Apostila CEFET MT

1. CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MATO GROSSO
CURSO TÉCNICO EM QUÍMICA
PROCESSOS QUÍMICOS ORGÂNICOS I
PROFESSORA MSc.CRISTIANE LOPES PINTO FERREIRA
TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
DE ORIGEM ANIMAL
CUIABÁ/MT

2. MICROBIOLOGIA DOS ALIMENTOS
1. INTRODUÇÃO:
Alimento é toda substância para o consumo humano, que se ingere no estado
natural ou elaborado, podendo ser sólido, líquido, pastoso ou qualquer outra forma
adequada, que forneça ao organismo humano os elementos normais à sua
formação, manutenção e desenvolvimento. Porém, além de nutrir o organismo, o
alimento também serve de substratos ideais para a multiplicação de uma variedade
de microrganismos, constituindo-se em meio de cultura, representando riscos à
saúde do consumidor.
Os microrganismos de interesse em alimentos podem ser classificados em 3
grupos:
• Deterioradores: são aqueles microrganismos que promovem alterações
sensoriais no alimento, como cor, odor, sabor e textura, resultantes de sua
atividade metabólica natural.
Bactérias proteolíticas: Pseudomonas, Clostridium, Bacillus;
Bactérias lipolíticas: Pseudomonas, Alcaligenes;
Bactérias pectinolíticas: Aeromonas, Flavobacterium;
Bactérias produtoras de viscosidade: Alcaligenes viscolatis;
Bactérias produtoras de pigmentos: Flavobacterium, Halobacterium.
• Patogênicos: microrganismos que representam risco à saúde do homem e
dos animais, podendo chegar aos alimentos por inúmeras vias, geralmente
como reflexo de condições precárias de higiene durante o processo de
produção.
Bacillus cereus;
Clostridium botulinum;
Clostridium perfringens;
Listeria monocytogenes;
Salmonella spp;
Shigella spp;
Staphylococcus aureus;
Vibrio cholerae.
• Benéficos ou úteis: microrganismos utilizados industrialmente, que causam
alterações benéficas na matéria-prima, modificando suas características
originais. São geralmente utilizados na fermentação de alimentos
Lactobacillus.
2. ELEMENTOS DE MICROBIOLOGIA:
Os microrganismos abrangem várias formas:
• Bactérias patogênicas e deteriorantes;
• Fungos patogênicos e deteriorantes;
• Vírus;
• Parasitos:
Protozoários (ameba, giárdia);
Helmintos (Ascaris lumbricoides, Taenia solium, Taenia saginata).
• Príons;
• Miíases;
• Rickettsias.
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3. 2.1 BACTÉRIAS:
São seres unicelulares, amplamente difundidos na natureza. Apresentam-se
sob três formas: esférica, bastonete e espiralada.
Suas principais características são:
• Multiplicam-se na presença ou ausência de oxigênio;
• Preferem ambientes menos ácidos;
• Temperatura ótima para a maioria das bactérias está em torno de 20 a
45°C;
• Algumas espécies podem multiplicar-se em temperaturas de
refrigeração (<4°C) ou elevadas (>40°C);
• Preferem ambientes com muita água disponível;
• Alguns gêneros produzem esporos – estrutura/forma de resistência
capaz de tolerar condições adversas do meio por anos ou até
décadas. Desenvolve-se a partir de bactérias em forma de bastonete
(gêneros Clostridium e Bacillus). No esporo ocorre um mecanismo
específico de sobrevivência celular, caracterizado por um estado de
dormência ou vida latente, com suspensão da atividade metabólica. A
importância dos esporos é preservar o material genético de algumas
bactérias. Esporos são resistentes ao calor, ao frio, à radiação, aos
desinfetantes, a uma ampla faixa de pH. O estágio de dormência se
rompe quando o meio se torna adequado à sua germinação,
favorecendo a multiplicação das células;
• As bactérias se multiplicam por fissão binária (bipartição), onde uma
célula dá origem a duas novas células – progressão geométrica. O
tempo de geração da bactéria é o tempo requerido para a formação de
duas novas células a partir de uma (em média de 15 a 20 minutos).
Uma célula bacteriana após 2 horas dá origem a 16 células, após 6
horas, 1.000.000 células.
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4. 2.2 FUNGOS:
São classificados em Bolores e Leveduras.
2.2.1 BOLORES:
São vegetais aclorofilados, microscópicos, multicelulares. Alguns gêneros são
produtores de micotoxinas (patogênicos ao homem e aos animais).
Exemplos de micotoxinas:
Aflatoxina (Aspergillus flavus): encontradas comumente no amendoim,
semente de algodão, castanhas e cereais;
Ocratoxina (Aspergillus ocraceus): encontradas comumente no café,
castanhas, cereais, frutas cítricas e algodão.
Suas principais características são:
• Em geral são aeróbios;
• Tempo de geração maior que leveduras e bactérias (>30 minutos);
• Maior resistência à baixa atividade de água;
• Maior resistência a pH baixo;
• São termolábeis;
• A maioria das micotoxinas são termorresistentes;
• A reprodução se dá através de esporos;
• Desenvolvem-se em ampla faixa de temperatura;
• Temperatura ideal em torno de 20 a 30°C;
• Crescem na superfície dos alimentos alterando sua textura, cor, sabor,
odor;
• Muitos são úteis industrialmente na fabricação de queijos tipo Brie,
Roquefort, Camembert, Gorgonzola; na fermentação de bebidas, na
produção de antibióticos, etc.
2.2.2 LEVEDURAS
São unicelulares, microscópicos, caracterizados pela alta capacidade
fermentativa.
Suas principais características são:
• Podem ser aeróbias ou facultativas: as facultativas fazem a
fermentação alcoólica, produzindo etanol e gás carbônico;
• Adaptam-se em ambientes ácidos;
• Preferem temperaturas entre 20 e 30°C, porém, muitas espécies se
multiplicam sob refrigeração;
• Tempo de geração maior que as bactérias e menor que fungos (entre
20 e 30 minutos);
• Reprodução por brotamento ou através de esporos;
• São úteis na produção de alimentos e bebidas fermentadas;
• Muitos são deteriorantes, porém não há registros de leveduras
patogênicas.
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5. 2.3 VÍRUS
Possuem organização estrutural simples, formados por um único tipo de ácido
nucléico (DNA o RNA). São incapazes de se reproduzir fora das células vivas,
constituindo-se parasitos intracelulares obrigatórios.
Suas principais características:
• São constituídos pelo material genético (DNA ou RNA), circundado por
uma camada protéica (cápside) e são incapazes de produzir ATP,
portanto, necessitam de uma célula viva para se replicar, da qual utilizam
as estruturas celulares que lhe faltam e o ATP da célula parasitada;
• Utilizam células de animais, vegetais e mesmo de microrganismos para se
replicarem;
• Os vírus também possuem organotropismo, ou seja, especificidade por
órgãos ou tecidos, alguns parasitam semente bactérias (bacteriófagos);
• São inativos em alimentos (não se reproduzem);
• São vírus veiculados por alimentos: rotavírus, vírus da hepatite A, norwalk,
etc.);
• São problemáticos na indústria que trabalha com microrganismos úteis,
tais como na produção de iogurtes, queijos (bacteriófagos);
• Vírus patogênicos têm veiculação oral-fecal;
• São sensíveis a altas temperaturas, pH, e certos índices de umidade e a
certos sanitizantes de superfície (hidróxido de sódio 2%, carbonato de
sódio 4% e ácido cítrico 0,2%);
• A febre aftosa é uma doença contagiosa dos ruminantes domésticos e
selvagens, causada por um vírus da família Picornaviridae, gênero
Aphtovirus.
• O Vírus da Febre Aftosa (VFA) é preservado sob refrigeração e
congelamento; é inativado ⇑50ºC e pH⇑9,0;
• VFA é resistente aos iodóforos, aos compostos de amônia quaternária,
hipoclorito e ao fenol;
• Transmissão VFA: leite, carne e derivados.
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6. 2.4 PARASITOS
São classificados em protozoários e Helmintos.
2.4.1 PROTOZOÁRIOS
Suas principais características são:
• Unicelulares, microscópicos, eucariontes;
• Veiculados por alimentos crus ou mal cozidos e pela água contaminada com
seus cistos (ovos);
• Os protozoários de maior importância em alimentos são: Toxoplasma gondii
(toxoplasmose), Giardia lamblia (giardíase), Entamoeba histolytica
(amebíase);
• Reprodução por fissão;
• São inativos em alimentos (não se multiplicam nos alimentos).
2.4.2 HELMINTOS
Suas principais características são:
• Multicelulares, eucariontes;
• A forma infectante é microscópica;
• Podem alcançar dimensões significativas;
• Os helmintos de maior importância em alimentos são: Ascaris lumbricoides
(ascaridíase), Strongyloides stercoralis (estrongiloidíase), Taenia saginata
(teníase), Taenia solium (teníase);
• Produzem ovos;
• São inativos em alimentos (não se multiplicam nos alimentos).
2.5 OUTROS AGENTES INFECTANTES
Existem outros agentes infectantes de importância para os alimentos, como
os príons, as rickettsias e as miíases, sendo os príons e as rickettsias de ocorrência
mais rara.
2.5.1 PRÍONS
• São pequenas partículas protéicas infecciosas;
• Capazes de se multiplicar no organismo hospedeiro;
• Agem sobre o sistema nervoso do hospedeiro;
• Provocam a Encefalopatia Espongiforme Bovina (EEB, “vaca louca”);
• Transmissível pela carne;
• Resistente a desinfecção e a temperatura;
• É termorresistente e seu controle é realizado obrigatoriamente na produção
animal.
2.5.2 RICKETTSIAS
• Apresentam estrutura celular;
• São incapazes de produzir ATP;
• Parasitos intracelulares obrigatórios.
2.5.3 MIÍASES
• É a ingestão de ovos de moscas nos alimentos;
• Estes ovos eclodem no intestino liberando larvas que parasitam o intestino do
hospedeiro.
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7. 3. SIGNIFICADO DOS MICRORGANISMOS NOS ALIMENTOS:
3.1 Indicadores de aspectos higiênicos:
As determinações microbianas que permitem avaliar higienicamente um
produto, no que se refere à aplicação de Práticas de Higiene em toda a sua cadeia
de produção e exposição ao consumo.
Baseiam-se em determinações analíticas de contagem total de bactérias
(coliformes totais-fecais) e contagem total de fungos.
A avaliação da presença/ausência ou números baixos desses microrganismos
não é suficiente e não está diretamente relacionada com conclusões sobre o risco
do consumidor.
Esses indicadores estão relacionados com a qualidade do processamento dos
alimentos.
3.2 Indicadores de aspectos higiênico-sanitários:
Esse grupo de indicadores é composto por coliformes de origem fecal.
A Escherichia coli não-patógena é integrante normal da microbiota intestinal
de animais de sangue quente e consiste em importante indicador deste grupo;
Os Estreptococos fecais também são indicadores de contaminação fecal.
3.3 Indicadores de processamento e/ou manipulação inadequados:
Pertencem a esse grupo vários microrganismos, que dependem do produto e
seu respectivo processamento:
• Enlatados: são indicadores as bactérias mesófilas, termófilas, aeróbias e
anaeróbias;
• Leite pasteurizado: bactérias psicrotróficas e mesófilas;
• Verduras: coliformes fecais;
• Pratos prontos para o consumo: S. aureus, coliformes fecais, B. cereus;
Dependendo do número/g ou ml, podem indicar higiene, higiene e sanidade e
até impropriedade para o consumo.
3.4 Microrganismos úteis em alimentos:
São microrganismos usados nos processos de transformação de matérias-
primas em produtos alimentícios.
São controlados, cujo metabolismo sobre os nutrientes da matéria-prima, dá
como resultado final um metabólito não tóxico.
Usados para fermentação de pão e similares, cerveja, chopp, iogurte, queijos.
Alguns deles como o levedo de cerveja apresentam propriedades
medicamentosas, como fonte de vitaminas do complexo B e como o iogurte, protetor
e restaurador da microbiota intestinal (probióticos).
Esse grupo não faz parte das normas e padrões legais, porém é importante
para o controle de processos industriais.
3.5 Indicadores de risco de doença alimentar:
• Infecção Alimentar: quando a doença alimentar é causada pela ingestão de
alimentos contendo células viáveis de microrganismos patogênicos, como por
exemplo, Salmonella spp, Shigella spp, Yersinia enterocolítica, entre outros;
• Intoxicação Alimentar: quando a doença alimentar é causada pela ingestão de
alimentos contendo toxinas microbianas pré-formadas. Essas toxinas são
produzidas durante a intensa proliferação dos microrganismos patogênicos no
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8. alimento. Neste grupo estão C. botulinum, S. aureus, V. cholerae e fungos
produtores de micotoxinas;
• Toxinfecção Alimentar: caracteriza-se pela ingestão de alimentos contendo
um número de células viáveis de microrganismos que dentro do organismo
liberam toxinas causadoras da doença. Pertencem a este grupo o, C.
perfringens, B. cereus.
4. FONTES DE CONTAMINAÇÃO MICROBIANA DOS ALIMENTOS:
Os microrganismos estão amplamente distribuídos na natureza (água, ar,
solo), no próprio homem e em todos os seres vivos. Portanto, qualquer produto
alimentício, industrializado ou in natura, normalmente está contaminado por diversas
espécies de microrganismos, inclusive patogênicos, veiculados pelas mais variadas
fontes de contaminação.
Os alimentos podem ser contaminados em qualquer fase da sua produção,
seja durante o processamento industrial, onde muitas matérias-primas sofrem novas
contaminações próprias do ambiente fabril (equipamentos, manipuladores) até a
obtenção do produto final. Em alguns casos, os alimentos são contaminados mesmo
depois de sua industrialização, por falhas no envase ou por erros no transporte,
armazenamento e comercialização.
4.1 Contaminação a partir da água
A água contém sua microbiota natural e outros microrganismos provenientes
do solo, dos animais e eventualmente de águas residuais contaminadas (esgoto).
A água contém em suspensão diversos microrganismos, principalmente
bactérias provenientes do solo como Aeromonas, Alcaligenes, Acinetobacter,
Clostridium, Micrococcus, Pseudomonas e Staphylococcus, ou de matérias fecais do
homem e de outros animais, como Salmonella e Shigella. Fungos também são
veiculados pela água, e são capazes de provocar alterações nos alimentos.
A água pode ser contaminada por microrganismos provenientes de excreções
de indivíduos enfermos ou portadores assintomáticos de DTAs, como por exemplo, o
Vibrio cholerae, a Salmonella typhi e paratiphy.
Na indústria de alimentos, a água é utilizada em praticamente todas as etapas
de processamento, por isso, deve possuir excelente qualidade microbiológica.
Porém, nem sempre isto é observado pelas indústrias de alimentos, o que
muitas vezes provoca a contaminação do produto durante a fase de processamento.
4.2 Contaminação a partir do solo:
Como há grande interação entre o solo e a água, muitos microrganismos que
se encontram no solo são praticamente os mesmos encontrados na água. No
entanto, devemos ressaltar a importância das bactérias do gênero Clostridium
(botulinum, perfringens), como integrantes da microbiota do solo, por se tratar de
microrganismos patogênicos.
Os gêneros de bactérias encontrados no solo e de maior importância em
alimentos são: Bacillus, Clostridium, Enterobacter, Aeromonas, Micrococcus,
Listeria, Proteus. Os fungos também estão presentes.
Os alimentos mais expostos à contaminação pelos microrganismos do solo
são as frutas e as verduras, onde os microrganismos se desenvolvem na superfície
destes alimentos.
A higienização da matéria-prima no início do processamento auxilia na
redução da carga microbiana inicial.
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9. 4.3 Contaminação a partir do ar:
O ar contém uma grande quantidade de microrganismos em suspensão,
