Descontaminação. A utilização do cloro vs novas metodologias

Descontaminação.

A utilização do cloro

vs

novas metodologias

Sara Beirão da Costa

Curso

Tecnologia Pós-colheita e Processamento

Mínimo de Produtos Hortofrutícolas.

Qualidade e Segurança

Minimamente processados

Prontos a consumir

Sem excessos

Sem resíduos

Conveniência

Conveniência

Alterados fisicamente

mas…

Mantendo características do produto fresco

Alterados fisicamente

Alterados fisicamente

mas

mas

…

…

Mantendo caracter

Mantendo caracter

í

í

sticas do produto fresco

sticas do produto fresco

Segurança

Processamento mínimo

Pré-Lavagem

Descasque

Corte

Descontaminação

Escorrimento ou

Secagem

Embalagem

Armazenamento

Pré-Arrefecimento

/ Armazenamento

Processamento mínimo

Aumento da Superfície específica

Exposição a factores externos de degradação

Processamento mínimo

Consequências

Incremento actividade fisiológica

Respiração

Transpiração

Produção de etileno

Desencadeamento de reacções

Oxidação

Despolimerização

Contaminação microbiológica

Assim…

• Presença de superfícies cortadas

• Elevado teor de humidade e a

_w

• pH

• Embalagem do produto em atmosfera modificada

Desenvolvimento de microrganismos

Fontes de contaminação

Matéria - Prima

Solo

Rega

Fertilizantes

_Orgânicos

Ar

Água

Transporte

Armazenamento

Pré - Colheita

Pós - Colheita

Fontes de contaminação

Processamento

Equipamentos

_Operadores

Água

Matérias - primas

GAP’s

GMP’s

HACCP

Definições

Descontaminar…

Redução do nº de microrganismos para um

nível seguro

Definições

Desinfectar

Destruir 100 % das células vegetativas

Esterilizar

Destruir e remover todos ao organismos vivos

Redução logarítmica

1 log – 90 %

2 log – 99 %

Nível Seguro

– Nível de contaminação

– Tipo contaminação

– Factores Intrínsecos

Degradação

Patogénica

Tipo de superfície

pH

…

Pseudomonadaceae

Enterobacteriaceae

Rhodotorula

Cryptococcus

E. coli O157:H7

Salmonella spp.

Shigella spp.

Listeria monocytogenes,

Crytosporidium spp.

Cyclospora spp.

Clostridium botulinum

Vírus hepatitis A

Vírus Norwalk

Métodos de descontaminação

Expectativas

• Eficaz

Redução nº microrganismos

Manutenção do nível obtido

• Espectro de acção alargado

• Acção rápida e estável

• Sem efeitos negativos na qualidade

Qualidade sensorial

Qualidade nutricional

• Não tóxico

• ECONÓMICO

Cloro

Cloro elementar ou hipocloritos – 100 a 150 ppm

Ácido hipocloroso (HOCl)

Ca(OCl)

₂

+ H

₂

O

_→

Ca

₂

+ + H

₂

O + 2

OCl-Ca(OCl)2 + 2 H

₂

O

_→

Ca(OH)

₂

+ 2 HOCl

HOCl

H

+

_{+ OCl}

-Proteínas da membrana celular

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

5

6

7

8

9

10

pH

C

lo

ro

D

is

p

o

n

ív

e

l

(%

á

c

id

o

h

ip

o

c

lo

ro

s

o

)

5ºC

20ºC

30ºC

Eficácia

3 – 5 %

90 – 95 %

• pH e Temperatura

Eficácia

• Concentração / tempo de contacto

• Matéria orgânica

• Tipo e fase de desenvolvimento dos m.o.

Eficácia baixa / moderada

Inconvenientes

• Formação de compostos

tóxicos

Cloroaminas

Trihalometanos

Ác. haloacético

Metodologias Alternativas

Alemanha

Holanda

Suiça

Bélgica

Novas Metodologias…

Químicas

Ozono

Ác. Peroxiacético

Dióxido de cloro

Água electrolizada

Compostos quaternários de amónia

Físicas

Luz Ultravioleta (UV-C)

Tratamentos térmicos

Pulsos eléctricos

Ultra sons

Compostos naturais

Animal

Vegetal

Microbiana

UV-C

Radiação não ionizante

Equipamento

(Fonseca & Rushing, 2006)

Melancia

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 3 6 8 10

Tempo armazenamento (dia)

Lo

g

10

u

fc

/

g

k

iw

i

Controlo Cloro UV

Kiwi

(Beirão-da-Costa et al., em publicação)

1 kJ

_/

Alface

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 M e s ó fi lo s ( lo g 1 0 u fc /g ) 1 2 4 8 Dias MP Cl UV 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 C o li fo rm e s ( lo g 1 0 u fc /g ) 1 2 4 8 Dias MP Cl UV 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 F u n g o s e L e v e d u ra s ( lo g 1 0 u fc /g ) 1 2 4 8 Dias MP Cl UV 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 P s ic ró fi lo s ( lo g 1 0 u fc /g ) 1 2 4 8 Dias MP Cl UV

