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DENDEZEIROS

TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

DENDEZEIROS

TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

Salvador 2004

Copyright 2004 por SENAI DR BA. Todos os direitos reservados rea Tecnolgica: Alimentos Elaborao: Flvio de Souza Neves Cardoso e Maria Gabriela Bello Koblitz Reviso Pedaggica: Raimundo Arajo de Jesus Reviso Tcnica: Eliane M. Ferrarezzo Normalizao: Ncleo de Informao Tecnolgica - NIT

Catalogao na fonte (NIT Ncleo de Informao Tecnolgica) ____________________________________________________ SENAI-DR BA. Tecnologia de alimentos. Salvador, 2004. 55 f. il. (rev 00) 1. Alimentos I. Ttulo CDD 641.3 ____________________________________________________

SENAI DENDEZEIROS Av. Dendezeiros do Bonfim, 99 - Bonfim CEP: 40.415.006 Tel.: (71) 3310-9962 Fax. (71) 3314-9661 www.senai-dendezeiros.fieb.org.br

SUMRIO

APRESENTAO INTRODUO ALTERAES NOS ALIMENTOS MTODOS DE CONSERVAO DOS ALIMENTOS ADITIVOS EM ALIMENTOS REFERNCIAS 05 06 17 48 55

APRESENTAOCom o objetivo de apoiar e proporcionar a melhoria contnua do padro de qualidade e produtividade da indstria, o SENAI BA desenvolve programas de educao profissional e superior, alm de prestar servios tcnico e tecnolgicos. Essas atividades com contedos tecnolgicos so direcionadas para indstrias nos diversos segmentos, atravs de programas de educao profissional, consultorias e informao tecnolgica, para profissionais da rea industrial ou para pessoas que desejam profissionalizar-se visando inserir-se no mercado de trabalho. Este material didtico foi preparado para funcionar como instrumento de consulta. Possui informaes que so aplicveis de forma prtica no dia-a-dia do profissional, e apresenta uma linguagem simples e de fcil assimilao. um meio que possibilita, de forma eficiente, o aperfeioamento do aluno atravs do estudo do contedo apresentado no mdulo. Ao colocar este material sua disposio, esperamos que voc possa explor-lo bastante e tenha o melhor aproveitamento possvel. Essa apostila est dividida em trs partes, onde daremos nfase aos princpios bsicos das tecnologias de alimentos. Na primeira, voc vai descobrir juntamente com o seu docente como se do as principais alteraes nos alimentos. Num segundo momento ser a vez de se apropriar de conceitos e dos principais mtodos de conservao dos alimentos conhecimentos fundamentais para o desenvolvimento de suas atividades como Tcnico em Alimentos. A ltima parte de sua apostila traz informaes sobre os aditivos em alimentos. Boas aulas !

INTRODUOA Sociedade Brasileira de Cincia e Tecnologia de Alimentos define tecnologia de alimentos como a aplicao de mtodos e tcnicas para produo, armazenamento, processamento, embalagem, transporte, distribuio, comercializao e utilizao de alimentos. Pode-se ainda, considerar alimento como toda substncia ou mistura de substncias destinada a fornecer ao organismo vivo os elementos necessrios a sua formao, manuteno e desenvolvimento. Para fins prticos, pode-se dizer que a tecnologia de alimentos teve seu incio com o advento da agricultura. O Homem, deixando de ser nmade e passando a viver de acordo com as safras, passou a ter necessidade de tcnicas de conservao que garantissem o alimento nos perodos de entressafra. Ao longo do tempo, com a crescente urbanizao da populao, principalmente depois da Revoluo Industrial, outros problemas vieram a se somar dificuldade inicial de disponibilizar alimentos ao longo do ano todo. Entre eles podem-se citar: o aumento da distncia entre os centros produtores de alimentos (campo) e os principais centros consumidores (cidade) e a reduo da rea e da mo-de-obra disponveis para a produo de alimentos. Por um certo tempo a oferta de alimentos foi menor que as necessidades da populao, mas com a introduo de novas tecnologias agrcolas (adubao e controle de pragas, por ex.) a produtividade no campo aumentou e hoje a produo mundial de alimentos suficiente para alimentar a populao do planeta. A existncia de extensas reas onde ainda h fome deve ser creditada problemas de distribuio e grande quantidade de alimentos que perdida por falta de conservao adequada. Inicialmente considerava-se conservar um alimento o ato de garantir que o mesmo ficasse disponvel para consumo at que novo alimento pudesse ser produzido. Nessa poca, conservao se referia apenas a vencer a competio contra outros animais e microrganismos deteriorantes. A qualidade do produto disponvel era to precria que, para possibilitar o consumo, o mesmo devia ser generosamente temperado (com pimenta, cravo, canela, etc.) de modo a disfarar o avanado grau de putrefao. Na Europa quinhentista, a necessidade de temperos (especiarias) era to grande que acabou por incentivar as Grandes Navegaes com a conseqente descoberta do Novo Mundo. Somente depois das descobertas de Louis Pasteur (1857) relacionando a existncia de microrganismos com as doenas infecciosas foi que o termo conservar alimentos passou a significar garantir a segurana microbiolgica dos mesmos. Ainda hoje, a maior parte das tecnologias de conservao de alimentos se baseia na destruio de microrganismos ou em criar condies desfavorveis no alimento para sua instalao e crescimento. Mais recentemente, foi possvel verificar que alm do fator microbiolgico, transformaes qumicas e bioqumicas no alimento podiam levar a sua deteriorao pela alterao de caractersticas como cor, aroma, sabor e valor nutricional. Mais ainda verificou-se que a aplicao de certas tcnicas de conservao garantia a estabilidade microbiolgica dos alimentos, mas levavam a perdas nutricionais graves e at a possveis danos sade do consumidor. Assim, nos dias de hoje, conservar um alimento significa garantir o acesso do consumidor a alimentos livres de contaminao microbiolgica e com caractersticas nutricionais e organolticas mais prximas dos alimentos frescos.

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ALTERAES NOS ALIMENTOSPrincipais causas da deteriorao dos Alimentos De modo geral, pode-se dizer que as alteraes responsveis pela deteriorao dos alimentos so: 1. contaminao microbiana; 2. atividade enzimtica; 3. reaes qumicas no enzimticas; 4. ataques de insetos e roedores; 5. mudanas fsicas (de textura, consistncia, aparncia causadas por exposio ao calor, ao frio, etc.). Contaminao microbiana Quando microrganismos chegam ao alimento, encontrando condies favorveis, eles passam a se multiplicar. Se acompanharmos o crescimento microbiano ao longo do tempo, verificaremos que ele se processa de acordo com o grfico abaixo.

Figura 1. Curva de crescimento microbiano (Gava, 1998).

A curva de crescimento microbiano composta das seguintes fases: I. AB fase de latncia ou fase lag: neste perodo os microrganismos esto se adaptando ao meio (alimento) e no se multiplicam, podendo at ocorrer reduo no nmero de clulas viveis. A durao desta fase dependente de vrios fatores como: espcie microbiana (bactrias se multiplicam mais rpido que leveduras que, por sua vez, so mais rpidas que fungos filamentosos), idade do inculo, mas principalmente tamanho do inculo e das caractersticas do ambiente (pH, oxigenao, temperatura, etc.).Tempo (h)

Log do n de clulas viveis por mL

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de interesse da conservao dos alimentos que se possa prolongar ao mximo a fase lag. Para tanto, algumas providncias so indispensveis: - reduo do inculo inicial: da a importncia de se manusear e processar alimentos em ambientes limpos e desinfetados. Isto reduz o nmero de microrganismos que consegue atingir o alimento, isto , reduz o grau de contaminao (tamanho do inculo); - transformao do alimento em um ambiente desfavorvel ao crescimento microbiano e tratamento do alimento (com calor, por ex.) para destruio dos microrganismos que conseguiram chegar a ele (aplicao de tcnicas de conservao). II. BC fase logartmica ou fase log: perodo no qual a multiplicao dos microrganismos mxima e constante. Nesta fase uma nica bactria com tempo de gerao de 30 minutos (tempo necessrio para cada clula gerar duas novas clulas) dar origem a 108 clulas em apenas 20 horas. A fase log chega ao fim, em geral, por esgotamento da fonte de nutrientes ou por acmulo de metablitos txicos no meio (etanol ou cido actico, por ex.). III. CD fase estacionria: perodo no qual o nmero de clulas permanece constante. Sua durao extremamente varivel com o tipo de microrganismo e as caractersticas do meio. IV. DE fase de destruio: nesta fase, o nmero de clulas viveis diminui devido s condies desfavorveis do meio. A capacidade dos diferentes microrganismos de se instalar, crescer e permanecer em um dado alimento vai ser regulada pelas diferentes caractersticas intrnsecas do alimento e por certos fatores ambientais, extrnsecos a ele. Fatores intrnsecos ao alimento A) Atividade de gua Nos alimentos, a gua pode estar em trs diferentes formas: gua de hidratao (ligada quimicamente aos componentes do alimento); gua adsorvida (fazendo parte da capa de solvatao de diferentes substncias) e gua livre (que atua como solvente e dispersante, mantendo suas propriedades fsicas). Destas, a nica forma utilizada pelos microrganismos a gua livre que expressa em termos de atividade de gua (Aa), sendo: Aa = P/P0, onde P = presso de vapor do alimento e P0 = presso de vapor da gua pura. Em alimentos que estejam em equilbrio com a umidade do ambiente que os circunda, a Aa tambm pode ser expressa como: Aa = UR%/100, Onde UR% a umidade relativa do ambiente em equilbrio com o alimento. Dependendo da quantidade de gua livre (Aa) de um alimento, este estar mais ou menos susceptvel ao crescimento de diversos tipos de microrganismos, como mostra a tabela abaixo.Tabela 1. Valores mnimos de Aa para o crescimento microbiano (Baruffaldi, 1998). Aa (valor mnimo) Microrganismo

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0,90 0,91 0,87 0,88 0,80 0,75 0,65 0,60

Bactria deteriorativas Leveduras deteriorativas Bolores Bactrias haloflicas Bolores xeroflicos Leveduras osmoflicas

Considera-se Aa = 0,6 como sendo o limite mnimo capaz de permitir o desenvolvimento de microrganismos. Se encontram nesta faixa os alimentos desidratados como frutas secas e produtos em p que so, por isso, considerados microbiologicamente estveis.Tabela 2. Aa de alguns alimentos frescos e processados (Gonalves, 1988). Tipo de alimento Carnes frescas, leite, frutas e hortalias Carnes curadas, ovos, sucos de fruta, queijos, po, alimentos contendo at 50% de sacarose ou at 10% de NaCl Leite condensado, salame, queijos duros, produtos de confeitaria, alimentos contendo at 65% de sacarose ou at 18% de NaCl Melao, gelias, farinhas, caramelo, mel, frutas secas, sucos ctricos concentrados, coco ralado, pescado salgado e alimentos com 26% de NaCl Produtos em p (leite, sopas, temperos, etc.) Aa > 0,98 0,98 0,93 0,93 0,85 0,85 0,60 < 0,60

A Aa interfere ainda na durao da fase lag dos diferentes alimentos. Naqueles com Aa superior a 0,8 a instalao dos microrganismos se d em 3 ou 4 dias. Se a Aa for igual a 0,8, ento sero necessrias de 4 a 5 semanas para o crescimento microbiano. Em valores de Aa inferiores a 0,7, a fase lag pode durar vrios meses. B) Potencial hidrogeninico (pH): O pH do alimento importante na seleo da microbiota que vai poder atac-lo. Isto acontece porque cada tipo de microrganismo tem uma faixa de pH na qual pode se desenvolver.

