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Índice de a Matéria Tecnología dos Alimentoséc



TEMA 1: INTRODUÇÃO.

A conservação de um alimento consiste em manter seu nível de qualidade inicial, em cor, forma, sabor, etc. Portanto, terá que lutar contra as alterações, internas ou externas, que modificam essas condições iniciais.

Os produtos podem ir evoluindo, ao degradar-se, por diversas reações:

  • Reações químicas de degradação.

  • Reações de Maillard (pardeamiento enzimático) entre açúcares e proteínas, transformam-se em compostos intermédios e depois em polímeros pardos (costumam ser amargos).

  • Desnaturalización das proteínas ou dos ácidos nucleicos. Produzem-se mudanças na estrutura terciária ou cuaternaria que produzem variações de textura, caraterísticas organolépticas, etc.

  • Modificação dos amidos (amilasas, variação de temperatura...), as propriedades que contribuem esses amidos se vão perder (espesantes).

  • Oxidaciones, nas gorduras dão local a enranciamientos. Muitas dessas oxidaciones costumam ser de origem enzimático.

  • Reações enzimáticas de degradação.

  • Enzimas de ruptura, rompem compostos maiores - hidrolasas- como são por exemplo as amilasas (amido), as proteasas (proteínas), as lipasas (ácidos gordurosos), as glucoxidasas (glúcidos).

  • Enzimas oxidasas, que pelo geral são más. Entre elas estão as polifenoloxidasas (polifenoles) ou as lipoxigenasas (lípidos).

  • Reações biológicas.

  • Vão suportá-las todos os produtos, quando se unem a microrganismos se formam metabolitos, se produzem reações alternantes, algumas das quais podem ser tóxicas, a diferença das anteriores, que só afetam ao aspeto e não são perjudiciales.

  • Podem ser produzido tanto em meios aerobios como em anaerobios.

Todas estas reações podem ser empregues tanto para dirigir/controlar os processos de fabricação de determinados produtos.

FATORES QUE INFLUEM NO DETERIORO.

  • O tempo.

Vai cumprir-se que quanto maior seja o tempo de conservação, maior será o deterioro.

  • Temperatura.

Costuma seguir um processo de deterioro de crescimento exponencial: a maior temperatura, maior deterioro (sempre considerando uma temperatura normal, entre os 0-30 ºC). Uma vez superados certos limites (por em cima ou por embaixo) a temperatura é beneficiosa porque serve-nos para controlar o crescimento e a eliminação de microrganismos.

  • Hidratación.

Incide diretamente nas reações biológicas, já que a água é o médio no que os microrganismos desenvolvem seu metabolismo, depois podemos dizer que a maior quantidade de água se vai produzir um maior deterioro.

  • Acidez (ph).

O valor de ph que o produto presente vai influir sobretudo nas reações enzimáticas e biológicas, de tal maneira que menor ph produz um menor crescimento de microrganismos.

  • Composição da atmosfera.

Pode ser criado uma determinada atmosfera em ambientes controlados, se não existe ar (oxigênio) então não se vão produzir oxidaciones, não se produz o desenvolvimento de organismos aerobios, etc.

Uma caraterística dos produtos vegetais uma vez recolhidos é que seguem respirando; quando acabam com o oxigênio, a respiração se pára.

TECNICAS PARA EVITAR ALTERAÇÕES.

Há três métodos para conseguí-lo, (nesta matéria só veremos os físicos)

  • Métodos Físicos.

  • Aquecimento. Todos os tratamentos térmicos vão eliminar enzimas e microrganismos

  • Enfriamiento. Os tratamentos de congelação ou de referigeração não destroem os microrganismos mas atrasam ou param seu desenvolvimento.

  • Dessecação. A concentração, a deshidratación ou a liofilización são tratamentos de inibição da atividade da água (diminui a atividade enzimática)

    • Métodos químicos.

  • Aditivos.

  • Conservantes.

  • CO2

    • Métodos Microbiológicos. (Fermentação)

    TEMA 2: TRATAMENTOS POR CALOR, GENERALIDADES.

    O principal objetivo de todos os tratamentos térmicos é o de assegurar a destruição de todos os microrganismos vivos que podem deteriorar a qualidade ou de prejudicar a saúde do consumidor.

    A cada microrganismo tem sua própria resistência ao calor e embora a 300 ºC mata-se-lhes a todos, não se lhe pode aplicar est temperatura aos produtos pelas alterações organolépticas que estes sofreriam. O que se vai tentar é eliminar a maior parte dos microrganismos sem alterar as demasiado as caraterísticas próprias ao produto. A determinadas temperaturas só se acaba com certos microrganismos mas as caraterísticas se conservam melhor. As enzimas são bastante sensíveis ao calor e é dos elementos que mais cedo se degradam

    Para desenhar um processo térmico há que conhecer a termorresistencia dos microrganismos pertencentes ao produto, a natureza do alimento e os parâmetros que lhe vêm associados (condutividade do calor, alterações por calor, velocidade de transmissão de calor...).

    Todos os tratamentos térmicos nos que se apliquem altas temperaturas e tempos prolongados se vai produzir uma destruição de microrganismos e enzimas. Os que apliquem temperaturas altas mas tempos curtos conseguem o mesmo salvo que se conservam muito melhor as caraterísticas organolépticas do alimento.

    Segundo o que queira ser conseguido, o tratamento será mais ou menos severo. Em alguns casos eliminar a flora microbiana mas só superficialmente, em outros eliminaremos só os que são perjudiciales para a saúde e em outros será necessário eliminar todos os microrganismos.

    Vantagens do calor:

    • Os tratamentos por calor podem ser controlado de forma muito exata, tanto em duração como na temperatura aplicada ao produto.

    • Destroem-se componentes antinutricionales do alimento (componentes do alimento que diminuem a disponibilidade de alguns nutrientes).

    CLASIFICACION DOS TRATAMENTOS TERMICOS.

  • Escaldado.

  • Nesta operação não se produz uma destruição forte de microrganismos, se realiza com vapor de água ou com água quente a uma temperatura de uns 85-95ºC/ 5 minutos. Aplica-se a frutas e verduras (delicadas), o objetivo é facilitar processos posteriores (por exemplo, elimina gases pela estrutura porosa do tecido vegetal o qual permite fazer o vazio em uma conserva). O escaldado vai eliminar-nos/eliminá-nos todas as enzimas, o que nos assegura que não se estraguem em curto prazo. Para este processo costuma-se reduzir o tamanho das peças].

  • Pasteurização.

  • Aplica-se sobretudo em líquidos. As temperaturas não costumam ultrapassar os 100 ºC, os tempos são mais longos que os do escaldado.

    O objetivo principal deste processo é a redução da carga microbiana, eliminamos só os microrganismos patogênicos, pelo que ainda vão ficar alguns no produto.

  • Esterilização.

  • Processo similar mas realizado a temperaturas superiores (115-120 ºC /10 minutos), por tanto os alimentos vêem-se mais alterados que com a pasteurização (sabores diferentes). Pretende-se destruir todos os microrganismos, tanto os patogênicos como os que podem afetar ao estado dos alimentos, o que nos fornece uma vida útil de uns 6 meses. Há que ter cuidado de não expor os produtos tratados a locais contaminados porque o produto se recarregaria de micróbios de novo.

    Dentro da esterilização existe a HTST (Alta Temperatura em Pouco Tempo)

  • UHT (Temperatura Ultra Alta).

  • Temperaturas de 140 ºC permitem-nos reduzir os tempos de tratamento de minutos a segundos com a consequente melhoria na qualidade do produto (mantendo o mais possível seu nível de qualidade inicial, em cor, forma, sabor, etc.).

    Só pode ser conseguido em líquidos já que os sólidos precisam mais tempo para que o calor penetre até o interior do produto, e essa a temperatura se queimaria.

    PENETRACION DO CALOR.

    Para saber quanto tempo se tem de submeter a um alimento ao calor, se estuda a velocidade de penetração do calor do produto em sua embalagem.

    Ex.

    Há microrganismos que aguentam a 105 ºC e temos que saber qual é a parte da embalagem que demora mais em atingir essa temperatura, para isso empregaremos termopares. Tudo isto vai ser função da forma da embalagem e do alimento que tenha dentro.

    As embalagens nos que o calor se transmite por condução o ponto de aquecimento mais tardio está quase no centro geométrico da embalagem.

    A condução, como forma única de transmissão do calor se vai produzir em alimentos sólidos já que o calor se transmite de partícula a partícula, o qual o faz mais lento e precisa de um incremento (gradiente) de temperatura entre as partículas para que se leve a cabo. Também vai depender das caraterísticas dos alimentos.

    No resto de casos vai produzir-se uma combinação de condução e de convecção (transmissão de calor por correntes que se originam no interior da embalagem devido à mudança de densidade dos líquidos ao se esquentar). Quanto mais liquido exista maior transmissão por convecção vai a haver.

    Há outros métodos de transmissão do calor como são as radiações, microondas, laser, infravermelhos...

    FONTES E MÉTODOS DE APLICAÇÃO DO CALOR.

    Vão existir vários métodos mas o principal critério de seleção é o do custo, também está o da segurança das instalações, o risco de contaminação dos alimentos e os custos de manutenção.

    Normalmente, o que mais se usa é gás e/ou combustíveis líquidos como a eletricidade é bastante mais cara.

    A eletricidade tem as vantagens da segurança e do controle dos processos.

    Como combustíveis sólidos se empregam a antracito e a madeira, também se empregam resíduos agrícolas embora em menor proporção.

    Os métodos de aquecimento podem ser:

    • Diretos.

    O calor produz produtos de combustão em contato com os alimentos (carne grelhada, ou no processo de tostado das bolachas, no que os quemadores estão em contato com as bolachas, por ex.)

    Nestes métodos a transmissão do calor é mais segura e fornece uma série de caraterísticas determinadas, mas o produto pode ser visto contaminado por partículas estranhas. O mais empregado é o gás porque queima-se praticamente todo ele sem deixar mal resíduos, o que não acontece com combustíveis sólidos ou líquidos.

    • Indiretos.

    Vão empregar-se intercambiadores de calor. Gera-se calor em um ponto externo à área de processado com um primeiro intercambiador de calor e depois, em um segundo intercambiador de calor, esquenta-se o produto. Poderão ser empregado também resistências elétricas ou Infravermelhos.

    EFEITOS DO CALOR SOBRE Os MICRORGANISMOS

    O calor desnaturaliza as proteínas e as enzimas que são vitais para o controle do metabolismo dos microrganismos pelo que acabam morrendo.

    O que se precise uma maior ou menor tempo para destruir os microrganismos depende de sua concentração (sua contaminação). Sua diminuição realiza-se de forma exponencial.

    Curva de Destruição Térmica, TDT:

    É a curva que nos reflete o tempo “D” necessário para destruir o 90% dos microrganismos existentes em um alimento. Um valor grande de D supõe uma grande resistência ao calor.

    A temperaturas a cada vez maiores, o tempo de destruição diminui.

    Se enfrentamos D com a temperatura obtemos o valor de Z, incremento da temperatura necessário para diminuir 10 vezes o valor de D (isto é, o tempo preciso para minorar a carga de microrganismos em um 90 %):

    Para caraterizar a resistência de um microrganismo ou de uma enzima vão empregar-se os valores de Z e de D.

    FATORES QUE DETERMINAM A RESISTÊNCIA Ao CALOR DE UM M ICROORGANISMO.

  • Tipo de organismo (Termófilo, Mesófilo ou Sicrófilo).

  • As condições em laboratório e na indústria vão ser as mesmas quanto à condição do organismo.

  • Fatores de incubação e crescimento do microrganismo.

  • As condições em laboratório e na indústria vão ser diferentes quanto a esses fatores do médio no que se vão encontrar.

  • Condições durante o tratamento térmico (ph).

  • As condições em laboratório e na indústria vão ser diferentes quanto a esses fatores do médio no que se vão encontrar. Por ex. As bactérias como o clostridium, salmonela... vão suportar pior os meios ácidos e os fermentos aguentam-nos melhor.

  • Atividade da água (umidade de tratamento).

  • O calor úmido normalmente é mais efetivo que o calor seco.

  • Composição do alimento.

  • A presença de gorduras, proteínas, coloides e sacarose vai aumentar a resistência dos microrganismos à destruição (embora no caso da sacarose, uma alta concentração tem a propriedade de absorver água restando atividade da água aos organismos)

    Há algumas enzimas muito resistentes a ph ácidos (em frutas por exemplo), pelo que terá que determinar se vão afetar aos alimentos ou bem não valerá a pena aplicar mais calor ou mais tempo de aplicação para os destruir.

    Em função da resistência aplicaremos o tratamento correspondente, na prática apanham-se amostras dos diferentes microrganismos e realizamos provas com elas para ver quanto tempo resistem os patogênicos mais resistentes.

    Se conseguimos eliminá-los, eliminarei também a todos os demais (menos resistentes).

    Os componentes aromáticos, as vitaminas e os pigmentos, em um tratamento térmico, seguem as mesmas pautas que os microrganismos mas seus valores de D e de Z são mais altos; então o ideal será aplicar altas temperaturas em pouco tempo.

    A partir das curvas TDT, poderemos eleger a combinação Temperatura/Tempo ótimos (os que suponham menor custo). Esta será a base dos processos de UHT e HTST.

    Nos alimentos vão existir mudanças nutricionais em proteínas, gordurosas, amido, embora às vezes podem chegar a ser beneficiosos (as proteínas coagulan gelatinizando ou gelificando alguns produtos, outras vezes destroem-se componentes antinutricionales).

    TEMA 3: ESCALDADO E PASTEURIZAÇÃO.

    ESCALDADO.

    É um tratamento térmico empregado para a destruição da atividade enzimática. Emprega-se em verduras e frutas como passo prévio a outros processos: não constitui um único método de conservação se não que é mais um pré-tratamento entre a matéria prima e as operações posteriores. Costuma ser prévio a esterilizações, congelação e deshidratación.

