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CAPÍTULO 7 :EFEITO DA TEMPERATURA SOBRE A
ESTABILIDADE DOS ALIMENTOS
Ana Carolina Borges de Urzedo
Fábio Martinski Ferreira da Silva
2008
Demonstrar a influência da temperatura nos processos de produção, conservação, embalagem, distribuição e estocagem de alimentos.
OBJETIVO
HISTÓRICO
Breve conceituação;Campanhas militares;Desenvolvimento de tecnologias;Conceito de Barreiras; Indicadores.
Estabilidade em função da Temperatura
Rocha e Spagnol, 1983
DEPENDÊNCIA DA TEMPERATURA DE REAÇÕES CINÉTICAS
Modelo de Arrhenius : baseado nas leis da termodinâmica
Modelo do tempo de morte térmica
Modelo Q10
Empíricos
EQUAÇÃO DE ARRHENIUS
Sendok: constante de reação;kA: constante da equação de Arrhenius; EA: energia de ativação (kJ/mol); R: constante universal dos gases, 8,3144 J. mol-
1‑.K-1; T: temperatura absoluta (°K)
RT
E
A
A
ekk
PLOTAGEM DE ARRHENIUS
Se plotado em papel log k versus 1/T obtém-se uma reta de declividade negativa de valor (-Ea/R)
k10
1
1/T (K-1)
100 -Ea/R
Figura 2. Plotagem de Arrhenius. Fonte: (LABUZA, 1982)
B
C
k
100
10
1
1/T (K-1)
A
TE
TS TC
PLOTAGEM DE ARRHENIUS
MODELO TEMPO DE MORTE TÉRMICA
Taxa de destruição térmica : reação de primeira ordem.
Ordem zero
Primeira ordem
VALOR D
Tempo de redução decimal: é o tempo necessário, a uma determinada temperatura, para destruir 90% dos microrganismos presentes no alimento, ou seja, reduzir um ciclo logaritmo.
Qto. > o valor D, > resistência térmica
DEPENDÊNCIA DA TEMPERATURA DO
VALOR D Expressada matematicamente:
Onde -1/z é a inclinação da reta para o log D versus T.
Temperatura de referência para processos térmicos é 121,1°C (250°F).
z
TT
z
TT
D
D RR
R
)()(log
VALOR Z
Figura 3. Tempo de redução decimal para inativação de microrganismos versus temperatura.
100
10
1
Tem
po d
e R
eduç
ão D
ecim
al (m
in)
Temperatura (°F)
? z ?
Inclinação = - z
1
Z
VALOR Z Número de graus Celsius necessários para
alterar 10 vezes o tempo de redução decimal (valor D)
Quanto maior o valor z: taxa de processo não é muito sensível a temperatura, isto é, ela requer uma mudança maior na temperatura para mudar a taxa por um fator de 10;
Valor de z menor significa que a taxa de processo é altamente sensível a temperatura
(KAREL; LUND, 2003).
ESTERILIDADE COMERCIAL
Tempo de processamento necessário para a esterilidade comercial:
resistência térmica (D) do microrganismo mais resistente e sua dependência da temperatura (z)
taxa de penetração de calor no alimento
ESTERILIDADE COMERCIAL
A destruição térmica dos microrganismos ocorre logaritmicamente
Alimento comercialmente estéril pode ser definido como um produto que foi processado e que sob condições normais de estocagem não estragará nem prejudicará a saúde do consumidor
(BROWN, 1991).
VALOR F
Tempo de destruição térmica: corresponde ao tempo necessário para reduzir a população microbiana por um múltiplo do valor de D.
Pode ser obtido pela seguinte fórmula F = D (log n1 - log n2)
onde n1 = número inicial de microrganismos e
n2 = número final de microrganismos (FELLOWS, 2006)
MODELO Q10
Indica a mudança relativa na constante da taxa de reação para cada variação de 10°C na temperatura.
Matematicamente expresso por:
(KAREL; LUND, 2003)
T
T
k
kQ
1010
MODELO Q10
O Q10 também pode ser calculado para plotar vida de prateleira:
Onde θsT = temperatura de estocagem
1010
sT
sTQ
LABUZA, (1982)
PLOTAGEM DE VIDA DE PRATELEIRA
Figura . Shelf-life plot para duas reações distintas.
200
TTemperatura °Co
Reação A Reação B
20 30 40
100
50
10
LABUZA, (1982)
Valores de Q10 para perda de ácido ascórbico, produção de furfural e hidrólise de sacarose em suco de laranja Moroccan
pasteurizado.
ReaçãoQ10
5-15°C 25-35°C
Ácido ascórbico 2,3 2,1
Furfural 4,5 3,7
Hidrólise de sacarose
3,1 2,7
Fonte: Adaptada de Kaanane, Kane e Labuza (1988).
