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REAÇÕES DE TRANSFORMAÇÃO:REAÇÕES DE TRANSFORMAÇÃO:VIDAVIDA--DEDE--PRATELEIRA DE PRATELEIRA DE

ALIMENTOS PROCESSADOSALIMENTOS PROCESSADOS

Edimir Andrade PereiraFotos: divulgação

Definição de vidaDefinição de vida--dede--prateleiraprateleira

A vida de prateleira de um alimento é o tempo em queele pode ser conservado em determinadascondições de:

�Temperatura,�Umidade relativa,�Luz, etc,

sofrendo pequenas, mas bem estabelecidas alteraçõesque são, até certo ponto, consideradas aceitáveispelo fabricante, pelo consumidor e pela legislaçãovigente.

Modelo básico: deterioração de Modelo básico: deterioração de alimentosalimentos

Ambiente Embalagem Alimento� Mudanças induzidas pela luz

� Mudanças induzidas por O2

� Mudanças de umidade

� Mudanças pela temperatura

� Infestação por pragas

� Interações com produto

� Migração de compostos

� Mudanças físicas

� Mudanças microbiológicas

� Mudanças químicas e bioquímicas

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PRAZO DE VALIDADEPRAZO DE VALIDADE

Informação obrigatória na rotulagem de alimentos,de acordo com a Resolução RDC 259/ANVISA, de20 de setembro de 2002.

Deve constar de pelo menos:

� Dia e mês para produtos que tenham prazo de validade não superior a três meses;

� Mês e ano para produtos que tenham prazo de validade superior a três meses.

Prazo de Validade é o guia seguro para:Prazo de Validade é o guia seguro para:

� Consumidor: alimento seguro para oconsumo

� Produtor: tempo até a perda da qualidadedesejável

� Distribuidor: rapidez de distribuição doproduto

Mercado ConsumidorMercado Consumidor

�Busca segurança: inocuidade dosalimentos

� Aspectos valorizados

�Garantia da qualidade

�Rastreabilidade

�Informação ao consumidor

Indústria de AlimentosIndústria de Alimentos

� Assegurar que o produto mantenha sua qualidadepor um período de tempo superior ao período normalde distribuição e consumo.

� Decidir o risco de permitir que produtos inadequadoscheguem aos consumidores, a imagem daempresa/marca junto à estes.

� O padrão de qualidade de um produto, assimcomo o limite para a perda desta qualidade sãoparâmetros a serem definidos pela empresa.

Mudanças físicas no alimento Mudanças físicas no alimento in natura in natura e processadoe processado

� Feridas em frutas e vegetais durante a colheita e nomanuseio pós-colheita, que levam ao desenvolvimentode podridão, escurecimento ou mesmo aodesenvolvimento de off-flavours (p.ex. produção demethanetiol e dimetil-sulfeto em brócolis)

� Murcha ou perda de umidade de frutas e vegetaisdurante estocagem em condições de estocagem combaixa umidade

� Absorção de umidade por um alimento seco, que levaao estado de amolecimento (sogginess) no caso deprodutos de confeitaria, panificação leite em pó, raçõessecas para animais domésticos;

� Crescimento de cristais de gelo devido à flutuações detemperatura em produtos congelados, como sorvetes,frutas e vegetais congelados;

Mudanças físicas no alimento Mudanças físicas no alimento in natura in natura e processadoe processado

� Dano de frio (freeze burn) em frutas (causa emissão de voláteis como etanol, etil butanoato/octanoato, metil hexanoato;

� Mudanças de textura devido à descongelamento/recongelamento;

� Fusão e solidificação de gordura, como em produtos de confeitaria e panificação;

� Mudanças na viscosidade, como em maionese e molhos de salada;

� Separação de fases, como a separação do soro ou

sinerese em iogurte.

