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Deterioração dos alimentos Desde a Antiguidade, o Homem recorre a processos biotecnológicos, mais ou menos sofisticados,

com o objectivo de produzir, melhorar e conservar os alimentos.

Todos os alimentos sofrem, ao longo do tempo, alterações físicas e químicas que alteram as suas características e acabam por provocar a deterioração.

Factores que conduzem à deterioração - Crescimento e actividade de microrganismos; - Insectos; - Acção das enzimas do próprio alimento; - Reacções químicas espontâneas, que não são catalizadas por enzimas; - Alterações físicas causadas pela temperatura, pressão e humidade

Nem todos os alimentos sofrem deterioração e se tornam impróprios para consumo

Tipo de alimento Características Exemplos

Alimentos não perecíveis ou estáveis

Não sofrem deterioração, por longos períodos de tempo, se forem manuseados e armazenados correctamente

Açúcar, farinha e feijão seco

Alimentos pouco perecíveis Conservam-se em boas condições, durante um período longo de tempo, se correctamente manuseados e armazenados

Batatas e algumas variedades de maça

Alimentos perecíveis Degradam-se rapidamente se não forem sujeitos a métodos de conservação

Carne, peixe, ovos, leite e a maior parte dos frutos e legumes

Processos de conservação dos alimentos

Actualmente, o consumo de alimentos frescos nem sempre é possível, havendo necessidade de os produtos alimentares serem conservados, por vezes durante períodos de tempo consideráveis, antes da sua venda

Os processos de conservação permitem: Alargar o prazo de validade dos alimentos.

Melhorar, em certos casos, as propriedades organolépticas dos alimentos, isto e, propriedades agradáveis aos órgãos dos sentidos.

Ultrapassar a sazonalidade do consumo de certos alimentos, tornando a dieta mais variada e equilibrada (comer produtos fora da época).

Aumentar a higiene alimentar.

Facilitar a tarefa de preparação dos alimentos.

Baseiam-se nas seguintes acções: Prevenção da decomposição por microrganismos.

Prevenção da auto-decomposição do alimento por acção das próprias enzimas ou de reacções químicas espontâneas não catalizadas por enzimas (oxidação, por exemplo).

Prevenção de danos provocados por insectos ou acção mecânica.

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Ficha INFORMATIVA nº 1

Assunto – Conservação, Melhoramento e Produção de alimentos

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Aditivos alimentares Alguns aditivos alimentares permitem melhorar algumas das suas propriedades como a aparência, a

textura, a cor, o cheiro, o sabor ou melhorar a sua conservação evitando a desidratação, a oxidação ou o ataque de microrganismos.

Aditivos Características/ Funções

Corantes (E-100 a E-199) São substâncias naturais ou sintéticas, utilizadas para aumentar ou recuperar a cor perdida, durante o fabrico e posterior armazenamento, garantindo uma coloração uniforme do produto final.

Conservantes (E-200 a E-299) Antioxidantes (E-300 a E- 399)

Conservantes - Existem diversas substâncias usadas para prolongar a vida útil dos alimentos, controlando o desenvolvimento de microrganismos. Os antioxidantes podem ser considerados um tipo de conservante, pois retardam a oxidação, prevenindo o ranço nos alimentos que contém lípidos e o escurecimento nos alimentos produzidos a partir de fruta. Alem disso, ajudam a manter o carácter atractivo e estabilizam o sabor por longos períodos de tempo.

Estabilizadores e Emulsionantes (E-400 a E-499)

Os estabilizadores permitem a manutenção do estado físico-químico dos alimentos. Os emulsionantes são um tipo de estabilizadores que facilitam a mistura entre óleos e água, sendo utilizados, por exemplo na produção de maionese.

Espessantes (E-500 a E-599) Asseguram a consistência de alguns alimentos, podendo camuflar a falta de ingredientes de base, uma vez que permitem obter uma consistência idêntica à que se obteria com os ingredientes originais.

Intensificadores de sabor (E-600 a E-699º

São utilizados para compensar a falta de sabor das matérias-primas utilizadas no fabrico do produto alimentar ou para disfarçar a falta de certos ingredientes.

Edulcorantes (E-900 a E-999) São usados para substituir o açúcar.

Acidificantes e Reguladores de Acidez

Os acidificantes são usados para aumentar a acidez dos alimentos. Os reguladores de acidez alteram e controlam a acidez ou a alcalinidade dos produtos alimentares.

