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Orientador: José de Assis Fonseca Faria Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o desempenho de um sistema asséptico piloto para a produção de leite UHT (Ultra Hight-Temperature), com capacidade de 1.000 L/h, em embalagens flexíveis institucionais do tipo Bag-in-box (BIB). As embalagens estudadas eram compostas de um filme de polietileno de baixa densidade (PEBD) e um filme de polietileno tereftalato metalizado (PETmet), com volume de 2.000 mL, desenvolvido especialmente para o envase asséptico de produtos lácteos. Leite cru refrigerado tipo A foi utilizado como matéria-prima. O envase do leite UHT foi realizado através de uma dosadeira semi-automática dentro de uma Sala Limpa ISO posicionada sobre o bocal de enchimento das embalagens. O sistema foi avaliado através da identificação e monitoramento de pontos de controle do processo, testes de esterilidade comercial, análises sensorial e físico-química do produto, bem como avaliações da embalagem. O desempenho das embalagens BIB foi avaliado através de ensaios de caracterização, integridade do sistema e estudos de estabilidade microbiana e testes de efetividade de esterilização. As embalagens foram esterilizadas com o uso de radiação ionizante (gama), com dose de 15 kGy. Os ensaios foram conduzidos através da produção de 4 lotes experimentais de leite UHT, obtido em trocador de calor a placas (140 °C por 5 s). A taxa de defeito encontrada nos testes de esterilidade comercial variou entre 0 e 6,7%, sendo que a principal causa de defeitos foi associada aos problemas inerentes a operacionalidade da linha, como falhas nas vedações das junções de tubulações e bombas centrífugas. Os resultados da avaliação dos pontos de controle do processo e embalagem indicaram um bom desempenho do sistema, justificado pela ausência de microorganismos viáveis. O leite UHT acondicionado nas embalagens BIB teve sua vida de prateleira estimada em até 27 semanas de estocagem, valor este muito superior quando comparado às amostras controle de leite UHT comercial, acondicionado em embalagens laminadas cartonadas, que teve sua vida de prateleira estimada em 19 semanas. A diferença de estabilidade físico-química, microbiológica e sensorial entre as amostras processadas e a comercial foi associada às propriedades de barreira das estruturas das embalagens à luz e ao oxigênio, bem como pela qualidade da matéria-prima utilizada. O sistema asséptico piloto avaliado correspondeu às expectativas de desempenho e atendeu aos requisitos estabelecidos pelo Codex Alimentarius. Concluiu-se que o sistema apresenta potencial para utilização por indústrias de laticínios visando atender o mercado institucional de leite longa vida Abstract: The aim of this research was to evaluate the performance of an aseptic pilot system for the production of Ultra High Temperature (UHT) milk, with 1.000 L/h capacity, filled in flexible institutional packages Bag-in-box (BIB) type. The BIB packages were constructed with one layer of low density polyethylene film (LDPE) and another one of metalized polyethylene terephthalate film (PETmet), with 2.000 mL capacity, specially developed for the aseptic filling of dairy products. Type-A milk was used as raw material and the UHT milk filling was made by a semiautomatic machine located inside a ISO Clean room. The system was evaluated by the identification and monitoring of the control points during the process and also by commercial sterility tests, sensorial and physical-chemistry analysis and packages evaluations. The BIB packages were sterilized by gamma radiation with minimum doses of 15 kGy. The assays were conducted by the production of 4 experimental batches processed in a plate heat exchanger (140 °C/5 s). The defect rates founded were between 0 and 6.7% and these values can be explained by problems linked to the pilot plant operation, like failures in the connections of pipes and centrifugal pumps. The results of the control points evaluation and also BIB packages showed a good performance of the entire process, justified by the absence of viable microorganisms. The milk filled in BIB packages targeted until 27 weeks of shelf life, a superior value when it was compared to the commercial UHT samples, which targeted just 19 weeks. The difference of physical-chemistry, microbiology and sensory stability between the processed samples and the commercial one was associated to the oxygen and light barriers properties and also to the raw milk quality used during the processes. The pilot aseptic system evaluated attended to the Codex Alimentarius requirements and it could be concluded that the system showed potential for application in dairy industry in view of the long life milk institutional market Doutorado Tecnologia de Alimentos Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: José de Assis Fonseca Faria Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Os objetivos do trabalho foram determinar a resistência térmica dos esporos de Geobacillus stearothermophilus ATCC7953 e Geobacillus stearothermophilus IAL2128, avaliar a eficiência microbiológica de binômios não convencionais de tratamento térmico para leite (139°C/87,5s; 136°C/49,5s e 138°C/51,5s) e os efeitos destes nos parâmetros de qualidade e estabilidade de leite longa vida, bem como a viabilidade do uso de embalagem flexível em um sistema asséptico piloto. A cepa ATCC7953 apresentou valores D a 121°C (87,6 s), 125°C (30,6 s) e 127°C (20,0 s) menores que os apresentados pela cepa IAL2128, os quais foram 228,7 s, 107,6 s, 37,7 s, 17,24 s e 5,0 s, a 121°C, 125°C, 127°C, 130°C e 135°C, respectivamente. Os valores Z para as cepas ATCC7953 e IAL2128 foram 9,25°C e 8,14°C, respectivamente. As matérias-primas e os produtos obtidos foram caracterizados a partir de análises microbiológicas (contagem total de bactérias mesófilas aeróbias e psicrotróficas, contagem total de esporos de termófilos e teste de esterilidade comercial) e físico-químicas (proteólise, pH, acidez, sedimentação, viscosidade e cor instrumental). Estas análises também foram realizadas ao longo de quatro meses de estocagem ambiente para dois dos processos (240114 e 070714), nos quais não houve inoculação de esporos de Geobacillus stearothermophilus. Um terceiro processo (040315), no