Conservação de alimentos

Preservação dos alimentos

A preservação dos alimentos deve estar associada com o refrigerador, o congelador e os processos de enlatamento, todos desenvolvidos nos séculos 19 e 20. Durante muitos séculos, o homem tem lutado com o problema da conservação de alimentos.

Os antigos egípcios e romanos tinham conhecimento dos efeitos preservativos do sal, da dessecação e da defumação. Sugeriu-se que a primeira salga foi realizada enterrando-se o alimento na praia, onde a água do mar realizava a cura. Os índios americanos colocavam tiras de bisão e de veado no alto de uma tenda ou sobre uma fogueira, onde a conservação era devida à dessecação ou à defumação, respectivamente. O bacalhau seco e salgado era um alimento comum entre os colonos americanos. Os alimentos perecíveis eram guardados em cavernas e fontes, onde a baixa temperatura prolongava a conservação desejada.

A dieta de muitos indivíduos do mundo moderno é suplementada com alimentos preservados por métodos especiais e comercializados numa variedade de condições e de etapas de preparação. Tais alimentos podem ser congelados, enlatados ou desidratados; podem ser parcial ou completamente cozidos ou pré-cozidos, prontos para serem aquecidos e servidos.

Durante a preparação, o alimento pode ser contaminado com microrganismos; a menos que o crescimento e o metabolismo desses microrganismos possam ser controlados, eles são capazes de alterar a condição do alimento, resultando em deterioração.

Os alimentos se compõem de proteínas, carboidratos e gorduras, todos possíveis substratos nutritivos para um ou outro tipo de germes. Este conjunto de substratos, junto com a diversidade de atividades metabólicas, sugere grande variedade de tipos de deterioração alimentar.

Os métodos de preservação dos alimentos empregam processos físicos ou químicos. Alguns microrganismos são úteis na preparação de itens alimentares especiais – produtos fermentados, como picles, azeitonas e chucrute. Outros germes servem como excelentes fontes de proteínas e são empregados como suplementos na alimentação de animais.

Todos os métodos de preservação se baseiam em um ou mais dos seguintes princípios:

1. prevenção ou remoção da contaminação.

2. inibição do crescimento e do metabolismo microbianos (ação microbiostática).

3. morte dos microrganismos (ação microbicida).

Os modernos métodos de preservação empregam refinamentos dos processos primitivos acrescidos de novas técnicas. Os seguintes termos são usados para descrever os processos físicos e os agentes químicos destinados ao controle dos microrganismos:

1. Esterilização – processo de destruição de todas as formas de vida microscópica. Um objeto estéril, no sentido microbiológico, está completamente livre de germes vivos. Os termos estéril, esterilizar e esterilização, por isso, referem-se à ausência total ou à destruição de todos os microrganismos e não devem ser usados com sentido relativo. Um objeto ou substância estão ou não estéreis; jamais poderão estar meio estéreis ou quase estéreis.

2. Desinfetante – É um agente, normalmente químico, que mata as formas vegetativas, mas não, necessariamente, as formas esporuladas, de micróbios patogênicos. O termo é comumente utilizado para substâncias aplicadas em objetos inanimados. Desinfecção é o processo de destruição dos agentes infecciosos.

3. Antisséptico – É uma substância que se opõe à sepsis (putrefação) ou previne o crescimento ou ação de microrganismos, pela destruição dos mesmos ou pela inibição de seu crescimento ou atividade. Usualmente está associado com substâncias aplicadas ao corpo do homem.

4. Saneador – É um agente que reduz a população microbiana até níveis consideráveis, de acordo com as exigências da saúde pública. Normalmente é um agente químico que mata 99,9% das bactérias vegetativas. Os saneadores são comumente aplicados a objetos inanimados e são, geralmente, empregados no tratamento diário de equipamentos e utensílios de leiterias, assim como de copos, pratos e talheres, em restaurantes.

5. Bactericida – É um agente que mata bactérias. De modo similar, os termos fungicida, viricida e esporocida se referem a agentes que matam os fungos, vírus e esporos, respectivamente.

6. Bacteriostase – É uma condição na qual se previne o crescimento de bactérias (bacteriostático). De maneira semelhante, fungistático descreve o agente que inibe o desenvolvimento de fungos. Aqueles agentes que têm, em comum, a capacidade de inibir o crescimento de microrganismos, são designados, coletivamente, como agentes microbiostáticos.

As diversas práticas utilizadas para a preservação dos alimentos podem ser resumidas como segue:

1. Manuseio asséptico

2. Calor

a) Fervura

A temperatura alta é um dos métodos mais seguros e mais confiáveis de preservação alimentar. O calor é amplamente utilizado para a destruição dos organismos existentes em produtos alimentares em latas, jarras ou outros tipos de recipientes que restringem a penetração de germes após o processamento.

b) Vapor sob pressão

O vapor sob pressão (autoclave), tal como numa panela de pressão, é o método mais eficaz, uma vez que mata todas as células vegetativas e os esporos. A conservação dos alimentos pelo calor requer o conhecimento da resistência térmica dos microrganismos, especialmente dos esporos. Além disso, deve-se considerar a taxa de penetração do calor em alimentos de consistências diferentes, assim como as dimensões dos continentes dos quais estão acondicionados.