principalmente bactérias, fungos e raramente leveduras. Dentre as bactérias,
predominam as esporuladas e os Micrococcus, sendo a presença de patogênicas
não é freqüente. Os esporos de fungos produzidos pelo ar podem causar problemas
em queijos, leite condensado, carnes, pães.
A microbiota do ar é acidental e normalmente encontra-se aderida à superfície
das partículas em suspensão, como poeira, gotículas de água e saliva, uma vez que
o ar não possui microflora própria como a água e o solo.
4.4 Contaminação por material fecal:
O material fecal de animais utilizado como fertilizante (adubo orgânico)
aumenta a chance de ocorrer contaminação por microrganismos patogênicos, sejam
excretas de animais ou indivíduos doentes ou portadores assintomáticos.
Além do solo, o material fecal pode contaminar a água, podendo também
contaminar peixes, mariscos, crustáceos e outros animais aquáticos. Rios próximos
de granjas, fazendas ou aglomerados urbanos podem ser facilmente contaminados
por material fecal tanto humano quando de animais.
4.5 Contaminação com microrganismos do próprio alimento:
A pele dos animais, as cascas das frutas, dos legumes e dos ovos
constituem-se barreiras naturais contra a invasão de microrganismos. Porém,
durante a preparação das carcaças de animais abatidos para o consumo humano, o
couro é uma fonte em potencial de contaminação de carnes, podendo assim
contaminar a carcaça. O leite também pode ser contaminado por microrganismos
presentes na superfície das mamas, durante a ordenha dos animais produtores de
leite.
Durante a colheita, os frutos podem ter suas cascas danificadas, facilitando a
penetração de microrganismos.
Os microrganismos cujo habitat é o trato intestinal, podem contaminar as
carnes durante o abate, a evisceração e a preparação das carcaças dos animais,
como por exemplo, a Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Staphylococcus,
Clostridium.
Os microrganismos encontrados na superfície dos alimentos são os mesmos
encontrados no solo, na água ou no material fecal.
Com exceção do trato intestinal e do aparelho respiratório, os tecidos internos
dos animais sadios contém poucos ou nenhum microrganismo vivo. Os mecanismos
de defesa do animal controlam os agentes infecciosos, e esta defesa é interrompida
no abate, o que facilita a penetração dos microrganismos do ambiente aos tecidos
musculares.
4.6 Contaminação durante o processamento, armazenamento, transporte e
comercialização do alimento:
O próprio ambiente fabril pode se constituir em uma importante fonte de
contaminação, somada à carga microbiana já existente no alimento. As causas
dessa nova contaminação continua sendo o ar, o solo, a água, além dos
equipamentos, utensílios e do pessoal.
Na indústria, a água continua sendo uma das principais fontes de
contaminação.
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10. Os microrganismos podem estar aderidos às superfícies como paredes,
vidros, madeira, plásticos, borracha, aço inox, e o contato do alimento com uma
superfície contaminada aumentam a carga microbiana do alimento.
As máquinas e seus acessórios são fontes de contaminação: tubos, filtros,
facas, cestos, baldes, cubas, etc. Portanto, a limpeza e a desinfecção constituem
importantes meios de prevenção da contaminação dos alimentos.
5. CURVA DE MULTIPLICAÇÃO MICROBIANA:
Figura 1. Curva de crescimento microbiano
A multiplicação microbiana obedece a uma curva, essa curva pode ser dividida
em 4 fases:
• Fase lag (fase de latência ou adaptação): as células estão se multiplicando,
e sintetizando enzimas apropriadas para digerir os nutrientes do alimento.
Nesta fase o microrganismo se adapta ao novo ambiente e assim, se um
microrganismo presente no solo contaminar uma carne, levará um tempo para
se adaptar ao novo substrato, pois terá que começar a produzir enzimas
capazes de digerir os nutrientes da carne, assim a fase lag será longa.
Entretanto, se a contaminação da mesma carne for feita através de resíduos
de carne de uma superfície mal higienizada, os microrganismos já estarão
adaptadas ao alimento e, assim, vão se multiplicar mais rapidamente.
• Fase log (fase exponencial): ocorre multiplicação máxima e constante. Esta
fase termina quando as condições do meio se alteram pela atividade
metabólica dos microrganismos, como limitação de nutrientes, acúmulo de
metabólitos tóxicos e ácidos e ausência de oxigênio. O tempo de geração
varia de acordo com o microrganismo.
• Fase estacionária: a multiplicação microbiana é interrompida por falta de
nutrientes, devido ao acúmulo de material tóxico, à mudança de pH e a
indisponibilidade de oxigênio.
• Fase de declínio ou morte: o número de microrganismos vivos começa a
diminuir, em função das condições adversas.
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11. O entendimento do comportamento desta curva serve para modular o
desenvolvimento microbiano no alimento, de modo a controlar (estabilizar, reduzir ou
acelerar) a população presente, seja constituída por microrganismo útil
industrialmente, deteriorante ou patogênico. Para isso, pode-se recorrer a diferentes
parâmetros que influenciam o desenvolvimento microbiano no alimento, como pH,
temperatura, atividade de água, umidade, etc.
6. PARÂMETROS QUE AFETAM A MULTIPLICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS
EM ALIMENTOS:
Para que o crescimento microbiano resulte em deterioração e/ou possa
oferecer perigo de doença alimentar é necessário que fatores intrínsecos,
extrínsecos e implícitos possam se combinar para influenciar na colonização da
microbiota, além de permitir o crescimento e sobrevivência durante o
processamento. Assim, vários são os fatores que irão interferir ou influenciar no tipo
e número de microrganismos presentes nos alimentos, todos estes fatores
associados irão influenciar na taxa e velocidade de deterioração e
consequentemente na vida útil dos alimentos.
6.1 FATORES INTRÍNSECOS: é a expressão das propriedades físicas e da
composição química do próprio alimento, assim como de algumas propriedades
biológicas. São os fatores inerentes ao alimento.
• Atividade de água (Aa/Aw): a atividade de água de um alimento se define
como o quociente entre a pressão de vapor do soluto e a pressão de vapor da
água pura à mesma temperatura.
Aa = pressão de vapor da solução (p)
pressão de vapor do solvente puro (p0)
A atividade de água de um alimento reflete a água livre, disponível no
alimento. A água livre no alimento é a única forma passível de utilização dos
microrganismos
A atividade de água varia de 0 a 1, sendo que a atividade de água da água
pura é 1. A adição de soluto reduz a atividade de água do alimento, ou seja,
consiste em um meio de conservação.
Os microrganismos podem ser classificados segundo o grau de necessidade
de água livre para sua multiplicação:
Hidrófitos: Aa mínima ≥0,90
Xerófitos: Aa mínima <0,85
Halófitos: 0,75 (toleram alta concentração salina)
Osmófitos: 0,62-0,60 (toleram alta concentração de açúcar)
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12. Tabela 1. Valores de atividade de água mínima para multiplicação de
microrganismos em alimentos
MICRORGANISMO Aa mínima
Maioria bactérias 0,91-0,88
Maioria leveduras 0,88
Maioria bolores 0,80
Bactérias halófitas 0,75
Bolores xerófitos 0,71
Bolores xerófitos e leveduras osmófitas 0,62-0,60
Em geral, as bactérias exigem valores mais elevados de Aa que os fungos, e
as bactérias Gram negativas são mais exigentes que as Gram positivas. A maior
parte das bactérias deteriorantes não se desenvolve abaixo de Aa=0,91,
enquanto que os fungos podem multiplicar-se até Aa=0,80. Já as bactérias
patogênicas, como o Staphylococcus aureus, são capazes de se desenvolver em
Aa=0,86.
A redução da atividade de água abaixo de 0,60 impossibilita a multiplicação
de microrganismos, principalmente bactérias, e isto pode ser feito pela adição de
sais ou pela desidratação.
Tabela 2. Valores de Aa de alguns alimentos
Valores de Aa Tipos de alimentos
≥0,98 carnes e pescados frescos, leite, frutas, hortaliças
0,93-0,98 pão, embutidos, sucos de frutas, queijos
0,93-0,85 leite condensado, carne seca
0,85-0,60 farinha, cereais, frutas secas
<0,60 doces, chocolate, ovos e leite em pó
• pH: o grau de acidez dos alimentos tem uma influência na determinação da
microbiota alterante, principalmente no que se refere aos alimentos com baixo
pH. No estado natural, a maioria dos alimentos como carnes, pescados e
produtos vegetais, é ligeiramente ácida, enquanto alimentos como a clara de ovo
e alguns produtos lácteos são alcalinos.
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13. Tabela 3. Valores de pH para alguns grupos de alimentos
Grupo de alimento pH
HORTALIÇAS
Milho
Azeitona
Tomate
Brócolis
7,3
3,6-3,8
4,2-4,3
6,5
FRUTAS
Laranja
Maçã
Morango
Geléia de frutas
3,6-4,3
2,9-3,3
3,0-3,3
3,5
CARNES
Frango
Presunto
Bovina
5,4-6,2
5,9-6,1
5,2-6,2
PESCADOS
Atum
Peixe fresco
Salmão
5,2-6,1
6,6-6,8
6,1-6,3
LATICÍNIOS
Creme de Leite
Queijo Cheddar
6,5
5,9
A maioria dos microrganismos desenvolve-se melhor em pH próximo a 7 (6-
8); as leveduras entre 4,5-6,0 e os fungos 3,5-4,0. Dentre as exceções estão as
bactérias acéticas e os lactobacilos, que produzem grande quantidade de ácidos,
cuja multiplicação ótima se dá em pH de 5-6.
A microbiota de alimentos pouco ácidos (pH>4,5) é muito variada, havendo
condições para o desenvolvimento da maioria das bactérias, inclusive as
patogênicas, bolores e leveduras. O pescado (pH entre 6,2-6,5) se altera com
maior facilidade do que a carne de mamíferos (pH 5,6) sob as mesmas
condições, portanto, a vida útil da carne de mamíferos é maior que a do pescado.
Em alimentos ácidos (pH 4,0-4,5), a microbiota bacteriana já é bem mais
restrita e representada por bactérias láticas e algumas formas esporuladas.
Nesta faixa de pH, os bolores e leveduras encontram-se em condições ótimas
para seu desenvolvimento.
Nos alimentos muito ácidos (pH<4,0), a microbiota capaz de se desenvolver é
restrita, praticamente aos bolores e leveduras além de bactérias láticas e
acéticas.
Os microrganismos são classificados quanto ao pH necessário à sua
multiplicação:
• Basófilos: pH>7,0
• Neutrófilos: pH entre 6,0 e 7,0
• Acidófilos: pH<4,5
O pH adverso afeta dois aspectos da célula microbiana: o funcionamento das
suas enzimas e o transporte de nutrientes no interior da célula. Por isso, a
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14. acidificação dos alimentos também é considerada um meio de conservação
auxiliar. A indústria de alimentos lança mão do efeito do pH sobre os
microrganismos para a conservação. Assim, são elaborados os alimentos
fermentados, seja através dos ácidos produzidos pelos microrganismos que
provocam abaixamento do pH ou utilizando-se acidulantes como o ácido cítrico,
lático, acético e outros. Dessa forma, elimina-se o risco de deterioração ou
atenua-se o tratamento térmico, no caso de picles, chucrute, champignon e
palmito em conserva.
Os microrganismos têm pH mínimo, ótimo e máximo para crescimento:
Em geral fungos crescem melhor em pH baixo que leveduras, e estas são
mais tolerantes que bactérias;
Bactérias crescem melhor que leveduras em pH neutro ou levemente ácido.
• Potencial de oxirredução (Eh): significa a facilidade com que um substrato
pode ganhar (sofrer redução) ou perder elétrons (sofrer oxidação), influenciando
na atividade microbiana. Está diretamente relacionado ao teor de oxigênio no
alimento. O potencial redox é medido em milivolts, sendo negativo em ambiente
reduzido e positivo em ambiente oxidado.
Os microrganismos podem ser classificados quanto ao seu potencial de
oxirredução:
Aeróbios: Eh entre +350 e +500 mV: bactérias, bolores e leveduras;
Anaeróbios: Eh < -150 mV: Gênero Clostridium;
Aeróbios facultativos: Eh + ou –: enterobactérias, bacilos, Staphlococcus
aureus e leveduras;
Microaeróbios: Eh ligeiramente reduzido: bactérias láticas.
Tabela 4. Valores de potencial de oxirreduçaõ de alguns alimentos
Alimento Eh (mV)
Leite +200 a +400
Queijo Cheddar +300 a -100
Carne in natura -60 a -150
Carne enlatada -20 a -150
Carne moída +300
Suco de uva +409
Suco de limão +383
• Conteúdo em nutrientes: para se desenvolverem normalmente, os
microrganismos necessitam de nutrientes (água, carboidrato, proteína, lipídio,
vitamina, sais minerais e fibra). As exigências dos microrganismos em nutrientes
determinam seus respectivos alimentos que servirão de substrato.
As bactérias gram-positivas são as mais exigentes, seguidas pelas gram-
negativas, pelas leveduras e pelos bolores.
A seleção da microbiota deteriorante de alimentos é realizada principalmente
pelo seu conteúdo em nutrientes. Assim, microrganismos proteolíticos, lipolíticos
e sacarolíticos, crescem mais rapidamente em alimentos contendo proteínas,
lipídios e carboidratos, respectivamente.
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15. • Constituintes antimicrobianos: são compostos químicos naturais presentes
no alimento que apresentam atividade antimicrobiana (conservante). Dentre
estas substâncias destacam-se:
Lactenina ou lacteína: no leite fresco
Lisozima, conalbumina, avidina e ovomucina: ovo
Eugenol: cravo
Ácido cinâmico: canela
Alicina: alho
Ácido benzóico: vegetais
Timol e isotimol: orégano
• Estruturas biológicas: tais como a casca e membrana dos ovos, as cascas
das sementes impedem a penetração de microrganismos. A mesma proteção é
encontrada nos animais vivos pela pele, penas ou pêlos.
Essas estruturas funcionam como barreiras mecânicas para a penetração de
microrganismos. A idade e o grau de maturação influenciam na eficácia dessas
barreiras mecânicas protetoras.
6.2 FATORES EXTRÍNSECOS: são fatores externos ao alimento que exercem
influência sobre a microbiota.
• Temperatura: o fator externo mais importante que afeta a multiplicação de
microrganismos é a temperatura. Os microrganismos podem desenvolver em
temperaturas que variam de 2°C a 70°C, porém a faixa preferida pela maioria é
de 15°C a 50°C. Já se constatou a multiplicação em temperaturas extremas
como -35°C e 100°C. Por isso, é importante considerar os limites de
multiplicação em relação à temperatura, para podermos selecionar a temperatura
de conservação apropriada para os diferentes tipos de alimentos.
A temperatura afeta a duração da fase lag, a velocidade de multiplicação, as
necessidades nutritivas e a composição química e enzimática das células.
Os efeitos letais do congelamento e resfriamento dependem do
microrganismo considerado e das condições de tempo e temperatura de
armazenamento (binômio tempo/temperatura). Alguns microrganismos
permanecem viáveis durante longos períodos de tempo em alimentos
congelados.
A resistência a temperaturas mais altas depende, fundamentalmente, da
característica do microrganismo e do alimento. Esporos apresentam marcada
resistência térmica.
Cada microrganismo tem uma temperatura mínima, ótima e máxima de
crescimento, e podem ser classificados de acordo com a tabela abaixo.
Tabela 5. Classificação dos microrganismos com relação à sua temperatura
para multiplicação
Microrganismos
Temperatura
mínima (°C)
Temperatura
ótima (°C)
Temperatura
máxima (°C)
Termófilos 35-45 45-65 60-90
Mesófilos 5-25 25-40 40-50
Psicrófilos -5 a +5 10-15 15-20
Psicrotróficos -5 a +5 23-30 30-35
15

