Show Conservantes Alimentares
A crescente demanda por alimentos processados, de conveniência e de prateleira, tornou imperativo o uso de preservativos químicos. Alguns deles, como sulfitos, nitratos e o próprio sal, já são usados há séculos. A escolha de um agente antimicrobiano deve estar baseada em um conhecimento do espectro antimicrobiano do preservativo, ou seja, a substância química e propriedades físicas do alimento, as condições de armazenamento e controle, e a garantia de uma alta qualidade inicial do alimento preservado. A contaminação de alimentos:
Os microrganismos encontrados em alimentos podem ser classificados em três categorias. Os microrganismos deterioradores promovem alterações químicas que comprometem a qualidade do alimento.
Por fim, há os que promovem reações químicas específicas que produzem alterações desejáveis em alimentos, modificando suas características sensoriais; é o caso dos microrganismos utilizados na produção de alimentos fermentados, como queijos, vinhos e pães, entre outros.
Alimentos comercialmente esterilizados e acondicionados em embalagens metálicas ou de vidro podem sofrer deterioração microbiológica se o tratamento térmico for insuficiente ou quando ocorrerem falhas na hermeticidade da embalagem, de forma a permitir a entrada de microrganismos.
Os perecíveis são alimentos que se alteram rapidamente, a menos que sejam submetidos a processos de conservação. Geralmente, requerem baixas temperaturas de estocagem para melhor estabilidade. Nos alimentos perecíveis, as alterações microbiológicas geralmente antecedem às demais, sendo muitas vezes perceptíveis sensorialmente pelo consumidor. Esses alimentos apresentam vida útil de apenas alguns dias quando refrigerados, e de alguns meses quando congelados. Exemplos: leite, carnes frescas, frutas e hortaliças in natura. Os semi perecíveis têm sua estabilidade aumentada em decorrência de determinadas técnicas de processamento. A estabilidade pode ser estendida para cerca de 30 a 90 dias, quando mantidos sob refrigeração. Exemplos: produtos cárneos defumados, queijos curados. Finalmente, os não perecíveis podem ser estocados a temperatura ambiente por um período de tempo prolongado, sem que haja crescimento microbiano suficiente para se caracterizar a deterioração. Reduções no valor comercial de tais produtos podem ocorrer devido a alterações físicas e químicas, após uma prolongada estocagem. Exemplos: cereais, grãos, produtos desidratados e enlatados. O crescimento microbiano em alimentos pode resultar em alterações químicas que, por sua vez, podem acarretar alterações sensoriais, caracterizando um processo de deterioração. As alterações químicas dos principais componentes dos alimentos, promovidas por microrganismos, são apresentadas sumariamente a seguir. Carboidratos: Os microrganismos utilizam os carboidratos como fonte de energia para seu desenvolvimento.
O metabolismo de monossacarídeos em anaerobiose gera como produto intermediário o ácido pirúvico que, dependendo das condições nutricionais do meio, é convertido a diferentes compostos, como ácido lático, etanol e ácido acético. Proteínas:
A degradação de aminoácidos resulta na formação de compostos de odor desagradável, como as aminas biogênicas, caracterizando a chamada putrefação, facilmente detectável. As aminas biogênicas ocorrem em vários tipos de produtos, como pescados, carnes, leite e derivados, cerveja, uva e vinho.
Lipídios:
Vários fatores afetam a velocidade das alterações microbiológicas, ou seja, a capacidade de sobrevivência ou crescimento dos microrganismos presentes em um alimento. Entre esses fatores, existem os que se relacionam com as características do próprio alimento (fatores intrínsecos) e os associados ao ambiente (fatores extrínsecos).
Atividade de água (Aw):
Existem várias formas de se controlar a “água livre”: pode ser removido por secagem, solidificada por congelamento ou indisponibilizada pela adição de eletrólitos, como o NaCl, ou não-eletrólitos, como a sacarose. Os microrganismos não conseguem desenvolver-se se não houver “água livre” no alimento, e o alimento toma-se, então, estável contra a deterioração microbiana.
