfriamento.
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Fatores que influenciam o tempo de branqueamento
• Tipo de fruta ou hortaliça;
• Tamanho dos pedaços do alimento;
• Temperatura de branqueamento;
• Método de aquecimento.
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Efeitos do branqueamento nos
alimentos
• Danos na qualidade sensorial e nutricional;
• Perdas de minerais, vitaminas e outros componentes
hidrossolúveis;
• Clareamento dos alimentos pela remoção de ar e
poeira;
• Alterações dos pigmentos. A adição de carbonato de
sódio ou óxido de cálcio protege a clorofila e mantém a
cor verde;
• Amolecimento dos vegetais.
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Tindalização
• É um método de conservação pelo calor pouco utilizado;
• Processo de aquecimento de forma descontínua, em recipiente
fechado sob temperatura de 60 a 90ºC e após segue o resfriamento.
• As formas vegetativas são destruídas, porém os esporos não.
Depois do resfriamento, os esporos entram em germinação e no
prazo de 24h é efetuado novo aquecimento.
• Nº de operações varia de 3 a 12 vezes
• Vantagem: manutenção dos nutrientes e qualidade sensorial
• Desvantagem: alto custo e processo lento
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Pasteurização
• Leite
• Doces
• Sucos
• Bebidas em geral...
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Pasteurização
• Processo
térmico
com
a
finalidade
de
destruir
os
microrganismos patogênicos a níveis seguros e reduzir os
deteriorantes;
• Descontínuos, contínuos, com envase asséptico ou não;
• Normalmente não elimina os esporos resistentes de bactérias.
Pasteurização do leite
- Destruir os micro-organismos patogênicos;
- Reduzir a microbiota deteriorante;
- Vida útil de até 5 dias;
- Necessita de refrigeração.
Tabela. Padrões do leite pasteurizado.
Contagem
Tipo
Coliformes Coliformes
Salmonella
total
totais
fecais
Leite “A”
Aus. 25 mL
2 x 103/mL
1/mL
Aus. 1 mL
Leite “B”
Aus. 25 mL
8 x 104/mL
4/mL
1/mL
Leite “C”
Aus. 25 mL
3 x 105/mL
10/mL
2/mL
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1. Clarificação:
centrifugação ou filtração
remoção de bactérias e células somáticas
2. Resfriamento (4ºC)
3. Pré-aquecimento (50 a 60ºC)
4. Padronização:
retirada parcial da gordura e padronizado (3%)
5. Homogeneização:
- rompimento dos glóbulos de gordura;
- temperatura de 54ºC.
Vantagens:
- evita a separação da gordura;
- torna o leite mais branco;
- melhora a viscosidade, aparência e sabor do produto.
Desvantagens:
-dificulta o desnate posterior;
- aumenta a sensibilidade a luz e as lipases;
- diminui a estabilidade das proteínas ao calor.
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6. Pasteurização
Tempo x temperatura – função da carga bacteriana
Lenta: 63ºC a 65ºC por 30 minutos
- reduz 95% da carga bacteriana;
- menor desnaturação das proteínas;
- menor insolubilização dos sais de cálcio.
Rápida: 71ºC a 74ºC por 40-45 segundos
- mais eficiente (reduz 99,5% da carga bacteriana)
Testes: fosfatase alcalina (inativada em temperatura de pasteurização)
peroxidase (inativada a 85ºC)
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7. Resfriamento (4ºC)
8. Envase (embalagem higiênica)
9. Armazenamento e distribuição (4ºC)
A qualidade microbiológica do leite cru determinará a qualidade do
leite pasteurizado e dos seus derivados
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Figura. Diagrama de fluxo de um pasteurizador (GAVA, 2008).
1. pré-aquecimento
2. Aquecimento
3. Resfriamento
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Figura. Trocador de calor tubular
(GAVA, 2008).
Figura. Fluxo e transferência de calor
em trocador de calor de placas (GAVA,
2008).
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Esterilização
UHT – Ultra High Temperature ou Processo asséptico
- Alta eficiência;
- Eliminação dos micro-organismos patogênicos;
- Elimina todas as formas vegetativas das bactérias;
- Produto comercialmente estéril;
- Algumas formas esporuladas podem, eventualmente sobreviver
(termófilas)
que
não
se
desenvolvem
na
temperatura
de
estocagem;
- Longa vida útil;
- Sem refrigeração.
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UHT (Ultra High Temperature) ou processo asséptico
1. Pré-aquecimento (50-60ºC);
2. Padronização;
Padronizado: 3% de gordura
Semi-desnatado: 0,6 – 2,9%
Desnatado: máx. 0,5%
3. Homogeneização;
4. Pré-aquecimento (80-85ºC);
5. Aquecimento (135-150ºC durante 2 a 4 s);
6. Resfriamento rápido;
7. Envase (embalagem asséptica);
8. Armazenamento sem refrigeração.
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TANQUE DE
ARMAZENAMENTO
ASSÉPTICO
AQUECIMENTO
DO PRODUTO
TANQUE DE
SUPRIMENTO
DE PRODUTO
RESFRIAMENTO
DO PRODUTO
ESTERELIZAÇÃO
DE EMBALAGEM
Figura. Diagrama simplificado de um sistema de processamento asséptico.