A morte dos germes pelo calor envolve uma relação tempo-temperatura e muitas experiências foram feitas para que se determinassem os tempos de morte térmica das bactérias responsáveis pela deterioração dos alimentos. A partir de tais informações, é possível estabelecer satisfatórias condições de uso do calor.

Muito trabalho de pesquisa foi efetuado sobre o assunto, obtendo-se excelentes resultados quanto ao processo de enlatamento na conservação dos alimentos. A deterioração dos alimentos comercialmente enlatados ocorre muito raramente.

O organismo mais importante entre os que devem ser eliminados dos alimentos enlatados é o anaeróbio Clostridium botulinum, capaz de produzir uma toxina letal muito potente.

c) Pasteurização

O processo de pasteurização é aplicado ao leite e também aos sucos de frutas. No entanto, uma vez que o tratamento não mata todos os microrganismos, é necessário guardar estes produtos em baixas temperaturas.

Um dos problemas do tratamento sob altas temperaturas é o de que nem todos os alimentos podem ser conservados sem prejuízo de seu sabor ou do valor nutritivo.

Comercialmente, são utilizados dois métodos de pasteurização, o método de manutenção a baixa temperatura (LTH) e o método de alta temperatura em curto tempo (HTST). O método de pasteurização de manutenção em baixa temperatura expõe o leite a 62,8^oC (145^oF) durante 30 minutos em equipamento especialmente construído. O processo de alta temperatura em curto tempo emprega instalações capazes de expor o leite a uma temperatura de 71,7^oC (151^oF), pelo tempo de 15 segundos. Em qualquer um dos métodos de pasteurização, é essencial que o equipamento seja destinado e operado de tal maneira que cada partícula de leite seja aquecida à temperatura exigida e durante o tempo estabelecido.

Após a pasteurização, deve-se tomar precauções adequadas à prevenção de uma recontaminação. O produto final deve ser guardado a baixa temperatura, a fim de retardar o crescimento dos germes sobreviventes.

Técnicas de esterilização expõem o leite a temperaturas muito elevadas durante tempos muito curtos, por exemplo, 300^oF durante 1 a 2 segundos. O produto final é comparável, em sabor e em qualidade nutricional, ao leite pasteurizado. No entanto, sendo estéril e considerando-se que esteja guardado em recipiente estéril, pode ser seguramente armazenado a temperaturas ambientes durante longos períodos de tempos (longa vida!).

3. Baixas temperaturas

Refrigeração e Congelamento

Temperaturas próximas e abaixo de 0^oC retardam o crescimento e as atividades metabólicas dos microrganismos. Os modernos equipamentos de refrigeração e de congelamento tornaram viável o transporte e o armazenamento de alimentos perecíveis por longos períodos de tempo. Os caminhões e vagões refrigerados, as câmaras frias de estocagem nos navios, o refrigerador e o congelador domésticos melhoraram a qualidade da dieta humana e aumentaram a variedade de alimentos postos à disposição do consumidor. O crescimento e a importância desse setor da indústria alimentícia colocam uma ênfase maior no estudo dos microrganismos sob baixas temperaturas (sobrevivência, crescimento e atividade metabólica).

Antes do congelamento, o produto fresco é submetido ao vapor d’água (escaldado) a fim de inativar as enzimas que poderiam alterar produto mesmo em baixas temperaturas. Os métodos de congelamento rápido, a temperaturas de – 32^oC ou inferiores, são considerados mais satisfatórios; formam-se cristais de gelo menores e as estruturas celulares do alimento não se rompem. Deve-se acentuar que os alimentos congelados, independentemente da temperatura, não podem ser considerados como isentos de microrganismos.

A contagem de microrganismos da maior parte dos alimentos congelados diminui durante o armazenamento; muitos organismos, contudo, incluindo formas patogênicas, como espécies do gênero Salmonella, sobrevivem por longos períodos a – 9 e – 17^oC.

O uso incrementado de alimentos pré-cozidos, prontos para servir, e a prevalência de máquinas de venda automáticas na distribuição de alimentos perecíveis tornaram necessário obter mais elementos sobre o desenvolvimento microbiano e a sobrevivência em baixas temperaturas. O crescimento das bactérias agentes de envenenamento alimentar (Clostridium botulinum, tipos A e B, Staphylococcus aureus e Salmonellas) é inibido por temperaturas internas iguais ou inferiores a 5,5^oC. Foi relatado, porém, que o Clostridium botulinum, tipo E, cresce sob temperaturas tão baixas quanto 3,3^oC.

4. Desidratação

Os alimentos secos foram usados durante séculos, sendo mais comuns, no mundo, do que os alimentos congelados. A remoção da água por secagem ao sol e ao ar ou através da aplicação de calor causa a desidratação.