    Em alguma outra indústria, batatas fritadas, também há escaldado mas sua função neste caso é a de facilitar o labor de pelado (diferente à de diminuir a atividade enzimática). Em algum caso costuma-se combinar com o pelado ou limpeza do produto, não sempre se pode, assim se poupa espaço e energia.

    OBJETIVOS DO ESCALDADO.

    O escaldado leva-se a cabo porque há processos nos quais as temperaturas que se atingem são insuficientes para inactivar as enzimas. Se não as destruímos se vão produzir alterações nos produtos. No caso de conserva-as sim atingem-se estas temperaturas e as enzimas ficam inactivadas.

    É no final dos processos onde os alimentos podem ficar alterados e, por tanto, a inactivación deverá ser realizado durante o processado.

    O que nos marca a inactivación são os valores D e T. As enzimas mais perigosas são as lipoxigenasas, polifenoloxidasas, poligalacturonasas, florofilcasas. O normal é tomar como referência à enzima mais resistente ao calor; uma vez eliminada esta teremos a segurança de haver destruído ao resto. O que também pode ser feito é medir o valor das catalasas e peroxidasas, que são mais resistentes ao calor que os microrganismos e mais facilmente identificáveis.

    As funções do escaldado também são as de:

    • Reduzir o número de microrganismos na superfície do alimento (assim o tratamento posterior não vai ser tão forte).

    • Ablandamiento de tecidos. Em uns casos vai ser beneficioso (carnes, ervilhas...), mas em outros casos muda as caraterísticas do alimento.

    • Facilita o enchido das embalagens.

    • Elimina ar nos espaços intercelulares.

    TIPOS DE ESCALDADO

  • Escaldadores de Vapor.

  • O alimento passa através de uma atmosfera de vapor saturado. Retém melhor os nutrientes.

    A forma mais singela é uma fita transportadora pela que translada o alimento e por em cima há vapor saturado.

    O tempo regula-se controlando a velocidade da fita; as dimensões normais costumam ser 15 m de longo, 1,5 m de largo e uns 2 m de alto.

    Costumam ir fechados para que não tenha perdas de vapor nem tenha chorro energético. Não é conveniente que tenha muito vapor. O ideal é que tanto a saída como a entrada se leve a cabo através de válvulas hidrostáticas. Costumam incorporar equipes para reciclar o vapor.

    Têm o problema de que o aquecimento das diferentes camadas do alimento não é uniforme, como há que buscar uma combinação de tempo e temperatura para inactivar as enzimas, algumas partes vão ficar mais recalentadas o que supõe uma perda de caraterísticas do alimento. Para evitar este efeito indeseable pode ser aplicado o método IOB, o qual consiste em realizar o escaldado em 2 etapas, na primeira se esquenta uma camada muito fina e se mantém a temperatura constante durante um tempo; na segunda fase esse calor vai chegar a todo o alimento produzindo a inactivación total. Ademais, vai conseguir-se uma redução dos custos energéticos (perde-se uma décima parte do vapor), também se reduzem as perdas de nutrientes porque o processo seca o produto e ao aplicar vapor se recupera a umidade por absorção (um 5% mais que com o método inicial).

    A equipe necessária costuma constar de uma fita elevadora para entrar na primeira fase, o calor mantém-se enquanto move-se com fitas transportadoras e por último, para dirigir-se ao enfriamiento emprega-se outra fita elevadora. Possui uma capacidade de uns 4500 Kg/h. Sua retenção de nutrientes é melhor (medida em função da retenção de ácido ascórbico) atingindo o 75-85% de ácido ascórbico.

  • Sistema de Leito Fluidizado.

  • Consta de uma fita ou de uma malha perfurada no seio de uma mistura de fluído e vapor que consegue que o produto sobrenade e ao mesmo tempo se lhe vá esquentando. A corrente de calor flui de forma uniforme e contínuo. A duração do tratamento é menor e bem mais uniforme porque as partículas vão separadas, movem-se e rotacionam independentemente pelo que o calor acede a elas rapidamente. Ademais, o produto vai-se misturando e homogeneizando. O volume de efluentes (gases) e água residual é menor, teremos menores perdas de vitaminas, elementos termolábiles, etc.

    Não se costuma empregar em indústria porque é um sistema caro, tanto a equipe como o custo de realizar o escaldado.

  • Escaldadores de Água Quente.

  • O alimento passa por um banho de água quente (70-100 ºC) durante um tempo determinado, após o aquecimento o produto se enfría. Vão perder-se nutrientes solubles embora a mudança os produtos vão ganhar peso. Ambos métodos (o de vapor e o de água) precisam de instalações muito singelas e bastante baratas. Há uma série de tendências à redução do consumo de energia, redução de perdas de componentes solubles, de volume do produto e de produção de fluente; deverão ser respeitado as medidas higiênicas.

    O sistema mais comum é o chamado de Bobina, de Tambor ou de Cilindro.

    O sistema consiste em um tambor rotatório, perfurado e parcialmente submergido. O tempo de tratamento determina-o a velocidade de rotação (ver fig. inferior).

    Também existem outros sistemas como o escaldador de Cano, que consiste em um encanamento metálico que contém o alimento em movimento e a água quente passa por ela e no mesmo sentido (o arrasta). O tempo de tratamento será função da longitude do cano e da velocidade de arraste da água. O espaço que ocupam é menor que outros tipos de escaldadores e têm uma alta capacidade (para o espaço que ocupam). Seu inconveniente estriba em que são algo mais caros e sua utilidade se baseia também na adaptação do alimento ao roce com as paredes.

    Outro método (também empregado em escaldadores de vapor) é o IOB; aplica-se-lhe ao alimento um precalentamiento, depois o escaldado e por último um arrefecido. O tempo de tratamento diminui, também o custo energético, as perdas de qualidade e a emissão de efluentes.

    A água quente produz turbulências que podem provocar danos. O aquecimento neste sistema vai produzir-se em um local estanco (sem movimento, depois reduzem-se os danos).

    Para conseguir o precalentamiento e o enfriamiento empregam-se intercambiadores de calor com reciclado do fluxo de calor: vai aproveitar-se o mesmo fluxo de água para esquentar e para arrefecer. O rendimento é muito maior que o escaldado tradicional (16-20 Kg produto/Kg vapor em frente a 0,25-0,50 Kg produto/Kg vapor).

    O último sistema que se vai mencionar é o sistema Contracorriente, é difícil ver na indústria porque é muito caro como é necessário impulsionar a água em sentido contrário ao do alimento. É um sistema rápido e uniforme.

    EFEITOS SOBRE Os NUTRIENTES

    Em todos os tratamentos térmicos vão existir perdas de elementos (os mais termolábiles). Vão-se a desnaturalizar com o calor ao igual que as vitaminas, proteínas, etc., no entanto, o escaldado é um processo tão suave que as perdas vão ser mínimas; o que nos interessará é reduzir os elementos solubles que se perdem (vitaminas solubles, sais, amido...).

    Se perderão mais ou menos em função do produto, da preparação do alimento (cortado ou inteiro) já que perderá mais quanto maior seja o relacionamento Superfície/Volume. O processo de escaldado que se lhe aplique também influirá nas perdas (a cada um é diferente), do tempo e a temperatura empregados, do método de enfriamiento (é diferente se se faz com água fria ou com ar, etc.)

    Para conhecer qual é a perda de nutrientes se faz uma análise de ácido ascórbico, vitamina C, que é sensível ao calor e nos indica facilmente a perda.

    O escaldado tem a vantagem de que algumas vezes melhora a cor do produto porque a água limpa e elimina os restos da superfície fazendo mudar o índice de refração da luz e conseguindo um brilho mais intenso e uma melhor presença. No entanto, vai ter o inconveniente de que se produz uma perda de pigmentos em função do tratamento e a temperatura, sendo os produtos verdes os que mais se resienten. Para minorar a perda emprega-se o carbonato de Sodio ou o óxido de Calcio que protegem a clorofila se se adicionam à água de escaldado.

    As batatas costumam sofrer um pardeamiento enzimático (devido às polifenoloxidadasas), o que se costuma fazer é manter ao alimento em uma salmuera antes do escaldado, tendo muito cuidado de não passar com a concentração do sal (são baixas concentrações) para não gerar sabores estranhos. Para reduzir a perda de sabor recomenda-se tratamentos curtos.

    A textura sofre mudanças, amolece-se, o qual é beneficioso quando se enchem embalagens embora não o é tanto para outros processos. As perdas de textura reduzem-se com o emprego de cloreto de Calcio, que junto às pectinas - espesantes - do produto (frutas principalmente) dão local ao pectato cálcico lhe fornecendo firmeza e estabilidade ao produto.

    PASTEURIZAÇÃO.

    É um tratamento térmico relativamente suave (a temperatura inferior a os100 ºC). O que se vai conseguir é um acréscimo da vida útil do produto (vários dias para o leite e até em vários meses para as frutas).

    inactivación enzimática, destruição de microrganismos (mofos, bactérias não esporuladas); há perdas nutricionais e sensoriais.

    O que determina a intensidade do tratamento e a vida útil do alimento é sua acidez (ph).

    • Em produtos com ph > 4,5 (o leite) será necessário destruir as bactérias patogênicas.

    • Em produtos com ph < 4,5 será necessário destruir a atividade enzimática e todos os microrganismos que afetam à qualidade do alimento.

    A intensidade do tratamento será a necessária para a destruição dos patogênicos, pelo qual teremos que empregar os valores de termorresistencia dos microrganismos mais resistentes ao calor. Na indústria o que se faz é praticar diferentes provas para averiguar as temperaturas e os tempos requeridos para a eliminação. Por ex:

    • Em leite crua. Há uma enzima (fosfatasa alcalina) que está sempre presente ao leite e que possui uns valores de resistência térmica similar ao dos patogênicos mais resistentes. Se conseguimos fazer desaparecer à fosfatasa (mediante a aplicação de calor durante um tempo) conseguirei também destruir aos patogênicos.

    • Ovo pasterizado.

    Neste caso a enzima que pode ser medido é a - amilasa e sua atividade. Esta enzima possui uma resistência similar à da salmonela.

    A pasteurização se empregará em alguns produtos nos que um tratamento térmico mais severo produziria danos organolépticos graves (no foie grass, latas de presunto cozido...). Será conveniente guardar no frigorífico já que não terminarei com todos os microrganismos, é uma semiconserva.

    Esta técnica emprega-se quando se deseja a destruição de alguma espécie patogênica em especial por sua peligrosidad, ou quando queremos favorecer a uns organismos em frente a outros. Nos exemplos anteriores, se empregaria para destruir os bacilos tuberculosos no leite e os da salmonela nos ovos, também para a fabricação de iogurtes, queijos, vinhos (os mostos não se costumam pasterizar salvo para obter vinhos homogêneos ao empregar cepas de fermentos determinadas).

    Também se emprega em produtos nos que suas caraterísticas físico - químicas (ph) não permitem tratamentos mais fortes (frutas, sucos, mermeladas...)

    De modo geral vai ser necessário combinar a pasteurização com outras técnicas:

    • Empacotado, com fechamento hermético e/ou aséptico.

    • Referigeração, no leite pasterizada.

    • Acidificación, diminui-se o ph para impedir a proliferação de microrganismos. Costuma-se aplicar um tratamento de fermentos lácticos para que o mesmo produto vá desenvolvendo os ácidos.

    • Açúcar, para a fabricação de frutas confitadas, leite condensada, mermeladas... (diminui-se a atividade da água).

    • Salgado, emprega-se sal comum ou bem nitritos (em carnes).

    EQUIPES PARA A PASTEURIZAÇÃO.

    Existem dois tipos de equipes em função do estado em que se encontre o alimento: empacotado e sem empacotar. Todos os alimentos se podem pasterizar dentro da embalagem mas há algum que também se lhe pode pasterizar antes, são os produtos líquidos (leite, sucos, cerveja...) e os produtos viscosos (mermelada, ovo...).

    Costuma-se preferir fazê-lo antes de empacotar porque é mais fácil aplicar o tratamento, um HTST, os alimentos conservam melhor suas caraterísticas organolépticas.

    Também é mais adequado em embalagens grandes, o calor demoraria muito em atingir o interior da embalagem.

  • Pasteurização de produtos Empacotados.

  • Em Contínuo.

  • O produto é conduzido por fitas transportadoras que o introduzem em túneis de tratamento; estes túneis estão divididos em três zonas (aquecimento, pasteurização e referigeração), em todas elas a variação de temperatura progride de forma muito gradual graças a umas duches ou atomizadores. Isto é importante porque as embalagens costumam ser de vidro e se a mudança de temperatura é muito brusco podem estourar. A diferença máxima entre a temperatura da embalagem de vidro e a de aquecimento não deve superar os 20 ºC, e com a de enfriamiento, 10 ºC.

    A água costuma-se recircular para aproveitar melhor a energia (a água empregada para arrefecer esquenta-se em contato com as embalagens e depois é redirigida para a zona de aquecimento).

    No enfriamiento trata-se de diminuir a temperatura até os 40 ºC, assim conseguimos evitar corrosões internas em embalagens metálicos ao evaporarse a água, também para poder pôr as etiquetas (é uma temperatura relativamente frite).

    Não só pode ser feito o tratamento com água senão também com vapor ao que vamos dando um acréscimo gradual de temperatura (é mais rápido), no entanto, a fase de enfriamiento se segue fazendo com água fria (por imersão ou com duches de água)

  • Em Discontinuo.

  • b.1. - Banho María.

    Na indústria pode ser ajustado perfeitamente tanto os tempos como as temperaturas de tratamento.

    b.2. - Com Ar Quente

    O que se emprega são estufas de ar quente, empregado para produtos que não resistem a imersão em água.

  • Pasteurização de produtos Não Empacotados.

  • Realiza-se em intercambiadores de calor (de placas ou tubulares); no caso de produtos viscosos empregam-se intercambiadores tubulares maior seção para diminuir o rozamiento; no caso de produtos viscosos e pegajosos empregam-se intercambiadores tubulares de superfície rascada.