16. O termo psicrófilo é reservado para os microrganismos que se desenvolvem
entre 0 e 20ºC, com um intervalo ótimo entre 10 e 15ºC. As bactérias mais
importantes desse gênero em alimentos são: Pseudomonas (deteriorante),
Salmonela, Clostridium, Streptococcus (patogênicos).
Já os psicrotróficos embora se desenvolvam entre 0 e 7°C, suas temperaturas
ótima e máxima aproximam-se dos limites dos mesófilos, e causam deterioração
em produtos cárneos e vegetais sob refrigeração. Tanto psicrófilos quanto
psicrotróficos multiplicam-se bem em alimentos refrigerados, sendo os principais
agentes de deterioração de carnes, ovos, pescados, frangos, etc. Nesse grupo
podem ser incluídos Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Micrococcus.
A grande maioria dos microrganismos patogênicos é mesófila, sendo
constituída pela maioria das bactérias e fungos.
Os termófilos multiplicam-se e sobrevivem ao cozimento e a determinadas
pasteurizações.
Os fungos são capazes de crescer em faixa de temperatura mais ampla que
as bactérias. Muitos fungos são capazes de se multiplicarem em alimentos
refrigerados. As leveduras, por sua vez, não toleram bem altas temperaturas,
preferindo a faixa mesófila e psicrófila.
• Atmosfera que envolve o alimento: a composição gasosa do ambiente que
envolve o alimento pode determinar os tipos de microrganismos que poderão se
multiplicar, pois muitos microrganismos necessitam do oxigênio e outros não o
toleram. O uso de atmosfera controlada (AC) ou modificada (AM) poderá
modificar sobremaneira a natureza do processo de deterioração, chegando
mesmo a retardá-lo. A presença do oxigênio favorecerá a multiplicação de
aeróbios, enquanto sua ausência levará a predominância de anaeróbios.
O uso de AC ou AM (gás carbônico e oxigênio) é necessário como meio de
conservação do alimento, chegando a retardar sua deterioração e maturação.
O CO2 é o gás mais utilizado na prática industrial, particularmente em carne e
frutas. Porém, também se utiliza o óxido de etileno, óxido de propileno, dióxido
de enxofre e ozônio.
• Umidade: parâmetro extrínseco que influencia na atividade de água do
alimento, pois há uma correlação estreita entre a atividade de água de um
alimento e a umidade relativa do ambiente. Quando o alimento está em equilíbrio
com a atmosfera, a umidade relativa é igual a atividade de água vezes 100.
Assim, alimentos conservados em ambiente com umidade relativa superior à sua
Aa, tenderão a absorver umidade do ambiente, causando um aumento em sua
Aa. Por outro lado, os alimentos perderão água se a umidade ambiental for
inferior à sua Aa, causando redução nesse valor. Essas alterações provocarão
modificações na capacidade de multiplicação dos microrganismos presentes, que
será determinada pela Aa final do alimento.
6.3 FATORES IMPLÍCITOS: é o efeito da interação dos microrganismos já
presentes no alimento, sobre o crescimento microbiano. As interações
microbianas irão atuar facilitando ou dificultando o crescimento de determinados
grupos ou espécies.
Os microrganismos, ao se multiplicarem no alimento, produzem metabólitos
que podem afetar a capacidade de sobrevivência e de multiplicação de outros
microrganismos presentes no alimento. Assim, as alterações de pH pela ação de
16

17. microrganismos fermentativos tornam o alimento tão ácido que irá impedir que
outras bactérias possam se desenvolver, entretanto podem permitir o
crescimento de fungos acidófilos. As formas mais comuns de interações são:
• Antagônica ou Antibiótica: prejudicam o crescimento dos microrganismos com
os quais mantém antagonismo (inibição da flora acompanhante);
• Simbiótica: podem se desenvolver lado a lado, cooperando entre si, ou então,
sem prejudicar o crescimento um do outro;
• Sinérgica: isoladamente cada um tem seu próprio tipo de ação, mas
conjuntamente se auxiliam e mudam o rumo da alteração;
• Metabiótica: criam condições necessárias para o crescimento de outros
microrganismos.
6.4 TEORIA DOS OBSTÁCULOS: as interações entre os vários fatores intrínsecos,
extrínsecos e implícitos que agem nos alimentos afetam a capacidade de
sobrevivência e multiplicação da microbiota presente. O estudo dessas interações
deu origem ao conceito dos obstáculos de Leistner. O uso dessas interações pela
indústria, tem colaborado no sentido de impedir a multiplicação de microrganismos
deteriorantes e patogênicos, melhorando a estabilidade e a qualidade do alimento.
Exemplo: a alteração da atividade de água e do pH do produto através da
adição de sacarose, ácido cítrico e conservante químico em polpa de fruta,
conservando o produto por 120 dias.
Neste exemplo, houve a combinação de 3 métodos de conservação: redução
da Aa e pH e adição de um conservante químico.
17