O efeito conservador da desidratação é, principalmente, devido à microbiostase, já que os germes não são, necessariamente, mortos. O crescimento de todos os microrganismos pode ser inibido pela redução da umidade do ambiente até abaixo de um nível crítico. Este nível crítico é determinado pelas características do germe em particular e a capacidade do alimento em conservar água, o que reduz a umidade livre. Deve-se assinalar que as culturas liofilizadas dos microrganismos sobrevivem durante anos.

5. Pressão osmótica

Em açúcar concentrado e com salmoura

É retirada água dos microrganismos colocados em soluções que contêm grandes quantidades de substâncias dissolvidas, tais como açúcares ou sais. As células são plasmolisadas e o metabolismo se interrompe. Assim, a condição antimicrobiana imposta pelo aumento da pressão osmótica se relaciona, em princípio, com a inibição por desidratação.

Embora as leveduras e os bolores sejam relativamente resistentes às alterações osmóticas, os processos de conservação de alimentos baseados neste fundamento são, no entanto, muito úteis. As geleias e compotas são raramente afetadas pela ação bacteriana em virtude de seu alto conteúdo em açúcar. Não é incomum, porém, encontrar o crescimento de bolores na superfície de geleias que foram expostas ao ar. O leite condensado é conservado, em parte, pelo aumento na concentração da lactose e pela suplementação em sacarose. Resultados similares são obtidos pela cura de carnes e outros alimentos em salmouras.

As altas pressões osmóticas podem inibir o desenvolvimento microbiano, mas não podem destruir todos os micro-organismos.

6. Agentes químicos

- Ácidos orgânicos

- Substâncias desenvolvidas durante o processamento (defumação)

- Substâncias fornecidas pela fermentação microbiana (ácidos)

A adição de substâncias químicas aos alimentos com a intenção de preservá-los está sujeita a legislação específica, e, de acordo com esta legislação, considera-se adulterado o alimento que foi adicionado de qualquer substância venenosa ou deletéria, tornando-o prejudicial à saúde.

Somente algumas poucas drogas químicas são legalmente aceitas para a conservação de alimentos. Entre as mais efetivas estão os ácidos benzoico, sórbico, acético, lático e propiônico, todos ácidos orgânicos. Os ácidos sórbico e propiônico são usados para a inibição do crescimento de bolores no pão. Os nitratos e nitritos, utilizados em carnes curadas, primariamente para a conservação da cor, são inibitórios para algumas bactérias anaeróbias.

 

Os alimentos preparados pelos processos de fermentação, como chucrute, picles e forragem de animais, são preservados, principalmente, pelos ácidos acético, lático e propiônico, produzidos durante a fermentação microbiana. O método de defumação gera cresóis e outros compostos antibacterianos que penetram na carne.

7. Radiações

Raios ultravioletas e Radiações ionizantes

A radiação ultravioleta é usada na redução da contaminação superficial de alguns alimentos. As salas refrigeradas das indústrias de carne são, às vezes equipadas com lâmpadas germicidas, capazes de diminuir a contaminação de superfície, o que permite prolongar o tempo de estocagem livre de deterioração.

Os raios gama e os feixes eletrônicos de alta energia estão sendo estudados quanto à sua adequação como agentes de preservação de alimentos. Os alimentos enlatados e empacotados podem ser esterilizados por uma dosagem apropriada de radiação. Esta “esterilização fria” produz apenas uma discreta elevação da temperatura do produto. Pasteurização por radiação é uma expressão que descreve a morte de cerca de 98 – mas não 100 – por cento dos organismos por doses intermediárias de radiação.

A resistência dos germes às radiações não corresponde à sua resistência térmica. O Clostridium botulinum parece ser o microrganismo mais resistente às radiações entre os que têm importância para o técnico em alimentos. A sobrevivência dos esporos é influenciada pelo material no qual estão suspensos, ao passo que tempo não se constitui em fator. No caso das radiações, ao contrário do que acontece com a temperatura, determina-se a dose de radiação letale não o tempo de radiação letal.

A esterilização pelas radiações fornece a possibilidade de um enfoque inteiramente novo sobre a preservação dos alimentos, podendo ocorrer uma mudança radical nos métodos industriais. O enlatamento foi a base para a esterilização de alimentos durante, aproximadamente, 150 anos. Em 1810, Nicholas Appert, francês, publicou L’Art de Conserver, que descrevia suas exitosas pesquisas sobre a conservação de alimentos e, no mesmo ano, Peter Durand foi agraciado com uma patente inglesa descrevendo o uso de recipientes de lata para a preservação de alimentos.

O efeito das radiações sobre o sabor, o odor, a cor, a textura e a qualidade nutricional dos alimentos necessita ser mais completamente esclarecido. Do mesmo modo, as alterações químicas causadas nos produtos irradiados necessitam de uma avaliação mais adequada em termos de seus efeitos sobre o homem ou os animais.