ESTERILIZAÇÃO TERMINOLOGIA TERMINOLOGIA. Em resumo: 30/3/2011 TERMINOLOGIA TERMINOLOGIA. Curso de Nutrição ALM024- Processamento de Alimentos

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1 Curso de Nutrição ALM024- Processamento de Alimentos PRINCÍPIOS DE PROCESSAMENTO TÉRMICO ESTERILIZAÇÃO Accácia Júlia Guimarães Pereira Messano 2011 TERMINOLOGIA ESTERILIZAÇÃO: inativação ou eliminação de todos os microrganismos viáveis e seus esporos em alimentos de modo a assegurar que os mesmos estejam isentos de infecções perigosas Esterilização é o processo pelo qual são eliminadas todas as formas de vida de qualquer meio ou material. Esse termo denota uma probabilidade porque a destruição total só pode ser prevista com base em uma projeção da cinética da velocidade de morte microbiana. ESTERILIDADE: ausência do vida ou isenção absoluta de contaminação biológica TERMINOLOGIA MORTE é considerada como a perda irreversível da capacidade de reprodução. Assim, os microrganismos viáveis podem se multiplicar, enquanto os microrganismos mortos não se reproduzem. SOBREVIVENTES são os microrganismos capazes de crescer quando uma amostra do material que foi submetido a um agente esterilizante é inoculado em um meio adequado. ASSÉPTICO indica um processo ou condição controlada no qual o nível de contaminação microbiana é reduzida a um grau que os microrganismos podem ser excluidos de um produto durante o processamento. O termo descreve um estado "aparentemente" estéril. TERMINOLOGIA Produto estéril: aquele em que não existem microrganismos viáveis Microrganismo viável: aquele que é capaz de reproduzir-se quando existem condições ótimas para seu crescimento. ESTERILIDADE COMERCIAL implica: ausência de microrganismos patogênicos ou produtores de toxinas ausência de microrganismos capazes de crescimento e deterioração do produto nas condições normais de armazenamento podem conter um número muito pequeno de esporos bacterianos resistentes, porém estes normalmente não proliferam durante o armazenamento do alimento Em resumo: ESTERILIZAÇÃO Destruição completa de microrganismos 121 o C em geral é efetuado aquecimento por cerca de 15 minutos (temperatura interna ponto frio) ALIMENTOS COMERCIALMENTE ESTÉREIS Todos os microrganismos patogênicos e formadores de toxina são destruídos (aplica-se à maioria dos alimentos preservados) TERMINOLOGIA APERTIZAÇÃO: tratamento térmico em recipientes hermeticamente fechados (alimento acondicionado em latas, vidros, ou bolsas autoclaváveis) e relativamente isentos de ar. PROCESSAMENTO ASSÉPTICO: esterilização de alimentos sem acondicionar, seguido de envase em condições assépticas. É utilizado para alimentos líquidos e semi-líquidos (leite, sopas, nata, purês, etc). Consiste no aquecimento muito rápido (quase instantâneo) até temperaturas muito altas (135 o C a 150 o C) que se mantêm durante um tempo muito curto (2 a 5 segundos) UHT O produto e a embalagem são esterilizados em sistemas separados e depois combinados em um ambiente estéril para o enchimento e a selagem. 1

2 Produtos apertizados Comparação entre processos de esterilização ESTERILIZAÇÃO CONVENCIONAL EM AUTOCLAVES (APERTIZAÇÃO) (PROCESSO NÃO ASSÉPTICO) PROCESSO ASSÉPTICO PROCESSAMENTO TÉRMICO depende dos seguintes fatores: Natureza do alimento ph Condições de armazenamento do alimento após o processamento térmico Resistência térmica dos microrganismos ou esporos Características de transferência de calor dos alimentos, seu envase e do meio de aquecimento Carga inicial de microrganismos Classificação dos alimentos com relação à acidez Alimentos de baixa acidez são aqueles cujo o ph é superior a 4,5 e a atividade de água superior a 0,85. em condições de anaerobiose há possibilidade de crescimento do Clostridium botulinum botulina Alimentos de baixa acidez ph 4,5 ervilha, milho, palmito, feijão, carnes, pescado, etc. requerem altas temperaturas sob pressão de vapor Alimentos ácidos ph < 4,5 tomates, frutas, etc. podem ser processados por aquecimento em temperaturas próximas a 100 o C CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTOS COM RELAÇÃO À ACIDEZ ALIMENTOS ph EXEMPLOS BAIXAACIDEZ 5,3 carne, leite. milho, ervilha, palmito SEMI-ÁCIDO ÁCIDO 4,5 <ph < 5,3 3,7 < ph < 4,5 espinafre, abóbora tomate, abacaxi, pêra ELEVADA ACIDEZ 3,7 frutas cítricas, amora, cereja, pitanga CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTOS COM RELAÇÃO À ACIDEZ 2