    O ovo líquido tem o inconveniente de que se passamos de temperatura a clara coagula. Para evitá-lo há que controlar as temperaturas de forma muito precisa (aproximadamente de 50ºC), no entanto, para acabar com os microrganismos se lhe devem aplicar temperaturas mais altas; a maneira em que se conseguem essas temperaturas é empregar intercambiadores de calor tubulares ondulados que produzem turbulências que nos permitem subir a temperatura.

    O realizar uma desaireación dos produtos costuma ser bom para diminuir o risco de oxidaciones (se atomizan em uma câmera de vazio). Depois deve-se-lhes empacotar em empacotado aséptico (esterilizado).

    EFEITOS SOBRE Os ALIMENTOS.

    • Sucos de frutas.

  • Deterioro da cor produzida pelo pardeamiento enzimático; há polifenoloxidasas que destroem a cor por oxidación, poderemos desairear o produto antes de pasterizar.

  • Perda de componentes voláteis (baixo ponto de evaporação). Para evitá-lo, o que se faz é extrair antes os aromas (por destilación), processar o produto e ao final os voltar a acrescentar.

    • Leite.

  • Mudança de cor, o qual não é efeito da pasteurização se não devido à homogeneização associada à pasteurização.

  • Variação do sabor, fá-lo mais suave.

  • Não há perdas importantes de elementos nutritivos; o que mais se perde são carotenos, vitamina C e aproximadamente o 5% das proteínas séricas. A maioria das perdas produzem-se por oxidación, pelo que uma desaireación prévia reduziria o efeito de perda.

  • TEMA 4: ESTERILIZAÇÃO.

    É um processo no que se esquenta a uma temperatura e tempo o suficientemente altos como pára que se consiga uma total desativação enzimática e destruição total de microrganismos. Obtêm-se produtos com vida útil muito prolongada, superior a 6 meses de modo geral.

    Ao ser um tratamento forte vamos afetar a suas caraterísticas nutricionais e organolépticas. A investigação atual encaminha-se à diminuição das perdas de caraterísticas originais (acréscimo da temperatura e diminuição do tempo).

    ESTERILIZAÇÃO DE PRODUTOS EMPACOTADOS.

    A temperatura e tempo de tratamento serão função da resistência térmica dos microrganismos, da velocidade de penetração do calor, das condições de aquecimento, o ph do médio, o tamanho da embalagem e do estado físico do alimento.

    A resistência ao calor dos microrganismos vem determinada principalmente pelo ph do alimento.

  • ph > 4,5 alimento de acidez baixa.

  • 3,7 < ph <4,5 alimento de acidez intermédia.

  • ph < 3,7 alimento ácido.

  • Na cada um destes grupos existem uns microrganismos determinados que possuem uma maior resistência.

    No grupo (I) destaca o Chlostridium botulinum, produz o botulismo e cresce em condições anaerobias. No mínimo terá que destruir a este (dos mais termorresistentes). O tratamento se fará a uma temperatura ligeiramente superior à de destruição deste (por se fica algum mais resistente).

    No grupo (II), ao diminuir a acidez, a resistência é menor. Neste grupo encontram-se os mofos, fermentos e enzimas.

    No grupo (III) o que costumamos fazer é ir desativar as enzimas; bastará com tratamentos suaves.

    Também dependerá da carga microbiana que porte o produto, já que não há que esquecer que o tratamento que é efetivo em laboratório pode não ser na indústria, será necessário, por tanto, que os produtos ou as matérias prima cheguem com a menor carga microbiana possível. Isto pode ser conseguido com um escaldado prévio e com umas boas pratica de processado e operação.

    Para conhecer a evolução dos produtos contaminados, com provas de curta duração, o que se costuma fazer é armazenar os produtos em condições muito adversas.

    RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO DO CALOR.

    O coeficiente de transmissão das embalagens costuma ser alto (não são isolantes) e não representam grandes limitações no tempo de processo. Influi mais o tipo de alimento, a transmissão por convecção é mais rápida que a de condução. Será melhor em líquidos ou em produtos particulados - como as ervilhas - que em blocos sólidos.

    Os produtos viscosos, quanto mais fluídos sejam menos lhes custará se esquentar.

    O tamanho da embalagem também influi porque o relacionamento superfície de aquecimento/volume a esquentar é menor. Demora mais em esquentar-se e em chegar o calor ao centro do recipiente. Se a embalagem é agitada vão facilitar-se as correntes de convecção e o aquecimento será mais rápido (só para alimentos líquidos ou viscosos).

    Quanto maior seja o gradiente de temperatura entre o produto e a zona de processado, maior é a rapidez. Vai influir a forma da embalagem sendo os alongados os que mais facilitam a transmissão.

    O material não influi demasiado na transmissão, o metal é bom motorista, o vidro e o plástico são similares mas de algo pior transmissão.

    EVACUACION.

    Consiste na eliminação do ar da cabeça da embalagem antes do selado ou fechamento. Vamos a minorar os riscos de oxidaciones e de corrosão; ao subir a temperatura no interior da embalagem desce a pressão exercida pelo ar. Há vários métodos:

  • Enchido em quente.

  • Ao encher as embalagens ainda quentes se vão emitir vapores que arrastam o oxigeno e depois se fecham.

  • Enchido em frio.

  • Quando as embalagens chegam frios ao fechado, o que pode ser feito é os esquentar até os 80-85 ºC para criar vapores de arraste e posteriormente se fecham.

  • Extração em vazio.

  • Faz-se o vazio na cabeça da embalagem com uma bomba de vazio, depois fecha-se.

  • Corrente de vapor.

  • Projeta-se um chorro de vapor sobre a zona de fechado conseguindo o arraste do ar. Este costuma-se empregar para líquidos porque sua superfície é muito lisa e o ar arrasta-se facilmente

    É conveniente aplicar um pré-tratamento porque ao estar já quente o produto, o tempo de tratamento se reduz.

    O FECHADO.

    É conveniente que seja hermético. Há vários tipos de embalagens:

  • Hojalata.

  • Alumínio.

  • Vidro. Emprega-se para conserva, a tampa costuma ser de outro material, normalmente metálico.

  • Plásticos rígidos. Empregam-se para tarrinas, sobremesas láteas, sacas flexíveis.

  • O mais comum são latas e as embalagens de vidro. Muitos dos materiais plásticos não resistem as altas temperaturas e se fundem.

    O processo de aquecimento pode ser realizado de várias formas, uma das mais empregadas é o uso de vapor saturado, que depende do calor latente de vaporización. O vapor saturado encontra-se em contato com as paredes dos botes, ali se condensa transferindo o calor ao interior das paredes.

    O vapor saturado encontra-se justo no ponto de condensação, por embaixo desta temperatura temos água, mas se seguimos esquentando teremos vapor a maiores temperaturas.

    H2Ou 100ºC vapor + água (segue-se esquentando) vapor sobrecalentado (deixa-se arrefecer) vapor saturado (aquecimento) vapor recalentado.

    O melhor vapor é o saturado, o sobrecalentado não vai a condensar tanto vapor e a transmissão de calor é menos eficiente. O vapor saturado podemo-lo empregar tanto em contínuo como em discontinuo,

  • Discontinuo.

  • É o caso do autoclave, introduzem-se nele as latas de forma vertical ou horizontal.

  • Contínuo.

  • As latas entram por um lado e vão saindo pelo outro de forma continuada, os autoclaves possuem aberturas e portas especiais que mantêm constante a temperatura quando as latas vão saindo.

    Podem funcionar com vapor saturado com água, pode-se-lhes aplicar ar em sobrepresión e às vezes pode ser empregado misturas de vapor + água.

    Em ambos métodos será importante que não fique ar na lata e se consiga uma boa distribuição do vapor. Em caso de misturas, a densidade do ar e a do vapor, às vezes, é diferente, o aquecimento que se produz é diferente o qual é daninho e para o evitar se homogeneizam os gases. Os contínuos têm mais vantagens porque controla-se melhor, os alimentos são mais uniformes, o aquecimento da embalagem é mais gradual, os problemas de abombamiento são menores. No entanto, o maior inconveniente é que são muito caros.

    Autoclaves.

    Têm que estar construídos de maneira que se permita a eliminação do ar no produto, isto se faz com vapor. As linhas de saída situam-se pelo lado contrário ao do vapor. Deve ser evitado que as latas fiquem submersas na água de condensação porque no interior da água não se vai produzir uma eficiente transmissão de calor. Para evitá-lo empregam-se cestas suspendidas nas que a água sempre está por embaixo delas.

    Uma vez esterilizados as embalagens há que os arrefecer com água, o vapor existente se condensa provocando um vazio que há que contrarrestar com a introdução de ar a pressão.

    Quando o alimento chegou aos 100 ºC, a pressão diminui e pode ser diminuído a sobrepresión de ar, podemos também arrefecer até os 40 ºC. A umidade que fica se seca para evitar corrosões. As temperaturas mais convenientes rondan os 127-130 ºC.

    Água quente.

    Usa-se embalagens de vidro e embalagens plásticas; o vidro tem menor condutividade térmica que o metal e, por tanto, o tempo de processado será maior. Ademais, a temperaturas muito altas, as embalagens podem estourar. Podemo-lo arranjar com tratamentos mais suaves como um banho María progressivo.

    Sacas flexíveis, são polímeros (mais flexíveis), portanto há uma poupança energética. Costumam-se processar horizontalmente e a grossura do alimento é mais uniforme.

    Aquecimento por chama.

    Realiza-se a pressão atmosférica e em pratos giratórios, as temperaturas que se atingem são de 1100-1200 ºC. São temperaturas muito maiores e conseguem-se velocidades de penetração mais altas; os tempos de tratamento são muito menores ao igual que as perdas, ademais, se poupa energia. Não faz falta empregar salmueras pelo que temos uma poupança acrescentada pela redução de açúcar ou de sal empregado e uma minoración do 20-30 % nos custos de transporte.

    ESTERILIZAÇÃO DE PRODUTOS NÃO EMPACOTADOS.

    Tanto os líquidos como os produtos viscosos davam muitos problemas de esterilização nas embalagens (baixa velocidade de penetração do calor, perdas nutricionais e organolépticas, baixa produtividade...), todos esses problemas se resolveram ao aplicar a esterilização antes do empacotado (o empacotado posterior deve ser aséptico).

    Os tempos fizeram-se mais curtos e as temperaturas mais altas, as distâncias que o produto devia percorrer se voltaram mais curtas: é a base dos sistemas UHT; o tratamento é tão rápido que seus resultados podem ser assemelhado aos da congelação e aos da irradiación. Os alimentos têm uma vida útil mais longa sem necessidade de frigorífico.

    Estes processos estão tão automatizados que as perdas de energia são mínimas e se consegue uma alta produtividade.

    Os inconvenientes mais importantes são o elevado custo das equipes (são difíceis de amortizar porque os produtos fabricados não possuem alto valor acrescentado) e a complexidade de uma planta de esterilizado (tanto as embalagens como o interior da maquinaria devem ser asépticos). O processo de UHT aplica-se com os mesmos critérios que com a esterilização, no entanto, a velocidade de tratamento é maior, com a consequente minoración das perdas de nutrientes. Neste processo de UHT vamos fixar-nos/fixá-nos especialmente na destruição das enzimas porque a essas altas temperaturas as enzimas aguentam mais que os microrganismos. A destruição dos microrganismos vai produzir-se na etapa final do aquecimento

    Processo.

    O líquido esquenta-se em um intercambiador de calor, em camadas finas de líquido e com um forte controle de tempos e temperaturas. Depois o líquido se enfría, bem em outro intercambiador ou bem em uma câmera de vazio (se enfría bem mais rápido e se desairea o produto, o qual pode interessar em caso de possibilidade de oxidaciones porque aumentam os custos).

    O empacotado costuma-se fazer em tetrabrick, que tem maiores vantagens sobre outros tipos de embalagens (custos de armazém, transporte, etc.), é totalmente impermeable multicapa, e aséptico - se lhe esteriliza com água oxigenada -. Maquina-as vão manter sua limpeza com filtros de ar e com luz UV.

    O maior problema apresentam-no os alimentos sólidos e as peças grandes; isto é como não se conseguem formar as mesmas turbulências que em líquidos para transmitir a convecção. A mesma geração de turbulências pode chegar a danar o produto e, ademais, sujam-se maquina-as. Outro problema que aparece é a sobrecocción das superfícies, ficando o interior intato.

    As peças grandes não entram facilmente pelas conduções - são finas - ou as placas - estreitas -. O processo vai depender do tipo de alimento, da tendência a formar camadas aderidas às superfícies, da sofisticação do processo (com maiores ou menores controles) e por último mas um dos mais influentes o custo.

    Caraterísticas comuns a todos os sistemas UHT.

    • Todos trabalham a temperaturas maiores aos 132 ºC (132 - 143 ºC).

    • Põe-se em contato com um volume pequeno de produto uma grande superfície de contato para a transferência do calor.

    • Mantém-se um regime turbulento ao atravessar as conduções.

    • Necessidade de bombas para impulsionar o líquido, partilha homogênea do produto pela superfície de intercâmbio.

    • Todos os sistemas, sobretudo as superfícies de aquecimento, devem estar perfeitamente limpos.

    TIPOS DE UHT.

  • Aquecimento direto.

    • Injeção de vapor, Uperisación

    O vapor introduz-se a pressão no produto líquido, o qual está já precalentado (65-75 ºC). Em décimas de segundo atingem-se temperaturas de 140-150 ºC os quais se mantêm durante um pequeno período de tempo. Uma vez eliminados os microrganismos, o líquido se enfría rapidamente em câmeras de vazio até os 70ºC, nestas câmeras há sistemas de eliminação do vapor condensado e de componentes voláteis, desta maneira consegue-se que a umidade de saída seja a mesma que entrada do produto.

    Vantagens:

    Tanto o aquecimento como o enfriamiento são muito rápidos, as perdas nutricionais e organolépticas são muito baixas.

    Inconvenientes:

    No enfriamiento é fácil perder substâncias voláteis. Esterilizar ao vapor é um processo caro, só é adequado para produtos de baixa viscosidade. O controle das condições do processo não é completo, no interior das equipes existem zonas com muito diferentes pressões, vai custar muito manter a equipe na zona de pressão baixa.

