Atmosfera modificada

No final do século XIX verificou-se que o facto de os alimentos se encontrarem em contacto com o ar acelerava o seu processo de degradação. Desde aí que se têm tentado desenvolver diversas técnicas de conservação de alimentos que evitem tal contacto (Adams & Moss, 2008), designadas, genericamente, por técnicas de atmosfera modificada. De uma maneira geral, através destas técnicas, pretende-se aumentar a concentração de dióxido de carbonoe diminuir a de oxigénio, à volta e/ou dentro do alimento, prolongando o seu tempo útil (Jay et al., 2005). Este tipo de técnica de conservação de alimentos inibe, principalmente, o rápido crescimento de

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microrganismos aeróbios, afectando em menor escala o crescimento de anaeróbios facultativos ou obrigatórios, como Clostridia e Enterobacteriaceae (Adams & Moss, 2008). Existem diversos modos de criar uma atmosfera modificada à volta de um alimento, tais como: armazenamento a baixa pressão (hipobárico); embalamento em vácuo; embalamento em atmosfera modificada; embalamento ou armazenamento em atmosfera controlada (Jay et al., 2005; Adams & Moss, 2008).

1.2.1.3. Irradiação

Este método começou a ser utilizado para preservar/conservar alimentos após a segunda guerra mundial. A radiação é definida como emissão e propagação de energia no espaço ou num determinado meio (Jay et al., 2005). O tipo de radiação utilizada na conservação de alimentos é a radiação electromagnética, mais especificamente a radiação ultra-violeta (UV), micro-ondas, raios-X e raios gama (Adams & Moss, 2008). Os quanta dos raios-X e raios gama contêm energia suficiente para ionizar as moléculas que são por si atravessadas. Deste modo, os microrganismos dos alimentos são destruídos sem que haja um aumento de temperatura significativo, podendo este processo ser designado por esterilização fria (Jay et al., 2005). As radiações UV actuam ao nível dos ácidos nucleicos das células bacterianas, provocam mutações que resultam na sua morte. Uma vez que este tipo de radiações tem um baixo poder penetrativo nos alimentos, são apenas utilizadas para tratar a superfície de certos alimentos (Jay et al., 2005). As micro-ondas actuam indirectamente nos microrganismos, através da produção de calor; são aplicadas, em alguns países, como tratamento térmico de alguns alimentos (Jay et al., 2005).

1.2.1.4. Secagem

A secagem dos alimentos como técnica de conservação dos mesmos, baseia- se no facto dos microrganismos e das enzimas necessitarem de água para estarem activos. Os alimentos ditos secos, desidratados ou de baixa-humidade são aqueles cujo conteúdo em água é inferior a 25% e cuja actividade da água (aw) varia entre 0 e 0,6 (Jay et al., 2005). A primeira técnica de secagem de alimentos utilizados pelo Homem consistia em colocar os alimentos a secar ao sol. Alguns frutos como uvas, figos, ameixas e damascos ainda são, hoje em dia, secos ao sol. No entanto, existem outras técnicas de secagem mais eficientes e aplicáveis a uma gama mais vasta de

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alimentos, a saber: pulverização, evaporação, secagem por congelamento (liofilização) e secagem por tambor (Jay et al., 2005; Adam & Moss, 2008).

1.2.1.5. Conservantes químicos

A adição de químicos aos alimentos representa uma tecnologia utilizada há vários anos. Os químicos são adicionados para prevenir ou atrasar a deterioração dos alimentos e, apesar de estarem descritos diversos químicos com tais características, apenas podem ser utilizados na indústria alimentar aqueles que cumpre os requisitos impostos pela FDA (Food and Drug Administration) (Jay et al., 2005). Como exemplos de químicos adicionados aos alimentos podem ser referidos os nitratos e nitritos, cloreto de sódio, açúcares, ácido benzoico e parabenos, ácido acético e ácido láctico, antioxidantes, fosfatos, antibióticos, antifúngicos e muitos outros (Jay et al., 2005; Adams & Moss, 2008). Dos compostos referidos, destaca-se o cloreto de sódio (NaCl), utilizado na conservação de alimentos há várias décadas, tendo inicialmente sido aplicado para conservar carnes. O seu uso baseia-se no facto de, em elevadas concentrações, o sal exercer um efeito de secagem quer no alimento, quer nos microrganismos que este pode conter. Ao contrário do que acontece com certos conservantes químicos, o efeito inibitório do sal não depende do pH, sendo a maioria das bactérias não marinhas inibidas a concentrações menores ou iguais a 20% de NaCl. Contudo, alguns bolores conseguem tolerar elevadas concentrações deste sal (Jay et al., 2008). A combinação da técnica de secagem pelo sol e adição de sal tem, desde os finais do século XV, um papel fundamental na conservação de bacalhau em Portugal e nas ilhas das Caraíbas (Adam & Moss, 2008).

1.2.1.6. Fumagem

Esta técnica é especialmente aplicada a carnes curadas com o objectivo de desenvolver certos sabores, aromas e cores, preservar, formar uma pelicula protectora e conferir propriedades antioxidantes e antimicrobianas (Jay et al., 2005; Adams & Moss, 2008). O efeito antimicrobiano resulta da secagem que ocorre no alimento, quando exposto ao fumo, e da actividade de certos componentes presentes no fumo da madeira, tais como fenóis e formaldeído. Contudo, o fumo da queima de madeiras contém benzopirenos, compostos com propriedades carcinogénicas, pelo que tem vindo a ser substituído por fumos provenientes de líquidos, fumaça líquida (Jay et al., 2005).