3 Para alimentos de ph: ph < 3,7 esterilização baseada na destruição de mofos e leveduras 3,7 < ph < 4,5 Esterilização baseada na destruição de anaeróbios facultavivos ph > 4,5 inativação de esporos com maior resistência térmica do que o Clostridium botulinum Para alimentos de ph: Alimentos pouco ácidos ph > 4,5 inativação de esporos com maior resistência térmica que o Clostridium botulinum Em geral T> 100 o C Alimentos ácidos 3,7 < ph < 4,5 Esterilização baseada na destruição de anaeróbios facultativo e formadores de esporos como B.coagulans, B. polymyxa, B. macerans Alimentos muito ácidos ph < 3,7 esterilização baseada na destruição de bactérias não-esporuladas, mofos e leveduras. Em geral T< 100 o C TOXICOLOGIA DA BOTULINA Processamento de Alimentos em função da acidez Alimentos ácidos o processamento pode ser feito à pressão atmosférica Alimentos pouco ácidos processamento em autoclaves Resistência térmica dos microrganismos ao calor (termo-resistência) Efeito da temperatura no tempo de destruição de esporos de Clostridium botulinum depende de fatores como: ph do meio temperatura e tempo de aquecimento Binômio tempo x temperatura idade, densidade, da cultura microbiana. presença de inibidores químicos. 3

4 TERMORESISTÊNCIA RELAÇÃO TEMPERATURA X TEMPO - quanto maior temperatura menor o tempo de destruição CONCENTRAÇÃO DE ESPOROS (CÉLULAS) - quanto maior número de esporo mais intenso será o tratamento térmico para a destruição do microrganismo CONDIÇÕES PRÉVIAS DAS BACTÉRIAS E ESPOROS - as condições de crescimento da bactéria e de produção de esporos, assim como o tratamento posterior, influenciará em sua resistência ao calor : MEIO DE CULTIVO - quanto melhor para o desenvolvimento da bactéria mais resistente será TEMPERATURA DE INCUBAÇÃO - quando crescem na ótima aumenta a resistência ESPÉCIE Em geral: R bactérias > Resistência mofos >Resistência leveduras Resistência esporo > Resistência célula vegetativa Na mesma espécie Curva de Gauss Endosporo Composição de meio de crescimento A presença de matéria orgânica dissolvida ou em suspensão aumenta a termoresistência: sal, açucares, proteínas, gorduras, etc aumentam a resistência a w = atividade de água a água disponível para o crescimento microbiano e a ocorrência de reações enzimáticas n H 2 O a w = n + n H 2 O solutos menor a w maior resistência térmica BINÔMIO TEMPO x TEMPERATURA TEMPERATURA O C TEMPO PARA DESTRUIR ESPOROS min Um aumento linear de temperatura acarreta um decréscimo exponencial do tempo de processamento CINÉTICA DE ESTERILIZAÇÃO A morte de microrganismos pelo calor é de ordem logarítmica se as condições térmicas são constantes, a mesma porcentagem de microrganismos será destruída num dado intervalo de tempo, não importando o número de microrganismos sobreviventes pode ser descrita matematicamente como uma reação química de primeira ordem dn = dt kn 4

5 TAXA DE MORTE MICROBIANA Tempo (min.) Mortes/min. nº de cél. vivas Taxa de Morte é normalmente constante (Para cada 1 min. 90 % da pop. morre) CÁLCULO DO TEMPO DE ESTERILIZAÇÃO N t = D log N t = tempo para esterilização a uma temperatura determinada D = tempo de redução decimal N 0 = número inicial de microrganismos N f = número final de microrganismos 0 Exemplo de reduções logarítmicas da população, em um processamento térmico D= tempo de redução decimal O valor de D é usado para comparar a resistência térmica de microrganismos a uma dada temperatura. D é diferente para as diversas variedades de microrganismos e quanto maior o valor de D maior a resistência térmica. 5

