Apostila Tecnologia de Alimentos 1, Notas de estudo de Economia Agroindustrial

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UNIJUI - UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RS DCSA – DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE CURSO DE NUTRIÇÃO INDICE CAUSAS, OBJETIVOS E CONSEQUÊNCIAS DA INDUSTRIALIZAÇÃO DE ALIMENTOS................3 ALIMENTOS: CONCEITO, FUNÇOES, COMPOSIÇÃO E CLASSIFICAÇÀO ...................................... 4 ALTERAÇÕES DAS MATÉRIAS-PRIMAS E/OU PRODUTOS: CAUSAS E FATORES........................ 6 CAUSAS DAS ALTERAÇÕES EM ALIMENTOS............................................................................... 6 A) MICRORGANISMOS ........................................................................................................................ 6 B) AÇÕES DE ENZIMAS PRESENTES NO ALIMENTO................................................................. 10 C) REAÇÕES QUÍMICAS NÃO ENZIMÁTICAS.............................................................................. 13 D) ALTERAÇÕES FÍSICAS E MECÂNICAS..................................................................................... 16 E) ALTERAÇÕES POR SERES SUPERIORES: ................................................................................. 16 PRINCÍPIOS E MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS...................................................... 17 1) USO DE TEMPERATURAS ............................................................................................................ 17 2) CONTROLE DO TEOR DE UMIDADE ......................................................................................... 21 3- USO DE IRRADIAÇÕES................................................................................................................. 24 4 - CONTROLE DA TAXA DE OXIGÊNIO ....................................................................................... 26 5 - USO DE SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS........................................................................................... 26 TECNOLOGIA DE FRUTAS E HORTALIÇAS......................................................................................... 27 1) CONSERVAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS PELAS APPERTIZAÇÃO............................. 27 2) PROCESSAMENTO DE GELÉIAS E DOCES EM MASSAS ....................................................... 31 3) FRUTAS SATURADAS COM AÇÚCARES: ................................................................................. 32 4) CONSERVAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS PELO CONTROLE DE UMIDADE ............. 33 5) CONSERVAÇÃO DE VEGETAIS POR FERMENTAÇÃO........................................................... 34 6) FRIGOCONSERVAÇÃO DE VEGETAIS.............................................................................................. 36 7) PROCESSAMENTO DE SUCOS DE FRUTAS.............................................................................. 38 TECNOLOGIA DE LEITE E DERIVADOS ............................................................................................... 41 COMPOSIÇÃO DO LEITE .................................................................................................................. 41 VALOR NUTRITIVO DO LEITE ........................................................................................................ 42 PADRÕES PARA SE CONSIDERAR UM LEITE NORMAL............................................................ 43 CLASSIFICAÇÃO DO LEITE: ............................................................................................................ 44 TECNOLOGIA DE PROCESSAMENTO DE ALGUNS DERIVADOS DE LEITE.......................... 48 1- PROCESSAMENTO DE IOGURTE ................................................................................................ 48 2- DOCE DE LEITE PASTOSO............................................................................................................ 50 3- PROCESSAMENTO DE QUEIJOS:................................................................................................. 50 4- PROCESSAMENTO DE LEITE EM PÓ - DESCRIÇÃO DO PROCESSO.................................... 55 TECNOLOGIA DE CARNES ...................................................................................................................... 61 MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DA CARNE.................................................................................. 66 TECNOLOGIA DE EMBUTIDOS E DERIVADOS CÁRNEOS........................................................ 67 1) INDUSTRIALIZAÇÃO DE CARNE SECA E CHARQUE............................................................. 67 2) TECNOLOGIA DE EMBUTIDOS ................................................................................................... 69 3) PROCEDIMENTOS PARA FABRICAÇÃO DE HAMBÚRGUER................................................ 71 4) DEFUMAÇÃO DE PRODUTOS CÁRNEOS .................................................................................. 71 5) AVALIAÇÃO DA QUALIDADE..................................................................................................... 75 PROCESSAMENTO, MANIPULAÇÃO E PRESERVAÇÃO DO PESCADO.......................................... 64 1- SECAGEM......................................................................................................................................... 71 2- DEFUMAÇÃO .................................................................................................................................. 72 3- PASTAS E EMBUTIDOS................................................................................................................. 72 4- FERMENTADOS .............................................................................................................................. 74 BENEFICIAMENTO DO ARROZ............................................................................................................... 85 1 - ESTRUTURA DO GRÃO................................................................................................................ 85 2 - BENEFICIAMENTO PROPRIAMENTE DITO............................................................................. 85 3 - TECNOLOGIA DA PANIFICAÇÃO.............................................................................................. 87 ADITIVOS EM ALIMENTOS..................................................................................................................... 91 SISTEMA INTERNACIONAL DE NUMERAÇÃO DE ADITIVOS ALIMENTARES .................... 94 Capítulo 1 – Introdução a Tecnologia de Alimentos Prof. Raul Vicenzi 5 TRIANGULO EQUILÁTERO DOS ALIMENTOS Aceitabilidade PREÇO QUALIDADE (Composição e Sanidade) Um alimento é aceito e consumido pelos consumidores se atender a esses três fatores representados na figura. Capítulo 2 – Alterações de Alimentos Prof. Raul Vicenzi 6 ALTERAÇÕES DAS MATÉRIAS-PRIMAS E/OU PRODUTOS: CAUSAS E FATORES 1) INTRODUÇÃO: Os alimentos são constituídos por tecidos vivos e assim estão sujeitos a reações bioquímicas, biológicas e físicas. O que se busca na tecnologia de alimentos é retardar/suprimir estas reações, preservando o máximo possível às qualidades do alimento. 2) CAUSAS DAS ALTERAÇÕES EM ALIMENTOS 1. Crescimento e atividade de microrganismos 2. Ação das enzimas presentes no alimento 3. Reações químicas não-enzimáticas 4. Alterações provocadas por seres superiores como insetos e roedores 5. Ação física e mecânica (frio, calor, desidratação, etc.). a) MICRORGANISMOS Fatores que levam os microrganismos a serem a principal causa de alterações em alimentos : - Competem com o homem pelo alimento - Rápido crescimento, exemplo de Bactérias que tem ciclo vital de 15 minutos - Encontram-se em todos os ambientes, como ar, água e solo. - Podem provocar sérios problemas de saúde no homem Muito do que se conhece hoje sobre microrganismos devemos a Pasteur (1857) A.1) CRESCIMENTO MICROBIANO Ao chegarem no alimento, em condições favoráveis, os microrganismos iniciam a multiplicação e crescimento, passando por uma série de fases sucessivas: FASE LATÊNCIA: Nesta fase a célula procura se adaptar ao novo meio. Não há crescimento e é influenciada por vários fatores, como: idade da cultura, quantidade do inoculo, tempo de geração, tipo de microrganismo, meio ambiente (pH, O2, temperatura, etc). FASE LOGARÍTMICA: ou exponencial, onde a multiplicação é máxima; FASE ESTACIONÁRIA: Quando o número de células permanece constante; FASE DESTRUIÇÃO: Os microrganismos começam a morrer, devido à formação de substâncias tóxicas (metabólitos); Objetivo que se tem na tecnologia de alimentos: Prolongar a fase de latência. Como podemos fazer isso? Reduzindo o grau de contaminação inicial através de princípios higiênicos de obtenção de alimentos. Proporcionando condições ambientais desfavoráveis, como mudanças do pH, redução da taxa de oxigênio, baixas temperaturas, etc. Efetuando tratamentos físicos como calor, irradiação, etc); Capítulo 2 – Alterações de Alimentos Prof. Raul Vicenzi 7 Log do Nº de células viáveis /ml C D A B E Tempo FATORES QUE INFLUEM NO CRESCIMENTO MICROBIANO ASSOCIAÇÕES: As associações dos microrganismos entre si intervêm nas alterações e fermentações da maioria dos alimentos. A concorrência entre distintos tipos de bactérias, fungos e leveduras de um alimento determina geralmente o que predominará e ocasionará uma alteração que lhe é característica. Se as condições são favoráveis para todos, as bactérias geralmente crescem mais rapidamente que as leveduras e estas mais que os mofos. Portanto, as leveduras predominarão sobre as bactérias somente quando existirem originalmente em maior número ou quando as condições são tais que impedem o crescimento bacteriano. Os mofos somente predominarão quando as condições ambientais são desfavoráveis para as leveduras e bactérias. As diversas espécies de bactérias competem entre si sobressaindo-se uma sobre as demais; do mesmo modo se as condições são favoráveis às leveduras, uma espécie superará as outras, e o mesmo para os mofos. Os microrganismos nem sempre são antagônicos entre si, comportando-se as vezes como simbióticos, isto é, ajudam-se mutuamente. Podem também crescer simultaneamente sem favorecimento ou inibição entre si. Há vezes em que aparece o sinergismo entre dois microrganismos; o crescimento conjunto poderá ocasionar certas transformações que não poderiam ser realizadas isoladamente. O efeito mais importante de um organismo sobre outro é o metabiótico, onde um favorece condições favoráveis para o crescimento do outro. Em alguns casos, ambos poderia crescer ao mesmo tempo, porém o fazem separadamente,. A maioria das fermentações e decomposições dos alimentos constitui exemplos de metabiose. EFEITO DAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS O meio ambiente determina qual dos microrganismos presentes no alimento sobrepujará os outros e assim produzirá uma alteração ou transformação que lhe pe característica. Capítulo 2 – Alterações de Alimentos Prof. Raul Vicenzi 10 MICROORGANISMOS MAIS IMPORTANTES EM ALIMENTOS MOFOS – Alguns gêneros importantes são: Phytium – decomposição de hortaliças, raízes; Mucor – maturação de queijos, sacarificação do amido; Rhizopus – alteração de frutas, hortaliças, pão, etc; Aspergillus – produção de sakê, aflotoxina; Penicillium – alteração em frutas, maturação de queijos; Botrytis – ataca a uva; LEVEDURAS: Alguns gêneros importantes são Saccharomyces – produção de pão, cerveja, glicerina Kleyveromyces – deterioração de laticínios Pichia e Hansenula – contaminação de salmouras Zigosaccharomyces – alteração de mel, xaropes, etc Candida – produção de proteína microbiana Mycoderma – alteração em vinhos, cervejas e queijos BACTÉRIAS: Alguns gêneros importantes são Pseudomonas – deterioração de pescados e laticínios Acetobacter – ácido acético Escherichia e Enterobacter – índice de higiene e sanidade (coliformes) Samonella – infecção alimentares(tifo, paratifo) Micrococcus – contaminação de leite Staphilococcus – intoxicações alimentares Lactobacillus – elaboração de laticínios Streptococcus – contaminação e produção de laticínios Pediococcus – problemas na cerveja (diacetil) Leuconostoc – diacetil e acetoína Bacillus – intoxicações alimentares Clostridium – intoxicações alimentares A.2) AÇÕES DE ENZIMAS PRESENTES NO ALIMENTO As enzimas são também chamadas de diástases, são proteínas que apresentam a capacidade de catalisar reações químicas e as alterações enzimáticas se caracterizam por modificar o produto através de enzimas. A atividade enzimática é influenciada pela presença de determinados compostos, chamados cofatores enzimáticos (coenzimas, grupos prostéticos e ativadores enzimáticos) e pelas condições ambientais (pH, concentração de enzima, inibidores, temperatura, atividade de água, substrato, presença de oxigênio). Capítulo 2 – Alterações de Alimentos Prof. Raul Vicenzi 11 A primeira enzima a ser cristalizada foi a UREASE por Summer em 1926. Existem pelo menos 1.000 enzimas em cada célula. A principal característica das enzimas é sua especificidade, ou seja, cada enzima atua em um único substrato. A obtenção de enzimas pode ser a partir de vegetais, animais e microrganismos Na tecnologia de alimentos as enzimas são muito importantes. A seguir são menciondas algumas delas e sua respectiva atuação. AMILASE- hidrolisam o amido a moléculas menores α-amilase (hidrolisa amido a dextrina) β-amilase (hidrolisa amido a maltose) * Usada na industria de bebidas, panificação, etc., sendo prejudicial no armazenamento de grãos. INVERTASE: hidrolisa a sacarose a glicose + frutose. α-glucosidase- reconhece o resíduo glicose. β-frutofuranosidase – reconhece o resíduo frutose. * São usadas na produção de álcool. PROTEASAES – hidrolisam as proteínas a peptídeos e aminoácidos. Ex.: papaína, ficina, bromelina, quimosina, renina, pepsina, etc. PECTINASES – Hidrolisam a pectina a compostos menores. pectinesterase (PE) poligalacturonase (PG) * São usadas na produção de geléias, sucos de frutas e vinhos. LIPASES- catalisam reações de oxidações de ácidos graxos * São problemáticas no armazenamento de grãos oleaginosas e provocam o ranço hidrolítico. OXIDASES: são as que provocam reações de oxidações, principalmente as responsáveis pelo escurecimento enzimático, detalhado a seguir. Exemplo substituição de método químico pelo enzimática, caracterizando a especificidade da enzima - Hidrólise do amido Calor + Ácidos Amido glicose ou Enzimas Amido glicose Capítulo 2 – Alterações de Alimentos Prof. Raul Vicenzi 12 ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO Quando a maioria das frutas e dos vegetais é amassada, cortada ou triturada, rapidamente se toma escura. Esta descoloração é oriunda de reações catalisadas por uma enzima genericamente conhecida como polifenol oxidase (PPO). A ação desta enzima em várias frutas e vegetais in natura acarreta perdas econômicas consideráveis, além de diminuição da qualidade nutritiva e alterações do sabor. O escurecimento de frutas e de certos vegetais é iniciado pela oxidação enzimática de compostos fenólicos pelas polifenóis oxidases (PPOs). O produto inicial da oxidação é a quinona, que rapidamente se condensa, formando pigmentos escuros insolúveis, denominados melanina, ou reage não-enzimaticamente com outros compostos fenólicos, aminoácidos e proteínas, formando também melanina. A reação de escurecimento em frutas, vegetais e bebidas é um dos principais problemas na indústria de alimentos. Estima-se que em torno de 50,0% da perda de frutas tropicais no mundo é devida à enzima polifenol oxidase. A ação desta enzima resulta na formação de pigmentos escuros, freqüentemente acompanhados de mudanças indesejáveis na aparência e nas propriedades organolépticas do produto, resultando na diminuição da vida útil e do valor de mercado SUBSTRATO – Tirosina (animais) e Ácido Clorogênico (vegetais); MECANISMO: Atuação de duas diferentes atividades catalíticas, ambas envolvendo o oxigênio: Monoxigenase (cresolase) – Oxidação de monofenóis (tirosina, fenol, ortocresol, etc) para formar dihidróxifenois. Os dois elétrons são fornecidos pelo cobre, sempre associado à enzima. Catecolase – Envolve a remoção de 2 H+ de fenóis diidroxilados (catecol, diidroxifenilalanina), para dar uma ortoquinona correspondente. Estas, por polimerização, produzem malanoidinas CONTROLE: Várias maneiras de inibição da PPO são conhecidas, muito embora os métodos utilizados pelas indústrias sejam relativamente poucos. Isto se deve ao aparecimento de “flavor” desagradável e toxidez e a questões econômicas. Três componentes devem estar presentes para que a reação de escurecimento enzimático ocorra: enzima, substrato e oxigênio. No caso de ausência ou bloqueio na participação de um destes na reação (seja por agentes redutores, temperatura ou abaixamento do pH), esta não prosseguirá. 