    Apesar das perdas obtém-se um produto de alta qualidade.

    • Infusão de vapor.

    O produto líquido e precalentado, uma vez atomizado, forma um filme que vai caindo para uma câmera onde se encontra o vapor a pressão baixa, depois se produz um aquecimento muito rápido até os 142-146 ºC que se mantém 3 segundos. Ao final se enfría em câmeras de vazio até os 75-70 ºC. O calor que se ganha serve para esquentar o produto inicial.

    Vantagens:

    A lser um processo rápido há uma alta retenção de nutrientes e de produtos termolábiles. O controle da produção é melhor. Adapta-se a alimentos mais viscosos e, ademais, não há riscos de sobre-aquecimento.

    Inconvenientes:

    Os atomizadores podem dar problemas de bloqueios e em alguns casos há separação de componentes do produto.

  • Aquecimento indireto.

  • São mais frequentes porque são mais baratos, mais versáteis e as condições adaptam-se melhor.

    • Intercambiadores de Placas .

    As temperaturas e as pressões são mais altas, os aparelhos têm ondulações para aumentar a turbulência. Dentro das placas flui o líquido calefactor.

    Vantagens:

    É uma equipe relativamente barata, ocupa pouco espaço, com um baixo consumo de água, baixo consumo energético, a velocidade de produção é flexível porque podemos pôr várias placas. Os aparelhos são de fácil inspeção.

    Inconvenientes:

    As juntas não aguentam pressões muito elevadas e são sensíveis às altas temperaturas pelo que há que as substituir com frequência; as placas são muito finas e os produtos não podem ir a velocidades superiores a 2 m/s (podem ser produzido sobre-aquecimentos e depósitos dos produtos sobre as placas, o que supõe um custo acrescentado). Os líquidos viscosos transitam dificilmente, há que fazer uma esterilização prévia de todo o conjunto.

    • Intercambiadores Tubulares.

    O líquido circula por um encanamento a qual está esquentada pelo fluxo quente de outro encanamento circundante à primeira desta maneira se aumenta a superfície de intercâmbio calórico:

    Vantagens:

    O encanamento é contínuo depois pode ser processado em contínuo, a asepsia é mais fácil de conseguir porque a limpeza é mais singela. São admissíveis altas pressões, muito maiores que as que suportariam os intercambiadores de calor de placas. Facilita-se a formação de turbulências e evitam-se incrustaciones nas paredes.

    Inconvenientes:

    A inspeção das superfícies interiores é complicada, não podemos os empregar para fluídos viscosos (só para os de baixa viscosidade). Se há alguma falha no sistema é necessário pará-lo por completo.

    • Intercambiadores tubulares de Superfície rascada.

    É um sistema similar ao anterior mas com a particularidad de que no interior do cano há um rotor com uma ou várias pás rascadoras. Sua presença evita o inconveniente de incrustaciones nas paredes que aparecem ao tratar produtos viscosos.

    Costuma-se empregar para iogurtes com pedaços de fruta

    Inconveniente:

    É bem mais caro que os tubulares normais

    • Intercambiadores Júpiter ou intercambiadores de duplo cone.

    Sua aplicação do calor pode ser feito de forma direta e indireta, consiste em um depósito cônico com camisa (aquecimento direto) que se combina com um tratamento de injeção (indireto). É o mais adequado quando existem partículas grandes (como nos molhos) já que trata os sólidos e os líquidos por separado.

    Enche-se o depósito e elimina-se o ar nas camisas. Esquenta-se tanto a camisa como o interior do recipiente (se emprega vapor) até atingir os 85-90ºC. Uma vez atingidos, introduz-se um líquido de cocção na cuba, a qual vai girar lentamente para não estragar o produto. Deixa de entrar o vapor (o aquecimento pára-se) e começa a fase de enfriamiento: o líquido de cocção passa a um depósito a parte e o líquido que tinham os sólidos pode ser usado como subproducto (os sólidos que ficam se lhes termina de arrefecer fazendo passar por eles uma corrente de água fria) ou bem lhes o incorporar para misturar com o giro da cuba até homogeneidade. Depois leva-lhos a uma zona aséptica e empacotam-se.

  • Outros.

  • Praticamente todos eles se empregam muito pouco de forma industrial.

    • Microondas.

    • Aquecimento por indução.

    • Aquecimento por IR.

    • Aquecimento Óhmnico.

    O que se faz é passar uma corrente elétrica pelos alimentos, os quais opõem resistência a seu passo e se produz um aquecimento. Estabelecem-se em locais que não sejam condutores de eletricidade para evitar perdas. O aquecimento o bastante rápido e uniforme. Usa-se pouco.

    EFEITOS SOBRE Os ALIMENTOS.

    O primeiro efeito que se produz é sobre a cor. Para os diferentes tipos de alimentos.

    Em carnes:

    Vão ter tratamento em embalagem (latas), não se lhes vai a poder aplicar UHT. Possuem hemoxihemioglobina (pigmento vermelho) a qual passa a meta- hemioglobina (cor marrón pardo). Ademais, também se produzem reações de Maillard (pardeamientos). Existe caramelización dos açúcares (cores marronáceos, quase negro). Estas mudanças de cor estão admitidos pela legislação só para a venda de carne cozida.

    Às vezes acrescenta-se-lhes nitritos e nitratos de Sodio para minorar o risco de aparecimento do Chlostridium botulinum e ajudam a manter a cor vermelha.

    Em frutas e verduras:

    A clorofila passa a feofitina que tem muito menos cor (há uma perda de cor). Os carotenoides passam a hepóxidos e os antocianos passam a pigmentos marrones.

    As latas com o tempo podem chegar a contribuir partículas de ferro ou de estanho os quais podem alterar a cor.

    Ao líquido de governo pode-se-lhe acrescentar algum tipo de sal (ácido cítrico, E.D.E.T.A.) ou algum colorante artificial admitido (não é o mais normal no caso de sucos de frutas).

    No leite:

    Vão existir mudanças de cor, sobretudo ao caramelizar os açúcares, há reações de Maillard (pardeamientos). Ao homogeneizar o leite as partículas de caseína fazem-se muito menores fazendo com que suba o índice de refração da luz dando a impressão de ter uma cor mais branca.

    Se tivesse-se-lhes aplicado UHT.

    O efeito do UHT sobre o sabor se deixaria notar nas reações de Maillard e na caramelización dos açúcares (não se produzem). Para podê-lo aplicar às carnes antes têm-se de reduzir a massas de carne.

    O segundo efeito que se produz é sobre o sabor e o aroma. Para os diferentes tipos de alimentos.

    Em carnes:

    O calor degrada os compostos da carne ao produzir-se reações de pirolisis (desaminaciones, descarboxilaciones de aminoácidos, oxidaciones e descarboxilaciones de lípidos e reações de Maillard). Os produtos decorrentes destas reações dão local a mais de 600 tipos diferentes de saborizantes.

    Em frutas e verduras:

    Há uma perda de compostos voláteis (bem mais em frutas que em verduras).

    No leite:

    Obtêm-se sabores a cozido; ao desnaturalizarse os produtos forma-se hidróxido de enxofre, lactonas e metil-cetonas, substâncias de característico sabor a cozido.

    Se tivesse-se-lhes aplicado UHT.

    De ter-se aplicado às carnes, o sabor natural consegue-se manter muito melhor.

    Esta particularidad do UHT pode ser aplicado ao resto dos produtos.

    O terceiro efeito que se produz é sobre a textura. Para os diferentes tipos de alimentos.

    • Em carnes:

    As mudanças na textura devem-se à coagulación das proteínas no interior do músculo; a carne reduz sua capacidade de retenção de água, encolhe-se e volta-se mais rígida.

    Também pode ser produzido um ablandamiento da mesma pela hidrólisis do colagênio (passa a se converter em gelatina e a partilha de gorduras se estende a toda a peça). Isto se produz, por exemplo, no presunto cozido, que é um tipo de carne bem mais macio que um presunto curado.

    Para diminuir estes efeitos sobre a textura empregam-se polifosfatos (aditivo)

    • Em frutas e verduras:

    A rigidez nestes produtos é devida às pectinas, às hemicelulasas e em alguns casos ao amido. As mudanças na textura produzem-se ao hidrolizarse as pectinas (perde-se capacidade espesante e rigidizante), o amido com o calor se gelatiniza (diminui a espessura) e as hemicelulasas dissolvem-se. Todo isso dá local a um ablandamiento; para reduzí-lo podem ser adicionado sais de calcio para que reajam com as pectinas dando local a pectatos de calcio (insolubles) e assim não sejam tão sensíveis aos tratamentos térmicos. A adição pode ser realizado no líquido de escaldado ou no líquido de governo do produto (salmuera).

    Para a cada produto emprega-se um sal diferente (tomate CaCl, fresasCaOH, etc.)

    • No leite:

    Há pequenas mudanças de viscosidade por alteração da caseina (tem tendência a coagular).

    Se tivesse-se-lhes aplicado UHT.

    Todas estas mudanças fosse menores.

    O quarto efeito que se produz é sobre o valor nutricional. Para os diferentes tipos de alimentos.

    • Em carnes:

    Vão produzir-se hidrólisis de hidratos de carbono, de lípidos, etc. Embora vão seguir estando disponíveis para o consumo (em moléculas menores), depois em realidade não há perdas.

    Quanto a proteínas, o problema é maior (sobretudo em carnes), também há perdas de aminoácidos (10-20%), dando local a um descenso na qualidade das proteínas do 6-9%.

    As perdas mais significativas são as das vitaminas, tiamina: 50-75%, Ácido Pantoténico: 20-35%.

    • Em frutas e verduras:

    O mais importante também é a perda de vitaminas (as hidrosolubles porque passam ao líquido de governo ou o de escaldado). Se ficam no de governo, poderemos consumí-lo e assim reduzir a perda nessas vitaminas.

    A soja é um caso oposto a isto, já que seu valor nutritivo aumenta pelo tratamento calórico porque destrói o inibidor da tripsina, facilitando seu consumo e aproveitamento.

    • No leite:

    Não há mudanças significativos.

    Se tivesse-se-lhes aplicado UHT.

    Todas estas mudanças fosse muito menores, as quais se limitam a vitaminas termolábiles (sobretudo as do grupo B: piridoxina, tiamina).

    TEMA 5: EXTRUSÃO.

    É um sistema no que se vão combinar bastantees operações diferentes (misturado, amassado, formado cortado e em alguns casos o secado)

    Um extrusor consiste em uma bomba de parafuso ou em um parafuso sinfín para o misturado, no que os produtos se comprimem para dar local a uma massa semisólida, a qual é forçada a sair por uma pequena abertura para lhe dar forma. Posteriormente é cortada para dar-lhe seu tamanho definitivo. Durante este processo, a massa esquenta-se dando local ao efeito conhecido como: cocção - extrusão, extrusão - cocção ou bem extrusão em quente.

    É um processo bastante moderno e que esta em contínua evolução. O objetivo da extrusão não só vai ser o de alongar sua vida útil (como nos processos vistos nos outros temas), se não que graças a ele podemos chegar a fabricar produtos novos ao mudar os ingredientes e variando a forma (temperatura, tempo, pressão...) de extrusão.

    Nos processos de extrusão com calor atingem-se temperaturas muito altas em curtos períodos de tempo, é similar ao HTST, conseguindo reduzir o conteúdo microbiano e a atividade enzimática. Outro dos motivos pelos que se alonga a vida útil dos produtos é o da baixa quantidade de água empregada para sua fabricação.

    Vantagens sobre os outros sistemas:

    • Não se produzem efluentes (resíduos), se emprega toda a massa que se introduz.

    • É fácil de integrar nas linhas de processo.

    • É fácil de automatizar para a fabricação em contínuo.

    • Alta produtividade.

    • Baixos custos de funcionamento.

    • É muito versátil, pode ser produzido uma alta gama de produtos com pequenas alterações no processo de extrusão.

    • Os produtos que se produzem por este sistema não podem ser conseguido de outra maneira (salvo os copos de milho do café da manhã, seu sistema de produção se adaptou à extrusão por ser mais efetiva).

    Na extrusão vão influir dois elementos:

    • Propriedades reológicas das matérias prima: umidade inicial (é necessário conhecê-la para saber se deveremos adicionar mais ou menos água no processo), a granulometría e composição química.

    • Condições do processo: temperatura, tempo de processado, pressão no corpo do extrusor (barril), diâmetro de saída da massa, velocidade de corte. A temperatura e a pressão serão função do desenho interior do aparelho. Poderemos variar a velocidade de giro do eixo.

    Exemplo:

    Em produtos ricos em amido (batata, cereais), a extrusão em quente vai produzir uma série de efeitos que se descrevem a seguir.

    Neste tipo de extrusão emprega-se um alto conteúdo de água. As forças cortantes às que se vê submetida a massa pelo eixo helicoidal dão local a altas temperaturas (superiores a 100ºC); a água enquanto está no interior do barril não se vai evaporar porque a pressão é muito alta. Com o calor, o amido se gelatiniza absorvendo água e produzindo uma massa bastante plástica e viscosa.

    Ao ir saindo pela cabeça do extrusor, a massa passa de uma alta pressão (no interior do aparelho) à pressão atmosférica normal mantendo a temperatura superior aos 100 ºC, a água vai-se a evaporar repentinamente fazendo com que o produto expanda-se.

    Em produtos ricos em proteínas (como a farinha de soja), o processo é similar mas neste caso são as proteínas as que se expandem, se produzem uniões entre correntes proteicas dando local a estruturas fibrosas. Com a extrusão o índice de solubilidad do N2 vai baixar (mede o nível de proteínas), depois vai perder-se algo de qualidade nutricional.

    EQUIPES DE EXTRUSÃO.

    Todos eles funcionam com o mesmo princípio, se parte de matéria em forma granular (farinha, sémola...), introduz-se no interior do barril do extrusionador, ali esta o eixo (ou eixos) helicoidal que transporta o material e ao mesmo tempo o comprime e amassa. Uma vez formado uma massa homogênea, obriga-se-lhe a passar por uma série de cabeças para dar-lhe forma e por último corta-se-lhe ao tamanho desejado.