6 A ordem de morte logarítmica implica no seguinte: Quanto maior o número de microrganismos presentes em uma dada matéria-prima, maior o tempo de aquecimento para reduzir o número a um nível especificado, o que ressalta a importância da assepsia em todo o processo. Como a destruição de microrganismos ocorre logaritmicamente, a destruição completa de microrganismos só é possível após um tempo de aquecimento infinito. A esterilização procura reduzir o número de sobreviventes a um valor pré-determinado, conhecido como esterilidade comercial. SAL: Sterility Assurance Level nível de esterilidade assegurada representa o grau de inativação microbiana na esterilização N f usualmente considerado como 10-6 ( probabilidade de uma unidade contaminada em 10 6 unidadades do produto) Relação da temperatura com o tempo de redução decimal (D) Tempo de redução decimal em função da temperatura, mostrando-se o valor de z z valor de resistência T2 T1 z = log D T log D 1 T 2 valor z e é definido como o número de graus Celsius necessários para reduzir a um décimo o tempo de redução decimal. Terminologia utilizada na cinética de destruição microbiana SÍMBOLO TERMO DEFINIÇÃO N o Carga microbiana População ou número de microrganismos viáveis porunidade, superfície ou sistema definidos. Tratamentos térmicos recomendados ALIMENTOS ph TRATAMENTO TÉRMICO RECOMENDADO D Tempo de redução decimal Tempo de aquecimento a uma determinada temperatura necessário para reduzir a população a 1/10 (um décimo do valor original), ou seja para matar 90% da população inicialmente presente BAIXAACIDEZ 5,3 12 D ou F 0 = 3min 3 min a 121 o C z valor de resistência número de graus ( o C ou o F) necessários para reduzir o valor de D de 90% (reduzir o tempo de processamento a 1/10 do valor original) F tempo equivalente do processo de esterilização tempo de aquecimento necessário, a uma determinada temperatura, para atingir a probabilidade de destruição pré-definida ou seja obter o nível de destruição preestabelecido SEMI-ÁCIDO ÁCIDO 4,5 <ph < 5,3 6D 3,7 < ph < 4,5 4,3<pH<4,5 10 min a 93,3 o C 4,0 < ph< 4,3 5min a 93,3 o C ELEVADAACIDEZ 3,7 1 a 2 min a 65 o C Nu ou N Probabilidade de não esterilidade N de microrganismos sobreviventes. O n de unidades não estéreis por batelada ou n de microrganismos viáveis após um dado tempo de aquecimento a uma temperatura T 6

7 Resistência Térmica de Microrganismos formadores de esporos usados como base para o processamento térmico Microorganismo Valor D 121 min. o Valor Z- o C B. stearothermophilus B. subtilis B. cereus B. megaterium C. sporogenes C. sorogenes (PA 3679) C. botulinum C. thermosaccharolyticum Especificação da Letalidade do Processo 1. Conceito 12-D para C. botulinum (D=0.21) F = 0.21 x 12 = Probabilidade de esterilidade comercial de D para mesófilos como C. sporogenes (D=1.0) F = 1.0 x 5 = Probabilidade de esterilidade comercial para deterioração como termófilicos de 10-2 (2D) para B. stearothermophilus (D=4.0) F = 4.0 x 2 = 8 Valor de D para Bacillus stearothermophilus em diferentes temperaturas RESISTÊNCIA TÉRMICA DE MICRORGANISMOS MICRORGANISMOS ESPORULADOS Temperatura D Z ( o C) (min) ( o C) Clostridium botulinum 121 0,1 ao,2 Clostridium botulinum tipo A (proteolítico) Clostridium botulinum tipo B (ptoteo\ítico) Clostridium botulinum tipo B (não-proteolítico) Clostridium botulinum tipo E (não-proteolítico) Clostridium botulinum tipo F (proteolítico) Clostridium botulinum tipo F (não-proteolítico) Clostridium botulinum tipo G (proteolítico) 121 0,13 9, ,15 11,0 82,2 1,5 a 32,3 8,3 a 16,5 77 0,77 a 1, ,14 a 0,22 9,3a 12,1 77 1,6 a 9,5 115,6 0,25 a 0,29 20,9 a 27,3 Esterilização com VAPOR SATURADO é o método mais utilizado e o que oferece maior segurança. A destruição de microrganismos pelo vapor de água saturado sob pressão é o método de esterilização mais eficiente, sendo altamente letal para os microrganismos, é facilmente obtenível e controlável além de ser o esterilizante mais barato. Utiliza vapor saturado seco A temperatura e a pressão devem ser utilizadas para monitorar o processo. Mecanismo de morte microbiana pelo calor úmido Calor úmido mata os microrganismos devido a desnaturação de suas proteínas. o calor provoca a coagulação de suas proteínas e inativação de sistemas enzimáticos, necessários ao metabolismo A elevação de temperatura aumenta o movimento browniano e com isto rompem-se as pontes de hidrogênio, de dissulfeto, etc, provocando a desnaturação das proteínas e causando a morte das células. 7

