O documento discute os princípios da conservação de alimentos por temperaturas elevadas. Apresenta como a termo-resistência varia entre microrganismos e fatores que afetam essa resistência, como nutriente, pH e composição do substrato. Também descreve métodos para medir a taxa de mortalidade térmica e calcula o tempo necessário para destruir microrganismos em diferentes temperaturas.

1. Conservação por Utilização de
Temperaturas Elevadas
Prof. Dra. Adriana Dantas
Princípios da Conservação dos Alimentos
UERGS, Caxias do Sul, RS

2. Introdução
 As várias espécies de micro organismos, assim como
os seus esporos, têm resistências muito diferentes às
temperaturas elevadas.
 Algumas destas diferenças devem-se a fatores
passíveis de controle humano, mas as restantes são
específicas dos micro organismos e ainda pouco
compreendidas.

3. Curva de termo resistência microbiana
O gráfico de distribuição de frequências (ou curva
de Termo resistência), representado na Figura
13.1, indica que, numa mesma população
microbiana, se encontram diversos graus de
termo resistência.
• entre A e B
• reduzido número de células
possui uma baixa resistência
• entre B e C
• Maioria das células tem uma
resistência média
• entre C e D
• Também reduzido número de
indivíduos são muito
resistentes

4. Fatores que influenciam a termo resistência dos
microrganismos
 Relação tempo – temperatura
 O tempo necessário para destruir as células vegetativas ou os esporos diminui com o
aumento da temperatura.
 Concentração inicial de células vegetativas ou de esporos
 Quanto maior for o número de microrganismos existentes, mais intenso será o
tratamento necessário para a sua total eliminação.
 Condições de crescimento dos microrganismos
 Tanto as condições do meio, como o tratamento posterior das células e esporos
influem na termo resistência dos microrganismos.

5. Fatores que influenciam a termo resistência dos
microrganismos
 Nutrientes
 Quanto mais rico em nutrientes for o meio de crescimento, mais
termo resistentes serão os microrganismos,
 Temperaturas ótimas
 Temos um aumento da termo resistência com o aumento da
temperatura à qual crescem as células ou se formam os esporos.
 Esse aumento é tanto maior quanto mais a temperatura se
aproxima da temperatura óptima de crescimento do
microrganismo.

6. Composição do substrato
 No qual se encontram os microrganismos que vão ser submetidos a tratamento
térmico
 é importante para a definição de qual o tipo e intensidade do tratamento.
 O calor úmido é mais eficaz na destruição de microrganismos que o calor seco.
 pH neutro ou próximo da neutralidade
 aumento da termo resistência tanto das células vegetativas como dos esporos
 pH com valores mais extremos, quer ácidos quer básicos
 aceleram a destruição térmica dos microrganismos, sendo, no entanto, os meios fortemente
ácidos aqueles em que a termo resistência é menor.

7. Influência do pH
Alimentos ácidos
pH é inferior a 4.5 (frutas e algumas conservas de legumes)
Alimentos de baixa acidez
pH vai de 4.5 até cerca de 7 (carne, alimentos de origem marinha,
leite e a maioria dos legumes).
A influência do pH do substrato a temperaturas elevadas
provocam uma diminuição do pH nos alimentos.

8. Componentes típicos dos substratos
 Cloreto de sódio
 em baixas concentrações, aumenta a termo resistência de alguns
esporos
 Açúcar
 Exerce ação protetora em algumas espécies microbianas, estando, ao
que parece, essa ação ligada à diminuição de aw causada pela
solvatação das moléculas de açúcar
 Proteínas e gorduras
 também aumentam a termo resistência da generalidade dos
microrganismos

9. TDT (do inglêsThermal DeathTime)
 A termo resistência dos microrganismos pode expressar-se como
tempo de morte térmica (TDT)
 Define o tempo necessário para destruir, a uma dada temperatura,
um dado número de microrganismos, sob condições específicas.
 Esta taxa é dependente da espécie, da presença e das condições do meio
 Três grandes grupos em que se dividem os microrganismos
 Bolores
 Leveduras
 Bactérias