    Vão existir 2 tipos de extrusores:

  • Em função do modo de operação:

  • Em frio.

  • Ao pressionar a massa, esta se vai esquentar pela fricção. Para reduzir a fricção o que se faz é eliminar as rugosidades e as hendiduras da superfície interna, a camisa que rodeia ao corpo vai ser de água fria. Com respeito ao eixo, pode ser reduzido seu diâmetro e sua velocidade de giro.

    A massa, ao sair ao exterior não vai sofrer expansão (a água não se evapora) e vai dar produtos úmidos e de maior densidade.

    Sua estrutura é flexível (spaghetti), pastosa (salchicha de Franckfurt, doces de alcaçuz, baritas de peixe, gulas...).

  • Em quente.

  • É o sistema no que se vão atingir temperaturas muito altas graças ao emprego de vários mecanismos.

    • Com camisa de vapor ao redor do barril.

    • Eixo com vapor interior.

    • O movimento da massa. A fricção da massa com as hendiduras das paredes e com o eixo.

    A massa vai esquentar-se mais quanto maior seja o diâmetro do eixo, quanto mais curto seja o extrusor (a compressão é maior), quanto mais pequeno seja o diâmetro da cabeça. A temperatura vamos podê-la modificar com alterações no diâmetro da saída. Os produtos expandidos (gusanitos, bolas de queijo...) fabricam-se com altas pressões e abertura de cabeça pequena; são, por tanto, produtos com baixa densidade, baixa umidade (a água se evapora). O que o produto seja mais ou menos expandido o controlaremos com a pressão e a temperatura.

    Se queremos produtos de maior densidade baixaremos a pressão de trabalho, baixaremos a temperatura e aumentaremos a abertura de saída. São produtos nos que vão ficar restos de água, pelo que se lhes aplica um secado posterior. O que se costuma buscar é pré -gelatinizar os amidos e depois combinar o produto de extrusão com outro processo (fritura).

    Em ambos casos as perdas nutricionais são reduzidas (são processos HTST).

  • Em função do sistema de parafuso.

  • Eixo simples.

  • Quanto maior seja seu esforço cortante, maior será o calor que se gerará na massa. O eixo em seu movimento de giro atravessa diferentes fases com diferentes missões:

    • Fase de mistura as matérias prima combinam-se até formar uma massa homogênea.

    • Fase de amassado aumenta a compressão até ter textura plástica.

    • Fase de cocção a compressão é máxima com um grande acréscimo da temperatura.

    O movimento da massa no extrusor depende da fricção desenvolvida no interior do barril (com as paredes). Os materiais fluem devido à pressão do eixo, mais ou menos rápido em função da velocidade de giro. A velocidade de saída determina-a o tamanho da cabeça.

    Estes aparelhos são bastante baratos quanto ao custo de operação e bastante simples na forma de funcionamento.

  • Duplo eixo.

  • Possuem 2 eixos helicoidais que se movem formando uma figura similar a um oito. Há diferentes tipos em função de como sejam os eixos (como se entrelazan, como se movem...).

    O movimento dos eixos vai transportar o produto, vai amassá-lo mais e elimina-se a rotação dos materiais no barril (seu giro é mais controlado). São mais caros mas têm mais vantagens.

    • Permite trabalhar com alimentos especiais (aceitosos, de alta umidade e gomosidad). O controle dos mesmos é melhor.

    • Permite um movimento de avanço e de retrocesso (os de eixo simples só admitem avanço). Pode ser efetuado o controle do processo variando o avanço e o retrocesso, ou modificando a pressão.

    Após estar avançando (alta temperatura e alta pressão) podemos retroceder (baixa a pressão), assim parte da água se evapora (baixa a temperatura). Desta maneira poderemos acrescentar outros ingredientes que não suportam o aquecimento prévio. Por último voltamos a avançar.

    • Um eixo duplo permite-nos trabalhar simultaneamente com produtos de diferente granulometría.

    • Sua parte final é mais curta, o que nos permite poupar espaço.

    A diferença de preços é considerável, pelo que só se adquire este tipo de extrusor quando o produto a fabricar não pode ser feito com um simples.

    APLICAÇÕES DO EXTRUDIDO.

    Há três indústrias que o usam, as de derivados de cereais (Snacks, cereais do café da manhã), as de fabricação de produtos ricos em proteínas (Soja) e as de produtos de confitería.

    Pães tostados

    Faz-se a massa de forma similar à do pão, embora com este sistema é mais rápido, e, por tanto, mais barato.

    Empregam-se: farinha, leite em pó, amido de milho, açúcar e água. A massa mistura-se e extrude-se a alta pressão e temperatura, isto é, o produto expandiu-se com o que se consegue o mesmo efeito que o da fermentação (inchado e formação de alvéolos) mas sem usar fermentos.

    O produto obtido é bastante seco e com a forma similar à definitiva embora ainda lhe fica algo de umidade e não possui sua cor tostado característico. Para corrigir estas carências aplica-se-lhe um tostado (elimina-se a umidade e dá-se-lhe a cor a tostado).

    O emprego deste método de fabricação fornece uma poupança de 66% dos custos energéticos e o processo é mais simples já que requer um menor número de máquinas (só são necessárias o extrusionador e o forno de tostado).

    Copos de Milho.

    O processo normal que se levava a cabo tradicionalmente consistia em romper grãos de milho em pedaços grandes de endosperma e depois se cuecen a alta pressão (o amido gelatiniza) e se secam até um 21% de umidade. Deixam-se repousar e por último se laminan e se tuestan. Opcionalmente podem ser aspergido de chocolate, jarabes de glicose.

    Ao todo o processo chegava a durar umas 5h.

    Ao aplicar a extrusão, o processo é bem mais curto e o produto é bem mais homogêneo: emprega-se sémola de milho para realizar a extrusão a baixa temperatura. Obtemos bolinhas de massa, as quais se deixam secar, se laminan e por último se tuestan. De forma facultativa podem ser aspergido com os mesmos produtos de antes.

    Como pode ser observado, o processo é mais curto e os copos terão todos aproximadamente o mesmo tamanho, função do tamanho das bolinhas, o qual é predefinido no extrusionador.

    Vantagens:

  • O baixo custo de energia: consome-se um menos 50%. Como contrapartida, a equipe é mais cara que os tradicionais.

  • O processado é bem mais veloz(uns minutos), pelo que a produtividade é muito maior e a amortização das equipes é mais rápida.

  • O baixo custo da matéria prima (um 20% menor, aproximadamente).

  • Uniformidade no produto obtido.

  • Podemos modificar o processo facilmente (em matéria prima, na temperatura e na pressão) para obter produtos diferentes.

  • Arroz inflado e grades.

    Processam-se de forma similar ao anterior.

    Snacks.

    Fabricam-se a partir de farinhas e sémolas de produtos almidonosos, batata, trigo e sobretudo milho (é o que fornece o sabor mais apreciado).

    Acrescentam-se-lhes saborizantes, gordurosas, azeite, sal e açúcar. A massa extrude-se para dar produtos expandidos (secos, os quais podem ser banhado ou aspergir de outras substâncias) e produtos úmidos, os quais receberão um tratamento posterior, frequentemente de fritura ou de tostado.

    Produtos com base proteica vegetal, PVT (Produtos Vegetais Texturizados).

    São produtos dedicados principalmente à dietética. Como matéria prima se costuma empregar soja, com alto conteúdo gorduroso e proteico.

    Com este produto o que se faz é um extrudido em quente, já que o calor do processo consegue a inactivación de enzimas, sobretudo da lipoxidasa, o que reduz o enranciamiento, e das ureasas, que atacam às proteínas. Também eliminamos à enzima que destrói à tripsina, um dos Aminoácidos essenciais, pelo que melhoramos sua qualidade nutricional. O processo também melhora seu sabor e alonga sua vida útil. Partimos de soja em forma de farinha desengrasada, com ph ajustado e mistura-se com água. O ajuste de ph produz-se porque se extruimo-lo a ph baixo (5,5), aumenta a maleabilidade da massa. No entanto, se fazemo-lo a ph alcalino, o produto é bem mais rígido e bem mais seco. O ph eleito estará em função do produto final eleito. Acrescentam-se-lhe saborizantes, colorantes, cal.

    Dá-se-lhe consistência à massa, atingem-se temperaturas de 60-104 ºC; o produto obtido são umas fibras, fibras expandidas que são arrefecidos e secados após a extrusão (ainda contêm algo de água) até uma umidade do 6-8 %.

    Produtos de confitería.

    São os chamados produtos masticables gelatinizados (também borrachas de frutas), são de consistência gomosa. Obtêm-se a partir da mistura de amidos com glicose (em forma líquida) e outros açúcares (sacarose por exemplo). A extrusão que se lhes aplica é com calor embora o produto não sofre uma grande expansão: os amidos se gelatinizan e os açúcares dissolvem-se na gelatina ou na água ficando esta retida; é o excesso de água a que se evapora no processo e dá local à expansão.

    Costuma-se empregar o extrusor de duplo parafuso para formar uma primeira massa e uma vez que esta possua consistência plástica, se descompacta. Adicionam-se os colorantes e saborizantes, volta-se a comprimir e extrue-se.

    Poderemos jogar com os valores de temperatura, pressão, bocas de saída, velocidade de corte... para obter diferentes produtos.

    EFEITOS SOBRE Os ALIMENTOS.

    O aquecimento, ao ser aplicado em tempos reduzidos, vai produzir também reduzidos efeitos sobre os alimentos. A cor e sabor naturais são mais ou menos constantes, só se alteram a muito altas temperaturas e pressões. Os colorantes e aromatizantes artificiais, ao não se encontrar dentro das células do produto estão mais desprotegidos e, por tanto, se perdem mais. Podem ser dado perdas importantes de sabor porque parte do sabor se volatiliza junto da água ao evaporarse. Em casos extremos vão produzir-se reações de Maillard (pardeamientos) que alteram a cor e algo o sabor.

    A presença de iões metálicos (desprendidos de latas, por exemplo) produzem perdas de sabor.

    Os aromas artificiais poderão ser acrescentado junto da massa inicial (se é extrusão em frio); se fazemo-la em quente não o poderíamos fazer porque se evaporaríamos junto à água, neste caso empregamos saborizantes microencapsulados, a camada protetora se dissolve na boca.

    Outros possíveis remédios são empregar saborizantes vegetais (vão protegidos no interior de células) ou bem acrescentar o sabor banhando o produto final no saborizante, com o inconveniente de que o sabor não fica bem repartido (é mais intenso no exterior).

    A qualidade nutricional perde-se muito pouco; a perda será função do produto, do processado e da umidade da massa.

    As perdas serão muito maiores no extrudido em quente, e ainda neste caso as perdas são mínimas (vitaminas e algum aminoácido essencial). Como caso extremo, podemos propor a possibilidade de um extrudido a 154 ºC; as perdas de um dos aminoácidos mais delicados em frente ao calor (a tiamina), são só de 5%; também se perdem pequenas quantidades de riboflavina. As vitaminas A e C perdem-se em um 50%.

    Os produtos de soja aos que se lhe aplique extrusão com calor podem dar local a alguma reação de Maillard com perdas de qualidades proteínicas. Se a extrusão é em frio produz-se um benefício nutritivo porque aumenta a digestibilidad das proteínas.

    TEMA 6: TOSTADO.

    É uma operação na que se emprega o ar quente ou a radiação com o objetivo de modificar a capacidade digestible do alimento: agora desejamos modificar o produto original.

    Não vamos querer eliminar todo o possível a água se não que vamos secar a superfície e no interior vai ficar umidade.

    O nível de microrganismos vai ser baixo, ao igual que a a w (atividade da água) na parte externa. Na parte interna também se consegue minorar o número de microrganismos embora a redução da a w é muito menor.

    Como consequência, os produtos vão ter uma vida útil algo mais longa. Para atingir uma vida útil realmente longa, o tostado tem-se de combinar com a referigeração e o empacotado (assim se minora o risco de mofos mas sobe o de endurecimento nos pães). O contribua de calor pode ser feito das seguintes maneiras:

    • Por radiação (em fornos refractarios)

    • Por condução (por contato direto).

    • Por convecção (por correntes de ar quente).

    O mais comum é combinar os três métodos com prevalência de algum deles, sendo na maioria dos casos a convecção o predominante.

    Neste processo vai existir uma camada de ar sobre o produto que vai resultar negativa porque dificulta a transmissão do calor e impede uma completa evaporação da água. O que essa camada de ar seja mais ou menos grossa será função da forma do alimento e da velocidade do ar no forno. Destes dois parâmetros só vamos poder modificar o segundo; os fornos possuem ventiladores que movem e deslocam essa camada de ar reduzindo sua grossura.

    A maioria dos alimentos têm uma baixa condutividade do calor (bolachas, pães, produtos cárnicos...) pelo que o calor não penetra rapidamente no alimento (na rapidez influi tamanho do alimento).

    O que o calor chegue mais ou menos ao interior vai depender mais do tempo de tratamento que da temperatura do ar: uma temperatura muito alta vai formar uma costra superficial que impede ou diminui a penetração do calor.

    O tamanho do produto será o que determine tanto os tempos como as temperaturas de horneado.

    No horneado, a umidade mais externa da peça se evapora e afasta-se da ela (as correntes de ar costumam a arrastar, é um ar seco que cria gradiente de umidades). A umidade do interior desloca-se para a parte mais superficial para compensar a sequedad produzida pelo ar quente e seco.

    A rapidez com a que a umidade sai ao exterior dependerá da temperatura e do produto. A água chega à superfície aproximadamente à mesma velocidade à que se evapora, a textura é mais ou menos constante.

    No tostado, o secado da umidade superficial é bem mais rápido, faz-se a alta temperatura (a umidade interior não sai à velocidade suficiente para compensar a perdida). A zona de evaporação superficial vai crescendo e a zona externa seca-se por completo formando a cortiça, isto é, há uma mudança de textura.