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Figura 2. Faixas de valor de pH para o crescimento de alguns microrganismos (Baruffaldi, 1998).

Os alimentos so divididos, de acordo com seu pH, em: - alimentos pouco cidos: pH acima de 4,5; - alimentos cidos: pH entre 4,5 e 3,7; - alimentos muito cidos: pH abaixo de 3,7. O valor de pH = 4,5 foi escolhido para separar os alimentos cidos dos pouco cidos, pois abaixo deste valor fica inibido o crescimento do microrganismo Clostridium botulinum, bactria largamente distribuda e produtora de toxinas capazes de causar srios danos sade, em alguns casos levando a bito. C) Disponibilidade de Oxignio ou Potencial de Oxirreduo A disponibilidade de oxignio em um alimento determina, assim como o pH, que tipo de microrganismos sero capazes de nele se instalar e se desenvolver. De acordo com esse parmetro, os microrganismos so classificados em: - aerbicos: quando dependem da presena de oxignio para se desenvolver; - anaerbicos: quando s se desenvolvem na ausncia de oxignio; - microaerfilos: quando seu crescimento melhor em presses reduzidas de oxignio; - facultativos: quando podem se desenvolver tanto na presena quanto na ausncia de oxignio.

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Fungos filamentosos so aerbicos estritos, leveduras so facultativos (se desenvolvendo melhor na presena de oxignio) e bactrias podem ser encontradas em todas as classes acima mencionadas. D) Composio e estrutura do alimento A maior parte dos microrganismos seletiva em relao a que tipo de substncia ser usada como fonte de carbono (em geral carboidratos e triacilgliceris mas tambm alguns lcoois, steres e cidos orgnicos) e de nitrognio (variando desde protenas e peptdeos at sais e o N2 atmosfrico) para sua manuteno e crescimento. Alm disso, nem todos os microrganismos so capazes de sintetizar vitaminas dependendo de sua presena no meio de crescimento (alimento). Alguns alimentos contm em sua composio natural, substncias que atuam como inibidores do crescimento microbiano como leos essenciais em sucos, lisozima da clara do ovo e inibina no mel alm de melaninas e melanoidinas (e seus intermedirios de sntese) formados durante o escurecimento enzimtico e no-enzimtico. Estruturas como a casca de frutas, membrana do ovo e a pele de peixes evitam a penetrao dos microrganismos, limitando sua ao superfcie e restringindo seu acesso aos nutrientes. Da mesma forma, considera-se que o interior de peas de carne e de frutos seja estril e esteja livre da deteriorao por microrganismos a menos que haja exposio intencional ou penetrao ativa dos microrganismos. Fatores extrnsecos ao alimento A) Temperatura Microrganismos, em geral, so capazes de sobreviver e se desenvolver numa faixa de temperatura entre 5 e 70C. De acordo com seu comportamento com relao temperatura, os microrganismos so classificados em: - Psicrfilos: podem se desenvolver entre 5 e 20C tendo maior crescimento entre 10 e 15C; - Mesfilos: podem se desenvolver entre 5 e 47C tendo maior crescimento entre 30 e 45C; - Termfilos: podem se desenvolver entre 45 e 70C tendo maior crescimento entre 50 e 55C; O termo termorresistente ou termodrico aplicado a microrganismos que sobrevivem ao calor, em geral pela formao de estruturas de resistncia no vegetativas (esporos). Todos os microrganismos termfilos so considerados termodricos, mas nem todos os termodricos so termfilos. A maior parte dos fungos (mofos e leveduras) no se adapta a altas temperaturas embora possa se desenvolver bem sob refrigerao. Entre as bactrias podem se encontrar espcies em todas as classificaes acima citadas. Atividade Enzimtica As causas bioqumicas de alterao na qualidade dos alimentos esto relacionadas com a presena de enzimas na matria prima. Estas catalisam reaes, ao longo do processamento e/ou armazenamento dos produtos, gerando efeitos indesejados que acabam por provocar rejeio por parte do consumidor. Enzimas so protenas com atividade biolgica. Sua aplicao em diversos processos de produo de alimentos extremamente benfica e desejvel, sendo em vrios casos, 10

indispensvel. No entanto, a presena de algumas enzimas especficas em determinados alimentos pode levar a deteriorao e perda de qualidade dos mesmos. A seguir sero discutidos os principais casos em que enzimas provocam danos aos alimentos. I. Escurecimento Enzimtico: consiste no surgimento de cor escura em certos vegetais (frutas e hortalias como ma e batata por ex.), fungos (cogumelos comestveis) e crustceos (camaro, caranguejo e lagosta) quando seus tecidos so cortados e expostos ao ar. Este escurecimento pode ser acompanhado de formao de odores indesejados (off-flavor) e freqentemente ocasiona perda nutricional principalmente por destruio de aminocidos (tirosina, por ex.), sendo indesejado para a maioria dos alimentos. O escurecimento enzimtico devido a ao das polifenol oxidases e acontece, em geral, nas seguintes etapas:OH OH O OH

O2 PPO Monofenol orto-difenol

O2 PPO orto-quinona

O

H2O

Etapa Qumica*

* Etapa qumica: as orto-quinonas se combinam entre si e com outros componentes do meio para gerar compostos de alta massa molecular e cor escura denominados melaninas. Polifenol oxidases so enzimas de baixa especificidade, oxidando diferentes compostos fenlicos presentes em alimentos (catequinas, cido clorognico, cido cafico, tirosina, antocianinas). Para tanto dependem apenas do contato com o oxignio molecular, que acontece quando os tecidos so rompidos: por corte, descascamento, danos mecnicos, etc. Uma vez que o escurecimento enzimtico (tambm chamado de browning) considerado indesejado, vrias formas de evit-lo foram desenvolvidas: a) Por tratamento trmico (ou branqueamento): sua eficincia depende do pH do meio. Quanto mais cido, menores podem ser o tempo e a temperatura para inativao das enzimas. O mtodo apresenta duas desvantagens: - pode alterar o sabor de produtos vegetais (sabor de cozido); - permite que as reaes aconteam at que a temperatura acabe por desnaturar a enzima. O escurecimento causado neste perodo irreversvel. b) Por acidificao do meio: polifenol oxidases so inativadas, geralmente, em valores de pH inferiores a 4,0. Para garantia da eficincia do mtodo, a acidificao deve ser rpida aps o descascamento/corte. Este mtodo depende de dois fatores: - o produto deve ser compatvel com a acidez desejada (sabor); - o produto deve ser de um tamanho tal que o acidulante seja capaz de penetrar at o centro.

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c) Por adio de inibidores qumicos: aplicao de diferentes compostos capazes de interferir em alguma etapa do processo de escurecimento. Existem diferentes aditivos que apresentam modos de ao diversos. c.1) Sulfitos (SO2, bissulfito de sdio e metabissulfito de sdio): esto entre os mais utilizados pois: - atuam no stio ativo de polifenol oxidases, inibindo sua ao; - reagem com quinonas impedindo que elas polimerizem; - so de baixo custo; - apresentam atividade antimicrobiana. Entretanto, a dosagem deve ser cuidadosamente controlada para no conferir gosto ou aroma indesejados ao produto. Alm disso, certas pessoas esto sujeitas a crises alrgicas pela ingesto de altas dosagens destes aditivos. Para possibilitar dosagens reduzidas, sulfitos so, em geral, aplicados em conjunto com cidos orgnicos. c.2) cidos orgnicos: os mais aplicados so o ctrico o ascrbico e o mlico. Atuam como inibidores enzimticos e contribuem para o abaixamento do pH do meio. O cido ascrbico ainda capaz de se oxidar, reduzindo orto-quinonas de volta a difenis. Porm apresenta alto custo e sua forma oxidada pode se degradar gerando escurecimento no enzimtico no produto. c.3) Sais: polifenol oxidases so inibidas na presena de halogenetos. O uso de NaCl eficaz, porm limitado pelo sabor. Alguns produtos comerciais combinam o uso de ZiCl 2 e CaCl2 com cido ascrbico alcanando bastante sucesso. c.4) Agentes redutores: substncias que reagem preferencialmente com as quinonas gerando compostos incolores. Entre os produtos aplicados esto a cistena, a N-acetil-cistena e a glutationa reduzida. Seu uso limitado pelo alto custo. A ao de polifenol oxidases em alimentos nem sempre considerada indesejada. Em alguns casos o escurecimento enzimtico indispensvel para a formao das caractersticas do produto final. Alguns exemplos so: - A produo de ch preto alcanada pela fermentao de folhas de ch verde. Embora receba este nome, o processo no envolve inculo microbiano. Trata-se de um conjunto de transformaes bioqumicas levadas a cabo por enzimas presentes na matria prima. A principal transformao envolve a oxidao de catequinas a flavinas e rubigininas pela ao das polifenol oxidases. - A ao de polifenol oxidases responsvel ainda pela formao da cor caracterstica de passas de uva e ameixa e das amndoas de cacau. II. Formao de off-flavor em produtos vegetais: consiste na perda do odor caracterstico e desenvolvimento de odor desagradvel em produtos vegetais, principalmente os conservados por congelamento. Este tipo de efeito indesejado est, em geral, ligado a ao de peroxidases. Estas so enzimas capazes de oxidar uma variedade de substratos, na presena de perxidos (H2O2, em geral), gerando radicais livres. O produto da ao enzimtica vai reagir com diferentes compostos do meio destruindo o aroma, participando de reaes de escurecimento, interferindo com o valor 12

nutricional (destruio de aminocidos e vitaminas) e liberando compostos de degradao, de baixa massa molecular, responsveis pela formao de aroma desagradvel. Peroxidases so capazes de manter sua atividade em condies de baixa atividade de gua e em baixa temperatura, caracterstica rara entre as enzimas e que torna as peroxidases especialmente importantes em produtos congelados. No entanto, sua principal caracterstica sua altssima termoestabilidade, associada a sua capacidade de se regenerar aps desnaturao trmica parcial. A regenerao acontece aps poucas horas em temperatura ambiente, sendo mais lenta em temperaturas mais baixas (refrigerao e congelamento) e sua eficincia depende do grau de desnaturao alcanado alm do pH do meio ( mais lenta em pH cido). Para uma boa inativao de peroxidases, necessrio um tratamento trmico em temperaturas entre 90 e 100C. O tempo de tratamento pode ser reduzido por acidificao do meio e adio de NaCl. Mesmo assim, a determinao da vida-de-prateleira de produtos vegetais (principalmente os congelados que tem vida til mais longa) deve estar condicionada ao estudo da regenerao da atividade de peroxidases ao longo do tempo. Devido a sua termoestabilidade, peroxidases so usadas na indstria de alimentos como indicadores da eficincia de operaes de branqueamento. Em geral, feito um teste, logo aps o tratamento trmico, na presena de guaiacol e perxido de hidrognio. Havendo atividade de peroxidase se formar o tetraguaiacol, composto de colorao marrom-avermelhada. Na ausncia de atividade de peroxidase, no se formar a cor marrom e o tratamento trmico pode ser considerado bem sucedido. III. Rancidez: consiste na formao de odor desagradvel, tpico de rano, em produtos ricos em lipdeos. a) Rancidez hidroltica: se deve a ao de lipases e acontece quando estas enzimas (esterases capazes de hidrolisar triglicerdeos liberando cidos graxos) provocam a liberao de cidos graxos de baixa massa molecular, volteis, causadores de odor indesejado. mais comum em produtos lcteos, ricos em cido butrico, caprlico, caprico, etc. que so volteis e tm odor caracterstico bastante desagradvel, uma vez que o leite contm lipases nativas. Nestes casos, a forma mais comum de se evitar a rancidez pasteurizar o leite antes de proceder sua homogeneizao. A gordura do leite est protegida por protenas e as lipases nativas no tm acesso ao substrato. Sendo estas enzimas termolbeis, elas so desnaturadas durante o processo de pasteurizao aps o que se pode proceder a homogeneizao do leite sem risco de rancidez. b) Rancidez oxidativa: processo de oxidao de cidos graxos que leva formao de hidroperxidos. Estes se degradam formando diferentes compostos responsveis pelo aroma de rano. Este processo pode acontecer de forma qumica (discutido em maiores detalhes no item 2.3 a) ou pode ser iniciado (formao de hidroperxidos) pela ao de lipoxigenases. Estas enzimas, produzidas por animais, vegetais e microrganismos, so especficas para cidos graxos com ao menos dupla insaturao e que apresentam um grupo metileno (entre elas) no carbono 8 (como os cidos linolico, linolnico, araquidnico por ex.). Na presena de oxignio molecular, estas enzimas promovem a formao de hidroperxidos cuja degradao acaba por gerar o odor caracterstico de rano.

