Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia Bacharelado em Ciência e Tecnologia de Alimentos Conservação de alimentos Prof. Angelita Leitão 1º semestre 2017
Conservação pelo frio Método pioneiro de conservação de alimentos cavernas - água fresca e sombra 1850 França - primeiro uso industrial do frio 1876-1881 - transporte de carne da América (Nova Zelândia) para Europa (Inglaterra) progresso das técnicas de produção de frio 1920 - congelamento rápido nos EUA
Conservação pelo frio Mudança do estilo de vida Rápidas transformações Praticidade, rapidez e economia
Ação das baixas temperaturas Todos os micro-organismos têm temperaturas ótimas para o seu crescimento logo, o princípio básico da conservação pelo frio é manter a temperatura abaixo da ideal para o crescimento e proliferação microbiana.
Ação das baixas temperaturas Diminuição da temperatura não elimina os micro-organismos ou atividade enzimática retardar as reações químicas retardar a atividade enzimática retardar ou inibir o crescimento e a atividade dos micro-organismos nos alimentos
Porque os métodos de Conservação pelo Frio não eliminam os micro-organismos? Método de conservação de alimentos por ação indireta sobre os micro-organismos, através da modificação de seus substratos
Calor x Frio CALOR Frio Irradia de um corpo a outro: Condução ou convecção ou irradiação Não se desprende ou se irradia FRIO Não é uma propriedade É uma ausência de calor conservar pelo uso do frio retirar calor
Vantagens e desvantagens do processo de conservação pela retirada de calor Vantagens Pouca alteração sensorial Safra x entressafra Transporte a longas distâncias Desvantagens Alteração de pigmentos (clorofila, antocianinas) Perda de vitamina C Queima pelo frio Desestabilização de emulsões Processo caro
Cadeia do frio
Métodos de conservação pelo frio Liofilização Refrigeração Congelamento Supergelação
Refrigeração Operação unitária onde a temperatura do alimento é reduzida entre 0 e + 15 C Não inferiores a 0 C, obtendo-se assim uma conservação por dias ou semanas (acima do ponto congelamento)
Fatores que devem ser considerados no armazenamento por refrigeração Características dos alimentos Temperatura de armazenamento (tipo de produto, do tempo e das condições de armazenamento) Vegetais processos fisiológicos aumento de T - Diminuir T Circulação do ar (ajuda na manutenção do calor dentro da câmara) Ar deve ser renovado diariamente mau odores distribuição adequada Umidade relativa (Baixa- perda de umidade; Alta crescimento de Mo.) Composição da atmosfera de armazenamento: ideal 3% de O2 5% de CO2 92% de N2
Refrigeração Não tem ação esterilizante sobre os Micro-organismos Eficiência do processo depende: Temperatura inicial e tempo para atingir a temperatura de estocagem Estado sanitário do alimento e maturação Condições de armazenamento e UR
Métodos de refrigeração de alimentos Agentes naturais noites frias, locais de sombras, água com baixas temperaturas... Gelo artificial gelo picado, gelo seco (dióxido de carbono sólido), gelo em escamas,... Água refrigerada água a -1ºC, reduz lesões, esmagamento Processos mecânicos câmaras frias, tuneis de refrigeração,... Processos termo- elétricos passagem de corrente contínua por termo pares, em experimentação em alimentos
Processos mecânicos Como funciona um Sistema de Refrigeração? Absorve calor Libera calor líquido gás Compressão, liquefação e expansão de um gás.
Máquinas de transferência de calor
Substâncias (Fluídos) refrigerantes Propriedades das substâncias refrigerantes: Baixo ponto de ebulição Alto calor latente de vaporização (qtde de calor que uma subt. deve receber para trocar de fase) Características desejáveis Não ser inflamável ou explosiva Não ser corrosiva e nem alterar os óleos lubrificantes Não ser tóxica Não exigir altas pressões para condensar Baixo custo.
