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VIDA-DE-PRATELEIRA
Prof. João de Deus Souza Carneiro
UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DOS ALIMENTOS
CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS
VIDA DE PRATELEIRA
É o tempo em que o alimento pode ser conservado em determinadas condições de temperatura, umidade relativa, luz, etc., sofrendo pequenas, mas bem estabelecidas alterações que são, até certo ponto, consideradas aceitáveis pelo fabricante, pelo consumidor e pela legislação vigente.
Fonte: Almeida e Gerhard (2004).
FATORES QUE AFETAM A VIDA-DE-PRATELEIRA
Atividade de água
pH
Temperatura
Umidade relativa
Concentração de oxigênio
Luz
REAÇÕES DE DEGRADAÇÃO/ALTERAÇÃO EM ALIMENTOS
Degradação microbiológica
Reações enzimáticas (lipases, PPO, etc.)
Reações não enzimáticas (Reação de Maillard)
Oxidação de lipídeos
Degradação de vitaminas
Degradação de pigmentos
Alterações sensoriais (sabor, textura e cor)
Alterações físicas
-Análise
microbiológica
- Análise sensorial
- Análises físicas e
físico-químicas
MODELOS MATEMÁTICOS
MODELO DE RAHN
MODELO DE ARRHENIUS
MODELO DE BIGELLOW
DESCREVEM O EFEITO DA TEMPERATURA SOBRE A VARIÁVEL OU NAS VARIÁVEIS DE INTERESSE (REAÇÕES DE DEGRADAÇÃO/ALTERAÇÃO DOS ALIMENTOS)
MODE DE RAHN
1( ) ( ) .oLog N Log N t
D
MODELO DE ARRHENIUS
2
( )d adLn k EModelo de Arrhenius
dT RT
Após integração e rearranjo, temos:
1( ) ( ) .
o
ad d
ELn k Ln k
R T
.exp.o
ad d
Ek k
RT
IMPORTÂNCIA DO EFEITO DA T SOBRE AS TRANSFORMAÇÕES EM ALIMENTOS
Lançar produtos com bases em ensaios acelerados de vida-
de-prateleira, quando se tem experiência com o produto.
Lançar produtos em áreas geográficas, onde as temperaturas
sejam significativamente diferentes daquela em se tem
experiênica.
Armazenar “estoque-pulmão” em temperaturas mais baixas
do que a de comercialização, para lançamento em eventos
especiais.
SISTEMÁTICA DE AVALIAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA
Informações importantes
a) As reações deteriorativas e os fatores que as causam.
b) O efeito de fatores externos controláveis pela
embalagem (umidade, luz, oxigênio, outro gases e
odores).
c) O efeito de fatores externos não controláveis pela
embalagem (temperatura e variação de temperatura).
SISTEMÁTICA DE AVALIAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA
DETERMINAÇÃO EM CONDIÇÃO “AMBIENTE”
DETERMINAÇÃO EM CONDIÇÃO “ACELERADA”
(TESTES ACELERADOS PARA DETERMINAÇÃO DA
VIDA DE PRATELEIRA)
DEFINIR AS CONDIÇÕES DE REALIZAÇÃO DO TESTE PARA DETERMINAR A VIDA DE PRATELEIRA
Temperatura
Umidade
Luz (foto-período)
Variação de temperatura
Umidade relativa do ar
EMBALAGEM DO
PRODUTO
EQUIPAMENTOS BÁSICOS PARA DETERMINAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA
TEMPERATURA
a) Condição normal (câmara com controle de temperatura)
- Temperatura constante igual à média das temperaturas
máximas e mínimas diárias do mês mais quente do ano e no
local mais quente, onde o produto é distribuído.
- Quando o produto é distribuído e comercializado sob
temperatura controlada (refrigerado ou congelado), a
temperatura escolhida deve ser a máxima encontrada com
frequência no sistema de distribuição e comercialização.
EQUIPAMENTOS BÁSICOS PARA DETERMINAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA
TEMPERATURA
b) Teste acelerado (no mínimo 3 câmaras com controle
de temperatura)
- Uma câmara com temperatura ambiente
- Duas câmaras com temperatura acelerada/controle.
EQUIPAMENTOS BÁSICOS PARA DETERMINAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA
TEMPERATURA
c) Condição com variação de temperatura (sorvetes e
chocolates)
- Câmara com temperatura variável e programada.
EQUIPAMENTOS BÁSICOS PARA DETERMINAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA
LUZ (produtos acondicionados em embalagens
permeáveis a luz)
- Câmara com foto-período.
EQUIPAMENTOS BÁSICOS PARA DETERMINAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA
UMIDADE RELATIVA
- Para produtos sensíveis ao ganho ou perda de umidade,
acondicionados em embalagens permeáveis ao vapor de
água, é necessário realizar ensaios em ambiente que se
assemelha às condições extremas encontradas na
distribuição\comercialização.
