Curso Tecnologia Pós-colheita e Processamento Mínimo de Produtos Hortofrutícolas. Qualidade e Segurança Descontaminação. A utilização do cloro vs novas metodologias Sara Beirão da Costa
Minimamente processados Prontos a consumir Sem excessos Sem resíduos Alterados fisicamente mas Mantendo características do produto fresco Conveniência Segurança
Processamento mínimo Pré-Arrefecimento / Armazenamento Pré-Lavagem Descasque Escorrimento ou Secagem Descontaminação Corte Embalagem Armazenamento
Processamento mínimo Aumento da Superfície específica Exposição a factores externos de degradação Contacto entre enzimas e substratos
Processamento mínimo Consequências Incremento actividade fisiológica Respiração Transpiração Produção de etileno Desencadeamento de reacções Oxidação Despolimerização Contaminação microbiológica
Assim Presença de superfícies cortadas Nutrientes Elevado teor de humidade e a w ph Embalagem do produto em atmosfera modificada Desenvolvimento de microrganismos
Fontes de contaminação Pré - Colheita Rega Fertilizantes Orgânicos Solo Ar Matéria - Prima Água Armazenamento Transporte Pós - Colheita
Fontes de contaminação Ar Equipamentos Processamento Operadores Água Matérias - primas
Como evitar GAP s GMP s HACCP
Descontaminação
Definições Descontaminar Redução do nº de microrganismos para um nível seguro Tempo
Definições Redução logarítmica Desinfectar 1 log 90 % 2 log 99 % 3 log 99,9 % ( ) Destruir 100 % das células vegetativas Esterilizar Destruir e remover todos ao organismos vivos
Nível Seguro Nível de contaminação Tipo contaminação Degradação Patogénica Pseudomonadaceae Enterobacteriaceae Rhodotorula Cryptococcus E. coli O157:H7 Salmonella spp. Shigella spp. Listeria monocytogenes, Crytosporidium spp. Cyclospora spp. Clostridium botulinum Vírus hepatitis A Vírus Norwalk Factores Intrínsecos Tipo de superfície ph
Métodos de descontaminação Expectativas Eficaz Redução nº microrganismos Manutenção do nível obtido Espectro de acção alargado Acção rápida e estável Sem efeitos negativos na qualidade Qualidade sensorial Qualidade nutricional Não tóxico ECONÓMICO
Cloro Cloro elementar ou hipocloritos 100 a 150 ppm Ácido hipocloroso (HOCl) Ca(OCl) 2 + H 2 O Ca 2 + + H 2 O + 2 OCl- Ca(OCl)2 + 2 H 2 O Ca(OH) 2 + 2 HOCl HOCl H + + OCl - Proteínas da membrana celular Interrupção do metabolismo e / ou ruptura celular
Eficácia ph e Temperatura Cloro Disponível (% ácido hipocloroso) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 90 95 % 5 6 7 8 9 10 ph 5ºC 20ºC 30ºC 3 5 %
Eficácia Concentração / tempo de contacto Matéria orgânica Tipo e fase de desenvolvimento dos m.o. Eficácia baixa / moderada Eficácia baixa / moderada
Inconvenientes Formação de compostos tóxicos Cloroaminas Trihalometanos Ác. haloacético Alemanha Holanda Suiça Bélgica Metodologias Alternativas
Novas Metodologias Químicas Ozono Ác. Peroxiacético Dióxido de cloro Água electrolizada Compostos quaternários de amónia Físicas Luz Ultravioleta (UV-C) Tratamentos térmicos Pulsos eléctricos Ultra sons Compostos naturais Animal Vegetal Microbiana
UV-C Radiação não ionizante Fonte: http://www.uvcomparison.com/uvscience.php
Equipamento Fonte: http://www.reycosys.com/uv_decontamination.php
Melancia 1 kj / m 2 Kiwi 6,0 5,0 Controlo Cloro UV (Fonseca & Rushing, 2006) Log 10 ufc / g kiwi 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 3 6 8 10 Tempo armazenamento (dia) (Beirão-da-Costa et al., em publicação)
Alface 1,6 kj / m 2 Mesófilos (log10 ufc/g) 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 MP Cl UV Coliformes (log10 ufc/g) 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 MP Cl UV E. Coli! 0,0 1 2 4 8 Dias 0,0 1 2 4 8 Dias Fungos e Leveduras (log10 ufc/g) 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 MP Cl UV Psicrófilos (log10 ufc/g) 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 MP Cl UV 0,0 1 2 4 8 Dias 0,0 1 2 4 8 Dias (Costa et al., em publicação)
Meloa Cantaloupe (Lamikanra et al., 2005)
UV-C Espectro alargado de acção Facilmente monitorizado Descontaminação de superfície Custo Eficácia não depende do ph e temperatura
Ozono Gás (O 3 ) O 2 O + O O + O 2 O 3 Rice et al., 1981
Equipamento
Ozono Elevado poder oxidante (>>>HOCl) Provoca lesões nas membranas celulares - oxidação de glicopropteínas e / ou glicolípidos Ruptura da célula Libertação dos compostos celulares
Aipo Total Bacterial counts (log cfu/g) 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Control 0,03 ppm 0,08 ppm 0,18 ppm 0 2 4 6 8 10 Dias (Zhang et al.,2005)
Kiwi 8,0 7,0 Controlo O3 Cloro Log10 ufc / g kiwi 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 Cl 125 ppm O 3 0,2 ppm 0,0 3 6 8 10 Tempo armazenamento (dia) (Beirão-da-Costa et al., em publicação)
Alface O 3 1 mg/l Cloro 200 mg/l (Baur et al.,2004)
Rúcula (Martínez-Sanchéz, et al., 2006)
Ozono Espectro alargado de acção Gram+, Gram-, fungos, vírus, protozoários Não deixa resíduos Muito instável Pode alterar a cor do produto Tóxico para humanos Corrosivo Custo
Água Electrolisada Produzida através da electrólise de uma solução diluída (0,1-0,2 %) de NaCl. (Koseki and Isobe, 2007)
Alface Sem tratamento Água electrolisada ácida ph 2,6 ORP (mv) 1,14 Cloro disponível 30,3 ppm (Koseki and Isobe, 2007)
(Izumi, 1999)
Água Electrolisada AEÁcida e AEAlcalina - Efeito aditivo na descontaminação Não deixa resíduos Menor impacto ambiental???? Cor? Textura?