Métodos de conservação Modos de actuação:

Alguns permitem destruir parcial ou totalmente os microrganismos responsáveis pela alteração dos produtos alimentares. Ex: Tratamentos térmicos Irradiação

Outros apenas retardam o crescimento dos microrganismos responsáveis pela alteração. Ex: Conservação pelo frio Adição de agentes químicos, conservantes Adição de sal ou de açúcar Secagem Embalagem em atmosferas modificadas

Existem ainda métodos que eliminam parcial ou totalmente os microrganismos que se encontram na superfície ou no interior dos alimentos. Ex: Lavagem e filtração esterilizante

Actualmente, é comum recorrer-se à aplicação de vários destes métodos em simultâneo assegurando-se uma melhor relação entre a eficácia de conservação e as qualidades nutritivas do produto. Os métodos de conservação só atingem o máximo de eficácia se as medidas de higiene e assepsia forem levadas a cabo em todas as etapas do tratamento e armazenamento dos produtos alimentares.

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Esterilização

Submete-se o alimento a uma temperatura igual ou superior a 100ºC em atmosfera húmida (o calor húmido é mais eficaz na destruição de microrganismos do que o calor seco. Admite-se que a desnaturação das proteínas é mais lenta em ambiente seco), de forma a destruir ou inactivar os microrganismos e as enzimas capazes de produzir alterações.

Deve ser realizado num recipiente fechado para que se possa gerar um vácuo parcial, no sentido de reduzir a presença de oxigénio e para impedir a contaminação no final do processo.

Permite:

Uma conservação durante um período razoável de tempo.

Desvantagens

As elevadas temperaturas destroem algumas vitaminas e alteram outros nutrientes produzindo-se uma modificação do valor nutritivo, do sabor, da cor e da consistência do alimento.

Exemplos de utilização

Vegetais, cogumelos, frutos, peixe

Pasteurização A temperatura utilizada é inferior a 100ºC (60ºC-80ºC)

A duração do tratamento é de acordo com o produto alimentar que se pretende pasteurizar

Baseia-se na probabilidade de o número de microrganismos que permanecem viáveis após o tratamento ser suficientemente baixo para que não possam causar adulteração do alimento.

É um método adequado nas seguintes condições: - quando tratamentos térmicos mais violentos afectam a qualidade do produto - para eliminar agentes patogénicos , ou outros, pouco resistentes ao calor

Desvantagens

Não destrói os esporos, nem algumas células mais resistentes Exemplos de utilização

Leite, iogurtes, natas, queijos frescos, sumos de fruta

Refrigeração e congelação Refrigeração

Colocação de produtos alimentares a uma temperatura ligeiramente superior ao ponto de congelação da água.

A maioria dos microrganismos patogénicos cessa o seu crescimento bem como a produção de toxinas, quando a temperatura é inferior a 4ºC.

Desvantagens

Alguns microrganismos, como os psicrófilos e alguns mesófilos tolerantes podem continuar a seu desenvolvimento

Exemplos de utilização

Fiambre, carne, peixe, queijos frescos Classificação dos microrganismos tendo em conta a sua afinidade/tolerância para determinados valores de temperatura: Psicrófilos – apresentam, geralmente, um intervalo de tolerância entre os -5ºC e os 12ºC. Um psicrófilo típico tem uma temperatura óptima de crescimento de 4ºC. Mesófilos – apresentam, geralmente, um intervalo de tolerância entre os 8ºC e os 48ºC. Termófilos – apresentam, geralmente, um intervalo de tolerância entre 42ºC e os 68ºC. Hipertermófilos – apresentam, geralmente, um intervalo de tolerância entre os 65ºC e os 113ºC.

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Congelação (crio conservação) Colocação dos produtos alimentares a temperaturas iguais ou inferiores a -18ºC

Garante a total interrupção do desenvolvimento de microrganismos nos alimentos Desvantagens

Provoca a produção de cristais de gelo conduzindo a alterações dos tecidos que se traduzem por modificações da textura dos alimentos.

Exemplos de utilização

Peixe, marisco, ervilhas Vantagens dos métodos de conservação pelo frio

Preservam a maior parte do valor nutricional dos alimentos. Desvantagens dos métodos de conservação pelo frio

Não eliminam os microrganismos presentes nos produtos alimentares

Quando o alimento deixa de estar sujeito ao frio, os microrganismos podem reiniciar a sua actividade e o seu crescimento

Não desnatura as enzimas próprias do alimento, podendo ocorrer fenómenos de autólise

Aditivos alimentares conservantes

Existem conservantes que são utilizados desde há muito tempo, como o sal, o vinagre, o açúcar e o álcool.

Recentemente, outras substâncias químicas vieram juntar-se a estes aditivos naturais. São agrupados em: - Antioxidantes - Ácidos orgânicos e sais derivados - Açucares e álcoois - Sais inorgânicos - Gases esterilizantes - Antibióticos.