    O tostado requer um aquecimento superficial rápido para que se forme a cortiça; ao resecarse forma-se uma camada impermeable que protege a umidade interior.

    Em alguns casos há vapor sobrecalentado que, em contato com a massa, se enfría e se licúa sobre a superfície da peça formando um filme protetor, reduz as reações, a cortiça é mais fina (a espessura da camada seca é menor), mais estaladiça e mais dourada. No tostado, o calor usa-se para eliminar a umidade (sobretudo da parte externa), para esquentar o alimento, para formar a cortiça e ao final para sobrecalentar a cortiça e o vapor de água formado.

    EQUIPES DE AQUECIMENTO.

  • Fornos de aquecimento direto.

  • São aqueles nos que o ar e os produtos de combustão vão recirculando (bem por convecção natural ou forçada) e estão em contato com o alimento.

    A temperatura controla-se com variações na velocidade de fluxo do ar e de saída do combustível (costuma ser gás). O mais normal é empregar gás natural ou gás cidade. Também podem ser empregado combustíveis líquidos (fuel, propano ou butano). Os combustíveis sólidos (lenha ou carvão) estão sendo eliminados da produção industrial. Nos fornos contínuos, a chama pode estar por em cima ou por embaixo da fita transportadora do produto. Nos fornos discontinuos, a chama está por embaixo.

    Vantagens:

    • Os tempos são mais curtos.

    • A eficácia energética é melhor, todo o calor da combustão se dedica a esquentar o produto.

    • Os quemadores permitem um bom controle do processo.

    • A posta em marcha dos fornos é rápida.

    Inconvenientes:

    • Há um maior risco de contaminação do alimento.

    • Há um maior risco de obturación dos quemadores.

  • Fornos de aquecimento indireto.

  • Também vão queimar combustível mas o calor gerado se emprega para esquentar ar ou para produzir vapor, os quais circulam por encanamentos que são esquentadas e são, afinal de contas, as que realmente esquentam as câmeras do forno.

    Estes fornos também podem ser elétricos, com radiadores de placas esquentadas por indução (e são estas as que esquentam o forno, são muito raros de ver como a eletricidade é bastante mais cara que o gás ou os combustíveis sólidos). Têm a vantagem de que o processo pode ser controlado muito melhor.

    EFEITOS SOBRE Os ALIMENTOS.

    A maior mudança produz-se sobre a textura. O que estas mudanças sejam mais ou menos grandes depende do tempo, a temperatura e do tipo de produto (umidade, gordurosa, hidratos de carbono, proteínas que possua...).

    Em todos os produtos horneados se vai formar cortiça (mais ou menos fina/grossa). Há alguns produtos que se hornean com um conteúdo baixo de umidade para dar local a formas alisadas e finas (bolachas); neste caso, a cortiça, ainda sendo fina, se estende tanto por em cima como por embaixo abrangendo a totalidade da peça.

    Efeitos sobre as carnes:

    No interior da carne existem gordurosas, as quais ante o calor, se fundem dando local a dispersões por todo o alimento ou bem se perdem por gotejo. O colagênio faz-se soluble e forma gelatinas que ficam na parte imediatamente inferior à superfície da peça.

    As proteínas se desnaturalizan perdendo capacidade de retenção de água (a carne encolhe e volta-se seca), forma-se uma costra mais ou menos porosa (a coagulación e a degradação de proteínas ajudam a sua formação).

    Efeitos sobre produtos de panificação :

    A estrutura granular do amido muda, passando a formar gelatinas.

  • Aquecimento rápido. No exterior forma-se rapidamente uma cortiça impermeable, a qual ajuda a manter a umidade do produto e protege aos saborizantes, aromatizantes e elementos nutritivos. Forma-se um gradiente de umidades, seco no exterior e úmido no interior. Ao sacar do forno, a diferença de umidades tende a igualar-se o que dá local a um reblandecimiento da cortiça (a qualidade diminui). Se a atmosfera está seca, o produto vai acabar totalmente duro e seco.

  • Aquecimento lento. A cortiça não se forma rapidamente, há maiores perdas de água interna, o produto é mais seco em seu interior. Vai empregar-se vapor, diminui a hidratación da superfície, a cortiça mantém-se elástica mais tempo, expande-se melhor, eliminam-se rompimentos na massa: o produto fica mais brilhante, com cortiça mais fina e estaladiça. As reações de Maillard dão cor dourado ou se são a alta temperatura, tons tostados pela caramelización dos açúcares.

  • Identificaram-se muitos compostos aromáticos no horneado que se combinam com os da fermentação. A cor final dependerá também do tempo e temperatura aplicados, e da quantidade e do tipo de açúcares.

    O valor nutritivo variará mais na superfície do produto, quanto maior seja o relacionamento superfície/volume, menos perdas vão produzir-se (e vice-versa). As vitaminas sofrem poucas perdas, tão só a vitamina C vê-se especialmente afetada (depois pode-se-lhe acrescentar como mejorante). Com ph > 7 liberta-se niacina. A tiamina perde-se em função do ph e da temperatura de horneado (15% panadería, 50% pastelaria - galletería).

    TEMA 7: TRATAMENTOS POR FRIO, REFRIGERACION.

    Um alimento conserva-se com o frio porque vai diminuir-se a velocidade de reação dos processos biológicos, enzimáticos, o metabolismo dos microrganismos, etc.

    O frio consegue alongar a vida útil dos alimentos durante um tempo determinado. Este tempo será função do frio aplicado e do tipo de alimento.

    Ainda assim, o prolongamento da vida útil por frio é menor (se a referigeração aplica-se como tratamento único) que a que se conseguiria com os outros tratamentos térmicos.

    Podemos baixar a temperatura até valores próximos no ponto de congelação, mas sem chegar a atingí-lo (no caso de congelação, sim que se supera este valor). Na referigeração não deve ser atingido o ponto de congelação pela formação de cristais, já que o processo não é rápido e estes cristais são grossos e danam os tecidos.

    Nota: embora na câmera tenha valores de temperatura inferiores aos 0 ºC, isso não significa o produto esteja congelado (há sais na água do alimento, ou bem o água está associada a algum elemento).

    Ao descer a velocidade de reação, também se consegue diminuir a a w. Na congelação é muito importante que tenha muito baixas temperaturas e que não se rompa a corrente de frio.

    Referigeração:

    Operação pela que se reduz a temperatura de um alimento até os -1 e 8 º C. Emprega-se para diminuir a velocidade de reação bioquímica e microbiológica, isto é, para aumentar a vida útil dos alimentos, tanto os frescos (verduras, carnes) como os elaborados (leite).

    Inconveniente: possuem um baixo tempo de conservação.

    Vantagem: as mudanças sobre os alimentos são mínimos. Ao descongelar possuem uma qualidade similar aos alimentos frescos.

    É habitual combinar a referigeração com outras técnicas de conservação que não sejam demasiado drásticas.

    O fornecimento de alimentos refrigerados até o consumidor implica possuir uma série de elementos bastante sofisticados e bem refrigerados para manter a corrente de frio:

    • Armazenagem.

    • Transporte.

    • Balcão de venda.

    O processo será tanto mais complicado e problemático quanto menor seja a vida útil dos produtos. Quanto aos alimentos preparados, muito suscetíveis de deteriorar-se (alguns produtos cárnicos, massas frescas...) é muito importante que as condições higiênicas se extremem.

    Os alimentos, em função da temperatura de armazém, dividem-se em:

    • -1 / +1 ºC: carnes e peixes frescos, pescado ahumado, embutidos e carne picada.

    • 0 /+5 ºC: carnes pasteurizadas e enlatadas, leite (fresca ou pasterizada), produtos láteos (nata, iogurtes), saladas preparadas, verduras, sándwichs, massas frescas.

    • 0 /+8 ºC: carnes curadas, mantequillas, queijos curados e a maior parte de frutas e verduras.

    Existem alguns produtos aos que se se lhes aplicam certas temperaturas (3-10 ºC) se danam por frio (queimaduras), se costuma dar em frutas tropicais (ananás, cabos...) Estes danos não são graves mas existem e alteram principalmente ao aspeto da fruta.

    Ao diminuir a temperatura, os microrganismos param seu crescimento: atrasa sua reprodução. Os organismos Sicrófilos são capazes de suportar baixas temperaturas continuando com sua reprodução (5 / 15ºC). No entanto os Termófilos e os Mesófilos a essas temperaturas param seu crescimento. Embora os sicrófilos são capazes de suportar as baixas temperaturas, e por tanto de afetar aos alimentos, temos a vantagem de que estes microrganismos não são patogênicos.

    Como conclusão pode ser dito que a referigeração não evita totalmente o desenvolvimento de microrganismos mas consegue evitar o crescimento dos que são patogênicos. Seu crescimento vai variar de forma logarítmica com a temperatura, as taxas de respiração e de metabolismo diminuem com a temperatura.

    FATORES QUE AFETAM Aos ALIMENTOS.

    • Quanto a Alimentos Frescos:

    • Tipo de alimento.

    Há alimentos que têm uma maior tendência a se degradar que outros; costuma ser função da variedade do produto e das condições de produção (em frutas e vegetais). Também vai influir a parte da planta empregada para fabricar o alimento (as partes que crescem mais rapidamente são as que têm maiores taxas metabólicas e por tanto as que têm menor vida útil).

    • Estado de recolha do alimento.

    Em frutas e verduras, o estado de recolha é muito importante porque quanto mais maduro, quanto mais danado externamente, quanto mais contaminado microbianamente e quantos menos tratamentos antifúngicos tenham-se-lhe aplicado ainda produto menos tempo aguenta (menor vida útil),

    • Temperatura de transporte e de venda.

    • Umidade relativa das câmeras refrigeradas.

    As câmeras industriais estão preparadas para manter a umidade relativa correta, conseguindo uma ótima manutenção dos produtos, mas os frigoríficos domésticos não conseguem este objetivo resecando bastante os produtos

    • Quanto a Alimentos Preparados:

    • Tipo de alimento.

    • Grau de inactivación enzimática do processado.

    • Controle higiênico do processo.

    • Embalagem do produto.

    • Quanto a Produtos Cárnicos:

    • Os tecidos animais respiram de forma aerobia em quantidades muito baixas uma vez o animal está morrido, a respiração que têm maioritariamente é anaerobia (transformam o glicogênio em ácido láctico), o que dá local a um descenso do ph e ao aparecimento do fenômeno do rigor mortis (rigidez nos tecidos). O beneficioso da referigeração é a minoración da taxa de respiração anaerobia e por tanto do rigor mortis.

    EQUIPES DE REFERIGERAÇÃO.

    São equipes mecânicos, costumam estar fabricados de cobre por sua boa capacidade de transmissão térmica, e todos constam das seguintes partes:

  • Evaporador.

  • Compresor.

  • Condensador.

  • Válvula de expansão.

  • O funcionamento destas equipes baseia-se em um intercâmbio de fases que leva aparejado uma absorção ou uma emissão de calor.

    O processo de enfriamiento faz passar ao refrigerante (líquido) pelo evaporador, o qual diminui a pressão pelo que passa a gás absorvendo calor do médio (este se enfría).

    O refrigerante (gás) passa pelo compresor, onde a pressão aumenta; o gás chega ao condensador (a pressão segue-se mantendo alta) e ali o gás refrigerante passa de novo a líquido, preparado para reiniciar o ciclo no evaporador.

    Propriedades dos Refrigerantes.

    • Baixo ponto de vaporización, a mudança de estado atinge-se facilmente. (a temperatura baixa)

    • Alto calor latente de vaporización, desta maneira o líquido precisa absorver muito calor para transformar-se em gás e assim gera muito frio.

    • Deve ter alta densidade para que o compresor tenha o menor tamanho possível.

    • Não deve ser tóxico, em caso de fugas.

    • Não deve ser miscible com o azeite do compresor.

    • Não deve ser inflamável.

    • Não deve supor um grande custo.

    REFRIGERANTES MECÂNICOS.

    O médio refrigerador pode ser ar ou água. O ar, ao igual que acontece nos fornos, se posa sobre os alimentos formando uma pequena camada isolante, pelo que nas câmeras existem ventiladores para forçar a convecção e aumentar a transferência de calor.

    Os veículos refrigerados não servem para o enfriamiento do produto que transportam, estes devem ir já frios já que não costumam ter potência suficiente para isso. Tão só podem manter a temperatura à que chegam os produtos.

    Para reduzir custos em locais onde há várias câmeras, pode ser estabelecido um ponto central de geração de frio.

    Existe uma técnica de geração de frio chamada Vacum Cooling (enfriamiento em vazio), emprega-se para a maior parte dos alimentos e sobretudo para os que tenham uma grande superfície (as folhas das verduras por exemplo) o processo consiste em diminuir a pressão até os 0,5 Kpa (aproximadamente), a esta pressão a água se evapora da superfície dos alimentos (costumam ir lavagens previamente) graças ao calor que roubam dos mesmos (das folhas), ficando os produtos arrefecidos. O relacionamento que existe entre a diminuição da umidade e o descenso da temperatura é de aproximadamente de 5 ºC pela cada 1% de descenso da umidade.

    Outra técnica de referigeração, embora não se emprega muito, é o telefonema Hidrocooling (Imersão em água fria). O produto se enfría e lava-se. O motivo de que não se empregue muito são os efeitos secundários já que o produto sai molhado e há que o secar, bem com calor (não seria pratico haver realizado o enfriamiento), bem por centrifugação (podem ser produzido danos no produto por golpeio).

    Para produtos semisólidos (mantequillas, margarinas...) se enfrían por médio do contato com superfícies metálicas frias.

    SISTEMAS CRIOGÉNICOS.

    Um líquido criogénico é um refrigerante, isto é, contribui frio por médio de mudanças de fase (produzido pela absorção de calor); é um sistema similar aos processos vistos antes mas com muita maior capacidade de enfriamiento. Este enfriamiento produz-se por dois motivos principais: a mudança de fase e o equilíbrio de temperatura ao que tendem o produto e o refrigerante. Os fluídos empregados para a criogenización são:

    • CO2 (l), o qual passa a estado gasoso a - 78 ºC.

