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Carregado porRudy Altamirano Ruiz
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tecnologia alimentos

O documento discute a tecnologia de alimentos, definindo-a como a aplicação da ciência e engenharia para a produção, processamento, embalagem, distribuição, preparação e uso de alimentos. Detalha operações básicas como moagem, mistura, filtração e extração e fatores que afetam a deterioração dos alimentos como ar, luz, reações químicas e microorganismos. Explica também o processo de pré-tratamento, estabilização e acabamento de matérias-primas.

Meio ambiente◦
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Tecnologia deTecnologia de AlimentosAlimentos Prof. Dr. Luis Henrique Garcia-Amoedo
Tecnologia de alimentos  Tecnologia § s.f. conjunto de conhecimentos, especialmente princípios científicos, que se aplicam a um determinado ramo de atividade.  Tecnologia de Alimentos § conjunto de conhecimentos que se aplicam ao manejo dos alimentos
IFT ¿ The Institute of Food Technologists instituição reconhecida internacionalmente pelo contínuo trabalho desenvolvido na área de tecnologia de alimentos  Tecnologia de Alimentos = é a aplicação da ciência e da engenharia para a produção, processamento, embalagem, distribuição, preparação e usos dos alimentos
SBCTA ¿ Sociedade Brasileira de Ciência e Tecnologia de Alimentos  Tecnologia de Alimentos = é a aplicação de métodos e da técnica para o preparo, armazenamento, processamento, controle, embalagem, distribuição e utilização dos alimentos
Disciplina de aplicação  biologia química física ciências sociais engenharia agricultura
 Para que serve a Tecnologia de Alimentos ?  Para que serve aplicar estes conhecimentos ao manejo dos alimentos ?
Objetivo → apresentar ao consumidor produtos nutritivos, apetitosos, com bom aspecto e com maior tempo de vida útil (ou vida de prateleira) ⇓ + contribuição para a melhoria do estado nutricional de coletividades
Grande desenvolvimento populacional ⇓ aumento da produção agropecuária ⇓ perecibilidade dos produtos migração da população rural para os grandes centros
Tecnologia de alimentos produção  elo de ligação  coletividade Agropecuária mais eficiente X População crescente
+++++++++ pessoas desacreditam da qualidade dos produtos processados   não têm o sabor da “comidinha caseira”  alimentos processados são carentes ou mesmo isentos de vitaminas  alimentos processados são carentes de proteínas
Número de mulheres que trabalham fora para reforçar o orçamento doméstico aumenta significativamente  adesão ao uso de alimentos processados
Indústrias  processo de melhoria contínua da qualidade  mais práticos  mais baratos  mais apresentáveis  mais saborosos  mais nutritivos
Situações particulares  situações de emergência calamidades públicas guerras ou conflitos enchentes tornados terremotos secas, ...  Incentivam o desenvolvimento/ aplicação da tecnologia  Baixa produção e necessidade de estocagem
 aproveitamento das matérias-primas produção escassa processos reduzidos micro e pequenas empresas  empregos  desenvolvimento e produção de alimentos para fins especiais dietéticos fenilcetonúricos celíacos  concorrência comercial - lançamento de novos produtos
Operações básicas em tecnologia de alimentos Físicas  Ação mecânica - subdivisão - moagem - indústria farinheira - mistura - S/S, S/L ou L/L - ind. Panificação - extração por prensagem - sementes e frutos oleaginosos - indústria de óleos  Cristalização conservação de frutas - frutas cristalizadas  Desidratação conservação de carne, leite, coco, ...
