A maioria dos processos de preparação e conservação de alimentos conta com a aplicação ou a remoção de calor.

Um dos parâmetros mais importantes no estabelecimento da vida útil de um alimento é o binômio temperatura/tempo de processamento. Os alimentos com pH acima de 4,5 e atividade de água superior a 0,85, chamados alimentos de baixa acidez, normalmente exigem tratamentos térmicos muito mais rigorosos do que aqueles com pH menor do que 4,5. Este valor de pH está relacionado com o possível crescimento de linhagens de Clostridium botulinum, que são micro-organismos que produzem uma toxina de elevada letalidade ao homem. As características de resistência térmica dos esporos destes micro-organismos são bem conhecidas e são utilizadas para o cálculo do processo de esterilização

A aplicação de calor é importante para a destruição de patógenos e micro-organismos deteriorantes, para a desnaturação de enzimas e para o amolecimento de tecidos. Entretanto, reações indesejáveis podem ocorrer em paralelo. É o caso das reações de degradação de vitaminas, proteínas e cor; das reações de escurecimento e das reações de alteração de textura. O conhecimento de parâmetros cinéticos de cada uma destas reações é fundamental para propiciar a otimização dos processos, ou seja, o conhecimento destes parâmetros, associado às características reológicas do alimento e dos equipamentos disponíveis para cada processo, permitem o delineamento de processos de aplicação de calor que maximizem o atendimento de objetivos desejáveis e minimizem os indesejáveis.

Dentre os processos de aplicação de calor destacam-se pela sua importância:

    1. Cozimento

O objetivo deste processo é produzir um alimento mais palatável. Esta operação pode ser conduzida de várias formas, todas elas envolvendo um aquecimento intenso do alimento. Assim, o cozimento pode ser obtido pelo ato de assar, torrar, fritar ou cozer. Os dois primeiros empregam, geralmente, calor seco e são realizados a temperaturas elevadas, sempre superiores a 100⁰C. A fritura normalmente emprega um óleo alimentício e temperaturas muito acima de 100⁰C. O cozimento propriamente dito é feito com o alimento mergulhado em água fervente, podendo estar ou não sob pressão. O cozimento é um processo que além de tornar o alimento mais palatável, promove a sua preservação através da destruição de enzimas e de micro-organismos. Os alimentos cozidos são geralmente mantidos sob refrigeração para aumentar a sua vida útil. Durante o processo de cozimento outras reações indesejáveis podem ocorrer, como é o caso da perda de nutrientes e de alguns atributos sensoriais. Este tipo de perda deve ser evitada ao máximo para conferir melhor qualidade ao alimento.

Como principais equipamentos envolvidos neste tipo de processamento podem ser citados as estufas de cozimento e os fogões industriais.

    2. Branqueamento

É uma operação de aquecimento moderado por tempos relativamente curtos, realizada em alimentos de origem vegetal antes do processo de congelamento, secagem ou enlatamento. O branqueamento pode ser realizado com vapor saturado ou água quente. No caso de processos de congelamento e secagem, o branqueamento é realizado para inativar enzimas, evitando com isso, rápidas alterações de cor, sabor/odor e valor nutritivo destes alimentos. Duas enzimas, a peroxidase e a catalase, que muito comumente estão presentes nos tecidos da maioria dos vegetais e possuem elevada resistência térmica, são geralmente usadas para avaliar a efetividade do branqueamento. No caso do processo de enlatamento, o branqueamento cumpre vários objetivos importantes que são a remoção dos gases dos tecidos, melhorando o vácuo no enlatamento, o amolecimento prévio dos tecidos, facilitando o enlatamento e a lavagem e aquecimento dos tecidos, ajudando na inativação de enzimas, que neste caso é de importância secundária, uma vez que o alimento é posteriormente termoprocessado com a consequente destruição das enzimas ativas.

Como principais equipamentos envolvidos neste tipo de processamento podem ser citados branqueadores a vapor e branqueadores a água quente.

     3. Pasteurização

É um tratamento térmico, considerado brando, realizado a temperaturas inferiores a 100⁰C com o objetivo de destruir parcialmente as formas vegetativas dos micro-organsimos presentes nos alimentos, eliminando, no entanto, os micro-organismos patogênicos. Neste processo, os esporos não são destruídos. Como uma parcela dos micro-organismos deterioradores sobrevive à pasteurização, normalmente associa-se a ela um processo complementar de conservação, que pode ser a refrigeração, a adição de conservadores, a embalagem em condições anaeróbicas e até mesmo a fermentação com micro-organismos selecionados. A vida útil do alimento pasteurizado é função do tratamento térmico realizado, do processo complementar de conservação e das condições de estocagem. O tratamento térmico é normalmente definido em função dos parâmetros cinéticos de resistência térmica de um determinado micro-organismo mais resistente, geralmente patogênico e da sensibilidade ao calor dos atributos de qualidade do produto. Em função destes dados e das características do alimento estabelece-se o processo de pasteurização, mas geralmente a preferência recai nos processos com temperaturas mais elevadas aplicadas em curto espaço de tempo, associado ao embalamento hermético, os quais oferecem maior otimização dos fatores qualitativos do alimento e a sua melhor conservação. Os alimentos pasteurizados têm uma vida útil limitada, com elevada dependência das condições de estocagem, principalmente da temperatura.

Como principais equipamentos envolvidos neste tipo de processamento podem ser citados pasteurizador tubular, trocador de calor a placas e trocador de calor de superfície raspada.

    4. Esterilização

É um tratamento térmico de maior intensidade (temperaturas acima de 100⁰C) do que a pasteurização, e visa à completa destruição dos esporos dos micro-organismos patogênicos e daqueles deterioradores com possibilidade de crescer nas condições de estocagem do produto. Algumas formas esporuladas mais resistentes podem sobreviver ao tratamento térmico, desde que não tenham como se desenvolver nas condições de estocagem do produto. Daí surge o termo “esterilidade comercial”, que significa que um produto alimentício pode até conter certo número de micro-organismos e esporos viáveis, porém estes não têm condições de se desenvolver e o produto é seguro. Vários são os fatores que influem no delineamento de um processo de esterilidade comercial de alimentos, tais como: a natureza do alimento, a carga inicial de micro-organismos, a resistência térmica dos micro-organismos e seus esporos, a atividade de água, o tipo e tamanho da embalagem, as características de transferência de calor do alimento, da embalagem e do meio de aquecimento e as condições de estocagem e comercialização.

Como principais equipamentos envolvidos neste tipo de processamento podem ser citados as autoclaves de batelada horizontal e vertical e autoclaves contínuas.