MÉTODOS EMERGENTES DE CONSERVAÇÃO - CAMPO ELÉTRICO PULSANTE

UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA

CAMPUS FLORESTAL

BRUNA GABRIELE SILVA RIBEIRO - 2771

MILLENA CRISTINA CORREA VIEIRA – 3157

MÉTODOS EMERGENTES DE CONSERVAÇÃO

- CAMPO ELÉTRICO PULSANTE -

FLORESTAL, 2019

1. INTRODUÇÃO

No que tange a conservação de alimentos, o método mais utilizado para aumentar a vida de prateleira e manter o alimento seguro é o tratamento térmico. Técnicas como a pasteurização e esterilização, porém, causam reações indesejáveis que alteram a qualidade sensorial e nutricional dos alimentos (LADO e YOUSEF, 2002). O uso de calor excessivo pode vir a causar, por exemplo, desnaturação proteica, escurecimento não enzimático e a perda de vitaminas e compostos de sabor voláteis.

Os consumidores cada vez mais estão atentos aos benefícios de uma alimentação saudável e os riscos que alimentos podem causar.  Buscando atender essa demanda do seu público, a indústria de alimentos vem buscando formas alternativas para a produção de alimentos seguros e saudáveis, mantendo suas características naturais, a segurança e vida de prateleira dos mesmos. Uma dessas formas é o uso de tratamentos não térmicos como alternativa para eliminar ou minimizar a degradação dos alimentos processados, particularmente dos tecidos vegetais.

Os tratamentos não térmicos apresentam como vantagens uma melhor manutenção do sabor, da cor, do aroma, da textura e dos nutrientes dos alimentos processados quando comparados aos mesmos alimentos com emprego de calor (AZERÊDO G. A. et al., 2008).

O emprego de campos elétricos pulsantes (CEP) é um destes tratamentos não térmicos. Esse método envolve a aplicação de breves pulsos (com duração de micro a milissegundos) a um campo elétrico de alta intensidade (da ordem de 5 a 55 kV/cm) com a finalidade de inativar enzimas e destruir micro-organismos. A técnica é semelhante à eletroporação usada no segmento de genética. Porém, o objetivo não é apenas abrir poros nas membranas dos micro-organismos, e sim inativar ou destruir estes (RAMOS A.M. et al., 2006).

O uso do CEP é mais indicado para alimentos líquidos homogêneos, que podem ser bombeados facilmente e são menos propensos ao fenômeno de ruptura dielétrica no produto do que alimentos sólidos, devido à condutividade elétrica. Apesar disso existem trabalhos sobre aplicação de CEP em produtos sólidos como maçã, cenoura e batata a fim de melhorar a textura dos mesmos ou aumentar o rendimento da extração de suco.  Esses experimentos com alimentos sólidos utilizam campos elétricos de menor intensidade a fim de se evitar o fenômeno de ruptura dielétrica no alimento (LEBOVKA et al., 2004).

Este trabalho tem como objetivo compreender esse método, que vem cada vez mais sendo explorado por sua capacidade de processar um alimento sem grandes alterações sensoriais e nutricionais.

1. PRINCÍPIOS DE CONSERVAÇÃO

As novas tecnologias não-térmicas vem como alternativas para eliminar ou minimizar a degradação qualitativa dos alimentos processados, particularmente dos tecidos vegetais, pois possuem baixa destruição do sabor e de nutrientes. E também conseguem atender a demanda crescente dos consumidores em relação a produtos saudáveis com características de frescor (AZERÊDO, G. A. et al., 2008).

O interesse pelo uso de campos elétricos como tecnologia de conservação de alimentos teve seu início no século XX, ele se assemelha ao processo de pasteurização sem o componente térmico e consiste em submeter à aplicação de pulsos de alta intensidade (da ordem de 5 a 55 kV/cm) em alimentos situados entre dois eletrodos, repetidos muitas vezes o que constitui o número de pulsos durante intervalos de tempo muito pequenos (menos de 1s) e tem como finalidade inativar enzimas e destruir micro-organismos. Esse tratamento é conduzido a moderadas temperaturas, pois os pulsos elétricos de pequenas durações minimizam o efeito Joule e diminuem o aquecimento do produto, por conseguinte reduz a perda de energia (RAMOS, A. M. et al., 2006)

1. Parâmetros do processo

A eficiência do tratamento é influenciada por diversos fatores, porém os de maior relevância são características do alimento, intensidade do campo elétrico aplicado, duração do tratamento, temperatura, tipo e forma de micro-organismo. Portanto, torna-se necessário o estudo para cada tipo de alimento, micro-organismo e enzima de interesse (AZERÊDO, G. A. et al., 2008).

1. Características do alimento

A condutividade é definida como a capacidade de conduzir corrente elétrica. Alimentos com alta condutividade elétrica geram menores picos elétricos e consequentemente, causam um decréscimo na taxa de inativação de micro-organismos pelo tratamento CEP. Além disso, vale ressaltar que a condutividade elétrica do alimento está diretamente relacionada à geração de calor durante o tratamento, o que deve ser evitado. Portanto, a taxa de inativação de micro-organismos aumenta com o decréscimo da condutividade (RUHLMAN et al., 2002)

A viscosidade do produto está relacionada às características do escoamento em câmaras contínuas. Quanto mais a viscosidade é reduzida, o fluxo é turbulento, logo a velocidade torna-se uniforme, por conseguinte obtemos um processo uniforme. (RUHLMAN et al., 2002; RAMOS, A. M. et al, 2006; BARBOSA-CÁNOVAS; ZHANG, 2001)

A densidade de produtos depende das forças intermoleculares e interações de soluto com a água. BARBOSA-CÁNOVAS; ZHANG (2001) estudaram a influência das propriedades físicas dos alimentos líquidos para tratamento via campos elétricos pulsantes e observaram que com a diminuição da densidade do produto, ocorre um aumento correspondente na mudança de temperatura durante o processo, logo produtos com alta viscosidade evitam o aumento de temperatura.

O pH atua como fator de estresse adicional, quanto menor for o valor do pH do alimento, mais efetivo será o tratamento, logo a redução do valor do pH do meio pode produzir excelentes resultados na conservação de alimento uma vez que aumenta a susceptibilidade dos micro-organismos e enzimas ao tratamento com campos elétricos pulsados (MÁRQUEZ, MITTAL e GRIFFITHS, 1997; ABABOUCH et al., 1995; GARCIA et al., 1995; JEANTET, ROMAIN et al., 1999; BARBOSA-CÁNOVAS; ZHANG, 2001)

Então pode-se concluir que alimentos com uma baixa condutividade elétrica e viscosidade, e alta densidade, serão os mais fáceis e eficientes de processar usando campo elétrico pulsante, pois com isso conseguimos que o aumento de temperatura seja mínimo uma vez que torna-se relativamente fácil controlar a temperatura interna da câmara de processamento utilizando trocadores de calores internos para resfriar o produto e manter a temperatura nos valores estabelecidos. (BARBOSA-CÁNOVAS; ZHANG, 2001; RAMOS, A. M. et al., 2006)