1) pH: em valores menores de 4, diminui bastante a atividade enzimática 2) O2 – o oxigênio é imprescindível na reação; 3) Inibidores químicos (SO2 e Acido ascórbico) – reduzem o substrato, porém é temporário; 4) Temperatura: acima de 70ºC ocorre a inativação enzimática 5) Ácidos – atuam reduzido o pH. Capítulo 2 – Alterações de Alimentos Prof. Raul Vicenzi 15 REAÇÃO: Desidratação do açúcar redutor e rompimento das ligações, introdução da dupla ligação e formação de intermediários incolores de baixo PM. Os dissacarídeos são hidrolisados a monossacarídeos para participar da reação. Reação é iônica, pode ser catalisada por ácidos (pH: 2-4) ou bases (pH: 9-11) A velocidade é maior em meio alcalino É o corante mais usado na indústria de alimentos b.2) REAÇÃO DE MAILLARD É a Reação entre um açúcar redutor e um grupo amina de aminoácidos, formando pigmentos escuros de composição variada denominados MELANOIDINAS Principal causa de escurecimento não enzimático produzido durante o aquecimento e armazenamento prolongado. QUANDO A REAÇÃO É INDESEJÁVEL : Escurece os produtos. Reduz digestibilidade de proteínas. Inibe a ação de enzimas digestivas. Destrói nutriente (aminoácidos essenciais e Vitamina C). Interfere no metabolismo de minerais por complexação com metais. UTILIZAÇÃO DE INIBIDORES: a) Dióxido de enxofre (SO2): porém leva ao odor desagradável e a destruição da vitamina B1. b) Remoção do açúcar: remover a glicose enzimaticamente (ovo em pó). c) Através de condições adversas. CONDIÇÕES PARA A REAÇÃO OCORRER TEMPERATURA: entre 40 -70 ºC, aumenta 2 a 3 vezes a velocidade da reação a cada aumento de 10 ºC. pH - 3 a 8, descoloração maior 9 a 10. Ótimo entre 6 e 7. TIPO DE AMINA: Aminoácido básico (lisina)> ácido (glutâmico) >neutro (glicina) . TIPO DE AÇÚCAR : açúcar redutor > pentoses > hexoses > lactose TEOR DE UMIDADE: velocidade máxima com aa entre 0,5 e 0,8). água Açúcar redutor melanoidinas calor 120 ºC CO2 Açúcar redutor + proteínas melanoidinas calor Capítulo 2 – Alterações de Alimentos Prof. Raul Vicenzi 16 b.3) DEGRADAÇÃO DO ÁCIDO ASCÓRBICO c) ALIMENTOS X METAIS Reação de produtos enlatados ou alimentos contaminados com metais c.1) Alimentos x embalagens: embalagens metálicas o ácido pode encontrar um microfuro e ocorrer um contato com o estanho. Alimentos ácidos + metais = passam para o meio; Alimentos de natureza protéica, com desnaturação forma os aminoácidos, continuando a degradação produzem o radical –SH, que com FeS2 torna o produto com coloração escura , neste caso usa-se verniz tipo C (ZnO ou AlO) que em presença de –SH forma ZnS2 ou AlS2 que é incolor, mas o gosto de lata permanece. c.2) Casses vínicas: vinhos com metais quando conservado a frio, precipitam formando uma borra no fundo, escurecendo e alterando o sabor do vinho. A.4) ALTERAÇÕES FÍSICAS E MECÂNICAS Alterações provocadas pelas temperaturas baixas (dano fisiológico do frio, desnaturação protéica e dano por congelamento), pelas temperaturas altas (desnaturação protéica), remoção de água, pela exposição à luz e alterações mecânicas (quebra, trituração, perfuração etc.). A.5) ALTERAÇÕES POR SERES SUPERIORES: Principalmente por roedores e insetos; os primeiros muito importantes em produtos derivados de cereais e os segundos relacionados a produtos derivados de cereais e frutas. Meio ácido Ácido ascórbico melanoidinas calor Capítulo 3 – Métodos para conservação de alimentos Prof. Raul Vicenzi 17 PRINCÍPIOS E MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS PRINCÍPIOS a- Uso de temperaturas b- Controle da quantidade de água c- Controle da taxa de oxigênio d- Uso de substâncias químicas e- Uso de irradiações f- Combinação de dois ou mais princípios USO DE TEMPERATURAS As temperaturas usadas podem ser baixas ou altas temperaturas A) USO DE BAIXAS TEMPERATURAS Diminuem as reações químicas, microbiológicas e enzimáticas. Reduz ou elimina seres superiores A conservação por baixas temperaturas se baseia na lei de Want’Hoff, que diz que a redução de 10 ºC na temperatura do meio reduz de 2 a 3 vezes a velocidade das reações. Podemos utiliza a refrigeração e/ou o congelamento: A.1) REFRIGERAÇÃO Utiliza temperatura de 0 a 15 ºC; O produto se mantém vivo, conservando as características do produto “in natura”; È um método temporário (dias ou semanas); Método eficiente para conservação de frutas; Os microrganismos psicrófilos são o maior problema; As temperaturas utilizadas não inativa enzimas. A.2) CONGELAMENTO Utiliza temperaturas menores de ºC; O produto não resiste pois ocorre morte de tecidos; Método eficiente para conservação de carnes, hortaliças e pescado; A conservação é por tempos mais prolongados (meses ou anos); Reduz as reações enzimáticas, porém não inativa. Reações como escurecimento de frutas não é solucionado somente com congelamento O congelamento pode destruir microrganismos, pois durante o armazenamento eles queimam as reservas e morre de inanição Normalmente armazena-se os alimentos a –18ºC , assim os psicrófilos não resistem e morrem; Podemos ter dois métodos para o congelamento: Capítulo 3 – Métodos para conservação de alimentos Prof. Raul Vicenzi 20 Pasteurização rápida (73 a 75 ºC / 15 segundos), usada para o leite que é comercializado na forma fluída. PROCESSOS TÉRMICOS MAIS UTILIZADOS PARA CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS Pasteurização Alimentos suscetíveis de alteração pelo calor. Morrem principalmente os psicrófilos, leveduras e fungos. Sobrevivem muitos mesófilos e os termófilos, que podem ser inibidos pelo frio e, portanto, deve ser seguida de armazenamento refrigerado. Alimentos pouco ácidos pH > 4,5, como leite, carnes, hortaliças Esterilização A 100 ºC – Não é usada, pois os esporos das bactérias são muito resistentes em pH acima de 4,5 e o tempo necessário para destruí-los seria muito longo, o que inutilizaria os alimentos A + 100 ºC – É a utilizada em autoclaves .As temperaturas usadas vão, em autoclaves comuns, até 125 ºC, e em autoclaves com dispositivos para rotação das embalagens (latas), que evita o superaquecimento localizado, vão até 140 ºC. Pasteurização Alimentos suscetíveis de alterações pelo calor (sucos de frutas) Morrem principalmente os psicrófilos, leveduras e fungos. Sobrevivem muitos mesófilos e os termófilos, que podem ser inibidos pelo frio ou, neste caso, pelo pH baixo, bastando que os alimentos estejam hermeticamente envasados para evitar contaminação. É mais eficiente em pH baixo e pode-se usar tempo e/ou temperaturas menores Alimentos ácidos pH < 4,5 como frutas em geral Esterilização A 100 ºC – É a usada, pois, com o pH baixo, os esporos das bactérias têm pouca resistência ao aquecimento. A + 100 ºC – Eventualmente usada para produtos específicos como, por exemplo, pêras ao xarope. B.4) TINDALIZAÇÃO Caracteriza-se pela aplicação de uma série de tratamentos térmicos brandos ao produto intercalados pela exposição à temperatura ambiente. Esta exposição faz com que os esporos dos microrganismos que não foram eliminados pelo calor germinem e posteriormente as formas vegetativas são destruídas pelo uso de temperaturas da ordem de 60 ºC; Na realidade são várias pasteurizações sucessivas, obtendo no final um produto estéril sem contudo utilizar temperaturas de esterilização. Método pouco usado para alimentos, devido ao seu alto custo; Capítulo 3 – Métodos para conservação de alimentos Prof. Raul Vicenzi 21 B.5) MICROONDAS As microondas são ondas eletromagnéticas curtas e altas freqüências, na ordem de 300 a 3000 MHz, obtidas de determinadas fontes de energia. O fundamento da geração de calor por microondas é centrado no fato de que ondas curtas promovem fricções e oscilações de moléculas dipolares como a água, gerando calor. Promove o aquecimento de dentro para fora. O aquecimento é mais rápido e mais uniforme que por condução e convecção. Utilizado para descongelamento e cocção de alimentos; Pode ser utilizada para realizar esterilizações e/ou pasteurização de alimentos. CONTROLE DO TEOR DE UMIDADE A água é o constituinte que predomina na maioria dos alimentos e está distribuída de várias formas nesses alimentos. O que interessa do ponto de vista dos processos de conservação é o teor de água livre, também chamada atividade de água (aa), que é a quantidade de umidade que está disponível para reações químicas, enzimáticas e microbianas. Assim temos como características dentro deste princípio de conservação dos alimentos: 1. Reduz reações químicas, enzimáticas e microbianas; 2. Processo econômico (redução de peso e volume dos produtos: transporte, embalagens e armazenamento); 3. Produto seco é de fácil manuseio; 4. Elaboração de alimentos instantâneos (praticidade). Podemos utilizar vários métodos para realizar este controle de umidade: • Secagem/Desidratação: efetuar a retirada quase que total da água, em torno de 2/3 da água • Concentração: para produtos ricos em açúcar, onde se retira pequena quantidade de água; • Pressão osmótica: Ao invés de retirar água, acrescenta-se solutos como o açúcar ou sal. A) SECAGEM E DESIDRATAÇÃO A secagem é um dos processos mais antigo utilizados pelo homem na conservação de alimentos, copiado da natureza e aperfeiçoado. Todos os cereais são conservados por secagem. Há inúmeras vantagens na aplicação destes métodos: - Melhor conservação do produto; - Redução do peso (50 a 80%) e de volume do produto, pela retirada de água, cascas, sementes, redundando em menores custos de transporte, embalagens e armazenamento; - É um método mais barato que os demais; - Facilidade de embalagem; - Os produtos secos conservam razoavelmente suas características físicas e nutritivas Os processos de secagem podem estar em dois grupos: A.1 - SECAGEM NATURAL: É recomendável para regiões de clima quente, com boa irradiação solar, pouca pluviosidade e de preferência, ventosas na época da secagem. O local de secagem deve ser cercado e longe de estradas (poeira) Capítulo 3 – Métodos para conservação de alimentos Prof. Raul Vicenzi 22 Para um melhor resultado convém que a secagem seja dividida em duas etapas: a primeira iniciada ao sol e continuada até que os alimentos tenham perdido 50 a 70% da umidade, e a segunda à sombra, para que os produtos não se ressequem a não percam o sabor e o aroma naturais. Com a secagem total ao sol, freqüentemente as frutas escurecem e tornam-se coriáceas. Antes de expor o alimento ao sol deve-se fazer um tratamento antioxidante para evitar escurecimento enzimático; O tempo de secagem necessário para cada produto depende do seu teor de água, do total de irradiação solar, mas pode-se calcular como sendo de 2 a 12 dias para climas tropicais. No Brasil a secagem natural não apresenta muita importância prática. Apenas frutas como a banana, em alguns pontos do país, é processada de maneira bem empírica. Outros exemplos são o café e o cacau, carne e pescado. A.2 - DESIDRATAÇÃO É a secagem pelo calor produzido artificialmente em condições de temperatura, umidade e circulação de ar, cuidadosamente controlado. O ar é o mais usado meio de secagem por causa de sua abundância, conveniência e porque o seu controle no aquecimento do alimento não apresenta maiores problemas. O ar conduz o calor ao alimento, provocando evaporação da água,, sendo também o veículo no transporte do vapor úmido liberado do alimento. A velocidade de evaporação da água do alimento, além da velocidade do ar, depende de sua área superficial e porosidade numa razão diretamente proporcional. a) SECAGEM POR TÚNEL Sistema formado por uma câmara, aonde o produto vai se deslocar no mesmo sentido do deslocamento do ar quente (corrente paralela), ou em sentido contrário ao deslocamento do ar quente (contra corrente). A secagem inicial é mais rápida na corrente paralela e a secagem final é mais rápida na contra corrente. O produto fica mais seco e de melhor qualidade na contra corrente, pois seca devagar o produto sem deixar formar casca dura (crosta). É o sistema mais difundido para frutas e hortaliças. Em termos de aplicação é um sistema flexível, pois permite a secagem simultânea de vários produtos. É relativamente econômico. Na operação do secador de túnel é conveniente a renovação do ar, recirculando o ar utilizado (economia de energia) e eliminar um pouco de ar utilizado b) SECAGEM POR ATOMIZAÇÃO (Spray dryer) Muito usado para produtos como leite, café, sucos de frutas, etc. É um método bastante eficiente e mantém bastante as características do produto. O alimento líquido pode ser concentrado previamente, pois a concentração é um método mais barato e mais eficiente de retirada de água. Podemos dividir a secagem por atomização nas seguintes etapas: a) atomização do produto: o produto líquido é bombeado para dentro da câmara de secagem e atomizado (transformado em névoa) através de bicos pressurizados ou turbinas atomizadoras. O Capítulo 3 – Métodos para conservação de alimentos Prof. Raul Vicenzi 25 - O processo pode ser controlado automaticamente e requer pouca mão-de-obra. A principal desvantagem deste método é o elevado custo de instalação. Alguns autores têm manifestado cuidados ao consumo de alimentos irradiados. Pelas seguintes razões: • As eventuais perdas do valor nutritivo. • A possibilidade de algumas espécies microbianas desenvolverem resistência às radiações. • A inexistência de sistemas analíticos adequados para a detecção de alimentos irradiados. • A resistência do consumidor ao consumo de alimentos irradiados por medo dos efeitos da radioatividade induzida. A radiação de alimentos tem por objetivo, conservar o produto protegendo-o contra agentes de deterioração. - Aumentar o tempo de vida útil de alimentos vegetais e animais; - Exercer ação equivalente à dos processos de pasteurização e de esterilização; - Complementar a atuação de outros processos de conservação de alimentos; - Impedir o brotamento inconveniente de vegetais; - Destruir insetos infestantes de vegetais; - Retardar o ciclo de maturação de frutas - Facilitar o armazenamento de produtos estocados em baixas temperaturas Os materiais para a radiação de alimentos provêm de duas fontes: radioativa (Cobalto 60 e Césio 137) e mecânica (Radiações obtidas através de aparelhos aceleradores de elétrons). Os íons radioativos produzidos pela irradiação dos alimentos danificam ou destroem os microorganismos de forma imediata já que mudam a estrutura da membrana celular e afetam as suas atividades enzimáticas e metabólicas. No entanto, um efeito todavia mais importante é aquele que produz sobre as moléculas de DNA e RNA do núcleo celular, ambos compostos essenciais para seu crescimento e proliferação. Os efeitos da irradiação não se manifestam até o término de algum tempo em que a dupla hélice de DNA é incapaz de desprender-se impedindo a duplicação celular. A rapidez com que uma célula morre por efeito das radiações depende da velocidade em que os íons são gerados e interagem com o DNA. A redução de uma determinada população microbiana depende da dose recebida. Em teoria, se espera que a medida em que se aumenta a dose radiante a população microbiana se reduza logaritmicamente. Algumas espécies de bactérias contêm mais de uma molécula de DNA e outras, são incapazes de reparar os danos que a radiação produz. Os vírus são muito resistentes às radiações e é improvável que as intensidades de radiação utilizadas nos processos de conservação de alimentos os afetem em absoluto. Em geral as formas vegetativas são menos resistentes à radiação que os esporos. Os insetos e parasitas são destruídos com as doses mais baixas empregadas industrialmente. Os mofos e leveduras são destruídos também com facilidade e para isso, doses de radiação relativamente baixas, são suficientes. As doses médias e máximas recomendadas para os alimentos são de 10 kGy e 15 kGy, respectivamente. A estas doses as energias de emissão de Cobalto 60 e de Césio 137 são incapazes de induzir nos alimentos nenhuma radioatividade. Por outro lado, as energias emitidas pelos Capítulo 3 – Métodos para conservação de alimentos Prof. Raul Vicenzi 26 geradores de elétrons e raios X são suficientemente elevadas, mas os níveis de radioatividade que esta radiação produz são insignificantes. As radiações ionizantes, que se diferenciam entre si por seu poder de penetração nos substratos são produzidas por partículas (raios alfa) e ondas eletromagnéticas (raios X e gama). Elas exercem sobre os alimentos atividades bactericida e, por não causar aumento da temperatura no produto, são indicadas para a esterilização de alimentos ácidos. O emprego das radiações ionizantes em doses esterilizantes, além de sua ação bactericida, gera, nos alimentos, reações secundárias inconvenientes, em menor ou maior grau, de acordo com as doses utilizadas e o tempo de exposição dos produtos aos raios. 