O grau de disponibilidade de água em um alimento pode ser expresso como atividade de água (Aw) e define-se como a relação entre a fugacidade da água no alimento (f) e a fugacidade da água pura em uma mesma temperatura (fo). Aw = f / fo Para baixas pressões e temperaturas pode-se escrever essa equação da seguinte forma, que é a mais comum: Aw = P / Po No equilíbrio, existe uma relação entre a Aw de um alimento e a umidade relativa no equilíbrio (U.R.E.) do ar (expressa como porcentagem) no ambiente fechado em que esse se encontra e, portanto, é sempre 100 vezes maior que o valor de Aw Aw = % U.R.E. / 100 A relação entre a U.R.E. e a Aw permite prever quais alimentos irão ganhar ou perder umidade, quando forem expostos a um ar com determinada umidade. O grau em que a água interage com os componentes químicos presentes e contribui para a textura do alimento é definido como teor de umidade (g de água/l00g de sólidos) e seu estado termodinâmico é definido pelo potencial químico na equação: μ1 = μ0 + RT ln AW A força que promove as reações químicas com água em um alimento é proporcional ao potencial químico da água existente nele. Pela formulação ou processamento, a atividade de água em um alimento pode ser variada ou controlada. O principal fator na estabilidade de um alimento não é, portanto, o teor de umidade deste, mas sim a disponibilidade da água para o crescimento de microrganismos e reações químicas.
Cada produto possui uma isoterma de sorção característica, não necessariamente com comportamento senoidal, como os autores costumam apresentar de forma genérica. Os valores de Aw variam de 0 a 1. Na maior parte dos alimentos frescos, a Aw é superior a 0,95.
A Aw intracelular das bactérias é ligeiramente menor do que a do meio externo, o que promove uma pressão de turgidez, que deve ser mantida, independentemente de variações da pressão osmótica do meio. Quando a Aw do meio externo é reduzida, as células são submetidas a um choque osmótico, perdendo água rapidamente.
Os solutos compatíveis não interferem com o metabolismo celular, em contraste com solutos tóxicos; pertencem a diversas classes químicas, como aminoácidos (prolina, glicina e betaína), cátions (K+), açúcares e polióis. Existem sistemas de transporte específicos na membrana citoplasmática que permitem o acúmulo controlado desses compostos.
Em ambientes de baixa Aw, as células microbianas consomem muita energia, quer para excluir solutos do seu ambiente interno, quer para desenvolver suas atividades metabólicas na presença de alta concentração de solutos. Como conseqüência, os microrganismos podem ter suas taxas de crescimento reduzidas, ou mesmo morrer, em situações extremas.
Alguns fungos podem crescer a atividades de água limite de até 0,60, o que faz com que esses microrganismos sejam de grande importância em alimentos desidratados. Valores de Aw inferiores a 0,60 não possibilitam deterioração microbiana, pois não permitem crescimento de microrganismos, embora eles ainda possam sobreviver. De acordo com a suscetibilidade a alterações microbiológicas, os alimentos podem ser classificados em:
Os valores ótimos e mínimos de Aw para crescimento microbiano nem sempre coincidem com aqueles válidos para produção de metabólitos. A atividade de água afeta não apenas as taxas de alterações microbiológicas como, também, influenciam alterações químicas. As reações têm sua velocidade relativa reduzida com a diminuição da Aw, até que em uma Aw abaixo de 0,2 todas as reações estejam praticamente inibidas, com exceção da oxidação de lipídios. A oxidação de lipídios passa por um mínimo, depois sofre uma rápida elevação.
Os fungos são os microrganismos mais resistentes à diminuição da atividade de água, sendo os principais responsáveis pela deterioração de alimentos na faixa de Aw de 0,61 - 0,70. Isto se deve ao fato de que nessa faixa não há competição de bactérias, está colocada a atividade de água mínima para crescimento e para produção de toxinas de alguns microrganismos. O pH – O pH é definido como:
Se o microrganismo estiver em um ambiente ácido, haverá um fluxo passivo de prótons para o interior da célula; o microrganismo consumirá então energia para transportar ativamente esses prótons para o exterior da célula. Se o fluxo de prótons para dentro e fora da célula tornar-se incontrolado, o pH interno pode mudar a tal grau, que ocorra inibição da síntese de componentes celulares e da capacidade de divisão das células.
Cada espécie tem sua faixa ótima de pH citoplasmático e uma capacidade diferente de regulação desse pH.. Em geral, bolores e leveduras são mais tolerantes a ambientes de baixo pH do que as bactérias, sendo freqüentemente associados à deterioração de produtos de alta acidez, como sucos de frutas e bebidas carbonatadas.Os alimentos são geralmente classificados quanto ao pH em: Muito ácidos (pH < 4,0), como suco de abacaxi, suco de maracujá, refrigerantes, picles. Essa classificação baseia-se no pH mínimo para crescimento e produção de toxina por Clostridium botulinum (4,5) e no pH mínimo para crescimento da maioria das bactérias (4,0).
