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Aula 1. Alimentação e cultura 1. Por que existe a tecnologia de alimentos? Qual é o tripé em que ela se apoia? A tecnologia de alimentos visa preservá-los, adiando a deterioração e se apoia sobre o tripé: O gosto do consumidor O custo para a indústria O efeito na saúde pública 2. Liste 3 passos da evolução da tecnologia de alimentos deste os anos 1940. Uso de embalagens variadas e funcionais; Uso de tecnologias que vão além do frio e do calor, como a radiação; Produção de alimentos para nichos específicos, como light, diet, alimentos para bebês, leite sem lactose Aula 2: Fatores que influenciam a preservação dos alimentos 1. Quais são os fatores intrínsecos que facilitam o crescimento dos microrganismos? Fale de cada um deles (quatro linhas!) e dê exemplos de como a manipulação Atividade de água: O valor absoluto da atividade de água dá uma indicação segura do conteúdo de água livre do alimento, sendo esta a única forma de água utilizada por parte dos microrganismos. As bactérias são normalmente mais exigentes quanto à disponibilidade de água livre, seguidas pelos bolores e leveduras, sendo que, dentre estes últimos, algumas espécies se destacam pela elevada tolerância a baixa Aa. A possibilidade de alteração microbiana em alimentos acaba naqueles que apresentam Aa abaixo de 0,60, embora isso não signifique a destruição dos microrganismos. Alimento da alta atividade de água – leite; baixa atividade de água – pão. pH: É um fator de fundamental importância na limitação dos diferentes microrganismos capazes de se desenvolver no alimento. A Indústria de Alimentos utiliza o efeito do pH sobre os microrganismos para a preservação deles pode criar barreiras e manter o alimento seguro e fresco por mais tempo. dos alimentos. Assim, são processados os alimentos fermentados, onde o ácido produzido pelos microrganismos causa o abaixamento do pH (ex.: leites, carnes e vegetais fermentados); ou ainda utilizando acidulantes como ácido cítrico, láctico, acético e outros, para, com isso, evitar o risco de deterioração. Exemplos: iogurte, salame. Constituintes antimicrobianos: Devido à presença de constituintes antimicrobianos, alguns alimentos são naturalmente estáveis microbiologicamente. Competição: A competição da microbiota do alimento também atua favorecendo ou inibindo algumas espécies ou grupos de microrganismos. As bactérias lácticas podem produzir ácido láctico, ou mesmo bacteriocinas, que inibem ou eliminam certos microrganismos patógenos do alimento. Exemplo: 2. Quais os fatores extrínsecos? Faça o mesmo que você fez na questão 1, agora para estes fatores. Temperatura: Dentre os fatores relacionados ao ambiente que podem atuar positiva ou negativamente sobre o crescimento dos microrganismos, a temperatura é um dos que mais afetam a viabilidade e a multiplicação microbiana. Exemplo: manutenção de produtos cárneos sob refrigeração aumenta sua vida de prateleira. Umidade relativa ( UR ): A umidade relativa interfere diretamente na atividade de água do alimento. Se armazenarmos um alimento de baixa Aa em ambiente com alta UR, a atividade de água do alimento aumentará, podendo sofrer deterioração por microrganismos. O binômio UR/temperatura não pode ser desprezado, sendo que, no geral, quanto mais elevada a temperatura de estocagem, menor deverá ser a UR, sendo o inverso verdadeiro. Exemplo: deterioração mais rápida de alimento expostos ao ambiente mais úmido. Composição gasosa do ambiente: o tipo de gás predominante pode criar um ambiente aeróbio ou anaeróbio, selecionado o tipo de microrganismo que pode estar lá. Exemplo: manutenção de carnes a vácuo é uma opção para aumentar a conservação e segurança, já que muitos patógenos são aeróbios. 3. O que determina a vida útil do alimento? O tempo durante o produto alimentício irá permanecer seguro para o consumidor e que matenha as características nutricionais sensoriais, químicas, físicas e microbiológicas desejadas/originais; Microbiologicamente, o fim da vida de prateleira (data máxima de validade) é o início da fase log de crescimento microbiano. 4. O que é a teoria dos obstáculos de Leistner? A estabilidade e a segurança da maioria dos alimentos estão baseadas em muitos fatores, que têm como objetivo evitar a multiplicação dos microrganismos, impedindo a deterioração e a veiculação de diferentes moléstias. As interações entre os fatores intrínsecos e os extrínsecos originaram, portanto, o conceito dos obstáculos (barreiras) de Leistner. Os obstáculos normalmente considerados na conservação dos alimentos, são: temperatura (elevada ou baixa), atividade de água (Aa), pH (acidificação), potencial redox, conservantes (nitritos, sorbatos e sulfitos), atmosfera modificada e microrganismos competitivos (bactérias lácticas e produtos de seu metabolismo). A atuação sinérgica desses fatores melhora a estabilidade (aumento da vida útil) e, consequentemente, a qualidade do alimento, tornando-o inócuo à saúde do consumidor. Aula 3 Métodos de conservação Referência Wajslaw, E.B. Tecnologia de alimentos. Brasília. P. 15-40. Disponível em: http://lms.ead1.com.br/webfolio/Mod4916/tecnologia_de_alimentos_v1.pdf Defina, de acordo com a referência indicada e com a discussão em sala os seguintes métodos de conservação: Pasteurização p. 17-18 • Temperatura máxima 100°C • Objetivo: eliminação total de patogênicos e parcial de deteriorantes • Lenta: 63°C /30 minutos (LTLT) • Rápida: 72-75°C/15 a 20 segundos, queda imediata para 4°C (HTST) Esterilização • Completa remoção de microrganismos - 99,99% (desnaturação e (enlatamento) p. 18-21 destruição enzimas) • Produto + embalagem (vidro, lata, sachês) • Fatores que interferem no processo: • Tipo e quantidade de microrganismos • pH (esporo, pH> 4,5) • Velocidade de penetração no centro da embalagem • Binômio tempo X temperatura • Tempo longo, temperatura baixa • Tempo curto, temperatura alta • Foco: Clostridium botulinum Esterilização comercial (UHT) p. 21-23 • Alimentos não ácidos (água de coco, leite, bebidas de soja) • Temperatura elevada- 130-150°C por 2-3 segundos • Queda para 32°C • Embalagem estéril e hermeticamente fechada Salga p. 29-30 • Desidratação por osmose • Impede o crescimento microbiano • Não recomendada para alimentos gordurosos – rancificação • Altera características sensoriais • Melhor digestão • Controla fermentação • Métodos • Imersão – queijo • Contato superficial – carne de sol • Injeção - presunto Cura • Uso de nitrito e nitrato • Coloração rósea /avermelhada • Excesso de consumo – risco de câncer Defumação p. 30-31 • Combustão incompleta da madeira • Complementa salga e cura • Sabor e aroma • Aumento da vida de prateleira • Consumo excessivo – risco de câncer Refrigeração p. 34-35 • Armazenamento em temperaturas acima do ponto de congelação (1- 10°C) • Conservação básica ou temporária • Limitada – só retarda atividade microbiana Congelamento p. 35-38 • Temperaturas < 0°C • Freezer em casa: -10°C • Freezer no supermercado : -18°C • Inibição do crescimento microbiano, retardamento do processo metabólico Fermentação p. 39-40 • Antagonismo entre microrganismos – inibição de outras espécies • Cultura starter – leveduras e bactérias • Competição por nutrientes • Produção de metabólitos a partir do substrato • Ácidos orgânicos (diminuição pH) • Álcoois (ação desinfetante) • CO2 • Limita crescimento de patogênicos e deteriorantes • Exemplos: queijo (fermentação ácida); vinho (fermentação alcoólica) Aula 4 Qualidade da carne Estas leituras são para serem feitas para o estudono dia da aula prática Referências para leitura: Damodaran et al. Química de alimentos de Fennema. Artmed, 2008. p. 740- 746. Ludtke et al. Interações entre manejo pré-abate e qualidade da carne em suínos. In: ABCS. 2014. Manual da industrialização de suínos. P. 94 a 101. Descreva o que acontece nas etapas de pré-rigor, rigor mortis e pós-rigor (em termos de pH, conteúdo de glicogênio e maciez da carne) Rigor mortis • Interrupção do fluxo sanguíneo, controle nervoso e aporte de oxigênio • obtenção de energia através da glicólise anaeróbia (glicogênio para