27/09/2015 - pfigueiredo.org · 27/09/2015 2 Tecnologias de elaboração de alimentos Leite e lacticínios produção de leite de vaca no mundo em 2004 (kton) Índia 88000 EUA 77220

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Tecnologias de elaboração de alimentos

Leite e lacticínios

Leiteproduzido por todas as espécies de mamíferoshá cerca de 8 000 – 10 000 a o homem começou a domesticar

animais para obter reservas de leitevacas, búfalas, cabras, ovelhas, camelas

só recentemente o processamento do leite passou de “arte” a ciência

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consumo de lacticínios per capita, no mundo (2004)

Leite/L Queijo/kg Manteiga/kg

Roménia 163.0 1.1 0.5

Austrália 98.2 11.9 2.7

EUA 89.1 14.3 2.0

Rússia 87.5 3.5 3.0

N. Zelândia 87.3 7.0 6.5

Canadá 85.6 12.0 3.5

U. E. (25) 72.2 12.8 4.6

Ucrânia 69.6 2.5 3.0

Brasil 65.9 2.6 0.4

Argentina 53.2 7.9 -

México 40.1 2.0 1.1

Japão 37.8 2.0 0.7

Índia 32.3 - 2.5

Coreia do Sul 29.8 - -

Chile 27.5 - -

Egipto 20.8 6.0 0.8

China 7.7 - -

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produção de leite de vaca no mundo em 2004 (kton)

Índia 88000

EUA 77220

Rússia 33000

Alemanha 28100

França 24200

Brasil 23500

China 19000

GB 14714

N. Zelândia 14500

Ucrânia 13200

Polónia 11845

Itália 11000

P. Baixos 10700

Austrália 10700

México 10150

Argentina 8775

Japão 8400

Canadá 7700

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leite e mel são os únicos produtos cuja única função natural é a de alimento

funções naturais do leitenutriçãoprotecção imunológica para as crias

elevado valor nutritivo

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Proteínas/g Lípidos/g Carboidratos/g Energia/kcal

Vaca 3.2 3.7 4.6 66

Humano 1.1 4.2 7.0 72

Búfalo de água 4.1 9.0 4.8 118

Cabra 2.9 3.8 4.7 67

Burra 1.9 0.6 6.1 38

Elefante 4.0 5.0 5.3 85

Macaca (rhesus) 1.6 4.0 7.0 73

Rata 9.0 13.1 3.0 171

Baleia 10.9 42.3 1.3 443

Foca 10.2 49.4 0.1 502

composição do leite (por 100 g de leite fresco)

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composição do leite de várias raças (g/100 g)

Peso

/kg

Prod. Leite

/kg

Lípidos

/%

Proteínas

/%

Lactose

/%

Cinzas

/%

Sólidos

Totais /%

Holstein 640 7360 3.54 3.29 4.68 0.72 12.16

Brown

Swiss

640 6100 3.99 3.64 4.94 0.74 13.08

Ayrshire 520 5760 3.95 3.48 4.60 0.72 12.77

Guernsey 500 5270 4.72 3.75 4.71 0.76 14.04

Jersey 430 5060 5.13 3.98 4.83 0.77 14.42

Shorthorn 530 5370 4.0 3.32 4.89 0.73 12.90

Holstein: 12.16 % S. T. x 7360 kg = 895 kg de S. T. produzidos por lactação (140 % do peso do animal)Jersey: 14.42 % S. T. x 5060 kg = 730 kg de S. T. produzidos por lactação (170 % do peso do animal)

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Produção do leiteo leite de vaca só pode ser utilizado na alimentação

humana 72 h após o partono período anterior é produzido colostro

período de lactação – 305 dias7000 kg produzidosperíodo de maior produção é nos 2-3 meses após o

parto (40-50 L/dia)

