Este documento discute vários tópicos relacionados à biotecnologia de alimentos, incluindo a conservação de alimentos usando métodos como salga, açúcar, vinagre e refrigeração; produção de novos alimentos através da fermentação microbiana, resultando em produtos como vitaminas, aminoácidos e ácidos orgânicos; e uso de enzimas imobilizadas em processos industriais.

1. Sara Filipa Moreira Ribeiro
&
Filipa Trigo Morais De Pedroso Lima

3. Conservação, melhoramento e
produção de novos alimentos
Biotecnologia na conservação de
alimentos
Biotecnologia no melhoramento e
produção de novos alimentos (Produtos
do metabolismo microbiano)
Transformação biotecnológica
de alimentos

4.  Alimentos Biológicos:
São resultantes de uma produção agrícola em
que não é permitida a utilização de qualquer
tipo de produtos químicos de síntese,
tais como os insecticidas, herbicidas
e adubos.

5.  O rótulo:
-> Designação do Produto e o respectivo
estado físico;
-> Data-limite de consumo;
-> Lista dos ingredientes e aditivos e
respectivas quantidades;
-> Identificação do lote a quem pertence o
alimento, do fabricante ou vendedor;
-> Condições especiais de conservação.

6.  Desde a Antiguidade que o homem recorre a
processos biotecnológicos, mais ou menos
sofisticados.
Tendo como um dos principais objectivos, a
produção de alimentos saborosos,
disponíveis e seguros.

7. Acção de enzimas do
próprio alimento
(enzimas autolíticas)
que conduzem a
processos de
Crescimento e autopsie.
Actividade Insectos
microbiana.
Principais
Oxidação não- Causas de
Alterações Físicas
enzimática. Alteração dos
Alimentos

8. Todos os alimentos
sofrem, ao longo do
tempo, alterações
físicas e químicas
que alteram as
suas características e
acabam por provocar
a sua deterioração.

9.  Como nem sempre é possível o consumo de
produtos alimentares frescos, assim sendo
existem várias técnicas que permitem a
conservação dos alimentos durante períodos
de tempo consideráveis, tais como:
Salga, Solução de Açúcar, Conserva em
Vinagre, Pasteurização, entre outras (…).
Com o objectivo de:
→ prevenir ou retardar o desenvolvimento de
microrganismos indesejáveis;
→ prevenir ou retardar as reacções de autólise
e de oxidação.

10.  Conservação de Alimentos:
●Efeitos Osmóticos:
Salga
→ Alguns alimentos são cobertos de sal,
outros são colocados em água salgada. Os
microrganismos, ficando em solução
hipertónica, perdem água e morrem.
Microrganismos que resistem ao processo,
podem causar danos nos alimentos.

11.  Conservação de Alimentos:
●Efeitos Osmóticos:
Solução de Açúcar
→ As soluções concentradas de açúcar
exercem, geralmente, um efeito osmótico
protector.
Microrganismos que resistem ao processo,
podem causar danos nos alimentos.

12.  Conservação de Alimentos:
●Conserva em vinagre
→ Os alimentos são colocados numa
solução de vinagre. O pH do vinagre utilizado
é demasiado baixo, inactivando a maioria dos
micróbios.
Altera o aspecto e o sabor do alimento.

13.  Conservação de Alimentos:
●Pasteurização
→ O alimento é aquecido durante um
certo tempo (dependendo da temperatura).
Esporos de microrganismos perigosos e
bactérias termófilas podem sobreviver.

14.  Conservação de Alimentos:
●Tratamento ultracalorífico (UHT)
→ O alimento é exposto por um tempo muito
curto (2s) a temperaturas elevadas (135ºC –
160ºC), destruindo os microrganismos.
Altera o paladar.

15.  Conservação de Alimentos:
●Conservas em latas
→ Coloca-se o alimento cozinhado
em latas de metal aquecido a temperaturas
elevadas (105ºC – 160ºC), matando bactérias
e esporos de outros microrganismos.
Alguns esporos com maior resistência
podem sobreviver. Perigo se a embalagem
não está hermeticamente fechada.

16.  Conservação de Alimentos:
●Secagem
→ É removida a maior parte da água do
alimento. Os microrganismos não podem
digerir esse alimento nem absorvê-lo, sendo
impedida a realização dos seus processos
metabólicos.
Penetração de microrganismos quando a
embalagem é aberta.