10. Aplicação do calor nos micro organismos
 Bolores e seus esporos
 a maioria dos bolores e dos seus esporos são destruídos por
aplicações, entre 5 a 10 minutos, de calor húmido a 60ºC
 Esporos assexuados
 necessitam de temperaturas 5 a 10 ºC mais elevadas que os micélios,
para a sua destruição total.
 O calor seco é menos eficaz na destruição destes microrganismos
 Aplicação da temperatura de 120ºC para eliminar alguns esporos

12. Aplicação do calor nos micro organismos
 Leveduras e seus esporos
 as células vegetativas são destruídas por temperaturas de
50 a 58 ºC, aplicadas durante 10 a 15 minutos.
 Ascósporos
 apenas são destruídos por temperaturas 5 a 10 ºC
superiores às utilizadas para destruir as células vegetativas
que os originaram.

13. Levedura em brotamento
Saccharomyces cereviseae

14.  Bactérias e seus esporos
 termo resistência das células vegetativas varia muito de
espécie para espécie.
 as patogênicas são pouco resistentes e as termófilas
 necessitam de temperaturas da ordem de 80 a 90ºC,
aplicadas durante períodos longos, para total eliminação
Aplicação do calor nos micro organismos

16. As bactérias e o calor
1. bactérias com forma de cocos, são mais resistentes que os bacilos,
2. quanto mais elevada for a temperatura ótima e máxima de crescimento,
maior será a termo resistência da bactéria,
3. células que formam agregados são mais termo resistentes que as que
permanecem isoladas
4. bactérias com elevado teor de lipídeos são mais resistentes ao calor
5. termo resistência dos esporos bacterianos varia com o meio em que se
formaram

17. Objetivos dos tratamentos térmicos
 Inativar as enzimas capazes de alterar os alimentos, enquanto
armazenados.
 A maioria das enzimas, tanto as próprias dos alimentos como as dos
microrganismos, são destruídas a 80ºC,
 embora algumas possam suportar temperaturas mais elevadas, mas
nunca durante longos períodos.
 os tratamentos térmicos utilizados para destruir os microrganismos
também inativarão a maior parte das enzimas.
 As hidrolases (proteínases e lipases) suportam temperaturas elevadas

18. Métodos clássicos (de 1922) para detectar micro
organismos
 Método dos tubos, utiliza-se uma suspensão, em solução tampão, do alimento a
analisar, a qual se transfere para pequenos tubos de vidro, os quais são de seguida
hermeticamente fechados.
 Estes tubos são então aquecidos num banho-maria (se a temperatura desejada for
inferior a 100ºC) ou num banho de óleo (se a temperatura pretendida for igual ou
superior a 100ºC), cuja temperatura possa ser controlada, através de um termostato.
 A intervalos regulares, vão-se retirando e arrefecendo os tubos (geralmente em
banhos de água ou de gelo).
 Após arrefecidos, o seu conteúdo é cultivado num meio de crescimento apropriado e
incubado de modo a verificar se houve sobreviventes, os quais, caso existam, serão
então contados para determinar a taxa de morte térmica.

20. Gráficos deTDT
 A partir dos dados obtidos por este (ou outros) método(s) obtém-se gráficos deTDT,
em forma semi-logarítmica em uma reta
 Se representam os tempos de aquecimento, em minutos, em função dos valores das
várias temperaturas a que foi feito o tratamento.
Os pontos acima da reta representam os
valores correspondentes à existência de
sobreviventes enquanto aqueles abaixo
representam os tubos em que houve
destruição total de microrganismos.
A reta representa assim os valores fronteira
de tempo, a partir dos quais o tratamento a
uma dada temperatura é eficaz na total
destruição dos microrganismos presentes.

