Métodos de Conservação de Alimentos e Controle Microbiano

Métodos de conservação dos alimentos: Consiste na aplicação de técnicas que evitam as alterações microbiana, enzimática, química e física.

Matérias-primas alimentícias são suscetíveis a alterações produzidas por vários agentes:

• Físicos: luz e calor
• Químicos: oxigênio e água
• Biológicos: micro-organismos e enzimas

As alterações ocorrem desde a colheita até o abate. Os métodos de conservação aumentam a vida útil dos alimentos e mantêm as características organolépticas e nutritivas.

Controle da Espécie Microbiana

Segundo a espécie microbiana, consigo evitá-los com a supressão de um ou mais fatores essenciais, tornando o meio não propício:

• Taxa de umidade
• Taxa de oxigênio
• Temperatura
• Ambiente nutritivo

São usados tratamentos simultâneos de destruição de microrganismos e de modificação das condições ambientais.

No que se baseiam: Eliminação total ou parcial dos agentes que alteram os produtos (M.O.) e supressão de um ou mais fatores essenciais.

Agentes Antimicrobianos

Agentes antimicrobianos e Esterilização: Emprego do frio, Pasteurização, redução do teor de água, uso de substâncias nocivas, alteração da presença de ar, acidificação, alcalinização e fermentação.

O que são agentes antimicrobianos? São métodos físicos e agentes químicos usados para eliminar ou controlar o crescimento microbiano. O melhor método é o que altera menos as condições naturais dos alimentos.

Necessidade de Conservação:

• Perecibilidade
• Sazonalidade
• Disposição geográfica dos centros de produção e dos centros de consumo

Seleção de Método de Controle Microbiano

• Superfícies e equipamentos (desinfecção): calor, irradiação e substâncias químicas.
• Alimentos: selecionar o método mais eficiente (considerando o microrganismo-alvo presente) que preserve sua qualidade e minimize as perdas nutricionais.

Fatores que influenciam a efetividade dos tratamentos:

• Número de microrganismos: quanto mais microrganismos no início, maior o tempo necessário para eliminar a população inteira.
• Influências ambientais: Presença de matéria orgânica (inibe a ação de antimicrobianos químicos).
• Presença de biofilmes: impede a ação dos biocidas.
• Temperatura: as reações químicas dos antimicrobianos dependem de temperatura adequada.
• Tempo de exposição: para que todos os microrganismos ou endósporos mais resistentes sejam afetados.
• Características microbianas: características das células bacterianas.
• Natureza do alimento: (sólido, líquido, pastoso) - rigor.
• Período de tempo a conservar: (dias, meses, anos) – rigor.
• Custo do processo e agentes deteriorantes envolvidos.

Principais Métodos de Conservação

• Calor: fervura, esterilização, pasteurização e branqueamento.
• Baixas temperaturas: refrigeração e congelamento.
• Controle da Atividade de Água (Aw): desidratação, secagem, adição de sais e concentração.
• Controle de pH: acidificação e alcalinização.
• Irradiação: ionizante e não ionizante.
• Aditivos: inorgânicos, orgânicos e controle de oxigênio.

Conservação pelo Calor

Usado para destruir ou inativar microrganismos e/ou enzimas. Causa a desnaturação/coagulação das proteínas, modificando sua forma tridimensional (inativação) e inativando enzimas necessárias para o metabolismo. Elimina a maioria dos microrganismos patogênicos e deterioradores não resistentes a altas temperaturas (nível doméstico e industrial).

É necessário utilizar os binômios corretos de tempo x temperatura para equilibrar a qualidade nutricional/sensorial e a segurança, muitas vezes em combinação com outros métodos.

Resistência ao Calor

A resistência varia entre diferentes microrganismos, expressa pelos conceitos:

• Ponto de Morte Térmica (PMT): menor temperatura em que todos os microrganismos em uma suspensão morrem em 10 minutos.
• Tempo de Morte Térmica (TMT): tempo mínimo em que todas as bactérias de uma cultura líquida serão mortas em dada temperatura.
• Tempo de Redução Decimal (TRD): tempo, em minutos, em que 90% de uma população de bactérias serão mortas em dada temperatura.