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Em alimentos lipoxigenases causam maiores danos em soja, milho, trigo e ervilha (gros armazenados e produtos como farinhas e farelos) provocando formao de odor desagradvel alm de serem responsveis pela destruio de vitaminas lipossolveis e de cidos graxos essenciais. A ao das lipoxigenases no afetada pela presena de anti-oxidantes mas, sendo enzimas termolbeis so desnaturadas em processos de branqueamento. Lipoxigenases de soja encontram aplicao em produtos de panificao. Na farinha de trigo elas destroem pigmentos (carotenides) deixando a farinha mais branca, o que aumenta seu valor de mercado. Na produo de po sua ao aumenta a fora do glten substituindo com sucesso o uso de aditivos como bromatos. Na produo de massa tipo macarro, porm, a cor amarelada um atributo de qualidade e as lipoxigenases nativas do trigo devem ser inativadas, por tratamento trmico, antes da formulao. IV. Perda de textura em frutas e hortalias e separao de fases em sucos. A textura ideal de frutas e hortalias garantida pela presena de substncias pcticas (balano entre protopectina, pectina e cido pctico) na parede celular e na lamela mdia dos tecidos vegetais, assim como pela turgidez das clulas devido presena de altos teores de umidade. Ao longo da vida dos frutos, enzimas pectinolticas (ou pectinases) vo hidrolisando estas substncias causando amolecimento excessivo dos produtos que acaba por determinar o fim da sua vida de comercializao. A atividade destas enzimas na ps-colheita de produtos vegetais determinada por fatores genticos (espcie, variedade), pela presena de etileno (hormnio vegetal que acelera a maturao/senescncia) e pela atmosfera de conservao do produto (altos teores de CO2 tendem a retardar a atividade das pectinases). Em sucos, a turbidez caracterstica de alguns produtos, causada pela presena das mesmas substncias pcticas em suspenso coloidal. Estas mantm dispersos os solutos do suco (pigmentos, acares, cidos, compostos de aroma e sabor) garantindo a homogeneidade do produto. As pectinases presentes na matria-prima tendem a hidrolisar as substncias pcticas que, por terem sua massa molecular reduzida, perdem a capacidade de se manter em suspenso e precipitam, provocando a separao de duas fases no suco. Para se evitar este efeito indesejado necessria aplicao de tratamento trmico para a inativao de enzimas pectinolticas que vo desestabilizar o produto ao longo de sua vida-de-prateleira. Em alguns produtos como extrato de tomate, por exemplo, a ao de pectinases considerada benfica. A precipitao dos slidos da polpa de tomate facilita a separao da gua e reduz a necessidade de concentrao do produto final. Pectinases so ainda utilizadas como auxiliares de extrao, filtrao, clarificao e concentrao em diversos produtos vegetais, aumentando o rendimento, o aroma e prolongando a vida til de filtros e finishers. Reaes qumicas no enzimticas As principais reaes qumicas que levam a perda de qualidade em alimentos so a rancidez oxidativa e as diferentes formas de escurecimento qumico. a) Rancidez oxidativa: consiste na formao de odor desagradvel, tpico de rancidez, em produtos ricos em lipdeos. A reao se inicia pela formao de um radical livre na cadeia de cidos graxos (pela separao de um hidrognio). Este fenmeno acontece de forma mais rpida e fcil em carbonos adjacentes a insaturaes tornando os cidos graxos insaturados muito mais 14

susceptveis a este tipo de degradao. A formao do radical livre catalisada na presena de ons metlicos, em altas temperaturas ou por exposio radiao (UV e ionizante). Em presena de oxignio, o radical tende a formar perxidos que so bastante instveis e se degradam liberando novos radicais livres no meio. Desta forma, uma vez iniciada, a reao que leva rancidez oxidativa acontece em cadeia, se propagando por todo o produto e, em teoria, s termina quando todo oxignio e/ou todo cido graxo tenham sido consumidos. Na fase final da reao, os radicais livres formados se combinam entre si gerando uma gama de substncias de baixa massa molecular responsveis pelo odor caracterstico dos produtos ranosos. Em sua maioria so substncias carboniladas de baixo threshold, isto : detectadas pelo olfato humano em concentraes bastante pequenas.

Figura 3. Esquema das reaes que levam rancidez oxidativa (Gava, 1998).

b) Escurecimento qumico: nome dado a diversos mecanismos que geram melanoidinas pigmentos escuros de alta massa molecular e composio complexa e variada. Este tipo de escurecimento considerado benfico em alguns produtos como na produo de pes e carnes assadas mas indesejado em outros como leite e ovo em p, sucos de frutas etc. So conhecidos atualmente trs diferentes mecanismos que levam a formao de melanoidinas e que sero expostos a seguir: b.1) Reao de Maillard: se inicia com a combinao entre uma carbonila (em geral de um acar redutor) e um grupamento amino (de um aminocido, peptdeo ou protena) e se desenvolve de acordo com a figura abaixo para a formao de pigmentos escuros (melanoidinas).

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Figura 4. Reao de Maillard (Gava, 1998).

b.2) Caramelizao: acontece quando compostos como certos acares e cidos orgnicos (contendo vrias hidroxilas e carbonilas ou carboxilas) so aquecidos a temperaturas muito altas. A desidratao destas molculas leva a formao de hidroximetilfurfural, composto intermedirio capaz de se polimerizar para gerar melanoidinas. b.3) Mecanismo do cido ascrbico: este cido, tambm conhecido como vitamina C, quando aquecido em meio cido capaz de gerar furfural, composto intermedirio, tambm encontrado

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na Reao de Maillard e que sofre polimerizao/condensao para gerar melanoidinas. Este mecanismo considerado responsvel pelo escurecimento de sucos ctricos. Ataques de insetos e roedores Insetos e roedores so animais competidores do homem no consumo dos alimentos produzidos. Apesar disso, o dano causado por seu ataque est muito mais ligado contaminao microbiana que se segue a ele do que ao volume de alimento consumido em si. As perdas mais severas so provocadas em cereais armazenados em silos e podem atingir, em alguns pases, at 50% da produo total. Para reduo deste problema a nveis aceitveis (em torno de 5% de perdas) necessrio o armazenamento criterioso de gros e cereais. Mudanas fsicas So consideradas mudanas fsicas alteraes dos alimentos causadas por defeitos na sua conservao, manuseio e transporte. Abaixo esto alguns exemplos de mudanas fsicas dos alimentos e suas possveis causas. a) Queimaduras - devido exposio de frutas e hortalias ao sol ou a superfcies aquecidas; - freezer burn causada por exposio de carnes a temperaturas muito baixas. b) Desidratao: - perda de textura, crocncia e peso em frutas e hortalias; -. perda de caractersticas desejveis em carnes resfriadas; -. endurecimento de queijos. c) Congelamento: - destruio de clulas e formao de injrias em frutas e hortalias - rompimento de tecidos e formao de exudado em carnes. d) Danos mecnicos: - amassamento e rompimento de tecidos em frutas e hortalias - Quebra de produtos rgidos (biscoitos, massas, cereais matinais, etc.)

MTODOS DE CONSERVAO DOS ALIMENTOSConservao dos Alimentos pelo Calor A maioria dos microrganismos patognicos e deterioradores no resiste a temperaturas elevadas por determinados perodos de tempo. A escolha do tempo e da temperatura a serem empregados no tratamento trmico de um alimento depender do efeito que o calor exerce sobre as caractersticas gerais do alimento e de outros mtodos de conservao que sero utilizados posteriormente. Cada alimento diferente e, portanto, as exigncias para o processamento tambm devem ser diferentes. No h necessidade de destruir todos os microrganismos em um determinado alimento, mas apenas aqueles que so capazes de provocar deteriorao e os que causam intoxicao ou infeces alimentares. Os mtodos de conservao pelo uso de calor visam a eliminao dos microrganismos indesejveis. A intensidade e o tempo de exposio ao calor, alm da ao sobre os 17

microrganismos, podero alterar a natureza fsica, qumica e histolgica do alimento, modificando suas caractersticas nutricionais e organolticas. Por este motivo, para aplicao deste mtodo necessrio um controle rigoroso para se evitar a deteriorao do alimento, reduzindo assim seu valor comercial. Os principais mtodos de conservao pelo uso de calor so pasteurizao, tindalizao, branqueamento e esterilizao. Pasteurizao Objetivo: diminuio da carga microbiana inicial e eliminao total dos microrganismos patognicos. um tratamento trmico relativamente suave que utiliza temperaturas inferiores a 100C e tem como objetivo principal aumentar a vida de prateleira dos alimentos. A temperatura e o tempo empregado dependem de vrios fatores como: pH, resistncia trmica de microrganismos e enzimas, teor de umidade, resistncia das caractersticas organolpticas a altas temperaturas etc. A pasteurizao deve ser empregada em conjunto com outros mtodos de preservao j que este tratamento no elimina todos os microrganismos existentes no alimento. A conservao pela pasteurizao preferida quando outros tratamentos trmicos, de temperatura mais elevada, prejudicam as caractersticas nutricionais e organolticas do alimento. indicado para a conservao de leite, creme de leite, manteiga, frutas, sorvetes, embutidos, compotas, cerveja, ovos lquidos enlatados e outros alimentos termossensveis. Existem 2 principais mtodos de pasteurizao: a) Pasteurizao lenta a baixas temperaturas (LTLT Low Temperature Long Time): realizado a temperaturas prximas de 60C por 30 minutos. um processo pouco utilizado na indstria, sendo empregado por pequenos produtores rurais na pasteurizao de leite. Este tipo de tratamento geralmente realizado em tanque encamisado. b) Pasteurizao rpida a altas temperaturas (HTST High Temperature Short Time): realizado a temperaturas superiores a 72C por um tempo de aproximadamente 15 segundos. utilizado em grandes industrias que operam com grandes volumes. Este tipo de tratamento geralmente realizado em trocador de calor de placas, trocador de calor tubular, trocador de calor de superfcie raspadas para produtos mais viscosos.