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pico de produção de uma vaca alcançado na sua 3ª lactação, mas pode ser utilizada durante mais 5-6 lactações

vaca de novo inseminada 3 meses após o partoproduz durante todo o ano

Idade

0 Nascimento

15 meses Vitela inseminada pela 1ª vez

24 meses Primeiro parto – começo da lactação

27 meses 2ª inseminação

34 meses Seca

36 meses Nascimento da 2ª cria – recomeço da lactação

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Qualidade do leiteapós recolha, o leite é armazenado a 4.4 ºC ou menos

para controlar o crescimento microbianoleite terá que ser processado num máximo de 2 dias

análises a efectuar antes do processamento:organolépticosredução de pigmentos (actividade microbiana)contagem de bactériassedimentosacidezcontagem de células somáticasresíduos de antibióticosadição de águadeterminação de gordura e sólidos totais

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efeitos da temperaturaproblema em regiões quentes

Bactérias/mL de leite após 24 h

5 ºC 10 ºC 12.7 ºC 15.5 ºC 20 ºC

2600 11600 18800 180000 450000

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mastiteantibióticos

período de quarentena para leite

Amoxicilina Cloxacilina Eritromicina Novobiocina PenicilinaSulfadimeto-

zinaSulfabromo-

metozinaSulfaetoxipi-

ridozina

60 h 48 h 36 h 72 h 84 h 60 h 96 h 72 h

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sistemas anti-microbianos existentes no leite:lisozima

hidrolisa ligações glicosídicas em paredes celulares (baixo efeito bacteriostático)

lactoferinaproteína que quelata o Fe, sequestrando-o dos

microrganismos (baixo efeito bacteriostático)

lactoperoxidasecatalisa conversão de H2O2 em H2O; quando se

adiciona H2O2 e SCN- ao leite, o SCN- é oxidado pelo complexo enzima/H2O2

produzindo compostos bacteriostáticos capazes de inibir bactérias Gram-, E. Coli, Salmonella spp. e Streptococci●alternativa à refrigeração

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Classificação do leitegosto

doce, salgado, ácido, amargo + temperatura, adstringência, etc.

cheirotemperatura deve situar-se entre 15.5 – 21 ºC para

facilitar detecção de cheiros e permitir a volatilização de alguns componentes quando ingerido

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defeitosranço

resulta da hidrólise enzimática (lipase das lipoproteínas) das gorduras●sabor provém da formação de ácidos

gordos de cadeia curtaenzima pode ser indígena ou bacteriana; só é

activa se as membranas dos glóbulos de gordura estiverem danificadas ou enfraquecidas●agitação, homogeneização ou formação

de espuma

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lipase deve ser destruída previamente através de aquecimento●desnatura a 55 – 60 ºC

pode ser detectado por medição do grau de acidez●presença de ácidos gordos livres

rancidez hidrolítica rancidez oxidativa

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oxidaçãocatalisada por cobre e outros metais, na presença

de O2

iniciada nos fosfolípidos das membranas dos glóbulos de gordura

RH R. + H iniciação (radical livre)

R. + O2 R.O2 propagação

R.O2 + RH ROOH + R.

R. + R. R2 terminação

R. + R.O2 RO2R

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propagação ocorre nos triacilgliceróis●ligações duplas dos ácidos gordos

durante a propagação acumulam-se derivados peróxido dos ácidos gordos●formam-se aldeídos, cetonas e outras

moléculas com grupos carbonilo●aldeídos e cetonas responsáveis

por sabores fortes

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foto-oxidaçãoprovocada por radiação UV

●sol, lâmpadas fluorescentesactiva a riboflavina, a qual cataliza a conversão da

metionina em metanal (sabor semelhante ao da oxidação “ clássica”)

sabor diminui com o armazenamentocozedura

efeito de aquecimento excessivo em algumas proteínas (soro, ...) com pontes de enxofre●formação de grupos –SH

●sabor dissipa-se após 1 – 2 dias

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sabores transmitidosa partir da alimentação das vacas

●vacas devem ser afastadas dos alimentos 2 – 4 h antes da ordenha●voláteis facilmente removidos por

vácuomicrobianos

causados por bolores, leveduras ou bactériassabor ácido é causado por bactérias lácticassabor frutado provocado por psicrotróficos