Se o tratamento térmico não destruir todos os microrganismos, deverá destruir aqueles mais prejudiciais e retardar ou prevenir o crescimento dos sobreviventes.

Técnicas de Calor

• Fervura a 100ºC: Mata formas vegetativas de patógenos bacterianos, quase todos os vírus, fungos e seus esporos em cerca de 10 minutos. Endósporos e alguns vírus não são destruídos rapidamente.
• Branqueamento: Tratamento brando para frutas e hortaliças (70 a 100ºC por 1 a 5 min). Finalidade principal: inativar enzimas naturais antes do congelamento ou desidratação, preservar a cor e abrandar a textura.
• Pasteurização: Criada por Louis Pasteur (1864). Temperatura abaixo de 100°C. Elimina formas vegetativas patogênicas e a maioria dos deteriorantes. Requer conservação complementar (refrigeração).
  • Lenta (LTLT): 63ºC por 30 min.
  • Rápida (HTST): 72ºC por 15s.
• Esterilização: Destruição completa de M.O. (incluindo esporos). A esterilização comercial utiliza temperaturas acima de 100ºC (ex: Autoclave a 115-125ºC por 15 min).
• UHT (Ultra-High Temperature): 130 a 150ºC por 2 a 5s. Esterilização antes da embalagem, preservando o sabor e permitindo conservação sem refrigeração.
• Apertização (Enlatamento): Esterilização em ambientes hermeticamente fechados sob vácuo.
• Tindalização: Aquecimento descontínuo (60-90ºC) repetido de 3 a 12 vezes a cada 24 horas para permitir a germinação e posterior destruição dos esporos.

Outros Métodos de Conservação

Baixas Temperaturas

Forma mais comum de conservação. Diminui a taxa metabólica dos microrganismos.

• Refrigeração: Ação bacteriostática.
• Congelamento: A água torna-se indisponível para o metabolismo e cristais de gelo podem romper a membrana celular.

Redução da Atividade de Água (Aw) e Pressão Osmótica

A escala de Aw vai de 0 a 1. Quanto maior a Aw, maior o crescimento microbiano.

• Secagem: Sol, câmaras ou liofilização.
• Concentração: Adição de solutos (açúcar em geleias ou sal em carnes) criando um ambiente hipertônico que causa a saída de água da célula microbiana (plasmólise).

Acidificação

Diminuição do pH. A maioria dos deteriorantes não cresce em pH abaixo de 5. Abaixo de pH 4, o processo é autolimitante. Exemplos: ácido acético (picles) e ácido lático (iogurte).

Defumação e Aditivos

Uso de substâncias químicas para retardar a deterioração ou interferir no metabolismo microbiano.

• Inorgânicos: Óxido de etileno.
• Orgânicos: Ácido ascórbico, ácido sórbico (queijos), propionato de cálcio (pães), nitratos e nitritos (carnes - atenção ao potencial carcinogênico).

Radiação e Irradiação

• Luz UV: Danifica o DNA, mas tem baixa penetração (ação superficial).
• Radiação Ionizante (Raios Gama/X): Ioniza a água criando radicais hidroxila que reagem com o DNA. Usado em carnes para controlar patógenos como E. coli O157:H7.

Teoria dos Obstáculos e Mecanismos de Ação

Teoria dos Obstáculos (Leistner): Combinação de fatores (pH, temperatura, Aw, conservantes, embalagem) para garantir a estabilidade do alimento.

Mecanismos de Ação Antimicrobiana:

• Membrana Plasmática: Alteração na permeabilidade, causando lise e extravasamento do conteúdo celular.
• Proteínas: Desnaturação de enzimas vitais para o metabolismo.
• Ácidos Nucleicos: Danos ao DNA e RNA por calor ou radiação impedem a replicação e a síntese de enzimas, sendo letais para a célula.