21. Fatores que determinam o tempo necessário para que
o centro do alimento alcance a temperatura de
esterilização
 Material de que é feito o recipiente
 alimento está contido numa embalagem, nem todos os materiais
conduzem o calor da mesma forma.
 Exemplo, um recipiente de metal aquece mais rapidamente que um
idêntico em vidro.
 Tamanho e forma do recipiente
 quanto maior for o recipiente, mais lenta será a penetração do calor
até ao centro do alimento nele contido.
 recipiente cilíndrico largo será mais lenta a disseminação do calor do que
num outro recipiente cilíndrico da mesma altura, mas mais estreito.

23.  Temperatura inicial do alimento
 o tempo de tratamento térmico é praticamente independente da
temperatura inicial do alimento.
 em certos casos de alimentos, o aquecimento se deve fazer
lentamente
 Temperatura da fonte de calor
 quanto mais elevada for a temperatura da fonte de calor, mais rápido
será o aquecimento e mais rapidamente o alimento alcançará a
temperatura de esterilização.
Fatores que determinam o tempo necessário para que
o centro do alimento alcance a temperatura de
esterilização

24.  Consistência, tamanho e forma do alimento
 em alimentos embalados, o tratamento escolhido e a sua intensidade
serão função das características do alimento.
 o aquecimento também deverá ser lento em alimentos que se
desagreguem facilmente;
 a consistência do conteúdo das embalagens é influenciada pela adição
de molhos, os quais, em geral, retardam a penetração do calor.
Fatores que determinam o tempo necessário para que
o centro do alimento alcance a temperatura de
esterilização

26. Para projetar o tratamento térmico necessário
submeter um alimento devem então conhecer:
1. o gráfico deTDT correspondente ao microrganismo
mais termo resistente que se saiba existir no
alimento
1. os gráficos de penetração de calor e de
arrefecimento (cujas leis físicas são semelhantes às
existentes para a penetração do calor).
2. utilizar um de entre vários métodos matemáticos
para calcular o tipo de tratamento térmico.

27. Determinação do tempo t (em minutos)
 Tempo tnecessário para destruir um determinado número de células microbianas (ou
esporos) num dado recipiente, por aquecimento à temperatura T(em graus
Fahrenheit),
 sendo conhecidos:
 valores de z(temperatura, em graus Fahrenheit, necessária para reduzir dez vezesTDT)
 valore de F(tempo, em minutos, necessário para destruir um microrganismo, num dado
meio a 250ºF = 121.1ºC), utiliza-se a equação:
A razão t/F representa o tempo necessário para destruir um
determinado microrganismo à temperaturaT, quando F = 1.

28. Cálculo pelo Método gráfico
 Exemplo do tratamento térmico de uma lata de milho contaminado por
esporos microbianos.
 Num gráfico, representam-se as taxas de mortalidade a duas
temperaturas diferentes, tomadas no centro do recipiente, tanto
durante a fase de aquecimento como durante a de arrefecimento.
 O comprimento de um dos lados dos quadrados equivale a uma taxa de
mortalidade de 0.01 e a um tempo de 10 minutos.
 Uma área sob a curva de mortalidade equivalente a dez quadrados
equivale à unidade, ou seja à destruição total de todos os esporos.

29. Curva de morte térmica
 Se esta área for inferior a dez quadrados, o tratamento térmico foi insuficiente; se,
pelo contrário, for superior, indica que o tratamento foi mais forte que o necessário.
 Conclui-se que:
 tanto uma temperatura de 121 ºC aplicada durante 75 minutos como uma temperatura
de 126.7 ºC aplicada durante 57 minutos são suficientes para destruir todos os esporos
presentes (Figura 13.4)

30. Efeito que o calor exerce nos alimentos
 Tanto a temperatura que se deve utilizar como a duração do tratamento
aplicado a um dado alimento, dependem do efeito que o calor exerce
sobre o alimento em questão e da utilização ou não de processos
complementares de conservação.
 O leite e as ervilhas, são muito sensíveis ao calor pelo que os
tratamentos térmicos a que são submetidos devem ser
limitados.
 Na posição oposta temos alimentos como o milho, que podem
facilmente suportar tratamentos intensos sem perderem as suas
características organolépticas.

