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CURSO: NUTRIÇÃO DISCIPLINA: TECNOLOGIA DE ALIMENTOS MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS: Conservação pelo frio Objetivos Definir os fundamentos do uso da baixa temperatura como forma de reduzir as alterações nos alimentos. Identificar os fenômenos físico-químicos que ocorrem durante a aplicação dessas tecnologias. O efeito conservador do frio baseia-se na inibição total ou parcial dos principais agentes responsáveis pela alteração dos alimentos : • Crescimento e a atividade de microrganismos • Atividades metabólicas dos tecidos animais e vegetais após o abate e a colheita • As enzimas e as reações químicas Introdução • Uso de baixas temperaturas para retardar as taxas de alterações nos alimentos; • Os processos de conservação com temperaturas baixas se realizam pela extração do calor • ↓ crescimento microbiano, retardam ou anulam as atividades enzimáticas e as reações químicas • Quanto mais baixa a temperatura mais eficiente é sua ação Introdução • A escolha do processo de conservação pelo frio a ser utilizado vai depender: tipo de alimento, constituição e composição química do alimento, além do tempo requerido de conservação → perda de valor nutritivo e caracteres organolépticos. • Refrigeração e o congelamento ⇢retêm as propriedades nutricionais e sensoriais de um alimento • Baixas temperaturas → transporte, distribuição e estocagem. Introdução • Mundo animal: Taxa metabólica somente nas carnes; Não possui camada protetora à exceção dos ovos Composição química/física do alimento • Mundo vegetal: Maior taxa metabólica; Respiração em frutos climatéricos Proteção de camada protetora em alguns alimentos Vida útil (de prateleira ) de um alimento Mecanismo de atuação do frio Ação microbiana cessa à temperatura de - 10ºC; Atividade enzimática diminui significativamente à temperatura de -18ºC sendo mínima a - 30ºC; ( Destruída – 80 a 90 ºC - calor) Alterações bioquímicas espontâneas praticamente cessam à temperatura de -30ºC. Regras básicas do uso do frio O frio deve ser aplicado o mais rápido possível para não dar tempo a que se iniciem os processos de degradação; Em produtos in-natura logo após as etapas de seleção, preparo e beneficiamento; Em produtos processados, após a transformação industrial; O alimento a ser congelado deve ter qualidade, pois seu uso não melhora uma matéria prima deficiente; A aplicação do frio não deve ser interrompida até a utilização final do alimento. Tipos de métodos de conservação por frio: • Refrigeração; • Congelamento; • Supercongelamento; • Liofilização. Introdução Métodos de conservação pelo frio Refrigeração: temperatura entre 0 a 15oC Congelamento: entre -0,5 a -60oC Manutenção da temperatura acima do ponto de congelamento de um alimento Utiliza AR FRIO com agente de retirada de calor dos alimentos - A refrigeração dos alimentos prolonga sua vida útil durante um período limitado (dias ou semanas) O resfriamento de produtos alimentícios em INDÚSTRIAS/UAN ocorre em câmaras frigoríficas com circulação de ar a temperatura entre 0º e 5ºC; Refrigeração • Estocar um produto a temperaturas entre 0 a 10o.C; • Retarda (efeito bacteriostático) e impede contaminações - Tem por objetivo manter a qualidade original do alimento até o momento da ingestão; - Indicado para alimentos perecíveis: carne, leite, pescado, frutas, - Método brando → gera pouco efeito adverso sobre as propriedades sensoriais e nutricionais Refrigeração Baixo impacto sobre a vida útil do alimento Vem sempre combinado com outros métodos Esquema simplificado de uma câmara de resfriamento ou armazenamento frigorífico MF Entrada do ar frio seco Alimentos estocados Recuperação do ar umidificado com maior temperatura Porta de entrada Cortina de ar frio Exaustão do ar frio umidificado Esquema simplificado de uma câmara de