18. PRINCÍPIOS E MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
1. INTRODUÇÃO:
A produção industrial de alimentos vem evoluindo ao longo dos séculos.
Novos materiais e tecnologias surgiram na tentativa de propiciar o bem estar da
humanidade. Estas tecnologias funcionam satisfatoriamente, algumas, entretanto,
promovem modificações indesejáveis, como por exemplo, excessivo cozimento.
Para minimizar estes efeitos indesejáveis e garantir a segurança do alimento, é
necessário lançar mão de processos de curta duração, de tal forma a expor o
mínimo possível o produto a condições adversas, ou combinar sinergisticamente
vários tipos de processamentos em doses pequenas os quais, individualmente, não
têm poder suficiente para esta finalidade.
Nos alimentos de forma geral, tanto in natura como processado
industrialmente, a multiplicação microbiana ocorre em função do tipo de alimento e
das condições ambientais. Desta forma, os processos de conservação baseiam-se
na destruição total ou parcial dos microrganismos capazes de alterar o alimento, ou
na modificação ou eliminação de um ou mais fatores que são essenciais para a sua
multiplicação, de modo que o alimento não se torne propício ao desenvolvimento
microbiano.
São os seguintes os principais métodos utilizados na conservação de alimentos.
2. ALTERAÇÕES EM ALIMENTOS:
Os alimentos podem ser classificados de acordo com a facilidade com que se
alteram:
• Alimentos estáveis: não se alteram com facilidade (cereais, farináceos,
açúcares).
• Alimentos semi-alteráveis: podem permanecer sem alteração por algum
tempo (frutas, legumes e hortaliças).
• Alimentos alteráveis: alteram-se rapidamente devido ao grande teor de
nutrientes e água (leite, carnes, pescados, ovos).
As alterações que ocorrem nos alimentos podem ser de natureza biológica,
química ou física:
• Alterações de natureza biológica podem ser ocasionadas por microrganismos
como nas fermentações e nas putrefações ou serem ocasionadas por
enzimas do próprio alimento.
• Alterações químicas são ocasionadas pela combinação entre as substâncias
existentes nos próprios alimentos ou a combinação destas com substâncias
estranhas como o oxigênio do ar, o estanho das latas, etc.
• Alterações físicas são ocasionadas por agentes físicos como a luz, a umidade
e temperatura provocando modificações na cor, aroma e sabor dos alimentos.
Um alimento alterado pode ter as seguintes características afetadas:
• Características organolépticas: sabor, odor, textura.
• Composição química: teor em vitaminas, proteínas, sais minerais,
carboidratos.
• Estado físico: textura, maleabilidade.
• Estado sanitário: contaminação microbiana patogênica.
18

19. 2.1 Alterações microbianas:
• Fermentação: decomposição de carboidratos com desprendimento ou não de
gases (nunca de mau cheiro), trata-se muitas vezes de uma deterioração
benéfica (iogurtes), porém não tóxicas.
• Putrefação: decomposição anaeróbica de substâncias nitrogenadas com
desprendimento de gases de mau cheiro, formando produtos deteriorados e
muitas vezes com produção de toxinas.
2.2 Alterações enzimáticas:
São alterações nos alimentos provocadas por enzimas do próprio alimento ou
elaboradas por microorganismos. Apenas conferem modificações organolépticas
(cor, odor, sabor e textura) ao alimento alterado.
Dentre as enzimas mais importantes podemos citar: glicolíticas (amilase,
invertase e lactase), lipolíticas (fosfatase, lipase), proteolíticas (pepsina, tripsina,
papaína, renina, carboxipeptidase) e oxidases (catalase, peroxidase,
polifenoloxidase, glucosidase). Muitas dessas enzimas são indesejáveis no alimento,
e por isso devem ser inativadas pelo calor. Assim, para inativar a maioria das
enzimas, basta aplicar temperaturas na ordem de 70 – 80ºC por 2 a 5 minutos.
Pela ação catalítica das enzimas os alimentos podem apresentar sabor
amargo, amolecimento (frutas e verduras), apodrecimento (frutas), precipitações
(sucos), ranço (gorduras) e escurecimento (verduras e frutas).
Escurecimento enzimático: existem dois tipos de reações de escurecimento
em alimentos: enzimático, o qual é visto na superfície da fruta cortada e o
escurecimento não enzimático, que ocorre quando certos tipos de alimentos (como
café, carnes, pães ou açúcares) são aquecidos.
O escurecimento enzimático ocorre nos alimentos devido à ação da enzima
polifenoloxidase/polifenolase, que atua sobre compostos fenólicos produzindo
quinonas que se polimerizam resultando nas melanoidinas (pigmento que dá cor
escura aos alimentos). Exemplos: hortaliças frescas, frutas (batata inglesa, maçã,
batata doce). Para inativar as enzimas indesejáveis do alimento, empregam-se calor
(branqueamento a 70 à 80ºC, por 2 a 5 min.) e aplicação do ácido ascórbico
(vitamina C), que impede a formação das quinonas da reação, temporariamente.
Ranço hidrolítico: ação da enzima lipase, que atua sobre triglicerídeos
“quebrando” sua cadeia carbônica, originando glicerol e ácido graxo. Pode formar:
ácidos graxos com 4 a 10 carbonos (odor rançoso) e ácidos graxos com mais de 10
carbonos (não libera odor). Exemplos: queijo, embutidos, carnes, manteiga, óleo de
coco.
2.3 Alterações químicas:
Escurecimento não enzimático ou químico: A formação da cor escura
desejada na cozinha é, geralmente, associada com o escurecimento não-enzimático,
o qual ocorre de diversas maneiras. As formas mais importantes de escurecimento
não-enzimático são:
• A reação de Maillard, em que açúcares, aldeídos e cetonas reagem com
compostos nitrogenados, tais como aminoácidos e proteínas, para formar
pigmentos de cor marrom, os quais são produtos de reações complexas,
inclusive de polimerização. Tem efeito desejável em batata frita, cerveja, pão,
café torrado, chocolate, produzindo “flavor” agradável, aroma e coloração,
19

20. porém, indesejável em sucos cítricos, leite em pó, cereais e produtos
desidratados. Os alimentos ricos em açúcares são mais reativos;
• Reações de caramelização, em que açúcares são aquecidos na ausência de
compostos nitrogenados, os quais foram também produtos complexos,
também resultados de polimerização.
Rancidez oxidativa: é a alteração dos lipídeos do alimento por oxidação ao
ar, intimamente ligada à presença de ácidos graxos insaturados (duplas e triplas
ligações), formando peróxidos (odor rançoso). À medida que as duplas ligações
aumentam, mais curto é o tempo de conservação das gorduras, como acontece com
as gorduras de peixe, óleo de linhaça, etc. Os fatores que aceleram esta reação são:
luz, oxigênio livre no interior da embalagem, metais pró-oxidantes como o Cu, Ni, Fe
e calor. Esta reação pode ser impedida pela adição de substâncias químicas
antioxidantes (aditivos) ao alimento.
3. MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS:
Os processos de conservação têm por objetivo evitar as alterações nos
alimentos, seja ela de origem microbiana, enzimática, física ou química. Os tipos de
tratamento existentes são:
3.1 Conservação pelo calor:
Baseia-se no emprego de temperaturas ligeiramente acima das máximas que
permitem a multiplicação dos microrganismos, de forma a provocar a sua morte ou a
inativação de suas células vegetativas. Os principais métodos de conservação por
calor são:
Pasteurização:
A pasteurização é um tratamento térmico relativamente suave, utiliza
temperaturas inferiores a 100 ºC tem como principal objetivo prolongar a vida de
prateleira dos alimentos, por alguns dias, como no caso do leite ou por alguns
meses, como ocorre com as frutas enlatadas. Este método tem como princípio, a
inativação de enzimas e a destruição dos microrganismos sensíveis a temperaturas
mais elevadas, como as bactérias vegetativas, bolores e leveduras, sem, contudo
modificar significativamente o valor nutritivo e as características organolépticas do
alimento submetido a esse tratamento.
Exemplo: leite pasteurizado, o tratamento térmico é feito a 72 - 75 ºC por 15 à 20
segundos (HTST-high temperature, short time) ou a 62 - 65ºC por 30 minutos (LTLT-
low temperature, long time).
O aquecimento é feito normalmente por vapor de água, em equipamentos onde o
alimento percorre em tubos e o vapor faz o aquecimento do mesmo pelo lado
externo dos tubos.
Esterilização:
A esterilização é o tratamento no qual o alimento é aquecido a uma temperatura
relativamente elevada durante períodos variados de tempo, suficientes para a
destruição de microrganismos e inativação de enzimas capazes de deteriorar o
produto durante o armazenamento. Este tratamento pode ser realizado por diversos
processos, e têm ainda como objetivo principal a destruição dos microrganismos
patogênicos e deterioradores, mantendo-o livre de microrganismos nocivos à saúde
20

21. do consumidor. Em alimentos emprega-se o termo “esterilização comercial” para
indicar que o número de sobreviventes é baixo (0,01%), este termo indica que o
alimento é microbiologicamente estável, visto que os microrganismos que
sobrevivem à esterilização são espécies termófilas, que só conseguem se
desenvolver em temperaturas superiores a 45 ºC e, portanto, não são capazes de se
desenvolver nas condições normais de armazenamento dos alimentos.
Quando aplicada ao leite, a esterilização é realizada a 130 a 150°C por 2 a 4
segundos (leite tipo longa vida). Esse processo denomina-se UHT (ultra hight
temperature), sendo possível armazenar o produto por longo tempo, à temperatura
ambiente.
O processo UHT é realizado de duas formas:
• Esterilização direta: por contato direto do produto com o calor;
• Esterilização indireta: por vaporização do produto em meio aquecido por
vapor.
Os equipamentos usados no sistema UHT são:
• Uperizador;
• VTIS (vacum therm instant sterilizer);
• Trocadores de calor (placa, tubulares, de superfície raspada): mais
comumente utilizado.
Tindalização:
Nesse processo, o aquecimento é feito de maneira descontínua. Após o
acondicionamento das matérias primas alimentícias, a serem submetidas ao
tratamento, em recipiente fechado, o produto é submetido ao tratamento térmico.
Dependendo de cada produto e do rigor térmico desejado, as temperaturas variam
de 60 a 90 ºC, durante alguns minutos. As células bacterianas que se encontram na
forma vegetativa são destruídas, porém os esporos sobrevivem. Depois do
resfriamento, os esporos entram em processo de germinação e depois de 24 horas a
operação é repetida. O número de operações pode variar de 3 a 12 vezes até a
obtenção da esterilização completa. A vantagem desse processo é que podem ser
mantidos praticamente todos os nutrientes e as qualidades organolépticas do
produto, em proporções maiores do que quando se utilizam outros tratamentos
térmicos.
Apertização:
A apertização é a esterilização do alimento já embalado, ou seja, a aplicação do
processo térmico a um alimento convenientemente acondicionado em uma
embalagem hermética, resistente ao calor, a uma temperatura e um período de
tempo determinados, para atingir a esterilização comercial. Este processo
corresponde ao aquecimento do produto já elaborado, envasado em latas, vidros,
plásticos ou outros materiais autoclaváveis e relativamente isentos de ar.
Antes de esterilizar o alimento embalado, ele é submetido aos processos de:
• Enchimento do recipiente com soluções ou concentrados de sal (salmoura) e
açúcar (xaropes);
• Retirada do ar por vácuo;
• Fechamento dos recipientes (recravação).
Dentre os tipos de esterilizadores podemos citar:
21

22. • Esterilizadores descontínuos: autoclaves;
• Esterilizadores contínuos de pressão;
• Esterilizadores contínuos sob pressão atmosférica.
Branqueamento:
Processo térmico de curta duração, utilizado como pré-tratamento de vegetais
(antes do congelamento, desidratação ou enlatamento). Consiste em mergulhar o
alimento em água fervente ou insuflar vapor sobre ele, por tempo e temperatura
dependentes do tipo de vegetal a ser tratado. No processo por água quente o
branqueamento é feito em um aparelho constituído por um tambor metálico rotatório,
dentro do qual tem um outro tambor com paredes furadas, semelhante a uma
peneira, onde são colocados os vegetais. A água quente circula entre os dois
tambores. Já o branqueamento a vapor é feito por uma esteira rolante que entra
dentro de uma câmara de vapor aquecido, levando os vegetais.
Ações do branqueamento no alimento:
• Ajuda na limpeza do alimento, reduzindo a quantidade de microrganismos em
sua superfície;
• Amolece e incha os tecidos vegetais, para dar massa mais uniforme ao
alimento dentro da embalagem;
• Amolece a pele dos vegetais para serem descascados;
• Produz a inativação das enzimas que afetam a qualidade dos produtos
durante e depois do processamento;
• Impede a despigmentação, favorecendo a fixação da coloração de certos
pigmentos vegetais;
• Favorece a perda das características organolépticas normais do alimento,
bem como perdas nutricionais, especialmente no que se refere às vitaminas
hidrossolúveis (C e complexo B) e minerais.
3.2 Conservação pelo frio:
O frio é bastante utilizado na conservação dos alimentos perecíveis, tanto os de
origem animal como os de origem vegetal. Basicamente, o frio conserva os
alimentos porque retarda ou inibe a multiplicação microbiana. Isto ocorre porque o
metabolismo microbiano é efetuado através de reações enzimáticas as quais são
influenciadas, em suas velocidades, pela temperatura.
As baixas temperaturas são microbiostáticas, ou seja, não podem ser indicadas
para a esterilização ou desinfecção dos alimentos, pois os microrganismos
permanecem latentes, sem atividade metabólica aparente. Quando o microrganismo
encontrar condições ótimas de multiplicação (temperatura ambiente, por exemplo,
durante o descongelamento mal conduzido), ele pode vir a se multiplicar, produzindo
toxinas no alimento.
Para alimentos armazenados a baixas temperaturas, existem três diferentes
escalas de temperatura:
• Temperatura de refrigeração: entre 0 e 7°C
• Temperatura de congelamento: entre -18°C ou inferiores.
Para a conservação dos alimentos, são empregados a refrigeração e o
congelamento.
22