E. Coli !

1,6

kJ

/ m

2

(Lamikanra et al., 2005)

UV-C

Espectro alargado de acção

Facilmente monitorizado

Eficácia não depende do pH

e temperatura



Descontaminação de superfície

Custo

Ozono

Gás (O

₃

)

O

₂

O + O

O + O

₂

O

₃

Ozono

Elevado poder oxidante (>>>HOCl)

Provoca lesões nas membranas celulares -

oxidação de

glicopropteínas e / ou glicolípidos

Ruptura da célula

0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 2 4 6 8 10

Dias

T

o

ta

l

B

a

c

te

ri

a

l

c

o

u

n

ts

(

lo

g

c

fu

/g

)

Control

0,03 ppm

0,08 ppm

0,18 ppm

(Zhang et al.,2005)

Aipo

Kiwi

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 3 6 8 10

T empo armazenamento (dia)

Lo

g

10

u

fc

/

g

ki

w

i

Controlo

O3

Cloro

(Beirão-da-Costa et al., em publicação)

Cl 125 ppm

Cloro 200 mg/L O₃1 mg/L

(Baur et al.,2004)

Ozono



Muito instável

Pode alterar a cor do produto

Tóxico para humanos

Corrosivo

Custo

Espectro alargado de acção

Gram+, Gram-, fungos, vírus, protozoários

Água Electrolisada

Produzida através da electrólise de uma solução diluída

(0,1-0,2 %) de NaCl.

Alface

(Koseki and Isobe, 2007)

Sem tratamento

Água electrolisada ácida

pH – 2,6

ORP (mV) – 1,14

Água Electrolisada



• ????

• Cor?

• Textura?

AEÁcida e AEAlcalina - Efeito

aditivo na descontaminação

Não deixa resíduos

Compostos antimicrobianos

naturais

Substâncias produzidas por

organismos vivos

na sua luta contra outros organismos, pelo

espaço e /ou nutrientes.

Lisosima

Quisotano

Óleos Essenciais

Fitoalexinas

Bacteriocinas

Ács. Orgânicos

(Rico et al., 2007)

Mecanismos de actuação ?

• Reagem biologicamente com importantes grupos

nucleofílicos – ex: 2-(E)-hexanal

• Distribuição na membrana citoplamática

• Ligações hidrofílicas e hidrofóbicas dos compostos

fenólicos às proteínas da membrana

Compostos naturais

(Roller and Seedhar, 2002)

<2

<2

5,2

6,6

21

<2

<2

<2

5,6

12

<2

<2

<2

4,9

6

<2

<2

<2

3,7

1

15 mM

10 mM

5 mM

Controlo

Carvacrol

Colónias Viáveis (log ufcg

-1

₎

4 ºC

Kiwi

Aroma é detectado



C

o

ló

n

ia

s

v

iá

v

e

is

(

lo

g

u

fc

g

-1

)

Controlo

1 mM Carvacrol

1 mM Ác. cinamico

Meloa honeydew

Aroma é detectado

☺

Compostos Naturais

Maçã, pêra, pêssego, uva e kiwi

S

a

c

c

h

a

ro

m

y

c

e

s

c

e

re

v

is

ia

e

200 ppm

Comportamento semelhante em E. coli 10

6

ufc/mL

(Lanciotti et al., 2004)

Sem alteração

perfil sensorial

Alface

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

P

s

ic

ró

fi

lo

s

(

lo

g

1

0

u

fc

/g

)

1

2

4

8

Dias

MP

Cl

OE

OE oregão

Pimento

(Uyttendaele et al.,2004)

Notas Finais

• Evitar a contaminação

• Entender os mecanismos de contaminação e

degradação

Conhecer o produto…

• Seleccionar o tratamento mais adequado

Tipo de flora presente

Qualidade global do produto

Factores ambientais

Obrigada

Bibliografia

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minimally processed fruits. Trends in Food Science & Technology, 15: 201–208.

•S. Roller and P. Seedhar (2002). Carvacrol and cinnamic acid inhibit microbial growth in

fresh-cut melon and kiwifruit at 4 and 8C Letters in Applied Microbiology, 35: 390–394

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lettuce as affected by pre-washing procedures with chlorinated and ozonated water.

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Food Control 16: 279–283.

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as affected by different sanitizers. Postharvest Biology and Technology 42: 86–97.

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Fresh-Cut Cantaloupe Melon. Journal Of Food Science,70: 534-539.

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•M. Uyttendaele et al. (2004). Control of Aeromonas on minimally processed vegetables by

decontamination with lactic acid, chlorinated water, or thyme essential oil solution

International Journal of Food Microbiology, 90 263–271.

•H. Izumi (1999). Electrolyzed Water as a Disinfectant for Fresh-cut Vegetables. Journal of

Food Science, 64: 536-539.