4 - CONTROLE DA TAXA DE OXIGÊNIO Reduzindo a taxa de O2 inibi-se ou evita-se reações de oxidações (química ou enzimáticas) Evita-se o crescimento de microrganismos aeróbios; Pode ser executado pelos seguintes métodos; a) Vácuo - remoção do ar para produtos enlatados a vácuo b) Envasamento em atmosfera asséptica: onde o ambiente de embalagens está saturado com um gás inerte como nitrogênio ou CO2. c) Alteração da composição atmosférica: através da modificação da composição do ar (atmosfera modificada) ou modificação e controle da composição do ar (atmosfera controlada) 5 - USO DE SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS Pode ser substâncias químicas adicionadas ou próprias do alimento Substâncias químicas adicionadas: São os aditivos químicos, principalmente os antioxidantes e conservantes. Serão estudados posteriormente. Substâncias químicas naturais: Principalmente aquelas substâncias produzidas pelas fermentações, como as provocadas por: Bactérias: acética (vinagre); láctica (iogurte, chucrute, picles, azeitonas); propiônicas (queijos) Leveduras: alcoólicas (cervejas, vinhos, álcool) Mofos: cítrica (produção do ácido cítrico) glucônica (ácido glucônico, usado para evitar rancificações, escurecimentos) Fermentação láctica: C6H12O6 CH3-CHOH-COOH Streptococcus lactis, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacullus casei Favorável: Iogurtes, queijos, etc. Desfavorável: vinhos, sucos, cervejas, etc. Fermentação acética C6H12O6 leveduras 2 C2H5OH + 2 CO2 C2H5OH Acetobacter aceti CH3COOH + H2O Fermentação Alcoólica C12H22O11 invertase/+ H2O C6H12O6 C6H12O6 Saccharomyces cerevisae C2H5OH + 2 CO2 Capítulo 4 – Frutas e Hortaliças 27 TECNOLOGIA DE FRUTAS E HORTALIÇAS 1 - INTRODUÇÃO: Na conservação de frutas e hortaliças desejamos paralisar e/ou retardar um processo vivo, em uma determinada fase do desenvolvimento do vegetal. Para isso utilizam-se princípios e métodos de conservação, que tem por objetivos: • Retardar a senescência; • Transformar a matéria-prima em sub-produtos de aceitação; • Aumentar a durabilidade dos produtos. Conservar mais tempo; • Melhorar a apresentação dos mesmos com adequados processos tecnológicos; • Manter a qualidade e a sanidade dos produtos; 2- CONSERVAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS PELO EMPREGO DE ALTAS TEMPERATURAS APPERTIZAÇÃO: Aquecimento do produto, convenientemente preparado, em recipientes fechados, na ausência relativa de ar, até uma certa temperatura e num tempo suficiente para a destruição dos Mo, porém sem alterar de forma sensível o alimento O processamento térmico é influenciado, pelo menos, pelos seguintes fatores: a - pH do produto - A acidez determina o processamento térmico requerido, podemos ter duas situações: • Produtos ácidos - com pH abaixo de 4,5 (100 ºC) • Produtos pouco ácidos - Com pH igual ou maior que 4,5 (>100ºC) ** Clostridium botulinum b - Velocidade de penetração e propagação do calor • Forma, tamanho e condutibilidade dos recipientes • Tipo de alimento (líquido, sólido, misto) • Composição da salmoura ou xarope • Recipientes em movimento ou estáticos c - Temperatura inicial do produto • Pré-aquecimento do produto na embalagem • Acondicionamento do produto já aquecido d - Resistência dos microorganismos ao calor • Um dos principais fatores que afetam a duração do tratamento térmico Capítulo 4 – Frutas e Hortaliças 30 h) Acondicionamento: O acondicionamento pode ser manual, semiautomático ou totalmente automático. Pode ser acondicionado em lata, vidros ou laminados de forma e tamanho adequados e posteriormente coberto com água pura, suco, xarope ou salmoura; A quantidade de produto dentro do recipiente deve ser constante, pois o enchimento está relacionado com tratamento térmico. O peso do material deve ser inferior a 60% do peso do recipiente com água a 20ºC; i) Adição do líquido de enchimento: adiciona-se salmoura ou xarope a temperatura ambiente ou aquecida previamente (85 ºC); j) Exaustão: O objetivo da exaustão é retirar o ar do interior do produto e o ar que ficar preso no interior do recipiente. Como conseqüência a pressão no interior da embalagem será menor e dizemos que vácuo (pressão reduzida) foi formado. Podemos atingir este objetivo utilizando meios mecânicos (recravadeira a vácuo, retirada do ar por injeção de vapor antes da recravação) ou através de calor (túnel de exaustão, enchimento com produto pré-aquecido a temperaturas maiores de 85 ºC); k) Fechamento: pode ser feito manual ou mecanicamente tanto em latas como em vidros ou embalagens multifoliadas. l) Tratamento térmico: dependendo do pH do produto utiliza-se temperatura maior ou menor de 100 ºC em tempos variados. Quando a temperatura usada for inferior a 100 ºC a esterilização é em pressão atmosférica, também chamada de “banho-maria”; pode-se efetuar o tratamento térmico a pressões elevadas com autoclaves pois os produtos já estão embalados. m) Resfriamento: deve ser feito o mais rápido possível após o tratamento térmico, para evitar o sobrecozimento dos produtos. Outro objetivo do resfriamento é evitar o desenvolvimento de microrganismos termófilos. As embalagens devem ser resfriadas até 38 – 40 ºC para evitar acúmulo de água na superfície e provocar a corrosão das latas. n) Empacotamento e armazenamento: Devem ser armazenados em locais secos e arejados, com temperaturas não muito superiores a 40 ºC. ALTERAÇÕES DOS ALIMENTOS APPERTIZADOS Podem ser de origem microbiana, física e química: a) Microbianas: pode ter origem nos seguintes fatores: Deterioração antes do tratamento térmico; contaminação devido ao vazamento; subprocessamento; crescimento de termófilos. b) Químicas: devido a fatores como: corrosão interna da lata; reação da lata com o SO2; desenvolvimento de cor rosada (pêssego, pêras); c) Físicas: devido ao superenchimento; estufamento devido ao baixo vácuo; exposição à luz; INFLUENCIA DA APPERTIZAÇÃO SOBRE A QUALIDADE DOS PRODUTOS Cor: reação de caramelização, Maillard e modificações estruturais de certas substâncias; Proteínas: Desnaturação; Carboidratos: reações de escurecimento; Vitaminas: algumas vitaminas são muito sensíveis ao calor (C, B1), outras são relativamente estáveis (B2, A, D, E, K); Capítulo 4 – Frutas e Hortaliças 31 Textura: quanto maior o tempo de exposição ao calor, maior será as perdas na textura; 3 - PROCESSAMENTO DE GELÉIAS E DOCES EM MASSAS 3.1. DEFINIÇÃO: Geléia é o produto elaborado a partir de sucos de frutas e concentrado até aspecto gelatinoso, podendo ser acrescentado de outros ingredientes permitidos pela legislação. Doce em massa e o produto elaborado com todas as partes comestíveis das frutas e concentrado de maneira que permita o corte (em pasta) ou que permita o espalhamento (cremoso). A formação do gel se dá graças ao equilíbrio entre ácidos, pectinas, açúcar e água. Em meio ácido a pectina está carregada negativamente e a adição do açúcar altera este equilíbrio, desestabilizando a pectina que forma uma rede de fibras que compõe o gel, cuja estrutura é capaz de suportar líquidos. A densidade e continuidade desta rede são afetadas pelo teor de pectina. A rigidez da estrutura é afetada pela concentração de açúcar e ácidos (pH). Os ácidos enrijecem as fibras desta rede. A alta acidez afeta a elasticidade (gel duro), formando a SINERESE que é o excesso de ácidos, onde as cadeias de aproximam demais e a água é expulsa da rede. Valores de pH superiores a 3,6 não ocorre a geleificação, pois as cadeias não se aproximam. Quanto mais açúcar menos água a estrutura suportará. 3.2. CONSTITUIÇÃPO DA GELÉIA a) FRUTAS: quando maduras tem menor teor de pectina, porém tem mais aroma, sabor e açúcares; quando estão verdes tem maior teor de ácidos e pectinas. O ideal é o equilíbrio entre esses constituintes. b) PECTINA: Cadeias longas de ácido galacturônico parcialmente esterificados com grupos metílicos. Este grau de metoxilação é importante para a formação do gel, pois pectinas com alto teor metílico forma gel com grandes quantidades de açúcares e mais rapidamente. O comprimento da cadeia também é importante, pois somente cadeias com mais de 250 unidades conseguem formar o gel. GRAU DA PECTINA (graus SAG), é a quantidade de açúcar que 1 grama da pectina consegue geleificar, sob condições de acidez e sólidos solúveis adequadas. O ideal é que tenhamos cerca de 1% de pectina na formulação. c) ÁCIDOS: baixar o pH para ter uma geleificação adequada e manter / realçar o aroma natural da fruta. Para a formação do gel o que interfere diretamente é a intensidade dos ácidos, ou seja a acidez livre, que é dado pelo pH. O valor ótimo de pH está em torno de 3,2 (3,0 a 3,6). Ácidos mais usados são o cítrico e o láctico. d) AÇÚCARES: tem efeito desidratante. O teor varia conforme o tipo de produto a ser elaborado. Para geléias comuns são usadas 40 partes de frutas e 60 partes de açúcares; para geléias extras são usados 50:50; para doces em massa são usados em torno de 40 a 50 partes de açúcares para 60 a 50 partes de frutas. A concentração final deve ser de mais de 65% de sólidos solúveis totais. O teor de Capítulo 4 – Frutas e Hortaliças 32 açúcares redutores é de 354-40% do total de açúcares. Normalmente se adiciona em torno de 15 a 20% de glicose porque melhora a qualidade final do produto. Quanto maior o teor de pectina e ácidos mais açúcares a rede pode suportar. e) ÁGUA: para geléias não se usa. Para doces em massa se adiciona o suficiente para abrandar os tecidos, cerca de 20% sobre o peso total das frutas a ser colocada no início do processo. f) CORREÇÕES: tanto de pectina quanto de ácido, devem ser efetuadas no final do processo. O açúcar deve ser adicionado lentamente, posteriormente a pectina e por último o ácido, quando o doce já estiver pronto; g) CONSERVANTES: podem ser utilizados conservantes permitidos pela legislação: benzoato de sódio, sorbato de potássio e dióxido de enxofre, cuidando sempre com a dosagem permitida. h) CONCENTRAÇÃO: pode ser efetuada em tacho aberto ou a vácuo, sendo este melhor em relação à manutenção da qualidade final do produto. Porém o tempo de processamento não deve ser muito longo, pois poderá acarretar danos à formação do gel, escurecimento e alterações de qualidade sensoriais. O final do processo pode ser observado de várias maneiras, como: pela temperatura, pelo teor de sólidos solúveis totais ou pelos métodos práticos. i) EMBALAGEM E ARMAZENAMENTO: embalagens de vários tipos (vidros, plásticos, madeira, etc) e o armazenamento pode ser feito por períodos maiores ou menores dependendo do método de preservação empregado, desde algumas semanas até anos. 3.1.1. DEFEITOS: a) Sinerese: excesso de ácidos b) gel fraco: tipo de pectina, pouca pectina, tempo longo de concentração c) cristalização: excesso de sacarose d) mofo e fermentações: pouca concentração de açúcares no produto 4. FRUTAS SATURADAS COM AÇÚCARES: Também chamadas de frutas cristalizadas ou glaceadas. a) DEFINIÇÃO: produto preparado com frutas, nas quais se substitui parte da água de constituição por açúcar, por meio de tecnologia adequada, recobrindo-as ou não com uma camada de açúcares. b) COMPOSIÇÃO: frutas, sacarose, açúcares redutores e especiarias (opcionais). O teor de umidade final deve ser menor que 25%. Pode conter aditivos e coadjuvantes como ácido ascórbico, sais de cálcio, ácidos orgânicos, pectina e espessantes c) PREPARAÇÃO DA FRUTA: lavagem, seleção/descascamento, cortes (pode ser em cubos, fatias, etc,), cozimento (para evitar escurecimento e abrandar os tecidos) e fermentação (para aquelas frutas muito duras, fibrosas ou com muita adstringência) Capítulo 4 – Frutas e Hortaliças 35 sensoriais podem ser muito modificadas É utilizada como meio exclusivo para conservação ou para posterior preparo de picles em vinagre, sendo que os produtos mais comuns são: azeitonas, picles e chucrute. No Brasil não é uma técnica muito usual. Nos EUA é uma das industrias de conservas mais importantes. As matérias-primas mais utilizadas nas fermentações são: pepino, cebolinha, couve-flor, repolho, cenoura, pimentão-doce, alcachofra, tomates verde, beterraba, brócolis, vagem, chuchu, milho e nabo. d) MICROBIOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES: Poucas são as espécies responsáveis pela fermentação da maioria das hortaliças. No decorrer do processo fermentativo, três grupos são encontrados: bactérias lácticas, enterobactérias e leveduras. As mais importantes são as lácticas e as demais devem ser eliminadas As espécies responsáveis pela fermentação láctica estão presentes nas hortaliças em baixas quantidades. Portanto no acondicionamento das hortaliças para fermentação é essencial condicionar o desenvolvimento da flora aeróbia e favorecem as bactérias lácticas, que são: ausência de oxigênio e concentração adequada de NaCl. Bactéria Leuconostoc mesenteroides, é a mais importante para iniciar a fermentação das hortaliças em salmoura. Em seguida ocorrem as bactérias Lactobacillus brevis, Pediococcus cerevisiae e Lactobacillus plantarum. A acidez é de 0,5 a 1,2%, em ácido láctico. Microrganismos indesejáveis são as enterobacteias, como: Aerobacter, Alginobacter, Escherichia, Paracolobactrum e Serratia e leveduras (que produzem gás). As leveduras aeróbias formam uma película na superfície, obtendo energia do ácido láctico, neutralizando a salmoura e permitindo o crescimento de outros microrganismos. A destruição do ácido láctico, do material péctico, proteínas e lipídios resultam em sabores e odores indesejáveis e mudanças na textura, mudanças na cor e aparecimento de manchas brancas na hortaliça. Algumas leveduras: Kluyveromyces, Candida, Cryptococcu, Pichia, Saccharomyces, Totulopsis, Trichosporon, etc; e) PROCESSO DA FERMENTAÇÃO LÁCTICA Pode ser feito por 2 métodos: método da salmoura método da salga seca SALMOURA: empregado principalmente para frutas e hortaliças (pepino) SALGA SECA - aplicado para o repolho O sal serve para lixiviar o conteúdo celular facilitando o desenvolvimento de Mo responsáveis pela fermentação; para evitar multiplicação de Mo nocivos e contribuir para melhoria da consistência do produto. Para a salmoura, sua concentração ideal é de 10% de NaCl, na proporção de 1,8:1 (salmoura: hortaliça). Para se evitar adicionar sal durante o processo para aumentar a concentração de salmoura (difusão), emprega-se a equação: Para a Salga Seca usam-se 2,5% de sal sobre o peso da hortaliça. Temperatura: < 25 ºC (ótimo 18 - 20 ºC) Capítulo 4 – Frutas e Hortaliças 36 e) FINAL DO PROCESSO: a) controle visual: os tecidos tornam-se translúcidos, coloração + clara b) Controle físico-químico - O pH a acidez tem valores constante no final do processo. Se a fermentação continuar a acidez diminui (pH se eleva). 7. FRIGOCONSERVAÇÃO DE VEGETAIS 7.1 INTRODUÇÃO Aplicação de frio procurando-se interromper o processo natural de desenvolvimento dos vegetais. O produto frigoconservado permanece vivo, porque respira. Apenas retardamos o metabolismo retardamos a senescência. O metabolismo é influenciado por fatores como temperatura (lei de Want’Hoff, sendo observados em reações químicas e bioquímicas (até 40 ºC)). Ex. Fruto colhido a 30 ºC, colocamos em 20 ºC ,podendo guardar por 2 a 3 dias, se for a 20 ºC conserva por 4 a 6 dias. Fruto preso à planta está 10 a 15 ºC acima da temperatura ambiente O frio deve ser aplicado à fruta quanto mais próximo da colheita possível, porque depois de embalado ocorre pouca dissipação de calor e a respiração aumenta. Cadeia de frio: uma vez aplicado a frio, deve ser aplicado em todos as etapas intermediárias até chegar ao consumidor, tornando este método bastante oneroso. 