glicose = ácido lático; queda do pH) • todas as reservas de energia se exaurem • união irreversível da actina com a miosina (actomiosina) • Encurtamento do sarcômero, rigidez muscular Resolução do rigor – maciez Catepsinas • Proteases ácidas • Presentes nos lisossomos • Liberada com a queda do pH post mortem • pH < 6,0 • Ação sobre as proteínas miofibrilares e do tecido conectivo Calpaína-Calpastatina • Presentes no sarcoplasma • Proteases neutras ativadas por cálcio Relacione esta descrição com a ocorrência de: Carne DFD • Estresse crônico, maus tratos, excitação • Gasto do glicogênio com animal ainda vivo • pH não abaixa como o esperado • Favorecimento da decomposição microbiana • Proteínas pouco desnaturadas • Coloração escura • Aplicação : Industrializados com retenção de água Presuntos cozidos : 40 % DFD e 60% carne normal Carne PSE • decomposição acelerada do glicogênio após o abate • Queda rápida do pH • valor de pH muscular baixo, geralmente inferior a 5,8 • processo de desnaturação proteica Incidência de carnes PSE: relacionada a genética, e manejo. • Animais pouco resistentes ao estresse. • pH baixo • Desnaturação proteica excessiva • Exsudação • Coloração pálida • Aplicação: Produtos que se pretende perder água Salames : 70% PSE + 30% RFN rigor do • thaw rigor - rigor mortis que se desenvolve no descongelamento descongelamento • músculo congelado no pré-rigor • encurtamento físico de 60 a 80% • para evitar : descongelamento rápido e congelamento após ter atingido o rigor pleno encurtamento pelo frio • queda de temperatura brusca • Diminuição da atividade enzimática (calpaína) • Carnes com maior gordura de cobertura = capa de proteção • evita a “queima” durante o congelamento • impede a queda brusca da temperatura • características. • resfriamento = não abaixo de 10oC antes de 10h post-mortem, ou antes de atingir o pH igual a 6,0 processo de maturação da carne • carne fresca mantida a temperatura superior ao ponto de congelamento (1,5o C) • carne mais macia e aromática, pela atividade enzimática. • degradação de proteínas miofibrilares por proteases endógenas do músculo. • Proteases dependentes de cálcio ou calpaínas • manutenção de carcaças após o abate por 8 a 14 dias sob temperaturas de 0 a 21o C tem sido praticada por muitos anos • importante procedimento na produção de carne macia e no desenvolvimento de flavors característicos durante a maturação. Explique as alterações de cor da carne. Ao cortarmos a carne proveniente de um bovino recém abatido observamos a cor vermelho púrpura, devido principalmente à mioglobina. Quando a carne fica em contato com o ar , os pigmentos reagem com o oxigênio molecular e formam um pigmento relativamente estável denominado oximioglobina. Este pigmento é responsável pela cor vermelha brilhante que proporciona um aspecto atraente para o consumidor. A oximioglobina se forma em 30-40 minutos de exposição ao ar e esta reação é denominada oxigenação, que ocorre rapidamente porque a mioglobina tem grande afinidade pelo oxigênio. A reação é reversível e denomina-se desoxigenação causada pela dissociação do oxigênio devido ao baixo pH, aumento da luz ultravioleta e baixa tensão de oxigênio. A desoxigenação da oximioglobina resulta na mioglobina reduzida, que é muito instável. As condições que causam desoxigenação também são responsáveis pela oxidação formando a metamioglobina, de coloração marrom, indesejável. A formação desta cor constitui um sério problema para a venda da carne, porque a maioria dos consumidores a associam com um longo período de armazenamento, embora possa haver a formação da metamioglobina em poucos minutos. A coloração correspondente a 20% de metamioglobina na superfície da carne é suficiente para provocar sua rejeição nos açougues. Aula 5 Processamento da carne (bovina, suína e de aves) Liste as etapas do abate bovino, suíno e de aves - Em suínos e aves ainda há as etapas de escaldagem e depilação /depenagem - diferença de insensibilização em suínos e aves, por choque elétrico - em aves, o resfriamento pode também ser