A faixa de pH externo limite para o crescimento de bactérias é de 4,0 a 9,0; para leveduras, essa faixa é de 1,5 a 8,0; para bolores, 1,5 a 11,0. Portanto, a faixa de pH dos alimentos muito ácidos inibe o crescimento de bactérias, mas ainda permite o desenvolvimento de fungos. Composição química:
As bactérias são grandemente diversificadas em relação aos seus requerimentos nutricionais, sendo que para praticamente qualquer substância há um microrganismo capaz de metabolizá-la como nutriente. A disponibilidade de nutrientes diminui à medida que a população aumenta de tamanho; enquanto houver um mínimo de nutrientes a população continuará a crescer. Várias classes de nutrientes podem ser utilizadas pelos microrganismos.
A principal fonte de nitrogênio são os aminoácidos, embora outros compostos nitrogenados, como nucleotídeos, peptídeos e proteínas, possam ser também utilizado. A concentração dos nutrientes indispensáveis pode, até certo ponto, determinar a velocidade do crescimento microbiano, segundo a equação de Monod, que indica que, quando S > > Ks, o microrganismo crescerá a uma velocidade muito próxima à sua velocidade máxima. Sendo: μ = velocidade de crescimento específico; Neutrófilas, acidófilas e alcalinófilas:
Quanto à tolerância ao pH, as bactérias podem ser classificadas em três categorias:
Nenhuma espécie bacteriana pode tolerar a faixa inteira de pH, em qualquer uma dessas categorias, e muitas espécies toleram faixas de valores de pH que se sobrepõem entre uma categoria e outra. Potencial redox:
A tendência de um meio em receber ou ceder elétrons é denominada potencial redox (Eh), medido por meio de um eletrodo de metal inerte (geralmente platina) submerso no meio. Se o equilíbrio dos diversos pares redox presentes favorece o estado oxidado, a amostra tende a receber elétrons do eletrodo, criando um potencial positivo, que indica um meio oxidante. Quando o equilíbrio for inverso, a amostra tende a ceder elétrons ao eletrodo, que registra um potencial negativo, indicando um meio redutor.
Apesar de o crescimento microbiano ser possível em uma ampla faixa de potenciais redox (-100mV a +500mV), os microrganismos se enquadram convenientemente em faixas mais estreitas, baseadas na sua resposta ao oxigênio. Aeróbicas, microaerófilas e anaeróbicas:
Incluem-se nesse grupo algumas espécies de bactérias patogênicas (ex.: Clostridium botulinum) e bactérias deterioradoras. Algumas bactérias A capacidade de crescer na presença ou ausência de oxigênio divide as bactérias em cinco grupos:
Essas bactérias são mortas pelos efeitos tóxicos do superóxido O2- e pelo peróxido de hidrogênio são formados por enzimas oxidativas na presença de oxigênio. São exemplos de bactérias anaeróbias estritas as do solo dos gêneros Clostridium, Nitrobacter e Nitrosomonas.
O peróxido de hidrogênio é convertido em oxigênio molecular e água pela enzima catalase. Algumas espécies de bactérias anaeróbias facultativas e de aerotolerantes não possuem a enzima catalase. aeróbias crescem melhor em meio levemente reduzido, sendo denominadas microaerófilas (ex.: gêneros Lactobacillus, Streptococcus). Outras espécies crescem bem tanto em aerobiose quanto em anaerobiose, sendo denominadas anaeróbias facultativas (ex.: bactérias da família Enterobacteriaceae).
Temperatura:
Por exemplo, a variação para Bacillus subtilis é de 8 a 53º C, uma variação de 45ºC; para Neisseria gonorrhoeae é de 30 a 40º C, uma variação de apenas 10ºC. Geralmente, em temperaturas mais favoráveis para o crescimento, o número de divisões celulares por hora, chamado de taxa de crescimento, dobra para cada aumento de temperatura a 10ºC.
A temperatura na qual uma espécie de microrganismo cresce mais rapidamente é a temperatura ótima de crescimento. As temperaturas de crescimento mais importantes para qualquer microrganismo são a mínima, a ótima e a máxima. A temperatura ótima não é a temperatura mediana entre as temperaturas máxima e mínima.