resfriamento ou armazenamento frigorífico Sistema de frio : ventilador e exaustor Métodos de conservação pelo frio O transporte ocorre em caminhões com câmaras a 5ºC; ` Compressor REFRIGERAÇÃO Em supermercados a estocagem refrigerada ocorre em balcões frigoríficos com temperaturas entre 0 e 5ºC. De forma caseira, o resfriamento e o posterior armazenamento se dá em geladeiras com temperaturas entre 0ºC e 15ºC Temperatura da câmara Varia com os alimentos pois os mesmos possuem características químicas e físicas diferentes Na prática se emprega uma faixa entre -1 a 15,0 oC Oscilação não deve ser superior a 1oC Vida útil (de prateleira ) de um alimento • Alta: pode se acumular na superfície aumentando a Aw superficial • Baixa: provoca ressecamento (queima na superfície do alimento) • Varia entre 85 a 95% em alimentos com alta Aw • Para produtos semi secos entre 65 a 70% Umidade relativa Circulação do ar: Parâmetros da câmara x qualidade do alimento • Renovado diariamente para ajudar a manutenção da temperatura e evitar maus odores. Alimento Temperatura (o C) Umidade relativa (%) Vida de prateleira Origem animal Carnes bovinas -2 a 1,1 88 a 92 1-6 semanas Carne caprina e ovina -2 a 1,1 85 a 90 5 a 12 dias Carne suína -2 a 1,1 85 a 90 3 a 12 dias Aves -2 a 0 85 a 90 1 semana Peixe fresco 0,5 a 4,4 90 a 95 5 a 20 dias Peixe defumado 4,4 a 10 50 a 60 6 a 8 meses Ovo -1,7 a 0,6 85 a 90 8 a 9 meses Queijo semi- seco 1,7 65 a 70 Maior que meses Alimento x temperatura x umidade x vida útil Alimento x temperatura x umidade x vida útil Alimento Temperatura (o C) Umidade relativa (%) Vida de prateleira Origem vegetal Cebola 0 88 a 92 6 a 8 meses Couve Flor 0 85 a 90 2 a 3 semanas Aspargos 0 90 a 95 3 a 4 semanas Morango -0,6 a 0 85 a 90 7 a 10 dias Maçãs -1,1 a -0,6 85 a 90 5 a 20 dias Tomates verdes 13 a 21 80 a 85 3 a 4 semanas Abacaxi maduro 4,4 a 7,2 85 a 90 3 a 4 semanas Mel >10 65 a 95 1 ano Bactérias patogênicas, temperaturas mínimas de crescimento e alimentos infectados. Microrganismos Temperatura mínima de crescimento (o C) Tipo de infecção Alimentos típicos Patógenos Clostridium botulinum Grupo 1 Grupo 2 10 3 7 tipos de toxina: visão turva; diarreia, vômitos, falha do sistema respiratório, dificuldade de deglutição. Morte em 70% dos casos. Hortaliças enlatadas, alimentos de baixa acidez, peixes defumados. S. Aureus 6 ; 10 para toxinas Diarreia, vômitos, dor de cabeça, desmaio. Leite, laticínios, carnes cozidas, frutos do mar Clostridrium perfringens 12 Diarreia aguda, vômitos, náuseas, dores abdominais Carnes cruas, frango, peixe, laticínios, alimentos secos, sopas, temperos, massas. Listeria monocytens -0,4 a 3 Diarreia aguda, febre, vômitos, náuseas, dores abdominais. Leite e derivados, fruto do mar, sanduíches, saladas prontas para o consumo, principalmente contendo carnes, queijos moles e salada de repolho Bactérias patogênicas, temperaturas mínimas de crescimento e alimentos infectados. Microrganismos Temperatura mínima de crescimento (o C) Tipo de infecção Alimentos típicos Patógenos E. Coli enteropatogênica 4 a 7 Tipos diferentes de doenças como hemorragia intestinal, e reações tóxicas Carnes, frangos, peixes, hortaliças queijos “Brie” e “Camenbert”, algumas verduras Vibrio parahaemolyticus 5 a 10 Gastroenterite, infecções em ferimentos Peixes e crustáceos crus, al cozidos ou contaminados Bacilus cereus 4 a 10 Diarreia, náuseas,vômito. Cereais e produtos com temperos Yersinia enterocolitica -1 a 7 Diarreia, febre, náuseas, vômito, dores generalizadas. Carne de ovelha, porco, frutos do mar e água. Salmonela enteritidis 5 a 6 Diarreia, febre, náuseas, vômito, dores abdominais Ovos, frango, leite, carnes, gordura suína. Microrganismos Temperatura mínima de crescimento (o C) Tipo de infecção Alimentos típicos Fermentativos Bactérias lácticas 0 a 5 Produção de ácido láctico, ácido