Métodos CALOR 2018

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03/11/2018 
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Preservação e Conservação de Alimentos 
Prof. Paulo Henrique Machado de Sousa 
Universidade Federal do Ceará 
Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos 
Conservação de Alimentos pelo 
Uso do Calor 
Que métodos de conservação pelo calor vocês 
conhecem? 
Métodos de conservação de alimentos 
 
Como escolher o método “ideal”? 
 
- Natureza do alimento (pH, Aa, nutrientes...); 
- Tempo pelo qual se deseja conservá-lo e condições de 
estocagem e distribuição (cadeia do frio); 
- Custos/benefícios do processo; 
- Elementos de deterioração envolvidos; 
- Qualidade e quantidade do produto final desejado. 
Alguns dos princípios envolvidos na conservação 
de alimentos: 
 
1) Prevenção/diminuição da decomposição 
microbiana: 
 
 - Ausência de microrganismos – Assepsia; 
 - Remoção de microrganismos – filtração por 
membranas; 
 - Inibição do crescimento de atividade dos 
microganismos; 
 - Destruição de microrganismos: esterilização, 
pasteurização. 
Alguns dos princípios envolvidos na conservação 
de alimentos: 
 
2) Prevenção/diminuição da auto-decomposição: 
 
 - Destruição ou inativação de enzimas; 
 - Prevenção/diminuição de reações químicas. 
 
 
 3) Prevenção das lesões ocasionadas por insetos, 
animais superiores, causas mecânicas, etc. 
 
 Descongelamento; 
 Esterilização; 
 Branqueamento; 
 Desidratação; 
 Secagem; 
 Assamento; 
 Pasteurização; 
 Liofilização; 
 Fritura; 
 Concentração; 
 Cozimento; 
 Extrusão; 
 Tratamento térmico. 
Importância de Transferência de Calor em Alimentos 
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Conservação de Alimentos pelo Calor 
 
 Objetivos: 
 
 Redução da carga microbiana; 
 
 Inativação/desnaturação de enzimas. 
 
 
 Objetivos secundários: 
 Desenvolver alimentos diferenciados; 
 
 Melhor tratamento térmico: 
 
 Garanta a ausência de patógenos; 
 
 Assegure a vida de prateleira desejada. 
 
 Seleção 
 
 Baseada: 
 - no binômio tempo-temperatura para: 
 - Inativar microrganismos patógenos e 
 deteriorantes mais resistentes; 
 - propriedades de transferência de calor do 
 alimento e da embalagem. 
Tempo-temperatura 
 Tratamentos térmicos: baseados em um binômio tempo-
temperatura. 
 
  temperatura  tempo de tratamento 
 
 Alta temperatura, tempo curto: mais indicados para 
minimizar danos térmicos às propriedades sensoriais e 
nutricionais. 
 Margem de segurança para alimentos de baixa acidez: 
Assume-se a presença de Clostridium botulinum 
 (termoresistente e formador de esporos). 
Destruição térmica de microrganismos 
 
 
 D: tempo requerido, a uma dada temperatura, para 
destruir 90% de uma população. 
No
 d
e 
mi
cro
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nis
mo
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so
bre
viv
en
tes
1510
104
103
102
101
100
D
tempo (a T constante)
Modos de Transferência de Calor 
 Condução 
 Convecção 
 Radiação 
 
Na maioria das aplicações, os três tipos de 
transferências ocorrem simultaneamente. 
Porém, um tipo pode ser mais importante. 
Modos de transferência de calor 
Condução: transferência por 
contato entre partículas. 
 
Convecção: movimento da massa do 
produto 
Porção aquecida: menos densa  
sobe  toda a massa circula 
Radiação: ondas eletromagnéticas. 
Convecção 
Condução 
Radiação 
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 Produtos líquidos: convecção (no produto) e condução 
(paredes da lata). 
 
 Produtos sólidos: predomina a condução. 
Modos de transferência de calor 
Ponto frio 
 Último ponto a atingir a temperatura de esterilização 
dentro de um recipiente. 
 Para assegurar esterilidade, o ponto frio deve ser 
submetido ao binômio tempo-temperatura previsto. 
 Em sólidos (condução): centro geométrico. 
 Em líquidos (convecção): ~¼ da altura da lata. termopar
termopar
condução convecção
Formas de tratamento térmico 
 Branqueamento 
 Pasteurização 
 Esterilização comercial 
 
Pode ser realizado antes ou depois do acondicionamento em 
embalagens. 
 