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REAÇÕES DE REAÇÕES DE TRANSFORMAÇÃO:TRANSFORMAÇÃO:

INFLUÊNCIA DA INFLUÊNCIA DA TEMPERATURATEMPERATURA

Mecanismos de Mecanismos de deterioração e deterioração e

variáveis críticas de variáveis críticas de estocagem para estocagem para vários alimentosvários alimentos

DEGRADAÇÃO MICROBIOLÓGICADEGRADAÇÃO MICROBIOLÓGICA

� O processamento visa a diminuição da microbiota dedeterioradores e destruição dos patogênicos;

� Os processos são definidos em função de pH, atividadede água, potencial redox e natureza química do alimento,fatores que condicionam as características dos micro-organismos presentes no alimento;

� A maioria dos processos utiliza o calor para a destruiçãoda microbiota. As reações envolvidas são geralmente deprimeira ordem e através dos parâmetros cinéticos épossível o estabelecimento de processos como apasteurização e a esterilização;

� Esterilização: produto auto-estável e sua deterioraçãoocorre por outros fatores que não o microbiológico;

� Pasteurização: o crescimento microbiano é a reação dedeterioração mais importante a ser controlada.

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SENESCÊNCIASENESCÊNCIA

� Logo após a colheita de um vegetal, seus tecidos são privados de qualquer fonte externa de carbono e nitrogênio;

� Uma série de reações químicas toma lugar, dando origem ao processo de envelhecimento. Ao cabo de certo tempo as fontes de energia se esgotam, ou produtos dessa reação são acumulados de forma a tornar o alimento inaceitável;

� Durante o processo de senescência o alimentos se torna cada vez mais susceptível às invasões de micro-organismos que passam a predominar como agentes de deterioração;

� É essencial conhecer a cinética das reações de senescência e os parâmetros que as influenciam.

Outras reaçõesOutras reações

� Reações enzimáticas

� Escurecimento não-enzimático

� Oxidação de lipídeos

� Degradação de vitaminas

� Mudanças de cor

� Alterações sensoriais

� Alterações físicas

A vida-de-prateleira de umlimento, depende basicamentede quatro fatores, a saber:

� Formulação

� Processamento

� Embalagem

� Condições de estocagem, transporte e distribuição

Fatores preponderantes na vidaFatores preponderantes na vida--dede--prateleiraprateleira� Formulação: aqui se pode garantir a qualidade dos insumos,

o uso de aditivos adequados e, principalmente, se os ingredientes ainda apresenta vida-de-prateleira compatível com a que se espera do alimento;

� Processamento: deve ser conduzido dentro de condições que inibam as reações de deterioração e, ao mesmo tempo, minimizem outras reações de deterioração inevitáveis durante o processo;

� Embalagem, estocagem, transporte e distribuição: tem que ser definidas em função das características de cada produto e a ação de deterioração que sofrem em função de parâmetros como luminosidade, temperatura, UR, gases (O2, CO2, inertes, etileno), pressão e danos mecânicos.

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ASPECTOS DA INFLUÊNCIA DA TEMPERATURAASPECTOS DA INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA

� A aplicação de calor atende a vários objetivos que, geralmente, sãoatingidos simultaneamente

� Destruição de patógenos e micro-organismos deteriorantes

� Desnaturação de enzimas e o amolecimento de tecidos

� Reações indesejáveis ocorrem paralelamente

� Degradação de vitaminas

� Degradação de proteínas

� Degradação da cor

� Alteração da textura

� Reações de escurecimento

� O conhecimento dos parâmetros cinéticos de cada uma dessasreações, juntamente com as características reológicas do produtoprocessado é fundamental para que se possa otimizar os processos

� Embora atualmente esse conhecimento esteja disponível, a maioriados processos térmicos é definida por tentativa e erro.

Esterilização e Esterilização e vidavida--dede--prateleiraprateleira: aspectos especiais: aspectos especiais

� É o tratamento térmico de maior intensidade (temperaturas acimade 100oC) e visa a completa destruição dos esporos dos micro-organismos patogênicos e dos deterioradores capazes de semultiplicar durante a estocagem;

� Algumas formas esporuladas mais resistentes podem sobreviverao tratamento, desde que não tenham como sobreviver no períodode estocagem – daí surgiu o nome de “esterilidade comercial”

� Alimentos com pH > 4,5 e atividade de água >0,85, chamados dealimentos de baixa acidez, exigem tratamento térmico muito maisrigoroso do que aqueles com pH <4,5, porque neles pode haver agerminação de esporos de Clostridium botulinum;

Congelamento: alguns aspectos especiaisCongelamento: alguns aspectos especiais

� O processo de congelamento é relativamente complexo, e para seradequadamente realizado é importante um bom conhecimento de suabase teórica;

� O congelamento pode ser rápido ou lento, dependendo da velocidade deretirada de calor do alimento.