23. Refrigeração:
Na refrigeração, utilizam-se temperaturas superiores às do ponto de
congelamento, por períodos curtos de 0 a 10°C em câmara fria ou geladeira. Pode
ser usada como meio de conservação básica (como no caso das carnes e pescado
fresco); como conservação temporária até que se aplique outro método (como no
leite cru), ou pode ser usada como método de conservação complementar (como no
caso do leite pasteurizado).
Na refrigeração, não ocorre eliminação dos microrganismos. Eles apenas ficarão
com a sua multiplicação inibida (caso dos mesófilos e dos termófilos).
O objetivo da refrigeração é manter a qualidade original do alimento até o ato da
sua ingestão, transporte, processamento industrial ou outro processo de
conservação.
Os produtos reagem de diferentes formas ao armazenamento refrigerado,
havendo alguns que sofrem efeito negativo, como no caso de banana e tomates
verdes, os quais não completam o amadurecimento.
A refrigeração pode ser feita por gelo artificial, por água refrigerada e por
refrigeração mecânica (geladeira, câmara frigorífica, balcão frio). A temperatura
utilizada na refrigeração é de máxima importância para a conservação, e deve ser
escolhida de acordo com o tipo de produto, do tempo e condições de
armazenamento.
Além da temperatura, outros fatores são importantíssimos no armazenamento
por refrigeração. São eles: umidade relativa, circulação do ar e atmosfera de
armazenamento.
A umidade relativa pode ter influência sobre o produto que está sendo
conservado. Se a umidade relativa é baixa, pode ocorrer o
ressecamento/desidratação do alimento, ao passo que uma umidade relativa alta
facilita a absorção de umidade pelo alimento, e, portanto, o crescimento microbiano.
A circulação do ar é necessária para que haja uma distribuição uniforme da
temperatura dentro da câmara. Este ponto é muito importante, pois se a circulação é
fraca, a diminuição da temperatura no interior do alimento pode ser lenta,
aumentando o risco de crescimento microbiano.
Atmosfera de armazenamento é muito usada em câmaras de estocagem de
frutas (armazéns), que empregam uma atmosfera, de um modo geral, composta de
3% de oxigênio, 5% de gás carbônico e 92% de nitrogênio.
Congelamento:
No congelamento, utilizam-se temperaturas mais baixas do que na refrigeração.
Na prática, as temperaturas usadas situam-se entre -10 a -40°C.
No processo de congelamento, ocorre uma redução da população microbiana. A
morte dos microrganismos decorre, principalmente, devido aos cristais de gelo
formados na célula; à desnaturação de enzimas; à perda de gases da célula e ao
abaixamento da Aa.
De um modo geral, os alimentos congelam entre 0ºC e -4°C. O congelamento
pode ser feito de modo lento ou rápido. No congelamento lento (3 a 12 horas), há
formação de cristais grandes de gelo no interior da célula e, principalmente, nos
espaços intercelulares. Estes cristais irão afetar fisicamente a célula, podendo
causar reações indesejáveis. No congelamento rápido (1 a 3 minutos), tem-se um
abaixamento brusco da temperatura, havendo assim formação de gelo amorfo, ou
seja, pequenos cristais de gelo, que vão se localizar principalmente no interior da
célula. O gelo amorfo é formado sem a estrutura de cristais, o que é menos
23

24. prejudicial ao alimento, pois ocasionará menos lesão das paredes celulares do
alimento, diferentemente dos grandes cristais de gelo formado no congelamento
lento.
Os métodos disponíveis para congelamento são:
• Congelamento com ar estático ou em circulação (geladeiras, freezer) ou ar
insuflado (túneis de congelamento);
• Congelamento por contato indireto, feito através de placas super resfriadas;
• Congelamento por imersão, que pode ser por imersão direta do produto em
líquido refrigerante, ou a pulverização do líquido sobre o produto. Emprega-se
geralmente o nitrogênio (-195°C) e o gás carbônico (-80°C).
a) Congelamento – Descongelamento:
No descongelamento, principalmente no caso do produto ter sido submetido a
um congelamento lento, ocorre perda de líquido do tecido animal, em decorrência do
rompimento da membrana celular das células do tecido. Com isto, as enzimas
hidrolíticas que estavam compartimentadas, passam a atacar o próprio material
celular, havendo uma autodigestão. Isto, além de prejudicar o produto, facilita a
multiplicação microbiana. Portanto, o produto que sofreu descongelamento deve ser
utilizado o mais rápido possível, pois se tornou mais sensível ao ataque dos
microrganismos.
O descongelamento deve ser feito de forma lenta, sob baixa temperatura
(refrigeração). Desta forma, o tecido não perde muito líquido, melhorando a
qualidade do produto. Além disso, outro fator não menos importante é que, sob esta
temperatura, os microrganismos, que se encontram principalmente na superfície das
carnes, terão sua multiplicação limitada (o que não ocorre em temperatura
ambiente).
3.3 Conservação pelo controle da umidade:
Baseia-se na redução da atividade de água do alimento.
Secagem natural:
A técnica mais antiga de secagem ou desidratação consiste na simples
exposição do alimento fresco à luz solar até conseguir uma desidratação adequada
(secagem ao sol). Exemplos de produtos que podem ser submetidos a este método:
cereais, frutas, carnes, peixes, café, cacau e condimentos. Do ponto de vista
econômico, este é o processo menos oneroso, no que diz respeito aos gastos com
energia, como também devido a sua simplicidade.
É recomendável em regiões de clima seco, com boa irradiação solar, porém,
dependendo da quantidade de alimentos, há necessidade de grandes áreas, sem
contar o cuidado com o controle de insetos e roedores, além disso, deve-se
considerar que se trata de um processo lento.
Secagem artificial:
Consiste na secagem pelo calor produzido artificialmente em condições de
temperatura, umidade e corrente de ar cuidadosamente controlado.
Apresentam como vantagens, a rapidez, o controle das condições de
desidratação e a redução da área de secagem necessária. Em contrapartida são
exigidos um capital maior e mão de obra especializada.
Dentre os tipos de secadores, destacam-se:
24

25. • Secadores de cabina e secadores de túnel (trabalham entre 45-85ºC), muito
usados para produção de massas alimentícias, desidratação de vegetais e de
carnes;
• Secadores pulverizadores ou atomizadores (spray-dryer), que trabalham com
ar aquecido entre 180-230ºC, empregados na produção do leite em pó e do
café em pó. O líquido pulverizado (atomizado em pequenas gotas) é aquecido
até a evaporação da água e a deposição do pó na parte inferior do secador,
que será submetido a outros tratamentos (padronização das partículas,
adição de ingredientes, embalagem).
• Fornos secadores, usados para farinhas;
• Liofilizadores “puff-dryer”, “foam mat dryer”, secadores de tambor (drum-dryer)
e outros desidratadores que empregam vácuo. Esses equipamentos são
muito utilizados para a produção de leite em pó, é a chamada liofilização. A
liofilização é um processo de desidratação que, inicialmente, congela o
alimento e, posteriormente, utiliza temperaturas de 40-50ºC sob forte vácuo
para eliminar a água por sublimação.
Concentração:
A concentração é um processo que remove somente parte da água (30 a 60%)
dos alimentos, diminuindo, portanto, a atividade de água do mesmo. É usada para
produção de sucos concentrados, doces em pasta, produtos à base de tomate
(molhos, catchup), geléias e outros.
A evaporação é o processo mais utilizado para a concentração. Para isso, são
utilizados evaporadores, que podem ou não trabalhar sob vácuo.
Como a quantidade de água disponível nesses tipos de alimentos ainda permite
o desenvolvimento de microrganismos (especialmente leveduras osmofílicas), são
necessários métodos complementares para sua conservação. Assim, os sucos
concentrados são congelados ou adicionados de conservadores; os doces em pasta
são envasados a quente, etc.
Salga:
O sal provoca a diminuição da atividade de água dos alimentos, aumentando sua
conservação. Os alimentos salgados podem, assim, ser mantidos à temperatura
ambiente. É o caso do charque, do bacalhau e de outros pescados salgados.
A salga dos alimentos pode ser feita a seco ou através de salmoura (salga
úmida). Na salga a seco, o sal é aplicado na superfície da carne e tende a retirar
umidade, e penetrar até que a concentração de sal seja praticamente uniforme em
todo o produto (cerca de 4,5%).
Na salga em salmoura, usa-se a imersão do produto em solução salina, podendo
também auxiliar a penetração através de injeções de sal de cura (nitritos e nitratos).
Pode-se, também, usar o sistema misto (salmoura e depois salga seca).
Função do nitrito/nitrato: conservante e pigmentante das carnes curadas
(presunto, salame, mortadela, salsicha, bacon). Atuam da seguinte forma:
• Na carne sem nitrito:
Oximioglobina-Fe(II) (pigmento vermelho da carne crua)+aquecimento/O2
metamioglobina-Fe(III) (pigmento marrom da carne cozida)
25

26. • Na carne com adição de nitrato de sódio:
NITRATO + ação bacteriana bactérias nitrificantes da carne
NITRITO + Oximioglobina-Fe(II) (pigmento vermelho da carne crua)
nitrosomioglobina (pigmento rosa) + aquecimento nitrosohemocromogênio
(pigmento vermelho da carne curada)
Os microrganismos mais problemáticos para os alimentos salgados são os
halofílicos. Dentre eles, as bactérias dos gêneros Halobacterium e Halococcus são
as mais problemáticas.
A salga é usada para conservação de produtos de origem animal (carnes e
laticínios) e na preparação de conservas vegetais (picles, azeitonas) e no
processamento industrial da carne (embutidos, produtos curados, salgados e
defumados).
Adição de açúcar:
O uso do açúcar na produção de alimentos funciona como um bom agente para
sua conservação. Isto porque aumenta a pressão osmótica, diminuindo a atividade
de água, criando assim um ambiente desfavorável para a multiplicação das bactérias
e da maioria dos bolores e leveduras. Entretanto, alguns tipos de microrganismos
conseguem se desenvolver, especialmente as leveduras osmofílicas e bolores.
São exemplos de produtos conservados pelo uso do açúcar: geléias, doces em
massa, frutas cristalizadas, frutas glaceadas, frutas em conserva, leite condensado,
melaço e mel. Estes produtos são conservados em geral, mas não obrigatoriamente,
em recipientes herméticos.
3.4 Conservação por defumação:
Consiste no processo de aplicação de fumaça aos produtos alimentícios,
produzida pela combustão incompleta de algumas madeiras previamente
selecionadas. Atualmente tem sido utilizada não só para preservar o produto, mas
também para conferir cor, sabor e aroma ao alimento. Normalmente é realizado em
conjunto com a salga, a cura, a fermentação e outros processos.
De maneira geral a fumaça contêm acetaldeído, ácidos alifáticos, álcoois
primários e secundários, cetona, crezóis, fenóis, formaldeídos e misturas de
substâncias cerosas e resinosas. Desta forma, o efeito conservante do fumo deve-se
a secagem superficial da matéria-prima (redução da atividade de água), a própria
temperatura empregada, bem como alguns compostos com atividade bactericida e
bacteriostática presentes na fumaça, destacando-se os compostos fenólicos,
álcoois, ácidos, sendo que o formaldeído (formol) é considerado o mais potente
componente bacteriostático da fumaça. Logo, a ação inibidora da fumaça contra
microrganismos é mais intensa na superfície do alimento.
Fator importante a ser observado é que a temperatura de queima da madeira não
pode ultrapassar a 350ªC, pois acima desta temperatura a decomposição da lignina
produz substâncias potencialmente carcinogênicas.
São 2 os tipos de defumação:
• À frio: aplicada a presuntos crus e outros produtos curados, onde a
temperatura varia de 25-35°C;
• À quente: aplicada em embutidos crus como salsichas, onde a temperatura
varia de 60-85°C.
26

