BRANQUEAMENTO BRANQUEAMENTO. Branqueamento 24/3/2011. As finalidades básicas do branqueamento são : REAÇÕES DE ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO

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1 Curso de Nutrição ALM024- Processamento de Alimentos PRINCÍPIOS DE PROCESSAMENTO TÉRMICO BRANQUEAMENTO Accácia Júlia Guimarães Pereira Messano 2011 BRANQUEAMENTO É o tratamento térmico aplicado à frutas e hortaliças frescas, antes do enlatamento, congelamento ou secagem, para inativar enzimas que poderiam provocar o escurecimento enzimático, ou gosto e odores desagradáveis durante a fabricação e armazenamento. Consiste em mergulhar as frutas ou hortaliças em água fervente (branqueamento por imersão) ou tratá-las com vapor (branqueamento por vapor) seguidas de rápido resfriamento. Branqueamento O tempo de aquecimento varia com o tipo e tamanho do vegetal. O branqueamento inativa enzimas que poderiam provocar deterioração na cor, sabor, textura e nutrientes durante a estocagem. Também reduz o número de microrganismos, remove ar dos tecidos, torna o alimento mais compacto Porém o branqueamento pode provocar a lixiviação de vitaminas e minerais do alimento O branqueamento com vapor ocasiona menor perda de sólidos e de vitaminas hidrossolúveis. As finalidades básicas do branqueamento são : Inativar enzimas em geral, principalmente as ligadas ao metabolismo e ao escurecimento, como as polifenol-oxidases oxidação de fenóis pelas polifenol-oxidases polimerização das orto quinonas melanina indesejável- processamento de alimentos desejável - chá, cacau, café Promover uma pré-esterilização do material, uma vez que elimina uma grande parte dos microrganismos superficiais. FINALIDADES BÁSICAS do branqueamento (cont) Fazer com que a consistência fique firme, embora tenra com o posterior resfriamento. Fixar a cor, aroma e sabor do vegetal Eliminar o ar, através do desprendimento de gases celulares, evitando oxidações prejudiciais, reduzindo a corrosão dos recipientes e facilitando a obtenção do vácuo durante o enlatamento REAÇÕES DE ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO POLIFENOLOXIDASE: designação de um grupo de enzimas que catalisam a oxidação dos compostos fenólicos e produzem pigmentos escuros na superfície de frutas cortadas e vegetais INDESEJÁVEL: processamento de alimentos de maneira geral: no preparo de produtos vegetais para enlatamento, refrigeração, congelamento, secagem, etc. DESEJÁVEL: chá, cacau, café 1

2 ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO Enzimas envolvidas no escurecimento: Grupos de enzimas que catalisam a oxidação de substãncias fenólicas foram inicialmente denominados de oxigenase, tirosinase, cresolase, monofenoloxidese, catecolase, o-defenol oxidase, ortodifenolase, polifenoloxidase, etc. A denominação bioquímica correta para estas enzimas é O-difenol oxodorredutase ( EC n ) entretanto utiliza-se a denominação polifenoloxidase (PPO). A enzima reage com o oxigênio em presença de compostos fenólicos formando quinonas. A polimerização destas quinonas produz a cor escura do produto Escurecimento enzimático: O escurecimento enzimático é responsável pelo escurecimento do tecido vegetal após cortado Reações de escurecimento catalisadas por enzimas ocorrem em tecidos vegetais, que não sofreram tratamento térmico adequado, e são diferenciadas das de escurecimento não enzimático, resultante da reação de Maillard, que ocorre quando misturas de aminoácidos e carboidratos são aquecidas juntas. ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO Reações de escurecimento Frutas e vegetais que contém polifenóis na sua composição química quando cortadas e expostas ao ar sofrem escurecimento causado pela ação de uma enzima, a polifenoloxidase sobre os fenóis existentes que são oxidados a ortoquinonas. As ortoquinonas polimerizam facilmente formando compostos escuros, as melaninas Fenóis ortoquinonas melaninas Reações de escurecimento As reações de escurecimento enzimático ocorrem no tecido vegetal quando há ruptura da célula No tecido intacto de frutas e vegetais pode ocorrer também o escurecimento quando: situações de inibição da respiração durante o armazenamento em atmosfera controlada armazenamento a frio uso de embalagem imprópria deficiência de ácido ascórbico no tecido vegetal uso de radiação ionizante 2

