Processos de conservação de frutas e hortaliças pelo frio

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1 Processos de conservação de frutas e hortaliças pelo frio EL36C TECNOLOGIA DE FRUTAS E HORTALIÇAS Profa. Roberta de Souza Leone

2 Conservação de Alimentos Pelo Frio HISTÓRICO Método antigo Aplicação contínua do frio século XIX INIBIÇÃO TOTAL OU PARCIAL Crescimento e atividade de MOS. Atividades metabólicas após colheita Enzimas Reações químicas

3 Conservação de Alimentos pelo Frio O mecanismo é baseado na TRANSFERÊNCIA DE CALOR do alimento (fonte quente) para o meio externo de menor temperatura. REFRIGERAÇÃO CONGELAMENTO

4 REFRIGERAÇÃO Aula 06 - Processos de conservação de frutas e hortaliças pelo frio Profa. Roberta de Souza Leone

5 Refrigeração Redução e manutenção da temperatura dos alimentos acima do seu ponto de congelamento 8 C -1 C Mudanças no calor sensível Inibe parcialmente os deteriorantes Aumenta vida-de-prateleira por tempo limitado

6 Efeitos da Refrigeração A velocidade de reações químicas e enzimáticas diminui em termos logarítimos com a temperatura Controla: atividade fisiológica, reações como oxidação de lipídeos, degradação de pigmentos e vitaminas, desnaturação de proteínas, etc. Q 10 = Velocidade de reação à temperatura T Velocidade de reação à temperatura T-10 C

7 Efeitos da Refrigeração MICRO-ORGANISMOS TIPO MÍNIMA ÓTIMA Termofílico C C Mesofílico 5 10 C C Psicrotrófico <0 5 C C Psicrófilo <0 5 C C

8 Multiplicação de Staphylococcus Multiplicação de Salmonella Crescimento de bactérias causadoras de intoxicações alimentares Multiplicação de leveduras ,7 6,5 5,2 3, Produção de toxinas em C. botulinum tipos A e B Multiplicação de C. botulinum Produção de toxinas em C. botulinum tipo E Multiplicação de bactérias Multiplicação de fungos Reações químicas

9 PRODUTO TEMP. ( C) UR (%) VIDA ÚTIL Cebolas semanas Couve-flor semanas Aspargos semanas Tomates verdes Tomates maduros 13 a semanas CALOR DE RESPIRAÇÃO (kj/kg dia) 1,00 4,48 11,09 7,20 4,4 a dias 4,31 Morangos -0,6 a dias 5,44 Maçãs -1,1 a -0, meses 1,88

10 CONGELAMENTO Aula 06 - Processos de conservação de frutas e hortaliças pelo frio Profa. Roberta de Souza Leone

11 Definição É a operação unitária na qual a temperatura de um alimento é reduzida abaixo do seu ponto de congelamento.

12 Congelamento Redução da temperatura do alimento abaixo do seu ponto de congelamento Abaixo de 0 C -18 C Utiliza calor latente e calor sensível Parte da água líquida se transforma em gelo Detêm crescimento dos MOS Reduz a velocidade de reações Interrompe o metabolismo celular

13 Teoria Remoção do calor sensível para diminuir a temperatura até seu ponto de congelamento Remoção do calor produzido na respiração (alimentos frescos) Remoção do calor latente para formar os cristais de gelo e congelar os alimentos Carga calorífica Água cp = 4,2 kj/kgk λ = 335 kj/kg Demanda grande quantidade de energia.

14 Formação de Cristal de Gelo Ponto de congelamento = cristal de gelo em equilíbrio com a água Nucleação: precede a formação do cristal de gelo Homogênea Heterogênea Mais provável em alimentos Ocorre durante o super-resfriamento

15 Formação do Cristal de Gelo Altas taxas de transferência de calor Grande número de núcleos Água migra para núcleos já existentes Grande número de pequenos cristais de gelo

16 Taxa de Crescimento do Cristal TEMPERATURA ( C) Zona Crítica TEMPO (h)

17 Formação do cristal de gelo em tecidos vegetais Congelamento Lento Gradiente de pressão de vapor Congelamento Rápido Movimento da água de dentro da célula para os cristais de gelo PERDA POR GOTEJAMENTO

18 Concentração de Solutos Aumento na concentração de solutos muda: ph Viscosidade Tensão superficial Potencial Redox Temperatura Eutética: cristal de um soluto em equilíbrio com a solução não-congelada e o gelo Temperatura Eutética Final: menor temperatura eutética dos solutos em um alimento NÃO HÁ FORMAÇÃO TOTAL DE CRISTAIS ENQUANDO ESTA TEMPERATURA NÃO É ALCANÇADA

19 Mudanças de Volume Maior umidade, maior aumento de volume Arranjo celular: vegetais acomodam o volume extra nos espaços intercelulares sem grandes mudanças no volume final Morangos inteiros aumentam 3% do volume. Polpa de morango aumenta 8,2%. Alta concentração de solutos reduz a temperatura de congelamento e não há expansão por quantidade pequena de água Temperatura determina o grau de água congelada, portanto, o grau de expansão Gordura e solutos contraem-se quando resfriados