7.2 MODIFICAÇÕES PÓS-COLHEITA a) RESPIRAÇÃO: Caracteriza-se pelo consumo de reservas energéticas e oxigênio com liberação de CO2 e água. Do ponto de vista da maturação temos dois grupos básicos quanto a resposta ao etileno: Climatéricas e não Climatéricas. Climatéricas apresentam uma elevação na taxa respiratória associada ao aumento da produção endógena de etileno, sendo este processo irreversível e corresponde ao início do senescência. Em outras palavras são as frutas que continuam o processo de desenvolvimento após serem destacadas da planta. Ex. banana, maçã, pêra, pêssego, etc Não climatéricas são aquelas que apresentam taxas de respiração decrescente e não respondem ao etileno endógeno. Não prosseguem o desenvolvimento quando destacadas das plantas. Ex. uva, citros, abacaxi, morango, etc b) TRANSPIRAÇÃO: Devemos aplicar o frio tão logo se efetua a colheita, através do pré-resfriamento e levá-las ao armazenamento com a temperatura o mais próximo possível da temperatura da câmara fria, caso contrário pode transpirar e condensar água na superfície do produto, ocasionando problemas sanitários Capítulo 4 – Frutas e Hortaliças 37 7.3 PREPARO DAS FRUTAS PARA FRIGOCONSERVAÇÃO a) Colheita - No final da maturação para climatéricos e quando amadurecidos para os não climatéricos. Determinar o ponto ideal da colheita é fundamental para o sucesso do armazenamento refrigerado. Ponto de Colheita: medição da respiração (métodos caros); Formas indiretas (cor, sabor, redução acidez, Sólidos Solúveis Totais); Índice de Iodo (amido + iodo = cor azulada, serve para maçã) b) Seleção : retirar materiais estranhos e fora de padrões c) Lavagem e /ou pré-resfriamento: retirar o calor de campo. Pode-se usar água gelada, gelo picado, vácuo, etc. A lavagem funciona como pré-refriamento, podendo-se usar produtos clorados na dosagem de 6 a 10 ppm de cloro ativo. d) Tratamento pós-colheita:: para diminuir a carga microbiana nos frutos, podendo ser físico (água quente) ou química. Se quente deve ser antes do pré-resfriamento. e) Secagem: remover excesso de água na superfície f) Classificação e embalagem: para mercado interno não tem padrões. Para a escolha da embalagem deve-se considerar que o produto está respirando g) Refrigeração: Atmosfera convencional; atmosfera modificada; atmosfera controlada; 7.4 FATORES IMPORTANTES A CONSIDERAR NO AMBIENTE DA CÂMARA a) Temperatura: depende do tipo de produto que irá ser armazenado e do tempo de armazenamento previsto. Diferentes espécies ou mesmos diferentes variedades requerem temperaturas diferentes. O ideal é o mais próximo do ponto de congelamento sem deixar congelar. As oscilações na temperatura da câmara não devem ser superiores a 1 ºC. b) Umidade relativa do ar: Está diretamente relacionada com a qualidade do produto, pois umidade relativa alta proporciona ataque de microrganismos e umidade relativa baixa desidrata os produtos. Para a maioria dos frutos e hortaliças entre 90 – 95%. c) Circulação de Ar: necessária para distribuir o calor e a umidade dentro da câmara, para mantê-las uniformes. Renovar o ar da câmara também é importante porque retiram do ambiente maus odores formados durante o armazenamento e retira gases formados durante a respiração. 7.5 ARMAZENAMENTO REFRIGERADO Busca minimizar a intensidade dos processos vitais dos vegetais, sem causar distúrbios ou alterações fisiológicas dos produtos, através de: redução das atividades biológicas, redução de patógenos e redução das perdas de água. Outro objetivo é aumentar o período de comercialização, devido as flutuações de mercado entre colheita e comercialização. GRAU DE PERECIBILIDADE, é função de: tempo de desenvolvimento do fruto, taxa respiratória, produção de etileno, fatores genéticos, diferenças fisiológicas e morfológicas Capítulo 4 – Frutas e Hortaliças 40 - Substâncias aromáticas (ésteres, aldeídos, álcoois, etc) - açúcares - Pigmentos, especialmente carotenóides e flavonóides; - Vitaminas hidrossolúveis e provitamina A (β-caroteno); - Pectinas, em sucos turvos. Compostos que não se deseja extrair: - Taninos e outros compostos fenólicos adstringentes; - Óleos essenciais (citros); - Celulose Nas uvas os pigmentos flavonóides e os taninos estão principalmente na casca e no engace; a cor e a adstringência do suco depende da presença ou não da casca, da temperatura, duração e pressão na prensagem; Nos citros se encontram diversos tipos de compostos capazes de provocar defeitos. No flavedo (rico em carotenóides), estão os óleos essenciais que dá origem a aromas; Um pouco de óleo na composição do suco é recomendável (0,02%), mas se passar muito desse valor poderá ocasionar defeitos graves como excesso de aromas e odores estranhos pela oxidação de terpenos como limoneno, citral e sinensal. A adição de antioxidantes não é recomendável. Um tratamento eficaz é eliminar o óleo com vapor d’água, recuperar o óleo essencial, eliminando os terpenos e incorporando ao suco. Outra categoria de compostos indesejáveis inclui alguns glicosídios amargos e seus precursores, como naringina., limonina e hesperidina localizados principalmente no albedo das frutas. A naringina é um flavonóide incolor, amargo, pouco solúvel em água, que causa problemas por precipitar na forma de pequenos cristais. A hidrólise do enlace glicose-ramnose, pela naringinase, ocorre durante a maturação da fruta e reduz bastante o amargor, porém essa reação não é usada na prática. RENDIMENTO DE EXTRAÇÃO Um rendimento elevado afeta a qualidade, porque carrega com o suco substâncias indesejáveis presentes na casca. Citros 40 L / 100 kg Abacaxi 50 L / 100 kg Maçãs 65 L / 100 kg Tomates 70 L / 100 kg Uvas 75 L / 100 kg TEMPERATURA DE EXTRAÇÃO As maçãs, citros e abacaxis são processados a frio.As uvas são prensadas a frio ou a quente (60 C). Os tomates se submetem logo após a trituração ao aquecimento rápido (“hot-break”), o qual facilita a separação da casca, contribui para inativação de enzimas pectino-esterases (>82 C/15 seg) e uma parte das enzimas pectino–poligalacturonases. Capítulo 4 – Frutas e Hortaliças 41 A prensagem a quente apresenta outras vantagens: geralmente aumenta os rendimentos, reduz a n de microrganismos e inicia a coagulação de proteínas, que são eliminadas antes da pasteurização, pois causariam precipitados; também protege contra oxidações, criando atmosfera saturada de vapor ao redor das frutas. Mas apresenta o inconveniente de facilitar a extração de taninos (uvas), originar perdas de substâncias aromáticas voláteis e aparecimento de “gosto a cozido” . Pêssegos e damascos são tratados a quente, imediatamente após o pré-cozimento, evitando o escurecimento enzimático. TIPOS DE PRENSAS: Prensa de cinta contínua; prensa hidráulica; prensa helicoidal para uvas; despolpadeira para tomates; extrator FMC para citros, etc. 3) TRATAMENTOS PÓS-EXTRAÇÃO: A)Decantação e Armazenamento Temporário: para sucos de uvas e maçãs, pois estes são apresentados transparentes. Para o suco de uva e essencial devido a presença de tartarato de potássio em excesso, o qual deve ser precipitado antes do engarrafamento final. O armazenamento temporário é feito para manter o suco a granel desde o momento da extração até o envase final, pode ser: a) Para suco de uva o mais empregado é o anidrido sulfuroso, em uma dose de 1 g/L, porque é o mais barato. É necessário dessulfitar o suco antes do envase final. b) Pasteurização relâmpago: seguida de uma refrigeração de 0 a -2 ºC, nunca permite uma conservação de longa duração. c) Envase asséptico: logo após a pasteurização e resfriamento acondiciona-se assepticamente em grandes cubas esterilizadas e completa-se o volume com nitrogênio. É bastante complicado de usar, porém é o melhor método. d) Atmosfera saturada de CO2: Temperaturas de 0 ºC e 20 g/L (pressão de 3 bars). A eliminação completa do CO2 é difícil e o suco conservado por esse método é sempre ligeiramente borbulhante. B) Peneiramento: conjunto de peneiras que trabalham conjuntamente com o processo de extração. O refinamento (peneiras de 0,8 mm) é usado em sucos que possuem alta quantidade de polpa em suspensão. C) Centrifugação: a centrifugação serve para eliminar uma parte do material em suspensão. Serve para realizar uma limpeza ou pode completar a clarificação e servir como etapa prévia da filtração. A centrifugação se emprega especialmente para aos sucos de uvas e maçãs; no caso do suco de citros serve fundamentalmente para a separação de óleos essenciais; Capítulo 4 – Frutas e Hortaliças 42 D)Clarificação: É empregada para a produção de sucos claros, especialmente de uvas e ,maçãs; tem como objetivo produzir e facilitar a precipitação de partículas em suspensão, através de vários métodos: a) Agregação de proteínas por aquecimento seguido de resfriamento rápido e por adição de polieletrólitros portadores de cargas elétricas negativas, já que as proteínas carregadas positivamente (a adição de bentonita entra nessa categoria, na dosagem de 50 g/100 L) b) Adição de gelatina, que forma um precipitado com os taninos, carregados negativamente, se necessário adiciona-se taninos; c) Adição de misturas de pectinoesterase e poligalacturonase , para degradar as pectinas. Sua eliminação diminui a viscosidade do suco. E) Filtração: emprega-se exclusivamente para a terminação dos sucos de uvas e maçãs em combinação com a pasteurização, porque não atua sobre enzimas, que continuam ativas. Para a filtração se utiliza filtros prensas ou rotativos a vácuo. O filtro prensa é constituído por placas de celulose e amianto, aglomeradas por compressão, que servem de suporte ao material filtrante. Quase sempre necessita adicionar um ajudante de filtração: terras de diatomaceas, bentonita ou celulose. Esses ajudantes ficam em suspensão no suco antes da filtração do suco, que se circula para poder formas uma pré-capa sobre o filtro (1 g/cm2). Quando o filtro está preparado, se filtra o suco depois da adição de 0,1 a 0,2% de ajudante. De um modo geral os sucos translúcidos possuem menos cor, sabor e valor nutritivo que os sucos turvos. Os carotenóides e os óleos essenciais, estão unidos a partículas insolúveis em suspensão. Outros nutrientes são adsorvidos pelos auxiliares de filtração. O grande crescimento da indústria de sucos de frutas nos EUA e outros países se explica pela comercialização de sucos turvos de tomate, abacaxi e citros. 4) DESAERAÇÃO A presença de oxigênio em envases metálicos acelera a corrosão, bem como a presença de ar no suco acarreta perdas de vitamina C, oxidações dos óleos essenciais e lipídios, modificando sabor e coloração. A desaeração se realiza fazendo passar o suco em uma capa fina em um recipiente a vácuo, se produz um breve borbulhamento que elimina o gás dissolvido. Também se pode desaerar por borbulhamento de nitrogênio. Recentemente conseguiu-se desaerar o suco de laranja por reações da glicose-oxidase. Como norma geral se desaera sucos de citros e tomate. Não se recomenda para sucos de maçãs, abacaxi e uva, por provocar muitas perdas de aromas. 5) CONCENTRAÇÃO DE SUCOS DE FRUTAS Geralmente os sucos de frutas contêm 10 a 20% de açúcar. Se concentrarmos acima de 65% e armazenamos de forma adequada, não ocorre desenvolvimento de microrganismos. Outra vantagem é facilitar o transporte e armazenamento dos sucos. Capítulo 5 –Laticínios 41 TECNOLOGIA DE LEITE E DERIVADOS 1) CONCEITO a) CONCEITO SOBRE ASPECTO BIOLÓGICO: Leite é uma secreção das glândulas mamárias, rico em princípios energéticos, proteínas, sais minerais e vitaminas e que serve para alimentar os mamíferos em sua primeira fase de vida. Importância biológica:é o alimento exclusivamente dos mamíferos jovens. b) CONCEITO SOBRE ASPECTO FÍSICO-QUÍMICO Leite é uma dispersão mista de aspecto branco, opaco, levemente adocicado, tendendo a neutralidade, constituído de gorduras em emulsão, proteínas em estado coloidal (caseína) e carboidratos (lactose), sais (citratos), vitaminas B e C em solução, sendo a água o meio dispersante. c) CONCEITO SOBRE ASPECTO PROTEICO: Leite é um produto íntegro obtido de vacas leiteiras sadias, a partir de uma ordenha completa e ininterrupta (7 a 8 minutos), convenientemente alimentadas, ordenhadas a partir de uma ordenha higiênica, com exceção do colostro. COLOSTRO - Obtido até vinte dias antes do parto e dez dias após.Não é recomendado o seu consumo, porque contém substâncias repugnantes, pus, escamações do úbere, excesso de cloretos, ácido (pH = 5,2 - 5,5) e pode ter células de Staphylococcus aureus, que produz toxinas. 2) CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICOS COR - a cor branca opaca do leite deve-se ao resultado da dispersão da luz em proteínas, gorduras, fosfatos e citrato de cálcio. O processo de homogeneização do leite aumenta a coloração branca, pois as partículas fragmentadas dispersam mais luz. O leite desnatado apresenta tonalidade mais azulada, já que existe baixa quantidade de grandes partículas na suspensão. SABOR - é levemente adocicado, reflexo da presença de lactose e cloretos. AROMA - típico do leite, bastante suave e está relacionado ao teor de ácido cítrico (citratos). Tanto o sabor quanto o aroma do leite dependem principalmente de sua composição química, entretanto outros fatores, determinados por condições ambientais as quais o leite pode estar exposto, terão influência marcante sobre o aroma e sabor. Estes fatores são principalmente: absorção de odores estranhos e ação de microrganismos (decompondo certos constituintes do leite). 3) COMPOSIÇÃO DO LEITE Vários são os componentes do leite. O que se apresenta em maior proporção é a água, sendo os demais formados principalmente por gorduras, proteínas, proteínas, carboidrato, todos Capítulo 5 –Laticínios 42 sintetizados na glândula mamária. Existem também pequenas quantidades de substâncias minerais, substâncias hidrossolúveis transferidas do plasma sanguíneo, proteínas específicas do sangue e traços de enzimas. A composição média de um litro de leite de vaca, em percentagem, é a seguinte: ÁGUA 87,25 Gorduras 3,8 EXTRATO SECO TOTAL (EST) Extrato Seco Desengordurado PROTEÍNAS...... 3,3 LACTOSE.......... 4,7 MINERAIS......... 0,7 8,7 12,50 VITAMINAS Traços ENZIMAS Traços PIGMENTOS traços Gases Dissolvidos (CO2, O2, N) traços COMPOSIÇÃO DOS PRINCIPAIS TIPOS DE LEITE (g/litro) Espécie EST Gordura Açúcares Subst. Nitrogenadas Minerais Caseína Albumina Globulina Vaca 125 – 130 35 – 40 47 – 52 27 – 30 4 – 5 9 - 9,5 Ovelha 170 – 185 55 – 70 43 – 50 45 – 50 8 – 10 9 – 10 Cabra 125 – 145 35 – 50 40 – 50 30 –32 5 – 7 7 – 9 Mulher 117 – 120 32 – 35 65 – 70 10 –12 5 – 6 2 – 3 Égua 95 – 100 9 – 15 60 – 65 10 –12 7 – 8 3 – 4 Jumenta 95 – 105 10 –12 60 - 70 8 – 12 7 – 9 4 – 5 FATORES QUE AFETAM A COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO LEITE REFERENTES AO ANIMAL – raça, idade, estágio de lactação, alimentação, sanidade (infecções do úbere), REFERENTES AO AMBIENTE - temperatura, insolação, etc. 4) VALOR NUTRITIVO DO LEITE O valor nutritivo do leite e derivados lácteos, para a alimentação humana, deve-se não somente ao papel que desempenham como provedores de certos nutrientes essenciais, mas também à forma, a distribuição equilibrada e a fácil metabolização com que esses elementos composicionais se encontram no leite. Fonte de proteínas, lipídios, vitaminas, minerais, energia, etc. Qualidade da proteína e aminoácidos essenciais. Lactose varia de 4,7 a 5,2%. Baixo poder adoçante e pouco solúvel. Gordura está em emulsão, 35 g/L. Minerais estão presentes em 7,5 g/l. Relação cálcio e fósforo (1:0,7). Leite é pobre em ferro (0,05mg), podendo ser enriquecido com ferro quelato, que é um composto solúvel de ferro (20%) com glicina (80%). Capítulo 5 –Laticínios 43 Vitaminas lipossolúveis e hidrossolúveis. Digestibilidade: lactose,98%; proteínas, 97% e gorduras, 95%. Consumo diário recomendado pela OMS‚ de 0,5 litros / dia (pessoa adulta). 5) GENERALIDADES Teste de acidez: teste de alizarina ou processo de Dornic 5.1 - leite ácido - fermentação láctica indesejável, devido à falta de higiene. As bactérias lácticas desdobram a lactose em ácido láctico. 5.2 - leite condenado - com sujidades e baixa densidade, deve ser descartado. Deve-se verificar se a baixa acidez é devido à adição de água ou mastite. 