3 Reações de escurecimento É um dos principais problemas no processamento de frutas e vegetais estima-se que cerca de 50% da perda de frutas no mundo é devido à ação da polifenoloxidase (PPO) A polifenoloxidase (PPO) pode acarretar: Formação de pigmentos escuros Mudanças indesejáveis na aparência e nas propriedades sensoriais do produto: sabor e textura resultando na diminuição da vida de prateleira e no valor de mercado Mecanismo geral da reação de escurecimento enzimático Fenóis ortoquinonas melaninas Substratos endógenos para PPO em vegetais PRODUTO SUBSTRATO Banana 3,4-diidroxifenilamina (dopamina) Maçã Acido clorogênico, O-catequina Cacau Catequinas Café Acido clorogênico, acido caféico Berinjela Acido caféico, acido cinâmico Alface Tirosina Cogumelo Tirosina Batata Tirosina, Acido clorogênico, flavonóides Chá Flavonóides, catequinas, taninos Pêssego Taninos Pêra Acido clorogênico Fonte: Araújo, J. M.A., Química dealimentos Teoria e Pratica (1995). Estruturas de alguns compostos fenólicos Os substratos mais comuns em tecidos vegetais são a tirosina e o ácido clorogênico. Mecanismos de formação de melaninas Estruturas de alguns compostos fenólicos Fenóis ortoquinonas melaninas 3

4 Formação da melanina a partir da tirosina MÉTODOS DE CONTROLE DO ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO Aplicação de calor: branqueamento Aquecimento à temperatura de 70 a 90 o C por curto período de tempo Remoção de oxigênio: imersão do produto em água Aplicação de ácidos: cítrico, fosfórico, málico, acético, ascórbico abaixar o ph abaixo de (6 a 7 ph ótimo da PPO) Aplicação do dióxido de enxofre e sulfito Fenóis ortoquinonas melaninas A determinação do tempo de branqueamento depende: Forma de ação do sulfito na inibição do escurecimento enzimático Tipo e tamanho do produto: quanto menor o tamanho maior a velocidade de aquecimento porém maior lixiviação de nutrientes Temperatura utilizada no processo: maior temperatura maior velocidade de aquecimento Sistema de aquecimento: microondas > vapor > água quente Inativação térmica de enzimas presentes em frutas e hortaliças No branqueamento de certos produtos é necessário o tratamento químico: Para proteger a clorofila e reter a cor dos alimentos: adiciona-se a água de branqueamento 0,125 % de bicarbonato de sódio ou óxido de cálcio. Para evitar o escurecimento enzimático das maçãs e batatas cortadas: submersão, antes do tratamento térmico, em uma solução salina 2,0 %. Para manter a firmeza do alimento: adição de cloreto de cálcio, que combina-se com a pectina, formando pectato de calcio compotas de abóbora, etc 4