Compostos antimicrobianos naturais Substâncias produzidas por organismos vivos na sua luta contra outros organismos, pelo espaço e /ou nutrientes. (Rico et al., 2007) Lisosima Óleos Essenciais Bacteriocinas Quisotano Fitoalexinas Ács. Orgânicos
Mecanismos de actuação? Reagem biologicamente com importantes grupos nucleofílicos ex: 2-(E)-hexanal Distribuição na membrana citoplamática Ligações hidrofílicas e hidrofóbicas dos compostos fenólicos às proteínas da membrana Perturbação da permeabilidade da membrana
Compostos naturais 4 ºC 1 6 12 21 Kiwi Colónias Viáveis (log ufcg -1 ) Carvacrol Controlo 5 mm 10 mm 3,7 <2 <2 4,9 <2 <2 5,6 <2 <2 6,6 5,2 <2 15 mm <2 <2 <2 <2 Colónias viáveis (log ufcg -1 ) Meloa honeydew Controlo 1 mm Carvacrol 1 mm Ác. cinamico Aroma é detectado Aroma é detectado (Roller and Seedhar, 2002)
Compostos Naturais Maçã, pêra, pêssego, uva e kiwi Saccharomyces cerevisiae 200 ppm Sem alteração perfil sensorial (Lanciotti et al., 2004) Comportamento semelhante em E. coli 10 6 ufc/ml
Alface OE oregão 9,0 8,0 MP Cl OE Psicrófilos (log10 ufc/g) 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 1 2 4 8 Dias
Pimento Aeromonas Hydrophila HG3 (Uyttendaele et al.,2004)
Notas Finais Evitar a contaminação GAP GMP Entender os mecanismos de contaminação e degradação Conhecer o produto Seleccionar o tratamento mais adequado Tipo de flora presente Qualidade global do produto Factores ambientais
Obrigada Sara Beirão da Costa
Bibliografia R. Lanciotti et al. (2004). Use of natural aroma compounds to improve shelflife and safety of minimally processed fruits. Trends in Food Science & Technology, 15: 201 208. S. Roller and P. Seedhar (2002). Carvacrol and cinnamic acid inhibit microbial growth in fresh-cut melon and kiwifruit at 4 and 8C Letters in Applied Microbiology, 35: 390 394 S. Baur et al. (2004). Sensory and microbiological quality ofshr edded, packaged iceberg lettuce as affected by pre-washing procedures with chlorinated and ozonated water. Innovative Food Science and Emerging Technologies 5: 45 55. L. Zhang et al. (2005). Preservation of fresh-cut celery by treatment of ozonated water. Food Control 16: 279 283. A. Martínez-Sánchez et al. (2006). Microbial, nutritional and sensory quality of rocket leaves as affected by different sanitizers. Postharvest Biology and Technology 42: 86 97. R. G. Rice et al. (1981). Uses of ozone in drinking water treatment. Journal of the American Water Works Association, 73: 44 57. O. Lamikanra et al. (2005). Effect of Processing Under Ultraviolet Light on the Shelf Life of Fresh-Cut Cantaloupe Melon. Journal Of Food Science,70: 534-539. J.M. Fonseca, J.W. Rushing (2006). Effect of ultraviolet-c light on quality and microbial population of fresh-cut watermelon Postharvest Biology and Technology, 40: 256 261. M. Uyttendaele et al. (2004). Control of Aeromonas on minimally processed vegetables by decontamination with lactic acid, chlorinated water, or thyme essential oil solution International Journal of Food Microbiology, 90 263 271. H. Izumi (1999). Electrolyzed Water as a Disinfectant for Fresh-cut Vegetables. Journal of Food Science, 64: 536-539.