Substâncias (Fluídos) refrigerantes Substâncias refrigerantes Ponto de ebulição ( C) Calor latente de vaporização (cal/g aprox.) Água 100 540 Amônia (baixo custo, forte odor) Freon 12 (refrigeradores de pequeno porte, tóxico) - 33,3 326-29,9 39 Dióxido de carbono - 78 - Dióxido de enxofre (tóxico e corrosivo) Cloreto de metila (Baixa tensão de vapor, tóxico, geladeiras) - 10 94-24 102 Hidrocarbonetos fluorados (Freon 11,12,21,22) - clorofluorcarbono (CFCs) associado ao efeito estufa
Equipamentos empregados para refrigeração Controle das condições de armazenagem Monitoramento da temperatura
Alimentos refrigerados Leite resfriamento no local da ordenha durante o processo no beneficiamento Carne refrigeração rápida (câmaras frias) gelo picado (pescado eviscerado), facilitar o corte Vegetais mantêm processos vitais - respiram - produzem calor - prosseguem o ciclo de maturação - produzem gases
Congelamento Inibição do desenvolvimento microbiano e dos processos metabólicos Temperatura 0 a -18 0 C Custo $$$ cadeia do frio Uma proporção de água sofre uma mudança em seu estado, sendo imobilizada na forma de gelo
Exercícios
Teoria da cristalização Mudança de estado, de líquido a sólido, que sofre uma parte da água presente nos alimentos. A formação de cristais de gelo é uma das principais causas de certas modificações indesejáveis durante seu congelamento Ponto de congelamento dos alimentos é menor que o da água pura (entre 0 e - 4 C)
Processo de cristalização Formação de cristais de gelo Fases: (1) nucleação e (2) Crescimento de cristais + numerosos qto maior for a velocidade de abaixamento da temperatura Partículas ordenadas e estável Partículas suspensas, sólidos insolúveis,
Tipos de Congelamento Lento Processo demorado (3 a 12h) Temperatura diminui gradativamente Formação de grandes cristais de gelo Causam danos físicos nas células Rápido Processo rápido (menos de 30min) Temperatura diminui drasticamente Formação de pequenos cristais de gelo
Formação de localização dos cristais de gelo Congelamento rápido Congelamento lento (a) (b) (c) (a) Diagrama do tecido de peixe não-congelado; (b) Diagrama do tecido congelado com formação de pequenos cristais de gelo; (c) Diagrama do tecido congelado com formação de grandes cristais de gelo. Fonte: FENNEMA; POWRIE; MARTH [9]
Velocidade de congelação Depende de alguns fatores: Ligados à temperatura do produto do tipo de gás refrigerante Ligados a outras causas Composição e tamanho do produto Velocidade do ar Geometria do sistema VELOCIDADE DE CONGELAMENTO
Processos de congelamento
Congelamento por contato (placas metálicas) congelador por placas Contato direto com placas metálicas (circulação interna de refrigerante); Utiliza-se apenas para produtos embalados, c/ dimensões uniformes e de pequena espessura Filés de peixes, frango, etc. Temperatura: - 35 C UR 80 a 95% Vantagens Baixo custo fixo e operacional Desvantagem Não é um aparelho flexível
Congelamento por corrente de ar (ar imóvel ou insuflado) Câmaras frias ou túneis Matéria-prima de qualidade Velocidade deve ser rápida Temperatura estável Umidade Relativa Circulação de ar e purificação estável Luz - escura ou UV (MO e catalisar reações químicas) Atmosfera de armazenamento (3% oxigênio; 5% de gás carbônico; 92% de nitrogênio )
Túnel de congelamento Utilizado para congelamento antes da câmara fria, Congelamento em caixas ou bandejas de frutas, peças grandes de carnes, peixes, frangos inteiros... Temperaturas: - 30 C a - 40 C Vantagens: Flexibilidade e facilidade de operação Rápido: evita cristais de gelo
Tipos de túneis Esteira Espiral Carrinho
Congelamento por líquido resfriados a baixas temperaturas (imersão ou pulverização) Imersão do alimento, embalado ou não, no meio refrigerante (ou aspersão do meio refrigerante) Utiliza: solução de cloreto de sódio, açúcar, glicerol e nitrogênio líquido Vantagens -Congelamento rápido e distribuição uniforme de temperatura Desvantagens 23% NaCl 76,7% água T 21 C - Possibilidade de contaminação do produto pelo meio refrigerante
Congelamento em leito fluidizado (ar)
Congelamento em leito fluidizado (gases) CO2: - 78 C N2: - 196 C Vantagens Congelamento rápido INDIVIDUAL. Partículas não grudam uma nas outras Equipamento pode ser compacto Desvantagens Só para produtos particulados pequenos Processo muito caro (alto custo do refrigerante)
Escolha do método Depende: Velocidade de congelamento adequada para manter a qualidade do produto, de acordo com sua a composição, tamanho, forma e acondicionamento Propriedades do produto Eficácia da transmissão de calor do produto para o meio de resfriamento coeficiente global de transmissão de calor
Tempo de congelamento
Descongelamento Por aquecimento exterior (dias) Por microondas (rápido) Cuidados - Reduzir ao mínimo o tempo de descongelamento - Evitar aquecimento excessivo do produto - Evitar desidratação excessiva quando utilizar ar para descongelar
Possíveis defeitos ao descongelar Exsudação de líquido. Textura mole demais Mudanças de cor (escurecimento por reações enzimáticas) Medidas para diminuir os efeitos negativos Congelamento rápido Descongelamento a frio Branqueamento bem feito Embalagens que protegem contra oxigênio Embalagens que protegem contra perda de umidade Estocagem, transporte e apresentação a -18 C, ou menor
Superseleção ou Supercongelação Processo congelamento rápido Temperatura -40 a -50 0 C e de manutenção -18 0 C Formação de pequeníssimos e numerosos cristais de gelo Não perde características sensoriais e nutricionais Difere da congelação convencional por manter fixos temperatura e tempo aplicados durante seu processo
Desvantagens Supercongelação Ruptura das emulsões (maionese) Tendência ao endurecimento de fibras de carnes Produtos não podem ser recongelados Vantagens Redução de mão-de-obra Variedade de cardápio
Escolha do método e do equipamento de congelação Velocidade de congelamento Composição do produto (tamanho, forma e embalagem) Coeficiente de transmissão de calor do líquido refrigerado Custo da operação
EXERCÍCIOS