Embalagens ideais: 
 Boas condutoras de calor; 
 Ata resistência térmica; 
 Sistema de fechamento seguro (evitar a recontaminação do 
produto); 
 Pode ser realizado o tratamento térmico antes do envase 
(mais rápido). 
 Envase em condições assépticas 
Branqueamento 
 Objetivos: 
 Inativar enzimas em hortaliças e algumas frutas (antes 
de processamentos posteriores) - pré-tratamento 
 
 
 Entre o preparo da matéria prima e 
 as operações posteriores 
 
 
Esterilização pelo calor, secagem, congelamento 
 
Branqueamento 
 Outros efeitos: 
 
 combinar com o descascamento e/ou limpeza do alimento; 
 
 reduzir a carga microbiana da superfície; 
 
 amaciar os tecidos vegetais, facilitando o acondicionamento 
nos recipientes; 
 
 remover ar dos espaços intercelulares, auxiliando a etapa 
de exaustão, formando vácuo. 
 
Branqueamento 
 Etapas: 
 
Aquecimento rápido com tempo e temperatura 
 pré-determinados 
 
 
 Resfriamento rápido 
 (temperatura ambiente) 
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Branqueamento 
Fatores que influenciam o 
tempo de branqueamento: 
 
 Tipo de fruta ou hortaliça; 
 Tamanho dos pedaços; 
 Temperatura de branqueamento; 
 Método de aquecimento 
 
Ausência: mudanças indesejáveis nas características 
sensoriais e nas propriedades nutricionais durante o 
preparo/estocagem. 
Branqueamento 
 Insuficiente: 
 pode causar um dano maior do que a ausência 
 
 Pode romper tecidos e liberar enzimas, sem 
 inativá-las, acelerando o dano ao misturar enzimas e 
substratos; 
 
 Pode destruir apenas algumas enzimas – 
aumentando a atividade de outras enzimas. 
Branqueamento 
 Enzimas envolvidas: 
Lipoxigenases; 
Polifenoloxidases (PPO) 
Poligalacturonases (PG) 
Clorofilases 
 
 Termoresistentes: 
Catalase e Peroxidase 
 
 
 Marcadores de branqueamento 
(Não causam deterioração do alimento durante a estocagem) 
Branqueamento 
 Métodos gerais: 
 
 Passagem por vapor saturado (100º C); 
 
 Banho de água quente (70-100º C); 
 
 Branqueamento por microondas. 
 (Pode ser usado em conjunto com o vapor). 
Branqueamento a vapor 
 Características: 
 
 Vegetais com ampla área de corte – menores perdas 
 
 Distribuição não uniforme do calor nas múltiplas camadas do 
alimento; 
 
 Superaquecimento do alimento nas extremidades e perdas da 
textura e outras características sensoriais; 
 
 Perdas dos nutrientes são reduzidas; 
 
 Perdas de peso. 
Pasteurização 
 Homenagem a Louis Pasteur: 
 inativação de m.o. em vinho em 
 temperatura abaixo do ponto de 
 ebulição; 
 
 Muito utilizada para leite; 
 
 Objetivo principal: destruição de microrganismos 
patogênicos; 
 
 Objetivo secundário: reduzir as taxas de alterações 
microbiológicas e enzimáticas. 
Caramelização 
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Alimentos (acidez) 
 Baixa acidez (pH > 4,5): 
- Minimizar possíveis riscos à saúde por patógenos; 
- Aumentar a vida de prateleira. 
Ex.: leite 
 
 Acidez elevada (pH < 4,5): 
- Aumenta a vida de prateleira por deteriorantes; 
- Inativação de enzimas. 
Ex.: conserva de frutas. 
 
 Mudanças nas características sensoriais e no valor 
nutricional. 
Pasteurização 
 Presença de microrganismos capazes de crescer 
 
 
 Vida de prateleira limitada 
 
Combinada a outros métodos de preservação 
(refrigeração,conservantes...) 
Padronização 
 Microrganismos; 
 Nutrientes; 
 Enzimas. 
Equipamentos 
 Pasteurização de alimentos embalados: 
Diferença entre temperaturas de embalagem e água para vidro: 
- 20º C – aquecimento; 
- 10º C – resfriamento; 
- Resfriamento até 40º C. 
- Contínuos ou por batelada. 
Cerveja, sucos de frutas, compotas. 
 
 Pasteurização de alimentos a granel: 
- Superfície raspada; 
- Vasos encaminhados abertos. 
- Trocador de calor de Placas; 
- Trocador de calor Tubular. 
Tipos de Pasteurização 
 Lenta: temperatura baixa por um tempo longo 
 Rápida: temperatura alta por um tempo curto 
(HTST). 
 
