Capítulo 3: Processos de Industrialização e Sistemas de Embalagens TP 244 A – Embalagem e Estabilidade de Alimentos Prof° Dr. José de Assis Capítulo 3: Processos de Industrialização e Sistemas de Embalagens Alunos: Mônica Menegatti Mendes Vinícius Borges V. Maciel Campinas – SP, 31 de outubro de 2008

INTRODUÇÃO Técnicas de conservação Objetivos das técnicas de conservação Vida de prateleira IFT: período de tempo decorrido entre a produção e o consumo do produto, no qual o mesmo é caracterizado pelo nível satisfatório de qualidade, avaliado pelo valor nutritivo, sabor, textura e aparência. Embalagem de alimentos Tipos de embalagem - Sistemas de embalagens

PRESERVAÇÃO DE ALIMENTOS Técnicas de preservação: Métodos: químicos, físicos e biológicos Métodos de conservação: Calor (cozimento, pasteurização, esterilização, processamento asséptico, branqueamento, secagem/desidratação) Frio (refrigeração e congelamento) Fermentação Adição de solutos Irradiação Alta pressão Microondas em alimentos

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO USO DO CALOR Objetivos do tratamento térmico: Aumentar a estabilidade dos alimentos; Retardar ou prevenir o crescimento microbiano; Destruir os microrganismos mais prejudiciais; Aumentar a vida de prateleira dos produtos. Utilização de elevadas temperaturas Calor úmido: causa desnaturação e coagulação das enzimas – mais eficiente que o calor seco; Calor seco: causa a oxidação dos compostos orgânicos das células.

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO USO DO CALOR Cozimento: Alimentos mais palatável; Inativa e/ou destrói enzimas e microrganismos. Pasteurização: Enzimas ativas e microrganismos patogênicos podem ser inativados; Aumento da vida de prateleira dos produtos; A temperatura não deve ultrapassar 100°C; Utilização de métodos combinados; Pasteurização lenta; Pasteurização rápida.

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO USO DO CALOR Esterilização comercial: Inativação de microrganismos patogênicos e deteriorantes; Aumento significativo na vida útil dos produtos; Temperatura igual ou superior a 121°C; Destinado para produtos de baixa acidez. Processamento asséptico: UHT: utilização de temperaturas de 130°-150°C por 6 segundos; Ocorre em duas etapas.

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO USO DO CALOR Branqueamento: Inativação de enzimas que poderiam causar reações de deterioração como escurecimento; Reações enzimáticas são responsáveis por alterações sensoriais e nutricionais principalmente durante a estocagem; Reduz a carga microbiana inicial. Secagem e desidratação Secagem: eliminação parcial de água, redução no peso e volume; Desidratação: uso de calor artificial. Umidade, temperatura e corrente de ar controlados.

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO USO DO FRIO Uma das técnicas mais utilizadas pela população Objetivos: Controle da proliferação microbiana; Controle das reações químicas, por exemplo as reações enzimáticas. Princípio básico da conservação pelo frio: Manter a temperatura abaixo da ideal para o crescimento microbiano e reações enzimáticas.

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO USO DO FRIO Refrigeração: Utilizada para manter a qualidade dos alimentos frescos; Uso de temperaturas entre -1 e 7°C. Ocasiona o retardamento: Crescimento de microrganismos; Perda de umidade; Reações químicas deteriorativas como oxidação lipídica, autólises de peixes, perda de coloração e diminuição do valor nutritivo de alimentos; Redução da atividade metabólicas de tecidos de plantas e animais.

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO USO DO FRIO Congelamento: Método bastante satisfatório: preserva o flavor, cor e valor nutritivo dos alimentos; Produz efeitos prejudiciais aos alimentos, dependendo do tipo de congelamento e da natureza do alimento. Redução da temperatura (-18 a -24°C): Resultado: cristalização de parte da água livre do alimento. Duas formas de congelamento: Congelamento lento: formação de grandes cristais de gelo; Congelamento rápido: formação de pequenos cristais de gelo, o que danifica menos a estrutura da parede celular dos alimentos.

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR DEFUMAÇÃO Aplicação de fumaça aos produtos alimentícios: (produzida pela combustão incompleta de algumas madeiras (selecionadas), serragem, carvão, etc.) Diminui o teor de água: juntamente com os constituintes da fumaça formados durante o processo (aldeídos, fenóis e ácidos alifáticos), proporcionam ao alimento barreiras físicas e químicas eficientes contra o ataque e atividade dos microrganismos Utilização em conjunto com outras tecnologias: salga, cura, fermentação, etc. Aplicação: carnes bovinas, pescados e embutidos

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR FERMENTAÇÃO Utiliza crescimento controlado de microrganismos selecionados, que modificam a textura, o sabor, o aroma e as propriedades nutricionais dos alimentos. Fermentação alcoólica Utilizada na elaboração de bebidas alcoólicas fermentadas (vinho e cerveja) e fermento-destiladas (aguardente, run, uísque, conhaque, tequila, gin, etc.) Açúcares solúveis transformam-se em álcool como produto principal; Transformação realizada por enzimas; Principal levedura utilizada: Saccharomyces

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR FERMENTAÇÃO Fermentação acética: Largamente utilizada na produção de vinagre; Oxidação do álcool por bactérias acéticas - Acinobacter e Gluconobacter; Fermentação láctica: Muito utilizada na conservação de alimentos; Produtos de origem vegetal: picles, chucrute, azeitonas; Produtos de origem animal: queijos, salame, leites fermentados; Utilização de microrganismos selecionados – cultura starter – para alimentos de baixa acidez (leite e carnes); Necessidade de métodos combinados.

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR ADIÇÃO DE SOLUTOS Controle de umidade: Não há retirada de água do alimento; Ocorre a captura da água livre no alimento pelo soluto, tornando a água indisponível para utilização por microrganismos e reações químicas. Solutos mais utilizados: Açúcar: bastante utilizado na produção de geléias; Sal: muito empregado na produção de carne seca e carne de sol. Método utilizado como alternativa a refrigeração e congelamento

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PELO USO DE ADITIVOS FAO define aditivos: “uma substância não nutritiva adicionada intencionalmente ao alimento, geralmente em quantidades pequenas para melhorar a aparência, sabor, textura e propriedades de armazenamento.” Atenção: aditivos consumidos em excesso podem causar danos à saúde; Exemplos: corantes, aromatizantes, conservantes, antiumectantes, antioxidantes, estabilizantes, acidulantes, espessantes, edulcorantes, etc.

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR IRRADIAÇÃO Origem relativamente recente: estudos mais aprofundados após a Segunda Guerra Mundial Radiações ionizantes: partículas alfa, raios beta, raios X e raios gama (fonte mais comum – Cobalto 60) Conhecida como processo frio Efeitos das radiações: retardam as reações químicas e neutralizam os radicais livres aumentando a vida útil dos alimentos Os alimentos irradiados podem ser consumidos imediatamente após a dose de radiação ionizante

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR IRRADIAÇÃO Eficiência do processo pode ser afetada por: Fatores intrínsecos: pH, Aw, composição do alimento Fatores extrínsecos: temperatura, umidade, atmosfera Ponto de vista tecnológico: satisfaz plenamente o objetivo de proporcionar aos alimentos estabilidade química e microbiológica, condições de sanidade e longo período de armazenamento Aplicações: especiarias, condimentos e mais recentemente no Brasil – frango Símbolo usado antigamente:

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS POR ALTA PRESSÃO Tecnologia inovadora: utilização de altas pressões destruição microbiológica as reações enzimáticas são desaceleradas Características sensoriais: pouco afetadas se comparada a tratamentos térmicos convencionais – pasteurização e esterilização Desvantagem: elevado custo de implantação, limitando sua aplicação a produtos de alto valor agregado

EMBALAGENS X ALIMENTOS Função das embalagens Influência das embalagens na vida de prateleira dos produtos Qualidade dos alimentos diretamente relacionada as características do produto, do sistema de embalagem utilizado e do sistema de distribuição empregado A embalagem não melhora a qualidade do produto

MATERIAIS DE EMBALAGEM Embalagens metálicas: grande resistência mecânica e a corrosão Polímeros sintéticos: plásticos (termoplásticos e termofixos) Embalagens a base de celulose (celofane) Laminados flexíveis (papel e celofane) Embalagens de vidro

PROPRIEDADES DAS EMBALAGENS Barreira ao vapor de água: Materiais com melhor barreira ao vapor de água: laminação com folha de alumínio, BOPP, PVDC, metalização de substratos como PET Barreira a gases: Principalmente a O, N e CO Barreira a luz Metalização reduz sensivelmente a percentagem de transmissão de luz Aditivos, pigmentos e laminação de folhas de alumínio melhoram a barreira a luz

SISTEMAS DE EMBALAGENS PARA ALIMENTOS Processamento asséptico: Acondicionamento de um produto estéril em ambientes “limpos” – isentos de contaminação; Pode-se utilizar produtos não esterilizados – caso dos alimentos frescos (produtos lácteos fermentados); Fechamento asséptico e hermético da embalagem – as embalagens já estão esterilizadas; Muito utilizado para alimentos líquidos (leites, sucos, vinhos, etc.), pastosos (produtos lácteos, iogurtes, purê de frutas, produtos de tomates) e particulados (purês de frutas com pedaços).

SISTEMAS DE EMBALAGENS PARA ALIMENTOS Processamento asséptico: Vantagens: Armazenamento dos produtos sem refrigeração; Aumento significativo na vida útil dos produtos; Grande variedade de tipos de materiais de embalagens; Possibilita processamento e acondicionamento contínuos; Reduz custos de energia durante o armazenamento do produto. Desvantagens: Alto capital de investimento; Alimentos particulados não são facilmente manipulados; Produtos sólidos são de difícil processamento.

SISTEMAS DE EMBALAGENS PARA ALIMENTOS Embalagens ativas: Surgiu como resposta às mudanças do perfil dos consumidores e tendências de mercado; Interagem com o alimento; Exemplos: absorvedores de O2, etileno, umidade, CO2, flavor/odor, etc.; Algumas aplicações: pães, bolos, bolachas, queijos, carnes, peixes frescos, vegetais minimamente processados, frutas, produtos desidratados, cereais, sucos de frutas, etc.;

SISTEMAS DE EMBALAGENS PARA ALIMENTOS Embalagens inteligentes: Inovação tecnológica para atender ao novo perfil dos consumidores e mercado; Apresentam capacidade de transmitir informações sobre as funções e propriedades dos alimentos embalados; Providenciam meios de garantir a integridade das embalagens, evidências de adulteração, segurança e qualidade do produto; Aplicações: rastreabilidade e autenticidade; Incluem: indicadores tempo-temperatura, crescimento microbiano, danos mecânicos, provas de adulteração e tecnologias anti-roubo.

APLICAÇÕES DE ALGUNS SISTEMAS DE EMBALAGENS Alimentos frescos (carnes vermelhas, ovos, frutos do mar, frutas e verduras) Produtos lácteos (leite pasteurizado, leite UHT, leite fermentado (iogurtes) , manteiga e queijo) Cereais e snacks foods (cereal matinal) Bebidas (água, café, suco, bebidas carbonatadas)

MICROONDAS EM ALIMENTOS Surgiu na Grã-Bretanha em 1940 Tecnologia em fase de estudos Utilização de radiações eletromagnéticas Freqüência: geralmente de 2450 MHz Materiais de embalagens podem transmitir, refletir ou absorver a radiação

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AZEREDO, H.M.C. Fundamentos de estabilidade de alimentos. Fortaleza: Embrapa Agroindústria Tropical, 2004. 195 p. FELLOWS, P.J. Food processing technology: principles and pratice. New York: Ellis Horwood, 1988. 505 p. FENNEMA, O.R. Introduction to food preservation. In Principles of Food Science. Part II. Physical Principles of Food Preservation. M. KAREL; O.R. FENNEMA and D.B. LUND (Eds.), Marcel Dekker, Inc., New York, 1975. OHLSSON, T.; BENGTSSON, N. Minimal processing technologies in the food industry. Woodhead Publishing Limited, Cambridge England, 2002. ROBERTSON, G.L. Food packaging: principles and practice. New York: Marcel Dekker, 1992. 676 p. ROSS, R.P.; MORGAN, S.; HILL, C. Preservation and fermentation: past, present and future. International Journal of Food Microbiology, Amsterdam, v.79, n.1/2, p. 3-16, 2002.