27. 3.5 Conservação pela fermentação:
O uso dos microrganismos para produção de alimentos fermentados é feito há
milênios, só não se sabia que agentes vivos eram os responsáveis pelas
transformações ocorridas durante os processos de elaboração de vinhos, pães e
outros. A palavra fermentação (fermentare= ferver) originou-se pela liberação de gás
durante a fermentação de uvas no preparo de vinhos, que se assemelhava a uma
fervura. Posteriormente, Gay-Lussac estudou o problema, dando-se então a
conotação de transformação de açúcar em etanol e gás carbônico. Mais tarde,
Pasteur associou a presença de microrganismos aos processos fermentativos.
Os microrganismos, quando estão na presença de oxigênio, oxidam os
compostos orgânicos (carboidratos, principalmente), transformando-os em CO2 e
água. Com isto, obtêm o máximo de energia do composto metabolizado. Entretanto,
quando estão na ausência do oxigênio (anaerobiose), fermentam o composto dando
origem a álcoois, ácidos e gases, como produtos finais.
O uso da fermentação para a conservação dos alimentos baseia-se na
modificação das características da matéria-prima, por ação de microrganismos,
dando origem a um produto mais estável em decorrência de compostos produzidos
durante a fermentação (ácido lático, ácido acético ou etanol). Os ácidos abaixam o
pH provocando a morte de microrganismos. Com isto, a maioria dos microrganismos
não pode se desenvolver, inclusive os patogênicos.
Na fermentação de produtos pouco ácidos como leite e carne, realizada com
objetivo de aumentar a concentração de microrganismos fermentadores, para
reduzir o tempo de fermentação e inibir o crescimento de patogênicos e
deterioradores, adiciona-se uma determinada quantidade de microrganismos
selecionados, com o objetivo de iniciar a fermentação; essa cultura de
microrganismos é conhecida como "cultura starter".
Fermentação alcoólica:
A fermentação alcoólica é usada na elaboração de bebidas alcoólicas entre as
quais temos as fermentadas (vinhos e cervejas) e as fermento-destiladas
(aguardente, run, uísque, conhaque, tequila, gin). Neste processo, os açúcares são
transformados em etanol como produto principal. A transformação de glicose ou
outro monossacarídeo em duas moléculas de álcool e gás carbônico é feito graças à
presença de certas enzimas elaboradas por leveduras. Entre as leveduras mais
utilizadas na fermentação alcoólica encontra-se Saccharomycies cerevisiae, usada
na elaboração de vinhos; na produção de cervejas são utilizadas as espécies S.
carisbergensis e S. uvarum.
Fermentação acética:
Na indústria de alimentos é largamente utilizada na produção de vinagre, pela
oxidação do álcool por bactérias acéticas, como Acinobacter e Gluconobacter.
Porém, várias espécies acéticas podem oxidar o álcool a ácido acético, mas muitas
delas também podem oxidar o ácido acético a gás carbônico e água, o que é
indesejável, quando se tem como objetivo a produção do vinagre.
Fermentação láctica:
Trata-se de fermentação anaeróbica usada na elaboração de derivados do leite
como: iogurtes, leites fermentados, queijos. Neste tipo de fermentação os
microrganismos (Lactobacillus), fermentam a lactose (dissacarídeo) do leite,
transformando-a em ácido lático.
27

28. 3.6 Conservação pela utilização de aditivos químicos:
Aditivo químico é toda substância adicionada ao alimento para prevenir ou
retardar a deterioração por microrganismos, não incluindo os sais comuns, açúcares,
vinagres, condimentos ou óleos.
O número de compostos utilizados como conservantes em alimentos é
relativamente pequeno, pois como serão ingeridos junto com o alimento, medidas de
segurança são necessárias, visando a saúde do consumidor. Para isso, o Codex
Alimentarius da FAO (Food and Agriculture Organization) e ONU (Organização das
Nações Unidas) estabelecem para a maioria dos aditivos alimentares a “dose diária
aceitável” expressa em mg/kg de peso corpóreo.
A adição de produtos químicos aos alimentos já era praticada pelo homem pré-
histórico, através da defumação, salga e fermentações. Atualmente, com o avanço
da indústria, há uma grande disponibilidade de substâncias aprovadas para serem
utilizadas nos alimentos com diversas finalidades, tais como: melhorar a sua
coloração, textura ou aroma, bem como conservá-los por maior tempo.
Dentre os aditivos empregados em alimentos, com a propriedade de prolongar a
vida útil dos produtos, destacam-se os antioxidantes (substâncias que retardam o
aparecimento de alterações oxidativas no alimento, como BHA, BHT, etc.), e os
conservantes (substâncias que impedem ou retardam a alteração dos alimentos
provocada por microrganismos ou enzimas, como ácidos benzóico, bórico e sórbico,
nitritos, nitratos, propionatos, etc.).
3.7 Conservação pelo uso de radiação ionizante:
O uso de irradiações na conservação de alimentos começou a ser pesquisado na
década de 50, sendo que apenas em 1963 a FDA permitiu o seu uso em bacon. Em
1964, começou a ser usada para impedir a germinação de batatinha. Hoje as
radiações ionizantes são utilizadas para quatro objetivos principais: esterilização,
pasteurização, desinfestação e inibição de germinação ou brotamento.
Radiações ionizantes utilizadas em alimentos:
As radiações na faixa do ultravioleta (200-280 nm) são empregadas para inativar
microrganismos da parte superficial dos alimentos, de embalagens ou mesmo de
superfícies que entram em contato com alimentos. Também são empregadas para a
purificação do ar. Os raios gama, obtidos através do cobalto-60 e do césio-137,
materiais radioativos, são empregados na irradiação de alimentos. A quantidade de
radiação utilizada dependerá do alimento e do objetivo a ser alcançado.
As radiações ionizantes, quando passam pelo alimento, provocam a formação de
radicais livres e de íons. A combinação destes, entre si e com outras moléculas,
causa alterações nas estruturas dos microrganismos, enzimas e constituintes dos
alimentos. O peróxido de hidrogênio, formado durante a irradiação, é um forte
agente oxidante e atua contra os microrganismos.
Os nutrientes dos alimentos são também afetados, em maior ou menor
intensidade, dependendo da dosagem. As proteínas são desnaturadas, as vitaminas
são em parte inativadas e há um aumento do ranço devido ao ataque aos lipídios.
Atualmente, após uma grande campanha de conscientização a respeito das
vantagens e benefícios do uso das radiações na conservação e na eliminação de
patogênicos dos alimentos, este método começa a ser mais usado (além do seu uso
já consagrado em batatinhas) para alguns alimentos, especialmente frutas.
28

29. EXERCÍCIOS
1. Qual a diferença entre microrganismos deterioradores e patogênicos? Cite 3
exemplos de cada.
2. Porque alguns microrganismos recebem o nome de benéficos?
3. Explique o que são esporos. Quais os gêneros de bactérias que os
produzem? Qual a função dos esporos nos fungos?
4. Os fungos são patogênicos ou deterioradores?
5. Fale sobre a utilidade dos bolores e leveduras na indústria alimentícia.
6. O que é organotropismo? Quais os microrganismos que apresentam essa
característica?
7. O que significa a presença de coliformes totais e coliformes fecais no
alimento? A presença de ambos significa risco de saúde ao homem?
8. Explique qual a diferença entre infecção, intoxicação e toxinfecção alimentar.
Cite 2 bactérias causadoras de cada uma dessas doenças.
9. Qual a fase de crescimento microbiano que está mais relacionada com o
binômio tempo/temperatura? Por quê?
10.Explique de que maneira alguns fatores podem contribuir ou prejudicar o
crescimento microbiano nos alimentos.
11.Porque alimentos com alta atividade de água estão mais sujeitos à
deterioração?
12.Os alimentos apresentam propriedades antimicrobianas naturais
(conservantes), apesar disso, muitos alimentos se deterioram com facilidade,
explique porque isso ocorre.
13.Qual o fator extrínseco mais importante na destruição microbiana? Sabendo
disso, porque mesmo após a destruição do microrganismo este alimento pode
vir a se deteriorar ou causar danos à saúde?
14.De que forma a indústria prolonga o tempo de vida útil dos alimentos
utilizando como recurso a alteração da atmosfera da embalagem?
15.O que são fatores implícitos e de que forma eles auxiliam ou prejudicam a
multiplicação microbiana?
16.Explique qual a diferença entre a reação de Maillard e a caramelização.
17.Explique o processo da pasteurização. Qual o binômio tempo/temperatura da
pasteurização lenta e rápida?
18.Quais os benefícios e os malefícios que o branqueamento exerce no
alimento?
19.Quais os efeitos do congelamento lento no alimento? Por que o congelamento
rápido é o mais indicado?
20.A que se deve o efeito conservante do fumo na defumação? Quais as
substâncias presentes na madeira que são atribuídas tal efeito?
29

30. PROCESSAMENTO DO LEITE
1. INTRODUÇÃO
O leite pode ser definido sob 3 pontos de vista:
• Fisiológico: leite é o produto de secreção das glândulas mamárias das fêmeas
mamíferas, logo após o parto, com a finalidade de alimentar o recém-nascido
na primeira fase da sua vida;
• Físico-Químico: leite é uma emulsão natural perfeita, na qual os glóbulos de
gordura estão mantidos em suspensão, em um líquido salino açucarado,
graças à presença de substâncias protéicas e minerais em estado coloidal;
• Higiênico: leite é o produto íntegro da ordenha total sem interrupção de uma
fêmea leiteira em bom estado de saúde, bem alimentada e sem sofrer
cansaço, isento de colostro, recolhido e manipulado em condições higiênicas.
A água é o componente que se apresenta em maior proporção (87,5%) e é
nela que se encontram, em diferentes estados de dispersão, os componentes
sólidos do leite: proteínas, gorduras, lactose, etc.
Pode-se considerar o leite como uma emulsão de matéria gordurosa em uma
solução aquosa que contém numerosas substâncias, algumas em dissolução e
outras em estado coloidal.
O leite tem sido considerado como o alimento mais próximo da perfeição. Seu
alto valor nutritivo é devido aos seus principais constituintes, servindo também como
excelente meio de cultura para a multiplicação de bactérias.
O Brasil contribui com apenas 4% da produção mundial, isto é devido a:
• Falta de investimentos;
• Custo do preço/litro;
• Condições sanitárias deficientes (mastite).
A deficiência na cadeia produtiva do leite é provocada por:
• Avaliação deficiente da qualidade do leite recebido pela indústria;
• Seleção precária de matéria-prima;
• Deficiência no controle sanitário dos animais;
• Coleta inadequada;
• Uso de ordenha manual ou mecanizada inadequada;
• Falta de fiscalização.
A qualidade insatisfatória do leite produzido no Brasil é um problema crônico,
de difícil solução, onde fatores de ordem social, econômica, cultural e até mesmo
climática estão envolvidos. A produção primária do leite no Brasil é amplamente
dominada por produtores nada ou pouco especializados, e as exigências de
conhecimento, tecnologia, higiene e gerenciamento desse sistema produtivo são
mínimos.
30