20 Cálculo do Tempo de Congelamento O calor é conduzido do interior do alimento para a superfície e removido pelo meio de congelamento Fatores de influência na taxa de transferência de calor Condutividade térmica do alimento Área da superfície Distância do centro para a superfície Diferença de temperatura entre o meio e o alimento Efeito isolante da camada de ar Presença ou não de embalagem

21 Cálculo do Tempo de Congelamento Dificuldades: Diferenças na temperatura inicial, no tamanho e na forma dos pedaços de alimento Diferenças no ponto de congelamento e na taxa de formação dos cristais de gelo entre os diferentes pontos do alimento Mudanças na densidade, na condutividade térmica, no calor específico e na difusividade térmica com uma redução na temperatura do alimento

22 FATORES DE CONTROLE DE QUALIDADE Aula 06 - Processos de conservação de frutas e hortaliças pelo frio Profa. Roberta de Souza Leone

23 Fatores de Controle MP de boa qualidade Refrigeração imediata Redução rápida da temperatura Temperatura Umidade relativa Circulação de ar Luz Atmosfera

24 Fatores de Controle TEMPERATURA Estável durante todo o processo Oscilação de ±1 C temperatura de armazenamento entre espécies Maçã Mc Intosh 2,5 4,5 C Maça Delicious 0 C Tomate e banana T < 13 C

25 Fatores de Controle UMIDADE RELATIVA Alta: condensação de água na superfície Baixa: alimento perde umidade e reduz peso 0 C e 90% UR: frutas e hortaliças que não sofrem danos pelo frio 10 C e 85-90% UR: frutas e hortaliças que sofrem danos pelo frio

26 Fatores de Controle EMBALAGEM Alimentos mal embalados Queimaduras por baixas temperaturas (escurecimento) Perda de umidade da superfície alimento mais poroso Alterações irreversíveis na textura, cor e sabor CIRCULAÇÃO DE AR Manter a temperatura e a composição uniformes facilita o resfriamento rápido e purificação do ar Evitar fluxo intenso desidratação Purificar o ar evitar a absorção de compostos voláteis Leite e manteiga com aroma de peixe Frutas e ovos com aroma de cebola

27 Fatores de Controle LUZ Ambiente escuro Luz ultravioleta Reduz crescimento de mico-organismos Catalisa reações oxidantes COMPOSIÇÃO ATMOSFÉRICA Combinação da baixa temperatura com a composição de gases da câmara de armazenamento

28 ATMOSFERA MODIFICADA E/OU CONTROLADA Aula 06 - Processos de conservação de frutas e hortaliças pelo frio Profa. Roberta de Souza Leone

29 Definição É o armazenamento sob condição atmosférica diferente daquela presente na atmosfera do ar. Com mudanças da composição de oxigênio, gás carbônico e nitrogênio. Atmosfera modificada: o gás é adicionado para repor o ar que envolve o alimento e não há controle da alteração na composição dos gases. Atmosfera controlada: a composição do gás ao redor de alimentos que respiram é controlada constantemente. Profa. Roberta de Souza Leone

30 Atmosfera Modificada Ativa: Coloca-se o produto na embalagem, aplica-se o vácuo e, em seguida, ocorre a injeção da mistura gasosa. Mistura de gases pode conter níveis adequados de CO 2, O 2 ou N 2 para produção desejável no interior da embalagem Passiva Produto colocado em embalagem selada, permeável à gases Resultado do consumo de O 2 e produção de CO 2 cria a AM Entrada de O 2 deve compensar respiração do produto Saída de CO 2 : permitir elevação inicial do gás e manter seus níveis

31 Processamento Mínimo de Vegetais Atmosfera Modificada Mecanismo de ação A concentração de CO2 é aumentada pela injeção de gás antes do fechamento da embalagem. Filme parcialmente permeável a CO2 e O2 é selecionado para a continuidade da respiração.

32 Atmosfera Modificada Baixa taxa de O2 Níveis < 2% podem causar amadurecimento irregular Perda de sabor e odor (respiração anaeróbia) Aumento da deterioração quando o fruto está injuriado Reduz produção de etileno Retarda início do amadurecimento Mantém por mais tempo a firmeza dos frutos Alta taxa de O2 Inibe bactérias deterioradoras anaeróbias Rancidez oxidativa Profa. Roberta de Souza Leone

33 Atmosfera Modificada CO2 Menor velocidade de crescimento da flora microbiana Reduz ph Altas concentrações CO2 Alteração do sabor e cor Colapso na embalagem Profa. Roberta de Souza Leone

34 Atmosfera Modificada N2 Gás de enchimento para evitar o colapso da embalagem pelo CO2 Relação gás:produto Deve haver espaço suficiente entre o produto e a embalagem para conter a quantidade necessária de gás. (efeito conservante) Profa. Roberta de Souza Leone

35 Atmosfera Modificada Mistura ideal de gases Inibição do crescimento de bactérias e fungos filamentosos Proteção contra infestação de insetos Menor perda de umidade Menor alterações oxidativas Controle das atividades bioquímicas e enzimáticas Profa. Roberta de Souza Leone

36 Atmosfera Modificada Vantagens Aumento de 50 a 400% da vida útil Diminuição das perdas econômicas pelo aumento da vida útil Possibilidade de distribuição mais ampla Prover produtos com alta qualidade Apresentação mais atrativa para os produtos Menor necessidade do uso de aditivos Profa. Roberta de Souza Leone