MÓDULO 1: MATERIAL DE APOIO TRATAMENTOS TÉRMICOS CARLOS DIAS PEREIRA ANO LECTIVO: 2011/2012

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1 MÓDULO 1: TECNOLOGIA DE LACTICÍNIOS MATERIAL DE APOIO TRATAMENTOS TÉRMICOS CARLOS DIAS PEREIRA ANO LECTIVO: 2011/2012

2 LEITE: TRATAMENTOS TÉRMICOS TERMOBACTERIOLOGIA INACTIVAÇÃO DE ENZIMAS PROCESSOS PASTEURIZAÇÃO ESTERILIZAÇÃO UHT

3 Efeitos do calor: Valores de Q 10 Q 10 PROCESSOS ,8-4,0 Reacções químicas 8,0-12,0 Destruição de esporosos 10,0-20,0 Destruição de microrganismos 10,0-100,0 Desnaturação de proteínas 1,0-1,5 Oxidação de gorduras 1,00 Independência da temperatura

4 Valor D Robinson R.K., Tamime A.Y. Yoghurt: Science and Technology. CRC Press. Cambridge (1991).

5 Valor Z Robinson R.K., Tamime A.Y. Yoghurt: Science and Technology. CRC Press. Cambridge (1991).

6 Inactivação de microrganismos MICRORGANISMO Temperatura (ºC) Valor D (min) Brucella spp 65,5 0,1-0,2 Salmonella senftenberg 775W 65,5 0,8-1,0 Salmonella spp. 65,5 0,02-0,25 Mycobacterium tuberculosis 65,5 0,20-0,30 Coxiella burnetii 65,5 0,50-0,60 Listeria monocytogenes 71,7 0,03-0,6 Staphylococcus aureus 65,5 0,2-2,0 Bolores; leveduras; saprófitas 65,5 0,5-3,0 Streptococcus lactis 65 0,01 E. coli ,10 Stumbo Thermobacteriology in food processing. Academic Press. ICMSF Microorganisms in Food.

7 Inactivação de microrganismos MICRORGANISMO O Temperatura (ºC) Valor D (min) Esporos mesofílicos aeróbios Bacillus cereus ,00 Bacillus subtilis ,00 Bacillus polymyxa 100 0,1-0,5 Esporos mesofílicos aneróbios Clostridium butyricum 100 0,1-0,5 C. perfringens ,3-20 C. botulinum 100 A e B: proteolíticas ,00 E e não proteóliticos B e F 80 1,00 Esporos termofílicos aeróbios Bacillus coagulans ,10 Bacillus stearothermophilus 120 4,0-5,0 Esporos termofílicos aneróbios C. thermosaccharolyticum 120 3,0-4,0 C. nigrificans 120 2,0-3,0

8 Walstra P., Geurts T.J., Noomen A., Jellema A., van Boekel M.A. Ciencia de la leche y tecnologia de los productos lácteos. Acribia SA. Zaragoza (2001).

9 Termoresistência valor D tempo (s) microrganismo D 121,1ºC 2,3 D 121,1ºC 12,5-15 D 121,1ºC 408 D 65.5ºC <30 B. cereus C. botulinum B. stearothermophilus Para a maioria das bactérias não termofílicas e não esporuladas. E.coli; Mycobacterium tuberculosis; Salmonella spp; Brucella spp; Streptococcus spp; S. aureus e para a maioria dos fungos e leveduras Kessler H.G. Food Engineering and Dairy Technology. Verlag (1981).

10 Inactivação de enzimas Catalase Fosfatase ácida Plasmina Oxidase xantínica Aglutinação pelo frio Lactoperoxidase regenerada Lactoperoxidase Lipase lipoproteica Fosfatase alcalina Walstra P., Geurts T.J., Noomen A., Jellema A., van Boekel M.A. Ciencia de la leche y tecnologia de los productos lácteos. Acribia SA. Zaragoza (2001).

11 Inactivação de enzimas log t (min) 3 t 2 1% % 75% -2 Walstra, P., Jenness, R. Dairy Chemistry and Physics. New York. John Willey. London (1984).

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13 Permutador de placas Anon. Dairy Handbook. Alfa Laval AB. Dairy and Food Engineering. Lund. Sweeden (s.d.).

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16 Permutador de placas Anon. Dairy Handbook. Alfa Laval AB. Dairy and Food Engineering. Lund. Sweeden (s.d.).

17 Válvula de derivação de fluxo

18 Regime dos fluídos a b c 1 1 0,5 1 0,8 t med t min t med t med Robinson R.K. Modern Dairy Technology. Advances in Milk Processing. Elsevier. London (1986).

19 Permutadores multicanal e tubular Anon. Dairy Handbook. Alfa Laval AB. Dairy and Food Engineering. Lund. Sweeden (s.d.).

20 Anon. Dairy Handbook. Alfa Laval AB. Dairy and Food Engineering. Lund. Sweeden (s.d.).

21 UNIDADES DE PASTEURIZAÇÃO P*=1 =>72ºC por 15 s Z=8ºC Z8C A equação abaixo permite relacionar temperaturas e tempos de processamento pelo que se poderá encontrar o valor de P* (unidade de pasteurização) para qualquer binómio. Log10(t1/t2)=(T2 T1)/Z

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23 Detergentes DETERGENTE FÓRMULA ph (sol. 1%) RE MO SE DI EM RE PO ES Soda Cáustica NaOH Orto-silicato de sódio 2Na2O:SiO2:H2O Meta-silicato de sódio Na2SiO4:5H2O Orto-fosfato trissódico Na2PO3:2H2O Hexametafosfato de sódio (calgon) Na(PO3) Tri polifosfato de sódio Na4P4O Gluconato de sódio 7, EDTA tetra sódico Dodecil-benzeno sulfonato de sódio Sal di-sódico de ácido aceto difosfónico

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25 ESTERILIZAÇÃO CONVENCIONAL AUTOCLAVE EM TORRE UHT INDIRECTO DIRECTO

26 Esterilizadores contínuos

27 Alfa Lava Dairy Handbookl, 1995

28 TRATAMENTO UHT IMPLICA: CLARIFICAÇÃO DO LEITE HOMOGENEIZAÇÃO EMBALAGEM ASSÉPTICA

29 Tratamento UHT Kessler H.G. Food Engineering and Dairy Technology. Verlag (1981).

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32 centrifugação/clarificação

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36 Homogeneização

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38 Homogeneização 20 MPa 5 MPa Não homogeneizado

39 VALORES B* e C* O valor B*=1 =>135ºC por 10,11 s indica as condições necessárias para uma destruição satisfatória de esporos. Z=8ºC. O valor C*=1 => 135ºC por 30 s indica as condições necessárias para degradação de 3% da Tiamina presente no leite. Z=31,4 ºC. É um indicador da severidade do tratamento térmico. A equação abaixo permite relacionar temperaturas e tempos de processamento pelo que se poderá encontrar o valor de B* e de C* para qualquer binómio: Log10(t1/t2)=(T2 T1)/Z

40 Binómios tempo/temperatura mínimos para o processo de produção de leite UHT te empo (s s) 1 0,1 0, temperatura (ºC)

41 Perfis de temperatura UHT Directo UHT Indirecto HTST t (s) Robinson R.K. Modern Dairy Technology. Advances in Milk Processing. Elsevier. London (1986).

42 Temp peratur ra (ºC) Tempo (s) UHT INDIRECTO UHT DIRECTO PASTEURIZADO

43 Embalagem asséptica H 2 O 2 Agentes tensioactivos Calor

44 Embalagem asséptica

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