5 Equipamentos FORMA DE AQUECIMENTO NO BRANQUEAMENTO: ÁGUA QUENTE: imersão ou aspersão) VAPOR MICROONDAS seguida de rápido resfriamento Branqueamento: aquecimento resfriamento PARÂMETROS DE CONTROLE: TEMPERATURA e TEMPO: característicos para cada vegetal Tempo e temperatura do branqueamento O tempo e a temperatura do branqueamento variam para os diferentes produtos, sendo que o método empregado também tem influência. O tempo gasto é, normalmente de 2 a 5 minutos, á temperatura de 100 ºC, podendo variar desde segundos até 20 minutos, com a temperatura oscilando entre 70 e 115 ºC. BRANQUEAMENTO POR IMERSÃO pode ser feito: Mergulhando o alimento, contido em uma cesta perfurada, em um tanque a temperatura de 75 a 95 o C - Passando o alimento, a velocidade controlada: através de um tambor perfurado contido em um tanque de água à temperatura de branqueamento, ou em uma correia transportadora que atravessa o tanque de água quente. BRANQUEAMENTO POR VAPOR: utiliza vapor de água saturado a uma pressão de cerca de 1 atm 100 o C. O alimento passa através de uma câmara de vapor sobre uma correia transportadora perfurada ou por meio de um transportador helicoidal. tempo de permanência é controlado pela velocidade do mecanismo de transporte. Resfriamento após o branqueamento: Esta etapa é indispensável logo após o branqueamento, para interromper o tratamento térmico, a fim de evitar o prolongamento do aquecimento do produto. O resfriamento é feito com jatos de água fria ou com ar frio. 5

6 MÉTODOS DE BRANQUEAMENTO BRANQUEAMENTO EM ÁGUA Vantagens: método mais uniforme e mais econômico, porque a água rodeia todo o produto e o vapor gasto no aquecimento da água é menor que o necessário para aquecer o produto. É mais efetivo para a remoção de gases oclusos. Desvantagens: a possibilidade de contaminação por termófílos, porque na parte inferior do tanque podem estar presentes resíduos de material orgânico, e a temperatura não excede 50 a 60 ºC. A perda de substâncias nutritivas e das características organolépticas do produto é maior; BRANQUEAMENTO COM VAPOR é bastante eficiente, havendo pequena perda de nutrientes, além de permitir ao produto maior retenção das qualidades organolépticas Equipamentos para branqueamento Branqueadores do tipo IQB (Individual Quick Blanching): é um dos branqueadores mais eficientes possibilita o branqueamento rápido de unidades em conjunto. é constituído por uma seção de aquecimento ou câmara de vapor onde apenas uma camada do produto, sobre uma esteira, passa de cada vez. Pequenas indústrias: o branqueamento pode ser feito em tanques simples de processamento, adaptados com cestos perfurados removíveis. O produto a ser branqueado é colocado nos cestos, que são submersos nos tanques contendo água quente, ou, são submetidos a jatos de vapor controlados manualmente Esse procedimento não é muito eficiente e pode causar alguns danos ao produto. Métodos não convencionais para branqueamento: Aquecimento com microondas mas os de maior aplicação são aquele à base de água quente e vapor TEMPO PARA O BRANQUEAMENTO E RESFRIAMENTO DE VEGETAIS água fervente (100 o C) (O tempo do resfriamento deve ser o mesmo do branqueamento) : O branqueamento é essencial em qualquer processamento de frutas e hortaliças PROCESSAMENTO DE FRUTAS CONGELADAS BRANQUEAMENTO POR IMERSÃO pode ser feito: Mergulhando o alimento, contido em uma cesta perfurada, em um tanque a temperatura de o C - Passando o alimento, a velocidade controlada, através de um tambor perfurado contido em um tanque de água à temperatura de branqueamento, ou em uma correia transportadora que atravessa o tanque de água quente. 6

7 BRANQUEAMENTO POR VAPOR: utiliza vapor de água saturado a uma pressão de cerca de 0,7 kg/cm 2. O alimento passa através de uma câmara de vapor sobre uma correia transportadora perfurada ou por meio de um transportador helicoidal. tempo de permanência é controlado pela velocidade do mecanismo de transporte. BRANQUEAMENTO EM PEQUENA ESCALA Nas pequenas indústrias, em que não é possível adquirir equipamentos apropriados, o branqueamento pode ser feito em tanques simples de processamento, adaptados de cestos perfurados removíveis. O produto a ser branqueado é colocado nos cestos, que são submersos nos tanques contendo água quente, ou, são submetidos a jatos de vapor controlados manualmente. Esse procedimento não é muito eficiente e pode causar alguns danos ao produto Branqueamento em escala doméstica Branqueador em escala doméstica BRANQUEADOR DE CESTAS BRANQUEADOR DE CESTAS cestas para branqueamento 7