6) PROBLEMAS COM A PRODUÇÃO DE LEITE: Produtividade brasileira é baixa: < 3,0 litros/vaca/dia; Preço é uma questão política; Baixo poder aquisitivo da população; ** PRODUÇÃO, TRANSPORTE, INSPEÇÃO, INDÚSTRIA E CONSUMO 7) PADRÕES PARA SE CONSIDERAR UM LEITE NORMAL a) caracteres organolépticos normais; b) teor de gordura mínimo de 3,0%; c) acidez de 14 -18 ºD; d) pH na faixa de 6,6 - 6,8; d) densidade a 15 ºC entre 1,028 - 1,034 g/cm3 ou 28 a 34 GL; e) lactose, teor mínimo de 4,7%; f) Extrato Seco Desengordurado maior ou igual a 8,5%; g) Extrato Seco Total maior ou igual a 11,5%; h) índice crioscópico entre -0,530 e -0,550 ºC; i) Ponto de ebulição: 100,17 ºC; ALTERAÇÕES DO LEITE POR FRAUDES FRAUDE DENSIDADE GORDURA (%) ACIDEZ ESD REFRATO- METRIA CRIOSCOPIA Aguagem diminui diminui diminui diminui diminui Aumenta Desnatamento ou adição leite desnatado aumenta diminui em geral aumenta inalterada aumenta Não altera Aguagem e desnatamento pode equilibrar diminui em geral diminui diminui diminui Aumenta Adição de conservadores ou neutralizadores pode equilibrar inalterada normal ou diminui inalterada ou aumenta aumenta Diminui Adição de água e reconstituintes de densidade pode equilibrar diminui normal ou diminui diminui diminui ou inalterada Diminui Capítulo 5 –Laticínios 46 - Não existem normas higiênico-sanitárias na produção e exigências quanto a padrões microbiológicos CTB: Antes da pasteurização: Não é feita Após a pasteurização : 150.000 UFC/mL - Redutase: mínimo 1:30 horas 9) MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DO LEITE CONGELAMENTO - Viável em pequenos estabelecimentos e propriedades Faz-se o aquecimento a 65 - 70 ºC , resfria-se e congela-se PASTEURIZAÇÃO - Aplicação de calor em faixas de temperatura que varia de 60 a 90ºC, no tempo de 2 segundos até 30 minutos, com objetivo de eliminar toda a flora patogênica e saprófita, mantendo ao máximo as características físico-química e organoléptica do produto e também o valor nutritivo, em relação ao leite in natura. - Princípio: uso do calor desnatura o sistema enzimático dos microrganismos Microorganismos de referência para delimitar o tempo e a temperatura no tratamento térmico do leite, por serem os mais resistentes, são: Mycobacterium tuberculosis e a Coxiella burnetii. Há dois tipos de pasteurização: a) Lenta, baixa, descontínua ou LTLT (Low Temperature Long Time) - que utiliza temperaturas de 62ºC a 65ºC durante 30 minutos A legislação não permite para leite "de consumo" São usados tanques com camisa de vapor e água para resfriar. Deve-se agitar permanentemente no tacho (distribuir o calor) e evitar a formação de espuma pois podem desenvolver microorganismos termófilos. Vantagens: Conserva mais as qualidades do produto "in natura" Desvantagens: - Requer mais tempo; - Grande quantidade de calor e frio; - Muito espaço para equipamentos; - É mais onerosa; - Pode permitir o desenvolvimento de microorganismos termófilos b) Rápida: utiliza temperaturas de 72 a 75 ºC por 15 a 20 segundos. Logo após a pasteurização, o leite deve ser mantido sob refrigeração, pois a pasteurização elimina bactérias patogênicas, mas sobrevivem as termodúricas e esporos, os quais são inibidos pelo frio. Enzimas fosfatase alcalina ‚ termolábil - eliminada a temperatura de 65 ºC/ 5 min. Enzima peroxidade ‚ termoestável - eliminada com temperaturas >80 ºC Segurança do bom tratamento térmico: Fosfatase Negativa e Peroxidase positiva Capítulo 5 –Laticínios 47 ESTERILIZAÇÃO: Aplicação intensa de calor ao leite com a finalidade de eliminar a flora saprófita, patogênica e inclusive esporos, tomando o leite estéril, mas acarretando transtornos físico- químicos, organolépticos e nutricionais. Tipos de esterilização: a) Convencional ou tradicional: 121 ºC por 15 a 20 minutos (autoclaves) b) UHT: 135-145 ºC por dois segundos. Com a esterilização não há necessidade de refrigerar o leite após o processo. O teste enzimático deve dar negativo para as duas enzimas EFEITO DOS TRATAMENTOS TERMICOS SOBRE OS COMPONENTES DO LEITE O tratamento térmico altera o teor de nutrientes de qualquer alimento, principalmente o de vitaminas hidrossolúveis. A pasteurização reduz em 12% o teor de vitaminas o leite de vaca. Outro efeito do aquecimento é a transformação dos aminoácidos da forma L para a forma D, afetando a qualidade protéica. No leite essa transformação não é muito significativa. Dependendo da temperatura e do tempo de aquecimento a que o leite é submetido, a digestibilidade das proteínas será maior ou menor e as principais conseqüências que poderão ocorrer são: alterações físico- químicas reações de Maillard, desnaturação e coagulação. O leite longa vida sofre maior desnaturação das proteínas que o pasteurizado. O aquecimento do leite causa alterações estruturais em proteínas, que não afetam a seqüência de aminoácidos primários, mas destroem a conformação globular. As proteínas do soro são mais sensíveis ao calor que as caseínas, pouco afetadas pelo tratamento térmico. A pasteurização desnatura as proteínas do soro em 10 a 20 %; o sistema UHT, com injeção de vapor direto, em 40 a 60%; o sistema UHT indireto provoca uma desnaturação de 70 a 80%. A desnaturação das proteínas pode ocorrer pela ação do calor, adição de ácidos ou bases, radiações ultravioletas, luz ou ação mecânica. Alterações protéicas no soro do leite pelo calor. Tratamento térmico do leite Fração Cru 62 ºC 93ºC 110ºC 127 ºC 147 ºC Nitrogênio Protéico - 3% 7,5% 27% 36% 57% Albumina - 0,3% 1% 22% 33% 59% Lactoglobulina - 4% 11% 23% 40% 70% Globulina - 6% 38% 53% 57% 63% Fonte: Melachonris, N.P. et. al. (1966). Existem modificações da conformação globular ou pregueada das proteínas para a forma linear, causando um desenrolamento da cadeia peptídica. O fenômeno da desnaturação não implica necessariamente a diminuição da digestibilidade e nem do valor biológico das mesmas. A maior vantagem da desnaturação das proteínas do soro é a liberação de grupos sulfidrilas, que aumenta a resistência do leite à oxidação, por reduzir o potencial óxido-redução do produto. A desnaturação da Capítulo 5 –Laticínios 48 caseína e betaglobulina pelo calor reduz o potencial alergênico, sendo esta ação mais evidente quanto maior for a quantidade de calor fornecida ao produto. O leite obtido pelo método UHT tem uma cor muito mais branca devido ao aumento da refringência por desnaturação das proteínas do soro. O sabor é neutro, mais puro e mais suave. Durante este processo não se produz uma perda significativa de vitaminas, mas a presença de oxigênio durante o armazenamento ocasiona destruição dos ácidos ascórbico e fólico. Alem do processo UHT existe a esterilização em autoclave, utilizada para produtos como leite condensado e evaporado. Neste processo se utilizam temperaturas entre 110 – 115ºC / 10-25 minutos. Ocorre então uma extensiva precipitação das proteínas do soro (até 60%), aparece uma coloração amarelada (reação de Maillard) e um forte sabor a cozido. A perda de vitaminas é de aproximadamente 20 a 30%. Sistemas de aquecimento do leite e seus efeitos sobre a flora microbiana Sistema Temperatura Tempo de aquecimentoEfeito germicida Pasteurização - Baixa/lenta - Rápida 62 – 65 ºC 72 – 75 ºC 30 minutos 15 segundos 95% 99,0 – 99,5% Esterilização - Autoclave - UHT 110 – 115 ºC 135 – 150 ºC 10 – 25 minutos 2 – 8 segundos 100 % 99,9 – 100 % Fonte: Oliveira, S. A. de (1992). TECNOLOGIA DE PROCESSAMENTO DE ALGUNS DERIVADOS DE LEITE 1) PROCESSAMENTO DE IOGURTE A) CONCEITO: Iogurte é produzido a partir do leite, com ou sem adição de outros ingredientes, obtido pela sua fermentação, com ou sem adição de duas bactérias: Streptococcus termophilus e Lactobacillus bulgaricus, até alcançar a acidez característica. Por ser um produto “vivo” a ter vida de prateleira de 30 dias, sob refrigeração, o iogurte deve ser produzido sob rigorosas condições higiênicas e com tecnologias apropriada. B) TIPOS DE IOGURTE DISPONÍVEIS NO MERCADO: 1) - Tipo Suíço ou batido: É obtido através de fermentação do leite, batido após resfriamento, adição de aromas e base de frutas e embalagem. 2) - Fermentado no pote: é colocado o leite mais as bactérias no pote, fermentado e sem bater, resfriado. 3) - Tipo Sundae: uma base de frutas é adicionada no fundo do pote e o iogurte pronto é dosado sobre a base de frutas. 4) - Tipo líquido: o iogurte líquido se diferencia do tipo suíço porque ele é destinado a beber diretamente, enquanto que o batido é mais viscoso e para ser comido com colher. Capítulo 5 –Laticínios 51 adicionar nenhum conservante. O queijo é um produto de elevado valor nutritivo com grande concentração de proteínas, sais minerais e vitaminas. É um produto muito rico em fósforo e cálcio COMPOSIÇÃO DE UM QUILO DE: LEITE QUEIJO MOLE QUEIJO DURO ÁGUA 87% 50% 35% GORDURA 40g 240g 315g PROTEÍNAS 35g 205g 275g CARBOIDRATOS 48g 25g 25g SAIS MINERAIS 7g 20g 25g ÁGUA 870g 500g 350g SAL DE COZINHA ---- 10g 10g VITAMINAS ABDEK ABDEK ABDEK Obs: estas cifras de transição podem variar de acordo com o queijo. A técnica de elaboração dos queijos e seu consumo variam radicalmente segundo vários fatores, no entanto existem 2 fenômenos que sempre se fazem presente em todos os queijos: a coagulação e a maturação. PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS NA ELABORAÇÃO DE QUEIJOS: As etapas básicas a considerar são as seguintes: 1. Preparação e eventualmente maturação do leite Nesta etapa, a seleção da matéria-prima e a higiene da ordenha, utensílios e demais materiais é de fundamental importância para a obtenção de um bom produto. O leite utilizado deve ser inicialmente filtrado para retirar impurezas grosseiras e com acidez em torno de 18ºD. O leite ácido não é utilizado para elaboração da maioria dos tipos de queijos, mas pode ser utilizado para elaboração de alguns subprodutos como: requeijões, queijo mussarela, etc. Outro fator a considerar é a pasteurização do leite. Esta é recomendada com o objetivo de destruir microorganismos que podem causar doenças ao homem, bem como a maioria de outro que estão presentes no leite. A pasteurização permite uma série de vantagens como: queijos de melhor qualidade, queijos uniformes, queijos com menores possibilidades de defeitos, melhor sabor e ainda maior segurança ao consumidor em termos de saúde. O processo de pasteurização implica no uso posterior de fermentos conhecidos como fermentos lácticos, que irão conferir ao queijo uma série de características desejáveis como: sabor uniforme e agradável, ajudam na coagulação, dão textura adequada ao queijo, ajudam a combater bactérias nocivas e indesejáveis. O leite contém naturalmente bactérias lácticas que na sua maioria são destruídas na pasteurização, por isso devem ser repostas ao leite após pasteurização a fim de se obter as características desejáveis. As espécies mais utilizadas são do gênero Streptococcus e Leuconostoc. Capítulo 5 –Laticínios 52 2. Coagulação do leite Esta etapa pode ser de 2 tipos: coagulação ácida e coagulação enzimática. A coagulação ácida é resultado da adição de substâncias que fazem baixar o pH do leite (aumentando a acidez) ou ainda pela fermentação de microorganismos dando como resultado a produção de ácido láctico ou outros ácidos que em contato com o leite provocam a precipitação ou coagulação do mesmo. A coagulação enzimática é a mais comum e geralmente se obtém pelo uso do coalho. O coalho é um elemento de origem animal, extraído do estômago dos mamíferos durante o período de alimentação láctea. Quimicamente, é uma enzima chamada de renina ou quimosina. As temperaturas consideradas ideais para que ocorra a coagulação do leite são entre 28 e 37ºC; as temperaturas baixas inativam o coalho e as elevadas, superiores a 45ºC, destroem a enzima do coalho. No processo de coagulação, a caseína se separa dos demais elementos do leite, originando um corpo sólido chamado de coalhada e separando-se um líquido esverdeado conhecido como soro, que também possui algumas partículas sólidas. Se adicionarmos muito coalho ao leite a coagulação é muito rápida, a coalhada é muito dura, o grão dessora mal e o queijo pode ficar com sabor amargo. Ao contrário quando a quantidade de coalho é pequena, a coagulação é lenta se esfria rapidamente e se perde muito tempo para elaboração do queijo. Além disso, existem perdas de proteínas as quais escapam ao soro na forma de finas partículas dando menor rendimento ao queijo. A formação da coalhada leva em média de 30 a 40 minutos; na prática se conhece este passo como de corte da coalhada. 3. Corte da coalhada É a divisão do coágulo de caseína por meio de liras. O objetivo é transformar a massa de coalhada em grãos de um determinado tamanho, permitindo a separação do soro. Para se constatar o ponto do corte, se pode introduzir uma faca limpa e separar levemente a coalhada. Esta coalhada deve quebrar-se com arestas vivas, separando o soro. A faca deve sair bem limpa sem coalhada aderida. Para se fabricar queijos moles, que possuem bastante umidade, é preciso cortar o bloco de coalhada em grãos grandes. Ao contrário, para queijos tipo duros, com pouca água no interior da massa, os grãos devem ser pequenos. Após a separação da coalhada, o trabalho que se realiza a partir desta etapa é que fará com que um queijo seja diferente do outro. Em alguns queijos se agita, se deixa em repouso e assim sucessivamente, em outros se retira parte do soro, adiciona-se água aquecida; em outras variedades vai se subindo gradualmente a temperatura e assim por diante. Todos estes tratamentos, aliados a outros anteriores ou posteriores é que nos trarão a imensa variedade de queijos. 4. Dessoramento da coalhada O objetivo é retirar o soro da coalhada. Capítulo 5 –Laticínios 53 5. Moldagem da coalhada Neste passo se dará a forma do queijo e simultaneamente se submetem. Os queijos ao processo de prensagem para retirar o restante do soro. A prensagem deve ser muito suave no início e após pode ser aumentada gradualmente. 2. salga do queijo Além de conferir sabor, o sal auxilia na dessoragem final e conservação dos queijos. A salga pode ser feita basicamente de três formas: na massa, a seco ou em salmoura. 6. Maturação do queijo O tempo de maturação varia de acordo com o tipo de queijo que se está elaborando. Durante este período é que ocorrem modificações bioquímicas dos queijos que contribuem para dar ao queijo o aroma, a consistência e a textura característicos de cada variedade. O processo de maturação dos queijos é regulado pelas condições de estocagem e temperatura. Os queijos mais duros requerem maiores tempos de maturação. Na tabela abaixo se apresentam alguns valores médios de maturação. TEMPO MÉDIO DE MATURAÇÃO DE VÁRIOS QUEIJOS Tipo Maturação média - meses Parmesão (Reggiano) 14 Cheddar 3-6 Suíço 2-6 Prato 1 Minas Curado 1 Gouda 1 Camembert 3 semanas Após o processo de maturação os queijos estão prontos para venda ou consumo. Os mofos ou bolores podem aparecer na superfície dos queijos durante o processo de maturação. Ligeira formação de mofo na superfície do queijo é desejável na 1ª fase de maturação, pois os mofos têm por função destruir parte da acidez da massa do queijo. Já nos queijos curados, os mofos são desnecessários e podem ser até prejudiciais no caso de fendas da crosta. Nestes casos de se instalarem nas fendas, pode-se usar para combater substâncias "antimofos" como: ácido benzóico (solução alcoólica 10%). Inicialmente limpam-se os queijos, a seguir mergulha-se nas soluções recomendadas por 3 a 5 minutos. ALGUMAS INGREDIENTES E ETAPAS ESPECIAIS NA ELABORAÇÃO DE QUEIJOS: CORANTES: são usados em alguns queijos como o Provolone e Prato para que fiquem mais avermelhados. Os corantes são compostos à base de substâncias vegetais (urucum, açafrão) e geralmente são usados e. quantidades muito pequenas. FILAGEM: é um processo especial de estiramento à quente da massa do queijo. Usado nos queijos conhecidos como de "massa filada" como o mussarela e provolone Capítulo 5 –Laticínios 56 prolongando a durabilidade do Leite em pó e facilitando a evaporação da água do leite no concentrador. Algumas indústrias adotam a temperatura de 90 ºC por 15 segundos e outras, 112 ºC pelo mesmo tempo. 8. Homogeneização: diminui o tamanho dos glóbulos de gordura, permitindo a sua melhor distribuição pelos grânulos; isso permitirá melhor reconstituição do leite, dificultando a ascensão da gordura. 9. Concentração: realiza-se sempre em equipamentos a vácuo, com o objetivo de baixar a temperatura de ebulição e evitar modificações profundas na estrutura do leite. As instalações podem ser de um efeito (não traz grande economia de vapor), de duplo, triplo e quádruplo efeitos. 10. Desidratação: feita mediante ação do calor sobre cilindros ou atomização ou pulverização em uma câmara (sistema spray). No sistema de cilindros, o leite é uniformemente distribuído em forma de uma fina camada sobre a superfície de dois cilindros que giram em sentido contrários em tomo de 14 a 19 rpm e aquecidos a vapor internamente, à temperatura de 130 a 160 ºC. Nas partes superiores dos cilindros, são adaptados raspadores especiais para remover a película seca do leite, caindo esta em uma rosca sem fim, sendo transportada para moinhos especiais para dar a textura desejada no leite em pó. No sistema spray, o leite concentrado é pulverizado no interior de uma câmara, em forma de diminutas gotas, cujo tamanho deve ser o mais uniforme possível, entrando em contato com uma corrente de ar filtrado e quente à temperatura de 160 a 200 ºC, secando-as instantaneamente. Deve- se considerar que, apesar da temperatura elevada do ar, as partículas de leite não alcançam temperaturas superiores a 75 ºC, devido à evaporação brusca que produz um resfriamento da parte sólida das gotículas. 