8 VANTAGENS DO VAPOR SATURADO: PENETRAÇÃO: o vapor flui rapidamente sobre o produto e difunde-se em materiais porosos na condensação ocorre uma contração em um pequeno volume criando uma região de baixa pressão na qual o vapor escoa mais rapidamente. AQUECIMENTO RÁPIDO: o vapor aquece a carga rapidamente devido a liberação do seu elevado calor de condensação CALOR ÚMIDO: o condensado produzido no resfriamento contribui para a letalidade devido à coagulação das proteínas microbianas. NENHUM RESÍDUO TÓXICO: o produto é isento de contaminação tóxica VANTAGENS DE SE UTILIZAR VAPOR SOB PRESSÃO: O vapor é um excelente meio de transferência de calor; devido à seu calor latente (calor latente a 1 atm, 540 kcal/kg, T = 100 C, o calor latente do ar é muito inferior). Sua temperatura pode ser facilmente controlada, apenas pelo controle da pressão A pressão de vapor que é exigida na autoclave, a fim de se obter a temperatura desejada para processamento, serve facilmente para contrabalançar a pressão que é formada no interior dos recipientes, quando são aquecidos, impedindoos de deformar. O vapor é facilmente produzido e mantido em reserva para uso imediato. Processo de Esterilização pelo vapor Compreende 5 etapas: Remoção do ar da câmara; Entrada do vapor; Exposição dos produtos ao vapor; Exaustão do vapor; Secagem da carga EFEITO DA PRESENÇA DE AR NA AUTOCLAVE: ar é um péssimo condutor de calor e exerce uma barreira à penetração de calor: O ar existente no interior da autoclave reduz a eficiência do processo e atua como uma camada isolante ao redor dos recipientes, reduzindo a transferência de calor e impedindo que o vapor entre em contato com o recipiente que está sendo esterilizado A esterilização é determinada com recipientes em vapor isento de ar. O ar é um meio de aquecimento muito menos eficiente do que o vapor e atua como isolante No caso de recipientes metálicos (latas), o ar na presença de umidade a altas temperaturas provoca o aparecimento de ferrugem. Temperatura da autoclave em função do ar eliminado para uma pressão de 2 atm. Quantidade de ar eliminado Temperatura na autoclave ( o C) Total (só vapor) 121 o C 2/3 de ar eliminado 115 o C ½ (metade) do ar eliminado 112 o C Sem eliminação de ar 100 o C 8

9 Ciclo de operação de uma autoclave CÁLCULO DO TEMPO ADEQUADO DE ESTERILIZAÇÃO N 0 t = D log N T2 T1 z = log D T log D 1 T 2 Taxa letal (TL) = letalidade (L) = F T T0 z = t T Tref z PENETRAÇÃO DE CALOR NO ALIMENTO DURANTE O TRATAMENTO TÉRMICO TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM ALIMENTOS ENLATADOS DETERMINAÇÃO DO PONTO FRIO PENETRAÇÃO DO CALOR: determinação do ponto frio VIDRO COM TERMOPAR 9

10 T = t F0 10 Se F0 = F processo térmico adequado F0 < F processo térmico insuficiente F0 > F processo térmico super-dimensionado, exagerado Exemplo de histórico de aquecimento em um processo de esterilização qualquer Tempo (min) Temperatura ( o C) T F0 t = , , , , , , , Σ(L. T) 3,83 min Termo-resistência de bactérias esporuladas utilizadas para o cálculo de esterilização de alimentos de baixa acidez Se F = 4 min No exemplo: F 0 = 0,13 + 0,46 +0,67 + 0,87 + 0,87 + 0,59 + 0,24 = 3,83 min Se F 0 = F processo térmico adequado F 0 < F processo térmico insuficiente F 0 > F processo térmico super-dimensionado, exagerado Curvas de destruição de esporos e efeitos no leite Em resumo: ESTERILIZAÇÃO Destruição completa de microrganismos 121 o C em geral é efetuado aquecimento por cerca de 15 minutos (temperatura interna ponto frio) ALIMENTOS COMERCIALMENTE ESTÉREIS Todos os microrganismos patogênicos e formadores de toxina são destruídos (aplica-se à maioria dos alimentos preservados) 10

