PROCESSAMENTO ASSÉPTICO

Transcrição

1 Curso de Nutrição ALM024- Processamento de Alimentos PRINCÍPIOS DE PROCESSAMENTO TÉRMICO Comparação entre processos de esterilização ESTERILIZAÇÃO CONVENCIONAL EM AUTOCLAVES (APERTIZAÇÃO) (PROCESSO NÃO ASSÉPTICO) PROCESSO ASSÉPTICO PROCESSAMENTO ASSÉPTICO Accácia Júlia Guimarães Pereira Messano 2011 Esterilização UHT do produto Transferência asséptica Esterilização do material de embalagem Esterilização do ambiente durante o envase Envase do produto em recipientes herméticos DESAFIO DO PROCESSO TÉRMICO: ATINGIR O LIMITE DA FRONTEIRA VANTAGENS DO UHT OBTENÇÃO DE PRODUTOS DE ALTA QUALIDADE: os valores de D e z dos fatores de qualidade são maiores do que os dos microrganismos a redução do tempo de processamento devido à temperatura mais elevada e o tempo mínimo de permanência em temperaturas altas resulta em produtos de maior qualidade VIDA DE PRATELEIRA PROLONGADA: maior do que 6 meses, sem refrigeração

2 VANTAGENS DO UHT -2 TAMANHO DA EMBALAGEM: as condições de processamento são independentes do tamanho do envase o que permite envasar grandes recipientes para instituições ou vender para fabricantes de alimentos EMBALAGENS MAIS BARATAS: o custo das embalagens, da estocagem e transporte são menores, permite o uso de rótulos extensos DESVANTAGENS DO UHT ESTERILIDADE: são necessários equipamentos e instalações complexas para manter a esterilidade entre o processamento e o envase (materiais de embalagem, tubulações, tanques, bombas) Exige operadores mais treinados A esterilidade deve ser mantida durante o envase asséptico TAMANHO DE PARTÍCULA: em produtos com partículas de tamanho maiores existe o perigo de sobre-aquecimento de superfícies, bem como a necessidade de transportar o material ambos limitam o tamanho de partículas DESVANTAGENS DO UHT-2 EQUIPAMENTOS: há escassez de equipamentos para a esterilização de particulados, principalmente devido à sedimentação dos sólidos sobreprocessamento QUALIDADE DE ARMAZENAMENTO: lipases ou proteases termoestáveis podem provocar deterioração do sabor e da consistência. No caso do leite: gelação do leite com o tempo e sabor de cozido mais pronunciado no leite longa vida produto é aquecido, resfriado e transportado sob condições estéreis aos recipientes previamente esterilizados, que são então hermeticamente fechados Tanto o tratamento térmico quanto o envase do alimento devem ser realizados em ausência de microrganismos, incluindo os esporos viáveis Utilizam-se temperaturas da ordem de 140 o C a 175 o C por 2 a 4 segundos processo se baseia na esterilização do produto, do recipiente e do ambiente de processamento Permite que os alimentos esterilizados a granel ou por lotes sejam introduzidos em recipientes estéreis em condições assépticas O tratamento de alimentos por ultratemperaturas em curtos períodos de tempo garante a obtenção de produtos de melhor qualidade Permite também o emprego de sistemas de embalagem que não podem ser tratadas em condições severas. Os sistemas de embalagem para envase asséptico incluem desde os recipientes metálicos tradicionais, recipientes rígidos e semi-rígidos à base de termoplásticos e associações destes. O processo exige altos investimentos em equipamentos, instalações, e metodologias operacionais, sendo comumente aplicado a alguns produtos como leite, produtos de tomate, sucos, entre outros.