    • CO2 (s), o qual se sublima a estado gasoso a - 78 ºC.

    • N2 (l), o qual passa a estado gasoso a - 196 ºC.

    O enfriamiento devido ao equilíbrio de temperatura nestes elementos é o seguinte:

    • CO2 (l), supõe o 13% do enfriamiento total.

    • CO2 (s), supõe o 15% do enfriamiento total.

    • N2 (l), supõe o 52% do enfriamiento total.

    O CO 2 tem o inconveniente da toxicidad ambiental que produz; o N2 também, embora só em alguns casos.

    A forma de atuar destes refrigerantes é similar: injetam-se no ar em forma finamente pulverizada, o que ajuda a uma rápida sublimación a gás e por tanto um enfriamiento rápido sem deshidratación. Se aplica-se um excesso de CO 2 (s) forma-se neve, a qual também segue atuando sobre o produto. Este fenômeno pode ser aproveitado para diminuir os custos do transporte já que podemos empregar um veículo isolado em vez de um frigorífico. Poupamos em potencial refrigeradora e em espaço.

    Outro dos empregos que podemos dar à neve criogénica é a referigeração dos processos de fabricação de embutidos, já que a cada transformação aplicada à carne supõe um aquecimento.

    Há um processo, caro e que se emprega muito pouco, chamado Molienda Criogénica, que elimina o pó de CO 2.

    Em alimentos multicapa emprega-se para arrefecer uma camada antes de sobrepor a seguinte, isto permite que as camadas não se misturem embora trabalhemos em períodos curtos (se esperássemos a que se arrefecessem por se sós os tempos de fabricação seriam excessivos, diminuindo o rendimento do trabalho).

    Com tudo, o emprego maioritário que lhe podemos dar à criogenia é a congelação.

    EFEITOS SOBRE Os ALIMENTOS.

  • Mudanças mínimas em suas propriedades (evita as mudanças ou retarda-os). É um processo recomendável para gorduras, azeites.

  • O sabor permanece igual.

  • Não há mudanças de cor, salvo em determinados produtos(frutas tropicais), muito sensíveis que vão sofrer queimaduras pelo frio.

  • A mudança mais acusada é a textura, endurecem-se os produtos, solidificam-se.

  • Os cheiros vão misturar-se só no caso de que alimentos com capacidade de emissão estejam próximos a alimentos com capacidade de absorção de cheiros. Pelo geral isto não ocorre na indústria embora sim pode acontecer a escala doméstica.

  • Podem existir perdas de vitaminas hidrosolubles quando lavamos as verduras (prévio ao refrigerado), sendo as mais sensíveis a vitamina C (em vegetais), e a vitamina B(em animais). Também pode haver perdas de vitamina B se se realiza um cozido prévio.

  • De todo o processo de referigeração, a parte mais importante para manter a qualidade do produto é não romper a corrente de frio, desde o fabricante passando pelo transporte e chegando até o consumidor.

    TEMA 8: CONGELAÇÃO.

    Esta é uma técnica recente (nos países cálidos), é similar à referigeração mas bem mais acentuada. É uma técnica cara (aplicável só em países desenvolvidos). Se faz-se bem muda muito pouco as caraterísticas e aumenta muito a vida útil do produto, bem mais que a referigeração.

    Este enfriamiento vai para além do ponto de congelação do produto (não só da água que contém). Neste processo, a maior parte do produto está em estado sólido. Em teoria deveriam ser atingido os -50,-60 ºC mas, devido aos altísimos custos que suporia industrialmente, “só” se chega aos -20, -30 ºC, nos que o produto se congela por completo em um 90% e as diferenças com o 100% são escassas.

    Há que assinalar que pára que os produtos atinjam essas temperaturas rapidamente, as câmeras de congelação devem estar algo mais frias (-40ºC aproximadamente).

    Todos os congelados possuem uma temperatura de equilíbrio, de uns -18ºC, e é a temperatura que tem toda a massa do produto após a estabilização térmica em condições adiabáticas.

    Diz-se que um alimento está sobrecongelado quando no centro térmico da peça se atinge a temperatura de equilíbrio.

    A congelação ajuda a parar o deterioro porque a água diminui sua atividade quase por completo. Na pouco água que fica sem congelar existe tal concentração de solutos que é quase impossível desenvolver alguma atividade metabólica. Este efeito vê-se acentuado se ademais demos-lhe algum tratamento térmico.

    Alguns produtos frescos seguem respirando e gerando um verdadeiro calor que terá que eliminar.

    Uma vez atingido o ponto de congelação, há que eliminar o calor latente de cristalização para diminuir a formação de cristais de gelo. A presença de gorduras e de outros alimentos vai permitir que se solidifiquem a uma temperatura maior que a água. Os cristais de gelo vão formar-se a temperaturas algo mais baixas que as normais se fosse água pura, dependendo da composição do produto, assim será a temperatura de congelação.

    • Carne : -1 ºC.

    • Verduras: -1,5 - -2,7 ºC.

    • Frutos Secos: -7ºC.

    FORMAÇÃO DOS CRISTAIS DE GELO.

    Os cristais de gelo são uma fase sólida organizada que se forma a partir de uma solução, de um líquido puro ou um vapor. Nos alimentos vamos ter geralmente uma solução. Este processo tem 2 fases:

    • Nucleación: formação do núcleo de gelo por uma combinação de moléculas em uma partícula mais ordenada e de tamanho suficiente como para dar local a um cristal.

    • Crescimento dos cristais: ao redor do núcleo, esta agregação pode ser homogênea ou heterogênea. A homogênea tem local em sistemas puros (não se dá em alimentos), requer enfriamientos fortes; a heterogênea produz-se quando há corpos estranhos que facilitam a formação de núcleos (nucleantes) diminuindo a energia necessária para que a nucleación se produza, quanto menor seja a temperatura, maior número de cristais se formarão..

    Em alguns alimentos a nucleación e a cristalização podem ser simultâneos embora normalmente é possível controlar a proporção Núcleos/Crescimento. Os cristais, se entram em contato, tenderão a unir-se e a aumentar de tamanho pela agregação de moléculas ao núcleo como precisam muita menor energia que para a simples formação de núcleos. A nucleación consegue-se a temperaturas muito menores que o crescimento (para isto, basta com temperaturas próximas no ponto de congelação), apesar disso se recomenda trabalhar às temperaturas mais baixas possíveis. O tamanho dos cristais será inversamente proporcional ao número de cristais.

    O gelo ocupa mais volume que a água líquida (aproximadamente um 9% maior) depois ao congelar os alimentos se incham, embora o valor da expansão também é função das caraterísticas do alimento (conteúdo úmido, disposição celular, concentração de solutos, temperatura de congelação do produto): a maior quantidade de água, maior expansão; os vegetais têm espaços e ocos intercelulares que são ocupados pela água e o gelo ao se expandir pelo que o incremento de volume não se nota; a maior concentração de solutos os pontos de congelação fazem-se mais baixos e fazendo com que a expansão reduza-se ou dificulte-se.

    Quanto à temperatura de congelação do alimento, a transferência de calor faz-se desde o alimento para o exterior (a transferência de frio faz-se desde o exterior para o alimento), esta trasferencia depende de:

    • Condutividade térmica do alimento: quanto maior seja, maior será a rapidez de congelação. (K)

    • Área de intercâmbio calórico: quanto maior seja, maior será a rapidez de congelação. (A)

    • Distância que tenha que percorrer o frio até o núcleo do alimento. (X)

    • Diferenças de temperatura entre o médio e o produto. (T)

    • Efeito isolante de capa-a limite situada ao redor do produto, é estacionária (deve ser reduzido ao mínimo)

    EQUIPES DE CONGELACION

    Vão existir congeladores mecânicos - nos que há mudança de fase de forma contínua -, e os criogénicos (idênticos aos vistos em referigeração).

    Os primeiros usam ar frio ou superfícies frias as quais roubam calor ao produto, os segundos empregam líquidos criogénicos (CO2, N2, Freón líquido).

    Para eleger um sistema ou outro há que se perguntar várias coisas: Qual é a velocidade de congelação que se precisa? Se esta necessidade é grande empregaremos os criogénicos ou os mecânicos mais efetivos.

    Qual é a forma e tamanho do produto, ou da embalagem no que se encontra? Algumas formas não se adaptam a alguns sistemas (produtos grossos ou rugosos no intercambiadores de placas)

    Outra coisa que nos pode interessar é :O processo é contínuo ou discontinuo?, só há alguns sistemas que admitem aplicação a processos contínuos, a maioria são para processos contínuos.

    Por último deveremos saber o preço, tanto do aparelho como o custo de manutenção e funcionamento.

    CONGELADORES MECÂNICOS.

    • Congeladores Com Ar Frio.

    São os mais antigos e singelos.

    • Congeladores de gaveta ou armário.

    O alimento congela-se porque está em contato com algo frio, por convecção natural. Normalmente não se empregam em indústrias porque a velocidade de congelação é muito baixa, o que lhe converte em um sistema caro (há que manter o alimento muito tempo para que chegue a se congelar), sua lentidão também afeta à qualidade do produto. Usam-se para congelar (canais de carne) e endurecer gelados, e não para conservar alimentos já congelados. Alguns têm congeladores para manter a temperatura.

    • Congeladores de ar forçado ou túneis de congelação.

    O produto passa através de um chorro de ar por convecção forçada, este ar encontra-se a uns -30 ºC e circula a uns 5-6 m/séc. Com esta velocidade reduz-se a grossura de capa-a limite e aumenta o coeficiente de transmissão do calor. Nos interessará uma velocidade alta. Há alimentos sensíveis que podem ser danado.

    Estes sistemas podem ser empregado para trabalhar em contínuo ou discontinuo.

    • Em contínuo existem vagonetas ou fitas sinfín empilhadas que transportam o produto através de um túnel isolante onde se produz a congelação. Também há túneis de múltiplas etapas nos que o alimento vai caindo de fita em fita evitando aglomerações e consegue diminuir progressivamente a grossura da capa limite. De modo geral, o número de etapas é ímpar para que entre por um dos lados e saia pelo outro.

    • Em discontinuo, os alimentos dispõem-se de tal maneira que ocupem bem o espaço (em armários ou bandejas empilhadas, há que tentar que ao congelar estejam cheios para evitar que o ar circule pelos ocos, se perde energia, e para que as condições de congelação sejam as mesmas em toda a partida que se está congelando.

    São mais compactos que os de gaveta, o que supõe uma poupança de espaço de aproximadamente do 20 % e uma redução das perdas caloríficas do 30 %.

    O tratamento é mais homogêneo, são equipes relativamente mais baratos embora têm maior preço. São equipes muito adaptáveis a diversos processos.

    Existe perigo para os alimentos que não vão empacotados já que o ar frio pode produzir queimaduras e oxidaciones; o ar frio rouba umidade do alimento o que produz uma perda de importância e a água passa ao evaporador do sistema se congelando e formando escarcha: há que descongelar o congelador periodicamente para a eliminar.

    • Congeladores De Fita Sinfín.

    São iguais aos do ar forçado mas algo modificados: também há chorros de ar frio dirigidos para o produto mas neste caso, em vez de empregar fitas retas, com várias etapas ou em vários andares o que se faz é colocar uma fita em espiral.

    Vantagens: ocupam menos espaço, têm maior capacidade de congelação, a carga e download é automático. São equipes muito flexíveis (empregam-se para pizzas, frango em porções, pescado, pastelaria...) Requerem pouca manutenção.

    • Congeladores De Leito Fluidizado.

    É outra variante dos congeladores de túnel de congelação. Nestes, o chorro de ar se encontra a -25, -35 ºC, se move com uma velocidade de 2-5 m/s e atravessa uma camada de produtos de uns 10 - 20 cm.

    O produto conduz-se por uma bandeja ou malha perfurada e por onde se injeta, desde abaixo, o chorro de ar: o produto se fluidiza, “frota” sobre a corrente de ar. O produto típico que se submete a este processo são as ervilhas.

    Este processo pode ser realizado em duas fases quando existe uma tendência a que o produto forme agregados (frutas troceadas), já que ao se secar sua superfície essa tendência desaparece. As fases são:

  • Congelação da parte externa: realiza-se de forma rápida e intensa.

  • Congelação da parte interna: realiza-se de forma menos drástica e mais lenta.

  • A velocidade do ar será função da forma e o tamanho da peça ou do produto.

    Vantagens: O coeficiente de transmissão do calor é mais alto, o que diminui o tempo de congelação e dá local a uma maior capacidade de trabalho.

    Desidratam menos o produto e por tanto não é necessário uma descongelación muito periódica.

    Inconvenientes: É mais caro que outros sistemas, não pode ser aplicado a todo tipo de produtos (só àqueles que tenha capacidade de flutuar “” sobre a corrente de ar: ervilhas, fresas, camarões, milho, batatas prefritas...

    Para filetes de peixe, hamburguesas... produtos “grandes” e “pesados”, empregam-se outro tipo de instalações; nelas o produto não se chega a fluidificar, “flutuar”, com o ar frio. A este sistema chama-se-lhe Trought Flow Freezer (Congeladores de fluxo Transversal).

    • Congelação Por Imersão.

    Uma vez empacotado, o alimento, translada-se por uma fita sinfín (normalmente de malha) e atravessa por um banho preenfriado (não de água, porque estaria congelada), o banho pode ser uma salmuera, uma solução de CaCl, propilenglicol ou glicerina.

    A diferença da congelação criogénica, o líquido refrigerante não muda de estado, a mudança se produz de maneira mais lenta e menos drástica. Comparadas com as criogénicas, são instalações relativamente baratas. Suas transferências de calor são mais elevadas.

    Este sistema emprega-se para canais de frango congeladas em invólucros de plástico, sucos de fruta em tetrabrick ou em cartão laminado.

    • Congeladores De Superfícies Frias.

    São os que o produto se congela por contato com superfícies frias, a transferência de calor se faz por condução. Tipos:

    • Congeladores de Placas.