8 BRANQUEAMENTO DE CENOURAS BRANQUEADOR DE BANDEJAS (tray-type steam blancher) Branqueador de leito fluidizado contínuo BRANQUEADOR TIPO IQB: branqueamento com vapor, resfriamento com água fria ou ar frio Branqueador IQB possibilita o branqueamento rápido de unidades em conjunto. é constituído por uma seção de aquecimento ou câmara de vapor, onde apenas uma camada do produto, sobre uma esteira, passa de cada vez. Branqueador IQB (individual quick blanching) BRANQUEADOR DE CÂMARAS 8

9 BRANQUEADOR TIPO PARAFUSO (SCREW BLANCHER) BRANQUEADOR TIPO PARAFUSO (SCREW BLANCHER) Branqueador tipo parafuso BRANQUEADOR DE ESTEIRA BRANQUEADOR DE CORREIA (vapor) 9

10 Branqueador de imersão Branqueador em contracorrente Branqueador (escaldador) resfriador: 3 seções: uma de pré-aquecimento, uma de branqueamento e uma de resfriamento EFEITO DO BRANQUEAMENTO SOBRE ALIMENTOS EFEITO DO BRANQUEAMENTO SOBRE ALIMENTOS AMACIAMENTO DE HORTALIÇAS FOLEÁCEAS (facilitar o envasamento) INTENSIFICAÇÃO DA COR VERDE DE HORTALIÇAS (inativar as enzimas responsáveis pela alteração da cor e eliminar o ar dos tecidos) Perdas devidas ao branqueamento O branqueamento altera as características nutritivas e sensoriais dos alimentos As perdas dependem de: Variedade e grau de maturação; Operações de preparação; Relação superfície / volume; Sistema de branqueamento; Tempo e temperatura; Método de resfriamento; Relação quantidade de alimento / água. 10

11 Perdas de nutrientes devido ao branqueamento LIXIVIAÇÃO DE MINERAIS: Perdas maiores com branqueamento em água quente > branqueamento com vapor > microondas A intensidade das PERDAS DE MINERAIS é influenciada por: ph do meio: a acidez favorece a solubilidade dos sais minerais Temperatura: o aquecimento aumenta a solubilidade de minerais Teor de água no alimento Relação superfície/volume: quanto maior a superfície do alimento exposta à água maior a perda Vitaminas Lipossolúveis Vitamina A Perdas de vitaminas lipossolúveis ph neutro Meio ácido Meio alcalino Ar ou O 2 luz Calor Perdas máximas cozimento % estável instável estável instável instável instável 40 Vitamina D estável instável instável instável instável 40 Vitamina E estável estável estável instável instável instável 55 Vitamina K estável Instável instável estável instável estável 5 Provitamina A- Caroteno estável instável estável instável instável instável 30 PERDAS DE VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS Vitaminas Hidrossolúveis ph neutro Meio ácido Meio alcalino Ar ou O 2 Luz Calor Perdas máximas cozimento % Vitamina C Vitamina B1 Instáve l Instáve l Estável Instável Instável Instável Instável 100 Estável Instável Instável Estável Instável 80 Vitamina B2 Estável Estável Instável Estável Instável Instável 75 Vitamina B6 Estável Estável Estável Estável Instável Instável 40 Vitamina B12 Estável Estável Estável Instável Instável Estável 10 Ácido pantotênico Ácido fólico Estável Instável Instável Estável Estável Instável 50 Instáve l Instável Estável Instável Instável Instável 100 Niacina Estável Estável Estável Estável Estável Estável 75 Biotina Estável Estável Estável Estável Estável Instável 80 11

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