●Pseudomonas fragisabores a amargo ou podre causados por bactérias

psicrotróficas produtoras de protease●actividade proteolítica

sabor a malte (corn flakes) causado por Streptococcus lactis var. maltigenes

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diversosadstringentegizquímico/médico (doença, adulteração)insípido (adulteração com água)exteriorsalgado (associado a doenças)amargo (adulteração)

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exemplo de classificação de um leite (escala 0 – 10)

Defeitos de sabor Baixa intensidade Int. bem definida Int. pronunciada

Adstringente 8 7 5

Celeiro 7 5 3

Amargo 7 5 3

Cozido 9 8 6

Alimento 9 7 5

Insípido 9 8 7

Exterior 5 3 0

Alho/cebola 5 3 1

Ácido 3 1 0

Bacteriano 5 3 0

Falta de frescura 7 5 3

Malte 7 5 3

Oxidado 7 5 3

Ranço 7 5 3

Salgado 8 6 4

Sujo 7 5 3

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Biossíntese do leiteleite sintetizado na glândula

mamária, na qual se situa a unidade produtora de leite - alvéolo

materiais necessários à produção de leite transportados para as células secretórias através da corrente sanguínea

necessários 400 – 800 L de sangue para transportar os componentes para 1 L de leite

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componentes do leite sintetizados no interior das células, sobretudo pelo retículo endoplasmático e ribossomas a ele ligados

passam através do aparelho de Golgi, responsável pela sua saída da célula sob a forma de vesículas

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proteínasconstituídas a partir dos a. a. do sangue; as

submicelas de caseína começam a agregar-se nas vesículas de Golgi, nas células secretórias

lípidosos ácidos gordos C4 – C14 são sintetizados nas

células; C16 e maiores resultam da hidrogenação no rúmen e são directamente transportados no sangue

lactosecontrola o equilíbrio osmótico entre o leite e o sangue,

juntamente com K, Na e Cl; a síntese de lactose regula o volume de leite excretado

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oxitocinahormona produzida por estímulos (sucção, etc.) que

inicia o processo de libertação do leite:músculos comprimem os alvéolosprovocam aumento de pressão no úberecomponentes do sangue armazenados no lúmen

libertados para o sistema de canais condutores

leite é forçado em direcção ao reservatório do mamilo

recolhido●hormona degradada num prazo de

4 – 7 min, após o que é muito difícil ordenhar

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Composição detalhada do leiteágua – 87.3 % (85.5 % - 88.7 %)gordura – 3.9 % (2.4 – 5.5 %)sólidos não gordos – 8.8 % (7.9 – 10.0 %)

proteínas – 3.25 % (75 % é caseína)lactose – 4.6 %minerais – 0.65 % (Ca, P, citrato, Mg, K, Na, Zn, Cl, Fe,

Cu, S2O4, bicarbonato, …)ácidos – 0.18 % (cítrico, fórmico, acético, láctico,

oxálico)enzimas (peroxidase, catalase, fosfatase, lipase)gases (O2, N2)vitaminas (A, C, D, tiamina, riboflavina, …)

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plasma = leite – gordura (leite magro)soro = plasma – micelas de caseínasólidos não gordos = proteínas, lactose, minerais, ácidos,

enzimas, vitaminassólidos totais = gordura + sólidos não gordos

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estrutura física do leiteleite pode ser considerado como:

solução – de lactose, proteínas solúveis, minerais, vitaminas e outros componentes

emulsão de óleo em água – glóbulos de gordura dispersos numa fase contínua de soro

suspensão coloidal – de micelas de caseína, proteínas globulares e partículas de lipoproteínas

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lípidos do leiteprincipalmente triacilgliceróis (98.3 %)

principais ácidos gordos:●mirístico – C14 (11 %)●palmítico – C16 (26 %)●esteárico – C18 (10 %)●butírico – C4●capróico – C6●caprílico – C8●cáprico – C10

