Vida+de+prateleira+ +utfpr+2011

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Vida+de+prateleira+ +utfpr+2011

  1. 1. 27/06/2011 REAÇÕES DE TRANSFORMAÇÃO: VIDA-DEVIDA-DE-PRATELEIRA DE ALIMENTOS PROCESSADOS Edimir Andrade Pereira Fotos: divulgação Definição de vida-de-prateleira vida-de- A vida de prateleira de um alimento é o tempo em que ele pode ser conservado em determinadas condições de: Temperatura, Umidade relativa, Luz, etc, sofrendo pequenas, mas bem estabelecidas alterações que são, até certo ponto, consideradas aceitáveis pelo fabricante, pelo consumidor e pela legislação vigente. Modelo básico: deterioração de alimentos Ambiente Embalagem Mudanças induzidas pela luz Mudanças induzidas por O2 Mudanças de umidade Mudanças pela temperatura Alimento Mudanças físicas Interações com produto Migração de compostos Mudanças microbiológicas Mudanças químicas e bioquímicas Infestação por pragas 1
  2. 2. 27/06/2011 PRAZO DE VALIDADE Prazo de Validade é o guia seguro para: Informação obrigatória na rotulagem de alimentos, de acordo com a Resolução RDC 259/ANVISA, de 20 de setembro de 2002. Deve constar de pelo menos: Produtor: tempo até a perda da qualidade desejável Dia e mês para produtos que tenham prazo de validade não superior a três meses; Mês e ano para produtos que tenham prazo de validade superior a três meses. Distribuidor: rapidez de distribuição do produto Mercado Consumidor Busca segurança: alimentos inocuidade Consumidor: alimento seguro para o consumo Indústria de Alimentos dos Aspectos valorizados Garantia da qualidade Rastreabilidade Informação ao consumidor Mudanças físicas no alimento in natura e processado Feridas em frutas e vegetais durante a colheita e no manuseio pós-colheita, que levam ao desenvolvimento de podridão, escurecimento ou mesmo ao desenvolvimento de off-flavours (p.ex. produção de methanetiol e dimetil-sulfeto em brócolis) Murcha ou perda de umidade de frutas e vegetais durante estocagem em condições de estocagem com baixa umidade Absorção de umidade por um alimento seco, que leva ao estado de amolecimento (sogginess) no caso de produtos de confeitaria, panificação leite em pó, rações secas para animais domésticos; Crescimento de cristais de gelo devido à flutuações de temperatura em produtos congelados, como sorvetes, frutas e vegetais congelados; Assegurar que o produto mantenha sua qualidade por um período de tempo superior ao período normal de distribuição e consumo. Decidir o risco de permitir que produtos inadequados cheguem aos consumidores, a imagem da empresa/marca junto à estes. O padrão de qualidade de um produto, assim como o limite para a perda desta qualidade são parâmetros a serem definidos pela empresa. Mudanças físicas no alimento in natura e processado Dano de frio (freeze burn) em frutas (causa emissão de voláteis como etanol, etil butanoato/octanoato, metil hexanoato; Mudanças de textura devido à descongelamento/recongelamento; Fusão e solidificação de gordura, como em produtos de confeitaria e panificação; Mudanças na viscosidade, como em maionese e molhos de salada; Separação de fases, como a separação do soro ou sinerese em iogurte. 2
  3. 3. 27/06/2011 REAÇÕES DE TRANSFORMAÇÃO: INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA Mecanismos de deterioração e variáveis críticas de estocagem para vários alimentos DEGRADAÇÃO MICROBIOLÓGICA SENESCÊNCIA O processamento visa a diminuição da microbiota de deterioradores e destruição dos patogênicos; Os processos são definidos em função de pH, atividade de água, potencial redox e natureza química do alimento, fatores que condicionam as características dos microorganismos presentes no alimento; A maioria dos processos utiliza o calor para a destruição da microbiota. As reações envolvidas são geralmente de primeira ordem e através dos parâmetros cinéticos é possível o estabelecimento de processos como a pasteurização e a esterilização; Esterilização: produto auto-estável e sua deterioração ocorre por outros fatores que não o microbiológico; Pasteurização: o crescimento microbiano é a reação de deterioração mais importante a ser controlada. 15 A vida-de-prateleira de um limento, depende basicamente de quatro fatores, a saber: Escurecimento não-enzimático Oxidação de lipídeos Formulação Degradação de vitaminas Processamento Mudanças de cor Alterações sensoriais Alterações físicas Uma série de reações químicas toma lugar, dando origem ao processo de envelhecimento. Ao cabo de certo tempo as fontes de energia se esgotam, ou produtos dessa reação são acumulados de forma a tornar o alimento inaceitável; Durante o processo de senescência o alimentos se torna cada vez mais susceptível às invasões de micro-organismos que passam a predominar como agentes de deterioração; É essencial conhecer a cinética das reações de senescência e os parâmetros que as influenciam. Fatores preponderantes na vidavidade-prateleira de- Outras reações Reações enzimáticas Logo após a colheita de um vegetal, seus tecidos são privados de qualquer fonte externa de carbono e nitrogênio; Formulação: aqui se pode garantir a qualidade dos insumos, o uso de aditivos adequados e, principalmente, se os ingredientes ainda apresenta vida-de-prateleira compatível com a que se espera do alimento; Processamento: deve ser conduzido dentro de condições que inibam as reações de deterioração e, ao mesmo tempo, minimizem outras reações de deterioração inevitáveis durante o processo; Embalagem Condições de estocagem, transporte e distribuição Embalagem, estocagem, transporte e distribuição: tem que ser definidas em função das características de cada produto e a ação de deterioração que sofrem em função de parâmetros como luminosidade, temperatura, UR, gases (O2, CO2, inertes, etileno), pressão e danos mecânicos. 3
