TECNOLOGIA DE
ALIMENTOS
NUTRIÇÃO – UNIC
Profª Andressa Menegaz
ALTERAÇÕES DAS MATÉRIAS-PRIMAS
E/OU PRODUTOS: CAUSAS E FATORES
Os alimentos são constituídos por tecidos vivos e assim
estão sujeitos a reações bioquímicas, biológicas e físicas.
Objetivo tecnologia de alimentos
retardar/suprimir
estas reações, preservando o máximo possível a qualidade
dos alimentos.
CAUSAS DAS ALTERAÇÕES EM ALIMENTOS
1. Crescimento e atividade de microrganismos
2. Ação das enzimas presentes no alimento
3. Reações químicas não-enzimáticas
4. Alterações provocadas por insetos e roedores
5. Ação física e mecânica (frio, calor, desidratação, etc.).
ALTERAÇÕES DAS MATÉRIAS-PRIMAS
E/OU PRODUTOS: CAUSAS E FATORES
• O homem busca métodos para preservar os alimentos,
empregando técnicas empíricas que se mantém até
hoje, como a secagem, a salga, a fermentação dentre
outras.
• Processos utilizados requerem:
- Amplo conhecimento a respeito dos microrganismos
que atuam sobre o alimento em questão;
- Ambiente que cerca este alimento;
- Composição deste alimento.
FATORES QUE INFLUENCIAM O
DESENVOLVIMENTO MICROBIANO EM
ALIMENTOS:
• FATORES EXTRÍNSECOS:
• TEMPERATURA AMBIENTE
• ATMOSFERA
• UMIDADE DO AMBIENTE
• FATORES INTRÍNSECOS:
• NUTRIENTES
• ATIVIDADE DE ÁGUA
• pH
Principais reações de perda de
qualidade de alimentos
Microbiológicas
Crescimento ou presença de microrganismos que causam intoxicação:
Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum, Aspergillus flavus,
Clostridium perfringens, Bacillus cereus;
Crescimento ou presença de microrganismos que causam infecção:
Salmonella, Listeria, Campylobacter, Shigella, Streptococcus, Vibrio,
Proteus, Pasteurella;
Crescimento de microrganismos deterioradores:
Bactérias, bolores e leveduras: produtos metabólitos principais ou
menores, secreção de enzimas, presença de biomassa.
MULTIPLICAÇÃO MICROBIANA
▪ Depende da interação dos fatores intrínsecos X extrínsecos;
▪ CONDIÇÕES FAVORÁVEIS
ALIMENTOS PERECÍVEIS OU ALTERÁVEIS: são aqueles que contém
um elevado teor de água (leite, carnes, pescados); possuem fatores
intrínsecos favoráveis ao crescimento microbiano.
ALIMENTOS SEMI-PERECÍVEIS OU SEMI-ALTERÁVEIS: são
aqueles que, embora tenham bastante água esta é firmemente retida no
interior pelo tecido envoltório de proteção (casca) que se rompido por
qualquer meio os tornará vulneráveis como os perecíveis (ex.: beterraba,
cenoura, batata, etc).
ALIMENTOS NÃO PERECÍVEIS, ESTÁVEIS OU NÃO-ALTERÁVEIS:
são aqueles que possuem baixo teor de umidade (açúcar, farinha, feijão).
■ Quando os microrganismos chegam ao alimento, se as
condições forem favoráveis, iniciam sua multiplicação,
passando por uma série de fases sucessivas
CURVA DE CRESCIMENTO DOS MICRORGANISMOS.
Esta curva contém 4 fases:
A- Fase Lag ou de adaptação;
B- Fase Log ou Exponencial;
C- Fase Estacionária;
D- Fase de Declínio.
CURVA DE CRESCIMENTO DOS
MICRORGANISMOS:
CRESCIMENTO BACTERIANO:
É a multiplicação rápida das bactérias que
freqüentemente causam os problemas
referentes à contaminação dos alimentos.