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saturados (mirístico, palmítico e esteárico) ≈ 66 %oleico é o mais abundante dos insaturados com

uma única duplaos cis são mais comuns na natureza, no entanto

no leite 5 % são trans devido a hidrogenações no rúmen

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fosfolípidos (0.8 %)associados à membrana dos glóbulos de gordura

colesterol (0.3 %)localizado no interior dos glóbulos

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estrutura dos glóbulos de gordura> 95 % dos sólidos do leitediâmetro – 0.1 a 15 mmcobertos por uma membrana fina (8 – 10 nm)

composta principalmente por proteínas e fosfolípidos●fosfolípidos intervêm na oxidação

protege os glóbulos de floculação e coalescência e da acção de enzimas

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homogeneização impede a separação do leite●diminui o tamanho dos glóbulos

desestabilização ou coalescência é necessária para fabricar manteiga, natas e gelados●processo de agregação dos glóbulos

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existem 3 tipos de agregados:●flóculos – forças fracas

●facilmente redispersáveis●glóbulos que floculam mantêm a

sua identidade●cachos – forças fortes

●difíceis de redispersar●glóbulos partilham parte das suas

camadas interfaciais●pilhas – muito difícil dispersão

●glóbulos parcialmente sólidos/parcialmente líquidos formam cachos se postos em contacto

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proteínas do leiteconteúdo do leite em azoto:

caseínas (76 %)proteínas do soro (18 %)azoto não proteico (6 %)

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concentração de proteínas no leite

g/L % do total

Caseínas 26 79.5

a-s1 10 30.6

a-s2 2.6 8.0

b 9.3 28.4

k 3.3 10.1

Proteínas do soro 6.3 19.3

a-lactalbumina 1.2 3.7

b-lactoglobulina 3.2 9.8

BSA 0.4 1.2

Imunoglobulina 0.7 2.1

peptona proteose 0.8 2.4

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caseínasproteínas conjugadas (grupos fosfato esterificados

com resíduos serina)●complexação com cálcio depende do

conteúdo em fosfato●baixa solubilidade a pH 4.6●conformação semelhante à das proteínas

globulares desnaturadas●estabilidade relativamente à

desnaturação térmica●falta de estrutura terciária resulta em

grande exposição dos resíduos hidrofóbicos●fortes reacções de associação●insolubilidade em água

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maioria das caseínas encontra-se em partículas coloidais (micelas de caseína)●função biológica – transportar fosfato de

cálcio●contém caseína, fosfato, cálcio, citrato e

outros iões, lipase, enzimas e soro de leite

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caseínas capazes de se agregar se a superfície micelar for reactiva●modelo de Schmidt●agregação pode ser induzida por:

●enzimas proteolíticas●ácido●calor●gelificação, após armazenagem

prolongada

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proteínas do soro – proteínas globularesmais hidrossolúveissujeitas a desnaturação térmica

enzimasindígenas

●lipase lipoproteica, plasmina, fosfatase alcalina, …

exógenas (produzidas por bactérias psicrotróficas)●lipases e proteinases

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outros componentes do leitelactose

4.8 – 5.2 % do leite52 % dos sólidos não gordos70 % dos sólidos do sorohidrólise provoca um aumento de doçura e um

ponto de congelação mais baixosubstrato de fermentação para as bactérias

lácticasintolerância à lactose (falta de lactase)

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outros hidratos de carbonoglucosegalactoseoligossacáridos

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vitaminaslipossolúveis

●A, D, E, Khidrossolúveis

●B1 (tiamina), B2 (riboflavina), B6 (piridoxina), B12 (cianocobalamina), niacina, ácido pantoténico, C

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Vitamina Teor/L

A 400 mg

D 40 IU

E 1000 mg

K 50 mg

B1 450 mg

B2 1750 mg

Niacina 900 mg

B6 500 mg

Ác. pantoténico 3500 mg

Biotina 35 mg

Ác. fólico 55 mg

B12 4.5 mg

C 20 mg

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sais mineraiscontém todos os 22 essenciais à dieta humana