11 Comparação entre processos de esterilização ESTERILIZAÇÃO CONVENCIONAL EM AUTOCLAVES (APERTIZAÇÃO) (PROCESSO NÃO ASSÉPTICO) PROCESSO ASSÉPTICO TIPOS DE AUTOCLAVES Autoclave AUTOCLAVES VERTICAIS COMPONENTES DE UMA AUTOCLAVE: Câmara de esterilização Entrada do fluído aquecedor Regulagem fina da temperatura Entrada e saída de água de resfriamento AUTOCLAVE HORIZONTAL AUTOCLAVES HORIZONTAIS 1- câmara de esterilização 2- entrada de vapor 3- entrada de água 4- drenagem 5- desaeradores 6- saída de ar 7- válvula de segurança 11

12 Autoclaves horizontais AUTOCLAVES CONTÍNUAS AUTOCLAVE CONTÍNUA Sistemas contínuos promovem maior produtividade a um custo operacional mais baixo Indicados para a produção de grandes quantidades de um mesmo produto ou produtos de características similares Geralmente a taxa de transferência de calor é maior nos produtos aquecidos por convecção, uma vez que dispõem de sistemas de agitação das latas. AUTOCLAVE CONTÍNUA OPERAÇÃO DE UMA AUTOCLAVE 1- REMOÇÃO DE AR ou PURGA 2- ELEVAÇÃO DA TEMPERATURA 3- MANUTENÇÃO DA TEMPERATURA DURANTE O PERÍODO DE ESTERILIZAÇÃO 4- RESFRIAMENTO 12

13 OPERAÇÃO DE UMA AUTOCLAVE OPERAÇÃO DE UMA AUTOCLAVE 1- REMOÇÃO DE AR ou PURGA Consiste em eliminar o ar presente dentro da autoclave. Introduz -se vapor e deixa-se a purga aberta. Objetivos: eliminar o ar, porque o coeficiente de transferência de calor da mistura ar-vapor é menor impedir que o ar acumule no fundo da autoclave ( tratamento térmico heterogêno) evitar erro de leitura, quando utiliza apenas o manômetro para controlar a temperatura 2- ELEVAÇÃO DA TEMPERATURA Autoclave totalmente fechada 3- MANUTENÇÃO DA TEMPERATURA DURANTE O PERÍODO DE ESTERILIZAÇÃO Controlar a temperatura por meio de termostato ou monitorando o manômetro 4- RESFRIAMENTO Fase crítica em relação à integridade dos envases Vidros risco de choque térmico Latas risco de abertura da costura lateral ou da tampa e estufamento por desequilíbrio de pressão Embalagens para produtos apertizados deve: EMBALAGENS permitir o fechamento hermético Resistir bem aos diferenciais de pressão Resistir à corrosão pelos alimentos que contém Embalagens para produtos apertizados Embalagens para produtos apertizados Latas Bolsas plásticas autoclaváveis (pouch retort) MRE Retort Pouch Tray Pack Can Vidros Tray Pack Can 13

