Post on 13-Apr-2017
Tecnologia de Tecnologia 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 Technologistsinstituição 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
biologiaquímica
físicaciências sociais
engenhariaagricultura
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 eficienteX
População crescente
+++++++++ pessoasdesacreditam 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 conflitosenchentestornadosterremotossecas, ...
Incentivam o desenvolvimento/ aplicação da tecnologia
Baixa produção e necessidade de estocagem
aproveitamento das matérias-primasprodução escassaprocessos reduzidosmicro e pequenas empresas empregos
desenvolvimento e produção de alimentos para fins especiaisdietéticosfenilcetonúricoscelíacos
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
Cristalizaçãoconservação de frutas - frutas cristalizadas
Desidrataçãoconservação de carne, leite, coco, ...
EmulsificaçãoO/A - indústria do leiteA/O - indústria de margarinas
Evaporaçãoprodução de sucos de frutas
leite condensadoxaropes concentrados
Fluxo de fluidos concentração por membranaosmose 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 panificaçãoBiológicas 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 pHmodificação da temperaturamudanças na atividade de águamudanças no potencial óxido-
reduçãodestruição dos µouso de embalagem
Métodos mais drásticos
esterilizaçãointeração 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 processadoscombinação de métodos
agricultura orgânica
ARoxigênio
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 → intermediária4,0 - 4,5
fungos → + versáteis2,0 - 5,0 - 6,0 - 9,0
potencial redoxtensão 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 eapresentação
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 colheitaTomates - maturação: a pectina fica mais
solúvel, formando soluções mais viscosasErvilhas - ponto de maturação
> glicose e < amidoCarnes - relação consumo x ganho de peso
Cuidados com a integridade da matéria-primaMorangos -coleta manualMaçãs - evitar choques mecânicos
Transporte
grandes volumes perecibilidade transporte especializadofragilidade
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 palhaspelos 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 perecíveisTºC médias - embalagens grandes - batatas
medianamente perecíveisrefrigeração - embalagens menores - pêssegos
altamente perecíveiscongelamento - 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 gtipo C → 46 a 50 gtipo 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 saladaservilhas NaCl 1%
sopas
leite A - até 10.000 µo antes da pasteurização até 500 depois
B - até 500.000 antesaté 40.000 depois
C - até 150.000 depois
Moagem
grãos → farinhamoinhos de martelos, discos, pedras, bolas
Separação
tamisação - passagem da matéria-prima por crivos de telas sob a ação da gravidade
centrifugaçãoseparação
liq - liq - separação de gordurasliq - sol - separação de material particulado em fermentações
Filtraçãoseparação de sólidos e líquidos
tortaelemento filtrante fluxo
filtradoestabelecido 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 sementesextração de óleo ou suco de frutosdescafeinização 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 pigmentosvinhos - eliminar turbidez
MISTURAÉ 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 aderenterequer equipamentos potentes
gde força → aquecimento do material camisa de resfriamento
preparo de massas de bolos, tortas, macarrão...
Emulsionamentomistura 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 sombra1850 França - primeiro uso industrial do frio1876 - câmara frigorífica em navio permitiu o transporte de carne da América para Europaprogresso das técnicas de produção de frio
OPERAÇÕES
Pré – refrigeração
Refrigeração
Congelamento
Liofilização
Calor x Frio
Irradia de um corpo a outro
Não irradiaé uma graduação
do calor
conservar pelo uso do frio
retirar calor
Retirar calor $$$ alto custo5 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
TransmissãoCONDUÇÃO
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 vegetaispara carnesnão recomendado para alguns tipos de frutas
frutas de alto teor hídrico podem sofrer congelamento
e a formação de cristaisperfuram 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-safraatividade 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
Carnerefrigeração rápida
câmaras friasgelo 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 desejável48 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 soluçãomaioria dos alimentos entre 0 e -4ºC
congelamentolento maior lesão celularrápido menor lesão celular
Equipamentos
Congeladores por arcâmaras frigoríficastúneis de refrigeração
Congeladores por contato indireto congelador de placas (purês)
Congeladores por imersãoimersão no meio refrigerantepulverização sobre o produto
solução a 23,3% de NaCl em H2O -21ºC
Embalagens
diminuem ou evitam a “queima por gelo” papel vidro plásticosmetaismadeira
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
sublimaçã
o
vaporizaçãofusã
o
Temperatura
Pres
são
câmara friaFonte
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
$$$
clientes especiaisforças armadas
exceção - café solúvel
extratos de carnes sopas frutas sucos de frutas alho e cebola ovos (gema e/ou clara) alimentos preparados
Vantagens:
ligadas à estrutura do produto estrutura esponjosa e enrijecida mais
resistente a choques mecânicos reidratação é muito fácil (velocidade e
quantidade os produtos dessecados diminuem
significantemente de volume, podendo ser armazenados em embalagens menores
10 kg cebola 1 kg 32 kg espinafre 1 kg
ligadas à baixa temperatura de operação e à baixa quantidade de água residual do produto menor perda vitamínica menor atividade enzimática menor velocidade das reações químicas menor peso menor custo de transporte não necessidade de refrigeração longo tempo de estocagem
Desvantagens:
$$$ 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
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 submergir em uma atmosfera de água quente vapor.
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:• menor perda de componentes hidrossolúveis• menor volume de efluentes• fáceis de limpar e esterilizarDesvantagens:• menor capacidade limpadora• resultado menos homogêneo• perda de peso • eficácia energética menor
Vantagens:• maior eficácia energética• maior capacidade limpadoraDesvantagens:• perda elevada de minerais,
vit. hidrossolúveis e carboidratos• gasto maior pelo maior
consumo de água• gasto maior - maiorprodução 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 patogê-nicos - 65ºC/30 min
Esquema ilustrativo de um equipamento pasteurizador para leite
Efeitos sobre os alimentos:
• modificações nas características organo- lépticas 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 e enzimas
• condições de aquecimento
• valor de pH do alimento
• dimensão e forma da embalagem
• estado físico do alimento
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 < 4,5 > pasteurização
conservação 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
FRITURAOperação
⇓• 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, (batatas fritas,empanados, frangos,...) snacks de milho,...)
⇓ ⇓
vida útil menor vida útil maior
migração da água desde o baixa Awinterior da peça para asuperfície *
* 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 convecção
no interior do alimento 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 alimentoscaracterísticas 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-prima35 % de mão de obra40 % 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 eixoque 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 cisalhamentoaumenta a temperatura
• terceira seção = asas rasasaltas taxas de compressão e cisalhamentoalta temperatura
• molde = dar forma ao produto
TEORIApela 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 dramaticamentemáxima 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 rapidamentedesidratação
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