●Na, K, Cl – mantêm o equilíbrio osmótico entre o sangue e o leite

●Ca, Mg, P, citrato – em forma coloidal, nas micelas de caseína

●formas difusíveis de sais de Ca, Mg, citrato, Ca2+ e HPO4

2-

●contribuem para o equilíbrio ácido--base do leite

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Sal mineral Teor/L

Na 350-900 mg

K 1100-1700 mg

Cl 900-1100 mg

Ca 1100-1300 mg

Mg 90-140 mg

P 900-1000 mg

Fe 300-600 mg

Zn 2000-6000 mg

Cu 100-600 mg

Mn 20-50 mg

I 260 mg

Sal mineral Teor/L

F 30-220 mg

Se 5-67 mg

Co 0.5-1.3 mg

Cr 8-13 mg

Mo 18-120 mg

Ni 0-50 mg

Si 750-7000 mg

V tr-310 mg

Sn 40-500 mg

As 20-60 mg

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Microrganismos e leitebactérias lácticas – fermentam lactose a ácido láctico

Lactococcus delbrueckii subsp. lactisL. lactis subsp. cremorisLactobacillus caseiL. delbruecki subsp. lactisL. delbruecki subsp. bulgaricus

coliformesassociados à presença de patogénicos

indicadores de contaminaçãofermentam lactose com produção de ácidos e gasesdegradam as proteínas do leitedestruídos por HTST

E. coli

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microrganismos causadores de degradação – degradam proteínas, açúcares e gorduras

maioria são psicrotrofos (quase todos destruídos por pasteurização)

excepções – Pseudomonas fluorescens, P. fragi, …algumas espécies de Bacillus, Clostridium,

Corinebacterium, Arthrobacter, Lactobacillus, Microbacterium, Micrococcus e Streptococcussobrevivem à pasteurização e são capazes de crescer a temperaturas de refrigeração

P. fluorescens

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microrganismos patogénicosBacillus cereusListeria monocytogenesYersinia enterocoliticaSalmonella spp.E. coli 0157:H7Campylobacter jejunibolores das espécies Aspergillus, Fusarium, Penicillium,

…

E. coli 0157:H7

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inóculosmicrorganismos usados na produção de lacticínios

microflora indígena é ineficaz, imprevisível ou destruída pelos tratamentos térmicos sofridos pelo leite

função primária – produção de ácido láctico a partir de lactose

outras funções – produção de sabores, aromas e álcool●actividades proteolítica e lipolítica●inibição de microrganismos indesejáveis

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tipos de inóculossimples

●estirpe única, ou mais que uma mas de número conhecido

misto●mais que uma estirpe, cada qual com

características específicas

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mesófilos●Lactococcus lactis subsp. cremoris●L. delbrueckii subsp. lactis●L. lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis●Leuconostoc mesenteroides subsp.

cremoristermófilos

●Streptococcus salivarius subsp. thermophilus

●Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus●L. delbrueckii subsp. lactis●L. casei●L. helveticus●L. plantarum

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preparação do inóculoliofilizado, congelado, em spraypassos necessários para a propagação de um

inóculo pronto para produção:●cultura comercial●cultura mãe – 1ª inoculação; todas as

culturas resultarão desta preparação●cultura intermédia – produção de grandes

volumes do inóculo preparado●inóculo de carga

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Processamento do leiteclarificação e separação da nata

clarificação – remoção de sedimentos, células do úbere e alguns microrganismos

desnatação – separação da nata existente no leitefeitas por centrifugação

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●centrifugação também utilizada em:●padronização●separação do soro (separação da

gordura existente no soro)●tratamento bactofugo (separação

das bactérias existentes no leite)

●separação do requeijão (separação do coalho e do soro)

●purificação do óleo de manteiga (separação da fase que contém o soro e da gordura anidra)