3 Método aplicável para processamento térmico de alimentos com vazão com mais baixo custo e menor tempo. APLICAÇÕES: É utilizado para alimentos líquidos e semilíquidos (leite, sopas, cremes, purês, etc). Os sistemas assépticos podem ser divididos em três etapas distintas: Esterilização do produto: visa eliminar ou inativar enzimas e microrganismos, incluindo seus esporos As zonas estéreis do sistema de esterilização do produto (tubo de retenção e equipamentos seguintes ao tubo de retenção) Esterilização do sistema de embalagem Esterilização do sistema de envase asséptico PROCESSO UHT (Ultra High Temperature) Existem dois métodos principais de tratamento UHT: Aquecimento direto Aquecimento indireto A principal vantagem do processo direto é que o produto é mantido em temperaturas mais elevadas por um tempo menor. Para produtos mais sensíveis ao calor isto significa menos dano Equipamentos A esterilização comercial é efetuada em trocadores de calor adaptados às características do alimento posteriormente o produto é resfriado e em seguida, transferido para os recipientes previamente esterilizados Alimentos pouco viscosos são esterilizados: Diretamente por sistemas de injeção de vapor Indiretamente por trocadores de calor em espiral ou placa (aquecidos internamente com vapor) Alimentos muito viscosos são esterilizados: Diretamente por sistemas de infusão no vapor Indiretamente por trocadores de calor de superfície raspada Processos de aquecimento: direto e indireto Processos indiretos: o aquecimento é feito mediante trocadores de calor (tubulares ou de placa); não há contato entre fluido calefator (vapor de água e alimento) Processos diretos: Aquecimento direto: significa que o meio transferidor de calor é misturado com o produto. São usados sistemas de injeção de vapor e de infusão de vapor consistem na injeção de vapor d água no alimento (método de injeção) ou na injeção do alimento em vapor d água (método de difusão). Nesse tipo de processo, há contato íntimo entre o agente calefator e o alimento, e o aquecimento é praticamente instantâneo, passando de 85 o C a 140 o C em décimos de segundos.

4 AQUECIMENTO DIRETO x INDIRETO Equipamentos de troca de calor EQUIPAMENTOS PARA Os equipamentos empregados no processamento asséptico apresentam em sua constituição: Sistema de aquecimento e resfriamento do produto; Regulador do fluxo do produto Dispositivos de enchimento e fechamento do envase Equipamento acessório de embalagem Sistema de injeção de vapor consistem na injeção de vapor de água no alimento Este processo causa uma diluição, aproximadamente, de 10% no volume do produto com o vapor condensado. A diluição é compensada, durante o resfriamento, onde o produto quente é borrifado, dentro de uma câmara de vácuo, para promover sua evaporação Sistemas de injeção e infusão de vapor SISTEMA DE INJEÇÃO DE VAPOR Vapor de alta pressão é injetado em líquido préaquecido por um injetor de vapor o que acarreta um aumento rápido da temperatura. Após o tempo de permanência, o produto é rapidamente resfriado em vácuo para remover o equivalente de água correspondente à quantidade de vapor condensado. Este método permite um aquecimento e um resfriamento muito rápido e a remoção de voláteis porém não é adequado para alguns produtos. Usa intensivamente a energia e porque o produto fica em contato com o equipamento quente pode ocorrer danos ao sabor

5 TROCADORES DE CALOR POR INJEÇÃO DE VAPOR Injeção de vapor Vantagens deste sistema são: É um dos sistemas de aquecimento e de resfriamento mais rápidos, resultando mais adequado para alimentos termosensíveis Em alguns tipos de alimentos promove a eliminação de substâncias voláteis (por exemplo para o leite). Desvantagens: É adequado apenas para produtos viscosos Os parâmetros térmicos durante o tratamento são de difícil controle A manutenção da esterilidade nas partes de baixa pressão é difícil As instalações exigem o uso de vapor sanitário produzido a partir de água potável, que é mais caro A recuperação de energia é de apenas 50%, muito baixa quando comparada aos valores de 90% obtidas nas instalações indiretas São instalações pouco flexíveis difíceis de serem adaptadas ao tratamento de distintos produtos. TROCADORES POR INFUSÃO DE VAPOR: O produto a ser aquecido é alimentado pela parte superior do trocador e cai em forma de película A viscosidade do produto determina o tamanho dos difusores a serem instalados. Quando o vapor entra em contato com o alimento a transferência de calor é muito rápida e eficiente, a temperatura aumenta rapidamente devido à condensação de vapor. O produto quente junto com o vapor condensado sai pelo fundo da câmara, neste ponto é retida uma determinada quantidade de líquido até alcançar o ponto de cozimento desejado. TROCADORES POR INFUSÃO DE VAPOR: A diferença de temperatura entre a entrada e a saída do produto pode variar amplamente:, de valores pequenos como 5,5 o C na desodorização do leite (76,7 82,2 oc) ou tão elevada como 96,7 oc na esterilização de pudins antes do envasamento asséptico A água adicionada ao alimento durante o processamento, devido à condensação do vapor pode ser eliminada mediante evaporação flash em um sistema de resfriamento a vácuo. São usados para a esterilização ou cocção de : verduras em cubos, pedaços de carne ou arroz, concentrados de sopa, chocolate, queijo, mix para sorvetes, pudins, cremes de confeitaria, leite, etc. Vantagens: Aquecimento instantâneo e resfriamento rápido Não ocorre superaquecimento ou queima Adequado para produtos de baixa e de elevada viscosidade Sistema de infusão de vapor O produto líquido é bombeado por meio de um bocal distribuidor em uma câmara com vapor de alta pressão. O sistema é caracterizado por um grande volume de vapor e um pequeno volume de produto, distribuído em uma grande área superficial do produto. A temperatura do produto é precisamente controlada por meio da pressão Um tempo adicional de retenção pode ser conseguido pelo uso de trocadores de calor de placas ou tubulares, seguida por um resfriamento rápido em uma câmara de vácuo.