17.  Conservação de Alimentos:
●Irradiação
→ Submete-se o alimento a radiações que
são emitidas por isótopos radioactivos, como
o cobalto 60. As radiações além de serem
microbicidas, têm a vantagem de penetrar na
embalagem, esterilizando o seu interior.
Pode produzir cheiros e sabores
desagradáveis. Receia-se que esta
técnica possa conduzir à formação
de produtos cancerígenos.

18.  Conservação de Alimentos:
●Liofilização
→ Congelação rápida a baixas temperaturas
(-80ºC) seguida de evaporação lenta no
vácuo.
Altera o aspecto do alimento.

19.  Conservação de Alimentos:
●Adição de aditivos
→ São adicionados aos alimentos várias
substâncias químicas. Estas substâncias são
tóxicas para os microrganismos.
Pode ser mascarada a falta de certos
ingredientes ou a presença de
outros sem qualidade. Algumas
substâncias pode ser tóxicas.

20.  Conservação de Alimentos:
●Congelação
→ Os alimentos são congelados rapidamente,
evitando a formação de grandes cristais de
gelo. As baixas temperaturas reduzem o
metabolismo dos organismos contaminantes.
Embalados de forma inadequada,
desidratam rapidamente, causando
uma deterioração marcante no
aroma e na aparência.

21.  Conservação de Alimentos:
●Fumagem
→ Submete-se alguns alimentos à acção do
fumo. Tem um efeito bactericida.
Uma queima descontrolada pode não
provocar as substâncias desejadas.

22.  Conservação de Alimentos:
●Esterilização
→ A utilização de altas temperaturas é um
dos métodos mais utilizados para a
preservação de alimentos embalados.
Alimentos embalados em embalagens
hermeticamente fechadas, são submetidos a
um tratamento térmico destinado a redução
da carga microbiana, o que permite um
aumento do tempo de vida dos alimentos
processados e embalados.
Altera o paladar.

23.  Conservação de Alimentos:
●Refrigeração
→ As temperaturas baixas usadas na
refrigeração e congelação permitem conservar
os alimentos e dificultam o desenvolvimento
dos microrganismos. Bem usado, o frigorífico
mantém as características dos alimentos, ao
longo de algum tempo.
A temperatura dentro do frigorífico
não é uniforme entre
compartimentos.

24.  O controlo da qualidade dos alimentos faz
parte da indústria alimentos, recaindo sobre
todas as etapas que consiste no
processamento dos alimentos.
Métodos utilizados
no controlo de
qualidade devem
ser simples e
rápidos e
actualizados
constantemente
porque:

25.  Produtos do metabolismo microbiano:
Diversidade
metabólica e
nutricional dos
microrganismos
Lugar privilegiado
nas novas
biotecnologias
(indústria alimentar)
– melhoramento e
produção de novos
Reprodução alimentos.
rápida,
produzindo
compostos de
grande utilidade

26.  Produtos do metabolismo microbiano:
-> Na maioria dos processos de
biotecnologia microbiana, os factores
ambientais (pH e condições de temperatura
em que ocorre a fermentação), são
cuidadosamente controlados, pois estes
factores influenciam a activadade microbiana,
podendo alterar a produtividade do processo.

27.  Um fermentador:

28. Selecção do Matérias-primas
microrganismo e pré-tratamento
Melhoramento Preparação do
da estripe meio de cultura
Controlo das
condições Calor, gases
(pH, temperatura,
arejamento, etc..)
Recuperação e formulação do produto

29.  Questões sobre um fermentador:
1. As condições assépticas são mantidas ?
2. O meio de cultura e os microrganismos estão
adequadamente misturados ?
3. O calor gerado pode ser dissipado ?
4. As condições de arejamento são mantidas ?
5. O agente antiespuma é efectivo ?
6. O pH está controlado ?
7. Os microrganismos funcionam como o esperado ?

30.  A eficiência de um processo microbiano é
definida, essencialmente, por dois
parâmetros:
●Rendimento: que diz respeito ao grau de
bioconversão do substrato;
●Produtividade: que representa a rapidez
com que o processo se densenvolve.

31.  Os microrganismos têm diferentes áreas de
aplicação, consequentemente diferentes
produtos elaborados relacionados com a
indústria alimentar.
Colónias de bactérias em ágar.
Fungos em cultura.