31. 2. ANATOMIA DA GLÂNDULA MAMÁRIA
FIGURA 1. Anatomia da glândula mamária
31

32. De modo geral, encontramos no leite:
• Em solução verdadeira: lactose, ácido cítrico, minerais, vitaminas do
complexo B, vitamina C e proteínas do soro (lactoalbuminas e
lactoglobulinas);
• Em dispersão coloidal: caseína na forma de fosfocaseinato de cálcio (caseína
estabilizada pelo fosfato de cálcio – cimento que une as partículas de
caseína);
• Em emulsão: lipídeos (triglicerídeos, fosfolipídeos e esteróis), vitaminas
lipossolúveis (A,D,E,K) e substâncias carotenóides.
3. QUALIDADE NUTRICIONAL DO LEITE
O leite é fonte de proteína de alto valor biológico (proteína que contém todos
os aminoácidos essenciais), cálcio e outros minerais, além de vitaminas A,
B1(tiamina) e B2 (riboflavina).
A dieta dos animais pode influenciar no teor de gordura e de proteínas do
leite. Além disso, tais fatores também afetam a composição do leite, como espécie,
raça, estágio de lactação, número de ordenha, saúde do animal e ingestão de água.
3.1 Composição média do leite de vaca
COMPONENTES %
Água 87,5
Gordura 3,6
Proteína 3,6
Carboidrato 4,6
Minerais 0,7
Excetuando a água, os demais componentes são denominados de extrato
seco total ou sólidos totais (EST ou ST – 12,5%). Estes, por sua vez, dividem-se
em lipídeos e extrato seco desengordurado ou sólido não gorduroso (ESD ou
SNG – 8,9%), os quais contêm proteínas, carboidratos e os sais minerais (cinzas).
Em quantidades bem menores, encontramos vitaminas, enzimas (lipase, lactase,
fosfatase, peroxidase, catalase), gases dissolvidos (CO2, O2, N2), compostos
nitrogenados não protéicos (amônia, uréia) e certos elementos-traço tais como Al,
Zn, Mn, Fe, Cu e I.
3.2 Composição média da gordura do leite de vaca
COMPONENTES %
Triglicerídeos 97-99
Mono e diglicerídeos 0,5
Fosfolipídeos 0,5-1,0
Esteróis 0,2-0,4
A matéria gorda é o componente mais variável, e é ela, o componente de
maior valor econômico do leite. Os glóbulos de gordura apresentam de 0,1 a 25
mícrons de diâmetro.
Os triglicerídeos contêm principalmente ácidos graxos saturados (60-70% do
total dos ácidos graxos), e em menor proporção ácidos graxos insaturados (30-
40%). A gordura do leite apresenta ainda os esteróis ergosterol e 7-
32

33. dehidrocolesterol, que são de grande importância por serem precursores da vitamina
D, e fosfolipídeos lecitina e cefalina, onde as lecitinas além do seu valor nutritivo
asseguram a estabilização da emulsão da gordura na fase aquosa do leite
(emulsificação).
Os glóbulos de gordura tendem a coalecer na superfície do leite, e formar o
creme ou nata. Os glóbulos são protegidos por membranas que evitam o ataque
enzimático, e a lecitina presente nessas membranas, emulsiona os glóbulos na fase
aquosa.
A integridade dos glóbulos de gordura condiciona a estabilidade da massa
gordurosa, tratamentos mecânicos e térmicos afetam as membranas,
consequentemente a lecitina, favorecendo a desemulsificação do leite.
O processo da homogeneização consiste em dividir os glóbulos de gordura (a
um décimo do normal), de modo que fiquem em suspensão e não coaleçam à
superfície.
O processo de centrifugação separa a gordura do leite para posterior
fabricação de manteiga, nata, creme de leite, etc.
3.3 Composição média da proteína do leite de vaca
COMPONENTES %
Caseína 80
Proteínas do soro 20
A principal proteína do leite é a caseína. Caseína deriva do latim “caseus” que
significa queijo. Do total de caseína bruta, 50% estão sob a forma de α-caseína,
30% sob a forma de β-caseína, 5% de γ-caseína e 15% de k-caseína. As proteínas
do soro são compostas por 64% de α-lactoalbumina, 15% de β-lactoglobulina, 7% de
albumina, 13% de lactoferrina e 1% de imunoglobulina.
A caseína e imunoglobulina são proteínas insolúveis, as demais são proteínas
solúveis.
O leite por ação do coalho (enzima renina: secretada pela mucosa do
estômago de animais ruminantes jovens alimentados com leite – carneiro, bezerro,
etc.), ou pela fermentação natural, produz uma massa gelatinosa e flexível,
composta por caseína, água, gordura e minerais. As proteínas do soro são
separadas quando ocorre a precipitação da caseína.
Lactoalbumina e a Albumina são a películas que se forma no leite após a
fervura, e a espuma que se observa quando se está fervendo o leite.
A ricota é obtida por meio da acidificação do soro do leite.
3.4 Composição média do carboidrato do leite de vaca
COMPONENTES %
Lactose 99,5
Glicose 0,3
Galactose 0,2
A lactose é um dissacarídeo (formado pela união de dois monossacarídeos:
glicose + galactose), presente no soro do leite, encontrada em maior quantidade no
leite de vaca em relação aos demais carboidratos. Ela apresenta menor poder
edulcorante (menor poder adoçante) que a sacarose.
33

34. Parte da galactose sanguínea é convertida em glicose no fígado, o restante
da galactose segue para a mama (principal sítio de ligação da galactose) que
somada à glicose formam as moléculas de lactose. O leite é a única fonte de
lactose.
A lactose é solúvel em água (solução verdadeira), sua solubilidade aumenta
com o calor e, portanto, cristaliza com o esfriamento (higroscopicidade – ponto de
congelamento) de soluções concentradas, cristalizando-se, por exemplo, em leite
condensado e sorvetes, criando alguns problemas de industrialização devido à
textura arenosa de seus cristais.
• Leite condensado: cristaliza-se porque a pequena quantidade de água que
resta após sua evaporação é utilizada para dissolver (“segurar”) a sacarose
que foi acrescentada à solução;
• Sorvete: cristaliza-se porque a grande porção de água é congelada, e,
portanto, não disponível para manter a lactose em solução.
Como a lactose está presente no soro do leite, queijos derivados de coágulos
são pobres em lactose, portanto, queijos derivados do soro são ricos em lactose
(motivo pelo qual a ricota é levemente adocicada).
As bactérias láticas a degradam, transformando-a em ácido lático e produtos
intermediários.
A lactose reage com as proteínas do leite ou soro (reação de Maillard), onde
altas temperaturas provocam o aparecimento de melanoidinas, escurecendo o leite e
dando-lhe sabor cozido.
3.5 Composição média dos minerais do leite de vaca
COMPONENTES % mg/100ml
Potássio 24 138
Cálcio 22 125
Cloro 18 103
Fósforo 17 96
Sódio 11 58
Sulfato 5 30
Magnésio 2 12
Elementos-traço 1 0,1
Os sais minerais encontram-se em dissolução (solução verdadeira).
O cálcio é o mineral mais importante encontrado no leite. O leite é pobre em
ferro e cobre.
Os elementos-traço são: Cu, Zn, I, Fe, F, Mn, Mo, Co.
3.6 Vitaminas: Dentre as hidrossolúveis, encontra-se principalmente B1(tiamina) e
B2 (riboflavina). O leite é pobre em vitamina C. Essas vitaminas são lábeis
(sensíveis) ao calor.
Dentre as lipossolúveis destaca-se a vitamina A, apresentando também as
vitaminas D, E, K, estas não são sensíveis ao calor.
34

35. 4. CONTAMINAÇÃO MICROBIANA DO LEITE
A contaminação microbiana do leite cru varia de acordo com a contaminação
inicial e tempo/temperatura de armazenamento. O interior da glândula mamária, o
exterior do úbere e tetos, utensílios e equipamentos de ordenha constituem as
principais fontes de contaminação do leite.
Associadas à higiene da ordenha, as condições de armazenamento na
propriedade rural exercem grande influência na sua qualidade. Assim, o leite obtido
e armazenado em condições inadequadas pode apresentar uma contagem
bacteriana até 5.000 vezes superior àquele obtido e armazenado em condições
ideais.
A quantidade de microrganismos no leite cru constitui importante indicador de
sua qualidade e reflete a saúde do animal, a higiene da ordenha e o sistema de
armazenamento. Desta forma, influencia o valor da matéria-prima para a indústria de
laticínios e, consequentemente, para o produtor. Além disso, possui relação direta
com a saúde pública e interfere na avaliação dos derivados do leite pelos
consumidores.
Desta forma, pode-se avaliar a importância dos microrganismos do leite do
seguinte modo:
• O conteúdo microbiano do leite pode ser usado no julgamento de sua
qualidade sanitária, das condições de sua produção e saúde do animal;
• Tendo a possibilidade de se multiplicarem, as bactérias do leite podem causar
alterações irreversíveis, tais como degradação de gorduras, proteínas e
carboidratos, tornando o produto inapto para o consumo;
• O leite é potencialmente susceptível de contaminação por microrganismos
patogênicos, portanto devem-se tomar medidas capazes de reduzir essa
possibilidade;
As fontes de contaminação do leite são:
• Microrganismos naturais do canal mamário;
• Saúde do animal: presença eventual de patogênicos;
• Área de ordenha: microrganismos do ar, poeira;
• Equipamentos: latas, baldes, peneiras, panos, tanques, máquinas, tubulação:
devem ser desinfetados mecânica (água quente) e/ou quimicamente
(sanitizantes-hipoclorito, quaternário de amônio);
• Saúde dos funcionários: controle médico;
Resultados obtidos de análises microbiológicas do leite fornecem informações
úteis sobre as condições de produção e armazenamento, porém, altas contagens
bacterianas nem sempre significam a presença de bactérias patogênicas.
4.1 Tipos de microrganismos do leite
• Microrganismos deterioradores: Lactococcus, Lactobacillus, Coliformes,
Micrococcus, proteolíticos (Pseudomonas, Proteus, Clostridium, Bacillus),
lipolíticos (Pseudomonas, Serratia, Alcaligenes).
Ex: Alcaligenes viscolatis: microrganismo que produz viscosidade, formando
uma camada limosa no leite.
• Microrganismos patogênicos: Staphylococcus aureus, Escherichia coli
patogênica, Listeria monocytogenes, Mycobacterium tuberculosis
(tuberculose), Brucella abortus, B. melitensis ou B. suis (brucelose).
35

36. Os principais microrganismos patogênicos do leite sensíveis à pasteurização
são:
• Mycobacterium tuberculosis: causam tuberculose, secretado por animais
infectados;
• Brucella abortus, B. melitensis ou B. suis: causam brucelose, secretado por
animais infectados;
• Staphylococcus aureus: provém de animais com mastite;
• Listeria monocytogenes: provém de animais com mastite ou do ambiente. São
problemáticas, pois se multiplicam sob refrigeração (psicrotróficas);
• Salmonella: fontes externas do úbere.
Os principais microrganismos patogênicos do leite resistentes à pasteurização
são:
• Toxina estafilocócica: não é inativada durante a pasteurização
• Vírus da febre aftosa: sobrevive à 72º por 15-17 minutos
• Clostridium perfringens: produtor de esporos
• Bacillus cereus: multiplica-se durante a estocagem do leite
4.2 Efeito dos microrganismos mesófilos na qualidade do leite
De modo geral, os microrganismos mesófilos predominam nas situações em
que há falta de condições básicas de higiene, bem como falta de refrigeração do
leite. Bactérias como Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus e algumas
enterobactérias atuam intensamente na fermentação da lactose, produzindo ácido
lático e contribuindo na redução do pH do leite⇒um dos problemas mais detectados
na indústria, durante a recepção do leite na plataforma.
A acidez do leite pode ocasionar a coagulação da caseína e assim, limitar o
uso do leite ácido.
4.3 Efeito dos microrganismos psicrotróficos na qualidade do leite
Pseudomonas spp, Bacillus spp, Serratia spp, Listeria spp, Yersinia spp,
Micrococcus spp e Clostridium spp são as principais bactérias psicrotróficas do leite,
sendo que dentre estas a Listeria, Yersinia e o Bacillus são capazes de provocar
doenças pela ingestão de leite cru.
O tempo prolongado de armazenamento do leite cru em temperaturas de
refrigeração favorece a multiplicação de bactérias psicrotróficas. Embora a maioria
dessas bactérias seja destruída durante a pasteurização do leite, elas são capazes
de sintetizarem enzimas lipolíticas e proteolíticas termorresistentes.
As alterações de sabor e odor do leite são os principais problemas
observados em produtos lácteos, além de problemas de perda de consistência na
coagulação do leite para a fabricação de queijos, e a gelatinização do leite
pasteurizado UHT (leite filante).
As bactérias psicrotróficas contaminam o leite através da deficiência na
higiene da ordenha, problemas de limpeza e sanificação do equipamento de
ordenha, resfriamento insuficiente ou tempo de estocagem muito longo. Desta
forma, a pesquisa de microrganismos psicrotróficos no leite serve como parâmetro
para indicar a qualidade do mesmo.
36