 Emulsificação O/A - indústria do leite A/O - indústria de margarinas  Evaporação produção de sucos de frutas leite condensado xaropes concentrados  Fluxo de fluidos concentração por membrana osmose reversa concentração inicial de sucos de frutas antes da evaporação  Transmissão de calor - esterilização frio - congelamento
Químicas  adição de aditivos - conservantes, aromatizantes, anti-oxidantes, espessantes, edulcorantes,...  extração por solventes - indústria de óleos  emprego de substâncias coadjuvantes - fermentos na indústria de panificação Biológicas  microorganismos - fermentação - produção de vinagre, vinho, cerveja, pão, pickles, chucrute,...  enzimas - papaína na cerveja
Por que os alimentos degradam ? Em geral podemos indicar 4 fatores principais:  Ar  Luz  Reações químicas  Microorganismos controle destas condições ⇓ aumento no tempo útil do alimento
O controle das condições pode ser conseguido por:  modificação do pH  modificação da temperatura  mudanças na atividade de água  mudanças no potencial óxido- redução  destruição dos µo  uso de embalagem
Métodos mais drásticos esterilização interação entre os componentes ⇓ alteração de sabor, aroma, ... Métodos mais suaves branqueamento atm modificada combinação de 2 ou + métodos ⇓ alimento mais parecido com o original
Métodos mais suaves Tendência atual ↓ alimentos menos processados combinação de métodos agricultura orgânica
AR oxigênio  oxidação de gorduras  oxidação de pigmentos  oxidação de vitaminas  desenvolvimento ou não de µo  participando em reações enzimáticas
LUZ  visível ou não-visível  aceleram reações de decomposição de vitaminas  aceleram reações de formação de radicais livres REAÇÕES QUÍMICAS  enzimáticas  não enzimáticas
MICROORGANISMOS  deterioração  patogenicidade  fermentação
SENESCÊNCIA colheita ou abate ↓ tecidos são privados de fontes externas de C e N ↓ continuidade dos processos bioquímicos ↓ consumo dos próprios carboidratos, proteínas e gorduras ↓ fontes de energia se esgotam ↓ produtos das reações se acumulam ↓ alimento inaceitável e susceptível ao ataque microbiano
Degradação microbiológica µo deteriradores  Invasão do alimento  Produção de enzimas  Deterioração µo patogênicos  Invasão do alimento  Produção de toxinas  Possíveis efeitos deletérios aos consumidores Produção de cores, odores, sabores desagradáveis
Proliferação microbiana  -turbidez  -odor desagradável  -sabor desagradável Reações químicas  -enzimáticas - PFO - cor/sabor  -não enzimáticas - ENE - cor/odor/sabor  -oxid. lipídica - odor/sabor/cor  -oxid pigmentos - cor/valor nutricional alterações sensoriais e físicas
Fatores que afetam a deterioração dos alimentos  INTRÍNSECOS  presença de água  pH x µo  potencial redox  DO AMBIENTE  temperatura  umidade relativa  presença de luz  atomosfera
Atividade de água
pH x µo  bactérias → + exigentes 4,5 - 6,5 - 7,0 - 7,5  leveduras → intermediária 4,0 - 4,5  fungos → + versáteis 2,0 - 5,0 - 6,0 - 9,0
potencial redox tensão parcial de O2 em contato com o alimento  µo aeróbios - maioria das bactérias, leveduras e fungos  µo anaeróbios - maior exemplo são os clostrídios  µo microaerófilos - bactérias lácticas - estreptococos
PRINCIPAIS OPERAÇÕES E PROCESSOS SOFRIDOS PELAS MATÉRIAS- PRIMAS • Operação  transformações físicas de forma, dimensão, temperatura, sem a ocorrência de reações químicas • Processo  durante a transformação ocorrem reações químicas desejáveis, enzimáticas ou não ⇓ formar novas substâncias que não estavam presentes na matéria-prima
 Processo de fabricação  Processo tecnológico  Processamento  conjunto de operações e processos que transformam uma matéria-prima específica em produto final
MATÉRIA-PRIMA PRODUTO FINAL Operações Processos ⇓ Processamento ⇓ Conservação
Processamento: Pré-tratamento  cuidados Estabilização  conservação Acabamento  higiene e apresentação
Pré-tratamento Uma série de operações que têm como principal objetivo o cuidado com a matéria-prima. • Colheita • Transporte • Limpeza • Armazenamento • Classificação • Seleção • Moagem • Separação • Mistura
Colheita - coletar, recolher; é a apanha da matéria-prima Tempo/época da colheita Tomates - maturação: a pectina fica mais solúvel, formando soluções mais viscosas Ervilhas - ponto de maturação > glicose e < amido Carnes - relação consumo x ganho de peso Cuidados com a integridade da matéria-prima Morangos -coleta manual Maçãs - evitar choques mecânicos
Transporte grandes volumes perecibilidade transporte especializado fragilidade local de produção  ferroviário, rodoviário, marítimo, aéreo, fluvial  escolha ???  disponibilidade  custo  tempo  localização
Limpeza remoção física de resíduos/partículas da superfície das matéria-prima terra areia folhas palhas pelos insetos (inteiros ou partes) pedras excrementos sopro de ar tamises escovas água
limpeza armazenamento produção Armazenamento Silos, tanques, dornas, recipientes, armazéns,... TA ou TM ( > casos = refrigeração )
Tempo x Temperatura Deterioráveis Perecíveis   perda parcial perda total ataque de pragas ataque de µos  pouco perecíveis TºC médias - embalagens grandes - batatas  medianamente perecíveis refrigeração - embalagens menores - pêssegos  altamente perecíveis congelamento - embalagens individuais - carnes
Classificação Sub-divisão em lotes, de acordo com características peso ovos tipo A → 56 a 60 g tipo B → 51 a 55 g tipo C → 46 a 50 g tipo D → 41 a 45 g tamanho - banana diâmetro - laranjas - maçãs
Seleção Subdivisão por critérios organolépticos, químicos, microbiológicos (cor, maturação, manchas) > parte dos casos ocorre após a classificação º º º º º º º º º º º saladas ervilhas NaCl 1%           sopas
leite A - até 10.000 µo antes da pasteurização até 500 depois B - até 500.000 antes até 40.000 depois C - até 150.000 depois
Moagem grãos → farinha moinhos de martelos, discos, pedras, bolas Separação tamisação - passagem da matéria-prima por crivos de telas sob a ação da gravidade centrifugação separação liq - liq - separação de gorduras liq - sol - separação de material particulado em fermentações
Filtração separação de sólidos e líquidos torta elemento filtrante fluxo filtrado estabelecido por gravidade, vácuo ou pressão sucos de frutas, vinhos, cerveja, tratamento de água
Extração separação de fases Prensagem solventes - percoladores hexano extração de óleo de sementes extração de óleo ou suco de frutos descafeinização do café
Adsorção por materiais sólidos de grande superfície de contato... ⇒finalidade clarificante ...os adsorventes mais comuns: carvão ativo, sílicas, combinações entre adsorventes óleos - eliminar pigmentos vinhos - eliminar turbidez
MISTURA É a dispersão íntima de um componente no seio do outro !!! Provavelmente a operação mais empregada em tecnologia de alimentos empaste ou amassamento mistura entre sólido e líquido  massa viscosa e aderente requer equipamentos potentes gde força → aquecimento do material camisa de resfriamento preparo de massas de bolos, tortas, macarrão...
Emulsionamento mistura entre líquido e líquido - imiscíveis emulsionante pode ser adicionado artificialmente ou estar naturalmente presente em um dos componentes da formulação (O/A) - creme de leite, sorvetes, maionese (A/O) - margarinas, manteigas
Homogeneização  desintegração de partículas  uso de ultra-som, agitação vigorosa  grande exemplo: cremeação do leite
Por hoje é só pessoal!!!
Conservação por frio Talvez seja o método pioneiro de conservação de alimentos  cavernas - água fresca e sombra 1850 França - primeiro uso industrial do frio 1876 - câmara frigorífica em navio permitiu o transporte de carne da América para Europa progresso das técnicas de produção de frio
OPERAÇÕES  Pré – refrigeração  Refrigeração  Congelamento  Liofilização
Calor x Frio Irradia de um corpo a outro Não irradia é uma graduação do calor  conservar pelo uso do frio  retirar calor
Retirar calor  $$$ alto custo 5 a 6 vezes maior que fornecer calor Processo caro  muito usado Os lucros da comercialização dos produtos são compensatórios safra x entre-safra
Cuidado !!! A redução de temperatura diminui a taxa de degradação do alimento, ou atrasa sua instalação De modo geral, quanto menor é a temperatura, maior é o tempo de conservação Mas a diminuição da temperatura não diminui a carga microbiana dos produtos.
TÉCNICAS DE MANIPULAÇÃO contribuir com a mínima carga microbiana possível  aplicação das BPF aos alimentos é de grande importância
TRANSMISSÃO DE CALOR alimento  calor  ambiente / superfície
Transmissão CONDUÇÃO Sólidos o frio progride para o interior do alimento o calor é dissipado para o ambiente periferia atinge o equilibrio mais rapidamente CONVECÇÃO líquidos , pastosos correntes frias se movimentam em direção ao fundo do recipiente / frasco ocorre mais rapidamente em líquidos viscosos
PRÉ – RESFRIAMENTO abaixamento rápido da temperatura  pouco tempo  até temperaturas próximas à de conservação
Usa-se:  gelo picado  gelo seco  nitrogênio líquido  gotejamento de água fria  câmaras frias  túneis
Usa-se: para vegetais para carnes não recomendado para alguns tipos de frutas  frutas de alto teor hídrico podem sofrer congelamento e a formação de cristais perfuram as células, ocasionando alterações na textura
ar frio Câmara fria de fluxo contínuo
Câmara fria de batelada
Túnel de resfriamento com leito fluidizado
REFRIGERAÇÃO  cada vez mais usada  alimentos de alto valor agregado (carnes, frutas, laticínios, confeitarias, refeições prontas)  produtos de safra possibilidade de disponibilizar o produto na entre-safra atividade lucrativa - maior preço praticado na entre-safra  semelhança com o produto fresco  facilidade e rapidez de preparo
 Refrigeração = estocagem Temp.  15ºC  Também usa-se: Estocagem refrigerada  Conservação do alimento por período relativamente curto   TºC  desenvolvimento microbiano  atividade metabólica de tecidos/órgãos  reações químicas  reações enzimáticas  alterações de cor, odor, sabor...  degradação de nutrientes
Refrigeração  Leite resfriamento no local da ordenha durante o processo no beneficiamento  Carne refrigeração rápida câmaras frias gelo picado (pescado eviscerado) facilitar o corte
Vegetais  mantêm processos vitais - respiram - produzem calor - prosseguem o ciclo de maturação - produzem gases  carga frigorífica maior que a necessária para tecidos mortos   alface, espinafre, ervilha e milho  batata, cebola, uva
Vegetais  gases produzidos devem ser extraídos  vapor de água  manuseio cuidadoso  evitar esmagamento liberação de meio intra-celular proliferação microbiana  integridade previne o ataque de µo
Monitoração da refrigeração  Temperatura  oscilação de temperatura na câmara  não uniformidade - diferentes temperaturas  diferentes respostas para o mesmo lote  nos pontos frios pode ocorrer a queima por gelo  nos pontos quentes maior taxa metabólica  diferença ideal entre 0,5 e 1,0ºC
Câmara fria de batelada