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Figura 5. Trocador de calor de placas.(TetraPak)

Figura 6. Trocador de calor tubular (SIMA, TetraPak)

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Figura 7. Trocador de calor de superfcie raspada (TetraPak).

Depois de submetidos a temperatura de pasteurizao, os alimentos devem ser rapidamente resfriados para evitar perdas nutricionais e organolpticas alm da exposio dos microrganismos sobreviventes a temperatura tima de crescimento por um longo perodo de tempo. Branqueamento Objetivo: inativao enzimtica nos alimentos, principalmente vegetais. As enzimas presentes nas clulas vegetais e animais atuam de forma controlada atravs de mecanismos metablicos. Quando a clula vegetal ou animal danificada, atravs de corte ou esmagamento, as enzimas passam a atuar de forma no controlada causando alteraes de cor, aroma, sabor, textura e nutrientes nos alimentos. Por este motivo necessria a inativao destas enzimas durante o processamento. O branqueamento aplicado usualmente em vegetais para evitar principalmente o escurecimento enzimtico que causado pela enzima polifenoloxidase. Os principais mtodos de branqueamento so:

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a) Branqueamento com gua: consiste em mergulhar o alimento em gua fervente. Normalmente realizado em tanque encamisado. Vantagens: Uniformidade do tratamento; Economia de vapor. O vapor usado para aquecer a gua causa uma perda menor do que se for usado para aquecer o alimento diretamente. Desvantagem: perdas de nutrientes que se dissolvem na gua. b) Branqueamento com vapor: consiste em insuflar vapor sobre o alimento. Vantagem: reduo das perdas nutricionais e organolpticas. Desvantagens: Custo mais elevado que o branqueamento com gua.

Pode produzir sabor amargo no alimento.

Depois de submetido ao aquecimento os alimentos devem ser resfriados rapidamente pelos motivos descritos na pasteurizao (Pgina 18). Alm da inativao enzimtica, o branqueamento ainda tem como objetivo o amolecimento da textura do alimento, diminuio da carga microbiana e eliminao de gases oclusos em vegetais. Tindalizao Objetivo: eliminao total dos microrganismos. um processo pouco usado por ser demorado e de alto custo. O aquecimento feito de maneira descontnua. Primeiramente o alimento submetido a um tratamento trmico no qual a temperatura utilizada varia de 60 a 90C durante alguns minutos. As clulas microbianas que se encontram na forma vegetativa so destrudas, porm os esporos sobrevivem. Depois do resfriamento, os esporos entram em processo de germinao e depois de 24 horas a operao repetida. O nmero de operaes pode variar de 3 a 12 vezes at a obteno da esterilizao completa. A vantagem desse processo que podem ser mantidos praticamente todos os nutrientes e as caractersticas organolticas do produto em propores maiores do que quando se utiliza outros tratamentos trmicos. Esterilizao Objetivo: reduo drstica da carga microbiana e eliminao dos microrganismos patognicos. A temperatura de esterilizao aquela suficiente para conseguir a morte trmica dos microrganismos. Por definio, o microrganismo est morto quando perde sua capacidade de reproduzir-se. Nos processos de esterilizao de alimentos, os esporos, principalmente os bacterianos, oferecem uma resistncia adicional perda de suas funes reprodutivas. Portanto, a esterilizao no elimina totalmente a flora microbiana, restando os esporos dos microrganismos termorresistentes. Por este motivo, o processo chamado de esterilizao comercial.

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O tempo e a temperatura, utilizados na esterilizao de alimentos, dependem dos seguintes fatores: Resistncia trmica das enzimas e microrganismos envolvidos;

Meio de aquecimento; pH do alimento; Estado fsico do alimento.

A esterilizao proporciona uma alterao muito mais significativa das caractersticas nutricionais e organolpticas, se comparada com a pasteurizao. A esterilizao pode ser realizada a granel ou em unidades envasadas (apertizao). Processamento assptico Este tipo de processamento a granel baseia-se em fazer o enchimento do produto esterilizado em embalagens esterilizadas num ambiente assptico. O produto aquecido a temperaturas altas por um tempo muito curto, e depois resfriado e transportado sob condies estreis aos recipientes previamente esterilizados, sendo ento hermeticamente fechados. Como exemplo podemos citar o processo U.H.T. (Ultra High Temperature). Este sistema pode ser realizado por aquecimento direto por vapor (Figura 8) ou indireto por meio de trocadores de calor (Figura 5, Figura 6)

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Figura 8. Sistema UHT por injeo direta de vapor. (1) Recepo do produto cru; (2,5) Bombas; (3,4) Praquecedores tubulares; (6) Vlvula de controle de fluxo; (7) Esterilizao; (8) Cmara de vcuo; (9) Perna da cmara de expanso; (10) Bomba assptica; (11) Homogeneizador assptico; Refrigerador de placas; (13) Linha de enchimento; (14) Vlvula de vapor; (15) condensador); (16) Bomba de condensado; (17) Bomba de vcuo; (18,20) Regulador de temperatura; (19) Vlvula de controle de fluxo de vapor (Gava,1998).

Apertizao Definio: a aplicao do processo trmico a um alimento convenientemente acondicionado em uma embalagem hermtica, resistente ao calor, a uma temperatura e um perodo de tempo determinado para atingir a esterilizao comercial. Os fatores que determinam a intensidade do tratamento trmico so: a) Espcie, forma e nmero de microrganismos: a resistncia dos microrganismos ao calor varia de acordo com sua espcie e a forma em que as clulas se encontram, ou seja, vegetativa ou esporulada. Alm disso, quanto maior o nmero de microrganismos, mais rigoroso dever ser o tratamento trmico para se obter uma reduo da quantidade de microrganismos a nmeros satisfatrios. A resistncia trmica de um microrganismo pode ser determinada pelo aquecimento de uma populao desta espcie a uma temperatura determinada para se calcular o tempo necessrio para destruir 90% dessa populao, ou para reduo da populao a um dcimo do nmero original. Este tempo conhecido como tempo de reduo decimal, denominado tambm de D e definido como tempo em minutos necessrios para atravessar um ciclo logartmico na escala de sobrevivncia trmica.

Figura 9. Curva de Sobrevivncia (Gava, 1998)

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Para ser considerado esterilizado comercialmente, o alimento deve ter sido submetido a tratamento trmico por tempo suficiente para 12 redues decimais do nmero inicial de microrganismos, ou seja, por um perodo igual a 12D (passagem por 12 ciclos logartmicos). b) pH do alimento: discutido no captulo Causas das Alteraes de Alimentos. c)Penetrao e distribuio do calor dentro do recipiente: a velocidade de penetrao do calor no interior do recipiente influenciada por diversos fatores como forma, tamanho e condutividade trmica do material utilizado na embalagem, alm do tipo, formas e composio qumica dos alimentos. O tempo do tratamento trmico de qualquer alimento influenciado pela velocidade com que o calor atinge o centro das embalagens. A penetrao de calor mais fcil nos alimentos lquidos do que nos slidos. No primeiro caso, a transmisso do calor at o centro se faz por conveco. As correntes de conveco tendem a igualar com rapidez a temperatura em seu interior. No segundo caso, a penetrao de calor se faz por conduo, ou seja, as molculas transmitem calor a seguinte. A transmisso por conduo mais lenta.

Figura 10. Transmisso de calor: (a) conduo; (b) conveco (Fellows, 1994)

Os tipos de esterilizadores mais utilizados na apertizao so as autoclaves ou cmaras pressurizadas e podem ser horizontais ou verticais.

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Autoclave horizontal

Autoclave VerticalFigura 11. Desenho esquemtico de autoclaves. (A) Vapor; (B) gua; (C) Dreno; (D) Desaeradores; (E) Ar e (F) Vlvula de Segurana (Gava, 1998)

Conservao pelo Controle da Umidade O contedo de gua ou de umidade no nos d a idia da disponibilidade de gua aos microrganismos deterioradores e sim sua condio no alimento. Isto depende das condies em que a gua est ligada aos componentes do alimento. Os microrganismos tm seu crescimento condicionado a existncia de gua disponvel, expressa em atividade de gua. A indisponibilizao ou remoo desta gua inviabiliza o crescimento de microrganismos.

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As atividades mnimas para o desenvolvimento de vrios tipos de microrganismos so: bactrias 0,9; leveduras 0,8; bolores 0,6; bactrias haloflicas 0,65; leveduras osmoflicas 0,62. Os principais mtodos utilizados na conservao de alimentos pelo controle da umidade so secagem, concentrao, pela adio de acar e pela adio de sal. Secagem A secagem um dos processos mais antigos para a preservao de alimentos.Alm da preservao pela reduo de umidade, a remoo de gua facilita o transporte, armazenamento e o manuseio dos alimentos. A secagem pode ser natural, pela exposio do material a ser desidratado ao sol, ou artificial, pela utilizao de calor ou outros meios capazes de retirar a umidade. O sistema a ser utilizado depende de vrios fatores como condies climticas da regio, natureza da matria prima, as exigncias do mercado, custo de produo e mo de obra especializada. Mtodos de secagem a) Secagem natural Seu uso limitado a regies onde o clima quente, seco e de grande quantidade de horas de sol. O local de secagem, de preferncia, deve ser cercado e longe das vias de acesso, para evitar contaminao. Na secagem de frutas, o processo deve ser dividido em 2 etapas: a primeira, iniciada ao sol e continuada at que a matria prima tenha perdido de 50 a 70% de umidade e a segunda sombra para que o produto no escurea nem se torne coriceo. Para a secagem so usadas construes com pisos de cimento ou pedregulho, que irradiam o calor, e dotadas de tabuleiros, que devem ser dispostos de modo a sofrerem uma boa irradiao, com espao suficiente para ventilao e a possibilidade de colocar superiormente vidro ou tela a fim de se evitar a entrada de insetos, chuva, poeira etc. O tempo necessrio para a secagem depende das propriedades fsico-qumicas da matria prima, principalmente do teor de umidade, como tambm do tamanho e da geometria do produto. Tanto os produtos de origem animal como de origem vegetal podem ser conservados pela secagem ao sol. Entre os produtos de origem animal, os mais comuns so a carne de sol, o charque e os peixes salgados secos. Os alimentos de origem vegetal mais comuns so as frutas, cereais, leguminosas e condimentos. b) Desidratao ou secagem artificial A desidratao ou secagem artificial a remoo de gua pelo calor produzido artificialmente em condies de temperatura, umidade e corrente de ar cuidadosamente controladas. Tipos de secadores De um modo geral os secadores podem ser divididos em: secadores adiabticos e secadores por contato.

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1 Secadores Adiabticos So aqueles que utilizam um gs, geralmente o ar, para a transferncia de calor necessrio. O gs em contato com o alimento libera calor e ao mesmo tempo conduz, para fora da cmara, o vapor de gua formado. Os principais tipos de secadores adiabticos so descritos abaixo. i. Secador de cabine ou armrio Esses secadores so construdos em forma de cmara para receber o material a ser submetido desidratao. A matria prima disposta em bandejas ou prateleiras e o ar quente insuflado para dentro da cmara por meio de ventiladores. Recomenda-se um aquecimento gradual no princpio do processo para que alimento no crie uma crosta externa. Aps o tempo necessrio para a desidratao, o produto retirado. Este o tipo de secador mais simples, indicado para pequenas indstrias ou para estabelecer parmetros de secagem para novos produtos antes de serem produzidos em escala industrial.