32.  O que são as Vitaminas ?
São factores essenciais na nutrição animal.
Algumas são produzidas por fermentação
directa, utilizando microrganismos.
As mais importantes são: a vitamina B 12
(cobalamina) e a vitamina B (riboflavina).
2
Microrganismos: Pseudomonas denitrificans (B) e
Propioibacterium (B)

33.  O que são os Aminoácidos ?
Um aminoácido é uma molécula orgânica, que contém
um grupo amina e um grupo carboxila, e uma cadeia
lateral específica de cada aminoácido. Os aminoácidos
constituem o terceiro produto biotecnológico em
termos de importância económica.
Os mais importantes são: a L-lisina e o ácido glutâmico.
Microrganismos: Coynebacterium glutamicum (B)

34.  O que são os Ácidos Orgânicos?
São substâncias que contém uma ou mais
carboxilas em sua molécula. Podem ser
produzidos industrialmente por fermentação
microbiana.
As mais importantes são: o Etanol e o Ácido
cítrico.
Microrganismos: Saccharomyces cerevisiae (L),
Aspergillus niger (F)

35.  Inconvenientes dos fermentadores (Enzimas):
-> A enzima é muito sensível à variação da
temperatura e do pH;
-> O produto é removido com custos;
-> A solução da enzima deve ser substituída
cada vez que um novo substrato é utilizado.
A imobilização de enzimas consiste em
circunscrever a acção das enzimas a uma
região restrita do fermentador, assegurando
a sua utilização de forma repetida ou
contínua.

36.  O que são as Enzimas ?
Quimosina
São um grupo de
substâncias orgânicas Amilases Proteases
de natureza
proteica.
Glicose
Glucanases
isomerase
As mais
importantes: Enzimas
produzidas por
microrganismos
Pancreatina Xilases
Enzimas em
Hidrolases
biossensores
Lactase
bacteriana

37. Aspectos considerados Enzimas em soluções Enzimas imobilizadas
Contaminação do produto As enzimas estão As enzimas, estando
misturadas com o produto. imobilizadas numa matriz,
A descontaminação não se misturam com o
envolve o tempo e é produto, não havendo
dispendiosa. gastos com a
descontaminação.
Reutilização da enzima Perda de enzima com o Fácil recuperação da
produto. A recuperação e enzima e sua reutilização.
purificação da enzima
envolve custos.
Controlo da reacção A enzima não pode ser As enzimas imobilizadas
separada dos reagentes, podem ser removidas da
dificultando a paragem da mistura, parando a acção e
reacção. reiniciando-a
posteriormente, se
necessário.
Estabilidade das enzimas As enzimas actuam numa A matriz protege as
no processo que envolve faixa de valores de enzimas imobilizadas,
elevadas temperaturas ou temperatura e pH óptimos. conferindo-lhes maior
mudanças de pH Mudanças de temperatura estabilidade em meios
e pH reduzem a sua com temperaturas
actividade. elevadas e mudanças de
pH.

38.  As enzimas imobilizadas são usadas nos mais
variados processos tais como:
Produção de Antibióticos
Redução dos níveis de lactose no leite
Produção de biossensores
Conversão da glicose em frutose

39.  O que são os biossensores?
Dispositivo analítico, pouco complexo
que incorporam um agente biológico
(p.e. uma enzima)
Glucorrelógio - biossensor

40. Na qual intervém
Catálise microrganismos.
Microbiana
Em que há alterações Com intervenção
no património de enzimas
genético, produzidas por
Transformação microrganismos.
biotecnológica
de alimentos
Manipulação Catálise
Genética Enzimática

41.  Alimentos obtidos por catálise microbiana:
Microrganismo(s) Matéria-prima Alimento fermentado
Couve-branca Couve fermentada
Legumes Picles
Bactéricas lácticas
Leite Iogurte, queijo
Soro lácteo Requeijão
Fruta Vinho, vermute
Malte Cerveja, Whisky
Leveduras
Cereais Pão
Cana-de-açúcar Rum
Bactéricas lácticas e Vegetais Picles
leveduras Cereais Pão ácido
Gengibre Cerveja
Bactérias lácticas e Vegetais Molho de soja
bolores fermentado
Leite Queijo

42.  Pág. 226, 227, 228 – Alimentos produzidos
por catálise enzimática (Iogurte e o queijo)

43.  Alimentos obtidos por catálise enzimática:
As enzimas utilizadas na indústria alimentar têm
origem em seres vivos, incluindo microrganismos,
dependendo a escolha da fonte enzimática. (Pág. 229
– Quadro)
-> A catálise enzimática pode ser considerada como
um conjunto de biotecnologias amigas do ambiente.
De facto, as reacções catalisadas por enzimas
ocorrem em meio aquoso, à temperatura ambiente e
em pH neutro, não havendo necessidade de recorrer
a temperaturas elevadas e elevados valores de pH,
assim sendo não há hipótese de formação de
resíduos prejudiciais.

