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