 HTST: 
 economia de tempo e energia 
 redução das alterações sensoriais do produto 
Vantagens - HTST 
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Esterilização comercial 
 Inativação de todos os microrganismos 
patogênicos e deterioradores que possam 
crescer sob condições normais de 
estocagem. 
 Podem sobreviver esporos 
termorresistentes, que não se multiplicam 
normalmente no produto. 
 Esterilização comercial  esterilização 
absoluta 
 
 sabor inaceitável 
 Ex: compotas de frutas 
 vida de prateleira  2 anos. 
 O que limita a vida-de-prateleira: 
alterações químicas ou físicas. 
Tratamento térmico - Falhas 
Binômio tempo-temperatura insuficiente 
Contaminações pós-processamento 
Falhas na hermeticidade da embalagem 
Flutuações na temperatura de estocagem 
(pasteurizados) 
 
 deterioração 
Trocador de Calor de Placas 
 
 Equipamento mais indicado para suco de frutas; 
 
 Principalmente com baixo teor de polpa; 
 
 Suco passa por 4 seções; 
 
 Vantagens: 
 baixo custo; 
 pouco espaço; 
 fácil manutenção. 
 
 Característica principal manutenção qualidade final produto 
 Ideal para sucos com alto teor de 
polpa; 
 Para melhorar a eficiência uso de fluxo 
a contra-corrente; 
 Podem ser usados para aquecer ou 
resfriar; 
 Requer maior espaço e pode ser 
submetido a pressões mais elevadas do 
que o de placas 
 
Trocador de Calor Tubular 
 Bastante usado com sucos de viscosidade maior que o 
de placas; 
 
 Também indicado para sucos que vão ser submetidos 
a extremas temperaturas; 
 
 Para aquecer usa vapor, água quente ou outro fluido 
aquecido. 
 
 
 
 
 
Trocador de Calo Superfície Raspada 
FORMAS DE ENVASE PÓS-
TRATAMENTO TÉRMICO 
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Envase asséptico 
 Esterilização do produto: 
Calor 
Ultrafiltração 
 Descontaminação da embalagem: 
Calor 
Agentes químicos (ex: H2O2) 
Radiação ultravioleta 
Radiações ionizantes. 
zona asséptica para envase
embalagem estéril
produto estéril
Envase asséptico 
Esterilização 
 
Resfriamento rápido 
 
Acondicionamento em embalagens 
descontaminadas, em zona de 
envase asséptico. 
 
 Recontaminação: evitada por alta 
pressão no sistema. 
Envase asséptico - Vantagens e limitações 
 Maior gama de usos de materiais de embalagem: 
 rígidas (latas, garrafas de vidro) 
 semi-rígidas (garrafas plásticas, cartonados) 
 flexíveis. 
 
Escolha do material: f(produto, estabilidade requerida, 
apelo mercadológico e custo). 
 
 Alto custo 
 Requerimento de alto nível de controle de assepsia de 
todo o sistema (superfícies, equipamento etc.) 
Hot-fill 
Tratamento térmico 
 
Bombeamento do produto ainda quente 
(>80oC) na embalagem, que é então 
tampada 
 
Embalagem invertida (3 min) e resfriada. 
 
 
Leite - pasteurização 
 Lenta: 
63-65oC/30 min 
batelada 
 
OU 
 
 HTST: 
75oC/15-20 s 
Processo contínuo 
VP: até 5 dias (refrigeração) 
Leite - Esterilização - UHT 
130-150oC, por 3-5 s 
 
Resfriamento rápido 
 
Envase asséptico 
 
 Elimina todas as formas vegetativas 
 Alguns esporos de termófilos podem sobreviver 
 não crescem à temperatura ambiente 
 VP: meses (temperatura ambiente) 
 Redução do tempo de processo  melhor qualidade do 
produto 
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Subprocessamento Térmico 
 
- Tratamento térmico inadequado; 
- Aquecimento baixo; 
Tempo de aquecimento foi insuficiente para a 
esterilização do alimento. 
Resfriamento Inadequado 
 
Deterioração dos alimentos embalados 
hermeticamente, devido ao processamento 
inadequado de resfriamento após aquecimento, 
geralmente feito com água corrente. 
Deterioração Pré-Processamento 
 
- Devido a falhas durante o processamento do 
alimento, propiciando o desenvolvimento de 
microorganismos no alimento durante a sua 
preparação e antes da esterilização. 
 