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1.2.2. Aditivos alimentares

Os aditivos alimentares são substâncias adicionadas aos alimentos de modo alterar a sua textura, sabor, cor, valor nutricional, com o objectivo de melhorar a sua qualidade e tempo útil (Adams & Moss, 2008; Frazier, 2009). Como exemplos de aditivos alimentares temos os corantes (alteram ou intensificam a cor do alimento), conservantes (impedem ou retardam a acção de microrganismos), emulsionantes (alteram a textura do alimento), edulcorantes (substituem os açúcares, diminuindo o valor calórico do alimento), antioxidantes (impedem ou retardam a oxidação de lípidos), aromatizantes (alteram ou intensificam o sabor do alimento) reguladores de acidez (alteram ou controlam a acidez ou basicidade do alimento), vitaminas e minerais (aumentam o valor nutricional do alimento).

2.F

D

Neste ponto apresenta-se a contextualização curricular da temática “Microrganismos e Indústria Alimentar”, seguida da sua organização. Desta fazem parte as tarefas que foram desenvolvidas para a leccionação da temática e uma breve análise crítica das mesmas.

2.1 Contextualização da temática

Para além das finalidades, anteriormente expostas, o programa do 12º ano de Biologia propõe que se desenvolvam competências nos seguintes domínios (Mendes et al., 2004):

 Conceptual: conhecimento e compreensão de factos, hipóteses, princípios, teorias, terminologia científica; capacidade de interpretar e explicar situações ou informações em diferentes formatos.

 Procedimental: relacionadas com a natureza da ciência e do trabalho científico, como a observação e descrição de fenómenos; obtenção e interpretação de dados; manipulação de dispositivos; planificação, execução e avaliação de investigações.

 Atitudinal: desenvolvimento de atitudes de rigor, curiosidade, perseverança, respeito e objectividade face ao trabalho científico, e da capacidade de formular juízos de valor fundamentados (pensamento crítico).

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Ainda de acordo com o programa, a “educação em Biologia deverá ter em vista a preparação dos jovens para utilizarem racionalmente conhecimentos de Biologia e de Biotecnologia na análise das questões que se colocam à sociedade. Em causa está a necessidade de ponderar argumentos e tomar decisões” (Mendes et al., 2004, p. 6). O programa encontra-se, então, organizado em torno do tema “A Biologia e os Desafios da Actualidade” (figura 16).

A situação problema deste programa é “Como melhorar a qualidade de vida dos seres humanos?”, que tenta obter resposta nas diferentes unidades temáticas que o compõem. A temática “Microrganismos e Indústria Alimentar”, sobre a qual incide o presente trabalho investigativo, integra a Unidade 4 (“Produção de Alimentos e Sustentabilidade”) do referido programa. A questão central desta unidade é “Como resolver problemas de alimentação da população humana?” e para a temática em estudo, neste trabalho, são sugeridas duas questões tipo: “Como produzir maior quantidade de alimentos?” e “Qual o contributo da indústria na produção, processamento e conservação de alimentos?”.

Figura 16. Esquema conceptual do programa de 12º ano de Biologia (retirada de Mendes et al.,

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Na abordagem à referida temática, o programa apresenta uma série de sugestões metodológicas que visam promover e melhorar o processo ensino- aprendizagem. Dessas sugestões fazem parte (Mendes et al., 2004):

 pesquisa de aspectos relacionados com a indústria alimentar;

 planeamento e execução de actividades laboratoriais, que demonstrem processos utilizados na produção e conservação de alimentos e factores que condicionem a actividade metabólica dos microrganismos nela envolvidos (ex.: variações de temperatura, pH, ou concentração de substrato/enzimas);  realização de sessões plenárias onde os alunos apresentem e discutam as suas

montagens experimentais, bem como os resultados obtidos;

 análise e interpretação de dados experimentais existentes na bibliografia;  análise, discussão e compreensão de processos biológicos envolvidos na

conservação de alimentos por métodos tradicionais, dos processos de distribuição de alimentos e na introdução de algumas aplicações da biotecnologia nesta área; assim como, da evolução das técnicas usadas na conservação de alimentos ao longo do tempo.

2.2. Organização da temática

A intervenção lectiva descrita neste relatório decorreu de 25 de Março a 9 de Maio de 2014, com a excepção do período de 7 a 21 de Abril, correspondente às férias da Páscoa. No dia 16 de Maio alguns dos trabalhos escritos realizados pelos alunos foram recolhidos e realizou-se a auto-avaliação. No dia 30 de Maio, realizou- se o único teste de avaliação sumativa do 3º período, onde também foram avaliados os conteúdos referentes a esta temática. Nesta intervenção foram leccionados 5 blocos de 180 minutos e 4 blocos de 90 minutos. A planificação geral das aulas leccionadas encontra-se descrita no quadro 4.

A planificação e organização da temática a leccionar no âmbito deste trabalho, teve em consideração as orientações dadas pelo programa de 12º ano de Biologia, anteriormente descritas. Deste modo, a leccionação desta temática centrou- se na concretização de três actividades práticas laboratoriais, tendo sido, também, propostas outras actividades práticas, como por exemplo exercícios de papel e lápis.

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No total, foram propostas 6 tarefas1 distintas, que se apresentam, resumidamente, em seguida.

2.2.1. Actividades práticas sobre microrganismos e indústria