escola superior agrária de coimbra - esac.pt pressÕes ppt.pdf · pressÃo hidrostÁtica o...
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ALTAS PRESSÕESTRABALHO REALIZADO POR:
MARTA TAVARES Nº 20803021
MARGARIDA MARTINS Nº 20703041
VANESSA FERRAZ Nº20090165
LEIBNZ FERNANDES Nº20900025
Escola Superior AgrEscola Superior Agráária de Coimbraria de Coimbra
Processamento Geral dos Alimentos2009/2010
HISTÓRIA
� Inicialmente as altas pressões eram utilizadas nas industrias decerâmica, metalúrgica ,quartzo e em diamantes de corte.
� As primeiras experiências em alimentos foram feitas no final do sec.XIX.
� No século XX já se conhecia a inactivação dos microrganismos através de altas pressões.
� O primeiro produto alimentar tratado por este método surgiu no Japão em Abril de 1990.
� Processo inovador em desenvolvimento mas ainda com elevados custos.
�� Existem dois mExistem dois méétodos de processamento dos todos de processamento dos alimentos a altas pressões:alimentos a altas pressões:
� Método de homogeneização a alta pressão - éum processo contínuo que utiliza um homogeneizador de alta pressão com o intuito de romper as células.
� Método de pressão hidrostática
PRESSÃO HIDROSTÁTICA
�A base de funcionamento das altas pressões hidrostáticas é o princípio de Le Chatelier:
� Qualquer reacção, alteração conformacional ou de transição de fase, que seja acompanhada de uma redução de volume será sempre favorecida pela pressão.
PRESSÃO HIDROSTÁTICA
� O mecanismo das altas pressões baseia-se:
� Pressão isóstatica - A pressão aplicada a um produto num líquido éaplicada em todas as direcções e de forma homogénea independentemente do seu volume.
� Principio de Pascal- pressurização do produto uniformemente a partir de todas as direcções.
TRATAMENTO DOS ALIMENTOS ATRAVÉS DE ALTAS PRESSÕES
HIDROSTÁTICAS
� Consiste em submeter o produto a pressões compreendidas entre 4000 e 9000 bar.
� Inactivadas bactérias e certas enzimas.
� Não afecta o sabor e o cheiro do alimento.
� Como a pressão é uniforme em todo o produto, a sua conservação também será uniforme.
VANTAGENS DAS ALTAS PRESSÕES
� Utiliza baixas temperaturas, o que vai melhorar a manutenção da qualidade dos alimentos;
� O seu efeito é uniforme e instantâneo;
� É independente do tamanho do produto e da sua geometria;
� É independente do tempo/massa, logo reduz-se o tempo de processamento.
PRODUTOS TRATADOS POR ALTAS PRESSÕES
� Doces de morango, kiwi, maçã;
� Sumos de uva;
� Iogurtes, compotas;
� Fruta impregnada com açúcar;
� Tenderização da carne;
� Sobremesas de frutas.
EQUIPAMENTO COMERCIAL
� Vaso resistente à pressão e fecho;
� Bomba de compressão do líquido;
� Circuito de alta pressão;
� Unidade de controlo/comando;
� Unidade de aquecimento/arrefecimento.
PROCESSO
� Existem três processos:
� Pressão isostática a frio;
� Pressão isostática a média temperatura;
� Pressão isostática a alta temperatura.
PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO
� Carregamento;
� Fecho;
� Enchimento com um fluído de transmissão de pressão;
� Desarejamento;
� Pressurização.
DESCRIÇÃO DO PROCESSO
� Carregar o vaso de pressão e fechá-lo;
� O vaso é preenchido com o meio de pressurização;
� Remoção do ar do vaso;
� A alta pressão hidrostática é gerada por compressão directa, indirecta ou por aquecimento do meio de pressurização.
SISTEMA DE COMPRESSÃO SISTEMA DE COMPRESSÃO DIRECTA DIRECTA
� O vaso é preenchido com o meio pressurizante, comprimido pelo pistão de grande diâmetro e movido pela bomba de baixa pressão;
� É uma pressurização rápida;
� Selagem Dinâmica.
SISTEMA DE COMPRESSÃO SISTEMA DE COMPRESSÃO INDIRECTA INDIRECTA
� É utilizado um intensificador de alta pressão para bombear o meiode pressão do reservatório para o vaso até que se atinja o nível de pressão desejado;
� O seu efeito é maior quando combinado com altas temperatura;
� É o método mais utilizado na indústria.
� É embalado em garrafas ou recipientes de plástico que são selados e colocados no interior do vaso de pressão;
� O vaso é descomprimido;
� Retira-se o produto tratado;
� O equipamento está pronto para iniciar um novo ciclo.
No caso de produtos líquidos:
� Podem ser submetidos à pressão através de um sistema semi-continuo (fora da embalagem);
� Depois de processamento, o produto é envasado assepticamente.