11. Embalagem: as mais utilizadas no mercado brasileiro são: saca de polietileno com capacidade de 25 quilos, protegido por saco de papel kraft com cinco folhas; sacos de polietileno capacidade 250, 500 e 1000 gramas e latas de folha de flandres. A embalagem deve munir as seguintes condições: resistência mecânica ás manipulações; impermeabilizações à umidade, a gases e à luz; ser de fácil manuseio ao envase, ao armazenamento e na utilização pelo consumidor; compatibilidade química com o conteúdo. Não ser tóxica, não transmitir odores e sabores e não produzir alterações. Capítulo 5 –Laticínios 57 D) DIAGRAMA GERAL DE PRODUÇÃO DO IOGURTE Pré - tratamento do leite padronização, adição de leite em pó, açúcar, etc Homogeneização Tratamento térmico Resfriamento a 40 - 45ºC Inoculação do Fermento Cultura (fermento) Iogurte Tradicional Iogurte Batido Iogurte para beber Adição de aromas Incubação Incubação Embalagem Resfriamento Resfriamento Incubação Adição de frutas aromas, etc Homogeneização Adição de aromas Resfriamento Embalagem Embalagem Estocagem Estocagem Estocagem Capítulo 5 –Laticínios 58 FLUXOGRAMA DE PRODUÇÃO DO DOCE DE LEITE RECEPÇÃO ANÁLISE FÍSICO-QUÍMICA LEITE ÁCIDO PADRONIZAÇÃO CREME CORREÇÃO DE ACIDEZ BICARBONATO ADIÇÃO DE AÇUCARES SACAROSE CONCENTRAÇÃO ENVASAMENTO LATAS RECRAVAÇÃO TAMPA RESFRIAMENTO ÁGUA FRIA ÁGUA QUENTE EMBALAGEM CAIXAS DE PAPELÃO ESTOQUE EXPEDIÇÃO Capítulo 5 –Carnes e produtos carneos 61 TECNOLOGIA DE CARNES CONCEITO: Tecido muscular que reveste a carcaça, com cor e consistência próprias, diafragma, esôfago, língua e vísceras. TIPOS DE CARNES: Carne vermelha Carne branca COMPOSIÇÃO – Composição centesimal de carnes magras em 100 g Elemento Carne suína carne bovina Carne de aves Proteínas 22,00% 22,00% 22,80% Umidade 74,70% 75,10% 75,00% Lipídios 1,86% 1,90% 0,95% Cinzas 1,05% 1,23% 1,20% Sódio 56 mg 57 mg 66 mg Potássio 418 mg 370 mg 264 mg Magnésio 27 mg 21 mg - Vitamina A 0,006 mg 0,20 mg - Vitamina E (ativ.) 0,080 mg 0,540 mg - Tocoferol 0,100 mg 0,540 mg 0,250 mg Vitamina B1 0,900 mg 0,230 mg 0,070 mg Vitamina B2 0,230 mg 0,260 mg 0,090 mg Vitamina B12 0,005 mg 0,005 mg 0,0004 mg Colesterol 65 mg 60 mg 60 mg ESTRUTURA DE MÚSCULO Feixes musculares: conjunto de miofibrilas envoltas por sarcolema Músculo – conjunto de fibras com a mesma função Fibras – Unidade do músculo (célula) Sarcoplasma - membrana Sarcolema - citoplasma Núcleo Miofibrilas – Unidades contráteis com estrias longitudinais e transversais Proteínas Musculares - 15 a 20 % da carne dos mamíferos Proteínas Miofibrilares: miosina, actina (processo contráctil), tropomiosina, troponina, participam do mecanismo de contração muscular Proteínas sarcoplasmática: mioglobina (globulina + Fe++ + anel pirrólico). Componente que promove a coloração avermelhada da carne; Enzimas glicolíticas e proteolíticas Proteínas do tecido conjuntivo: colágeno, elastina Capítulo 5 –Carnes e produtos carneos 62 DESCANSO E CONTRAÇÃO Um estímulo nervoso provoca: liberação de cálcio do retículo sarcoplasmático, desfazendo o complexo Mg-ATP e estimulando a enzima ATPase, a qual utiliza o ATP para produção de ADP e energia. Neste momento é formado um complexo ACTOMIOSINA, formado entre as proteínas miosina e actina, que provoca a contração muscular. Para que ocorra o descanso, é necessário que cesse o estímulo nervoso, fazendo com que o Ca++ volte para o retículo e refazendo o complexo Mg-ATP, ocorre inibição da enzima ATPase e se desfaz o complexo actomiosina. STRESS – é uma violenta contração do músculo MODIFICAÇÕES DA CARNE “POST MORTEM” RIGOR MORTIS Interrupção da circulação sangüínea Queda do conteúdo de O2 – Altera a coloração, a carne torna-se escura Reduz a hidratação da actina e miosina ADP + creatina –fosfato = ATP início da glicólise produção (anaeróbia) ác. Lático Redução da produção Redução pH Enzimática de ATP (7,3/7,4 a 5,7/5,9) Formação do complexo Agregação de Actomiosina, com proteínas Endurecimento da carne Redução da capacidade de retenção de água O rigor mortis ocorre em m´pedia 8 a 12 horas após o abate e perdura por +/- 24 horas, podendo variar em função de vários fatores. A condição fundamental para ocorrer o rigor mortis é não ter mais Atp no músculo QUEDA DO pH - Com a sangria ocorre o fim do sistema aeróbico, e a glicose começa a ser metabolizada através da glicólise com produção de ácido láctico. Quanto maior for as reservas de glicogênio no músculo maior vai ser a quantidade de ácido láctico formado e mais baixo será o pH. Como abaixamento muito brusco do pH, ocorrem alterações na qualidade da carne, principalmente a pouca retenção de água e o seu branqueamento. Com pouco glicogênio, os valores do pH serão altos e conseqüentemente a qualidade da carne também será alterada. ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA – utilizada com o objetivo principal de antecipar o rigor mortis, queimando ATP. Paralelo a isto, tem-se outras vantagens: Economia de energia elétrica (câmara-fria), espaço físico e mão-de-obra; Capítulo 5 –Carnes e produtos carneos 63 Auxilia na retirada do sangue,diminuindo contaminações; Melhora a maciez da carne, pois rompe o lissosoma liberando enzimas proteolíticas (catpsinas), que agem sobre proteínas miofibrilares; Favorece a desossa a quente; Evita o encurtamento pelo frio (cold shortning), que enrijece a carne MATURAÇÃO – procedimento utilizado na indústria, visando o desaparecimento do “rigor mortis”, através do armazenamento em determinadas condições de temperatura e URA, que irá definir o tempo de armazenamento. Atuação de enzimas proteolíticas sobre proteínas miofibrilares, formando compostos de peso molecular menor e desenvolvendo o odor e sabor característico da carne maturada. 0ºC – 15 dias 8 a 10 ºC - 2 a 4 dias 20 ºC – 2 dias O Amaciamento da carne na maturação se dá principalmente pela separação do complexo actomiosina, através de enzimas. A PRIMEIRA FASE DE MATURAÇÃO Após o abate ocorrem várias reações físicas, bioquímicas e enzimáticas que podem perdurar horas ou até dias. Estas reações são responsáveis pela qualidade da carne. Assim sendo, para se obter um produto uniforme e de boa qualidade é necessário conhecer estas transformações, chamadas: Maturação de carne Imediatamente após o abate a carne é elástica, as fibras dos músculos são extensíveis, têm uma boa capacidade de retenção de água e também uma cor amarela forte. Ainda as extremidades podem ter contrações. Depois algum tempo os músculos perdem a agilidade, são rígidos e muito firmes. Esta fase se chama "rigor mortis". Este rigor se desenvolve do dianteiro para o traseiro. Acontece com carcaças suínas de 12 a 24 horas, com carcaças bovinas de 2 a 3 dias após o abate. Neste tempo a carne é dura e seca, assim falta o sabor típico de carne. As enzimas de carne, catepsinas, provocam o fim do "rigor mortis" e a maturação própria de carne: A carne perde sua rigidez, torna-se macia e desenvolve o sabor típico de carne. A capacidade de retenção de água melhora, mas não atinge a capacidade igual imediatamente após o abate. OS FATORES QUE CAUSAM ESSA MATURAÇÃO Os fatores destes processos são vários, que acontecem em série e paralelo, mas os dois principais são: o GLICÓLISE e o ATP. Os músculos do animal precisam de energia para gerar movimento e calor. O organismo utiliza os nutrientes de razões junto com o oxigênio do ar para receber a energia. Os pulmões pegam o oxigênio necessário, e o sangue transporta o oxigênio e os nutrientes para os músculos. Dentro das células o músculo utiliza-os para a síntese de ATP (Adenosina-tri-fosfato), o "combustível" do organismo. Capítulo 5 –Carnes e produtos carneos 66 Quando o músculo é congelado antes do rigor mortis, no descongelamento ele sofre um rigor mais severo ("thaw rigor" = Rigor do descongelamento). Este rigor pode provocar uma diminuição de até 80% do comprimento original do músculo sendo que a contração normal diminui em 60%. Esta contração é acompanhada da perda de grande quantidade de suco de carne e um aumento muito grande na rigidez. A influência do pH sobre os fatores de qualidade da carne e derivados Fator de qualidade Melhor Pior Cor da carne pH alto pH baixo Capacidade de retenção de água pH alto pH baixo Aplicação de nitrito/nitrato pH baixo pH alto Vida-de-prateleira pH baixo pH alto Sabor pH baixo pH alto Pontos característicos de carne PSE e carne DFD Característica Carne PSE Carne DFD Glicólise, declínio do pH Muito rápido lento, incompleto pH1 < 5,8 > 6,2 (pH24) Cor clara, pálida escura Consistência macia firme, pegajosa Capacidade de retenção de água baixa alta Exsudação alta baixa Vida-de-prateleira algumas vezes reduzida reduzida em geral Maciez elevada reduzida MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DA CARNE A utilização do frio na conservação da carne é o princípio mais usado. As carnes e seus derivados, de uma maneira geral se adaptam muito bem ao congelamento, facilitando sua conservação por muito tempo. Com a utilização do frio, tem-se as seguintes vantagens; - Diminuem as reações enzimáticas; - Retardam as reações químicas; - Inibir o crescimento microbiano. REFRIGERAÇÃO: Certos fatores devem ser considerados com mais cuidado, pois influem diretamente no armazenamento do produto. Fatores ligados ao meio: temperatura da câmara, velocidade e direção do vento e umidade relativa do ar no interior da câmara. Controlando estes fatores, temos poucas perdas no peso da carne (2 a 3%); Fatores ligados ao produto: volume, composição química, calor especifico (relação gordura/carne). Quanto maior o teor de gordura maior o peso específico. Capítulo 5 –Carnes e produtos carneos 67 Refrigeração de carne bovina • Temperatura: -1 a 4 ºC • Velocidade do ar: 2 a 3 m/s • Umidade da câmara: 85% • Tempo para resfriamento: 24 a 36 horas Refrigeração de Carne de ovinos 1ª Fase 10 ºC 2ª Fase 0 – 2ºC 2 m/s 2 m/s 85% 85% TECNOLOGIA DE EMBUTIDOS E DERIVADOS CÁRNEOS RECEBIMENTO DAS CARCAÇAS Ao receber carcaças, é necessário fazer uma inspeção visual, avaliando-se as condições de higiene e, se possível, medir o pH e a temperatura. Outros pontos críticos podem ser colocados em forma de um check-list: · Está embalada? A embalagem está intacta? Tem etiqueta lacre contendo: tipo de corte, sexo, data de abate, prazo de validade, Tem carimbos de inspeção? A cor da carne, do toucinho, da pele e dos ossos está adequada ? A carcaça tem odor normal ? A superfície da carne está seca? A carcaça está inteira ou faltam algumas partes ? Os cortes estão corretos ou tem cortes e incisões inadequados? Controle de peso, A temperatura interna está entre + 5ºC e 0ºC? O pH está menor que 6,0 (= carne boa ou PSE) ou maior que 6,0 (= carne estragada ou DFD)? 1. INDUSTRIALIZAÇÃO DE CARNE SECA E CHARQUE A salga e a desidratação, seguida ou não da defumação, foram e ainda são as formas mais primitivas de conservação da carne e decorrem da necessidade de preservar o excedente do produto obtido da caça, dessecando-o ao vento ou próximo a fogueiras. Difundida como uma variável do charque, a carne seca ficou oficialmente conhecida como "carne bovina salgada curada seca". O processo tecnológico básico é o mesmo do charque, a diferença está na adição de nitrito do sódio ou de potássio à salmoura e no teor de umidade, que é significativamente maior. A carne bovina salgada dessecada (charque) é o resultado da salga forte de manta de carne desossada, seguida de sua exposição ao sol até atingir o ponto de dessecação que permita a conservação do produto em condições ambientais (normalmente por até 90 dias), permitindo sua comercialização em mercados distantes da sua fonte de produção. É um processo, que além de inibir o crescimento de bactérias, preserva o produto de ações prejudiciais induzidas pelo excesso de umidade; reduz custos de embalagem armazenagem e transporte (já que não necessita ser mantido sob refrigeração); proporciona conveniência e ganho de tempo ao consumidor; etc. Capítulo 5 –Carnes e produtos carneos 68 CHARQUE - Tipos de Carnes para Produção do Charque As carnes utilizadas para fabricação do charque são: ponta de agulha, dianteiros e carcaças destinadas ao aproveitamento condicional por razões de ordem sanitária (cisticercose, contusões, etc.). Charqueamento Também denominado esponjamento, consiste em tornar mais finas as proporções musculares mais densas, promovendo assim a multiplicação da superfície e a obtenção de peças uniformes, com espessura em volta de 2 cm. Fluxo de Fabricação do charque 1. SALGA ÚMIDA: Emprega exclusivamente o sal em solução a 23,5 ºBaumé ou 95º salômetros (335 g de sal/kg de água), em tanques especiais, com movimentação constante das peças de carne por 30 a 40 minutos e à temperatura de cerca de 15 ºC. 2. SALGA SECA Dura 12 horas, mas pode chegar a 24 horas. É a operação realizada após a retirada da carne da salmoura. 3. RESSALGA: É feita com a porção gordurosa voltada para cima, consiste também na adição de sal de primeiro uso entre as diversas camadas de carne. 4. PILHA DE VOLTA : É formada pela inversão das posições das peças. 5. TOMBOS: São inversões em que a parte inferior das peças fica voltada para cima na nova pilha. 6. PILHA DE ESPERA. É feita por razões ligadas às condições atmosféricas ou por questão de ordem comercial. 7. LAVAGEM PRÉVIA Imediatamente antes das estendidas feitas para dessecação e conseqüente remoção do excesso de sal da superfície. Realizada em tanques especiais com água e cloro ativo. As peças de carne curadas e lavadas são empilhadas para o escorrimento da água. 8. DESSECAÇÃO A dessecação ao ar livre, através de exposições aos raios solares e ao vento. É realizada com a carne disposta em varais. 9. VARAIS Obedecem à orientação norte-sul e o objetivo é proporcionar melhor aproveitamento do sol. 10. ESTENDIDAS A primeira estendida ao sol deve ser breve para cortar a canícula intensa e impedir a acentuada dessecação superficial que dificulta a da porção interna. Segue-se um descanso de cerca de três dias, acompanhado de novas estendidas intercaladas com descansos. 11. EMBALAGEM O charque é prensado formando pequenos pacotes envoltos em pano de algodão ou, com maior freqüência, embalado em fatias de 500 g a 1 kg em envoltório plástico, sob vácuo. Carne Seca - Fluxo de Fabricação da Carne Seca 1. MATÉRIA-PRIMA A mesma da utilizada para o CHARQUE. 2. MANTEAÇÃO As postas de carne são "esticadas" em mantas de três a quatro centímetros de espessura e então realizados cortes penetrantes com distâncias e profundidades variáveis conforme a espessura da manta. 3. SALGA É realizada por esfregação na superfície das mantas, forçando com os dedos a penetração dele nas reentrâncias. Capítulo 5 –Carnes e produtos carneos 71 inspeção sanitária. A temperatura deve estar abaixo de 7ºC, não devendo apresentar cheiro desagradável nem limo superficial. As carnes se estragam pela ação de microrganismos e por reações químicas e enzimáticas que atuam no alimento. A temperatura é um fator que interfere na velocidade destas reações e no desenvolvimento de microrganismos. As temperaturas altas (20 a 40ºC) aceleram as alterações, enquanto que as baixas retardam. O uso de embalagem a vácuo é importante para melhor conservação dos produtos, pois, além de dar uma boa apresentação, a ausência de ar protege o produto de alterações por oxigênio, como oxidação de gorduras e desenvolvimento de microrganismos aeróbios (que necessitam de oxigênio para se desenvolver). Fluxograma geral de produção de alguns produtos cárneos Presuntos cozidos Lingüiças Salsichas 1.Preparação das matérias- primas 2.Salga com sal e/ou salmoura 3.Enformar 4.Cozimento 5.Resfriamento 6.Estocagem - sob refrigeração 1.Preparação das matérias- primas 2.Trituração 3.Misturar 4.Embutimento 5.Cozimento - Defumação 6.Resfriamento 7.Estocagem - sob refrigeração 1.Preparação das matérias- primas 2.Trituração 3.Embutimento 4.Cozimento 5.Resfriamento 6.Estocagem - sob refrigeração PROCEDIMENTOS PARA FABRICAÇÃO DE HAMBÚRGUER - As carnes congeladas devem ser cortadas em pedaços de aproximadamente 4 x 4 cm, adequadas para serem moídas, usando-se o moedor com facas na seguinte combinação: pré-cortador/faca/disco 25 mm/faca/disco 5 mm; - A proteína de soja deve ser hidratada com água, na proporção de 1 parte de proteína: 2,5 a 3 partes de água (1 kg proteína + 2,5 litros de água); - Misturar as matérias-primas e ingredientes por 10 a 15 minutos, até obter massa homogênea, com "liga" adequada; - Enformar, na embutidora, com adaptador adequado para hambúrguer; - Utilizar papel parafinado para separar cada unidade de hambúrguer, formando pilhas de 5 unidades; - Congelar a -18ºC; - Embalar. DEFUMAÇÃO DE PRODUTOS CÁRNEOS A defumação de carnes, aplicada normalmente após processo de cura, tem como objetivos: - Desenvolvimento de sabor e odor característicos; - Efeito sobre a aparência; Capítulo 5 –Carnes e produtos carneos 72 - Aumento da vida-de-prateleira, devido a substâncias da fumaça, desidratação parcial e, às vezes, cozimento (isoladamente a defumação não deve ser considerada como um processo de conservação). Os efeitos produzidos pela defumação são devidos a mais de 250 compostos químicos na fumaça, e a presença destes compostos depende: - Temperatura de combustão; - Condições na Câmara de combustão; - Alterações oxidativas dos compostos formados; - Tipo e composição da madeira ou combustível utilizado; · Outros fatores. FUNÇÕES DA DEFUMAÇÃO: Efeito conservante: Secagem e desidratação superficial; efeito antimicrobiano de compostos fenólicos e formaldeído, produzindo uma barreira contra a penetração microbiana; ação antioxidante em gorduras, retardando rancificação oxidativa e hidrolítica; Ação do calor em produtos defumados a quente (Os componentes da fumaça, absorvidos pela água superficial, concentram-se na superfície da carne). Efeito na aparência: Escurecimento superficial (cor castanho-dourada característica) devido à hidróxicetona, ácido málico, pirrol e derivados, além de reação de Maillard; mudança na textura; Pigmentos