  4. 4. 27/06/2011 ASPECTOS DA INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA A aplicação de calor atende a vários objetivos que, geralmente, são atingidos simultaneamente Destruição de patógenos e micro-organismos deteriorantes Desnaturação de enzimas e o amolecimento de tecidos Reações indesejáveis ocorrem paralelamente Degradação de vitaminas Degradação de proteínas Degradação da cor Alteração da textura Reações de escurecimento Esterilização e vida-de-prateleira: aspectos especiais vida-de-prateleira: É o tratamento térmico de maior intensidade (temperaturas acima de 100oC) e visa a completa destruição dos esporos dos microorganismos patogênicos e dos deterioradores capazes de se multiplicar durante a estocagem; Algumas formas esporuladas mais resistentes podem sobreviver ao tratamento, desde que não tenham como sobreviver no período de estocagem – daí surgiu o nome de “esterilidade comercial” Alimentos com pH > 4,5 e atividade de água >0,85, chamados de alimentos de baixa acidez, exigem tratamento térmico muito mais rigoroso do que aqueles com pH <4,5, porque neles pode haver a germinação de esporos de Clostridium botulinum; O conhecimento dos parâmetros cinéticos de cada uma dessas reações, juntamente com as características reológicas do produto processado é fundamental para que se possa otimizar os processos Embora atualmente esse conhecimento esteja disponível, a maioria dos processos térmicos é definida por tentativa e erro. Congelamento: alguns aspectos especiais Reações de transformação: influência da água O processo de congelamento é relativamente complexo, e para ser adequadamente realizado é importante um bom conhecimento de sua base teórica; A atividade de água é um fator crítico que determina a vidade-prateleira de alimentos e é mais importante que o teor de umidade; O congelamento pode ser rápido ou lento, dependendo da velocidade de retirada de calor do alimento. Exemplo: A velocidade de congelamento é função do meio refrigerante e do equipamento utilizado; O congelamento rápido forma cristais de gelo pequenos e em grande número. É o mais recomendado em termos de retenção da qualidade do alimento. A má condução do processo reduz a vida-de-prateleira do produto; “Queima” pelo frio: pode ocorrer em alimentos mal embalados e ocorre pela sublimação do gelo (manchas escuras em carne de frango) Bolo com Aw = 0,81 tem vida útil de 14 dias à 27oC Bolo com Aw = 0,85 tem vida útil de 8 dias à 27oC A Aw, juntamente com o pH e a composição química do alimento são os fatores que determinam o tipo de deterioração microbiana que poderá se desenvolver no produto A maioria das bactérias não cresce em Aw abaixo de 0,91, e bolores em Aw abaixo de 0,8. CINÉTICA DAS REAÇÕES Introdução à cinética de reação em alimentos Identifica os principais parâmetros que afetam a velocidade de uma reação, e estabelece relações quantitativas entre causa e efeito, permitindo assim comparações. 4
  5. 5. 27/06/2011 Velocidade de reação Cinética de reação em alimentos Sabe-se que inúmeras reações ocorrem durante o processamento e a estocagem de alimentos; Essas reações dependem de uma série de fatores, tais como: Temperatura Concentração de reagentes Umidade relativa Presença de catalisadores ou inibidores Um levantamento da influência desses fatores na velocidade das reações é de vital importância, bem como sua influência na qualidade final dos alimentos; Esse conhecimento não teria grande utilidade se com eles não tivesse se desenvolvido uma ciência que permitisse comparações quantitativas entre as diferentes reações observadas em alimentos; Essa ciência é a cinética, que identifica os principais parâmetros que afetam a velocidade de uma reação e estabelece relações quantitativas de causa e efeito. Efeito da temperatura na velocidade da reação A velocidade de reação v de uma substância é a mudança de sua concentração dC com o tempo t v=− dC dt A velocidade da reação não é constante. Ela depende da temperatura, de catalisadores presentes, da concentração e do número de substancias reativas, e é claro, do tempo de reação Gráfico de Arrhenius destruição de Tiamina para O efeito da temperatura absoluta na constante de velocidade k é dada pela equação de Arrhenius:  E 1 k = k 0 . exp − a *   R T Ea= energia de ativação em J/mol de ativação em J/mol R = constante universal dos gases = 8,314J/mol.K K0 = constante de velocidade em s-1 para 1/T = 0 Como, afinal, determinar a vida-de-prateleira vida-de- Estimar a vida-de-prateleira com base em resultados publicados O TAVP consiste no armazenamento do produto de interesse sob condições ambientais definidas e controladas, de forma a acelerar as taxas de transformação Utilizar tempos de distribuição conhecidos para produtos similares no mercado Usar o SAC como base para saber se um determinado problema está ocorrendo Testes acelerados de vida-de-prateleira - TAVP A inclinação obtida na regressão linear, de cada temperatura, corresponde aos valores de k (velocidade de reação). 5
  6. 6. 27/06/2011 Conforme definição de Q10, a cada 10 °C de aumento na temperatura de armazenagem da maçã-passa, o tempo de vida-deprateleira é dividido por 2,0. MOURA et al. Determinação da vida-de-prateleira de maçã-passa por testes acelerados Ciênc. Tecnol. Aliment. v.27 n.1 2007 6

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