Figura 12. Secador de cabine (Potter e Hotchkiss, 1996)

ii. Secadores de tnel Consiste em um tnel de comprimento varivel pelo qual se trafegam vagonetes com bandejas ou esteiras com o material a ser desidratado. Este tipo de secador bastante utilizado na desidratao de frutas e hortalias. A corrente utilizada pode ser natural ou forada e o fluxo de ar pode ser paralelo ao fluxo da matria prima, contracorrente ou combinado. No fluxo paralelo, a secagem inicial bastante rpida enquanto no estgio final o ar j se encontra a temperaturas mais baixas e bastante mido. Este tipo de secagem apresenta a vantagem de que o ar mais quente entra em contato com o produto mais mido, podendo utilizar ar bastante aquecido. Por outro lado, na sada do tnel, o ar mais frio e mais carregado de umidade, podendo o produto final no estar suficientemente seco.

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No fluxo contracorrente as melhores condies de secagem ocorrem a medida que o material se aproxima do seu estado seco. Este tipo de fluxo utiliza menos calor, resultando em produtos mais secos que os processados em fluxo paralelo. Muitas vezes combinam-se os 2 tipos de fluxo. O produto colocado primeiro em contato com o fluxo paralelo para aproveitar a alta velocidade inicial de desidratao e depois, em contracorrente para se obter um produto mais seco. Esta condio torna o processo bastante eficiente. O secador de tnel bastante usado na secagem de frutas, hortalias e massas alimentcias.

Figura 13. Secadores de tnel. a) Fluxo contracorrente; b) Fluxo paralelo; c) Fluxo combinado (Potter e Hotchkiss,1996)

iii. Atomizador

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um processo contnuo onde o lquido ou pasta transformado em produto seco em um curto tempo de secagem. O equipamento utilizado neste tipo de processo conhecido como atomizador ou Spray dryer. O processo consiste na atomizao do lquido em uma cmara que recebe um fluxo de ar quente. A rpida evaporao da gua permite manter a temperatura das partculas relativamente baixas obtendo um produto com menor alterao. A operao de atomizao est baseada em 4 fases: Atomizao do lquido;

Contato do lquido atomizado com o ar quente; Evaporao da gua; Separao do produto em p do ar de secagem.

Figura 14. Atomizador (Gava, 1998).

A pulverizao do lquido ou da pasta pode ser feita atravs de discos centrfugos que giram entre 3.500 a 50.000 rpm, ou atravs de bicos aspersores que atuam sob presso do lquido proporcionada por uma bomba de alta presso. O ar utilizado para a atomizao encontra-se em temperaturas que variam de 180 a 230C. A construo da cmara e as condies de trabalho so ajustadas de modo que ocorra uma evaporao necessria de gua sem elevar demasiadamente a temperatura. O sentido em que o ar quente entra em contato com o lquido atomizado importante para as caractersticas do produto final. No fluxo paralelo: o contato das partculas ocorre em temperaturas mais baixas. Recomendado para produtos sensveis ao calor. No fluxo contracorrente, o lquido pulverizado numa posio oposta entrada do ar quente, ou seja, a partcula seca entra em contato com o ar mais quente. Este sistema mais eficiente e indicado para produtos menos sensveis ao calor. Assim como no caso dos secadores de tnel, existem atomizadores que combinam os dois tipos descritos.

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A separao do produto em p do ar de secagem feita pelo emprego de ciclones ou filtros de manga. Os ciclones so estruturas cnicas em que o ar injetado tangencialmente adquirindo movimento centrfugo. O p recolhido pela parte inferior e o ar aspirado por cima. Os filtros de manga, formados por fibras sintticas, so utilizados quando as partculas de p do produto so muito pequenas para separao eficiente no ciclone. A atomizao utilizada na desidratao de alimentos sensveis ao calor como leite ovos, frutas e caf, porm porm o custo de aquisio e manuteno muito alto. iv. Secador de Leito Fluidizado O material a ser desidratado colocado em uma cmara com fundo perfurado por onde passa o ar quente. Alm da remoo de gua, o ar quente provoca uma movimentao do material a ser desidratado similar a um lquido em ebulio (fluidizao) facilitando o processo de secagem. Apresentam aplicao limitada. Alguns materiais so fluidizveis somente a baixo teor de umidade. Outros materiais no suportam fluidizao sem sofrer danos mecnicos. Pode ser utilizado sistemas descontnuos ou a batelada, ou sistemas contnuos como mostra a Figura 15.

Figura Secador de Leito Fluidizado contnuo (Silva, 2000).

15.

A secagem por leito fluidizado tem sido utilizada para uma variedade de produtos que incluem cenoura, cebola e ervilha. O secador de leito fluidizado tambm muito usado em conjunto com o atomizador objetivando aglomerar ou tornar mais rpida a dissoluo do produto final. 2 Secadores por contato

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A transferncia de calor feita por conduo atravs de uma superfcie metlica, esttica ou em movimento. i. Secador de tambor Consiste na secagem do alimento lquido ou em pasta, aplicado em fina camada sobre a superfcie aquecida de cilindros ou tambores rotativos. A secagem se processa enquanto o cilindro gira e o material seco raspado por uma lmina fixada em ponto adequado prximo ao cilindro. Posteriormente o material seco modo, resultando em um produto na forma de p fino. O aquecimento feito no interior dos cilindros pela utilizao de vapor a alta presso. Alguns tipos de secadores de tambor so mostrados na Figura 16.

Figura 16. Secadores de Tambor (Camargo, 1989).

um processo de difcil controle sendo os principais fatores a se considerar: A temperatura da superfcie;

A velocidade de rotao do cilindro; A espessura da camada do material a ser depositada sobre a superfcie aquecida.

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O produto final obtido por este tipo de secagem, geralmente, no apresenta boa solubilidade. Este mtodo de secagem foi utilizado durante muito tempo na fabricao de leite em p e utilizado atualmente na secagem de produtos que suportam maior aquecimento, como as farinhas lcteas e os cereais para desjejum.

ii. Desidratadores vcuo ou liofilizadores A liofilizao um processo de desidratao de produtos em condies de presso e temperatura tais que a gua, previamente congelada, passa do estado slido diretamente para o estado gasoso (sublimao). Estes tipos de desidratadores so de difcil manuseio e custos elevados. Analisando o diagrama de fases da gua (Figura 17), observa-se que em presso superior a 4,58mmHg, ao se fornecer calor a um material congelado, a gua se fundir tornando-se lquida. Continuando-se fornecer calor, ela evaporar. Porm fornecendo calor a um material congelado a presses inferiores a 4,58mmHg, a gua contida neste material passar para o estado de vapor.

Figura 17. Diagrama de fases da gua (Baruffaldi, 1998).

Em comparao com os outros mtodos de desidratao, a liofilizao apresenta: Menor contrao do produto final;

Menor decomposio trmica; Menor perda de volteis; Menores alteraes enzimticas; Menor desnaturao protica; Menor alterao da morfologia inicial do material; Menor dificuldade de rehidratao.

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A variedade de alimentos que podem ser liofilizados muito grande, havendo, portanto, para cada tipo de material, peculiaridades prprias. Alguns exemplos so: vegetais (cebola, ervilha, ervas aromticas, condimentos etc.), carnes, derivados do leite (queijo, iogurte) etc. Concentrao A concentrao um processo que remove somente parte da gua dos alimentos (30 a 60%). Alm de diminuir a atividade de gua, aumentando, assim, a vida-de-prateleira dos alimentos, a concentrao permite uma economia na embalagem, transporte e armazenamento do produto. A maioria dos alimentos lquidos sofre o processo de concentrao antes de serem desidratados, pois a retirada de gua por evaporadores mais econmica do que por secadores. A remoo da gua dos alimentos pode ser realizada pelo processo de evaporao, pelo processo de crioconcentrao ou pela utilizao de membranas. 1 Concentrao por congelamento No congelamento lento dos alimentos, h a formao de cristais grandes de gelo que podem ser removidos e separados, tornando-os mais concentrados. Repetindo o procedimento anterior, possvel concentrar gradativamente o alimento, sem os inconvenientes do emprego de calor. A Figura 18 ilustra um concentrador por congelamento.

Figura 18. Concentrador Por Congelamento. 1. Tanque de armazenamento; 2. Trocador de calor de superfcie raspada; 3. Cristalizador; 4. Coluna de separao; 5. gua eliminada; 6. Produto concentrado (Baruffaldi, 1998).

Entre as aplicaes possveis esto a concentrao de vinagre (at 48% de cido actico), cerveja e vinho (at 32% em lcool), sucos de frutas (at 50% de slidos), leite (at 36% de slidos) e extrato de ch (at 25% de slidos). 2 Concentrao por membrana Pela utilizao de membranas semi-permeveis, possvel concentrar alimentos lquidos. Os principais mtodos utilizados so a ultrafiltrao e a osmose reversa.

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Os produtos obtidos so o permeado (que passa pela membrana) e o concentrado (que fica retido pela membrana). Cada um pode ser usado como produto final ou ser descartado, dependendo da aplicao. Os sistemas empregados podem ser constitudos por tubos, fibras ocas e membranas sobre suporte plano ou espiral. As membranas podem ser constitudas por acetato de celulose, polmeros (polissulfona, poliamida, policarbonato e steres de poliestireno) ou minerais (xidos de zircnio, alumnio ou titnio e argilas). A ultrafiltrao emprega presses na ordem de 1 a 6atm e permite a separao da gua, sais e acares de baixo peso molecular. No produto concentrado ficam macromolculas, como protenas e carboidratos. Algumas aplicaes so: a concentrao de leite para a fabricao de queijo, concentrao de protenas solveis do soro provenientes da fabricao de queijo (albumina e globulina), recuperao de enzimas livres (proteases e lactases) aps reaes enzimticas e concentrao de sucos de frutas. A osmose reversa utiliza presses maiores (30 a 60atm) e permite a separao da gua, concentrando sais, acares de baixo peso molecular e macromolculas. Algumas das aplicaes possveis so dessalinizao da gua do mar e obteno de cerveja e vinho sem lcool. Neste caso, a gua e o lcool so separados conjuntamente. A gua readicionada bebida, restaurando a concentrao original. 3 Concentrao por evaporao Os componentes bsicos de um evaporador so o trocador de calor, o separador (para eliminao do concentrado) e o condensador (em processos vcuo). Este ltimo componente utilizado em processos a baixas presses pois para manter o vcuo em um evaporador, necessrio remover os vapores condensveis produzidos. Evaporao simples e de mltiplo efeito Quando um evaporador simples utilizado, o vapor liberado condensado e eliminado. Esse processo chamado de evaporao de nico efeito e embora simples, no utiliza eficientemente o vapor de aquecimento. Se o vapor produzido em um evaporador for conduzido cmara de vapor de aquecimento de um segundo evaporador e se o vapor aqui produzido for conduzido para um terceiro e assim por diante, chamamos este processo de evaporao de mltiplo efeito. A eficincia trmica do equipamento aumenta com o nmero de efeitos como mostra .

Tabela 3. Eficincia trmica de alguns evaporadores (Gava, 1998).