qual foi inoculado esporos de Geobacillus stearothermophilus IAL2128, foi avaliado durante 30 dias de estocagem. Para caracterizar a embalagem foi determinada sua espessura, taxa de permeabilidade ao oxigênio (TPO2) e transmissão da radiação ultravioleta e visível. A embalagem apresentou alta barreira ao oxigênio e à luz, compatível com materiais flexíveis já utilizados no mercado. As avaliações microbiológicas das amostras processadas não atingiram a esterilidade comercial, possivelmente devido à existência de biofilmes na linha de processamento. Os binômios testados provocaram grandes modificações na maioria dos parâmetros físico-químicos estudados durante a estocagem, apresentando em um dos processos alteração visual intensa na coloração do leite obtido. Concluiu-se que os processamentos nos binômios testados não foram satisfatórios, pois resultaram em alterações no leite e reduziram sua estabilidade durante o período de armazenamento. Também, o tratamento térmico não garantiu a eliminação total dos esporos bacterianos, os quais tiveram influência na vida de prateleira dos produtos estudados. Por isso, a adequação dos parâmetros do processo, a adoção de binômios menos severos, o controle efetivo da qualidade físico-química e microbiológica da matéria-prima, bem como a estocagem em temperatura monitorada, continuam sendo o procedimento mais eficaz no controle das alterações do leite UHT e manutenção do seu padrão de identidade e qualidade durante sua vida de prateleira Abstract: The objectives of this project were to determinate the thermal resistance of Geobacillus stearothermophilus ATCC7953 and Geobacillus stearothermophilus IAL2128 spores, to evaluate the microbiological efficiency of no conventional binomials for milk treatment (139°C/87,5s; 136°C/49,5s and 138°C/51,5s) and on the quality characteristics and stability of the UHT milk, as well as the adequacy of the flexible packaging using a pilot aseptic system. The ATCC7953 strain showed D-values at 121°C (87,6 s), 125°C (30,6s) and 127°C (20 s) minor than IAL2128 strain¿s D-values, that were 228,7 s, 107,6 s, 37,7 s, 17,24 s e 5,0 s, at 121°C, 125°C, 127°C, 130°C e 135°C, respectively. The ATCC7953 strain¿s Z-value was 9,25°C and IAL2128 strain¿s Z-value was 8,14°C. The prime materials and products obtained were characterized for the microbiological analysis (aerobic mesophilic and psychrotrophic bacteria total count, thermophilic spores / "flat sour" total count and commercial sterility) and physicochemical analysis (proteolysis, pH, acidity, sedimentation, viscosity and instrumental color). These analyses were also done every 30 days during 120 days of packaging in two of the processes (240114 e 070714), the Geobacillus stearothermophilus spores were not inoculated in these processes. In the third process (040315), which Geobacillus stearothermophilus IAL 2128 spores were inoculated, it was evaluated during 30 days of packaging. To characterize the packaging, the thickness, the permeability of oxygen, and the transmission of ultra violet radiation and light were measured. The packaging presented a high barrier to the oxygen and light, compatible with packaging already used in the market. The microbiological evaluations of the processed samples demonstrated no commercial sterility. The binomial tested caused severe alterations in the majority of the physiochemical parameters studied during the storage, presenting in one of the processes, a high visual change in the coloration of the UHT milk. In conclusion, the UHT binomials tested were impracticable, considering that the thermal treatments applied caused significant changes in the milk quality and reduced its stability during the tested period. Also, the intensity of the heat treatment did not guaranty the bacterial spores¿ inactivation and reduced the shelf life of the processed milk. Based on these results, it is advised to consider the importance of monitoring the adequacy of the process parameters, the adoption of binomials less severe, the effective control of the physiochemical and microbiological quality of the raw material, in order to obtain the UHT milk with assured quality Mestrado Tecnologia de Alimentos Mestra em Tecnologia de Alimentos FAPESP 2012/10313-3 CAPES

The label brings a range of relevant information that cause a direct impact on our population health. Besides nutrition labeling, food should also comply with some standards of identity and quality established by the current legislation. The present study aimed to evaluate the nutrition labeling and the physicochemical standards of different brands of UHT whole milk. Five different brands of UHT whole milk were analyzed through three different lots from each brand. The collected data was confronted with regulation RDC 259/2002, RDC 359/2003, RDC 360/2003, RDC 40/2002 and RDC 222/2002 of Nacional Sanitary Surveillance Agency (ANVISA) regarding nutrition labeling and the physicochemical features confronted with the ones recommended by Brazilian regulations for UHT milk. The results showed that the UHT whole milk analyzed is within the standards required by the current legislation, regarding both the nutrition labeling and physicochemical features. O rótulo apresenta uma série de informações relevantes e que causam impacto direto na saúde da população. Além da rotulagem nutricional, os alimentos também devem atender a padrões de identidade e qualidade estabelecidos pela legislação vigente. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a rotulagem nutricional e os padrões físico-químicos de diferentes marcas de leite UHT integral. Foram analisadas cinco marcas de leite e três diferentes lotes de cada marca. Os dados coletados foram confrontados com a RDC nº 259/2002, a RDC nº 359/2003, a RDC nº 360/2003, a RDC nº 40/2002 e a RDC nº 222/2002 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) e com o preconizado pelo Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade (RTIQ) do Leite UHT, estabelecido pela Portaria nº 146/1996 do Ministério da Agricultura, do Abastecimento e da Reforma Agrária. Os resultados encontrados indicam que os leites UHT integrais analisados estão dentro dos padrões exigidos pela legislação vigente, tanto para a rotulagem nutricional, quanto para as características físico-químicas.