Os termófilos mais importantes em alimentos pertencem aos gêneros Bacillus e Clostridium, incluindo microrganismos deterioradores e patogênicos. Os mesófilos, por apresentarem crescimento ótimo numa faixa próxima à temperatura ambiente, constituem-se na maioria dos microrganismos de importância em alimentos, incluindo a maior parte dos patógenos.
Os bolores são geralmente capazes de crescer em faixas de temperatura mais amplas do que as bactérias, sendo que muitos crescem em alimentos refrigerados. Já as leveduras não são muito tolerantes a altas temperaturas, crescendo preferencialmente nas faixas mesófila e psicrófila. Umidade relativa (UR):
Quando um alimento está em equilíbrio com o ambiente, sua Aw se iguala à umidade relativa do ambiente. Assim, os alimentos tendem a absorver umidade do ambiente se estocados em ambientes com UR superior à sua Aw; por outro lado, perderão umidade se estocados em ambiente com UR inferior à sua Aw. No caso de absorverem umidade, sua Aw será aumentada, favorecendo o crescimento microbiano. Composição gasosa do ambiente:
Além disso, o CO2 tem conhecidos efeitos inibidores sobre o crescimento microbiano. O aumento da vida de prateleira de alimentos decorrente de acondicionamento a vácuo ou sob atmosfera modificada é uma aplicação do efeito da composição gasosa sobre o crescimento microbiano. Os aditivos químicos: Conservantes Tradicionais
Os conservantes químicos são de especial importância em países tropicais, onde a deterioração de alguns alimentos é acentuada pelo grau de umidade e temperaturas próximas ao ótimo do desenvolvimento microbiano.
A ação antimicrobiana dos conservantes baseia-se em efeitos sobre um ou mais dos seguintes componentes/atividades: DNA, membrana plasmática, parede celular, síntese protéica, atividade enzimática, transporte de nutrientes.
A eficácia de um conservante pode ser influenciada pela presença de outros inibidores do crescimento de microrganismos como sal, vinagre e açúcar, pelo pH e composição do produto, pelo teor de água do alimento e pelo nível inicial de contaminação, seja do alimento ou ambiental (ligados às condições de processo e às instalações).
A definição de conservantes alimentícios é bastante simples: são substâncias que prolongam o tempo de conservação dos gêneros alimentícios, protegendo os mesmos de alterações decorrentes de microrganismos ou enzimas. As diferentes espécies bacterianas diferem no espectro de temperatura na qual podem crescer. Quanto à temperatura de crescimento, as bactérias foram agrupadas em quatro categorias: A legislação européia menciona junto com os conservantes (E200-E297), os antioxidantes (E300-E399) e a irradiação (ionização) dos alimentos. Os antioxidantes também são substâncias que prolongam o tempo de conservação dos gêneros alimentícios, porém, protegendo os mesmos das alterações provocadas pela oxidação tais como a rancidez das matérias graxas e as modificações de cor.
A atividade antimicrobiana do sal esta relacionada com sua habilidade em reduzir a atividade de água (Aw), e isto influencia o crescimento microbiano. O sal tem as seguintes características: produz um efeito osmótico, limita a solubilidade do oxigênio, modifica o pH; os íons de sódio e cloro são tóxicos, e o sal contribui para a perda de íons de magnésio. O uso de cloreto de sódio é limitado pelo seu efeito direto no paladar dos alimentos.
Conservação de alimentos por aditivos
Químicos Os ácidos:
O ácido acético é usado para prover o sabor azedinho em maionese e molhos de salada. Uma função semelhante em uma variedade de outros alimentos é obtida através de ácidos orgânicos, tais como os ácidos cítrico, tartárico, málico, láctico, succínico, adípico e fumárico.
Em solução, os ácidos ocorrem em equilíbrio entre os estados dissociado e não dissociado, em função do pH. Com a redução do pH, a concentração de ácidos não dissociados aumenta. O pK é definido como o valor de pH no qual as concentrações das formas dissociada e não dissociada de um ácido são iguais. Assim, abaixo do pK, predomina a forma não dissociada, enquanto acima do pK, a forma dissociada é predominante.
Dentro da célula, em pH mais alto, a molécula se dissocia, liberando ânions e prótons que não podem atravessar de volta a membrana plasmática, ficando acumuladas na célula. Assim, o efeito antimicrobiano de ácidos fracos é, geralmente, favorecido por baixo pH, que favorece o estado não dissociado da molécula.