14 RECIPIENTES DE VIDRO Latas de alumínio Vidro: Mais antigo material de embalagem usado há, pelo menos, 3500 anos. É um material cerâmico, sólido inorgânico, não metálico, constituído principalmente de silicato (SiO 2 ). Principais Vantagens Transparência Inércia Química só ácido fluorídrico pode atacá-lo Impermeável a gases e vapores Resistente termicamente 100% reciclável. Desvantagens Custo (hoje, plástico e papelão são mais baratos) Fragilidade não possui comportamento elástico Alumínio: Metal muito leve e maleável (forma filmes de até 5 µm de espessura), utilizado largamente como embalagem na forma de latas (rígidos) ou filmes (puro ou combinado com plástico ou papel). Seu uso como material de embalagem é crescente. Principais Vantagens: Maleabilidade e flexibilidade permite variados usos Reciclabilidade (impacto no custo, reduzindo-o): no Brasil, 95% das latas de Al são recicladas. Desvantagens: Alto uso de energia para produzi-lo Baixa resistência mecânica Latas de flandres Aços Revestidos: Liga ferrosa com baixo conteúdo de carbono, possui boas caracterísitcas mecânicas, e com revestimento de vernizes, é seguro para contato com alimentos Principais Vantagens: Alta resistência mecânica Ótima resistência térmica Reciclável Desvantagens: Necessita de revestimentos para ser usado em alimentos Não permite muita flexibilidade de forma Materiais celulósicos Papel e Papelão: Materiais celulósicos Papel e Papelão: Materiais produzidos a partir de fibras entrelaçadas de origem vegetal. É um material muito versátil, sendo usado na forma de papel, papelão (estrutura com alta gramatura) ou cartão (material com camadas de papel e papelão sobrepostas). Principais Vantagens: Flexibilidade em gerar diferentes recipientes Custo Facilidade de impressão Leveza Reciclável Desvantagens: Alta permeabilidade a gases e vapores Baixa resistência a umidade Fragilidade mecânica Fácil biodegradabilidade. Materiais Plásticos: Abrangem uma grande variedade de derivados de petróleo utilizados em embalagens. Os principais são: o Polietileno (PE) (de alta e baixa densidade), Polipropileno (PP), Poliestireno (PS), Polietileno tereftalato (PET). Esses materiais possuem diferentes densidades, resistências a ruptura e tração, que permitem uma flexibilidade muito grande de uso Desde filmes até garrafas e botijões. Principais Vantagens: Flexibilidade em gerar diferentes recipientes Custo Leveza Reciclável (em algumas aplicações) Baixa permeabilidade a água Resistência mecânica Desvantagens: Alta permeabilidade a gases Não é facilmente reutilizável. Migração e baixa resistência a produtos químicos PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS APERTIZADOS 14

15 PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS APERTIZADOS CLASSIFICAÇÃO E SELEÇÃO da matéria-prima: São operações de separação; SELEÇÃO: a separação da matéria-prima em grupos com propriedades físicas diferentes CLASSIFICAÇÃO: a separação da matéria-prima em grupos com diferentes características de qualidade. As frutas são selecionadas pelo tamanho utilizando-se separadores de abertura fixa ou peneiras (estacionários, vibratórios e rotatórios) ou de abertura variável (cilindros e esteiras) A seleção pela cor: é normalmente executada visualmente por operários treinados, comparando-se a matéria-prima com padrões de cores permanentes normalizadas de frutas maduras Matéria-prima LIMPEZA da matéria-prima A matéria-prima selecionada possui uma série de atributos desejáveis tais como: É mais adequada a operações posteriores como o descascamento, descaroçamento, branqueamento, etc... Comporta-se mais uniformemente nos processos que envolvem transferência de calor como a refrigeração e a desidratação; Proporciona um melhor controle de peso nas embalagens; É mais atrativa para o consumidor, permitindo obter-se porções uniformes, a nível de embalagens pequenas para consumo direto. Os processos de manipulação e transporte de matéria-prima devem ser adequados, de maneira que não provoquem danos aos frutos já selecionados, evitando novos descartes no decorrer do processamento. Os contaminantes das matérias-primas encontrados podem se originar de diversas fontes tais como, terra, areia, partículas metálicas, galhos, folhas, cascas, caroços, pelos, ovos, excreções e partes do corpo de insetos, resíduos de pesticidas e fertilizantes, microrganismos e seus metabólicos. O manuseio inadequado da matéria-prima, como o armazenamento das frutas em ambientes sujos e o atrito das frutas umas contra as outras, pode favorecer o desenvolvimento de microorganismos. Uma limpeza efetiva deve separar efetivamente, extrair e descartar os contaminantes, deixar a superfície limpa e limitar a recontaminação da mesma. As condições de limpeza não devem danificar a superfície das frutas, formando pontos vulneráveis de contaminação ou escurecimento enzímico. A limpeza deve ser efetiva e uniforme, já que um lote que não sofreu uma lavagem adequada pode recontaminar os restantes nas próximas etapas do processamento. Matérias-primas com contagens excessivamente altas de microorganismos, não sofrerão o tratamento térmico adequado, não se atingindo a esterilidade comercial. Industrialmente, a lavagem se processa por procedimentos combinados compostos por unidades de imersão, agitação, aspersão e escorrimento da água de lavagem. DESCASCAMENTO: A maioria das frutas deve ser descascada durante sua preparação para elaboração de produtos industriais. A qualidade das frutas em conserva depende, em larga escala, dos cuidados observados nesta etapa. O descascamento pode ser manual, através do uso de facas de aço inox ou mecânico através de corte da pele ou casca ou de raspagem da pele ou casca (utilização de abrasivos). A matéria-prima pode sofrer pré-tratamentos (uso de calor seco, calor úmido, frio, soda e vapor) para facilitar o descascamento mecânico posterior. CORTE As frutas submetidas à elaboração industrial podem ser utilizadas inteiras ou em metades, quartos, fatias, rodelas, tiras ou cubos. O corte tem como objetivos:. propiciar aspecto mais atrativo ao consumidor;. assegurar tratamento térmico eficiente;. propiciar melhor acomodação dos pedaços na embalagem;. assegurar o equilíbrio líquido/fruta. 15