fórmico, etanol e CO2 . Leite, laticínios, carnes, sucos de frutas, hortaliças, bebidas alcoólicas, produtos de açúcar. Brochothrix thermosphacta 0 a 15 Limosidade, sabores e odores estranhos. Carnes em geral embaladas à vácuo. Pseudomonas -3 a 0 Amargor, rancidez, e coloração verde. A maioria dos alimentos resfriados. Leveduras (Candida spp) Mofos (Mucor spp, Rhizopus spp) <0 Odores e sabores frutados ou alcoólicos; Amolecimento, alteração de aroma e produção de micotoxina. Sucos de frutas, produtos de cárneos, hortaliças, laticínios. Bactérias fermentativas, temperaturas mínimas de crescimento e alimentos infectados. Refrigeração • Destinados aos alimento que necessitam de um maior período de conservação; • Uso de temperaturas entre -18 ºC ou inferiores; • Transformação de uma parte de água líquida em gelo • Mudança de estado líquido a sólido – água do alimento • Seu emprego garante a conservação de grande parte das características organolépticas e nutritivas, também dificulta a ação desfavorável de microrganismos e enzimas; Maior vida útil do alimento: detêm-se o crescimento e a atividade dos MO e reduz a velocidade das reações químicas e enzimáticas. Congelamento Congelamento O congelamento deve ser efetuado o mais rápido possível para evitar danos ao alimento. Ponto de congelamento: temperatura em que os primeiros cristais de gelo são formados. O congelamento começa na água fracamente ligada A água fortemente ligada não se congela; Água congelável: é total da água do alimento subtraído a % de água fortemente ligada. Ponto de congelamento de alguns alimentos em função do teor de umidade -0,8 a – 2,892 - 78Verduras -0,6 a – 2,270 - 55Carne -0,6 a -2,081 - 65Pescado -1,7 a -2,287 - 85Frutas -0,5 74Ovos -0,587Leite Ponto de congelamento (ºC) Teor de umidade (%) Alimento Teor de umidade congelável de alguns alimentos x temperatura de congelamento 979695938890Espinafre 928986806476Ervilha 969390857288Suco de frutas 878786858050Gema de ovo 888785827474Carne magra -25-20-15-10-5 Temperatura (ºC) Teor de umidade congelável (%) Teor de umidade (%)Alimento • A desvantagem é o gasto de energia, por obrigar uma cadeia ininterrupta de aplicação de baixas temperaturas (cadeia do frio); • O congelamento não ocorre de forma uniforme alimentos animais e vegetais, devido a constituição química, física e biológica; • O congelamento está estritamente relacionado com o teor aquoso dos alimentos e aos componentes nele dissolvidos; • Os alimentos podem ser congelados por: contato, corrente de ar frio, líquidos resfriados a baixas temperaturas e gases liquefeitos; Congelamento Congelamento Alterações nos alimentos decorrente do congelamento Congelamento lento x Congelamento rápido Lento: (3-12 horas) Formação de grandes cristais de gelo no interior da célula e nos espaços intercelulares → ruptura dos tecidos celulares Perdas nutricionais consideráveis no descongelamento Rápido: (processo se inicia entre poucos segundos a minutos) tempo de abaixamento de temperatura brusco, produzindo pequenos cristais de gelo → minimiza os danos aos tecidos Perdas nutricionais pequenas no descongelamento TEORIA DA CRISTALIZAÇÃO Congelamento 2 10 -20 -10 0 10 20 _ ._._._._._._._._._._._._.. __.__.__.__.__.__.__.__. Zona crítica: formação de cristais de geloA B Lento: A / Rápido: B Tempo T e m p e r a t u r a Lento: B / Rápido: A Curvas de congelamento : método lento e rápido Tipos de congeladores * Congeladores por contato direto: agente entra em contato direto com o alimento. O alimento passa dentro do meio congelante (nitrogênio líquido – ultra rápido : 1 a 3 min) – túnel de congelamento * Congeladores por contato indireto: agente entra em contato com superfície resfriada pelo agente congelante (Salmoura ou fluido refrigerante) Tipos de congeladores Utiliza ar ou outro gás (N2) como agente congelante Tipo mais comum - Ar estático : processo lento - Câmaras frigoríficas - Ar forçado em compressores: processo rápido Congeladores por contato direto: Tipos de congeladores Tipos de congeladores 35 • Leito fluidizado: com N2 • Esteira espiral: ar forçado em ventildadores laterais Congeladores por contato direto: Congeladores de imersão: alimento passa dentro do meio congelante. (contato indireto) Tipos de congeladores Congeladores de imersão: soluções utilizadas Tipos de congeladores Soluções de cloreto de sódio, açúcar e glicerol: uso em produtos derivados de frutas; Solução salina a 23,36%: uso em pescados; Nitrogênio líquido: mariscos e pescados nobres; Gás carbônico (CO2): uso generalizado; Tipos de congeladores Congeladores de contato indireto: Alimento é colocado em contato com superfície resfriada Alterações nos alimentos decorrente do congelamento * Quanto menor for a temperatura – melhor será a retenção dos nutrientes. * Etapas anteriores ao congelamento ( lavagem, corte, branqueamento, etc) – perdas de alguns nutrientes (vit. Hidrossolúveis) • Vitamina B2 : sofre pouco com a congelação * Peixes ( encontra-se ranço): congelados não protegidos por embalagens * Proteínas (desnaturadas): operações sucessivas de congelamento e descongelamento Congelamento Perdas de vitaminas durante a estocagem sob congelamento Perda (%) a -18ºC durante 12 meses de estocagem Produto Vit. C Vit. B1 Vit. B2 Niacina Vit. B6 Ácido pantotênico Caroteno Vagens 52 0,32 0 0 0-21 53 0-23 Ervilhas 11 0,16 0-8 0-8 7 29 0-4 Bifes de carne de boi a 8 9 0 24 22 - Bistecas de porco a + - 18 0-37 + - 5 0-8 18 - Frutas b Média 18 29 17 16 - - 37 Faixa 0-50 0-66 0-67 0-33 - - 0-78 • Processo de congelamento rápido, diferente do congelamento convencional por nele se manterem fixos, temperatura e tempo, aplicados durante seu processo e o grau de temperatura em que posteriormente, deve ser conservado o produto; - A rapidez do processo forma cristais pequeníssimos e numerosos que não afetam a estrutura das fibras; - Utiliza temperaturas de impacto: entre (-40 e -50ºC), por aproximadamente 30 minutos e depois são mantidos a -18ºC; - Maior consumo: empresas de aviações Supercongelamento Supercongelamento - Dentre todos os processos de conservação de alimentos já prontos ou semi-cozidos, produzidos em grande quantidade, o melhor deles é o supercongelamento; - Mantém os alimentos quase que integralmente com suas qualidades nutritivas e organolépticas, conferindo também qualidades odoríficas e de palatibilidade melhor; - Vantagens: possibilidade de mais higiene na manipulação, variedade do cardápio, presença de alimentos fora de safra, facilidade de atender os regimes normal e dietoterápicos, entre outras; - Desvantagens: produto não pode voltar ao freezer depois de descongelado, a sobra do alimento se alterará facilmente se reaquecido. Supercongelamento - “Pratos prontos” supercongelados; • Operação muito importante • Pode ocorrer perda de qualidade erendimento; fonte potencial de deterioração de produtos congelados • Fim do descongelamento: T centro do alimento atingiu 0o.C • Descongelamento é mais lento que o congelamento Descongelamento Métodos de descongelamento Ar frio (industrial): Câmara à vácuo Água corrente Dielétrico: microondas ou infravermelho Requisitos para o descongelamento: ◦ Evitar o aquecimento excessivo do produto ◦ Reduzir ao mínimo o tempo de descongelamento ◦ Evitar uma desidratação excessiva quando se utiliza ar Métodos de descongelamento o Aquecimento exterior (ar, água corrente ou vapor d’água) – empregam os condutores como fonte de calor e, algumas vezes, requerem muitos dias, promovem a liberação de grande quantidade de exsudado. o Dielétricos ( micro-ondas, infravermelho) – geram calor dentro do próprio produto, sendo mais rápidos; não dependem da transmissão de calor do meio de aquecimento. Descongelamento