A maior vantagem do uso de ácidos orgânicos como conservantes é a melhor aceitação, que pode resultar do aumento de acidez em alguns produtos. Por outro lado, sua principal limitação é pelo fato de serem efetivos apenas a baixos valores de pH, o que compromete sua aplicação em alimentos de baixa acidez.
Na maioria das aplicações, os ácidos orgânicos são predominantemente biostáticos e não biocidas. São utilizados, principalmente, para inibir o crescimento de bolores e leveduras, embora possam, também, apresentar alguma atividade contra bactérias.
Os ácidos cítricos e lácticos, ainda menos efetivos, são geralmente usados mais com a função de acidulantes ou aromatizantes do que propriamente como conservantes. O ácido acético:
O ácido acético e seus compostos não têm somente ação preservativa, mas funcionam como sequestrantes, acidulantes e agentes flavorizantes. É um ácido natural que se forma no vinagre mediante a ação da bactéria Acetobacter.
Os fungos são mais resistentes do que as bactérias; os fungos sensíveis são os Aspergillus, Penicillium, Rhizopus e Sacharomyces. O ácido acético também é usado para estabilizar a acidez dos alimentos e como diluente para certas substâncias corantes. A dosagem recomendada é de 0,1 a 5%. O ácido benzóico:
Embora o ácido benzóico não dissociado seja o agente antimicrobiano mais efetivo, usa-se preferencialmente o benzoato de sódio, porque o ácido benzóico é pouco solúvel em água (0,27% a 18°C) e o benzoato de sódio é mais solúvel (66,0 g/100 ml a 20°C).
Esse bactericida e fungicida, efetivo somente em meio levemente ácido, é usado em muitos casos em combinação com outros conservantes. Ao contrário do ácido sórbico é ativo contra os lactobacilos o que impede seu uso em produtos fermentados, como iogurtes, por exemplo.
Embora não apresentem efeitos tóxicos agudos ou sub-crônicos, o ácido benzóico e seus sais apresentaram em estudos de toxicidade crônica possíveis efeitos clastogênicos e teratogênicos. Isto levou a Comissão Científica Alimentar da CEE a determinar uma DDA (ADI) temporária de 5mg/kg de peso corporal. Em casos raros e isolados, foram observadas reações de intolerância tais como urticária e asma. O ácido láctico:
Agem diretamente sobre o metabolismo bacteriano por acidificação intracelular, interferindo na transferência transmembranária de prótons, inibindo o mecanismo de retroação e tendo ação quelante nos cátions divalentes essenciais ao crescimento de patógenos.
Conservante de alimentos, os lactatos atuam como agente sinérgico dos antioxidantes, acidulantes e saborizantes. A dosagem normalmente usada está na faixa de 0,05 a 2 %. O ácido p-hidroxibenzóico:
Os parabenos foram um dos primeiros conservantes a serem aceitos pelo FDA; são ésteres de alquila de ácido para-hidrobenzóico. Atuam em uma faixa de pH de 3 a 8, sendo mais ativos em pH baixo. Metil, propil e heptil parabenos são colocados direto no alimento. Etil e butil são autorizados somente em alguns países. Eles não são voláteis nem higroscópicos.
A atividade antimicrobiana dos parabenos é proporcional ao comprimento da cadeia do grupo alquila, característica esta indesejável do ponto de vista de solubilidade em água.
Os parabenos são mais ativos contra mofos e leveduras do que contra bactérias, e mais ativos contra as bactérias gram-positivos do que contra as gram-negativos. Eles são muito usados em bolos de frutas, recheios de frutas e doces de confeiteiro em geral. Parabenos de metila e propila são usados em refrigerante. A combinação de vários parabenos pode, às vezes, ser utilizada em produtos do mar, extratos aromáticos ou molhos para saladas. O ácido propiônico:
A fermentação do material vegetal ingerido no rúmen é um processo anaeróbico que converte os carboidratos celulósicos em ácidos graxos de cadeia curta (ácido acético, ácido propiônico e butírico, principalmente).
Os propionatos são bastante usados na indústria de panificação devido a sua pouca atuação contra os fermentos biológicos. Normalmente, usa-se o propionato de cálcio nos produtos salgados e o propionato de sódio nos produtos doces.
