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HIGIENE DOS ALIMENTOS
4. Os microrganismos e a conservação dos alimentos
Objectivos
• Conhecer os métodos de que a indústria alimentar moderna dispõem para evitar a deterioração
microbiana dos produtos
• Compreender, com base numa perspectiva histórica, a evolução dos métodos empregues para conservar os alimentos
• Compreender as bases teóricas subjacentes aos métodos de processamento estudados
• Conhecer as vantagens e desvantagens de cada método de conservação
• Avaliar criticamente os efeitos a longo prazo das técnicas de conservação actualmente empregues
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Conteúdos
4.1. Processamento térmico
4.2. Armazenagem a baixas temperaturas
4.2.1. Refrigeração 4.2.2. Congelação
4.3. Conservantes
4.3.1. ácidos orgânicos e ésteres 4.3.2. Nitrito
4.3.3. Dióxido de enxofre 4.4.4. Conservantes “naturais”
4.4. Modificação da atmosfera de embalagem 4.5. Controlo da actividade da água
4.6. Compartimentação
4.1. Processamento térmico
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Processamento térmico. História
•Nicolas Appert, 1810 – descoberta do calor como agente conservante dos alimentos
•Pasteur – mecanismo de acção do calor:
inactivação de microrganismos causadores de putrefacção
4.1. Processamento térmico. História
•Primeira patente para o uso de latas – Reino Unido, 1810
•Primeira fábrica de enlatados – Londres, 1812
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Tipos de processamento térmico
• Apertização
• Pasteurização
• Processamento UHT
Pasteurização
• Tipicamente, 60 – 80ºC por alguns min
• Objectivos:
–Eliminação de microrganismos patogénicos
• Imposição legal em produtos de elevado risco
• Melhora a sua segurança (leite, ovos líquidos, misturas para gelados)
• Também pode destruir deteriorantes
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Pasteurização
–Prolongamento da vida de prateleira
»Principal objectivo da pasteurização de produtos ácidos (sumos, cerveja, pickles, molhos)
»Contributo bastante pequeno se o alimento não tiver outros factores que contribuam para a inactivação dos mos (acidez, aw)
»Esporulados, Gram-positivos não esporulados (Enterococcus, Microbacterium, Arthrobacter) conseguem sobreviver e deteriorar à temp.
ambiente
»Necessidade de refrigerar o produto
Apertização
• processos em que os únicos organismos que sobrevivem ao processamento não são patogénicos e não conseguem
desenvolver-se no produto nas
condições normais de armazenagem
• produtos apertizados têm vidas de
prateleira longas, mesmo armazenados à
temperatura ambiente
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Apertização
• Apertização = esterilização comercial
• Preferível apertização – esterilização implica ausência total de mos
• alimento apertizado não é necessariamente estéril - poderá não estar completamente isento de mos viáveis
• num alimento enlatado, num clima temperado, não faz mal terem sobrevivido alguns esporos viáveis dum termófilo – não conseguirão
desenvolver-se à temperatura ambiente
Quantificação da morte térmica dos microrganismos
• Morte microbiana pelo calor – processo de primeira ordem:
• a uma dada temperatura letal, a taxa de morte depende do número de células viáveis
presentes
dN/dt = – cN (40)
dN/dt - taxa de morte
N -número de células viáveis presentes c -constante de proporcionalidade
• sinal negativo - N diminui
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Quantificação da morte térmica dos microrganismos
• Para obter informação sobre o número de células que sobrevivem após
diferentes períodos de aquecimento, pode integrar-se (40) entre o tempo zero e o tempo t:
log
e(N/N
0) = –ct (41)
N eN0-números de células viáveis presentes, respectivamente, nos tempos t e 0
Quantificação da morte térmica dos microrganismos
• É mais simples usar logaritmos de base 10:
log
10(N/N
0) = –kt (42)
K = c/loge10 = c/2,303
8 Representação gráfica de
log10(N/N0) = –kt
Representação gráfica de log
10(
N/
N0) = –
kt- valor
D• medida da resistência térmica dum microrganismo
• útil para determinar a letalidade do processo térmico
• valor D = tempo de redução decimal
• = tempo necessário, a uma dada temperatura, para que a população sobrevivente sofra uma redução de um ciclo logarítmico, isto é, de 90%
• temperatura indica-se como índice, por ex., D65
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Cáculo de D
• Inverso do declive (1/k)
• D = (t2 – t1)/(log N1 – log N2) (43)
N1e N
2 - números de sobreviventes ao fim de t
1e t
2, respectivamente
• não é possível prever com certeza absoluta o número de reduções decimais que um
processo térmico deverá atingir para que um produto fique estéril (a sua letalidade) – log N2 é uma impossibilidade matemática quando N2 = 0
Cáculo de D
• população microbiana inicial = 10
n• Aplica-se um processo térmico que produz n reduções decimais (nD)
• haverá um microrganismo sobrevivente
no produto (log 1=0)
10
Cáculo de D
• Se aplicarmos um processo térmico mais intenso:
• Ex: (n+1)D, (n+2)D ou (n+4)D
• número de sobreviventes será 10-1, 10-2, ou 10-4
• Do ponto de vista físico, não faz sentido dizer que sobreviveu uma fracção dum
microrganismo
• Probabilidade de sobrevivência: de 1:10, de 1:100 ou de 1:10 000 de um só microrganismo sobreviver ao processo térmico
Exemplo:
• Salmonella Seftenberg 775W (+ termo- resistente)
• valor D72 em leite de 1,5 s
• pasteurização HTST (15 s a 72ºC) irá originar uma redução de 10D no número de viáveis
• se incidência no leite cru = 1 ufc/l, após a pasteurização terá reduzido para 10-10 ufc l-1, ou seja, para (1 ufc 1010 l)-1
• estando o leite embalado em pacotes de 1
litro, um pacote em cada 10 biliões (1010) teria salmonela