6 SISTEMAS DE AQUECIMENTO INDIRETO O meio de aquecimento e o produto não entram em contato direto sendo separadas pelas superfícies de do equipamento São usados os seguintes trocadores de calor Placas ( plate ) Tubulares ( tubular ) Superfície raspada ( scraped surface ) TROCADORES DE CALOR INDIRETOS Trocadores de superfície raspada Trocador de placas Trocador tubular Trocador de superfície raspada Trocador de superfície raspada Trocadores de tubo e carcaça Trocadores tubulares

7 Sistema de Aquecimento indireto Linhas limitantes para destruição de esporos e efeitos sobre o leite UHT direto LINHAS BÁSICAS DE ENVASE ASSÉPTICO Existem 5 tipos básicos de conduzir o envase asséptico: Perfil de temperatura dos processos UHT direto (superior) e indireto (inferior) UHT indireto 1. Encher e selar: recipientes pré-formados de plástico termoformado, vidro ou metal são esterilizados, enchidos em ambiente asséptico e selados 2. Moldar, encher e selar: os rolos do material são esterilizados, moldados em ambiente asséptico, selados Ex: tetrapak 3. Montar, encher e selar: embalagens pré-formadas (desmontadas) são montadas, esterilizadas, enchidas e seladas. Ex: caixas triangulares ( gable-top cartons ), cambri-bloc 4. Termoformar (moldar com aquecimento) rolos do material esterilizados, encher, selar assepticamente. Ex: produtos cremosos, embalagens plásticas de sopa. 5. Soprar (blow) o molde, encher e selar EMBALAGENS USADAS NO PROCESSAMENTO UHT Latas Laminados de papelão/plástico/folha metálica/laminados plásticos Bolsas flexíveis Recipientes plásticos termomoldados Recipientes moldados por enchimento ( flow molded containers ) bag-in-box bulk totes Embalagens usadas no Processamento Asséptico 1. levanter a aba 2. espremer 3. rasgar 4. derramar

8 Acondicionamento asséptico com formação da embalagem laminada 1. O rolo de papel laminado (polietileno/papelão/polietileno/alumí nio/polietileno) entra no sistema 2. É esterilizado a 80 o C por um banho de peróxido de hidrogênio a 17% durante 8 10 s, eliminando-se os restos de H 2 O 2 com uma corrente de ar estéril 3. O rolo entra em uma câmara asséptica esterilizada com ar quente 4. A tubulação 4 procedente do esterilizador UHT, chega a esta câmara onde a embalagem é moldada e recebe o volume adequado de alimento 5. A embalagem é fechada a quente e depois cortada com guilhotinas transversais Embalagens tetrapack São feitas de três materiais básicos, cada um com uma função específica: papel (75%): confere rigidez polietileno (20%): impermeabilidade e barreira aos microrganismos folha de alumínio (5%): isolar o alimento do ar, luz, e dos off-flavours - EMBALAGEM TETRA-PACK EMBALAGEM TETRA-PACK AQUECIMENTO DO PRODUTO TUBO DE AQUECIMENTO TANQUE DE ARMAZENAMENTO ASSÉPTICO RESFRIAMENTO DO PRODUTO TANQUE DE SUPRIMENTO DE PRODUTO ESTERILIZAÇÃO DE EMBALAGEM

9 Esterilizar antes ou depois do enchimento (envase)?? Esterilização após o envase Apertização É mais simples é o processamento térmico mais antigo Esterilização antes da embalagem Processamento asséptico Acarreta menores danos aos alimentos Exige o envase asséptico LEITE UHT: Leite Longa Vida Ultrapasteurização ºC durante 2 a 4 segundos resfriamento à temperatura inferior a 32 ºC. Envase em embalagens assépticas Armazenagem à temperatura ambiente FLUXOGRAMA DA ESTERILIZAÇÃO DO LEITE PRODUÇÃO DE SUCO DE LARANJA UHT Seleção Lavagem por imersão Obtenção do suco PRODUÇÃO DE SUCO DE LARANJA UHT