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CONSERVANTESCONSERVANTES
Caroline Joy SteelDTA-FEA-UNICAMP
TA-605 – Aditivos e Coadjuvantes na Indústria de Alimentos
2o semestre - 2005
Introdução
Conservação de alimentos:Conservação de alimentos:
Visa retardar ou eliminar a deterioração da qualidade microbiológica e da qualidade sensorial de alimentos
Está relacionada a:– Segurança– Aceitação
Introdução
AgentesAgentes e processosprocessos antimicrobianos
TemperaturaAtividade de águapHGases e Atmosferas ModificadasÁcidos orgânicos
Extratos naturaisSais de curaAntibióticosIrradiaçãoEmbalagensInteração de fatores
Introdução
açúcar
salespeciarias
defumação
Introdução
TAw
pH
Gases Sais
Antibióticos
IrradiaçãoEmbalagem
Ácidos
ISOLADAMENTE ou EM COMBINAÇÃO
Introdução
Inovações no desenvolvimento de
produtos com aumento de “shelf-life”
Introdução
Propriedades químicas do antimicrobiano
Propriedades e composição do alimentoSistemas de conservação utilizados
(além do químico)Tipos, características e número de
microrganismosSegurança do antimicrobianoCusto/benefício do antimicrobiano
Temperatura
Para retardar ou eliminar o crescimento de microorganismos de deterioração ou patogênicos– Resfriamento– Congelamento– Aquecimento brando/secagem– Aquecimento mais drástico
Temperatura
T ambiente– Fermentação: com microrganismos
adequados mudanças organolépticas e de estabilidade (fermentações lácticas e alcoólicas)
Temperatura
Classes de microrganismos (T ótima)– Psicrófilos– Mesófilos– Termófilos
Estresse– Congelamento, aquecimento brando
aumentam sensibilidade a agentes antimicrobianos
Atividade de água
Crescimento e metabolismo dependem da presença de água em uma forma disponível– Bactérias: aw > 0,91
– Leveduras: aw > 0,88
– Fungos: aw > 0,75
Atividade de água
Redução da aw
– Aumentando a concentração de solutos na fase aquosa• adicionando solutos: cura, salga, xaropes,
açúcares• eliminando água: desidratação ou
secagem (por liofilização – freeze-drying – ou evaporação – spray-drying ou roller-drying)
pH
Mínimo – ótimo – máximo– Fungos < leveduras < bactérias– Inibição da germinação de esporos
bacterianos: pH baixo– FDA (EUA):
• Alimentos ácidos (pH natural < 4,6)• Alimentos acidificados (pH < 4,6 com
adição de ácidos)• Alimentos “low acid” (pH > 4,6)
pH
Alimentos não-processados:– Carnes, peixes e vegetais: levemente
ácidos (pH 5,5 – 6,8)– Frutas: moderadamente ácidas (pH
3,0 – 4,6)– Clara de ovo: alcalina (pH > 7,0)
pH
Fermentação– Leite, pepinos e carnes
queijo/iogurte, pickles, salame
pH
Spread de queijo processado pasteurizado pH + outros fatores para fornecer estabilidade contra Clostridium botulinum
Gases e Atmosferas Modificadas/Controladas
Monóxido de carbono, dióxido de carbono, óxido de etileno, óxido de propileno, dióxido de enxofre, ozônio
Nitrogênio e oxigênio: não inibem diretamente o crescimento de microrganismos
Toxicidade
Ácidos orgânicos
Ácido benzóicoÁcido propiônicoÁcido sórbico
Efeito antimicrobiológico está relacionado com a forma não-dissociada (pKa do ácido e pH do meio), comprimento da cadeia de carbono, grau de insaturação
Ácidos orgânicos
Ácido benzóico
– Atividade ótima: 2,5 < pH < 4,0– Controle de fungos e leveduras– Benzoato de sódio: maior solubilidade em
água e não-interferência na coloração
Ácidos orgânicos
Ácido propiônicoCH3CH2COOH CH3CH2COONa
ác. propiônico propionato de sódio
Ácido sórbicoCH3CH=CHCH=CHCOOH
CH3CH=CHCH=CHCOOK
ác. sórbico sorbato de potássio
Ácidos orgânicos
pH
pKa 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0
Ácido cítrico
3,13 4,76 6,40 53,0 18,9 0,41 0,006 0,001
Ácido benzóico
4,20 93,5 59,3 12,8 1,44 0,14
Ácido propiônico
4,87 98,5 87,6 41,7 6,67 0,71
Ácido sórbico
4,80 97,5 82,0 30,0 4,10 0,48
Paraben 8,47 99,9 99,9 99,9 99,9 96,72
Proporção (%) do total do ácido não-dissociado em diferentes pH
Extratos naturais
Óleos essenciais– Alho (alicina), cebola, alho-poró– Timo, orégano (timol)– Canela (aldeído cinâmico), cravo
(eugenol)– Baunilha (vanilina)
Pigmentos– Antocianinas– Clorofilas
Extratos naturais
Sais de cura
Originalmente, cloreto de sódioNitrato de sódio (impureza natural do NaCl)/nitrito de sódio: coloraçãoFermentação, defumação, secagem e aquecimentoAscorbatos, fosfatos, glucono-delta-lactona e açúcaresAlterações desejáveis, segurançaRefrigeração, embalagens
Antibióticos
Nisina: polipeptídio produzido por Streptococcus lactis Lancefield Grupo N– alimentos ácidos– microrganismos Gram-positivos e/ou
sensíveis
Irradiação
Radiação ionizanteAção ao nível celularNíveis mais baixos (<0,5 Mrad)– nenhuma alteração organoléptica
Níveis mais altos (>1 Mrad)– pequenas mudanças químicas, sem
resíduos, pequena produção de calor, penetração instantânea e uniforme (controle preciso)
Desvantagem: não inativa enzimas
Embalagens
Proteção durante estocagem, transporte e comercializaçãoProteção química– passagem de vapor d’água, oxigênio
ou outros gases
Proteção física– luz, poeira e sujidades, perda de peso
e danos mecânicos
Proteção biológica– microrganismos ou insetos
Embalagens
Embalagens assépticas – latas, flexíveis, extrusadas
Interação de fatores
T, aw, pH, etc.: condições extremas, se utilizados isoladamente– T: congelamento ou ebulição
– aw < 0,85
– pH < 2 ou pH > 9
Restrições ao desenvolvimento de alimentosTeoria dos obstáculos (“hurdle technology”)
Referências
Wagner, M.K.; Moberg, L.J. Present and future use of traditional antimicrobials. Food Technology, Jan., p.143-147, 155, 1989.Beuchat, L.R.; Golden, D.A. Antimicrobials occurring naturally in foods. Food Technology, Jan., p.134-142, 1989.
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