Sob condições ideais, uma bactéria dobra sua
população a cada 20 minutos.
Diminuição ou inibição do
crescimento microbiano
• Diminuição da temperatura (resfriamento,
congelamento);
• Redução na atividade de água / aumento da
concentração (secagem, desidratação, cura,
salga, adição de açúcares);
• Diminuição do oxigênio (embalagem sob vácuo
e nitrogênio).
Principais reações de perda de
qualidade de alimentos
Enzimáticas
• Reações hidrolíticas catalisadas por
lipases e proteases;
• Oxidação (lipoxigenase);
• Escurecimento enzimático (fenolases).
AÇÃO DE ENZIMAS PRESENTES
NO ALIMENTO
♦ As enzimas catalisam reações químicas;
♦ Lipases, peptidases, catalases, peroxidases, etc.;
♦ Algumas enzimas são desejáveis, outras não;
♦ Ex.: lipases
agem sobre triglicerídeos e liberam
ácidos graxos que sofrerão oxidação (reação química
não enzimática autocatalítica) = radicais mal
cheirosos;
♦ Desejáveis:
• Renina: formação da coalhada
• Papaína: amolecimento de carnes
REAÇÕES QUÍMICAS NÃO
ENZIMÁTICAS
Rancidez oxidativa
Ocorre em lipídeos que contém ácidos
graxos insaturados.
REAÇÕES QUÍMICAS NÃO
ENZIMÁTICAS
 Ocorre em 3 fases:
•
Inicial ou indução: formação de radicais livres;
•
Propagação: aumento de peróxidos e outros
produtos de decomposição. Início do cheiro e sabor;
•
Terminação: há fortes alterações de cheiro, sabor,
cor, viscosidade e da sua composição.
É acelerada pelo calor, luz, umidade e metais (ferro
e cobre)‫‏‬
Mecanismo
Aceleram: O2, luz (UV), metais (Cu e Fe),
temperatura; ex.: azeite de oliva.
Retardam: antioxidantes físicos (embalagem) e
químicos (carotenóides, ácido cítrico, tocoferóis...)‫‏‬
Principais reações de perda de
qualidade de alimentos
Químicas
• Rancidez oxidativa;
• Descoloração por oxidação e redução;
• Escurecimento não enzimático;
• Perdas de nutrientes.
ESCURECIMENTO QUÍMICO
• Escurecimento ou “browning” químico com formação de cor
marrom ou semelhante (melanoidinas);
• Pode ser benéfica (crosta do pão), café torrado, chocolate,
carne assada;
• Pode ser indesejável (leite tratado pelo calor e sucos);
• Promovem a perda de aminoácidos (triptofano, lisina,
histidina) = redução do valor nutritivo das proteínas;
•
-
Pode ser:
Caramelização;
Reação de Maillard: açúcar + proteínas = cor marrom;
Degradação do ác. Ascórbico: ác. Ascórbico aquecido =
compostos de cor escura;
Caramelização
Água
Calor 120°C
• Açúcar
hidroximetilfurfural (HMF)‫‏‬
Intermediários
incolores de baixo PM
Melanoidinas
É o corante mais usado na indústria de
alimentos.
Reação de Maillard
CO2
Calor
• Açúcar + proteína
Melanoidinas
Principal causa de escurecimento não enzimático
produzido durante o aquecimento e armazenamento
prolongado.
Degradação do ácido ascórbico
Principais reações de perda de
qualidade de alimentos
Físicas
• Transferência de massa (absorção ou
perda de umidade);
• Perda de textura crocante;
• Perda de aroma;
• Danos causados pelo congelamento.