● O produto e a embalagem são esterilizados em sistemas separados;
● Combinados num ambiente estéril para o enchimento e a selagem.28
Processo direto (injeção de vapor)
Mistura do vapor com o leite ou
o leite é pulverizado no vapor
Regula-se a taxa total de
sólidos eliminando a água por
evaporação
Vantagens:


Aquecimento e resfriamento mais rápido;
A remoção de voláteis é vantajoso no caso do leite.
Limitações:

Necessidade de água potável.
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Processo indireto (trocador de calor)
O fluido calefator não se mistura com o leite e é
transferido por parede metálica
Aquecimento - Trocadores de calor de placas
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Processo direto (injeção
de vapor)
Processo indireto (trocador
de calor)
Figura. Diferenças entre os processos UHT direto e indireto.
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Embalagem asséptica
Material da embalagem deve ser esterilizado por:
 Meios físicos
– Calor, radiação UV e IV
 Meios químicos
– Álcool, peróxido de hidrogênio, óxido de etileno
Peróxido de hidrogênio (grande poder bactericida)
 Sistema TetraPak
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Efeitos do tratamento térmico no leite
- Sensoriais (cor, sabor e textura);
- Aumenta a refletância do leite (mais branco);
- Afeta o valor nutritivo;
Muitas vitaminas são termoestáveis (A, D, E)
Tabela. Perdas nutricionais provocadas pelos tratamentos térmicos do leite.
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Cinética da destruição dos
microrganismos pelo calor
Cinética da destruição dos microrganismos pelo calor
Aumento da temperatura
 Primeiro - ocorre a inibição do crescimento
 Depois – ocorrem lesões subletais
 Pode ainda ser viável, mas é incapaz de multiplicar-se.
Se a temperatura for suficientemente elevada, ocorrerá a morte.
Qualquer temperatura acima da máxima de crescimento do microrganismo é letal
A destruição dos microrganismos ocorre de forma logarítmica
 Valor D: tempo de redução decimal;
 Valor z: Variação de temperatura (ºC) necessária para alterar 10 vezes o valor D.
VALOR D
 Tempo de redução decimal: é o tempo necessário, a
uma determinada temperatura, para destruir 90%
dos microrganismos presentes no alimento, ou seja,
reduzir um ciclo logaritmo.
 Quanto maior o valor D maior a resistência térmica
Número de microrganismos
103
102
D = 5 min
101
Log N2 - logN1= 1/D (t1-t2)
N2: Número final de microrganismos
N1: Número inicial de microrganismos
D: tempo para uma redução decimal
t1: Tempo inicial
t2: tempo final
VALOR Z
 Corresponde a variação de TEMPERATURA necessária para que a
curva da destruição térmica atravesse um ciclo logarítmico.
 OU variação de temperatura (ºC) necessária para alterar 10 vezes o
tempo de redução decimal (valor D)
 Fornece informação sobre a resistência de um microrganismo a
diferentes temperaturas de destruição
 Quanto maior o valor z: taxa de processo não é muito sensível a
temperatura, isto é, ela requer uma mudança maior na temperatura
para mudar a taxa por um fator de 10;
 Valor de z menor significa que a taxa de processo é altamente
sensível a temperatura
Se o valor D é de 10 minutos para uma temperatura de 110ºC,
e de 1,0 minuto para uma temperatura de 120ºC, o valor z é?
z=10ºC
D2: tempo de destruição térmica na temperatura 2
D1: tempo de destruição térmica na temperatura 1
z: intervalo de temperatura para uma redução
decimal
T1: Temperatura inicial
T2: temperatura final
Tabela 1: Valores de D e Z para alguns microrganismos.
Microrganismo
Mycobacterium
tuberculosis
T (referência)
82,2
D
0,018s
Z (ºC)
5,6
Salmonela sp.
82,2
0,192s
6,7
Staphilococucus
spp.
Lactobacillus
82,2
0,378s
6,7
82,2
0,57s
6,7
Clostridium
botulinum
121,1
0,2 min
10
Clostridium
sporogenes
121,1
0,1 a 1,5 min
10
Termófilos do
leite
121,1
25s
105
VALOR F
 Tempo de destruição térmica (F): Tempo em minutos,
a uma determinada temperatura, necessário para a
destruição de esporos ou células vegetativas (em geral,
tempo do processo térmico)
 Muito usado na indústria de conservas
 Pode ser obtido pela seguinte fórmula
F = D (log n1 - log n2)
Onde:
D: tempo para uma redução decimal
n1 = número inicial de microrganismos;
n2 = número final de microrganismos.
Quadro: Tempo de Destruição Térmica de Bactérias (F)
BACTÉRIA
TEMPO
(minuto)
TEMPERATURA
( ºC )
Gonococcus
Salmonella typhosa
Staphylococcus aureus
Escherichia coli
Streptococcus thermophilus
Lactobacillus bulgaricus
2 -3
4,3
18,8
20 - 30
15
30
50
60
60
57
70 - 75
71
Quadro: Tempo de Destruição Térmica de Esporos de Bactérias (F)
ESPOROS
TEMPO EM MINUTOS A
TEMPERATURA DE 100ºC
Bacillus anthracis
1,7
Bacillus subtilis
15 a 20
Clostridium botulinum
100 a 330