APLICAÇÕES DA ALTA PRESSÃO HIDROSTÁTICA
� É utilizado no processamento dos alimentos para se atingir a esterilização comercial;
� Desnaturação de proteínas e enzimas;
� Redução da temperatura de congelamento e descongelamento;
� Extracção de substâncias orgânicas;
� Controle de reacções químicas;
� Sínteses orgânicas.
EFEITOS DA ALTA PRESSÃO EM MATERIAIS BIOLÓGICOS
� Pode afectar uma ampla gama de estruturas biológicas, reacções e processos;
� A pressão afecta principalmente o volume de um sistema;
� A água é o ingrediente mais importante em muitos produtos alimentares;
� A auto-ionização da água também é promovida pela alta pressão;
� Os microrganismos, as reacções químicas, bioquímicas e enzimáticas, bem como algumas propriedades funcionais de biomoléculas são afectados.
O grau de inactivaO grau de inactivaçção microbiana alcanão microbiana alcanççado ado num tratamento de pressão depende:num tratamento de pressão depende:
� Do número de microrganismos;
� Da magnitude e duração dos tratamentos de alta pressão;
� Do temperatura e composição dos meios de suspensão ou dos alimentos;
� Da presença e concentração de ácidos, sais, álcoois, etc.
A pressão actua atravA pressão actua atravéés da:s da:
� Destruição/permeabilização da membrana;� Inactivação de enzimas;� Diminuição do pH.
o Aumentar a duração do tratamento não significa aumentar o efeito letal.
o A resistência à pressão é máxima a temperaturas entre 15ºC e 30ºC.
o Os constituintes dos alimentos e os meios enriquecidos protegem os microrganismos.
o A pH baixo, os microrganismos geralmente tornam-se mais sensíveis.
o A baixa actividade de água (aw) geralmente proporciona um efeito protector nas células.
ESPOROS BACTERIANOS
Os esporos de bactérias são mais resistentes
� Processo de APH combinado com temperaturas mais elevadas.
� Pré-tratamento que induz a germinação.
� Segundo tratamento com pressões mais altas para inactivação das células vegetais.
ALTERAÇÕES DAS PROPRIEDADES DOS
ALIMENTOS
� A alta pressão pode desnaturar proteínas, solidificar lípidos e quebrar membranas biológicas;
� Modificar a estrutura das proteínas;
� Afectar a gelatinização do amido;
� As ligações covalentes são pouco afectadas pela pressão;
� O principal efeito do tratamento por altas pressões sobre as proteínas é a alteração conformacional.
REACÇÕES ENZIMÁTICAS
� Pequenas alterações no centro activo podem levar a uma perda da actividade enzimatica;
� A desnaturação proteica está associada a mudanças conformacionais, estas podem mudar a funcionalidade da enzima;
� A inactivação de algumas enzimas provocada por uma pressão entre 100 e 200 MPa é reversível;
� A 300 MPa a inactivação é irreversivel.
EFEITO EM PROPRIEDADES FUNCIONAIS
� Mudança do estado físico das proteínas e dos lípidos;
� Alteração na estrutura da carne e nos tecidos vegetais;
� Alteração das emulsões;
� Promove a cristalização de gorduras e açucares.
PROPRIEDADES SENSORIAIS
� Efeito relativamente pequeno sobre a composição dos alimentos e, portanto, sobre os atributos sensoriais e nutricionais;
� Pressão tem pouco efeito sobre as características nutricionais dos alimentos;
� Sumo de laranja , este não vai apresentar sabor amargo.
PROCESSO DE GELIFICAÇÃO
� A formação do gel é o resultado macroscópico da desnaturação, a nível molecular, de proteínas e moléculas;
� Os géis obtidos são mais transparentes, brilhantes, densos e macios;
� O tratamento por alta pressão é atribuído a uma diminuição do volume da solução de proteína;
� A coesão de pressão induzida no gel aumenta com o aumento da pressão aplicada;
� Exemplo: ovo
PROCESSO DE GELATINIZAÇÃO
� Estimulada pelo aumento da temperatura de pressurização.
� A pressão mantêm intacta a estrutura granular, enquanto que o tratamento térmico destrói grânulos de amido e dissolve o amido para dar soluções transparentes.
TRATAMENTOS COMBINADOS
� O principal objectivo consiste em identificar os factores ou tratamentos que possam sensibilizar os microrganismos à pressão, ou reconhecendo os factores ou tratamentos que poderiam causar a morte microbiana.
� Exemplos:
� Uma combinação de baixas doses de irradiação e de alta pressão émais útil na eliminação de esporos.
� Em alguns casos na presença do conservante o tempo de espera necessário para inibir as células microbianas é menor.
CONCLUSÃO
� A procura por alimentos naturais, saudáveis e minimamente processados têm vindo a crescer cada vez mais. No caso de sumos e produtos derivados de frutas, a tendência é manter o sabor fresco e a integridade das vitaminas o mais próximo possível das frutas naturais.
� Os tratamentos alternativos como a alta pressão têm sido estudados com o objectivo de aumentar a vida de prateleira dos produtos, minimizando as perdas de nutrientes e alterações indesejáveis de características sensoriais .