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clarificação e separação podem ser feitas separadamente ou em simultâneo numa mesma centrífuga

partículas sólidas (mais densas que a fase contínua do leite) são atiradas para o perímetro da centrífuga enquanto que a nata (menos densa que o líquido) é atirada para o centro

partículas são removidas; nata fica retida na centrífuga e o leite desnatado sai para o exterior através de um canal

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centrífugas modernas efectuam auto-limpeza, através de um sistema de abertura para o exterior que é mantido sob pressão, permitindo uma operação contínua

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padronizaçãorecombinação do leite com a nata para obter o grau de

gordura desejadocontrolada pela abertura da válvula de saída da

nata:quando está totalmente fechada, só sai leite

desnatadouma abertura progressiva permite uma

descarga de nata com conteúdo decrescente em gordura

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pasteurizaçãoaquecimento de cada partícula de leite ou seu derivado

a uma temperatura específica, durante um determinado período de tempo, não permitindo a recontaminação do produto durante o tratamento

extensão da inactivação microbiana depende do binómio tempo/temperatura

tempo e temperatura mínimos são determinados em função de Coxiella burnetii (patogénico mais termo-resistente encontrado no leite, responsável pela febre Q)●63 ºC durante 30 min

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métodos de pasteurizaçãodescontínuo (batch)

●leite aquecido e agitado durante o tempo requerido

●pode ser arrefecido no reactor ou retirado enquanto quente

●este processo é muito utilizado na produção de gelados

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contínuo●aplicado em HTST●mais rápido●menor custo energético●tratamento térmico usa um permutador de

calor em placas●aquecimento feito por vapor sob vácuo ou

água quente

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permite a entrada de um volume constante de leite

permite manter uma pressão mais elevada no lado pasteurizado do permutador de calor (impede contaminação do leite quente)

impede entrada de ar

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válvula de 3 vias●T > 72 °C abre para passar o leite para

arrefecimento●T < 72 °C fecha para reenviar o leite ao

tanque de nível●sistema de pistão duplo tem menos falhas,

pode ser limpo sem desmontar e é mais apropriado para automação

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fosfatase alcalinaenzima controlo da pasteurizaçãoteste da fosfatase

●mudança de cor por reacção com compostos orgânicos

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UHTaquecimento a T > 135 °C seguido de embalagem

em recipiente esterilizado, sob atmosfera estéril●permite tempos de tratamento mais

reduzidos●operação em fluxo contínuo

●maior tempo de prateleira●tratamento independente do tamanho do

recipiente●requer equipamento mais complexo●maior sabor a cozido

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métodos de tratamento UHT●aquecimento directo – contacto directo

com o vapor de qualidade potável●produto mantido a temperatura

elevada por um menor período de tempo

●2 métodos:●injecção●infusão

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●injecção◊vapor sob alta pressão injectado no líquido pré-

-aquecido◊rápido aumento de temperatura

◊após tratamento térmico, produto rapidamente arrefecido sob vácuo◊remoção da água resultante da

condensação do vapor◊consome muita energia e pode danificar o sabor◊tratamento rápido e remoção de voláteis

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●infusão◊leite bombeado, em queda livre, para uma câmara

de vapor a pressão elevada◊tempo de queda = tempo de tratamento

◊leite cai numa superfície fria, sendo depois rapidamente arrefecido em câmara de vácuo

◊aquecimento instantâneo e arrefecimento rápido◊não há sobreaquecimento localizado

◊menor sabor a cozido◊adequado para produtos com diversas viscosidades

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●aquecimento indirecto – meio de aquecimento e produto separados por uma superfície de contacto●tipos de permutador de calor:

●placa●tubulares●superfície raspada●cone duplo

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●placa◊semelhantes aos usados em HTST◊velocidade de passagem é baixa

◊pode provocar aquecimento desigual◊requer pouco espaço◊fácil manutenção◊possibilita regeneração