- Experiências demonstram que durante um intervalo 
de aproximadamente 2 horas entre a preparação e o 
cozimento do alimento, a contagem bacteriana 
aumentava em torno de 50%. 
SOUS VIDE 
O objetivo da técnica é manter a 
integridade do alimento, evitando a 
perda evaporativa de sabores voláteis 
e de umidade. 
OBJETIVO 
SOUS VIDE: ETAPAS DO 
PROCESSAMENTO 
 
Preparo para embalagem 
Cozimento 
Pós-cozimento/ Finalização 
COZIMENTO 
 Cuba de banho-maria (variação de 0,05°C)ou forno 
combinado (grandes quantidades - aquecimento ñ 
uniforme); 
 A temperatura da água (cuba de banho-maria) 
empregada deverá ser um pouco mais elevada que o a 
temperatura central do alimento desejada (0,5°C). 
COZIMENTO 
 Para evitar sub-cozimento, é muito importante que os 
sacos de sous vide estejam completamente submersos 
e não estejam amontoados. 
 Em temperaturas elevadas é frequente que os sacos 
plásticos inflem (com vapor d’água), e por isso devem 
ser mantidos abaixo da água com o auxílio de uma 
grade ou algum outro objeto restritor. 
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COZIMENTO 
Tipo de proteína Mal passado 
Mal passado/ 
ao ponto 
Ao ponto 
Carne 
125°F 
(51,5°C) 
130°F (54,5°C) 140°F (60°C) 
Pescado 110°F (43,5°C) 120°F (49°C) 140°F (60°C) 
 Tabela de temperatura utilizadas de acordo como ponto 
de cocção desejado. 
Fonte: BALDWIN, 2005. 
COZIMENTO 
Vegetais 
Peixes 
Carnes 
COZIMENTO 
Vegetais: 
 
 Maior tempo para coccionar o interior 
do alimento; 
 Atenção ao ponto (ñ cozinhar 
demasiadamente); 
 Preferencia um tipo por saco de sous 
vide; 
 Uniformizar cocção. 
COZIMENTO 
Peixes: 
 
 Menor tempo de cocção; 
 Controle da a temperatura e tempo para 
desenvolver os sabores; 
 A faixa de temperatura de cozimento do peixe 
pode variar de 43°C a 60°C. 
COZIMENTO 
 Carne: 
 
 Maior tempo de cocção que peixesm; 
 Eficiente no melhoramento da textura de tecidos 
resistentes: muscúlo, língua, corações etec.; 
 Mantem a umidade das carnes; 
 Temperatura de cocção varia de 50°C a 60°C 
(dependendo do ponto de cocção); 
PÓS – COZIMENTO/ FINALIZAÇÃO 
 Após a cocção dos alimentos nos sacos de sous 
vide são rapidamente resfriados (para evitar 
esporulação). 
 
Nesta etapa os alimentos podem ser: 
 
 Resfriados; 
 Congelados ou; 
 Finalizados. 
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Na indústria alimentícia, sous vide é utilizado para prolongar 
a validade de alimentos cozidos. 
PÓS – COZIMENTO/ FINALIZAÇÃO 
 Congelamento: 
• Quando congelados (-25°C) podem ser armazenados 
por longos períodos. 
• Validade alterada para meses. 
 Refrigeração: 
• Após o cozimento os alimentos é rapidamente esfriado 
e refrigerado; 
• Antes de ser finalizado, o alimento é então reaquecido 
em uma cuba de banho-maria a aproximadamente 
55°C. 
• Validade de 3 a 4 semanas. 
Vantagens do processo “sous vide” 
 Minimizar o risco de patógenos alimentares: 
 alimentos sãotratados dentro da embalagem e só são aberto no 
momento do preparo. 
 Melhorar as características sensoriais do alimento: 
 Qualidade na consistência, mais macio e suculento, cor 
ressaltada. 
 Não há perda do valor nutricional, pelas baixas 
temperaturas de cozimento; 
Vantagens do processo “sous vide” 
 Aumentar a vida útil do produto: 
 produto é pasteurizado; 
 3 a 4 semanas (meses) e meses (congelado). 
 Maior produtividade; 
 Menor uso de aditivos; 
 Diminuição do desperdício; 
 Produção mais flexível, mais rápido e equipe menor. 
 
 
 
Vantagens do processo “sous vide” 
 Minimizar o risco de patógenos alimentares 
(alimentos são tratados dentro da embalagem e só são 
aberto no momento do preparo). 
 Melhorar as características sensoriais do alimento. 
 Não há perda do valor nutricional. 
 Aumentar a vida útil do produto. 
 Maior produtividade. 
 Diminuição do desperdício. 
 