MUDANÇAS FÍSICAS
• Escurecimento da carne na estocagem:
oxidação da mioglobina;
O2
Carne fresca
Sol, luz, calor, pH ácido,
congelamento
Transformação da
mioglobina (vermelho
púrpura) em
oximioglobina
(vermelho brilhante)
Transforma-se em
metamioglobina
(vermelho
enegrecida)‫‏‬
Princípios e métodos de
conservação de alimentos
PRINCÍPIOS
a- Uso de temperaturas;
b- Controle da quantidade de água;
c- Controle da taxa de oxigênio;
d- Uso de substâncias químicas;
e- Uso de irradiações;
f- Combinação de dois ou mais princípios.
Objetivos doTratamento Térmico
(TT)‫‏‬
Inativação m.o. (patogênicos e deteriorantes)‫‏‬
Redução da ação das enzimas
Eficiência do TT
Tempo
Temperatura
Termorresistência dos Microrganismos
Depende de fatores intrínsecos e extrínsecos:
INTRÍNSECOS:
BACTÉRIAS
•Tótima
-
Psicrófilos,
Psicrotróficos
Termorresistência
Mesófilos
Termófilos
+
esporos
Valores de resistência térmica de alguns microrganismos
mais comumente encontrados em alimentos.
MICRORGANISMOS
TEMPERATURA ( ºC )‫‏‬
TEMPO (MINUTOS)‫‏‬
Estreptococcus fecais
65,0
5,0 - 30,0
Salmonella spp
65,5
0,02 - 0,25
Staphylococcus aureus
65,5
0,02 - 2,0
Escherichia coli
65,0
0,10
Bolores e Leveduras
65,5
0,50 - 3,0
Clostridium botulinum
100,0
100,0 - 330,0
Termorresistência dos
microrganismos
•EXTRÍNSECOS
•pH
•Importante
•Classificação dos alimentos:
•Pouco ácidos (pH>4,5)‫‏‬
•Ácidos (4<pH<4,5)‫‏‬
•Muito ácidos (pH<4,0)‫‏‬
*não há germinação de esporo bacteriano em pH <4,0.
CONSERVAÇÃO PELO USO DO
FRIO
USO DO FRIO
REFRIGERAÇÃO
• Utiliza temperatura de 0 a 15 ºC;
• Mantém as características do produto “in natura”;
• É um método temporário (dias ou semanas);
• Método eficiente para conservação de frutas;
• Os microrganismos psicrófilos são o maior problema;
• As temperaturas utilizadas não inativa enzimas, nem
elimina os microrganismos, “paralisa-os”.
Refrigeração de alguns produtos
alimentícios
USO DO FRIO
CONGELAMENTO
• Utiliza temperaturas, em média, de -10 a -40ºC;
• Método caro exige a necessidade da “cadeia do frio”;
• Método eficiente para conservação de carnes e pescados;
• Conservação por tempo mais prolongado (meses ou anos);
• Reduz as reações enzimáticas, porém não inativa. Reações
como escurecimento de frutas não é solucionado somente
com congelamento.
Diminuição ou inibição do crescimento
microbiano
CONGELAMENTO
VANTAGENS E DESVANTAGENS COMO
MÉTODO DE CONSERVAÇÃO
VANTAGENS
DESVANTAGENS
Não se acrescentam nem se
eliminam componentes
Os microrganismos não são destruídos,
embora seu número diminua
Não transmite nem altera o aroma
natural
Não reduz a digestibilidade
Não causa perdas significativas do
valor nutritivo
Os esporos são muito resistentes
As toxinas não são destruídas
Ocorre desidratação rápida e intensa
quando não há acondicionamento
adequado
USO DO FRIO
• Normalmente armazena-se os alimentos a –18ºC, assim
os psicrófilos não resistem;
• Podemos ter dois métodos para o congelamento:
• Congelamento lento: demora de 3 a 12 horas para se
congelar o produto, normalmente usa-se temperaturas
na faixa de –25 ºC sem circulação de ar;
• Congelamento rápido: Demora menos de 3 horas para o
congelamento, usa-se temperatura da ordem de – 40 ºC
a –25 ºC.