ESTUDO QUE COMPROVAM A INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NAS REAÇÕES FÍSICO-
QUÍMICAS
Abreu e Faria (2007) avaliaram a estabilidade físico-química da água de coco quando processada termicamente e observaram que um tratamento térmico intenso, sem a adição de um antioxidante como o ácido ascórbico, acelera as reações de alteração de cor que são naturais da água de coco.
Sarzi, Durigan e Rossi Júnior, (2002) avaliando o efeito da temperatura de armazenamento na conservação de abacaxi-’Pérola’ minimamente processado observaram que a temperatura influenciou na respiração e foi fator limitante à vida de prateleira do produto, pois os produtos armazenados a 9ºC, conservaram-se por 6 dias, enquanto os mantidos a 3ºC e 6ºC, por até 9 dias.
ESTUDO QUE COMPROVAM A INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NAS
REAÇÕES FÍSICO-QUÍMICAS
Lopes, Mattietto e Menezes (2005) afirmaram
ser fundamental a aplicação de um tratamento
térmico na polpa de pitanga antes do
congelamento a fim de inativar as enzimas
presentes e, conseqüentemente, garantir a
estabilidade física, físico-química e sensorial dos
produtos formulados com essa polpa.
ESTUDO QUE COMPROVAM A INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NAS REAÇÕES FÍSICO-
QUÍMICAS
Kluge et al. (2003) avaliando a temperatura
de armazenamento de tangores ‘Murcote’
minimamente processados, observaram que
após 9 dias de armazenamento, os frutos
mantidos a 2ºC apresentaram notas
significativamente maiores de aparência, que
os mantidos a 6ºC e a 12 ºC.
ESTUDO QUE COMPROVAM A INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NAS REAÇÕES FÍSICO-
QUÍMICAS
Kaanane, Kane e Labuza (1988) avaliaram a vida
de prateleira de suco de laranja Moroccan
processado e encontraram uma vida de prateleira
de 23 semanas a 4°C, 5-6 dias a 22,5°C, 1-2 dias
a 35°C e menos do que um dia a 45°C.
ESTUDO QUE COMPROVAM A INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NAS REAÇÕES FÍSICO-
QUÍMICAS
Estabilidade em função da Temperatura
Estabilidade em função da Temperatura
Tipo de produtoTemperaturas de teste (oC) Controle (oC)
Esterilizados comercialmente 25, 30, 35, 40 4
Desidratados 25, 30, 35, 40, 45 -18
Refrigerados 5, 10, 15, 20 0
Congelados -5, -10, -15 < -40
Temperaturas sugeridas para testes acelerados de estabilidade. (Fonte: TAOUKIS et al., 1997).
Determinação da Vida de Prateleira
IndicadoresVegetais – catalase e peroxidaseLeite – fosfataseOvos – alfa-amilaseColoridos – camadas de cristal líquidoLiberação de pigmentosDiacetileno
Determinação da Vida de Prateleira
PrediçãoIngredientes, tempo processamento, umidade, acidez e potencial redoxPermeabilidade embalagemCinética de reações
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BROWN, K. L. Principles of heat preservation. In: REES, J. A. G.; BETTISON, J. Processing and packaging of heat preserved foods. Nova Iorque: Avi, 1991. cap. 02, pgs 15-49.
FELLOWS, P. J. Tecnologia do processamento de alimentos: princípios e prática. Tradução Florência Cladera Oliveira... [et al.]. 2.ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. 602p.
KAANANE, A.; KANE, D.; LABUZA, T. P. Time and temperature effect on stability of Moroccan processed orange juice during storage. Journal of Food Science. vol.53 n.05, 1988.
KAREL, M.; LUND, D. B. Physical principles of food preservation. 2.ed. Nova Iorque:Taylor & Francis, 2003. 603p.
KLUGE, R. A.; VITTI, M. C. D.; BASSETTO, E.; JACOMINO, A. P. Temperatura de armazenamento de tangores ‘murcote’ minimamente processados. Revista Brasileira de Fruticultura. Jaboticabal, v. 25, n. 3, p. 535-536, 2003.
LABUZA, T.P. A theoretical comparison of losses in foods under fluctuating temperature sequences. Journal of Food Science, v. 44, n. 4 , p. 1162-1168, 1979.
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LABUZA, T.P. Shelf-life dating of foods. Westport: Food & Nutrition Press, 1982. 500 p.FU, B.; LABUZA, T. P. Shelf life of frozen foods. In: LABUZA, T. P.; FU, B. Shelf Life Testing: Procedures and Prediction Methods. Denver: CRC Press, 1997. Cap. 19. p.377-415.
LOPES, A. S; MATTIETTO, R. A.; MENEZES H. C. Estabilidade da polpa de pitanga sob congelamento. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, 25(3): 553-559, 2005.
TAOUKIS, P.S.; LABUZA, T.P.; SAGUY, I.S. Kinetics of food deterioration and shelf-life prediction. In: VALENTAS, K.J.; ROTSTEIN, E.; SINGH, R.P. (Eds.) Hanbook of food engeneering practice. Boca Raton: CRC Press, 1997. p. 361-403
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS