Tecnologia de Alimentos 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 controle Reações químicas destas condições Microorganismos ⇓ 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 óxidoredução 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
µo patogênicos
Invasão do alimento
Invasão do alimento
Produção de enzimas
Produção de toxinas
Deterioração
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 fragilidade
transporte especializado
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 perda parcial ataque de pragas
Perecíveis perda total 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
ººººººººººº ervilhas NaCl 1%
saladas 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
CONVECÇÃO líquidos , pastosos
o frio progride para o interior do alimento o calor é dissipado para o ambiente periferia atinge o equilibrio mais rapidamente
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
Câmara fria de fluxo contínuo
ar frio
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
fusão
Pressão
LÍQUIDO SÓLIDO
b u s
a m li
z i r o p a v
o ã aç
o ã ç
VAPOR
Temperatura
Liofilização - mecanismo
Fonte de
câmara fria
condensador de vapores
calor superfície fria
Liofilização dividida em fases congelamento
separação da água - cristais de gelo
sublimação
sublimação da água - alto vácuo
dessecação
remoção de umidade residual
equipamentos especiais $$$ clientes especiais forças armadas exceção - café solúvel
extratos de carnes sopas frutas sucos de frutas alho e cebola ovos (gema e/ou clara) alimentos preparados
Vantagens: ligadas à estrutura do produto estrutura esponjosa e enrijecida mais resistente a choques mecânicos reidratação é muito fácil (velocidade e quantidade os produtos dessecados diminuem significantemente de volume, podendo ser armazenados em embalagens menores 10 kg cebola 1 kg 32 kg espinafre 1 kg
ligadas à baixa temperatura de
operação e à baixa quantidade água residual do produto
de
menor perda vitamínica menor atividade enzimática menor velocidade das reações químicas menor peso menor custo de transporte não necessidade de refrigeração longo tempo de estocagem
Desvantagens: $$$ 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
aquecimento rápido até temperatura apropriada e por tempo pré-estabelecido resfriamento rápido até temperatura próxima da temperatura ambiente
Importante: deve-se evitar a sobre-exposição do alimento ao processo (cozimento)
Processo os 2 métodos mais empregados:
vapor
água quente
manter o alimento uma atmosfera de vapor.
submergir em água quente Resfriamento
por ar frio, ducha de água fria ou submersão em corrente de água fria
Branqueamento por vapor
método de eleição para alimentos de grande superfície diminui a perda de nutrientes hidrossolúveis por lavagem da peça
Esquema ilustrativo de um equipamento branqueador por vapor
Branqueamento por água quente
alimento é mergulhado em água quente (70 a 100ºC) por ∆t excesso de água é escorrido resfriamento (duchas de ar ou água fria ou corrente de água fria)
Esquema ilustrativo de um equipamento branqueador por água quente
Branqueadores a vapor
água quente
Vantagens:
Vantagens:
• menor perda de componentes hidrossolúveis
• maior eficácia energética
• menor volume de efluentes • fáceis de limpar e esterilizar Desvantagens: • menor capacidade limpadora • resultado menos homogêneo • perda de peso • eficácia energética menor
• maior capacidade limpadora Desvantagens: • perda elevada de minerais, vit. hidrossolúveis e carboidratos • gasto maior pelo maior consumo de água • gasto maior - maior produção de efluentes
Pasteurização tratamento térmico relativamente suave inativa enzimas e promove morte de microorganismos termo-sensíveis • prolonga a vida útil dos alimentos por dias (leite) ou por meses (frutas envasadas) • mínimo de alterações no valor nutritivo e nas características organolépticas
• Pasteurização com finalidade higiênica visa única e exclusivamente a destruição de microorganismos eventualmente presentes nos alimentos que tem pH superior a 4,5 (leite, sorvete, ovos) • Pasteurização c/ finalidade de conservação realizada em alimentos com pH inferior a 4,5 para inativação de enzimas e destruição de microorganismos (cerveja, sucos de frutas)
Pasteurização • suco de frutas - conservação - inativação da pectinesterase 66ºC/30 min • cerveja - conservação - destruição de leveduras 65,7ºC/20 min • leites - higienização - destruição de patogênicos 63ºC/30min • sorvete - higienização - destruição de patogênicos - 65ºC/30 min
Esquema ilustrativo de um equipamento pasteurizador para leite
Efeitos sobre os alimentos: • modificações nas características organolépticas e nutricionais são mínimas • perda de componentes aromáticos voláteis em sucos de frutas (cheiro de produto cozido) • no leite → perda da fosfatase alcalina • no ovo → perda da α-amilase (eficiência do processo)
ESTERILIZAÇÃO
conceito único:
Operação pela qual se promove o aquecimento de alimentos com pH maior que 4,5 (alimentos pouco ácidos ou não ácidos) por temperatura suficientemente elevada e maior que 100ºC pelo tempo necessário para destruir microrganismos e enzimas.
Determinação do binômio tempo x temperatura ⇓ • resistência natural dos microorganismos enzimas • condições de aquecimento • valor de pH do alimento • dimensão e forma da embalagem • estado físico do alimento
e
pH = 4,5 ⇒ parâmetro Clostridium botulinum ⇓ meios não ácidos e anaerobiose ⇓ exotoxina ⇓
Clostridium botulinum ⇓ • um µo muito resistente ao calor • esporulado • particularmente importante em: alimentos cárneos → sopas infantis vegetais de baixa acidez → palmitos
pH pasteurização <
conservação
4,5
> pasteurização
higiênica TºC < 100 ∆t esterilização TºC > 100 ∆t
Esterilização comercial:
estado pós tratamento térmico no qual ocorre destruição dos µo patogênicos, dos µo formadores de toxinas e dos µo promotores de decomposições, além da inativação de enzimas. ⇓ alimentos esterilizados podem conter µo
Vantagens: • baixa carga microbiana - segurança • longo tempo de vida de prateleira > que 6 meses a 1 ou 2 anos • modificações organolépticas
Desvantagens: • modificações organolépticas • diminuição da qualidade nutricional
Equipamentos: autoclave
FRITURA
FRITURA Operação ⇓ • modificar as características organolépticas do alimento • efeito secundário = conservação por destruição térmica dos: • microorganismos • enzimas • redução da atividade de água • superfície • interior (fatias finas)
Emprego de temperaturas altas por ∆t relativamente prolongado ⇓ Método drástico na redução de microorganismos ⇓ vida útil do produto final ???
Vida útil variável com relação à quantidade de água residual no interior do alimento residual alto residual baixo (donuts, peixes, empanados, frangos,...) ⇓ vida útil menor
migração da água desde o interior da peça para a superfície *
(batatas fritas, snacks de milho,...) ⇓ vida útil maior
baixa Aw
* associação de processos de conservação como por exemplo a refrigeração • empanados de frango • salgadinhos • coxinhas • quibes • croquetes
Óleo quente ⇓ temperatura na superfície do alimento aumenta bruscamente ⇓ água é eliminada em forma de vapor ⇓ a superfície é desidratada, e forma-se uma camada endurecida (“casca” ou “crosta”) ⇓ o calor vai sendo transmitido ao interior do alimento ⇓ • na superfície = temperatura do óleo • no interior = temperatura chega a 100ºC
Crosta superficial ⇓ estrutura porosa ⇓ canais capilares que se formam para permitir a saída de vapor do interior do alimento ⇓ • responsável pela textura do alimento • responsável pela umidade no interior do alimento crocante por fora e macio por dentro
Tempo de fritura é determinado por: ⇓ • tipo de alimento (carne, vegetal, ovos,...) • temperatura do óleo • sistema de fritura (superficial ou imersão) • espessura da peça • o que se pretende do processo (carne frita ou rosbife)
2 mecanismos de fritura: • Fritura por contato transmissão do calor ocorre por condução desde a superfície da chapa, através de uma fina camada de óleo, à superfície do alimento ⇓ crosta é formada somente nas partes que entram em contato com a chapa ⇓ aquecimento desigual da superfície ⇓ falta de uniformidade no produto final
Fritura por contato ⇓ mais empregada nos alimentos nos quais a relação superfície/volume é favorável
grande superfície / pequeno volume • hambúrgueres • ovos • fatias de bacon
• Fritura por imersão com o aquecimento ocorre uma combinação entre: condução no interior do alimento
convecção do óleo à superfície
alimento mergulhado no óleo quente ⇓ toda a superfície recebe o mesmo tratamento térmico ⇓ cor e aspecto uniformes aplica-se a qualquer formato de alimento (com baixa ou alta superfície)
Instalações: equipamentos por batelada
Equipamentos contínuos
Efeitos sobre os alimentos: • formação de crosta (cor, odor, sabor característicos e agradáveis) > crosta quanto > temperatura • na crosta < valor nutricional = degradação de nutrientes por ação do calor • no interior o valor nutricional é menos prejudicado • aumento do teor lipídico dos alimentos características organolépticas desejáveis • aumento da vida de prateleira do produto final
ASSAMENTO
ASSAMENTO uso do ar quente ⇓ 1. modificar características organolépticas dos alimentos 2. conservar os alimentos temperatura alta: • elimina microorganismos • inativa enzimas • diminui atividade de água
irradiação - parede dos fornos
calor
convecção - ar quente
condução - bandeja sobre a qual repousa
Assamento = Forneamento carnes
frutas, verduras e alimentos farinhosos
Primeiro momento - aquecimento por convecção ⇓ aquecimento da superfície do alimento ⇓ condução do calor ao interior do alimento ⇓ água aquece e evapora ⇓ forma-se uma camada de ar sobre o alimento impedindo a propagação do calor ⇓ espessura da camada de ar está relacionada com a velocidade do ar no forno e características da superfície do alimento (sup. menos complexas facilitam a propagação do calor)
Remoção da camada superficial ⇓ fornos com ventilação • diminui a camada superficial de vapor • aumenta a propagação de calor • diminui o tempo de processo
Calor ⇓ alimento ⇓ água evapora ⇓ ar a arrasta para fora do forno ⇓ baixa umidade relativa dentro do forno ⇓ forma um gradiente de pressão de vapor ⇓ água no interior do alimento move-se em direção à superfície ⇓
⇓ alimento vai perdendo umidade, e ao mesmo tempo ganhando característica organolépticas distintas das iniciais ⇓ a velocidade de evaporação da água é dependente da composição do alimento e do calor empregado ⇓ quando a velocidade de evaporação da água da superfície é maior que a velocidade com que a água passa do interior do alimento para a superfície ⇓ superfície resseca e sua temperatura se iguala à do forno (100 a 250ºC) e forma-se uma crosta
Efeitos sobre os alimentos: • formação de crosta (cor, odor, sabor característicos e agradáveis) > crosta quanto > temperatura • na crosta < valor nutricional = degradação de nutrientes por ação do calor • no interior o valor nutricional é menos prejudicado • aumento da vida de prateleira do produto final
Equipamentos: • fornos • estufas • fornos contínuos
COZIMENTO POR EXTRUSÃO
Extrusão = processo que envolve várias operações:
•mistura • cozimento • empaste • moldagem • desidratação
Extrusão ⇓ processo importante na fabricação de alimentos, que vem se desenvolvendo e aprimorando a cada dia
vários motivos popularidade crescente do uso da extrusão
Versatilidade • a extrusão é um processo flexível • modificações nos componentes minoritários da formulação ou • modificações nas condições do equipamento (ex.: temperatura) ⇓ grande variedade de produtos (atender a demanda de novos produtos) competitividade comercial
Custo • o processo de extrusão é mais barato que outros que levam a resultados semelhantes • economiza em média: 15 % de matéria-prima 35 % de mão de obra 40 % de instalação
Capacidade de produção • equipamentos com alta produtividade 315 Kg de snacks / hora 9.000 Kg de ração para animais / hora • equipamentos automatizados
Não gera efluentes • contribuição ambiental
As operações são realizadas por um equipamento relativamente compacto, que gasta pouca energia, automatizado ⇓ o extrusor
Extrusão de materiais alimentícios particularmente grãos, leguminosas e sementes
O processo de extrusão consiste basicamente em: um aparelho gerador de pressão ⇓ faz com que o alimento se mova como um líquido (em fluxo); sendo comprimido e trabalhado ⇓ resistência natural e produção de calor ⇓ formação de uma massa semi-sólida que é comprimida por um pequeno orifício
Esquema de um extrusor
O fluxo do alimento no interior do aparelho pode ser dado por : • pistões • parafusos (roscas sem fim)
Parafusos são preferíveis: ⇓ • geram pressão • promovem a mistura mais eficiente do produto • facilitam a geração e transferência do calor • fornecem produtos mais homogêneos
O parafuso é montado em um eixo que corre em um corpo de resistência que pode ser liso ou com ranhuras ⇓ trabalhar o fluxo e a produção de calor O corpo pode ser único ou dividido em segmentos (neste caso são unidos entre si com braçadeiras)
Equipamento em parafuso: • alimentador recebe o alimento e o introduz no cilindro • primeira seção = asas profundas o alimento é aceito e trabalhado continuamente • segunda seção = corpo aumenta a compressão e cisalhamento aumenta a temperatura • terceira seção = asas rasas altas taxas de compressão e cisalhamento alta temperatura • molde = dar forma ao produto
TEORIA pela zona de alimentação o alimento entra no equipamento as asas profundas promovem a mistura a mistura segue para o corpo do aparelho, que é a segunda seção do parafuso a mistura é trabalhada e desprende calor, ocorre cozimento e empaste
a massa formada segue para a terceira seção o calor e a pressão aumentam dramaticamente máxima dissipação de energia mecânica máxima dissipação de calor a massa segue para o descarregamento ∆t médio 5 segundos a massa passa pelo molde = moldagem
ocorre rápida diminuição da pressão a água superaquecida e entranhada evapora rapidamente desidratação formam-se canais e vacúolos entre a estrutura protéica material expande e solidifica estrutura porosa
Efeitos sobre os alimentos: • desidratação • modificação do aspecto / textura • produto de baixa densidade • pouca perda vitamínica ∆t em alto calor é pequeno
Extrusora para produção de snacks de cereais
USO DE ADITIVOS EM ALIMENTOS
aditivo alimento conservação
Substâncias conhecidas quimicamente
toxicologicamente
aditivos: • evitar a deterioração microbiana • ação anti-oxidante • incrementar ou modificar
características organolépticas
Aditivos divididos por grupos
• acidulantes (H) comunicam ou intensificam gosto ácido dos alimentos • antiumectantes (AU) diminuem as características higroscópicas dos produtos • espessantes (EP) elevam a viscosidade de soluções, suspensões e emulsões • estabilizantes (ET) favorecem e mantém as características físicas das emulsões e suspensões
•antioxidantes (A) retardam o surgimento de processos oxidativos •conservantes (P) impossibilitam ou atrasam a deterioração microbiana ou enzimática dos alimentos •edulcorantes (D) substâncias não glicídicas que conferem sabor doce aos alimentos •corantes (C) conferem ou intensificam a cor dos produtos •aromatizantes/flavorizantes (F) conferem e intensificam o sabor e o aroma originais
Acidulantes
• ác. Adípico → sabor suave / favorece geleificação gelatina • ác. Cítrico → + usados / higroscópicos / sorvetes e sucos de frutas, geléias • ác. Fumárico → + cítrico / não higroscópico / pós para gelatinas e sucos • ác. Lático → produtos fermentados • ác. Málico → ác. da maçã / aromatizante bebidas • ác. Tartárico → + ác. ~ fumárico • ác. Fosfórico → refrigerantes “cola” e fermentos
Umectantes
substâncias que capturam H2O do alimento
ambiente com umidade | alimento | umectante | alimento | ambiente com umidade
Polióis carboidratos sem carbonila só OH • polietilenoglicol o + usado • glicerol • sorbitol
bases para óleos essenciais doces de confeitaria pães
Anti-umectantes características higroscópicas dos produtos absorvem água sem se tornarem úmidas, mantendo o fluxo livre dos produtos exemplo clássico = sal • silicatos - dióxido de silício •fosfatos - fosfato tricálcico • carbonatos - CaCO3 ou MgCO3
