PROCESSAMENTO COM
ALTA PRESSÃO
Primeiro registro - 1899 –
Universidade Virginia do Oeste ,
Estados Unidos
Experimentos – alta pressão
hidrostática para conservação do leite,
sucos de frutas e carne.
Pressão de 658 MPa (6500 atm)/
10min – m.os. Destruídos
Dificuldades com processamento e
embalagens levaram a uma demora no
avanço da tecnologia
Final da década de 1980 – devido ao desenvolvimento de
materiais de embalagem na década de 70 , recomeçam os
trabalhos com alta pressão no Japão.
1990 – primeiros produtos começam a ser vendidos no Japão;
exemplos : doces de frutas em pasta processados por
pressão; por exemplo de maçã, kiwi, morango e framboesa em
embalagens flexíveis de plástico fechadas hermeticamente
Doce de frutas – vida de prateleira de dois meses em
refrigeração para prevenir a atividade enzimática
Outros produtos : - geléias de frutas, molhos, iogurtes de
frutas e molhos para saladas
Custo – 03 a 04 vezes mais caros que os
produtos convencionais, porém melhor
qualidade, particularmente em relação ao
sabor e a textura da fruta viabilizam a
comercialização.
Vantagens do processo – tabela 9.2
TEORIA
Quando altas pressões de até 1000 MPa (10000
bar) são aplicadas a pacotes de alimentos que estão
submersos em um líquido, a pressão é distribuída
instantaneamente e uniformemente por todo o
alimento ( isto é, ela é isostática)
ALTA PRESSÃO CAUSA A DESTRUIÇÃO
DE M.OS.
Bactérias - na fase logarítmica do
crescimento são mais BAROSSENSÍVEIS
(sensíveis a altas pressões) do que as células
na fase estacionária, ou de morte.
Pressões moderadamente altas ( 300 a 600
MPa) – causam morte ou a inativação das
células microbianas vegetativas
350 MPa / 30 min ou 400 MPa / 5 min – irá
causar uma redução de 10 vezes nas células
vegetativas de bactérias , fungos e
leveduras.
Enzimas – variam em sua barossensibilidade ;
algumas podem ser inativadas em temperatura
ambiente por pressões de poucas centenas de MPa,
enquanto outras podem resistir 1000 MPa, como por
exemplo, a peroxidase em ervilhas e a pectina
metilesterase em morangos , que podem resistir a
1200 MPa.
A ativação e a inativação por alta pressão são
dependentes do pH, da composição do substrato e
da temperatura
Sabe-se que altas pressões afetam
somente as ligações químicas não
covalentes , deixando as ligações
covalentes intactas
Isso permite a destruição da atividade
microbiana sem afetar as moléculas do
alimento que contribuem para a
textura ou para o sabor do alimento
A aplicação uniforme da alta pressão em todas as
partes do alimento, independentemente do seu
tamanho ou forma, é uma vantagem significativa sobre
os outros métodos de processamento devido ao fato
de que todo o alimento é tratado de modo homogêneo
Isso resolve a falta de uniformidade encontrada em
processamentos como, por exemplo, o aquecimento por
condução ou por convecção
O processamento com alta pressão
não tem etapas de aquecimento ou de
resfriamento , e os ciclos de
pressurização / despressurizarão são
rápidos, reduzindo o tempo de
processamento comparado com o
tratamento térmico
PROCESSAMENTO E EQUIPAMENTOS
Construção – operação especializada e cara
Exemplo – 1996 – custo de planta de alta
pressão para suco de frutas era 20 vezes
mais cara que o de um sistema trocador de
calor de placas
Principais componentes de um sistema de alta
pressão
-tanque de pressão e seu revestimento;
-sistema de geração de pressão;
-dispositivo de controle de temperatura;
- sistema de manuseio dos materiais
TANQUES – monoblocos de liga de aço
altamente elástica que podem suportar
pressões de 400 a 600 MPa
Os tanques são fechados hermeticamente
por uma tampa de aço tramado, uma tampa
que possui uma rosca com fenda, para poder