Desvantagens do processo “Sous vide” 
 Processo demorado. 
 Maior gasto de energia. 
 Maior custo de produção. 
 Perigo quando há quebra da cadeia 
de frio. 
Equipamentos: “Sous vide” 
 Seladora á vácuo 
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Equipamentos: “Sous vide” 
 Banho-maria 
 Estudo da atividade antioxidante de beterraba vermelha cozida: 
micro-ondas, vácuo, ebulição e assamento (Ravichandran et al., 
2012). 
 
 
 
Efeitos dos diferentes métodos de 
cocção em hortaliças 
Houve aumento gradual da atividade antioxidante nos ensaios ABTS 
e DPPH de 1,5 até 3 vezes nos diferentes métodos de cocção. 
Aumento da atividade antioxidante em até 15%. 
Vácuo 
Aumentou até 2 vezes a atividade antioxidante 
em relação à in natura. 
Micro-ondas 
Aumentou até 3 vezes a ativ.antioxidante. 
Ebulição e assamento 
Aumento da atividade antioxidante em até 15%. 
Vácuo 
Micro-ondas 
Aumento da atividade antioxidante em até 15%. 
Vácuo 
Micro-ondas 
Vácuo 
Ebulição e assamento 
Micro-ondas 
Vácuo 
Ebulição e assamento 
Micro-ondas 
Vácuo 
Tecnologias e Perda de Componentes 
Funcionais e Nutricionais 
• A estabilidade de nutrientes difere entre os 
alimentos: 
 
• Dependendo da matriz de cada alimento. 
Branqueamento 
Branqueamento: a destruição de vitaminas depende do 
tempo de exposição ao calor e do meio utilizado para 
transmissão de calor durante o processo (água ou vapor). 
Pasteurização 
Utiliza temperaturas abaixo de 100oC, e as perdas dependerão 
também do tempo de exposição do tratamento. 
 
(Sancho, 2006) 
Teste de média da vitamina C durante o processamento de 
suco tropical de caju 
Pasteurização 
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Cocção de Frutas e 
Hortaliças 
 
(Sucupira, 2012) 
Atividade antioxidante na “Carne” básica de 
caju sob diferentes métodos de cocção 
Retenção de Compostos Fenólicos em 
hortaliças sob diferentes métodos de cocção 
Retenção % de compostos fenólicos em sete hortaliças cozidas 
(Natella et al., 2010) 
Retenção % da atividade antioxidante total em sete hortaliças cozidas 
(Natella et al., 2010) 
Retenção de Antioxidantes em hortaliças sob 
diferentes métodos de cocção 
Métodos de cocção em hortaliças 
 Retenção percentual de nutrientes em polpa de abóbora cozida 
por quatro métodos de cocção (Daiuto et al., 2012) 
Efeitos dos diferentes métodos de cocção 
em cenoura 
 Retenção percentual de macronutrientes em cenoura cozida pelo 
Sous vide (De Oliveira, 2012) 
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 Percentual de perda de componentes funcionais em 
abóbora cozida por quatro métodos (Da Silva, 2012) 
Métodos 
de 
Cocção 
Ácido 
Ascórbico 
(% perda) 
Flavonóides 
amarelos 
(% perda) 
Antocianinas 
Totais 
(% perda) 
Carotenóid
es (% 
perda) 
Polifenóis 
(% perda) 
Ebulição 50,04 14,68 25,02 2,26 64,94 
Vapor 49,98 18,06 36,04 5,77 55,03 
Micro-
ondas 
49,73 2,82 1,50 24,58 59,57 
Sous 
vide 
50,42 30,27 54,37 55,07 49,98 
Efeitos dos diferentes métodos de 
cocção em Abóbora 
 Estudo com brócolis cozido: vapor, micro-ondas, ebulição, refogar, 
refogar com ebulição (Yuan et al., 2009). 
Efeitos dos diferentes métodos de 
cocção em hortaliças 
 
 
Todos os tratamentos, exceto vapor, causaram perda 
significativa de vitamina C e clorofila. As maiores perdas foram 
no refogado com ebulição (38%) e ebulição (33%). 
 
 
Houve redução de proteínas totais solúveis e açúcares solúveis 
em todos os métodos. 
 
 
O vapor foi o melhor método de retenção de nutrientes em 
brócolis. 
Dúvidas e questionamentos ?