    Possuem uma série de placas em horizontal ou em vertical (existem as duas possibilidades), as quais estão ocas e por onde circula o líquido refrigerador que enfría as placas. Podem funcionar em discontinuo ou em semicontinuo (é muito difícil que o façam em contínuo pela mesma forma de realizar a congelação).

    O processo leva-se a cabo situando em cima de uma série de placas refrigeradoras uma camada de produto, depois desce, por um sistema hidráulico, o resto de placas sobre ela realizando ademais uma pequena função de compressão que facilita a transmissão do calor.

    Os produtos que melhor se vai adaptar a estes sistemas de congelação serão os finos e uniformes, e os que pior os produtos de forma irregular, os arredondados e os grossos.

    Vantagens:

    São baratos em seu funcionamento, requerem pouco espaço, descongelan pouco o produto, seu coeficiente de transmissão do calor é maior que o que há com o sistema de chorro de ar ou o de gaveta, é similar ao do leito fluidizado

    Inconvenientes:

    O investimento inicial resulta cara e não é uma equipe flexível, com capacidade de adaptar a outros processos, seu emprego se restringe a produtos muito concretos.

    • Congeladores de Superfícies Rascadas.

    Seu funcionamento é similar ao que se viu nos intercambiadores tubulares de superfície rascada (ver página 26), mas neste caso o líquido é refrigerante.

    Não poderá ser empregado mais que para alimentos líquidos ou semisólidos que não se solidifiquem ao se congelar. Seu uso está focado principalmente à fabricação de gelados, a massa do gelado não se endurece do todo ao se congelar (é o início da congelação, o bloco de gelado se forma finalmente em congeladores de tipo gaveta), e se lhe adiciona à massa o ar que posteriormente lhe fornece seu cremosidad.

    O líquido refrigerante é NH3, salmuera ou um líquido fluorocarbonado.

    As temperaturas de congelação não são tão baixas como em outros processos (-4, -5 ºC).

    CONGELADORES CRIOGÉNICOS.

    Caraterizam-se porque o refrigerante muda de estado (de sólido ou líquido passa a gás) por médio do calor fornecido pelo produto. O líquido deve entrar em contato com o produto.

    Os refrigerantes mais empregados são CO2 (s), CO2 (l), N2 (l) e o Freón 12 (g), um diclofluorocarbono. Este último é o mais barato, produz ao alimento um menor choque térmico e por isso os produtos mais sensíveis à congelação se adaptam melhor, no entanto e devido a razões ambientais se emprega a cada vez menos.

    Estes refrigerantes, ao estar em contato com os produtos vão deixar resíduos, os quais estão limitados por regulamentos legais.

    O CO 2 tem menor entalpía que o N2 e seu ponto de vaporización é mais baixo.

    O 48% do efeito congelador do N2 é devido à mudança de estado (o 52% restante deve-se ao aquecimento do gás ao absorver calor do alimento). Quanto ao CO2, o 85% de sua capacidade congeladora é devida à mudança de estado.

    O CO 2 é bacteriostático (elimina bactérias) mas também é algo tóxico para as pessoas em locais fechados. Seu consumo é mais elevado - na Europa e em EE.UU.- que o de N2 , tem menores perdas na armazenagem. A eleição entre um ou outro será função de de o produto, o custo de consumo de congelante e dos custos de instalação.

    Vantagens sobre o resto de sistemas:

    Costumam ser equipes em contínuo, são relativamente simples e têm um menor custo de instalação.

    As perdas são menores, a congelação é bem mais rápida e um produto quanto mais rapidamente seja congelado (se não sofre de choque térmico) conservará melhor suas caraterísticas.

    Um sistema mecânico demora um tempo em atingir o estado estacionário, com a temperatura adequada, no entanto, nos sistemas criogénicos o processo de congelação inicia-se de imediato, o que supõe uma poupança de tempo, de energia e de dinheiro. Um dos poucos inconvenientes é o preço do refrigerante (é caro); há alguns produtos que não suportam bem o choque de temperaturas pelo que terá que estudar a cada um particularmente.

    A congelação criogénica também pode ser empregado para realizar uma congelação superficial da carne (permite a cortar facilmente em rodelas) e dos gelados (para as abrangências de chocolate quente, se lhe dá um tratamento forte mas muito curto).

    EFEITOS DA CONGELAÇÃO SOBRE Os ALIMENTOS.

    Estes efeitos são praticamente despreciables, embora se realiza-se algum tratamento prévio será esse tratamento o que dane ao produto. Sabores, cores e cheiros não se vêem afetados embora se os períodos de tempo de congelação são excessivos podem existir perdas.

    O maior inconveniente é a formação de cristais de gelo grossos ao congelar-se a água. As emulsiones podem desnaturalizarse, precipitam as proteínas, este é o motivo de que não se fabrique leite congelado.

    Quanto a produtos de panificação, é preferível uma congelação rápida, empregam-se sistemas de alta potência de congelação.

    Em tecidos animais:

    São mais flexíveis que os vegetais (sua estrutura é mais fibrosa e é mais difícil que se rompam ao se congelar), os cristais de gelo ao crescer é mais fácil que danem a estrutura celular e alterem a textura. Ao congelar lentamente, os cristais que se situam nos espaços intercelulares crescem deformando e rompendo as paredes celulares, nessa zona há uma pressão de vapor inferior que no interior das células pelo que o citoplasma (água principalmente) tende a sair (deixando uma alta concentração de solutos no interior), e se congela sobre o núcleo dos cristais de gelo, desta maneira crescem os cristais e as células se desidratam ficando danadas irreversiblemente.

    O dano produzido é função do tamanho do cristal, isto é, do tempo e/ou as temperaturas aplicadas. O que a carne se veja afetada em maior ou menor medida pelos cristais de gelo será devido à qualidade da carne, a capacidade de adaptação do produto à congelação e aos tratamentos térmicos prévios.

    Uma congelação rápida dá local a mais cristais mas estes são de muito menor tamanho, pelo que ao estar os espaços intercelulares e no interior da célula, o dano físico causado é menor. Não há deshidratación porque não há grandes gradientes de pressão de vapor, as mudanças de textura serão muito menores que na congelação lenta.

    O armazém do produto já congelado também pode lhe afetar, quanto menor seja a temperatura de congelação, menor é a reprodução de micróbios e seu metabolismo (praticamente estes se param por completo), embora com estes tratamentos não conseguimos desnaturalizar as enzimas. O efeito sobre os microrganismos não está claro e há que estudar as caraterísticas de resistência para a cada um.

    As células vegetativas de fermentos, mofos e bactérias (Gram - ) sim destroem-se pela congelação; as Gram + e as esporas dos mofos aguentam algo mais o frio; as esporas das bactérias são totalmente inmunes ao frio, devido a isto é normal aplicar tratamentos prévios para reduzir em grande parte o número de microrganismos poluentes. As frutas têm um processado prévio diferente ao do escaldado, lhas acidifica, trata-lhas com SO2 (a cada vez menos) ou elimina-se o ar do produto.

    As maiores mudanças que se produzem no armazém são aqueles se ocasionam é aqueles produtos que se congelaram lentamente ou que não se lhes tem aplicado tratamento prévio.

    Em tecidos vegetais:

    Vão produzir-se degradações de pigmentos (a clorofila, verde, pode passar a feofitina, marrón).

    Soluções muito concentradas alteram o ph mudando a cor de alguns antocianos.

    As perdas de vitaminas também podem ser chegado a produzir, sobretudo de hidrosolubles (vitamina C, ácido pantotéico). Existe um relacionamento entre a perda de vitaminas e o acréscimo da temperatura de congelação: pela cada acréscimo de 10 ºC da temperatura no congelador, as perdas de vitaminas aumentam entre 60 e 70 vezes.

    As oxidaciones de lípidos produzem-se mas de forma muito lenta, a temperatura ronda os - 18 ºC. Costumam estar catalisadas pela presença de metais, de luz ou de enzimas.

    Nas degradações, vão produzir-se todas aquelas reações que normalmente teriam local por existir enzimas, (não as eliminamos) embora de maneira muito lenta.

    O tempo máximo de conservação na congelação vai ir diretamente relacionado com a textura, a cor, a qualidade nutritiva...

    RECRISTALIZACIÓN.

    A recristalización consiste em todas aquelas mudanças, principalmente físicos, que se produzem nos cristais de gelo, vai afetar à forma, tamanho, orientação... fundamentalmente este causado por perdas de calor em alimentos congelados. Há três tipos de recristalización:

  • Recristalización Isomásica.

  • A massa de gelo permanece constante, a mudança vai produzir-se na forma da estrutura interna do gelo, de tal maneira que o relacionamento Superfície/Volume se vai reduzir.

  • Recristalización Crescente.

  • Esta mudança produz-se por estar em contato vários cristais, unem-se e dão local a um único cristal; o número de cristais vai reduzir-se mas aumenta o tamanho dos que ficam.

  • Recristalización Migratória

  • Vai formar-se um cristal de grande tamanho a costa de outros mais pequenos, a diferença com o anterior está em que são os mais pequenos os que se vão aproximando ao maior

    Ao crescer rompem as paredes celulares, aumenta a pressão de vapor no interior (ainda fica água líquida), no exterior a pressão é mais baixa e tende a se equilibrar extraindo água das células dando como resultado uma forte deshidratación.

    De todos estes efeitos, o mais perjudicial é o da Recristalización Migratória, pelo acréscimo do tamanho dos cristais de gelo e o dano que isto produz sobre as células. A causa desta recristalización encontra-se nas flutuações de temperatura no armazenamento. Para reduzir estas variações, as câmeras possuem diversos sistemas de isolamento do exterior (cortinas de plástico grosso nas entradas ao armazém). Uma vez fechada a câmera, a temperatura volta a descer e o vapor de água é captado os cristais já existentes (não se formam núcleos novos)

    Os armazéns e câmeras costuma existir uma umidade relativa muito baixa como é absorvida do ar pelo evaporador; a atmosfera que rodeia aos alimentos vai estar muito reseca e para o compensar, tomada a sua vez umidade do alimento ficando este desidratado em sua parte superficial de forma mais ou menos importante: é o fenômeno conhecido como queimadura por frio.

    Nestas zonas, a cor que toma a superfície queimada é de cor esbranquiçado ou claro. Esta cor deve-se a um efeito óptico provocado pelos ocos vazios que deixam os cristais de gelo ao evaporarse: a luz tem diferente comportamento nessas zonas, comparando com as zonas adjacentes.

    Para evitar este fenômeno, o único que pode ser feito é empacotar o produto antes do congelar; os produtos que mais se vêem afetados por esta situação são aqueles que têm um relacionamento grande de Superfície/Volume. O controle das câmeras se levará a cabo por médio de:

    • Controles de temperatura dos produtos, as temperaturas afixadas não devem variar em mais de 1,5 ºC.

    • Emprego de portas automáticas com cortinas herméticas.

    • Rápidos traslados de um local a outro dos produtos.

    • Uma correta rotação de Estoques.

    H.Q.L., High Quality Life.

    É um conceito que se costuma aplicar aos produtos congelados e que expressa o tempo que um alimento pode ser armazenado sem que o 70-80 % de um painel de catadores detectem mudanças do produto respeito de seu estado original, isto é, o tempo que o produto pode permanecer congelado sem perder suas caraterísticas iniciais.

    É um conceito diferente ao de vida útil, já que este não expressa a duração das propriedades originais se não o tempo durante o qual o alimento pode ser mantido em condições aceitáveis de consumo.

    Existe um conjunto de elementos indicadores empregados, tanto em produtos frescos como congelados, empregados para conhecer o estado do alimento (temperatura, frescura, vida útil do produto...).

    DESCONGELACIÓN.

    Este processo realiza-se a temperatura ambiente, o gelo funde-se formando uma camada de água sobre o produto; já que a água tem menor coeficiente de transmissão de calor, a velocidade de penetração do calor diminui. A camada a cada vez será mais grossa à medida que se descongela e por tanto também o será essa camada isolante.

    Se formaram-se cristais grandes vão existir danos e mudanças de textura, ademais produziu-se um exhudado no que se libertam substâncias que produzem reações enzimáticas e degradações. Há produtos que não recebem tratamento prévio (gelados, nata...), uma vez que são descongelados há que os consumir rapidamente e os conservar sempre no frigorífico. Os diferentes métodos de descongelación evitam pelo geral o sobre-aquecimento e a deshidratación mas levam a cabo este processo o mais rápido possível. Estes métodos são: microondas (pouco), água quente (20ºC), câmeras de ar com baixa umidade, câmeras a vazio.

    28

    RBH ©, Tecnologia dos Alimentos ETSIIAA.

    Por que é necessário?

    Perguntar se estão bem escritos.

    Que é isto?

    Seguro?

    Sobra?

    Plantas giratórias?

    O ar do interior das camisas as borbulhas?

    Talvez é Óxido de Enxofre.

    Não disse nada mais em classe sobre este tema.

    São arrastados?

    Seguro?

    Nº de microrganismos

    1000

    100

    10

    1 2 3 D. tempo (minutos)

    São potências de 10 log10

    Nº de microrganismos, f (D)

    1000

    100

    10

    Temperatura

    São potências de 10 log10

    Z

    Tempo (décimas de segundo)

    UHT

    Temperatura (ºC)

    Tempo (minutos)

    ESTERILIZAÇÃO

    Temperatura (ºC)

    Fluído calefactor

    Fluído a esterilizar

    Q

    Fluído a esterilizar

    Fluído calefactor

    Rotor

    Rascador

    Tecnología de los alimentos

    Tecnología de los alimentos

    Tecnología de los alimentos

    Zona externa, de evaporação.

    Zona interna, úmida.

    Movimento da umidade

    Correntes de ar quente.

    Base do Forno

    Restos aderidos à parede

    Nº Ímpar De Fitas

    Nº Par De Fitas

    Refrigerante pulverizado

    Deposito de recirculação.

    Deposito de refrigerante líquido

    Linha de volta.

    Tecnología de los alimentos

    Raúl Bahillo Ferreiro.

    3º Indústrias Agroalimentares

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