Diretivas Europeias. A dosagem de ácido propiônico recomendada não é fixada. Não existe limite de concentração nestes produtos e deve então obedecer as BPF (GMP); as concentrações são normalmente menores que 0,4%. O ácido sórbico:
Sua eficácia como conservante e sua segurança fisiológica foram exaustivamente estudadas. Os sorbatos são aprovados como conservantes alimentícios em quase todos os países do mundo.
Outra vantagem no seu uso é a seletividade da ação antimicrobiana exercida pelos sorbatos. Tecnicamente, ele encontra nas células dos microrganismos diversos pontos de ataque, como por exemplo, as enzimas do metabolismo dos carboidratos e do ciclo dos citratos. Ao contrário de seu sal, o sorbato de potássio, o ácido sórbico é dificilmente solúvel em água.
Assim, quando usado na forma de sal, a potência em termo de equivalência de peso, cai para cerca de 75%, ou seja, para manter o mesmo poder conservante, serão necessárias quatro partes de sorbato de potássio para substituir três partes de ácido sórbico. Em geral, o ácido sórbico ou o sorbato de potássio são eficazes na maioria dos alimentos em concentrações entre 0,05 e 0,3%.
Quando a exposição à contaminação microbiana é maior (produto em embalagens freqüentemente aberto ou produto que por natureza são mais sensíveis aos ataques microbianos) é necessário um maior nível de preservação.
Quando usado em produtos cujo pH é ligeiramente ácido (pH 5,5- 6,0) os sorbatos são os agentes conservantes mais eficazes contra um amplo espectro de deteriorações por microrganismo; nestes casos são nitidamente superiores aos benzoatos e propionatos. A eficácia dos sorbatos aumenta com o aumento da acidez.
A pH 2,5 até 3,0 os sorbatos são ainda, de certa forma, mais efetivos que o benzoato de sódio como inibidor de leveduras e mofos, e duas vezes mais potente que os propionatos. Os sorbatos apresentam a maior eficiência quando usado com pH inferior a 6,0.
Conseqüentemente, uma conservação adequada deve levar o fator temperatura em consideração. Um produto alimentício pode ser esterilizado depois de embalado e colocado para distribuição em prateleira, mesmo assim ele poderá ainda necessitar de refrigeração e conservante se for usado pelo consumidor mais de uma vez, após aberto. Mesmo nos produtos refrigerados, ainda é aconselhável usar um conservante do tipo sorbato para inibir uma potencial contaminação bacteriana.
O organismo humano metaboliza o ácido sórbico da mesma forma que os ácidos graxos insaturados (β-oxidação). Esse ácido e seus sais, incluindo o sorbato de cálcio, não mostram nenhum sinal de toxicidade aguda, subaguda e crônica. Por outro lado, o ácido sórbico apresenta somente baixo potencial alergizante.
Os nitritos e nitratos:
A adição de nitritos e nitratos em carne e derivados está também associada à obtenção de cor, sabor e textura, além de servir como antioxidante. Reagem com o pigmento da carne, a mioglobina, para formar a cor característica da carne curada (nitromioglobina).
Acredita-se que tanto os nitratos como os nitritos possuem uma ação antimicrobiana. O nitrito não evita a germinação dos esporos (apenas concentrações muito altas inibem a germinação dos esporos), mas evita o crescimento dos esporos germinados, inibindo a multiplicação das células vegetativas. É mais ativo em anaerobiose. O nitrato, por exemplo, é usado na produção do queijo tipo Gouda para prevenir a formação de gás por bactérias que formam ácido butírico
Na realidade, pode se formar quantias muito pequenas de nitrosaminas em certos produtos cárneos curados. Esses níveis estão na faixa dos ppm ou ppb e, como os processos analíticos são difíceis, o quadro de ocorrência de nitrosaminas não estão ainda totalmente claro.
Um exemplo é a atomização (spray drying) do leite. Modificações apropriadas no processo podem reduzir drasticamente os níveis de nitrosaminas.Ainda são necessárias muitas pesquisas adicionais para estabelecer o por que das nitrosaminas estarem somente presentes em algumas amostras, bem como a importância toxicológica dessas nitrosaminas nesses níveis.
Os sulfitos:
O dióxido de enxofre é um gás que pode ser usado na forma comprimida, em cilindros.
