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Você já imaginou as tecnologias envolvidas na industrialização do leite longa vida? Como é possível ele durar tanto tempo sem a adição de conservantes? Nesse artigo vamos falar um pouco sobre a esterilidade comercial e como é possível alcançá-la usando tecnologias que tiveram início antes mesmo de Luis Pasteur associar os micro-organismos à fermentação e às doenças.
Em 1810, o microbiologista francês Luis Pasteur ainda nem havia nascido quando Nicolas Appert já tinha sucesso na preservação de alimentos em potes de vidro através de vários ciclos de fervura em banho maria. Em 1839 os alimentos enlatados já eram realidade, um processo revolucionário que até hoje leva o nome do seu idealizador, a apertização. Esse foi o nascimento da era UHT e dos alimentos enlatados. Hoje, a combinação de altas temperaturas e embalagens assépticas são alternativas viáveis para a indústria e cômoda para muitos consumidores.
Dessa forma, quando um alimento é submetido à altas temperaturas nem todos os esporos bacterianos são mortos ao mesmo tempo. Apenas uma parcela é inativada dentro de uma determinada unidade de tempo. Quando o número de esporos sobreviventes é plotado contra a sua redução logarítmica, obtemos uma linha reta conhecida com ordem logarítmica da morte (Figura 1). A inclinação da linha indica a taxa de destruição dos esporos.
Como a função logarítmica nunca pode atingir zero (apenas se aproximar) a esterilidade absoluta nunca pode ser alcançada. A eficiência da esterilização é expressa pelo número de reduções decimais na contagem de esporos resistentes. O valor D (tempo de redução decimal) é normalmente utilizado para indicar a taxa de morte: o tempo necessário em uma temperatura para matar 90% dos esporos, ou seja, o mesmo que reduzir uma unidade logarítmica. Medido nas mesmas condições, o valor D é dependente das espécies bacterianas.
- Do número inicial de micro-organismos;
- Do tempo de redução decimal (resistência ao calor) dos micro-organismos;
- Do tempo e da temperatura da exposição.
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A qualidade do leite cru é fundamental para que o produto suporte altas temperaturas. O maior desafio aqui é a estabilidade térmica das proteínas, que podem causar problemas de sedimentação e gelatinização. Para saber se o leite vai suportar o processo térmico, o teste do álcool pode ser usado de maneira estratégica. Ele é confiável para predizer sobre a estabilidade térmica das caseínas, principalmente em plantas que usam o sistema UHT direto. Portanto, o teste do álcool pode ser útil quando o objetivo é direcionar o destino do leite cru em um laticínio. Devido a ampla variedade de combinações e processos térmicos, é fundamental que a própria indústria tenha o controle e a autonomia para definir se o teste do álcool é um bom indicador para os seus processos tecnológicos.
Dois processos podem ser utilizados para produzir o leite longa vida ou também derivados longa vida: o sistema UHT ou a esterilização in-container. No Brasil, usamos a esterilização in-container principalmente para creme de leite. Como o próprio nome diz, a esterilização é feita após o produto ser embalado. O outro tipo é o sistema UHT, o qual pode ser direto ou indireto. Esse sistema é o mais utilizado para leites fluídos no Brasil.
(1) Sistemas de injeção de vapor (vapor de água injetado no produto) e (2) Sistemas de infusão de vapor (onde o produto é introduzido num recipiente cheio de vapor).
Nos sistemas indiretos o calor é transferido do meio de aquecimento para o produto através de uma divisória (placa ou parede tubular). Os sistemas indiretos podem ser baseados em: (1) Trocadores de calor de placas; (2) Trocadores de calor tubulares, ou (3) Trocadores de calor de superfície raspada.
O primeiro passo depois da recepção, padronização e pasteurização do leite cru é a adição de estabilizantes, como os sais de sódio: citratos, mono, di ou trifosfatos de sódio). Esses estabilizantes impedem que as proteínas precipitem e o leite suporte 150ºC sem sedimentar no sistema UHT. Logo em seguida vem o pré-aquecimento, onde o leite é aquecido à 80ºC com o objetivo de minimizar problemas de sedimentação na linha de produção. Hoje essa etapa é controversa, e há alguns artigos concluindo que, ao contrário do que se espera, ela favorece a precipitação.
Depois do pré-aquecimento o produto continua para a seção onde vai receber a injeção de vapor. Aqui o produto aumenta instantaneamente a temperatura de 80 para 150°C. Para não ferver, todo o sistema é pressurizado. Nessas condições o produto é mantido durante alguns segundos (3-5) antes de ser arrefecido instantaneamente. Se a temperatura cair durante a produção, o produto é desviado para um tanque de rejeição e a planta é lavada e esterilizada antes de reiniciar.
O arrefecimento instantâneo ocorre sob vácuo, responsável também pela evaporação do vapor de água. Atenção! O vácuo deve ser controlado para que a quantidade de vapor removida seja igual à quantidade previamente injetada. Caso contrário sobrará água no produto. Para termos uma ideia, se o controle da evaporação for baseado na crioscopia máxima permitida pela legislação (-530ºH), é possível sobrar mais de 5% de água no leite (confira mais aqui).
Todo esse processo estaria perdido se a embalagem não pudesse garantir a esterilidade comercial do leite. Por definição, embalagem asséptica é o processo que envolve a esterilização da embalagem e seu enchimento com o produto estéril. Tudo isso em um ambiente asséptico com posterior selagem hermética. Portanto, antes de receber o produto, as embalagens são esterilizadas com injeção de água oxigenada sob altas temperaturas e secagem à 270ºC.