16 BRANQUEAMENTO: Pode ser empregado o tratamento com vapor d água ou água quente, em função da fruta utilizada. Esta etapa é aplicada com os seguintes objetivos:. inativação enzimática;. eliminação de gases oclusos no tecido da fruta;. acomodação do produtos nos recipientes;. diminuição da carga microbiana da superfície do produto;. aumento na eficiência de descascamento. ENCHIMENTO DOS RECIPIENTES: deve apresentar variabilidade mínima para se conseguir uniformidade adequada no produto final. O volume deve ser pré-fixado devendo ser respeitado o espaço-livre mínimo. As embalagens devem ser previamente limpas. O enchimento pode ser: Manual ou mecânico PROCEDIMENTOS DE ENCHIMENTO: MANUAL: utilizado quando: a matéria prima é desuniforme, em tamanho e em forma. quando o número de pedaços está regulado ou quando é necessário arrumar o conteúdo artesanalmente. A parte sólida de um produto é enchida manualmente, em seguida, é feito o enchimento mecânico da salmoura ENVASE (ENCHIMENTO) MECÂNICO: os tipos de enchedeiras devem ser selecionados em função do produto, sua forma, tamanho, viscosidade da calda, produção da fábrica, etc... Os equipamentos devem reunir os seguintes requisitos: assegurar um enchimento uniforme e preciso; não devem espirrar o produto, mesmo trabalhando a alta velocidade; conter dispositivo que assegure que se a máquina não receber a embalagem, o produto não será descarregado; ser de fácil adaptação para o enchimento de diversos produtos; ter flexibilidade para diversos tamanhos de embalagens e velocidades de enchimento, de acordo com a produção; ter desenho higiênico e sanitário, permitindo limpeza adequada. ADIÇÃO DE XAROPE: pode ser feita manualmente ou mecanicamente, através de xaropeiras. Podem ser utilizadas a sacarose, a glicose e a dextrose. A adição do xarope tem por finalidade:. ajudar na conservação do produto, em virtude da concentração de açúcar e da presença de ácido cítrico;. conservar, melhorar e/ou ressaltar a cor, o aroma e o odor das frutas;. preencher os espaços vazios nos tecidos das frutas, eliminando o ar;. ajudar a transferência de calor durante o tratamento térmico;. diminuir o impacto durante o transporte e manuseio do produto;. propiciar uma pré-esterilização, uma pequena exaustão e um pequeno vácuo quando adicionado à quente. EXAUSTÃO: remoção de ar do interior da embalagem Quando a embalagem fechada é aquecida, seu conteúdo se expande aumenta a pressão do vapor de água e os gases dissolvidos escapam do produto Cria-se uma pressão interna que, em parte, se equilibra com a resistência da embalagem Se a pressão for excessiva pode provocar o rompimento da embalagem ou a ocorrência de fugas do produto Para evitar isto deixa-se um espaço vazio sobre o alimento: head space espaço livre ou espaço de cabeça 16