feito em tanque de imersão (chiller) Justifique a importância Descanso, jejum e dieta hídrica – reposição do glicogênio, diminuição do de cada etapa. conteúdo intestinal; hidratação para retirada do couro (bovino) Chuveiro de aspersão antes da insensibilização – menor estresse e vasoconstrição periférica (sangria mais eficiente) Insensibilização – diminui sofrimento do animal no abate Escaldagem – facilita retirada de penas das aves e cerdas do suíno Resfriamento – conservação da carcaça e da qualidade da carne Aponte 5 pontos onde pode haver problemas que podem levar a prejuízo à qualidade durante o abate Estresse durante o transporte (uso do glicogênio muscular); dieta hídrica inadequada (dificulta o esvaziamento gástrico, pode gerar contaminação da carcaça no corte); sangria inadequada (carne deteriora mais rapidamente); falta de troca da água de escaldagem em suínos e aves, ou manutenção do tanque em temperaturas abaixo do recomendado para a espécie (contaminação cruzada entre carcaças); resfriamento da carcaça antes da resolução do rigor mortis (endurecimento da carne); Aula 6 e 7 Embutidos e cortes de carne e prática de carne Diferencie produtos salgados, defumados, misturados, emulsificados, curados e frescais. Salgado: uso de sal para conservação (NaCl) Defumado: mantido em câmara de fumaça para formação de sabor e aroma Misturado: carne cortada apenas e misturada com temperos, embutimento Emulsificado: carne cortada em pedaços muito pequenos formando uma emulsão (como um patê) e depois cozido e embutido Curados: uso de sal de cura (nitrito e nitrato) para dar cor e sabor Frescal: produto de vida de prateleira curta, com pouco uso de tecnologia e poucas barreiras contra o crescimento microbiano. Dê exemplos de cada um deles. Quais as vantagens e desvantagens destas tecnologias? Salgado: carne de sol Defumado: linguiça defumada (e defumação normalmente não é usada sozinha) Misturado: linguiça Emulsificado: salsicha e mortadela Curados: salame, bacon Frescal: linguiça fresca Vantagens e desvantagens: Salgado: barato, mas produto tem que ser dessalgado antes do uso Defumado: sabor agradável, mas a fumaça tem componentes cancerígenos Misturado: fácil de fazer, mas muito manipulado Emulsificado: altamente popular e consumido, mas o processo é industrial, não usado artesanalmente Curados: produto da cor que o consumidor quer, mas o nitrito gera compostos cancerígenos Frescal: saboroso e popular, mas a vida de prateleira é curta. Por que a linguiça que fizemos em laboratório dura pouco? Muito manipulada, uso de poucas barreiras (só sal e antimicrobianos naturais – cebola e alho). Diferencie tripas naturais e artificiais. Tripas naturais: intestinos, estômago e bexiga dos animais depois de tratamento para tornar comestível e não perigoso. Tripas artificiais: celulose e plástico; as de plástico são retiradasantes do consumo. Aula 8 e 9 Processamento de leite e derivados e prática de leite Descreva o fluxograma de produção de leite pasteurizado desde a ordenha. Diferencie leite pasteurizado de leite UHT. Leite pasteurizado – tratamento térmico a 72-75oC por 15 s, resfriamento a 4oC e embalagem mantida em refrigeração UHT – tratamento a 130-150oC por 2-4 s, resfriamento a 32oC e embalagem mantida a temperatura ambiente Aponte as diferenças na fabricação de queijo coalho, iogurte, doce de leite e ricota. Queijo coalho – uso de enzima na coagulação (renina) Iogurte – coagulação ácida a partir da introdução de lactobacilos que transformam a lactose em ácido lático após incubação mínima de 6 h Ricota – coagulação ácida do leite com ácido acético (ou lático) colocado diretamente no leite Doce de leite – correção da acidez com bicarbonato, desidratação e cozimento lento para mudança de sabor, cor e textura. Descreva o fluxograma geral de produção de queijo Pasteurização – coagulação – corte- dessoragem – enformagem - salga Diferencie coagulação ácida de coagulação enzimática Coagulação ácida, uso de ácido lático ou acético para formar o coágulo; enzimática, uso de enzima (renina ou coalho)