Artigo | Tecnologias emergentes para a preservação dos alimentos

Todos os tipos de indústria influenciam na vida das pessoas, mas a indústria de alimentos e bebidas é uma das que têm este impacto mais evidente. As normas e o controle de qualidade são bastante rígidos e extremamente importantes neste tipo de operação, e as tecnologias se renovam o tempo todo. Abrindo a categoria de artigos do Blog do Senai, trazemos para você este conteúdo imperdível sobre as novas tecnologias de preservação dos alimentos. Confira abaixo!

Impulsionada por novas técnicas desenvolvidas por meio de descobertas de pesquisa e pela demanda do mercado, a indústria de alimentos esta em constante inovação tecnológica, com um bom histórico na busca de novas formas de processar alimentos.

O processamento de alimentos envolve a transformação de matérias-primas animais ou vegetais em produtos prontos para o consumidor, com o objetivo de estabilizar produtos alimentares, impedindo ou reduzindo efeitos negativos na qualidade. Sem esses processos, não seria possível armazenar alimentos de tempos em tempos, nem transportá-los por longas distâncias.

Os consumidores dos novos tempos não estão apenas preocupados com as características sensoriais da comida, como textura, sabor, aroma, forma, cor e sabor. Eles também têm prestado mais atenção ao valor nutricional do que consomem. Nesse contexto, é notável a exigência cada vez maior por produtos minimamente processados ​​e sem aditivos. Em virtude dessas realidades, um dos objetivos dos fabricantes de alimentos é desenvolver e empregar tecnologias de processamento que retenham ou criem as informações sensoriais desejadas, prolongando a vida útil dos alimentos sem promover alterações nutricionais indesejáveis.

Há uma variedade de tecnologias de preservação que têm sido amplamente utilizadas na indústria de alimentos, incluindo métodos de preservação físicos (como aquecimento, congelamento, resfriamento, desidratação e embalagens) e químicos (como a redução de pH ou o uso de conservantes). A base desses métodos tradicionais envolve a redução do crescimento microbiano para prevenir alterações químicas indesejáveis ​​nos alimentos. Das tecnologias de preservação acima mencionadas, o tratamento térmico (por exemplo, pasteurização, esterilização) é provavelmente o mais utilizado. Embora o aquecimento reduza efetivamente os níveis de microrganismos nos alimentos, esse processamento pode alterar sabores e aromas naturais, impactando na qualidade nutricional. Para contornar estes problemas, tecnologias alternativas estão sendo exploradas e implementadas para garantir alimentos nutritivos, seguros e com sabor fresco, sem o uso de calor ou conservantes químicos.

A seguir, vamos apresentar algumas das tecnologias emergentes no processamento de alimentos, que podem variar na escala de maturidade tecnológica e custo de operacional, conforme setores específicos de aplicação.

Alta pressão

O tratamento de altas pressões hidrostáticas é um dos métodos de processamento não térmico com maior sucesso em nível industrial. Sua aplicação consiste em submeter o alimento a elevados níveis de pressão (400-700 MPa) de forma contínua durante tempos relativamente curtos. Este processo inativa micro-organismos patógenos e alteradores dos alimentos através do uso de pressão em vez de calor. Normalmente, é utilizado para o processamento de frutas, vegetais, carnes e bebidas e alimentos pré-embalados, minimizando os riscos de contaminação.

Aquecimento ôhmico

O aquecimento ôhmico é uma técnica empregada para o processamento térmico. Ele oferece uma alternativa a sistemas convencionais e a trocadores de calor ou autoclaves no processo de esterilização de alimentos, proporcionando um aquecimento rápido. Neste processo, o alimento é colocado entre dois eletrodos que servem como resistores elétricos, fornecendo uma corrente elétrica alternada através do circuito. A energia elétrica gerada é convertida diretamente em calor, resultando em um aumento de temperatura, uma vez que o produto alimentar atua como resistência quando colocado entre os dois eletrodos. A principal aplicação do aquecimento ôhmico é pasteurizar ou esterilizar alimentos líquidos e particulados, especialmente refeições prontas para servir, frutas, legumes, carne, aves ou peixes.

Infravermelho

A aplicação de infravermelho para o sensoriamento de produtos tem se destacado no campo da instrumentação. Através de técnicas específicas que incluem a região do infravermelho próximo, é possível identificar diferenças químicas e moleculares, além de alterações na superfície dos objetos que estão sendo inspecionados. O infravermelho tem auxiliado na classificação de alimentos e detecção do teor de umidade, proteínas e gorduras.

Irradiação

A irradiação ionizante é um processo não térmico, frequentemente chamado de pasteurização ou esterilização “fria”, dependendo da dose de radiação. A irradiação é um processo eficaz para prolongar a vida de prateleira de produtos alimentícios, pois inativa agentes patogênicos presentes. Contudo, ela possui efeitos indiretos, como oxidação acelerada de lipídios, destruição de vitaminas e alguma desnaturação de proteínas, que limitam sua aplicação no processamento de alimentos.