da fumaça e deposição de resinas e cor desejável. Efeito no sabor: Condições de temperatura, tempo, umidade (em excesso aumenta o teor de fenol), absorção da fumaça e tipo de madeira; Os fenóis são os principais responsáveis pelo sabor típico (em quantidade excessiva influencia negativamente); Quantidade de fumaça depositada e forma de produção. AÇÃO DA FUMAÇA NO VALOR NUTRITIVO Perda da lisina: Fenóis, polifenóis e reações com grupos sulfidrilas; Carbonilas reagem com aminogrupos Propriedades antioxidantes: Estabiliza as vitaminas lipossolúveis; Previne a oxidação superficial. ADITIVOS EM PRODUTOS CÁRNEOS Aditivo alimentar é definido pela FAO como uma substância não-nutritiva adicionada intencionalmente ao alimento, geralmente em quantidades pequenas para melhorar a aparência o sabor, a textura e propriedades de armazenamento As substâncias adicionadas com a finalidade de aumentar o valor nutritivo, tais como vitaminas e sais minerais, não são consideradas como aditivos. Aditivos em produtos cárneos Capítulo 5 –Carnes e produtos carneos 73 CONSERVANTES Os conservantes, também chamados de "preservadores", são substâncias com ação antimicrobiana, impedindo e/ou retardando a alteração de alimentos por microrganismos ou enzimas. Para se escolher uma substância conservante adequada a um alimento, deve-se ter conhecimento dos fatores que podem influir na sua eficácia, como: pH do produto alimentício, ação sinergística com a presença de sal, açúcar, vinagre, temperos e outros sais, atividade de água aw, nível de contaminação inicial, tipo de microrganismo a ser inibido, concentração. Ácido sórbico e seus sais (sorbatos) Os sorbatos são potentes inibidores de bolores e leveduras, e não são eficazes na inibição de bactérias. A molécula não dissociada é que tem ação antimicrobiana, podendo ser usado em alimentos com pH menor que 6,5. A fraca ação sobre bactérias torna os sorbatos adequados para produtos como queijos e picles, pois a ação fermentativa das bactérias láticas, necessárias à produção destes alimentos, pode ocorrer na presença de sorbatos, enquanto o crescimento de bolores e leveduras deterioradoras é evitado. Os sorbatos podem ser degradados por tratamento térmico, causando perda de eficácia do conservador. Exemplos de uso: chocolates, leite de coco, doces em massa, controle de fermentação em picles e azeitonas, geléias, bolos. Nitratos (NO3) São usados na conservação de produtos de origem animal, e encontrados naturalmente em produtos vegetais como repolho, couve-flor, espinafre, cenoura, etc. A maior parte dos nitratos consumidos são naturalmente excretados sem ser modificados. Parte deste nitrato pode ser convertido a nitrito pelas bactérias intestinais. Na redução do nitrato (NO3) para nitrito (NO2) ocorre a formação da hidroxilamina (HO-NH2) que inibe a catalase. Nos microrganismos anaeróbios, a catalase é que elimina a água oxigenada (H2O2) formada no metabolismo, e na ausência desta enzima ocorre acúmulo de H2O2, sendo tóxico para a célula bacteriana. Nitritos (NO2) Nitratos e nitritos são de grande importância na fabricação de produtos cárneos curados, pois podem evitar o crescimento de células vegetativas e esporos do Clostridium botulinum, que causa o botulismo. São usados na conservação de presunto, bacon, salsichas e peixes. - Possui efeito inibidor no crescimento de bactérias, principalmente anaeróbicas. - Mais eficaz em pH de 4,5 a 5,5, e tem ação sinergística com cloreto de sódio (NaCl). - O teor inicial de nitrito é mais importante que o teor residual. - É muito utilizado para dar coloração, sabor característico e também evitar rancidez. O pigmento da carne, a mioglobina (cor vermelho púrpura) em presença de nitrito (o óxido nítrico) é transformada em nitrosomioglobina (vermelho), responsável pela cor de carnes curadas. O aquecimento converte a nitrosomioglobina em nitrosohemocromo (cor rosa) pigmento estável à temperatura e responsável pela cor de produto curado cozido. Estas reações de cura são aceleradas por condições redutoras, diminuição do pH e favorecidas por tratamento térmico e adição de agentes redutores como ácido ascórbico ou seu sal. Capítulo 7 –Tecnologia do Pescado 64 PROCESSAMENTO, MANIPULAÇÃO E PRESERVAÇÃO DO PESCADO São três os componentes principais do pescado: - água; proteínas; lipídeos 1- PROTEÍNAS DO PESCADO: contém todos os aminoácidos essenciais (treonina, lisina, valina, leucina, metionina, etc...), e tem alto valor biológico. As proteínas do pescado, em função de sua solubilidade, dividem-se em: - Sarcoplasmáticas: solúveis em água ou em soluções salinas com força iônica menor que 0,3; - Miofibrilas (actina + miosina): solúveis em soluções salinas neutras com força iônica entre 0,5 - 0,3, - Estroma (colágeno + elastina): insolúveis em água, soluções salinas ou alcalinas. - DESNATURAÇÃO DAS PROTEÍNAS MIOFIBRILARES: é a perda da estrutura tridimensional da proteína, levando a perdas das propriedades funcionais e nutricionais. A velocidade de desnaturação está relacionada com: - Temperatura da água em que vive o peixe e a tº corporal dos mesmos (são mais estáveis as espécies tropicais), - pH: após a morte o pH cai, e estas mudanças de pH levam à mudanças na estrutura tridimensional das proteínas, - congelamento e armazenamento. 2- LIPÍDEOS DO PESCADO: o conteúdo lipídico (gordura), é o que apresenta maior variação dentro da mesma espécie. Depende do tamanho, ciclo biológico, alimentação, etc... As espécies dividem-se em: - espécies magras = 2%; espécies semi-magras = 2 - 6%; espécies gordas = - 6% OXIDAÇÃO DOS LIPÍDEOS: os lipídeos dos peixes, diferente dos mamíferos, se caracterizam por possuir ácidos graxos de cadeia longa (até 24 ºC) e muito insaturada (4, 5 a 6 insaturações). Estas características fazem com que estes lipídeos sejam muito susceptíveis à oxidação, levando à alterações de odor, cor e sabor da carne. Além disso, lipídeos oxidados e produtos secundários da oxidação intervém na desnaturação de proteínas. 3- MECANISMOS DE DETERIORA Depois da captura e morte, o pescado sofre imediatamente deteriora, cuja velocidade de degradação é maior que de outros tipos de carne. Este processo de tem a seguinte seqüência: 1o) Atividade enzimática (autólise) 2º) Atividade microbiana Capítulo 7 –Tecnologia do Pescado 65 3º) Decomposição 4- ALTERAÇÕES BIOQUÍMICAS PÓS-MORTEN: Abate ===============>O2 ==> ATP==> ácido Láctico ==> pH==> Rigor-mortis ATP: Responsável pelas atividades energéticas (trabalho químico, osmótico e mecânico). Uma destas funções é manter separados os filamentos de actina e miosina que dão plasticidade ao músculo. ETAPAS POR QUE PASSA O PESCADO PÓS-MORTEN: a) PRÉ-RIGOR: músculo flácido, responde à estímulos. O O2 residual é consumido e tem início a glicólise anaeróbia, degradação do ATP, acúmulo de ácido láctico e queda do pH. b) RIGOR-MORTIS: tem início quando os valores de pH caem ao mínimo e a concentração de ATP cai até 2/3 da inicial. Com a queda de ATP, actina + miosina se entrelaçam e dão rigidez ao pescado. c) PÓS-RIGOR: inicia-se com o relaxamento do músculo, mas este já não responde à estímulos. Tem início a autólise (auto-digestão por ação de enzimas proteolíticas que degradam os compostos nitrogenados e aumentam a concentração de a.a livres). d) PUTREFAÇÃO: Os a.a livres produzidos pela autólise são ótimos meios para o desenvolvimento bacteriano, levando à decomposição ! FATORES QUE INFLUEM NA APARIÇÃO DO RIGOR-MORTIS : - Espécie: peixes migratórios (carne vermelha, como cavalla, atum), não apresentam rigor tão pronunciado como as espécies sedentárias (carne branca, como linguado, carpa); - Condição física: quanto pior a condição física do pescado, mais rápido ele entrará em rigor (devido a pouca reserva de ATP no músculo, ex: pescado depois da desova); - Grau de exaustão: peixes que sofrem mais e por mais tempo para morrer entram mais rápido em rigor (reservas de ATP); - Tamanho: peixes menores têm maior atividade metabólica e entram mais rápido em rigor; - Manipulação: manipulação inadequada (ex: demora em aplicar gelo), - Temperatura: é o fator mais importante, governa o tempo no qual o pescado entra e permanece em rigor. É um fator controlável. Quanto maior o tempo e maior a temperatura, mais rápido o pescado entrará e sairá do rigor. Geralmente, o rigor-mortis do pescado dura menos tempo que nos mamíferos. Normalmente, ocorre a contração 1 à 7 horas depois da morte, e pode durar de 5 à 120 horas. O rigor afetará a qualidade do pescado inteiro, seja causando “Gapping” (no pescado fresco) e “Thaw-Rigor” (no pescado congelado, durante o descongelamento deste). - GAPPING: o rigor-mortis pode causá-lo: com a queda das reservas de ATP, o músculo tende a contrair-se, mas o esqueleto e o tecido conectivo o impedem. Com isso há um aumento de tensão dentro do músculo, levando a aparência de rajado. Quanto maior a temperatura, maior a tensão e maior o grau de Gapping. O Gapping é mais provável de ocorrer em pescado bem nutrido, que foi armazenado em altas temperaturas e congelado depois de iniciado o rigor-mortis: uma má manipulação durante o rigor levará à tensão no músculo e terá início o processo. Capítulo 7 –Tecnologia do Pescado 66 - CONGELADO: filés congelados provenientes de pescados inteiros pós-rigor são de ótima qualidade desde que apropriadamente manipulado e preservado. Já filés obtidos de pescado em pré- rigor , se não forem tomadas precauções, se encolhem: após mais ou menos 2 horas o filé entra em rigor-mortis e contrai (pois não há sustentação da coluna !) em 30 - 40% em tamanho e peso. - RIGOR DE DESCONGELADO (THAW-RIGOR): acontece quando o pescado é congelado em pré-rigor e armazenado por períodos curtos ( 3 meses), de modo que é possível que o rigor se apresente durante o descongelamento, levando à contração e diminuição de tamanho e peso. Ao congelar-se em pré-rigor, permite-se que as reservas de ATP presentes no músculo conservem-se e sejam consumidas muito lentamente. Se o armazenamento é por pouco tempo, no momento de descongelar o ATP se decompõe rapidamente, originando uma severa e rápida contração muscular (thaw-rigor), principalmente quando se descongela em temperaturas altas. O rigor de descongelado não é problema para pescados inteiros, pois o esqueleto evitará a contração, a menos que o descongelamento se realize à altas temperaturas. Porém, quando filés em pré-rigor são descongelados, o músculo está livre para contrair-se, e os filés tenderão a encolher-se e enrugar-se, com aumento de “drip” (exudado). Isto, além de diminuir o rendimento, diminue sua qualidade, pois depois de cozida a carne torna-se dura e fibrosa. O rigor de descongelado pode ser evitado prolongando-se o tempo de armazenamento à -20 ºC por mais de 3 meses (para que o rigor-mortis ocorra durante o congelamento), ou descongelando à temperaturas perto de 0 ºC ! 5- FATORES QUE AFETAM A QUALIDADE DA MATÉRIA-PRIMA Os mercados atuais exigem produtos de qualidade comprovada. O valor comercial de uma espécie de pescado está determinado pelo grau de frescura no momento da sua comercialização. Com a finalidade de aproveitar-se racional e integralmente o recurso, é necessário conhecer os fatores que afetam a qualidade da matéria-prima. Os fatores que afetam a qualidade do pescado são: 1- Fatores biológicos: - Propriedades de cada espécie (composição química e propriedades físicas, ex: peixes magros/gordos, teor de umidade); - Estação de pesca (época de desova: maior teor de gordura); - Distribuição geográfica, - Relação ótima de tamanho/peso. 2- Efeitos da pesca: são fatores externos e controláveis. - Métodos de pesca: grau de esgotamento (passivo/ativo); - Tamanho da captura (tempo de pesca, quantidade); - Aplicação de sistemas de conservação (ex: demora para aplicar gelo), - Manipulação carga/descarga (mais ou menos rápida). “O maior problema das indústrias pesqueiras é não ter controle algum sobre os fatores biológicos do pescado no momento de sua captura, e conseqüentemente, sobre a condição nutricional e o grau de Capítulo 7 –Tecnologia do Pescado 69 “IDEAL: CONGELAMENTO RÁPIDO À -30 ºC E ARMAZENAMENTO À -20/-18 ºC!” - MÉTODOS DE CONGELAMENTO: - Congelamento estático: congela por semi-contato. Como não existe movimento de ar, não produz congelamento rápido. Ex: freezer doméstico. - Congelamento por ar forçado: congela por semi-contato com ajuda de circuladores de ar. Os produtos são colocados em carrinhos e congelados por movimento de ar frio com velocidade de 2-5 m/seg. - Congelador de placa de contato: existe circulação de amoníaco dentro das placas, as quais se intercalam e congelam o alimento em ambas as faces. É adequado só para produtos embalados em bandejas ou moldes em forma de bloco. É 4 à 6 vezes mais rápido que o congelador por semi- contato. - Congelar por imersão: se submerge diretamente o produto em Nitrogênio líquido. É muito caro e existe o problema de desnaturação de proteínas. OBSERVAÇÕES: - Ideal: congelamento rápido à -30 ºC e armazenamento à -20/-18 ºC (paralisa ação bacteriana mas a ação enzimática continua, só à -60 ºC é que teremos paralisada toda reação bioquímica !), - Congelar sempre em pré-rigor para maior vida de prateleira e menor volume de exudado após o descongelamento (OBS: Rigor de descongelamento vide pg 3 ), - O congelamento durante o rigor-mortis leva ao GAPING (brecha, abertura), a carne tem perda de qualidade, fica fibrosa e seca, - Congelamento em pós-rigor: resulta em menor vida de prateleira e maior volume de exudado após descongelamento, - Descongelar o pescado sempre à tº próximas à 0 ºC, - O pescado uma vez descongelado não deve ser recongelado, pois durante o 1º congelamento já houve desnaturação de proteínas ! 9- SALGA A salga é provavelmente uma das técnicas mais antigas de preservação do pescado. Tecnicamente, é um método de preservação e uma operação preliminar dos processos de seca, defumado e marinado. A tecnologia da salga é considerada uma combinação de operações dirigida a preservar o pescado em sal comum, levando a uma série de processos físico-químicos mediante os quais o sal em altas concentrações penetra no pescado e o conteúdo de água deste é forçado a sair dos tecidos. - ATIVIDADE DE ÁGUA (AW) E SAL: Um dos fatores que influe no desenvolvimento bacteriano é a AW, que é a água disponível no substrato para viabilizar as reações químicas e bioquímicas dos microorganismos e assegurar assim seu crescimento. A adição de sal, devido a mecanismos de osmose, reduzirá a quantidade de água, tornando cada vez mais difícil o crescimento bacteriano. “QUANTO MAIOR A AW, MAIS ÁGUA DISPONÍVEL PARA OS MICROORGANISMOS: MAIS RÁPIDO A DETERIORAÇÃO !” Capítulo 7 –Tecnologia do Pescado 70 O requerimento de água é diferente para as distintas classes de microorganismos: - Bactérias = 0,91 - Leveduras = 0,85 - Fungos = 0,80 - Bac. halófilas = 0,75 - Fungos xerófilos = 0,65 - Leveduras osmófilas = 0,60 O crescimento de fungos no pescado é a porta de entrada para a invasão bacteriana: o metabolismo dos fungos produz umidade e vai criando condições favoráveis para o desenvolvimento das bactérias. Além disso, os fungos produzem micotoxinas. O sal tem a capacidade de diminuir a AW, atuando da seguinte forma: quando incorporado ao músculo do pescado, tem início a captação de até 10 moléculas de H2O por molécula de sal. Depois de superado este valor crítico, se produz uma migração (osmose) da água para o exterior da musculatura, diminuindo assim a AW. O êxito da salga depende da velocidade de penetração do sal. Existem os fatores: resistência da pele, grossura do filé, escamas, dissolução do sal, tº (com o aumento de 1 ºC, a taxa de salga aumenta de 2,5 - 3,6%), condição do pescado pós-captura, etc... A pureza do sal é outro fator muito importante no processo de salga do pescado, assim como a granulometria do sal. MÉTODOS DE SALGA O principal pré-requisito para uma salga com êxito, é assegurar que a superfície do pescado esteja em contato com a salmoura e que esta mantenha a concentração ideal. Temos 04 tipos de salga: 1- SALGA SECA: é o modo mais simples de curar o pescado. Faz-se o empilhamento de camadas alternadas de sal e pescado. A água que escoa é extraída do sistema. É uma técnica muito usada para pescados magros, os quais geralmente são descabeçados, eviscerados e cortados ventralmente.Se a altura do filé for muito grande, é conveniente fazer pequenos cortes. A proporção de sal usada é de 25-30% em relação ao peso do filé. 2- SALGA ÚMIDA: semelhante à técnica anterior, exceto que aqui a pilha é colocada sobre um tanque, onde a água extraída é coletada de maneira que a salmoura natural formada cubra a pilha de pescado num período relativamente curto. Esta salga é mais usada para peixes gordos, tal como a sardinha (com o pescado submerso em salmoura evita-se que o O2 atmosférico alcance as gorduras e leve à rancidez oxidativa !). Deve-se utilizar um peso sobre a pilha para evitar que os filés flutuem. Proporção de sal: 25-30% em relação ao peso do filé. 3- SALGA MISTA: a salmoura saturada (36 kg de sal/100 kg de água) é colocada em um recipiente, depois são colocados os filés alternados com sal seco. Ao final teremos filés totalmente cobertos com salmoura saturada. A vantagem aqui é que o pescado é imediatamente rodeado por salmoura, permitindo que o processo de salga inicie-se em seguida. Este método é indicado para pescados grandes, onde o processo de formação de salmoura natural é muito lento, retardando o processo de penetração de sal na musculatura. Utilizar peso para evitar que os filés flutuem. 