37. 4.4 Efeito dos microrganismos termodúricos na qualidade do leite
Microrganismos termodúricos são aqueles que podem tolerar calor e
conseqüentemente resistem à temperatura de pasteurização, são capazes de se
reproduzirem às temperaturas de 60 a 80ºC. Os microrganismos mesófilos e
psicrotróficos podem ser termodúricos, devido à formação de seus esporos.
As bactérias Micrococcus, Bacillus, Clostridium, Alcaligenes, Microbacterium,
Pseudomonas, Lactobacillus e Streptococcus são termodúricas, por sua capacidade
de tolerarem altas temperaturas.
4.5 Substâncias residuais no leite
Antibióticos, detergentes, inseticidas, herbicidas, micotoxinas, podem ser
encontrados em quantidades residuais no leite prejudicando sua qualidade.
Antibióticos por exemplo, são utilizados no tratamento da mastite, podendo
passar para o leite até três dias após sua administração. Os riscos podem ser
classificados em farmacológicos, toxicológicos, microbiológicos e imunopatológicos
(alergias).
Para a indústria, a presença de antibióticos inviabiliza o processamento de
iogurte, bebida fermentada, queijos, etc. As demais substâncias interferem na
qualidade do leite de modo geral.
4.6 Ordenha higiênica
O objetivo da ordenha higiênica é obter um leite são, com a menor carga
bacteriana possível, garantindo um produto de boa qualidade ao consumidor e uma
matéria-prima de qualidade para a indústria láctea.
Para se obter uma ordenha higiênica, os seguintes fatores devem ser
controlados:
• Animais: o rebanho deve ser saudável, isento de tuberculose, brucelose e
verminoses. Vacas doentes ou em tratamento devem ser afastadas da
produção. Os animais não devem esperar a ordenha em ambiente sujo.
• Mastite: é a infecção das glândulas mamárias, suas causas podem ser
classificadas em infecciosas, traumáticas ou tóxicas. A principal causa da
mastite é a infecciosa, devido principalmente à ação das bactérias no úbere
(S. aureus e S. agalactiae). É a doença de maior impacto negativo na
pecuária leiteira. Ela pode ser clínica – quando a vaca apresenta alterações
visíveis na glândula mamária, como edema, vermelhidão, dor e o leite
apresenta secreção purulenta e sangue; ou subclínica – quando não há
alterações visíveis, mas ocorrem perdas significativas na produção e
qualidade do leite.
A mastite provoca a perda de proteínas, gorduras e lactose no leite, e há
aumento dos teores de sódio e cloretos.
O diagnóstico da mastite clínica pode ser feito pelo teste da caneca de fundo
preto ou telada (onde os primeiros jatos de leite são colocados em uma
caneca de fundo escuro e observados a presença de grumos ou pus) e, além
disso, pela contagem de células somáticas (CCS) no leite, ou seja, contagem
de leucócitos (glóbulos brancos ou de defesa), que fazem infiltração no leite
decorrente da infecção. Para diagnosticar a mastite subclínica é feito além do
CCS o ”California Mastitis Test” (CMT), que se caracteriza em um método de
37

38. contagem de células somáticas mais avançado para a detecção da mastite
subclínica.
• Lavagem do úbere: devem ser limpos com água limpa e morna, secos e
desinfetados com iodo ou álcool etílico.
• Sala de ordenha: deve ser limpa, sem acúmulo de esterco e livre de moscas.
• Ordenha manual ou mecânica: o ordenhador deve ser saudável, sem lesões
nas mãos e estas devem estar limpas - lavadas e sanificadas. No caso de
mecanizada, o equipamento deve ser higienizado antes e depois.
• Equipamentos de ordenha: não devem conter rachaduras, para evitar a
formação de depósitos de leite.
• Refrigeração: deve ser imediata a 4°C. O leite sai a 37°C da vaca
(temperatura ideal para proliferação bacteriana, especialmente mesófila). O
resfriamento retarda o tempo de geração das bactérias.
A higiene na ordenha é fundamental, pois uma matéria-prima com carga
microbiana elevada terminará o processo com uma contagem mais alta em relação a
um leite de boa qualidade microbiológica.
5. CONTROLE SANITÁRIO NO PROCESSAMENTO DO LEITE
O leite durante a ordenha, transporte e estocagem, está sujeito a
contaminações que podem causar a sua deterioração ou veicular doença ao
homem. Por isso, é importante minimizar as contaminações, sejam físicas, químicas
ou microbiológicas.
Quando o leite chega à indústria, deve-se controlar a presença de compostos
químicos, realizar uma filtração para remover partículas sólidas, controlar a
multiplicação dos microrganismos presentes e evitar novas contaminações.
O controle da contaminação deve ser iniciado antes da ordenha, com a
avaliação das condições de saúde do animal. Tendo-se certeza de que o leite
poderá ser destinado ao consumo humano, o animal é higienizado aplicando-se uma
solução desinfetante em seu úbere.
Os ordenhadores antes de realizar a ordenha, devem lavar as mãos, usar
roupas limpas e estar em boas condições de saúde.
Os equipamentos e tanques devem estar limpos sem rachaduras e livre de
corrosão, caso contrário, resíduos podem se depositar, servindo de meio de cultura
para microrganismos.
Após a ordenha é importante que o leite seja imediatamente resfriado a 4°C
com a finalidade de reduzir a velocidade de multiplicação da microbiota presente.
Quando o leite chega à indústria, a sua temperatura deve permanecer abaixo de
10°C até o início do processamento.
No processamento, o leite entra em contato com diversas superfícies e,
portanto, está sujeito a novas contaminações química (presença de resíduos de
detergentes e sanificantes que não foram completamente removidos da superfície e
óleos minerais utilizados na lubrificação dos equipamentos), física (presença de
cabelo, pêlos, fragmentos metálicos provenientes dos equipamentos) e biológica
(microrganismos).
A contaminação biológica é mais problemática do ponto de vista da saúde
pública, como também de perdas econômicas causadas pela deterioração do leite
antes do final do seu prazo de validade.
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39. 6. PROCESSAMENTO DO LEITE
O emprego de métodos adequados de conservação do leite é importante no
tempo de vida útil do produto.
Dentre os tratamentos destinados ao leite estão:
6.1 Clarificação/Filtração
A filtração, por melhor que seja não elimina os microrganismos já
disseminados no leite. Sua finalidade é reduzir contaminantes visíveis, pela retirada
de ciscos, pêlos, etc.
A legislação em vigor no Brasil define a filtração como processo de retirada
das impurezas do leite, sob centrifugação ou pela passagem em tecido filtrante
próprio, sob pressão (Art. 515, RIISPOA).
O material utilizado para filtração deverá ser de fácil limpeza e adequado à
esterilização.
Esta operação deve ser feita imediatamente após a ordenha, e alguns autores
sugerem a troca do material filtrante a cada 50/60 litros de leite.
A clarificação por centrifugação visa retirar bactérias e células somáticas do
leite, além de eliminar células bacterianas mortas.
Figura 2. Processo de clarificação do leite
6.2 Resfriamento
O desenvolvimento de microrganismos responsáveis pela acidificação da
matéria-prima fica muito reduzido à temperatura de 10°C.
Esta operação deve ser efetuada o quanto antes possível, logo após a
clarificação, um processo moderno é o tanque provido de sistema de refrigeração
por expansão direta (tanques de expansão), com capacidade variando de 100 a
12.000 litros em aço inoxidável.
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40. Figura 3. Tanque de refrigeração de leite
6.3 Padronização
É a retirada parcial da gordura do leite com o objetivo de manter constante o
teor no produto final. Somente os leites tipo C e UHT são padronizados com 3% de
gordura, esse processo é feito por desnatadeiras centrífugas. O laticínio usa para si
o creme retirado para a fabricação de manteiga, requeijão, creme de leite, etc. Os
leites tipo A e B não sofrem padronização, devem ser integrais.
6.4 Homogeneização
Consiste em dividir os glóbulos de gordura em frações menores. Neste
processo a temperatura utilizada é de 54°C ou superior, para que toda a gordura do
interior do glóbulo esteja líquida. O glóbulo é rompido por ação mecânica (pressão
ou ultra-som). Neste processo há a formação de uma nova membrana “cicatrizando
o glóbulo”.
Suas principais vantagens são:
• Evita a separação da gordura durante o transporte e armazenamento,
indispensável no leite UHT;
• Não forma nata ao ferver;
• Melhora a palatabilidade e viscosidade.
Desvantagens:
• Dificulta o desnatamento posterior;
• Aumenta a sensibilidade à luz;
• Aumenta a sensibilidade à lipase;
• Diminui a estabilidade das proteínas ao calor.
40

41. Figura 4. Processo de homogeneização
6.5 Pasteurização
É o emprego conveniente de calor, com o fim de inativar enzimas e destruir
total ou parcialmente a flora microbiana patogênica, sem alteração da constituição
física e do equilíbrio químico do leite, sem prejuízo dos seus elementos bioquímicos,
assim como de suas propriedades sensoriais normais, seguida de resfriamento
rápido.
A ação da pasteurização sobre a microbiota do leite é a seguinte:
• Elimina parcialmente os microrganismos
• Microrganismos termodúricos não são destruídos
• Toxina estafilocócica não é destruída
A pasteurização não destrói todos os microrganismos, portanto, é necessário
o emprego de um método auxiliar, a refrigeração. Por isso, imediatamente após a
pasteurização, o leite deve ser refrigerado entre 2 e 5°C e em seguida embalado,
sendo armazenado em câmara frigorífica a até 5°C.
6.5.1 Intensidade do tratamento térmico
A destruição dos microrganismos patogênicos e deteriorantes depende do
tempo e da temperatura (binômio tempo/temperatura) de tratamento do leite. Os
valores normalmente empregados na pasteurização do leite de tempo e temperatura
são:
• 62 a 65°C por 30 minutos (LTLT – low temperature long time: baixa
temperatura por longo tempo ou pasteurização lenta): processo de pouca
utilização industrial, sendo mais usada por pequenos produtores rurais; há menor
desnaturação protéica. Reduz 95% a carga microbiana, não é muito eficiente,
pois permite que a fase lag seja longa, podendo haver adaptação dos
41

42. microrganismos. Está sendo cada vez menos utilizada nos processos industriais.
O equipamento mais utilizado é o tanque de aço inoxidável encamisado
provido de agitação, onde a agitação é importante na distribuição do calor, que
deve ser uniforme em todo o leite.
Figura 5. Tanque de aço inoxidável provido de agitação
• 72-75°C por 15 a 20 segundos (HTST – high temperature short time: alta
temperatura por pouco tempo ou pasteurização rápida): empregada em
indústrias que beneficiam grandes volumes de leite. Essa operação é
realizada em trocadores de calor de placas. É mais eficiente, reduzindo
99,5% a carga microbiana, porém com maior desnaturação protéica e perda
de cálcio coloidal, dificultando a coagulação do leite na confecção de queijos.
Figura 6. Processo de pasteurização rápida
42

43. A aferição do respeito aos bons procedimentos da pasteurização do leite é
feito através de duas enzimas do leite, a fosfatase alcalina e a peroxidase.
• Fosfatase alcalina: é lábil à alta temperatura e, portanto, não deve estar
presente no leite pasteurizado. Sua presença indica que o leite não atingiu a
temperatura adequada de pasteurização;
• Peroxidase: é inativada aos 85°C e deve, portanto, estar intacta no leite
pasteurizado HTST. Sua inativação é indício de sobreaquecimento do leite e
pode estar mascarando um produto muito contaminado.
6.5.2 Temperatura de resfriamento do leite
Uma das preocupações na pasteurização é a de modificar o mínimo possível
a composição do leite, tornando-se imprescindível a imediata refrigeração do
produto. A refrigeração é feita entre 4 a 5°C, seu objetivo é impedir o crescimento da
microbiota termorresistente que sobreviveu às temperaturas do tratamento térmico.
6.5.3 Esquema do processamento do leite pasteurizado na indústria
ARMAZENAMENTO/
TRANSPORTE
PASTEURIZAÇÃO
PADRONIZAÇÃO/
DESNATE
FILTRAÇÃO/
CLARIFICAÇÃO
ESTOCAGEM DO
LEITE CRU
RESFRIAMENTO
PESAGEM
FILTRAÇÃO
RECEPÇÃO DO LEITE
CRU NA INDÚSTRIA
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