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Tipo de instalao Evaporador de um nico efeito Evaporador de dois efeitos Evaporador de trs efeitos Evaporador de dois efeitos recompresso trmica Atomizador Secador de tambor

Kg Vapor evaporada 1,10 0,54 0,38 com 0,33 2,5 3,0 1,50

consumido/kg

de

gua

Principais tipos de evaporadores a. Tacho aberto e vcuo So os evaporadores mais simples. Geralmente so semi-esfricos equipados com camisa de vapor. Neste tipo de equipamento, a taxa de evaporao pequena e o consumo de vapor alto, o que eleva o custo de operao. Quanto maior o tanque, menor a eficincia trmica, pois a relao volume/superfcie aumenta progressivamente. Este tipo de equipamento utilizado para produtos que suportam aquecimentos mais prolongados como doces em massa, cocada, gelias e doce de leite.

Figura 19. Tacho aberto (Gava, 1998).

b. Evaporador de tubo e carcaa So constitudos essencialmente de uma carcaa de grande dimetro que contm um determinado nmero de tubos paralelos por onde o produto flui por dentro, enquanto que o aquecimento feito fora dos tubos, no interior da carcaa. Os evaporadores de tubos e carcaa podem ser classificados em: i. Evaporador de tubo curto Tubos horizontais Tubos verticais ii. Evaporador de tubo longo Pelcula ascendente Pelcula descendente Pelcula ascendente e descendente

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Os evaporadores de tubos so muito utilizados na concentrao de caldo de cana. Os evaporadores de tubos longos so usados para leite, soro de queijo e sucos de frutas.

Figura 20. Evaporador de tubos longos. 1. Preaquecedor; 2. Evaporador; 3. Cmara de separao; 4. Condensador de contato direto; 5. Produto concentrado (Baruffaldi, 1998).

c. Evaporador de placas So constitudos por trocador de calor aquecido com vapor. Operam com circulao forada de filme ascendente e descendente. Depois de concentrado, o produto e o vapor passam por uma cmara de separao. O vapor eliminado nos evaporadores pode ser reaproveitado como meio de aquecimento de um outro evaporador, para pr-aquecimento ou sofrer recompresso e voltar a ser utilizado.

Figura 21. Evaporador de placas (Gava, 1998).

utilizado na concentrao de produtos derivados do leite, sucos de frutas, caf etc.

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Conservao pela adio de acar Como foi dito anteriormente a adio de acar um dos principais mtodos utilizados na conservao de alimentos pelo controle da umidade. A adio de acar aumenta a presso osmtica do meio criando assim condies desfavorveis para o crescimento e reproduo para a maioria das espcies de bactrias, leveduras e mofos. Conseqentemente, ir ocorrer uma diminuio no valor da atividade de gua. Em alimentos que contm altos teores de acar, apenas os microrganismos osmoflicos tm a capacidade de se desenvolver, no entanto, podem ser destrudos, aliando-se a adio de acar a outros mtodos de conservao, como o calor ou o aumento da acidez. Vrios produtos utilizam o acar como mtodo de conservao. Entre eles podemos citar o leite condensado e muitos produtos de fruta como gelia, doce em massa, fruta em conserva e fruta cristalizada. A seguir so mostrados os fluxogramas de processos destes produtos de fruta citados. Fluxograma de Processamento Bsico de Fruta em Conserva.Classificao e Seleo . Lavagem . Descascamento . Corte . Branqueamento . Enchimento de slidos . Adio de xarope . Exausto Recravao . Tratamento Trmico . Resfriamento . Armazenamento .

Fluxograma de Processamento Bsico de gelia e doce em massa.Fruta, polpa ou suco Soluo de cido Soluo de pectina

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Pesagem Coco Resfriamento Enchimento Fechamento Esterilizao do espao livre Resfriamento Armazenamento

Fluxograma de Processamento Bsico de Fruta cristalizada.Classificao e Seleo . Lavagem . Descascamento . Corte . Branqueamento . Imerso em soluo 30Brix Imerso em soluo 40Brix Imerso em soluo 50Brix Imerso em soluo 65Brix Lavagem Secagem Embalagem Armazenamento

Conservao pelo uso de sal A salga um dos processos mais antigos de conservao de alimentos. O sal, assim como acar, reduz a atividade de gua do produto que perde gua livre por osmose, criando um ambiente hostil para o desenvolvimento de microrganismos. Alm disso, o sal atua sobre as protenas. As protenas, quando em meio aquoso, podem formar solues coloidais estabilizadas por cargas

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presentes em suas molculas. O sal, por ser uma eletrlito forte, pode desestabilizar este estado coloidal precipitando a protena. A maioria dos microrganismos deterioradores so sensveis presena de sal. Pela seleo da microbiota dos produtos salgados, o sal favorece o desenvolvimento das bactrias lcticas, acidificando naturalmente os produtos a valores de pH desfavorvel ao crescimento de microrganismos proteolticos e deterioradores. A presena de bactrias lticas inibe tambm o desenvolvimento das bactrias patognicas. Em concentraes elevadas, o sal interfere no metabolismo enzimtico dos microrganismos. O sal utilizado na conservao de produtos de origem vegetal, como chucrute, picles e azeitona, e de produtos de origem animal como peixe, carne de sol, charque etc. Conservao pelo Frio O metabolismo de um organismo vivo est relacionado com a temperatura ambiente. Cada microrganismo possui uma temperatura tima de crescimento. medida que a temperatura vai decrescendo, o ritmo de crescimento tambm diminui. As temperaturas mais baixas podem inibir o crescimento, porm a atividade metablica continua, ainda que lentamente. Portanto, o decrscimo da temperatura dos alimentos reduz satisfatoriamente a velocidade de crescimento de microrganismos, mas no interrompe suas atividades bioqumicas. Algumas espcies, principalmente as psicrfilas, conseguem sobreviver em temperaturas abaixo do ponto de congelamento da gua. Os fungos e as leveduras adaptam-se melhor s baixas temperaturas do que as bactrias. As enzimas presentes nos alimentos continuam atuando, mesmo com velocidades reduzidas, durante o armazenamento refrigerado. Quanto menor for a temperatura de armazenamento, menor ser a atividade enzimtica. Esta atividade encontrada, em velocidades muito lentas, em temperaturas abaixo do ponto de congelamento da gua pura. Temperaturas ligeiramente acima do ponto de congelamento mantm os alimentos muito prximos de suas condies originais. Este mtodo chamado de refrigerao. Porm, o tempo de armazenamento limitado, visto que estas temperaturas retardam apenas parcialmente as atividades qumicas e microbiolgicas que ocorrem nos alimentos. Com o congelamento possvel armazenar os alimentos por um perodo muito mais longo. Contudo, este mtodo mais caro e pode resultar em mudanas indesejveis nas propriedades organolpticas dos alimentos mantidos sob essa condio. Quando um alimento produzido submetido a conservao pelo frio, deve ser mantido a baixas temperaturas desde a produo at o consumidor, incluindo os transportes refrigerados. Esta cadeia conhecida como cadeia do frio e o que torna este mtodo bastante caro. Produo artificial do frio A produo mecnica do frio industrial teve o seu incio na segunda metade do sculo XIX. 39

O frio industrial, indispensvel na maioria das indstrias de alimentos perecveis, produzido pela expanso de um gs, preferencialmente que tenha um baixo ponto de ebulio. O gs escolhido mantido sob presso e ao se expandir, retira o calor do ambiente e dos produtos nele contido.Tabela 4. Caractersticas de algumas substncias refrigerantes (Gava, 1998). Substncia refrigerante Nitrognio lquido Amnia Freon 12 Dixido de carbono Dixido de enxofre Cloreto de metila Ponto de ebulio (C) -196 -33 -30 -87 -10 -24 Calor latente de vaporizao (Cal/g) 90 326 39 46 94 102

As principais propriedades exigidas para que um gs possa ser utilizado como refrigerante so: Baixo ponto de ebulio e elevado calor latente de vaporizao;

Densidade de vapor elevada, permitindo a utilizao de pequenos compressores; Baixa toxicidade; No inflamvel; Baixa capacidade de mistura com o leo do compressor; Baixo custo.

Mquina frigorfica Todo sistema de refrigerao ou congelamento composto por: Compressor;

Condensador; Vlvula de expanso; Evaporador Depsito de lquido

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Figura 22. Esquema de uma mquina frigorfica.

O ciclo de refrigerao se inicia com a pressurizao da substncia refrigerante atravs do compressor. Ocorre, ento, uma mudana de estado fsico, com a liquefao do gs, e, sendo esta uma reao exotrmica, libera o calor. O refrigerante quente resfriado, atravs de aletas que dissipam o calor, no condensador. O lquido resfriado conduzido vlvula de expanso. Aps a passagem pela vlvula de expanso, o lquido retorna ao estado gasoso, absorvendo calor, que retirado das paredes do evaporador. Aps o retorno para o estado gasoso, o fludo volta ao compressor fechando o ciclo. Refrigerao O armazenamento refrigerado utiliza temperaturas um pouco acima do ponto de congelamento. A maior parte dos alimentos perecveis pode ser conservada por refrigerao durante um tempo limitado, onde no se evitam, mas podem ser retardadas, as atividades microbianas e enzimticas. Alguns alimentos so afetados pelo armazenamento sob refrigerao, como a banana e o tomate verde. Nesses produtos, os padres metablicos so modificados de maneira bastante acentuada, retardando ou impedindo o amadurecimento normal ou estimulando atividades imprprias de enzimas especficas. O abaixamento da temperatura da matria-prima deve ser feito imediatamente aps a colheita dos vegetais ou a morte dos animais. Algumas horas de atraso no campo ou no abatedouro podero ocasionar perdas na qualidade do produto. Alguns fatores so importantes no armazenamento sob refrigerao:

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Temperatura: depende do tipo de produto, do tempo e das condies de armazenamento. Variedades diferentes de uma mesma espcie vegetal requerem diferentes temperaturas de armazenamento. As cmaras de refrigerao devem ser projetadas de tal maneira que no permitam oscilaes de temperaturas superiores a 1C. Para isso, necessrio um bom isolante trmico e conhecer os fatores que podero fornecer calor ao ambiente. Umidade relativa: varia de acordo com o alimento a ser conservado (Tabela 5). A umidade baixa contribuir com a perda de umidade do alimento, enquanto que a umidade alta, facilitar o crescimento de microrganismos. Para perodos prolongados, recomenda-se o uso de embalagens capazes de evitar este desequilbrio.Tabela 5. Refrigerao de alguns produtos alimentcios (Potter e Hotchkiss, 1996) Alimento Brcolis Couve-flor Carne bovina Frutas secas Manga Laranja Mamo Ma Temp. armazenamento (C) 0 0 0 1,5 0 10 0 1,5 7 -11 0 U.R.(%) 90 - 95 85 - 90 88 - 92 50 - 60 85 - 90 85 - 90 85 - 90 85 - 90 Tempo armazenamento 7 a 10 dias 2 a 3 semanas 1 a 6 semanas 9 a 12 meses 2 a 3 semanas 8 a 12 semanas 2 a 3 semanas de

Circulao do ar: contribui com a distribuio do calor, permitindo assim a manuteno de uma temperatura mais uniforme. Alm da temperatura homognea, a circulao de ar acaba por promover, tambm, uma composio constante do ar, em todas as regies da cmara fria. Purificao do ar: com o tempo, podem eventualmente aparecer odores desagradveis no interior da cmara. Nestes casos aconselha-se purificar o ar, atravs de filtros, visando remoo dos aromas. Tambm desejvel quando se procura eliminar do ar circulante substncias volteis, que inclusive aceleram o processo de maturao.