TEORIA DA CRISTALIZAÇÃO
CONGELAMENTO
 Mudança de estado, de líquido a sólido, que
sofre uma parte da água presente nos alimentos.
 Conservação durante longos períodos.
 Formação de cristais de gelo: modificações
indesejáveis dos alimentos
TEORIA DA CRISTALIZAÇÃO
CRESCIMENTO DOS CRISTAIS
 Velocidade de resfriamento lenta: cristais com
forma alongada (agulhas).
 Velocidade de resfriamento rápida: cristais
com forma mais arredondada.
Evolução da temperatura durante o congelamento de alimento
com resfriamento lento (a), rápido (b) e muito rápido (c).
CONGELAMENTO
RELAÇÃO ENTRE TEMPERATURA, REAÇÕES DE DETERIORAÇÃO E
CRESCIMENTO E PRODUÇÃO DE TOXINAS DE ALGUNS MICRORGANISMOS DE
INTERESSE NOS ALIMENTOS.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
10ºC: Produção de toxinas de
Staphylococcus e Clostridium botulinum tipos
A e B.
6,7ºC: Multiplicação de Staphylococcus.
6,5ºC: Multiplicação de Clostridium
botulinium.
5,2ºC: Multiplicação de Salmonella
3,3ºC: Produçao de toxinas de Clostridium
botulinium. Tipo E
0ºC: Risco devido a crescimento e atividade
de bactérias causadoras de intoxicações
alimentares
-8ºC: Multiplicação de bactérias
-10ºC: Multiplicação de leveduras
-12ºC: Multiplicação de mofos
-18ºC: Reações químicas (sua velocidade é
tão lenta que são considerados nulas)‫‏‬
DESCONGELAMENTO
-Deve reduzir ao máximo a exsudação e os danos
causados no alimento pelos cristais de gelo, na reversão
do alimento à temperatura de consumo;
-Além de perdas nutritivas, os alimentos perdem a
aparência comercial;
- Pode ser feito de 2 formas: LENTO e RÁPIDO -
DESCONGELAMENTO

DESCONGELAMENTO LENTO: deve ser em câmaras entre 4 a
10ºC, UR de 95% e por cerca de 20 a 36 horas. Assim, o tecido
não perde muito líquido pois tem tempo de absorvê-lo durante o
processo. É o ideal.

DESCONGELAMENTO
RÁPIDO:
Não
adequado,
em
temperatura ambiente alta, em água quente, em microondas.
Há grande perda de proteínas, pois as fibras musculares não
conseguem reabsorvê-las.
Diferenças entre refrigeração e
congelamento
CONSERVAÇÃO PELO USO DO
CALOR
Métodos pelo uso do calor
• Pasteurização;
• Esterilização;
• Branqueamento;
• Evaporação;
• Defumação.
Pasteurização (Louis Pasteur)‫‏‬
Objetivos:
• Garantir a inocuidade pela eliminação total
da flora microbiana patogênica (células
vegetativas);
• Prolongar a vida útil dos alimentos pela
destruição dos m.o. Deteriorantes (bactérias
vegetativas, bolores e leveduras) ;
• Inativação de enzimas.
Pasteurização
•Temperatura: 100°C
•Objetivo principal:
•alimentos de baixa acidez (pH>4,5):
• destruição das bactérias
(forma vegetativa)‫;‏‬
patogênicas
• alimentos com pH<4,5: destruição m.o.
deterioradores e a inativação de enzimas
(aumentar a vida de prateleira).
Pasteurização
• Cuidados no acondicionamento (embalagens)‫‏‬.
• Aliada a outros métodos de preservação.
• Refrigeração: inibir o crescimento de m.o.
sobreviventes;
• Aditivos químicos: manter o pH baixo;
• Embalagens herméticas: evitar a recontaminação.