4- SALMOURA: utilizado para curas mais leves, normalmente é preliminar para defumados. Utiliza- Capítulo 7 –Tecnologia do Pescado 71 se salmoura saturada (36 kg sal/100 kg de água). 10- SECAGEM A secagem tem por objetivo remover a água dos alimentos, diminuindo a AW, impedindo o crescimento bacteriano e conseqüente decomposição. Durante a secagem temos 2 processos: 1- Evaporação da água da superfície do pescado, 2- Migração da água do interior para o exterior da musculatura do pescado. OBSERVAÇÕES: - maiores e mais finas superfícies secam mais rápido - quanto maior a velocidade do ar = maior a evaporação - quanto maior a tº do ar = maior a evaporação - quanto menor a UR % do ar = mais rápida a evaporação - quanto maior o conteúdo de gordura = menor a velocidade de evaporação. MÉTODOS DE SECAGEM 1- SECAGEM NATURAL AO AR LIVRE: O pescado é submetido às condições climáticas do meio ambiente: tº do ar, sol, velocidade do vento e UR do ar. Vantagens: - fácil construção e instalação - seca o produto à custo zero. Desvantagens: - falta de controle da H% e tº - tempo de secagem variável (sol, chuva) - existe contaminação (insetos e animais) - maior mão-de-obra (durante a noite é preciso recolher o produto) - altura mínima de 1 m (pois movimento de ar no solo é baixo) 2- SECAGEM ARTIFICIAL: Aqui existe controle da tº, UR e velocidade do ar. Pode ser feita em: - Câmaras de ar frio (22 ºC) - Câmaras de ar quente (35 ºC) - Secador solar Nas câmaras de secagem o processo é rápido (algumas horas), mas o custo depende do equipamento utilizado. Já o secador solar tem baixo custo e é eficiente como as câmaras, permitindo o controle da tº, UR e velocidade do ar e evitando contaminações no produto. *Local seco, frio e ventilado por até 3 meses. Capítulo 7 –Tecnologia do Pescado 74 3- Defumador novamente: 4 hs/55 ºC/com fumaça. FORMULAÇÃO HAMBÚRGUER: Polpa de pescado..............................10 kg Fécula de mandioca..........................0,5 kg Água gelada......................................2 litros Sal refinado.......................................120 g Condimento para presunto.................30 g Estabilizante.......................................30 g oxidante..............................................30 g Pimenta-do-reino ...............................10 g Alho natural........................................10 g FORMULAÇÃO APRESUNTADO Polpa de pescado..............................10 kg Fécula de mandioca..........................0,5 kg Água gelada.........................................2 lt Sal refinado......................................120 g Sal de cura.........................................30 g Condimento para presunto.............,..30 g Estabilizante...........................,..........30 g Antioxidante...........................,.........30 g Açúcar...............................,,,,,,,,,,,,,,,.30 g OBS: Dissolver os ingredientes na água gelada e mesclar ao peixe (antioxidante por último). A massa deve descansar em geladeira por 2 hs antes de moldear. Dissolver os ingredientes (exceto fécula e antioxidante) em água gelada e mesclar ao peixe. No dia seguinte, adicionar a fécula + antioxidante, enformar e cozinhar por um período de 3 hs a uma tº de 80 ºC. Após o cozimento, mergulhar a forma em água fria. Descansar o produto na geladeira por 12 hs antes de desenformar. 12- FERMENTADOS O processo de fermentação consiste em salgar o peixe e adicionar condimentos. A salga empregada é a úmida: ocorre formação de salmoura que não deve ser drenada, propiciando a formação de um ambiente anaeróbico. Pela condição anaeróbica do meio, juntamente com o alto teor salino, ocorre uma seleção de microorganismos, sobrevivendo os halofílicos (que crescem em meios com alta concentração de sal), produtores de ácido lático. A fermentação lática proporcionará cor, textura e sabor característicos ao produto fermentado. FORMULAÇÃO PESCADO FERMENTADO (ANCHOVADO) Pescado........................................................................1000 g Sal..................................................................................200 g Açúcar.............................................................................8,5 g Pimenta-do-reino.............................................................8,5 g Cravo-da-índia.................................................................1,4 g Noz-moscada...................................................................1,4 g Páprica............................................................................8,5 g Pimenta-branca...............................................................1,4 g Ácido benzóico................................................................0,5 g Nitrato de sódio................................................................0,5 g Capítulo 8 - Cereais 85 BENEFICIAMENTO DO ARROZ 1 - ESTRUTURA DO GRÃO Endosperma amiláceo: pequena quantidade de sais minerais, vitaminas, proteínas, lipídios e fibras. Farelo: Sais minerais (Fe, P e Ca); lipídios (12-18%); vitaminas do complexo B (tiamina, riboflavina e niacina); proteínas (10-12%) e fibras Casca (pericarpo): 18 a 23%. Contém celulose, lignina (98%) e silicatos (problema para aproveitamento como adubo) Germe ou embrião: retirado no processamento Hoje se busca maior quantidade de amilopectina (evita o arroz grudar durante cozimento) 2 - BENEFICIAMENTO PROPRIAMENTE DITO Branco polido: Representa 80% do arroz no Brasil. Processamento convencional. Grão com casca (13% umidade) Limpeza (peneiras) Materiais estranhos Grão limpo descascamento Casca (18 a 23%) Marinheiro (grão com casca) Grão sem casca (descascado ou esbramado ou integral) Polimento / brunimento Farelo (8 a 13%); germe; pedaços de endosperma Grão branco polido Grãos inteiros e grãos quebrados Classificação Quebrados grandes -- CANJICÃO Quebrados médios -- CANJICA Quebrados pequenos -- QUIRERA ARROZ BRANCO POLIDO Pouco teor nutricional. Para fornecer ao arroz a capacidade de ficar solto, faz-se o BRILHAMENTO, que consiste em isolar a periferia do grão com parafina e talco. Esses produtos fazem com que não entre muita água no grão, impedindo que o arroz fique grudado. Isto impede também que rompam as ligações α 1,4 da amilose e amilopectina, tendendo a desmanchar o grão. ARROZ INTEGRAL OU ESBRAMADO É o mais rico em quantidade de nutrientes. A própria camada de farelo torna-se um isolante da água. Porém tem dois problemas: Todas as gramíneas apresentam FITINA (hexafosfato) que dificulta a absorção de cálcio e ferro pelo organismo. Capítulo 8 - Cereais 86 Outro problema é a sua composição rica em lipídios, que em contato com luz e O2, ocorre a rancificação, diminuindo a conservação, sendo mais caro. ARROZ MACERADO Muito usado em Santa Catarina. É feita imersão em água corrente, apresentando coloração amarela desuniforme (amarelão), aparecendo muito arroz gessado, porque as cadeias de amilose não foram totalmente rompidas. Apresenta odor e sabor a fermentado porque é feito em tanques sem aquecimento ficando 36 a 96 horas à temperatura ambiente. Assim os sais e as vitaminas migram para o interior porque são hidrossolúveis e as cadeias de amilose não reidratam após secar o grão. Desenvolve microorganismos, processo caro pelo tempo e espaço que ocupa; Apresenta maior rendimento de grãos inteiros e os nutrientes migram para o interior do grão. Não se tem controle sobre as etapas da fermentação As etapas subseqüentes São iguais as do processamento convencional. ARROZ PARBOILIZADO (OU MALEQUISADO) Submeter o arroz à pressão. Imersão em água quente por tempo de 4 –6 horas, pela legislação a temperatura não pode ser inferior a 58 ºC e tecnicamente não superior a 80 ºC. A temperatura média utilizada é de 62 ºC por 6 horas, com trocas de água a cada 2 horas. Pelas trocas de água temos um produto mais claro e durável. A penetração dos princípios ativos é mais regular e rápida. Passado esse tempo, observamos a umidade, porque o amido começa a gelatinizar com umidade superior a 30% (quebra da α1,4 e α1,6 da amilose); Posteriormente faz-se uma AUTOCLAVAGEM com temperatura de 121 ºC por 15 a 20 minutos e pressão de 0,7 a 0,8 kg/cm2, para completar a gelatinização do amido, soldando as trincas do grão, aumentando o rendimento em grãos inteiros. Todas as ligações são rompidas, obtendo-se um produto totalmente inerte com umidade de 34-35%. Pode-se usar temperaturas de 200 ºC, reduzindo a umidade a 20%, ficando mais fácil de secar. Esse processo é feito com a casca para manter o formato do grão. Com o controle da temperatura teremos controle das fermentações. A secagem é feita num secador normal com temperatura de 105-110ºC. Seca-se o produto até umidade final de 14%. Este processo facilita também o descascamento do produto, diminuindo a pressão necessária do descascador. Com tudo isto, o rendimento é maior que aos demais processos, passa de 40 para 62% e é mais nutricional (melhor forma de assimilação). O brunimento também não precisará ser forte. Não se deve misturar cultivares, em função do pigmento da casca, que não irá fornecer uniformidade Capítulo 8 - Cereais 89 1.7.1.Proteínas do Trigo As proteínas do trigo são divididas em dois grupos, um deles formado pelas albuminas e globulinas, representando 15% das proteínas totais e, o outro, formado pela gliadina e glutenina que compreendem os restantes 85% das proteínas. A gliadina e glutenina combinadas possuem a propriedade de formar com água mais energia mecânica uma rede tridimensional viscoelástica, insolúvel em água, denominada glúten, este, extremamente importante devido a sua capacidade de influenciar a qualidade dos produtos finais, tais como, pães, macarrão e biscoitos. Quando são misturadas farinha de trigo e água pode-se observar a formação de uma massa constituída da rede protéica do glúten ligada a grânulos de amido. O glúten, em panificação, retém o gás carbônico produzido durante o processo fermentativo e faz com que o pão aumente de volume. Uma farinha de trigo forte possui, em geral, maior capacidade de retenção de gás carbônico. Uma farinha fraca, por sua vez, apresenta deficiência nesta característica. A expressão "força de uma farinha" normalmente é utilizada para designar a maior ou menor capacidade de uma farinha de sofrer um tratamento mecânico ao ser misturada com água, associada à maior ou menor capacidade de absorção de água pelas proteínas formadoras do glúten e combinadas com a capacidade de retenção do gás carbônico, resultando num bom produto final de panificação, ou seja, pão de bom volume, de textura interna sedosa e de granulometria aberta. 1.7.2.Carboidratos do Trigo Os carboidratos abrangem um dos maiores grupos de compostos orgânicos encontrados na natureza, e juntamente com as proteínas formam os constituintes principais do organismo vivo, além de serem a mais abundante e econômica fonte de energia para o homem. A natureza, através do processo da fotossíntese, a partir de dióxido de carbono e água, sintetiza carboidratos, principalmente amido, celulose e sacarose, dos quais por hidrólise, são obtidas a glicose e a frutose. O amido é um homopolissacarídeo neutro formado por duas frações: amilose e amilopectina. A primeira é composta de unidades de glicose com ligações glicosídicas alfa -1,4 formando assim unidades de maltose e, a segunda, por unidades de glicose unidas em alfa -1,4 com cadeias de glicose ligadas em alfa -1,6 de modo que além de unidades de maltose, temos em menor proporção isomaltose nos pontos de ramificação. A presença de açúcares é de grande importância nos processos de panificação por eles servirem de substrato para o fermento biológico que produz gás carbônico responsável pelo crescimento da massa. Os açúcares, juntamente com as proteínas, são responsáveis pela cor, sabor e aroma dos produtos de panificação devido à reação de escurecimento não enzimático (reação de Maillard) que ocorre durante o cozimento da massa no forno. As proporções de amilose e amilopectina são variáveis entre os amidos procedentes de diferentes espécies vegetais, e mesmo entre amidos provenientes da mesma espécie, as proporções de amilose e amilopectina variam de acordo com o grau de maturação das plantas. As proporções de amilose e amilopectina influem na viscosidade e no poder de gelificação do amido. O grânulo de amido natural tem uma capacidade limitada de absorver água fria (30% do seu Capítulo 8 - Cereais 90 peso em água). Esta capacidade é controlada pela estrutura cristalina do grânulo que, por sua vez, depende do grau de associação e arranjo molecular dos componentes do amido. Quando grãos de amido são suspensos em água e a temperatura é aumentada gradualmente, nada acontece até atingir uma determinada temperatura, mais exatamente um intervalo de temperatura, que é chamado de temperatura de gelatinização. Nesta temperatura, específica para amidos de diferentes origens, as ligações de hidrogênio mais fracas entre as cadeias de amilose e de amilopectina são rompidas e os grãos de amido nessas regiões começam a entumecer e formar soluções consideravelmente viscosas. O entumescimento dos grãos e, portanto, o aumento de viscosidade das soluções está relacionado com a quantidade de água presente; a 120° C todos os grãos estarão dissolvidos. Após a faixa de gelatinização, as pontes de hidrogênio continuam a ser rompidas, o grânulo a inchar, e a amilose começa a ser lixiviada. Como conseqüência direta do entumescimento, ocorre um aumento na solubilidade do amido, claridade e viscosidade da pasta. O entumescimento dos grânulos continua até que estes sejam rompidos, e a estrutura granular deixa de existir. Com o rompimento dos grânulos, a viscosidade decresce abruptamente. A tecnologia da gelatinização do amido é muito importante na indústria alimentícia, sendo que podemos citar: o aumento da solubilidade com a gelatinização é a base para a confecção de alimentos amiláceos pré-preparados, como por exemplo, pudins, purê de batata pré-preparado, polenta, cuscuz, etc. Em determinados produtos embutidos (frescal) de carne, o amido é usado como estabilizante de emulsão. Como esta propriedade do amido ocorre com a gelatinização, é necessário usar um amido que tenha temperatura de gelatinização menor que a temperatura de cocção do embutido (normalmente 72° C no interior da peça). Pode-se citar outro exemplo onde se deseja modificar o alimento, para melhorar sua digestibilidade. Para ruminantes, no processo de laminação ou floculação a vapor do milho, o amido dos grãos sofre modificação tanto na estrutura química (gelatinização), como na estrutura física (laminação ou floculação). Nas peletizações de rações ocorre um aumento da digestibilidade dos nutrientes pelo processo mecânico e pela ação da temperatura. A digestibilidade dos carboidratos aumenta porque a amilose e a amilopectina estão organizadas em grânulos e o tratamento térmico desagrega estes grânulos, facilitando a ação enzimática. A peletização também solubiliza parcialmente as proteínas, pela alteração das suas estruturas naturais e libera nutrientes com a ruptura da parede das células. Entretanto, o autor chama a atenção que o excesso de temperatura durante a peletização, ao contrário, pode comprometer a disponibilidade de lisina (reação de Maillard). Fica claro que a gelatinização do amido deve ser um processo de opção, frente a alguma necessidade específica de processamento, e não em virtude de falhas no pré-processamento dos grãos (por exemplo, durante a secagem inadequada). Capítulo 8 - Cereais 91 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS CEREAIS: TRIGO COMPACTO TRIGO MOLE CEVADA MILHO ARROZ MARRON ARROZ BRANCO CENTEIO AVEIA SORGO PROTEÍNA 12,2% 10,5% 9% 9,5% 7,5% 6,7% 8% 13% 10% GORDURA 2% 1,9% 1,4% 4,3% 1,8% 0,7% 1,5% 7,5% 3% CÁLCIO 37mg 37mg 20mg 15mg 15mg 10mg 25mg 56mg - FERRO 4mg 4mg 0,7mg 1,4mg 1,4mg 1mg 3,5mg 4mg 4,5mg VIT. B1 0,45mg 0,38mg 0,15mg 0,3mg 0,3mg 0,08mg 0,28mg 0,6mg 0,5mg VIT. B2 0,13mg 0,08mg 0,08mg 0,05mg 0,05mg 0,03mg 0,1mg 0,01mg 0,12mg ÁC. NICOTÍNICO 5,4mg 4,3mg 2,5mg 4,6mg 4,6mg 1,6mg 1,2mg 0,9mg 3,5mg CALORIAS 332 kcal 332 kcal - 357 kcal 357 kcal 360 340 kcal 385 kcal - Fonte: FAO (Food and Agriculture Organization) Organização de Agricultura e Alimentos da ONU