A utilização dos diferentes conservantes é determinada pelo tipo de alimento que se pretende preservar.

Irradiação

Consiste na sujeição dos produtos alimentares a uma fonte de radiação, geralmente ultravioleta ou ionizante.

Permite destruir os microrganismos, retardar a germinação e a maturação de alguns frutos e legumes, destruir insectos e parasitas.

Os raios UV provocam modificações no DNA, podendo, também, provocar a desnaturação de proteínas. Assim, produzem-se mutações letais e inactivação das enzimas dos microrganismos, conduzindo à sua morte.

Desvantagens da irradiação UV

Fraca capacidade de penetração nos alimentos, a sua acção germicida resume-se, por vezes, às zonas superficiais do produto.

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Utilizam-se raios UV:

No tratamento de água utilizada na produção de bebidas

Na redução dos microrganismos presentes na superfície da carne que é sujeita a cura

Na desinfecção de utensílios e equipamentos

Na descontaminação das superfícies de trabalho, das paredes e do ar dos locais de produção e armazenamento dos alimentos

Desvantagens das radiações ionizantes

Elevado custo das instalações

Necessidade de medidas de segurança extremamente rigorosas para a protecção da saúde das pessoas que efectuam este tratamento

Algumas utilizações das radiações ionizantes

Produtos Efeito

Especiarias, amido, legumes desidratados, farinhas, açucares

Destruição da maioria dos microrganismos contaminantes

Cereais, frutos secos Destruição de insectos e dos seus ovos

Frutos tropicais, cogumelos, morangos Atraso na maturação e destruição parcial dos microrganismos contaminantes

Carne de aves (fresca ou congelada), ovos Eliminação de salmonelas

Peixe e mariscos Destruição dos microrganismos psicrófilos (permitindo assim, aumentar o tempo de armazenamento)

Pão, produtos de pastelaria Destruição dos microrganismos da superfície

Embalagens Desinfecção

Liofilização

Consiste na secagem dos alimentos a frio

Procede-se à desidratação dos produtos congelados, por evaporação da água congelada nos alimentos, sem que se passe pelo estado líquido

Os produtos liofilizados são embalados no vácuo ou numa atmosfera de azoto, evitando-se, desta forma, que ocorram oxidações durante o processo de embalagem

Vantagens Técnica de desidratação que melhor garante a conservação do aroma, da textura, da cor, bem como a

capacidade de rehidratação dos alimentos

Desvantagens Custos elevados Exemplos de utilização

Café, leite, sopas

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Fumagem Utilizado essencialmente pelo sabor que confere aos alimentos. A defumação induz a deposição de

compostos aromáticos nos alimentos

O efeito conservante resulta da impregnação da superfície dos alimentos com substâncias resultantes do fumo da madeira, as quais são nocivas para os microrganismos, e da destruição de microrganismos por acção do calor e da desidratação da superfície do produto alimentar.

O fumo resultante da queima da madeira contém mais de 200 compostos voláteis, alguns com acção antimicrobiana, destacando-se o formaldeído. Estas substâncias também têm efeitos nocivos para a saúde humana

Exemplos de utilização

Carne, peixe e charcutaria

Filtração esterilizante

Consiste na passagem do líquido ou gás através de um filtro muito fino, de forma a reter os microrganismos

Vantagens Permite a eliminação de microrganismos

Conserva as características nutritivas, sem necessidade de aplicar aditivos alimentares Exemplos de utilização

Utilizada no tratamento de água, sumos, vinagre, cerveja, vinho, óleos vegetais, etc.…

Atmosfera modificada

A atmosfera interfere com o desenvolvimento de microrganismos bem como com fenómenos de oxidação, ambos capazes de contribuir para a alteração dos alimentos

Alguns compostos voláteis são capazes de promover a maturação de frutas e de legumes

Armazenamento em atmosfera modificada O aumento do teor de CO2, acompanhado da diminuição de O2 e da descida de temperatura permite

aumentar o tempo de conservação de alimentos, sobretudo de frutas e legumes

Uma atmosfera rica em CO2 parece inibir a actividade de determinadas enzimas.

Esta atmosfera é particularmente importante quando se pretende retardar o amadurecimento de determinados frutos. O CO2 é capaz de bloquear muitos dos efeitos de uma hormona vegetal gasosa, o etileno, que estimula o amadurecimento dos frutos.

Embalagem em atmosfera modificada Aplica-se às embalagens, nas quais se substitui o ar atmosférico por uma composição gasosa que

favorece a conservação

Embalagem a vácuo Consiste na remoção do ar da embalagem, reduzindo drasticamente a actividade microbiana e os

processos de oxidação

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Melhoramento e produção de novos produtos Vantagens da fermentação Alargamento do período de conservação do produto alimentar transformado (álcool e ácidos →

tóxicos para os microrganismos patogénicos, inibindo o seu desenvolvimento nos alimentos assim transformados.)