Alimentos: leite, creme de leite, manteiga, frutas,
sucos, sorvetes, embutidos, compotas, cervejas, ovos
líquidos, enlatados e outros alimentos termo-sensíveis.
Pasteurização
Com relação ao tempo e à temperatura:
•Pasteurização lenta (baixas temperaturas e tempo
longo): LTLT (low temperature long time)
•Temperaturas próximas a 65°C por 30min.
•Realizada em tanques, em batelada
•Aplicação:
• leite destinado a produção de derivados;
• polpa de frutas.
Pasteurização
Pasteurização lenta (baixas temperaturas e longo
tempo): LTLT (low temperature long time)
Pasteurização
•Pasteurização
rápida
a
altas
temperaturas: HTST (high temperature
short time)‫‏‬
• 72°C por 15s;
• Grandes indústrias;
• Trocadores de placas ou de tubos, sob alta
pressão;
• Seguido de resfriamento.
Pasteurização
Trocador de calor de placas
Pasteurização
Trocador de calor de tubos
Características da pasteurização
• Método de conservação cujas
temperaturas usadas são inferiores a
100ºC;
• Método de conservação temporário;
• Necessita de outro método de
conservação complementar;
• Recomendado para eliminar certos
grupos de m.o.
É indicada para:
• Produtos em que altas temperaturas possam causar
danos a qualidade nutricional do alimento;
• Destruir m.o. patogênicos de baixa resistência ao
calor. Ex: leite;
• Produtos que contêm m.o. deterioradores sensíveis ao
calor. Ex: suco de frutas;
• Produtos em que os m.o. sobreviventes possam ser
inibidos por outro método preservativo subsequente,
ex: refrigeração;
• Para líquidos ácidos (pH<4,5);
• Destruir agentes competitivos;
Esterilização
Objetivos:
•Eliminar todas as formas vegetativas e esporos patogênicos;
• Inativar enzimas;
•Temperatura: 115-150°C;
•Utiliza-se pressão (autoclaves);
Esterilidade comercial (estabilidade microbiológica)‫‏‬
Eliminação de todos microrganismos e esporos que
poderiam se desenvolver nas condições normais de
armazenamento do produto
Esterilização comercial está
associado aos seguintes fatores:
• Ausência de m.o. capazes de
deterioração do produto nas condições
normais de armazenamento;
• Ausência de m.o. patogênicos capazes de
proliferar no alimento.
Esterilização
• Pode
ser realizada:
—Alimentos já embalados
(Apertização)‫;‏‬
—No alimento não envasado com
envase asséptico posterior
(UHT direto e indireto)‫‏‬.
Esterilização: Apertização
• Esterilização do alimento já envasado;
• Embalagens: latas, garrafas de vidro ou
embalagens plásticas/laminadas termoestáveis;
• Máquinas de enchimento;
• Espaço de cabeça: espaço vazio deixado entre a
tampa e o alimento para permitir a expansão dos
gases no interior da embalagem e facilitar a troca
de calor.
Espaço de cabeça
gás
“Ponto frio”
Esterilização: Apertização
Preenchimento
Exaustão
Fechamento
TT
Resfriamento
Fluxograma Geral de Apertização de alimentos
Esterilização: Apertização
Esterilização:
UHT (Ultra High Temperature)‫‏‬
• Alimentos líquidos ou semi-líquidos
(leite, sucos, nata, pures,etc.)‫;‏‬
• Aquecimento rápido (quase intantâneo)‫;‏‬
• Altas temperaturas (135-150°C)‫;‏‬
• Garante vida de prateleira por 6 meses
sem refrigeração;
• Período curto: 2-5 seg.
Esterilização UHT
• Processos:
– Diretos
– Indiretos
Esterilização:
UHT (Ultra High Temperature)‫‏‬
• UHT Indireto
–Trocadores de calor (placas ou
tubos)‫;‏‬
–Não há contato entre alimento
e calefador.