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Figura 23. Esquema simplificado de cmara fria (Baruffaldi, 1998)

Congelamento No congelamento utilizamos temperaturas mais baixas do que na refrigerao e, por isso, inibimos o crescimento microbiano e retardamos praticamente todo o processo metablico. O tempo de congelamento depende de vrios fatores como temperatura, tamanho e geometria do produto, e a condutividade trmica do material da embalagem. O congelamento pode ser feito de modo lento ou rpido. No congelamento lento, o processo demora de 3 a 12 horas, a temperatura vai decrescendo gradativamente at chegar ao valor desejado. Haver formao de grandes cristais de gelo no interior da clula e principalmente nos espaos intercelulares. Os cristais de gelo afetam fisicamente a clula, podendo provocar transformaes indesejveis. No congelamento rpido, processo que ocorre em um espao de tempo muito menor, forma-se o gelo amorfo, ou seja, o gelo formado sem estrutura de cristais, o que menos prejudicial ao alimento. O gelo amorfo, dentro ou fora da clula, mesmo com o aumento de volume, que de aproximadamente 9%, aps o congelamento da gua, no lesar as clulas mantendo os tecidos inalterados e, portanto, no prejudica a estrutura do alimento congelado. Os principais mtodos de congelamento so: Congelamento por ar: pode-se utilizar o ar esttico ou o em movimento. No mtodo esttico, os produtos ficam em uma cmara at a congelao. um mtodo barato, porm muito lento. Nos congeladores que utilizam o ar em movimento, o tempo de congelamento relativamente rpido. O ar depois de resfriado insuflado em alta velocidade por ventiladores, o que provoca o congelamento em pouco tempo. Esse mtodo pode ser aplicado em cmaras de congelamento ou

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tneis, com ou sem esteiras. A movimentao do ar poder ser paralela ou oposta ao movimento do produto. Congelamento por contato indireto: acontece quando o alimento a ser congelado colocado em contato com uma placa resfriada por uma substncia refrigerante; quando colocado dentro de uma lata que ser submersa no refrigerante ou quando colocado dentro de caixas de papelo ou cartolina colocadas em placas de metal resfriado. Estas placas podem ser fixas ou mveis e o refrigerante imvel ou com movimento turbulento. Congelamento por imerso: ocorre quando h a imerso direta do alimento dentro do meio refrigerante, havendo assim um congelamento quase instantneo. O refrigerante usado deve ser puro, no pode ser txico e no deve conferir sabor ao produto. Os meios refrigerantes mais utilizados so soluo de cloreto de sdio, soluo de acar, soluo de glicerol, nitrognio lquido (-195C) e o dixido de carbono lquido (-80C). Conservao por fermentao Fermentaes so trocas ou decomposies qumicas produzidas nos substratos orgnicos mediante atividade de microrganismos vivos. Comercialmente, fermentao pode ser definida como processo bioqumico em que microrganismos retiram do meio em que vivem, material nutritivo que necessitam e ao mesmo tempo em que sob ao cataltica de enzimas, produzem substncias dos quais se utiliza a indstria. Os microrganismos, ao contaminarem um alimento, podero alter-lo quando encontrar condies favorveis para o seu crescimento. O controle destas condies evitar o desenvolvimento de microrganismos indesejveis. Por outro lado, pelo controle destas condies, poderemos estimular o desenvolvimento de microrganismos responsveis por fermentaes desejveis. Os fatores mais importantes a se controlar so: Temperatura;

pH; Disponibilidade de oxignio; Composio do meio; Presso osmtica.

Tipos de fermentao As fermentaes podem ser classificadas quanto ao: a) Agente fermentador Levedura;

Bactria; Mofos. 44

b) Substratos

Albumina etc. c) Produto de fermentao Alcolica;

Acares; Celulose; Pectina;

Actica; Ltica; Butrica;

Ctrica etc. Esta ltima a classificao mais utilizada sendo as fermentaes alcolica, actica e ltica as mais importantes. Fermentao Alcolica um processo que resulta na transformao de acares solveis em etanol como produto principal. C6H12O6leveduras

2 CH3CH2 + 2 CO2

A levedura mais utilizada na fermentao alcolica a Sacharomyces cerevisae. Estas leveduras no so capazes de decompor acares complexos (amido, celulose etc.). Quando se deseja utiliz-los necessrio transformar estes acares em acares mais simples (fermentveis pela levedura). Este processo chamado de sacarificao. O mosto deve ter uma concentrao de acar entre 16 e 20Brix entre outros compostos necessrios ao crescimento. Durante o processo fermentativo deve se manter um pH prximo a 4,5 e a temperatura varia de acordo com o produto que esteja se produzindo. So conservados por fermentao alcolica alguns alimentos como cerveja, vinho, cachaa e outras bebidas alcolicas. Fermentao Actica A reao bsica a oxidao do lcool etlico para cido actico.[O]

CH3CH2OHBactrias Acticas

CH3COOH

Entre os agentes de acetificao mais importantes temos as espcies de bactrias Acetobacer e Gluconobacter.

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So vrias espcies acticas que podem oxidar o lcool a cido actico, porm muitas delas podem tambm oxidar o cido actico a gs carbnico e gua, o que muitas vezes indesejvel. Estas bactrias possuem alta tolerncia a ambientes cidos e a temperatura tima de crescimento est entre 20 e 30C. O vinagre um exemplo de produto conservado atravs da fermentao actica. Fermentao Ltica Consiste na oxidao anaerbica, parcial de carboidratos com produo final de cido ltico alm de outras substncias orgnicas. C6H12O6 2CH3-CHOH-COOHBactrias lticas

As bactrias lticas mais utilizadas so as bactrias Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus. Este tipo de bactria possui alta tolerncia acidez. Os substratos utilizados so principalmente glicose, lactose e sacarose, e a concentrao de acar do mosto deve ser ajustada na faixa de 5 a 20% de acordo com o microrganismo, matriaprima e processo empregado. Iogurte, queijo, chucrute, azeitona so exemplos de alimentos conservados por fermentao ltica. Conservao por Defumao Defumao o processo de aplicao da fumaa aos produtos alimentcios, produzida pela combusto incompleta de alguns materiais como madeira, serragem, carvo e turfa. As madeiras resinosas no so utilizadas pelo fato de suas substncias volteis conferirem sabores desagradveis ao produto. A fumaa utilizada na defumao dos alimentos constituda por inmeros compostos qumicos. Dentre as substncias mais importantes encontram-se hidrocarbonetos, lcoois, aldedos, cetonas, steres, benzis, fenis e outros compostos aromticos. Muitos compostos encontrados na fumaa tm efeitos bactericida, bacteriosttico e/ou desinfetante, que inibem o crescimento bacteriano como os compostos fenlicos, lcoois, e os cidos benzico, actico e frmico. A defumao tambm possui um efeito antioxidante principalmente pela presena de mono e dimetil ter pirogalol que so capazes de retardar a rancificao oxidativa e hidroltica das gorduras.

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Alm de ser empregada na preservao de alimentos, a defumao utilizada principalmente pela sua contribuio no aroma e sabor caracterstico de determinados alimentos. Alguns queijos, produtos crneos (salame, presunto, lombo etc.) e pescados entre outros so conservados atravs da defumao. Processo de produo de fumaa A fumaa pode ser aplicada atravs da fumaa natural ou da fumaa lquida. A fumaa natural produzida partir da madeira em geradores por queima, frico ou vapor seco. Alguns componentes so depositados na superfcie, enquanto outros, solveis, difundem para o interior do produto. Este processo pode ser realizado a frio, com temperaturas entre 25 a 35C (presuntos crus) ou a quente, com temperaturas variando entre 60 a 85C. O tempo de permanncia e a temperatura utilizada na cmara de defumao depende do produto. Lingias permanecem 3 a 4 horas at atingirem uma temperatura no centro do produto de 65 a 70C. Mortadela permanece de 9 a 13 horas at atingir 70 a 80C. O aroma de fumaa produzida pela queima da madeira pode ser retido em gua. Portanto, borbulhando a fumaa atravs da gua, a parte contendo os hidrocarbonetos policclicos precipita-se enquanto o aroma de fumaa permanece em meio aquoso e pode ser utilizado para aromatizar carnes e peixes. A fumaa lquida pode ser aplicada diretamente sobre o produto dentro de uma cmara, por asperso sobre as peas, pela adio direta no material modo ou emulsionado ou pela imerso do produto. A vantagens da aplicao de fumaa lquida est no maior controle do processo e reduo do tempo de aplicao.

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ADITIVOS EM ALIMENTOSIntroduo Segundo a FAO, organizao das Naes Unidas para alimentao e agricultura, aditivo "substncia no nutritiva, adicionada intencionalmente ao alimento para melhorar sua aparncia, sabor, textura e propriedades de armazenamento". Entretanto, o conceito de aditivo alimentar bastante varivel de um pas para outro, sendo seu uso regulado pela legislao. Em 1962, para reduzir as dificuldades de comercializao de alimentos entre pases com legislaes divergentes, foi criada a Comisso do Cdigo Alimentar (Codex Alimentarius Comission) com o objetivo de padronizar a legislao relativa aos alimentos em carter internacional. No Brasil, o rgo responsvel pelo registro, controle, inspeo e fiscalizao de alimentos e bebidas o Ministrio da Agricultura. Nossa legislao define aditivo como "substncia intencionalmente adicionada ao alimento com a finalidade de conservar, intensificar ou modificar suas propriedades, desde que no prejudique seu valor nutritivo". A legislao brasileira reconhece ainda o aditivo incidental que definido como "substncia residual ou migrada, presente no alimento em decorrncia dos tratamentos a que tenha sido submetido e do contato do alimento, inclusive matrias-primas, com os artigos e utenslios empregados em suas diversas fases de produo, manipulao, embalagem, estocagem, transporte, exposio e comercializao". O uso de aditivos tecnologicamente justificado quando serve a um ou mais dos seguintes propsitos: aumentar o valor nutritivo de um alimento; Observao: pela definio de aditivo, compostos como vitaminas e sais minerais - usados para aumentar o valor nutritivo de uma alimento - no podem ser considerados aditivos. Entretanto substncias adicionadas com outro propsito podem vir a aumentar o valor nutricional do alimento aditivado. aumentar sua conservao ou estabilidade;

tornar o alimento mais atrativo, sem levar o consumidor a engano ou confuso; fornecer as condies essenciais ao processamento do alimento;

absolutamente contra-indicado o uso de aditivos quando: houver suspeita ou evidncia de toxidade real ou potencial do aditivo;

seu uso interferir desfavoravelmente no valor nutricional do alimento; tiver o efeito de encobrir falhas no processamento e/ou defeitos da matria-prima; induzir o consumidor a erro, engano ou confuso; no estiver de acordo com a legislao que rege seu uso e aplicao.