O sulfito mais amplamente usado é o metabissulfito de potássio. Na prática, um valor de 50% de SO2 ativo é usado. Quando o dióxido de enxofre é dissolvido em água, formam-se os seguintes íons: SO2 (gás) → SO2 (aq) Todas estas formas de enxofre são conhecidas como dióxido de enxofre livre. O íon de bissulfito (HSO3-) pode reagir com aldeídos, dextrinas, substâncias pécticas, proteínas, ketones e certos açúcares, para formar compostos adicionais.
A quantidade de SO2 que pode ser adicionada aos alimentos é limitada porque a níveis entre 200 e 500ppm, o produto pode desenvolver um cheiro desagradável. O ADI é de 0,7mg/kg de peso corpóreo.
O uso de SO2 não é permitido em alimentos que contêm quantidades significantes de tiamina, porque ele destrói essa vitamina da mesma forma que pode afetar a cor de concentrados de frutas. Nos Estados Unidos, o nível máximo permitido de SO2 em vinho é de 350 ppm. O uso de modernas práticas resultou em níveis mais baixos de SO2. Em alguns países, ele é usado em produtos cárneos. É também amplamente usado em frutas secas, a níveis de até 2,000ppm.
Antes de abordar os sistemas de conservação não químicos convém citar uma categoria especial de conservantes: as bacteriocinas. O termo bacteriocinas designa uma classe de compostos formada por um grupo diverso de proteínas e peptídeos sintetizados por bactérias, com atividade contra outros microrganismos.
Organismos produtores de nisina encontram-se naturalmente no leite. A nisina pode ser usada para ajudar no processo contra organismos gram-positivos.
O uso de nisina como conservante alimentício é aprovado em muitos países, porém com aplicações alimentícias restritas (sem ação sobre as bactérias Gram-negativos, perda de atividade em torno de pH=4 e abaixo de 20° e imobilização pelas gorduras e outros compostos alimentícios). É uma das raras bacteriocinas de uso autorizado na indústria alimentícia.
É usada na conservação de alimentos em geral e especialmente em queijos processados. Dependendo da legislação local, pode ser utilizado também em queijos frescos com a finalidade de bloquear a fermentação lática. Na CEE, esse antibiótico com efeitos conservantes é usado de forma muito prudente nos gêneros alimentícios.
É efetivamente usado na preservação de queijo processado, como também no tratamento pelo calor de alimentos não ácidos e para estender o shelf life de leite esterilizado. Outra substância antibacteriana relacionada é a natamicina (antibiótico com princípio ativo pimaricina). É um polieno antifúngico, isolado pela primeira vez de um filtrado de Streptomyces natalensis.
Apresenta baixa solubilidade, podendo ser usada no tratamento de superfície em alimentos. A natamicina é usada na produção de muitas variedades de queijos e em alguns alimentos sólidos, onde a casca ou a película envolvente não é ingerida como o caso de queijos duros e embutidos cárneos. Nesses alimentos deve ser observada a dose utilizada e garantido que o antibiótico não migrará para o interior do alimento.
Na Alemanha seu uso foi sugerido como aditivo em cervejas, vinhos e sucos de frutas, porém a prática não foi implementada por que a substância, ao ser testada, provocava alterações irreversíveis em cepas de leveduras.
A prática de adicionar antibióticos a alimentos “navega contra a maré”. Atualmente é senso comum à busca por produtos mais saudáveis e o mais natural possível, usando-se matérias-primas de fontes seguras, tecnologias adequadas, valorização das boas práticas de manufatura e a cadeia do frio (produtos onde o frio pode substituir o uso de mais um aditivo no alimento).
Métodos de conservação físicos:
Alguns métodos de conservação, como o uso de calor e radiação ionizante, baseiam-se na inativação de microrganismos, enquanto outros têm como princípio o controle de seu crescimento, como é o caso das fermentações e dos métodos baseados em redução de temperatura, pH ou atividade de água.Para se escolher quais métodos de conservação devem ser aplicados a um dado alimento, assim como os níveis de aplicação de cada um, vários aspectos devem ser considerados, a saber: pH e atividade de água do alimento, já que produtos de baixa acidez e/ou alta atividade de água são mais suscetíveis a processos de deterioração. Identificação de parâmetros críticos para manter a qualidade e a segurança do alimento (ex.: alto teor de lipídios insaturados; alto teor de vitaminas e/ou pigmentos fotossensíveis; presença de condições favoráveis ao crescimento de microrganismos patogênicos e/ou deterioradores etc.). As condições de estocagem e distribuição a que o produto será exposto.