●tubulares◊permitem pressões mais elevadas

◊maiores fluxos e temperaturas mais elevadas

◊aquecimento mais uniforme

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●superfície raspada◊produto flui através de um tubo revestido, o qual

contém o fluido de aquecimento, e é raspado dos lados por uma lâmina rotativa

◊adequado para produtos viscosos

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●cone duplo◊adequado para partículas grandes porque envolve

a separação de sólidos/líquidos e combina o aquecimento indirecto em cone duplo (batch) com aquecimento directo da parte líquida◊pode utilizar-se a superfície raspada se for

muito viscoso◊partes sólidas introduzidas num cone duplo, que

roda lentamente em torno de um eixo horizontal com injecção de vapor e superfície aquecida

◊líquido é separadamente aquecido com vapor e adicionado após ter sido arrefecido

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embalagem para processamento asséptico●todo o manuseamento do produto após

processamento deve ser estéril●processos de embalagem estéril

●enchimento e selagem●formação, enchimento e selagem●termo-formação, enchimento e

selagem

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●enchimento e selagem◊recipientes pré-formados feitos de plástico termo-

formado, vidro ou metal são esterilizados, cheios em ambiente asséptico e selados

●formação, enchimento e selagem◊um rolo do material é esterilizado, formado em

ambiente estéril, cheio e selado (ex: Tetra Pak)

●termo-formação, enchimento e selagem◊esterilização do material em rolo, termo-formação,

enchimento, selagem asséptica (ex: caixas plásticas de sopa)

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●tipos de embalagem◊latas◊cartão/plástico/alumínio/laminados plásticos◊sacos flexíveis◊contentores de plástico termo-formado◊sacos em caixa

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sendo o leite uma emulsão, quando em repouso, a gordura sobe e forma uma camada de nata

homogeneizaçãotratamento mecânico dos glóbulos de gordura

passagem de leite, sob pressão elevada, através de pequenos orifícios

provoca uma diminuição do diâmetro médio dos glóbulos, tal como um aumento do seu número e área

consegue-se assim uma menor tendência para coalescer

melhora sabor e cor●mais branca

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Sem homogeneização

Com homogeneização

Diâm. médio /mm

3.3 0.4

Diâm. máx. /mm 10 2

Área /m2 mL-1 0.08 0.75

Nº glóbulos /mm-3 0.02 12

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homogeneizador consiste numa bomba de pistões de 3 cilindros e uma válvula de homogeneização

variáveis que influem na homogeneização:●tipo de válvula●pressão●1 ou 2 estágios●teor em gordura●tipo e teor de tensioactivo●viscosidade●temperatura

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processamento através de membranastécnica que permite a concentração e a separação sem

o emprego de calorseparação é feita com base no tamanho molecular e

forma da partícula, utilizando pressão e membranas semi-permeáveis

exemplos de utilização:proteínas do soro separadas para obter

concentrado de proteínas de soro (WPC)concentração do leite antes de ser utilizado para

fabrico de queijo, na quintaclarificação e separação de caldos de fermentação

●o líquido é forçado a atravessar a membrana concentrando a restante fracção

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métodos:osmose reversa

●poro da membrana muito pequeno, permitindo apenas a passagem de pequenas quantidades de solutos de muito baixo peso molecular●processo de concentração

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ultra-filtração●poro maior, permitindo a passagem de

alguns componentes juntamente com a água●processo de

separação/fraccionamento

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micro-filtração●semelhante à ultra-filtração, mas com

maior poro e menor pressão aplicada●utilizada para esterilizar leite

●permite a passagem de proteínas mas não de bactérias

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permuta iónica●utiliza resinas inertes (celulose ou sílica)

capazes de adsorver partículas carregadas

●fraccionamento selectivo

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evaporação e desidrataçãoevaporação

aquecimento até ao ponto de ebulição, de modo a remover a água sob a forma de vapor

pode ser feita sob vácuo, de modo a reduzir o ponto de ebulição

componentes básicos:●permutador de calor●vácuo●separador de vapor●condensador

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evaporadores múltiplos●2 ou mais unidades a operar em sequência●o vapor da unidade precedente é usado

como fonte de calor na seguinte●vantagens:

●economia – evaporam mais água por kg de vapor, devido à reutilização do vapor

●melhor transferência de calor –devido ao aumento da viscosidade dos produtos ao serem concentrados

●cada unidade opera a uma pressão e temperatura mais baixas que a precedente, de modo a manter uma diferença de temperatura e continuar a evaporação

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desidrataçãoremoção quase total da água (> 95 %)atomizadores – aparelhos de desidratação mais

eficazes e mais utilizados●desidratação dá-se em segundos a

temperaturas de 200 °C●temperaturas relativamente baixas são

mantidas por arrefecimento evaporativo

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●alimento pré-concentrado para reduzir teor em água

●concentrado é nebulizado para uma câmara de ar quente

●as pequenas partículas, ao entrarem em contacto com o ar quente, libertam humidade, tornam-se mais pequenas e caem para o fundo, de onde são removidas

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sistemas de recuperação do pó●sacos de filtração

●eficiência de 99.9 %, mas requerem muito trabalho e são danificados pelo calor

●ciclones●menos eficazes (99.5 %), mas

podem ser usados em série

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●”wet scrubber”●mais económicos●dissolvem quaisquer poeiras

existentes na corrente de ar em água ou na corrente de alimentação, através da nebulização da corrente de lavagem pela corrente de ar

●recuperam produto que de outro modo se perderia

●frequentemente utilizados após um ciclone

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atomizadores de 2 e 3 estágios com leito fluidizado●leito fluidizado

●quando a velocidade do ar ultrapassa ligeiramente a gravidade das partículas em queda, dá-se a fluidização

●movimento subdivide o produto e promove o contacto de cada partícula com o ar, impedindo a formação de agregados

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secagem em 2 e 3 estágios●secador em 2 estágios consiste num

atomizador com um leito fluidizado colocado em baixo da câmara de secagem●produto sai da câmara mais

húmido que num atomizador tradicional, tendo a secagem final lugar no leito fluidizado (maior tempo de residência e menor temperatura)

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●no secador em 3 estágios é acrescentado um leito fluidizado intermédio, no cone da câmara do atomizador●consegue-se um ainda maior teor

em humidade no primeiro estágio e uma menor temperatura de saída no secador

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●vantagens:◊pós de maior qualidade, com melhores

propriedades de rehidratação, obtidos directamente a partir do secador

◊menor consumo de energia◊maior gama de produtos que podem ser

atomizados◊menor necessidade de espaço

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aglomeração●pó é humedecido com água ou vapor●a humidade é mantida durante um certo

período de tempo para permitir a estabilização dos agregados formados

●agregados são secos até ao limite desejado e depois arrefecidos (leito fluidizado)

●agregados secos são calibrados●aglomeração proporciona um aumento do

ar incorporado nas partículas de pó●mais ar será substituído por água

na altura da reconstituição

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Produção e utilização de vaporvapor é produzido em grandes tubos e permutadores de calortemperatura do vapor é função da pressão no interior da caldeira

(300 – 800 kPa)a temperatura desejada no permutador é obtida através de uma

válvula redutora de pressão

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vapor a pressão elevada é depois passado a um condensador

líquido refrigerante pode ser de novo usado, passando por uma válvula de expansão para voltar à zona de baixa pressão

o ajuste das altas e baixas pressões permite ajustar as temperaturas de condensação e evaporação, segundo as necessidades

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Refrigeraçãorefrigeradores mecânicos compostos por 4 elementos básicos:

evaporadoro líquido refrigerante é evaporado sob pressão

reduzida, absorvendo o calor de vaporização latente e arrefecendo as proximidades

vapor refrigerante é sugado para um compressor, que lhe aumenta a pressão

vapor a pressão elevada é depois passado a um condensador

líquido refrigerante pode ser de novo usado, passando por uma válvula de expansão para voltar à zona de baixa pressão

o ajuste das altas e baixas pressões permite ajustar as temperaturas de condensação e evaporação, segundo as necessidades

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