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A introduo de novos aditivos ao mercado vai depender de uma srie de fatores. Em princpio devem ser claramente demonstrados: a finalidade do uso do novo produto;

sua inocuidade para o consumidor na dosagem recomendada; Observao: a determinao de inocuidade de um aditivo alimentcio deve ser feita de acordo com protocolo recomendado pelo Comit Misto de Peritos em Aditivos Alimentares da FAO/OMS para determinao de sua toxidade aguda, sub-aguda e crnica. especificaes de identificao e pureza alm de metodologia analtica para sua deteco nos alimentos. O uso adequado de aditivos pode contribuir enormemente para a conservao e a reduo das perdas de alimentos, notadamente em regies tropicais onde as condies climticas favorecem o crescimento microbiano e aceleram a taxa de reaes deteriorativas. A seguir sero discutidas as diferentes classes de aditivos reconhecidas e permitidas pela legislao brasileira para uso em alimentos. Classificao dos aditivos 1 Corantes - substncias que conferem ou intensificam a cor dos alimentos. A aparncia e a cor de um alimento so atributos de vital importncia para a aceitao do produto pelo consumidor. Uma vez que diferentes mtodos de conservao e manufatura de alimentos podem causar alteraes na cor natural dos produtos, a indstria de alimentos aplica corantes com o objetivo de restituir, melhorar ou mesmo padronizar a cor dos produtos alimentcios. Os corantes utilizados podem pertencer a uma das categorias descrita abaixo: Corantes orgnicos naturais: obtidos de fontes naturais (vegetais e animais) por isolamento do princpio ativo empregando-se tecnologia adequada. No tm limite de quantidade de aplicao, mas devem ser registrados no rtulo (cdigo C.I.). Corantes permitidos pela legislao brasileira: cacau, carotenides, beterraba, antocianinas, urucum, cochonilha, entre outros. Corantes orgnicos sintticos: obtidos por sntese orgnica. Quando sua estrutura qumica no pode ser encontrada em produtos naturais eles so registrados sob o cdigo C.II.. Estes, denominados de artificiais, tm sua quantidade de aplicao limitada pela legislao e geralmente no ultrapassa 0,01%. Quando forem considerados idnticos a corantes naturais devem ser registrados sob o cdigo C.III. Corante caramelo: obtido pelo aquecimento de acares a altas temperaturas (superiores a 125C). Seu uso no tem limitaes legais e nem obrigatoriedade de declarao no rtulo. 2 Aromatizantes substncia ou mistura de substncias capazes de conferir ou intensificar o aroma e/ou sabor dos alimentos. As caractersticas de sabor e, principalmente, de aroma dos alimentos so devidas uma complexa mistura de substncias ainda no totalmente desvendadas. O processamento de 49

a relao dos alimentos aos quais poder ser incorporado; sua natureza qumica e propriedades;

alimentos pode interferir no balano entre estes compostos provocando alteraes ou perdas de aroma. A adio de aromatizantes visa restituir, melhorar ou realar o aroma e sabor de alimentos processados. Observao: como a percepo de aroma e sabor de alimentos est sempre intimamente relacionada, costuma-se aplicar a palavra inglesa flavor para designar a unio dos dois. Assim, aromatizantes capazes de conferir aroma e sabor aos produtos podem, muitas vezes, ser denominados flavorizantes. Os aromatizantes podem ser divididos em: aroma natural: quando obtido por mtodos fsicos, qumicos, biolgicos ou enzimticos a partir de matrias primas naturais; aroma natural reforado: quando o grupo de substncias responsveis pelo aroma adicionado de maior quantidade de uma (ou mais) delas para realar sua percepo. Neste caso, todas as substncias utilizadas devem ser naturais ou idnticas s naturais; aroma reconstitudo: mistura de compostos naturais ou idnticos aos naturais que, juntos, conferem aroma caracterstico desejado ao alimento. aroma artificial: quando na composio do aroma so usadas substncias no existentes no produto cujo aroma se quer imitar (podendo esta substncia estar presente em outros produtos naturais ou no existir na Natureza). 3 Conservantes substncias que impedem ou retardam a deteriorao dos alimentos causada pelo crescimento microbiano e/ou pela ao de enzimas. Conservadores ou preservativos agem no alimento inibindo ou reduzindo a contaminao microbiolgica. Seu uso est restrito a um certo grupo de substncias, em quantidades controladas, e condicionado a registro no rtulo, de acordo com os cdigos abaixo.Tabela 6 Conservantes permitidos pela legislao brasileira Substncia cido benzico cido brico steres do cido p-hidroxibenzico cido srbico Dixido de enxofre e derivados Nitratos Nitritos Propionatos cido deidroactico Cdigo para rotulagem P.I. P.II. P.III. P.IV. P.V. P.VI. P.VII. P.VIII. P.IX.

4 Antioxidantes substncias que retardam ou impedem a deteriorao dos alimentos pelos processos oxidativos, evitando a rancificao. As substncias antioxidantes so divididas em dois grupos: antioxidantes e sinergistas. Estes ltimos atuam como quelantes ou seqestrantes de agentes pr-oxidantes (como ons metlicos, por ex.) favorecendo a ao dos antioxidantes, com os quais so usados em conjunto. Os antioxidantes so substncias capazes de reagir com os radicais livres gerados no processo oxidativo, evitando a propagao da reao em cadeia.Tabela 7. Antioxidantes permitidos pela legislao brasileira

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Substncia cido ascrbico cido ctrico cido fosfrico cido nordiidroguaiartico (NDG) Butil-hidroxianisol (BHA) Butil-hidroxitolueno (BHT) Citrato de monoisopropila Fosfolipdios (lecitinas) Galato de propila, duodecila ou octila Resina de guaiacol Tocoferis (vitamina E) EDTA e seus sais de clcio e sdio Citrato de monoglicerdeo Tertio-butil-hidroxiquinina

Cdigo para rotulagem A.I A.II A.III A.IV A.V A.VI A.VII A.VIII A.IX A.X A.XI A.XII A.XIII Declarao por extenso

5 Estabilizantes substncias que favorecem e mantm as caractersticas fsicas de emulses e suspenses. Em produtos lquidos e semi-lquidos, o uso de estabilizantes visa prevenir a separao de fases, garantindo uma aparncia homognea. Em produtos slidos como embutidos e outros produtos crneos, por ex., os estabilizantes tm por finalidade aumentar a reteno de gua alm de garantir a manuteno de emulses aps o cozimento, evitando exudao.Tabela 8 Estabilizantes de uso em alimentos Substncia Fosfolipdios Goma arbica Mono e diglicerdeos Polifosfatos leo vegetal bromado Citrato de sdio Lactato de sdio Estearoil 2-lactil de clcio ou de sdio Estearato de propileno glicol Agentes tamponantes Monopalmitato de sorbitana Monoestearato de sorbitana Triestearato de sorbitana Polisorbato 60 Polisorbato 65 Polisorbato 80 Polisorbato 20 Polisorbato 40 Goma ster Celulose microcristalina Goma guar Acetato isobutirato de sacarose (SAIB) Estearato de polioxietileno glicol Fumarato de estearila e sdio Diacetil de tartarato de mono e diglicerdeos Alginato de propileno glicol Cdigo para rotulagem ET.I ET.II ET.III ET.IV ET.V ET.VI ET.VII ET.VIII ET.IX ET.X ET.XI ET.XII ET.XIII ET.XIV ET.XV ET.XVI ET.XVII ET.XVIII ET.XIX ET.XX ET.XXI ET.XXII ET.XXIII ET.XXIV ET.XXV ET.XXVI

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Goma xantana Fosfato dissdico Tartarato de sdio

ET.XXVII ET.XXVIII ET.XXIX

6 Espessantes substncias capazes de aumentar a viscosidade de solues, emulses e suspenses. Os espessantes apresentam a propriedade de aumentar a consistncia dos alimentos. Em alguns casos espessantes so capazes de gelificar (gelificantes) alm de dispersar, estabilizar e evitar sedimentao de substncias em suspenso.

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Tabela 9. Espessantes de uso em alimentos Substncia gar-gar Alginatos Carboximetil celulose sdica Goma adragante Goma arbica Goma caraia Goma guar Goma jata Mono e diglicerdeos Carragena Celulose microcristalina Cdigo para rotulagem EP. I EP.II EP.III EP.IV EP.V EP.VI EP.VII EP.VIII EP.IX EP.X EP.XI

7 Espumferos e antiespumferos substncias capazes de modificar a tenso superficial dos alimentos. 8 Edulcorantes substncias de baixo valor calrico utilizadas para conferir sabor doce, especialmente em produtos dietticos. A produo de edulcorantes um ramo da cincia de alimentos em constante expanso. Atualmente so utilizados em larga escala os seguintes produtos: Aspartame: ster metlico de L-aspartil - L-fenilalanina. Pode ser at 215 vezes mais doce do que a sacarose e no apresenta sabor residual. no calrico e no apresenta contraindicaes. Pode sofrer perda do poder edulcorante quando aquecido. Ciclamato: 30 vezes mais doce do que a sacarose, o ciclamato apresenta sabor residual doce. Usado, em geral, em conjunto com a sacarina. Sacarina: de 300 a 500 vezes mais doce que a sacarose, apresenta sabor residual amargo/metlico que pode ser encoberto pelo uso conjunto com o ciclamato. Apresenta baixa estabilidade ao calor. Estvia ou esteveosdeo: substncia natural (extrada das folhas de Stevia reubadiana) e no calrica. Cerca de 300 vezes mais doce que a sacarose, a estvia estvel em meios cidos e ao aquecimento. 9 Umectantes substncias capazes de evitar ou retardar a perda de umidade dos alimentos. Os aditivos umectantes tm por finalidade controlar o teor de gua de um alimento, evitando que o mesmo perca umidade para o ambiente. A perda de umidade leva a defeitos de qualidade (ressecamento, alteraes de textura e aparncia, etc.) contornados pelo uso destes aditivos.Tabela 10. Umectantes permitidos em alimentos Substncia Glicerol Sorbitol Dioctil sulfosuccinato de sdio Cdigo para rotulagem U.I U.II U.III

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Propileno glicol Lactato de sdio

U.IV U.V

10 Antiumectantes substncias capazes de reduzir a higroscopicidade dos alimentos. Estes aditivos so aplicados para evitar defeitos de qualidade derivados da absoro de umidade do ambiente pelos alimentos. Alguns exemplos destes defeitos so: mela de produtos aucarados e salgados e perda de crocncia em produtos secos/desidratados.Tabela 11. Antiumectantes utilizados em alimentos Substncia Carbonato de clcio Carbonato de magnsio Fosfato triclcico Citrato de ferro amoniacal Silicato de clcio Ferrocianeto de sdio Aluminosilicato de sdio Dixido de silcio Cdigo para rotulagem AU.I AU.II AU.III AU.IV AU.V AU.VI AU.VII AU.VIII

11 Acidulantes substncias aplicadas no abaixamento do pH e/ou para fornecer sabor cido aos alimentos. So aplicados, como acidulantes, cidos orgnicos extrados de vegetais ou produzidos por fermentao como tambm o cido fosfrico, nico cido inorgnico permitido pela legislao brasileira para uso em alimentos. Acidulantes tm importante papel na conservao de diversos alimentos por controlarem seu pH, mantendo-o abaixo do suportvel para alguns tipos de microrganismos, alm de interferir consideravelmente na atividade de diversas enzimas. Alm desta importante funo, acidulantes so ainda utilizados para fornecer sabor cido aos alimentos, o que tem grande influncia na percepo tanto do sabor como do aroma dos mesmos.Tabela 12. Acidulantes permitidos pela legislao brasileira Substncia cido adpico cido ctrico cido fosfrico cido fumrico cido glicnico cido gliclico cido ltico cido mlico cido tartrico Glucona delta lactona Cdigo para rotulagem H.I H.II H.III H.IV H.V H.VI H.VII H.VIII