Umidade relativa  umidade controlada aumenta o tempo de estocagem, evita a desidratação  carnes - desidratação é desejável 48 h perde cerca de 2,5% em peso  circulação / purificação de ar  temperatura homogênea  composição do ar fica constante
Congelação /mento  temperaturas muito mais baixas que na refrigeração  inibição do desenvolvimento microbiano e dos processos metabólicos ou degradativos  $$$ “cadeia do frio”
Temperatura:  dependente do alimento (-10 e -20ºC)  ponto de congelamento temperatura na qual o líquido está em equilíbrio com o sólido existem cristais e solução maioria dos alimentos entre 0 e -4ºC  congelamento lento maior lesão celular rápido menor lesão celular
Equipamentos  Congeladores por ar câmaras frigoríficas túneis de refrigeração  Congeladores por contato indireto congelador de placas (purês)  Congeladores por imersão imersão no meio refrigerante pulverização sobre o produto solução a 23,3% de NaCl em H2O  -21ºC
Embalagens  diminuem ou evitam a “queima por gelo”  papel  vidro  plásticos  metais  madeira
Descongelamento  pouco tempo antes do uso / consumo  alterações muito rápidas  água aquecida  fritura direta  fornos convencionais  fornos de microondas  ao ambiente
Liofilização
 Liofilização = freeze drying método de conservação  armazenamento por longo tempo 1o. Produto  vírus da raiva - 1911
 Muito utilizada na preservação de produtos biológicos diversos  vacinas  microorganismos  medicamentos  plasma  tecidos humanos e animais
procedimento misto congelamento + desidratação métodos de frio  emprego do frio para que ocorra  não assegura o frio durante o período de conservação
Alimento preparado  congelamento  liofilização  diminuição de volume e peso
VAPOR LÍQUIDO SÓLIDO sublimação vaporização fusão Temperatura Pressão
câmara fria Fonte de calor condensador de vapores superfície fria Liofilização - mecanismo
Liofilização  dividida em fases  congelamento  separação da água - cristais de gelo  sublimação  sublimação da água - alto vácuo  dessecação  remoção de umidade residual
equipamentos especiais  $$$  clientes especiais forças armadas exceção - café solúvel
 extratos de carnes  sopas  frutas  sucos de frutas  alho e cebola  ovos (gema e/ou clara)  alimentos preparados
Vantagens:  ligadas à estrutura do produto  estrutura esponjosa e enrijecida mais resistente a choques mecânicos  reidratação é muito fácil (velocidade e quantidade  os produtos dessecados diminuem significantemente de volume, podendo ser armazenados em embalagens menores  10 kg cebola  1 kg 32 kg espinafre  1 kg
 ligadas à baixa temperatura de operação e à baixa quantidade de água residual do produto  menor perda vitamínica  menor atividade enzimática  menor velocidade das reações químicas  menor peso  menor custo de transporte  não necessidade de refrigeração  longo tempo de estocagem
Desvantagens:  $$$  tempo de processamento é gde  porosidade  grande superfície  maior susceptibilidade à oxidação  carnes e alimentos protéicos  hidratação : eficiência < esponja
CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR TRATAMENTO TÉRMICO Aplicação do tratamento térmico: • inativação enzimática • diminuição da carga microbiana • destruição de bactérias patogênicas • promoção de propriedades organolépticas desejáveis ou agradáveis
Intensidade do tratamento térmico  binômio Tempo x Temperatura • valor do pH (alimentos ácidos) • composição do alimento (Aw, teor glicídico) • características físicas do alimento (grau de divisão, dimensões da peça)
Conservação de alimentos por calor não é prática recente... 1795 Nicholas Appert  concurso: conservação de sopas em jarros de boca larga, hermeticamente fechados  vencedor - nasce a apertização  século XIX aparecimento das latas e autoclaves a pressão
BRANQUEAMENTO Principal objetivo é a inativação de enzimas (polifenol oxidase, clorofilase) em: legumes, verduras e frutas Processo auxiliar   congelamento desidratação