� A velocidade de congelamento é função do meio refrigerante e doequipamento utilizado;

� O congelamento rápido forma cristais de gelo pequenos e em grandenúmero. É o mais recomendado em termos de retenção da qualidade doalimento. A má condução do processo reduz a vida-de-prateleira doproduto;

� “Queima” pelo frio: pode ocorrer em alimentos mal embalados e ocorrepela sublimação do gelo (manchas escuras em carne de frango)

Reações de transformação: influência da águaReações de transformação: influência da água

� A atividade de água é um fator crítico que determina a vida-de-prateleira de alimentos e é mais importante que o teor de umidade;

� Exemplo:

� Bolo com Aw = 0,81 tem vida útil de 14 dias à 27oC

� Bolo com Aw = 0,85 tem vida útil de 8 dias à 27oC

� A Aw, juntamente com o pH e a composição química do alimento são os fatores que determinam o tipo de deterioração microbiana que poderá se desenvolver no produto

� A maioria das bactérias não cresce em Aw abaixo de 0,91, e bolores em Aw abaixo de 0,8.

Introdução à cinéticaIntrodução à cinéticade reação em alimentosde reação em alimentos

CINÉTICA DAS REAÇÕESCINÉTICA DAS REAÇÕES

Identifica os principais parâmetros que afetam a

velocidade de uma reação, e estabelece relações

quantitativas entre causa e efeito, permitindo

assim comparações.

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Cinética de reação em alimentosCinética de reação em alimentos

� Sabe-se que inúmeras reações ocorrem durante o processamento e a estocagem de alimentos;

� Essas reações dependem de uma série de fatores, tais como:� Temperatura� Concentração de reagentes� Umidade relativa� Presença de catalisadores ou inibidores

� Um levantamento da influência desses fatores na velocidade das reações é de vital importância, bem como sua influência na qualidade final dos alimentos;

� Esse conhecimento não teria grande utilidade se com eles não tivesse se desenvolvido uma ciência que permitisse comparações quantitativas entre as diferentes reações observadas em alimentos;

� Essa ciência é a cinética, que identifica os principais parâmetros que afetam a velocidade de uma reação e estabelece relações quantitativas de causa e efeito.

Velocidade de reaçãoVelocidade de reação

� A velocidade de reação v de uma substância é a mudança de sua concentração dC com o tempo t

� A velocidade da reação não é constante. Eladepende da temperatura, de catalisadorespresentes, da concentração e do número desubstancias reativas, e é claro, do tempo dereação

dt

dCv −=

Efeito da temperatura na velocidade da reaçãoEfeito da temperatura na velocidade da reação

� O efeito da temperatura absoluta na constante de velocidade k é dada pela equação de Arrhenius:

−=

TR

Ekk

a1

*exp.0

� Ea= energia de ativação em J/mol

� de ativação em J/mol� R = constante universal dos gases = 8,314J/mol.K

� K0 = constante de velocidade em s-1 para 1/T = 0

GráficoGráfico dede ArrheniusArrhenius paraparadestruiçãodestruição dede TiaminaTiamina

Como, afinal, determinar a vidaComo, afinal, determinar a vida--dede--prateleiraprateleira

� Estimar a vida-de-prateleira com base em resultados publicados

� Utilizar tempos de distribuição conhecidos para produtos similares no mercado

� Usar o SAC como base para saber se um determinado problema está ocorrendo

� Testes acelerados de vida-de-prateleira - TAVP

O TAVP consiste no armazenamento do produto deinteresse sob condições ambientais definidas econtroladas, de forma a acelerar as taxas detransformação

A inclinação obtida na regressão linear, de cada temperatura,corresponde aos valores de k (velocidade de reação).

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MOURA et al. Determinação da vida-de-prateleira de maçã-passa por testes aceleradosCiênc. Tecnol. Aliment. v.27 n.1 2007

Conforme definição de Q10, a cada 10 °C de aumento natemperatura de armazenagem da maçã-passa, o tempo de vida-de-prateleira é dividido por 2,0.