O uso de calor para conservar alimentos tem por objetivo a redução da carga microbiana e a desnaturação de enzimas. Vários tipos de tratamento térmico podem ser aplicados, a depender da termo sensibilidade do alimento e da sua suscetibilidade à deterioração, bem como da estabilidade requerida do produto final.
O tratamento térmico, geralmente, tem efeitos adversos sobre as propriedades sensoriais e nutricionais do alimento. Em razão disso, deve ser selecionado o tratamento térmico mais brando capaz de garantir ausência de patógenos e assegurar a vida de prateleira desejada.
Em sistemas de conservação pelo frio, considera-se que refrigeração e congelamento são as técnicas de conservação que melhor retêm as propriedades sensoriais e nutricionais de um alimento.
Outra maneira de abordar o problema da conservação consiste em eliminar ou reduzir o máximo possível um dos fatores intrínsecos que mais afeta a velocidade das alterações microbiológicas, ou seja, a água.
A irradiação conheceu assim forte desenvolvimento. Agora, com as novas diretivas do Parlamento Europeu sobre a obrigação de etiquetagem dos produtos alimentícios ionizados, novas soluções estão entrando em prática, tais como: A desbacterização com vapor aquecido sob pressão usada em especiarias, plantas medicinais e aromáticas, legumes secos, frutas secas, gomas, chás, leite em pó, cacau, cereais, cogumelos e outros; A descontaminação de produtos secos por microondas:
O aquecimento ôhmico e indutivo:
As aplicações mais interessantes para esse processo são a pasteurização ou esterilização (140 a 150°C) de leite, sucos de frutas, cerveja, vinho bem como produtos de maior viscosidade tais como cremes ou ovos líquidos. As altas pressões: (pascalização, ou pasteurização a frio).
Esse purê de abacate que somente pode ser conservado três dias nas receitas convencionais, sem aditivos (as enzimas presentes no abacate escurecem o produto), conserva-se durante trinta dias no frio graças às altas pressões. Os campos elétricos pulsados:
A pasteurização por luz pulsada:
Ainda existem outras técnicas alternativas de inativação microbiológicas entre as quais pode-se rapidamente mencionar as descargas de alta voltagem, os campos magnéticos oscilantes, a luz UV e os ultra-sons.
A luz UV é amplamente usada em tratamento de água. Nos alimentos suas principais aplicações são nos sucos (especialmente os sucos de maçã e sidra) ou em tratamento de superfície.
Outras Considerações:
Muitos métodos de conservação de alimentos têm sido modificados para reduzir a severidade de técnicas mais extremas, com o objetivo de melhorar a qualidade dos produtos obtidos e, conseqüentemente, aumentar sua aceitação no mercado consumidor. Além dessas técnicas modificadas, algumas novas tem surgido, basicamente com o mesmo objetivo.
Por exemplo, compostos de grande efetividade contra bolores e leveduras, como ácido sórbico ou benzóico, podem ser combinados a um composto antibacteriano, como o dióxido de enxofre, cujos efeitos antioxidantes e inibidores de enzimas são explorados simultaneamente para inibir o crescimento de bactérias.
Uma combinação de conservantes com efeito sinérgico permite que se reduza o teor total de conservantes no alimento, além de reduzir efeitos sensoriais indesejáveis. Porque num mundo moderno, prático esquecemos as mais básicas práticas de conservação de alimentos? Qual a influência da atividade de água no desenvolvimento de microrganismos?Quanto mais elevada for a atividade da água, mais rapidamente os microrganismos (como bactérias, leveduras e bolores) poderão se multiplicar. A importância da Aw está na sua relação com a conservação dos alimentos.
Qual o impacto da atividade de água nos alimentos para o crescimento microbiano?Já a atividade de água (Aw) é definida em como a água no alimento pode reagir aos microrganismos, pois quanto mais elevada for, mais rápido as bactérias, leveduras e bolores serão capazes de crescer, impactando diretamente em sua relação com a conservação dos alimentos e sua qualidade sensorial (oxidação lipídica/ranço ...
Como a atividade de água influencia na conservação de alimentos?A atividade de água influencia de forma direta na conservação dos alimentos pois ela interfere na velocidade das reações de deterioração dos alimentos. A aw é determinada através da medida direta em aparelhos ( medidores de aw).
Como a presença de água pode influenciar no crescimento bacteriano?A água é importante para os microrganismos, porque a maioria deles pode absorver os nutrientes somente quando as substâncias químicas estão dissolvidas nela.
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