17 Métodos de exaustão: 1) Exaustão térmica 2) Exaustão mecânica 3) Injeção de vapor 1.1- PRÉ-AQUECIMENTO DO PRODUTO: consiste em submeter o recipiente cheio de produto e aberto à ação do calor, normalmente vapor de água (pode-se empregar banho-maria) EFEITO PRIMÁRIOS: -expulsão do ar -aquecimento do produto evaporação de água condensação vácuo EFEITO SECUNDÁRIO -iniciação da esterilização posterior -acomodação do produto -perda de aroma ou amolecimento excessivo 1.2- ENCHIMENTO DO RECIPIENTE COM O PRODUTO QUENTE Processos de exaustão 2- INJEÇÃO DE VAPOR NA HORA DO FECHAMENTO: consiste em injetar vapor de água no espaço livre, recravando-se em seguida o recipiente. O vapor expulsa o ar do espaço livre O vácuo é formado quando o vapor se condensa após o fechamento da lata Nestes casos a condensação do vapor e o resfriamento posterior do alimento após o fechamento proporciona um vácuo interno de 1/30 a 1/6 da atmosfera 3- VÁCUO MECÂNICO: consiste em recravar o recipiente colocado em uma câmara na qual se tenha feito vácuo. A câmara possui um sistema hermético para a entrada e a saída dos recipientes O vácuo é formado pela aspiração do ar do espaço livre. Perda de vitamina C em relação a presença de O 2 A presença de íons metálicos cataliza a oxidação RECRAVAÇÃO A RECRAVAÇÃO objetiva fechar a parte superior de um recipientelata, protegendo o alimento acondicionado em seu interior de gases e líquidos externos. A operação de recravação é dividida em duas operações: Na primeira operação o rolamento da recravadeira faz o metal formar cinco espessuras ou dobras. Já na segunda operação o rolamento achata as mesmas espessuras a fim de formar uma selagem apertada Defeito na recravadeira Com a lata mal fechada pode ocorrer a entrada de ar no interior da mesma, o que provavelmente ocasionará a contaminação do produto ali contido por microorganismos patogênicos ou não, comprometendo a qualidade e a vida de prateleira do produto Resfriamento o resfriamento rápido é etapa fundamental do processo para evitar o supercozimento, permitindo a conservação da qualidade do produto tanto em função de sabor, aroma e textura como de valor nutritivo. A temperatura final de resfriamento deve ser entre 35 40º C o que provoca a rápida evaporação da água rápida secagem da lata evitando a corrosão dos recipientes O resfriamento pode ser feito por água fria por aspersão ou imersão 17

18 INFLUÊNCIA DA APERTIZAÇÃO SOBRE A QUALIDADE DOS PRODUTOS Cor: reação de caramelização, Maillard e modificações estruturais de certas substâncias; Proteínas: Desnaturação; Carboidratos: reações de escurecimento; Vitaminas: algumas vitaminas são muito sensíveis ao calor (C, B1), outras são relativamente estáveis (B2, A, D, E, K); Textura: quanto maior o tempo de aquecimento maiores serão as modificações na textura; Sabor: depende do produto ALTERAÇÕES DOS ALIMENTOS APERTIZADOS Podem ser de origem microbiana, física e química: a) Microbianas: pode ter origem nos seguintes fatores: Deterioração antes do tratamento térmico; contaminação devido à vazamentos; subprocessamento; crescimento de termófilos. b) Químicas: devido a fatores como: corrosão interna da lata; reação da lata com o SO2; desenvolvimento de cor rosada (pêssego, pêras); c) Físicas: devido ao superenchimento; estufamento devido ao baixo vácuo; amassamentos exposição à luz; GARANTIA DA QUALIDADE NA INDÚSTRIA DE ENLATADOS EXEMPLOS DE PROCESSAMENTO TÉRMICO Enlatamento de frutas Enlatamento de pescados 18

19 APERTIZAÇÃO EM PEQUENA ESCALA CONTROLES 19

20 20

21 PROCESSAMENTO DO PALMITO EM PEQUENA ESCALA PROCESSAMENTO DO PALMITO EM PEQUENA ESCALA - (A) Retirada das bainhas de proteção e limpeza do palmito (creme); (B) Classificação do palmito em relação ao diâmetro da parte macia - (A) Lavagem de palmito em água corrente; (B) Corte utilizando molde em forma de L PROCESSAMENTO DO PALMITO EM PEQUENA ESCALA PROCESSAMENTO DO PALMITO EM PEQUENA ESCALA - (A) Palmito extra e em rodelas, imersos em salmoura de espera; (B) Acondicionamento dos palmitos nos vidros e padronização do peso - Controle de qualidade do palmito: (A) Avaliação do vácuo na embalagem; (B) Avaliação do ph (A) Exaustão em banho-maria; (B) Exaustão em túnel de vapor entrada do túnel 21

22 OVOS DE CODORNA EM CONSERVA 22