ser removida mais rapidamente ou por uma
moldura lacrada posicionada sobre o tubo
Após a retirada total do ar, um meio de
transmissão de pressão (água ou óleo) é
bombeado de um reservatório para o tanque
por um intensificador até que seja alcançada
a pressão desejada (fig 9.2) , compressão
indireta
Controle de temperatura – bombeando-se um
meio de aquecimento / resfriamento pela
camisa que envolve o tanque de pressão
Dois métodos de processamento de alimentos
em tanques de alta pressão
-processamento na embalagem
- processamento a granel
tendo em vista que os alimentos sofrem redução de seu
volume sob as pressões muito altas usadas no
processamento (por exemplo, a água sofre uma redução
de aproximadamente 15% de seu volume a pressão de
600 MPa), a embalagem e o lacre sofrem estresse e
distorção quando se adota o processamento na
embalagem
Embalagens flexíveis de plástico se mostram adequadas e
as pesquisas para o material ideal, continuam
O manuseio de materiais no processamento na embalagem
é feito para equipamentos semelhantes aos usados para
carregar / descarregar autoclaves
A granel – manuseio é mais simples , necessita de
bombas, tubulações e válvulas
Fig 9.3 – unidade de processamento comercial
Processamento semi contínuo de 4 000 a 6 000 L / h
de suco de frutas usando –se uma pressão de 400 a
500 MPa, por 1 a 5 minutos em temperatura ambiente
(companhia no Japão)
EFEITOS EM MICRORGANISMOS,
ENZIMAS
E COMPONENTES DO ALIMENTO
Germinação de esporos sob altas
pressões depende da temperatura. Os
esporos resistem a germinação próximo
de 0 0 C , mesmo sob pressão de 1 000
MPa, enquanto sob temperatura
moderada a germinação induzida por
pressão pode ser obtida a 100 MPa
Qando germinados, podem ser
destruídos a uma pressão de 600 MPa e
temperatura entre 50 a 70 0 C
Processamento de frutas – principal
aplicação da tecnologia de alta pressão
Estudos quanto a inativação enzimática - enzimas
que afetam a qualidade dos produtos de frutas
Exemplo – polifenol oxidase – resiste a pressão de
até 1200 MPa por 10 minutos, sendo mais sensível
em pH mais altos
Polifenoloxidase – diferenças na barossensibiidade,
conforme a fonte
Batatas e cogumelos – estáveis sob pressão (
necessários 800 a 900 MPa para a inativação)
Pêssego, morango e uva – mais sensíveis ( 100,
400, 600 MPa, respectivamente)
Pectinesterase – responsável pela
desestabilização de precipitados nos
sucos, pela gelatinização de
concentrados de frutas, e pela perda da
consistência em produtos de tomate
Ela é menos resistente que a
polifenoloxidase, sua atividade diminui
em valores acima de 300 MPa, podendo
ser inativada a pressão acima de 700
MPa a 450C por 10 minutos
Pectina estearase de laranja é parcialmene
inativada (90%) a 600 MPa em temperatura
ambiente e não se reativa durante a
estocagem
Processamento com alta pressão causa
mudanças complexas na estrutura e na
reatividade de biopolímeros, tais como amidos
e proteínas
Em proteínas, a pressão causa o
desdobramento da estrutura molecular e a
agregação com proteínas diferentes no
alimento ou em uma forma estrutural
diferente, resultando em mudanças na textura
do alimento
Formação de gel em algumas proteínas
como de soja, carne, pescado
Comparados com géis tratados pelo calor,
os géis induzidos pela pressão mantém
sua cor e sabor naturais e são descritos
como lisos, brilhantes, e macios,
apresentando uma elasticidade maior
Outra aplicação – amaciamento de carnes
Processamento – 103 MPa e 40 a 60 0 C
por 2 minutos e 30 segundos melhora a
qualidade sensorial da carne e reduz as
perdas pelo cozimento
O nível de amaciamento depende dos três
fatores envolvidos: pressão, temperatura,
tempo de manutenção
Exemplos – embutidos de peixe,
lula crua salgada