Ganho no valor nutritivo dos alimentos (síntese de substâncias essenciais à nutrição dos ser humano)

Os microrganismos podem degradar as paredes celulares de natureza celulósica (não digeríveis pelo ser humano), tornando a estrutura do alimento mais permeável à saída dos compostos nutritivos que estão no seu interior.

Processos mediados por enzimas, concretamente os processos fermentativos, estão na base da produção e transformação de diversos produtos alimentares.

Exemplos de produtos obtidos por fermentação e dos microrganismos intervenientes no processo

Microrganismos Matéria-prima Alimento Fermentado

Leveduras

Fruta Vinho, Vermute, Brandy

Malte Cerveja, Whisky

Cana-de-açúcar Rum

Arroz Saké

Cereais Pão

Bactérias lácticas

Legumes Pickles

Leite Iogurte, queijo (Cheddar)

Nata Nata ácida

Manteiga Manteiga fermentada

Soro lácteo Queijos (ex: Ricotta , Requeijão)

Carnes Chouriço, salsichas

Bactérias lácticas e bolores Vegetais Molho de soja fermentado

Leite Queijo (ex: Roquefort, Camembert)

Bactérias lácticas e propiónicas Leite Queijo (ex: Emmental, Swiss)

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Assunto – Conservação, Melhoramento e Produção de alimentos

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Produtos do metabolismo microbiano Vitaminas – factores essenciais na nutrição humana

Aminoácidos – Ácido glutâmico – utilizado para realçar o sabor dos alimentos - Lisina – utilizada como suplemento na alimentação humana e aditivo de rações alimentares

Nucleótidos – utilizados para realçar o sabor dos alimentos

Ácidos orgânicos – produzidos industrialmente por fermentação microbiana (ácido acético, ácido láctico, ácido cítrico), embora a síntese química seja economicamente competitiva. O ácido cítrico é o único actualmente produzido exclusivamente por microrganismos, tendo grande aplicação como aditivo em doces e refrigerantes

Enzimas – Quando intervêm nas reacções químicas, podem estar misturadas com soluções do respectivo substrato. Todavia, esta técnica tem alguns inconvenientes: - a enzima é muito sensível à variação da temperatura e do PH; - o produto é removido com custos; - a solução da enzima deve ser substituída cada vez que um novo substrato é utilizado. Estas situações podem ser ultrapassadas utilizando enzimas imobilizadas Imobilização de enzimas – consiste em circunscrever a acção das enzimas a uma região restrita do fermentador, assegurando a sua utilização de forma repetida ou contínua. Aumenta a termoestabilidade das enzimas e é mais fácil a separação do produto.

As enzimas imobilizadas têm sido utilizadas em vários processos: - produção de antibióticos - redução dos níveis de lactose no leite - conversão da glicose em frutose

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Utilização de enzimas

Actualmente, a indústria alimentar recorre à utilização directa de enzimas (de origem vegetal, animal, microbiana e enzimas recombinantes) para a transformação e melhoramento dos produtos.

Exemplos de Enzimas Aplicadas Na Indústria Alimentar

Origem Enzima Aplicações

An

imal Pâncreas

Tripsina Amolecimento de carne. Clarificação de cerveja.

Lipase Alteração de sabor em produtos lácteos.

Estômago de ruminante Pepsina Amolecimento de carne. Fabrico de cerveja.

Veg

eta

l

Cardo Cardosinas Fabrico de queijo.

Papaia Papaína Amolecimento de carne. Clarificação de cerveja.

Ananás Bromelaína Amolecimento de carne. Clarificação de cerveja.

Figo Ficina Amolecimento de carne. Clarificação de cerveja.

Cevada/Malte Diastase Fabrico de xarope edulcorante. Suplemento para pão.

Mic

rob

ian

a

Rhizopus niveus Aspergillus níger Endomycopis niger

Amiloglucosidase Fabrico de glicose.

Lactobacillus brevis Bacillus coagulans Arthrobacter simplex Actinoplanes missourensis

Glicose isomerase Conversão de glicose em frutose.

Aspergillus Níger Glicose oxidase Fabrico de ovo desidratado.

Cândida sp. Aspergillus níger

Catalase Esterilização de leite.

Mucor sp. Aspergillus Níger

Coalho Fabrico de queijo.

Saccaromyces cerevisiae Invertase Pastelaria. Fabrico de chocolate.

Alimentos obtidos por manipulação genética