Esterilização:
UHT (Ultra High Temperature)‫‏‬
Esterilização:
UHT (Ultra High Temperature)‫‏‬
• UHT direto
– Consiste na injeção de vapor d´água no
alimento ou do alimento em vapor d´água
(difusão)‫;‏‬
– Aquecimento quase instantâneo;
– Há contato íntimo entre alimento e
calefador;
- Incorporação de 10% de vapor no produto,
eliminado por vácuo.
Esterilização:
UHT - Direto
Esterilização:
UHT
• Envase deve ser asséptico
– Embalagem tetra brik , tetra pack ou
longa vida (6 camadas)‫‏‬
• Polietileno, papel e alumínio
• Esterilização prévia embalagens:
UV, H2O2, etc.
ALTERAÇÕES DOS ALIMENTOS ENVASADOS:
Os
alimentos
envasados
podem
sofrer
alterações
microbiológicas, químicas e físicas:
- Microbiológicas: gases liberados por microrganismos que
acabam por estufar a lata.
- Químicas: gases como o Hidrogênio e gás Sulfídrico vindos
de reação enzimática entre lata e alimento.
- Físicas: alteração na textura devido a manejo impróprio da
lata, perfurações (contaminação cruzada) e amassamento
(reação química da lata com o alimento).
Efeitos da esterilização nos
constituintes dos alimentos
• Mudanças de cor, textura e sabor;
• Perda de vitaminas e desnaturação
protéica;
• Oxidação de lipídeos (rancidez oxidativa);
• Reação de Maillard ou reação de
caramelização de açúcar
Branqueamento
Objetivos:
• inativação de enzimas
• remoção de gases dos tecidos
• redução da contaminação microbiana,
• abrandamento da textura dos vegetais
• Processo térmico de curto período
• “ Pré-tratamento”
Branqueamento
• Realizado por:
– Imersão em água fervente;
– Vapor d´água;
Seguido de:
• Resfriamento;
•
Adição de substâncias:
– 0,125% de óxido de cálcio: proteção a clorofila
e
– solução salina a 2% de NaCl.: evitar o
escurecimento enzimático ou
– Cloreto de cálcio: reduzir perdas de textura
(pectato de cálcio)
Branqueamento
– Imersão em água fervente
O branqueamento no processo das
batatas congeladas, realizado com o uso
de vapor, influi na obtenção de
características como:
-cor uniforme,
-crocância,
-rápido preparo,
-baixa absorção de gordura.
Alterações nutricionais e sensoriais
dos alimentos submetidos a
tratamento térmico
Sensoriais:
• Cor - degradação de pigmentos, reações
caramelização e de Maillard;
• Sabor, aroma - liberação ou formação
de compostos;
• Textura - desnaturação
degradação carboidratos.
proteínas,
Alterações nutricionais e sensoriais
dos alimentos submetidos a
tratamento térmico
Nutricionais
• Perda de vitaminas
– Vitamina C (ácido ascórbico): aumenta na presença de
oxigênio e cobre
– tiamina (vitamina B1),
– vitaminas A e E.
• Aumento da digestibilidade
proteínas: desnaturação.
de
algumas
DEFICIÊNCIA NO
TRATAMENTO TÉRMICO:
OBRIGADA PELA
ATENÇÃO!!!
Profª Andressa Menegaz
Referências Bibliográficas:
• EVANGELISTA, J. Tecnologia de alimentos.
2. ed. Rio de Janeiro: Atheneu, 2005.
• Gava, A. Princípios de Tecnologia de
Alimentos. 6. ed. São Paulo: Nobel, 2002.
• Ordóñez, J.A. Tecnologia de Alimentos:
Componentes dos alimentos e processos. São
Paulo: Artmed, 2005.
• REGITANO, Oetterer, M;. Fundamentos de
ciência e tecnologia de alimentos. Barueri:
Manole, 2006.