44.  Alimentos obtidos por manipulação genética:
A manipulação genética possibilita, hoje, não
só a modificação dos processos alimentares
existentes e o controlo da qualidade como
também o desenvolvimento de novos
produtos.

46. Os alimentos têm tendência a detorar-se o que acontece devido a
actividade de enzimas autolíticas ou a actividade de micróbios
contaminantes. Com o aparecimento da biotecnologia, que consiste
na manipulação de organismos, células ou moléculas biológicas que
possam ter aplicações específicas, foi possível dar resposta a
necessidade de técnicas de conservação de alimentos que retardassem
e impedissem a deterioração, preservando, em regra a sua qualidade.
Os alimentos apresentam assim uma maior resistência a pragas e a
vírus, melhorando assim a qualidade e o tempo de duração dos
mesmos.
1. O que são alimentos biológicos?
Os alimentos biológicos resultam de uma produção agrícola em que
não é permitida a utilização de produtos químicos como por exemplo
insecticidas, herbicidas e adubos. Este tipo de produtos engloba
frutos, produtos hortícolas, carnes, ovos, leites, vinhos, etc.

47. 2. Todas as embalagens de alimentos devem conter um rótulo.
Segundo o DL Nº 560/99 que informação de estar presente no rótulo?
O rotulo deve conter a designação do produto, o seu estado físico, data
de durabilidade mínima e máxima, lista de ingredientes e aditivos e
representativa quantidade, identificação do lote, fabricante ou
vendedor; condições especiais de conservação.
3. Indique 3 exemplos de técnicas de conservação de alimentos.
Irradiação, Liofilização e Adição de aditivos. (p.e.)
3.1 Indique 1 exemplo de alimentos conservados e uma
desvantagem para cada uma das técnicas respondidas na
questão 1.
Irradiação – cebolas, batatas e alguns frutos. Desvantagens:
pode conduzir a formação de produtos cancerígenos
Liofilização – sopas em Pó, café instantâneo. Desvantagens:
altera o aspecto do alimento
Adição de aditivos – doces, sumos, fiambre. Desvantagens:
algumas substancias podem ser tóxicas.

48. 4. Qual a entidade responsável pela fiscalização da qualidade dos
géneros alimentícios?
A entidade responsável pela fiscalização da qualidade dos
géneros alimentícios é a ASAE.
5. Faça a ligação dos elementos da coluna A com os
elementos da coluna B.
B
A a. Exemplos de enzimas produzidas por
1.Vitaminas microrganismos.
2.Ácido Orgânico b. São factores essenciais na nutrição animal.
3.Aminoácido Algumas são produzidas por fermentação
directa.
4.Enzimas
c. É essencialmente na indústria alimentar que
5.Amilases, tem aplicação.
Glucucases,
Quimosina, d. Tem grandes aplicações como aditivo em
Proteases. doces e refrigerantes.
e. Tem desvantagens como ser muito sensível à
variação do Ph e da temperatura; o produto é
removido com custo.

49. 6. Classifique as afirmações como verdadeiras ou falsas.
A) A imobilização de enzimas consiste em circunscrever a acção das enzimas a uma
região restrita do fermentador, assegurando a sua utilização de uma forma repetida e
continua. Verdadeiro
B ) Os biossensores são dispositivos analíticos que incorporam um agente biológico,
como por exemplo um fermentador. Falso
C) A biotecnologia tem um papel fundamental na produção e
transformação de alimentos. Verdadeiro
D) Três grandes grupos de transformações biotecnológicas são: transformação por
catalise microbiana, transformação por catalise enzimática e transformação por
manipulação genética. Verdadeiro
E) As principais etapas de produção de iogurte são: Esterilização, Aromatização e
Embalagem. Falso
F) A fermentação não implica um ganho no valor nutritivo dos alimentos. Falso
G)A manipulação genética possibilita a modificação dos processos alimentares
existentes, o controlo da qualidade e o desenvolvimento de novos produtos. Verdadeiro