Liofilização

A liofilização é um processo de desidratação em que o produto é congelado a vácuo e o gelo formado é então sublimado, aumentando o tempo de conservação do alimento pela redução da atividade da água. Por ser um processo sem o aquecimento do alimento, há uma maior retenção da qualidade nutricional e das características sensoriais. A liofilização é uma operação importante para secar alimentos que têm aromas ou textura delicados, como por exemplo cafés, cogumelos, ervas, especiarias, sucos de frutas, carne, frutos do mar, hortaliças e refeições completas para rações militares ou para expedições. Os custos energéticos de refrigeração, porém, são altos e a produção de vácuo constitui um custo adicional.

Micro-ondas

A tecnologia das micro-ondas tem sido amplamente utilizada em processos de aquecimento, secagem, esterilização e pasteurização. Além disso, o aquecimento por micro-ondas tornou-se popularmente conhecido no processamento de alimentos devido à capacidade de aumentar a taxa de aquecimento com significativa redução no tempo de cozimento, manuseio seguro, fácil operação e baixa necessidade de manutenção.

Plasma frio

O plasma frio (ou de baixa temperatura) pode ser descrito como um sistema de partículas gasosas quase neutrais e misturas semifluidas de partículas altamente energéticas (elétrons livres, íons e moléculas). Na indústria alimentícia, surge como uma tecnologia emergente e não térmica que, potencialmente, pode ser utilizada para desativação microbiana de superfícies de alimentos frescos (frutas, produtos cárneos, queijo, etc.). Este processo oferece a vantagem de ser livre de água. Embora não esteja atualmente disponível para uso comercial, essa técnica de processamento é ecologicamente correta e sustentável, já que não requer o armazenamento de produtos químicos ou o uso de grandes volumes de água de processamento.

Pulso Elétrico

O pulso elétrico de alta intensidade refere-se à aplicação de pulsos de alta voltagem no alimento. O tratamento por pulso elétrico representa uma alternativa promissora de preservação de alimentos, graças a vantagens como a pequena alteração de sabor e de nutrientes, eliminação de microrganismos e inativação de enzimas. Os produtos de origem animal, como leite e alguns derivados lácteos, são comumente utilizados para estudo dos efeitos do campo elétrico pulsado, por serem alimentos líquidos e de fácil condutividade elétrica.

Separação por membranas

Os processos de separação por membranas em alimentos e bebidas ocorrem, frequentemente, em temperatura ambiente, permitindo a preservação das substâncias termossensíveis que, muitas vezes, conferem aroma e sabor a estes produtos, além de conservar as propriedades vitamínicas. Há potencial de aplicação das técnicas de microfiltração, ultrafiltração, osmose inversa, evaporação osmótica e pervaporação para a filtração ou concentração de sucos e polpas, permitindo melhorias à qualidade microbiológica, sensorial e nutricional dos produtos envolvidos.

Spray-dryer

O spray-dryer é uma técnica de secagem que se baseia na transformação de um fluido em um material sólido, atomizando-o na forma de pequenas gotas e pulverizando-o em um meio de secagem quente. Destaca-se na indústria alimentícia, por ser um processo rápido, contínuo, econômico e por não expor o produto a elevadas temperaturas, diminuindo, desta forma, a sua degradação e perdas nutricionais. As propriedades do produto formado no processo dependem de uma série de variáveis que devem ser controladas, como as propriedades do líquido de alimentação, o design do equipamento e os parâmetros do processo. A técnica é aplicada para encapsulamento de aditivos, nutracêuticos, alimentos funcionais, vitaminas, probióticos, sucos concentrados e leite em pó.

Ultrassom

Como uma tecnologia não térmica, o alcance de aplicações de energia de ultrassom na indústria de alimentos é vasto e está crescendo rapidamente. Usando vibrações mecânicas de intensidade suficientemente alta, o ultrassom pode produzir mudanças nos alimentos, seja pela ruptura de sua estrutura ou pela promoção de certas reações químicas. Alguns exemplos incluem emulsificação, secagem, desgaseificação e inativação de micro-organismos. O uso dessa tecnologia oferece alguns benefícios, como menor tempo de processamento e redução de custos de processamento e manutenção. O ultrassom pode também ser aplicado para desativação de enzimas e inativação microbiana, especialmente quando combinado a um tratamento térmico.

Ultravioleta

A exposição de alimentos à luz ultravioleta vem sendo utilizada como uma técnica segura e eficiente no tratamento e conservação de produtos minimamente processados. Além de ser uma técnica de baixo custo se comparada a outras, como radiação gama, alta pressão e atmosfera modificada, é ambientalmente segura. Apresenta boa eficiência na descontaminação, pois reduz a multiplicação de bactérias, coliformes, bolores e leveduras. Como vantagens, não produz odores e sabores desagradáveis ao produto, não produz compostos orgânicos clorados ou tóxicos e aumenta a capacidade antioxidante dos vegetais.