31. Tratamentos térmicos que se
aplicam aos alimentos
 Pasteurização
 é um tratamento térmico que destrói apenas parte dos micro organismos
existentes nos alimentos, pela utilização de temperaturas inferiores a 100ºC.
 Aquecimento a cerca de 100 ºC
 O aquecimento pode ser feito através do emprego de vapor, água quente, calor
seco ou corrente elétrica.
 Após pasteurizados, os alimentos devem ser imediatamente arrefecidos.

32. Utilização da Pasteurização
 Para os tratamentos térmicos mais intensos provocam alterações nas
qualidades organolépticas do alimento;
 Apenas se pretende destruir os microrganismos patogénicos;
 microrganismos capazes de provocar alterações possuem baixa termo
resistência;
 Quando é necessário destruir microrganismos que competem com aqueles
que vão produzir fermentações desejáveis outros processos de conservação
(refrigeração, embalagem, adição de açúcar ou de conservantes químicos)
devem ser complementados

33. A pasteurização dos alimentos pode ser feita
empregando duas estratégias alternativas
 HTST
 HighTemperature - ShortTime
 temperatura alta - tempo curto
 empregam-se temperaturas mais elevadas durante curtos períodos
 LTH
 LowTemperature Heating
 aquecimento a baixa temperatura
 utilizam-se temperaturas mais baixas durante períodos mais longos
de tempo.

34. A lista seguinte exemplifica algumas das
utilizações destes dois tipos de pasteurização:
 Leite - 62.8 ºC durante 30 min (LTH) - 71.7ºC durante 15 seg (HTST)
 Mistura para gelados - 71.1ºC durante 30 min (LTH)
 - 82.2ºC durante 16 - 20 seg (HTST)
 Vinhos de uva - 82 - 85ºC durante 1 min
 “Vinhos” de frutas - 62.8ºC ou mais (são engarrafados quentes)
 Cerveja - 60ºC ou mais
 Sumo de maçã - 60ºC, se embalado - 85 - 87.8ºC durante 30 - 60 seg, não embalado
 Refrigerantes - 65.6ºC durante 30 min

35. O aquecimento a cerca de 100ºC é utilizado desde há
muito tempo para a elaboração de conservas caseiras
 eficaz para destruir todos os microrganismos contaminantes
dos alimentos, com exceção dos esporos bacterianos
 eficiente na conservação dos alimentos mais ácidos.
 métodos para atingir estas temperaturas - imersão do
recipiente, que contém o alimento, em água fervente ou a sua
exposição a vapor fluente.

36. Como exemplos de aplicação deste tipo de
tratamento podemos referir os seguintes:
 Branqueamento dos legumes frescos, antes da sua
congelação ou secagem;
 Durante a cocção do pão e bolos, a temperatura no seu
interior nunca alcança os 100ºC, muito abaixo daquela a que é
exposto o exterior;
 Assadura ou a fritura de carnes, em que a temperatura do
interior do alimento é sempre inferior a 100ºC

37. Aquecimento a mais de 100ºC
 É feito com autoclaves ou com caldeiras de vapor sob pressão.
 a temperatura dos alimentos aumenta com o aumento da pressão do
vapor.
 Empregando altas pressões, obtém-se rapidamente elevadas
temperaturas
 esterilização dos alimentos líquidos, antes de serem embalados.
 O leite pode ser aquecido a mais de 150ºC, através da injeção de vapor,
segue com uma “evaporação instantânea” do vapor de água e um rápido
 tratamentos a temperatura ultra-elevada, ou UHT (Ultra High
Temperature).