- Câmaras com controle de umidade ou soluções
saturadas de sais em dessecadores.
EXEMPLOS
Alimentos desidratados
a) Embalagem impermeável
- Não é necessário controle da umidade
- 30oC (condição “ambiente”);
- 40oC (condição “acelerada”);
b) Embalagem permeáveis
- 30oC e 80% UR (condição “ambiente”);
- 40oC e 80% UR (condição “acelerada”);
EXEMPLOS
Alimentos congelados
Não é necessário controle de umidade, pois a maioria
desses produtos são embalados em filmes plásticos e
não apresentam problema de perda\absorção de
água.
-15oC (condição “ambiente”)
-5oC (condição “acelerada”)
DETERMINAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA EM CONDIÇÃO “AMBIENTE”
Produção do alimento e armazenamento na
condição “ambiente” (temperatura, umidade e luz).
Análises (sensorial, microbiológica, física e físico-
químicas) ao longo do tempo. Ou Análise do fator
limitante da vida-de-prateleira.
A partir dos resultados das análise determina-se a
vida-de-prateleira (critérios para o fim da VP).
DETERMINAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA EM CONDIÇÃO “ACELERADA”
Testes acelerados de vida-de-prateleira (TPVA)- Consiste no armazenamento do produto sob condições
ambientais definidas e controladas de forma a acelerar as taxas de transformação (reações de degradação do produto).
- As taxas aceleradas de transformação determinadas são, então, relacionadas àquelas obtidas sob condições normais de armazenamento.
- Dessa forma, em um tempo reduzido de estudo, a VP do produto é determinada.
- O TAVP permite, também, o desenvolvimento de modelos matemáticos para a previsão de vida-de-prateleira em diferentes condições de armazenamento.
DETERMINAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA EM CONDIÇÃO “ACELERADA”
Testes acelerados de vida-de-prateleira (TPVA)- Coleta de dados (análises) na condição acelerada.- Determinação da vida-de-prateleira na condição acelerada.- Cálculo dos parâmetros cinéticos (Q10), por meio dos modelos
de Rahn e Arrhenius.- Determinação da VP na condição normal de distribuição\
comercialização, utilizando-se os parâmetros cinéticos estimados.
- CUIDADO: Conforme a temperatura utilizada no TVPA, os mecanismos, ou mesmos os tipos de transformação, podem mudar completamente, ou seja, uma reação que não era tão importante numa determinada temperatura passa a ser preponderante numa temperatura elevada.
DETERMINAÇÃO DA VIDA-DE-PRATELEIRA EM CONDIÇÃO “ACELERADA”
Para iniciar os testes acelerados é de fundamental importância o conhecimento das reações de deterioração que irão limitar a VP do alimento.
Selecionar as temperaturas de teste de acordo com o produto.
Definir as análises a serem realizadas e a frequência das mesmas.
Coleta dos dados das análises em diferentes temperatura e tempos.
CÁLCULO DA VP POR MEIO DO TAVP Se o valor de Q10 é conhecido- Conduzir o experimento em condição acelerada.- Determinar a VP na condição acelerada- Utilizar o valor de Q10 para determinar a VP do produto na
condição normal de distribuição\comercialização.
Se o valor de Q10 não é conhecido- Conduzir o experimento em condição acelerada.- Determinar a VP do produto na condição acelerada.- Calcular o valor de Q10
- Utilizar o valor de Q10 calculado para determinar a VP do produto na condição normal de distribuição\comercialização.
Tempo (dias)L (luminosidade)
25 ºC 35 ºC0 81 81
31 80 8045 79 7865 76 7575 72 7196 70 65
110 69 60
Medidas de cor objetiva de maçã desidratada em TAVP
A maçã desidratada é considerada sem qualidade sensorial se apresentar valor de L < 65.
Tempo (dias)L (luminosidade)
Ln (L) 25 ºC Ln (L) 35 ºC0 - -
31 - -45 - -65 - -75 - -96 - -
110 - -
Cálculo dos valores de K25 ºC e K35 ºC
Cálculo dos valores de K25 ºC e K35 ºC utilizando o modelo de Rahn
Ln(N) = Ln(No) - kt
K25
= 0,001 K35
= 0,002
Ln(L) = Ln(Lo) - kt
- Com o valor de K35 calcular a VP na temperatura acelerada (35oC). Ln (L) = 4,450 – 0,002 t
- A partir dos valores de K25 e K35 calcular o valor da Ea utilizando o modelo de Arrhenius.
- Calcular o valor de Q10
- Calcular a VP na condição normal de armazenamento
1( ) ( ) .
o
ad d
ELn k Ln k
R T