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Plant-based food: será que as carnes vegetais são seguras?

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O mercado de alimentos está avançando de forma considerável e já é possível ver todo tipo de alimento à base de plantas nas gôndolas das grandes redes. Grandes conglomerados produtores de carne bovina também já se renderam e montaram linhas de alimentos plant-based.

Inúmeras marcas e tipos de imitação de carnes de origem vegetal estão surgindo e já são consumidas por um número cada vez maior de pessoas. Aí vem a pergunta: será que estas carnes são seguras?

Uma pesquisa realizada pelo GFI (Good Food Institute) realizada em 2020 identificou que metade das pessoas já reduziu seu consumo de carne nos últimos 12 meses. Apesar disso, o consumo de proteína de origem animal ainda é bastante alto, independentemente da categoria.

Outro estudo realizado em 2018 no Canadá mostrou que metade dos canadenses estão procurando consumir produtos alternativos à carne e o interesse dessa nação só cresce desde então.

Os consumidores estão buscando alternativas para a carne, embora apenas cerca de 1% deles tenha de fato abandonado este hábito por completo.

 

O que leva o consumidor a escolher o plant-based food?

  • Saudabilidade: os consumidores relacionam o consumo de produtos à base de vegetais como sendo mais saudável.
  • Questões ambientais: muitos consumidores acreditam que os alimentos plant-based causam menor impacto ao meio ambiente devido à sua forma de produção.
  • Curiosidade: muita gente tem curiosidade de conhecer o sabor dos hambúrgueres vegetais ou dos iogurtes plant-based. Com isso, a curiosidade é uma grande motivação de compra.
  • Diversificação: com a nova tecnologia, o consumidor final hoje tem uma opção diferente para o consumo de proteína sem depender apenas de produtos de origem animal.

Esse mercado nos leva a algumas reflexões:

  1. Esses produtos são modismo ou vieram para ficar?
  2. Quais as vantagens do consumo destes produtos em termos nutricionais?
  3. São realmente melhores para o meio ambiente do que as carnes reais?
  4. Os alimentos plant-based são considerados mais naturais ou ultraprocessados?
  5. Esses produtos são seguros?

1. Ao que tudo indica vieram para ficar e as pesquisas indicam que haverá crescimento expressivo neste mercado ao longo dos próximos anos. Segundo informações do GFI (The Good Food Institute), o mercado global desse segmento está estimado entre US$ 100 bilhões a US$ 370 bilhões até 2035.

2.  Não confunda dieta plant based com alimento plant based. Na dieta recomenda-se o consumo de alimentos vegetais sem processamento ou minimamente processados, enquanto as carnes plant based são processadas e portanto apresentam maior numero de ingredientes, aditivos e conservantes.

3. Essa pergunta é bem complexa e ainda não há uma resposta definitiva. Levando-se em conta a área necessária para a produção animal aqui no Brasil, sim, ainda usamos grandes extensões, mas para produzir a soja (ingrediente muito utilizado nos alimentos plant-based) também se usam grandes áreas e adicione-se a isso o uso de agroquímicos, transgênicos, etc.

4. A maioria dos estudiosos sobre o assunto considera este alimento ultraprocessado, uma vez que a necessidade de apresentar características semelhantes à carne de origem animal exige a utilização de mais ingredientes e processos industriais.

5. Aqui vou me demorar um pouco para responder, e faço um convite para refletirem comigo:

Primeira questão – Quais ingredientes são utilizados?

Para determinar se um alimento é seguro ou não, é preciso conhecer sua composição. As proteínas alternativas utilizadas geralmente são as de soja, do trigo ou glúten. Esses elementos formam a base, enquanto outros são adicionados ou alterados para criar o produto final.

A escolha dos ingredientes tem entre outras funções proporcionar benefícios nutricionais, mas também simular sabores, textura, cores, suculência, aspecto marmóreo e até a sensação de sangue da carne. Para isso são utilizados diversos ingredientes, como trigo, feijão, aveia, maçã, beterraba, etc.

Para se ter uma ideia da diversidade, a leg-hemoglobina (proteína extraída da raiz da soja) tem aspecto e função de imitar o sangue da carne. O dióxido de titânio (de origem mineral) é usado para iluminar e dar a aparência de carne de frango nesses alimentos. Extratos de leveduras, açúcares e especiarias podem ser utilizados para melhorar a palatabilidade, já que esse é um grande desafio quando se trata de alimentos plant-based. Vitaminas e minerais também podem ser utilizados para compensar deficiências nutricionais. Ácidos orgânicos ou compostos de fosfato têm como função aumentar o prazo de validade.

A que tipo de processamento são submetidos?

Algumas carnes passam pelo processo de extrusão que submete os produtos a altas temperaturas e altas pressões para facilitar a moldagem e a textura do produto, além de reduzir a carga microbiana da massa. Os produtos alimentares fabricados por extrusão têm geralmente um elevado teor de amido.

Esses alimentos apresentam alguns desafios aos profissionais da área:

  • Presença de riscos físicos, químicos e biológicos: qualquer alimento pode conter perigos potenciais e eles devem ser bem avaliados
  • Criação de novos alérgenos: proteínas de ervilha, por exemplo, usadas em substitutos de carne altamente processados podem desencadear alergias a amendoim em algumas pessoas
  • Introdução de contaminantes: o consumo repetido de novas proteínas pode ser tóxico a longo prazo, porém isso ainda requer estudos mais aprofundados
  • Presença de elementos transgênicos: embora a pesquisa da GFI (The Good Food Institute) tenha identificado que isso não é um problema para o consumidor, é preciso lembrar que pessoas que são contra o consumo de OGM devem estar atentas aos rótulos.
  • Presença maior de aditivos e coadjuvantes artificiais: muitos aditivos são utilizados para melhorar os aspectos e imitar a carne de origem animal. Produtos com menor quantidade de ingredientes tendem a apresentar sabor bem diferente do de carne.
  • Desafios de legislação: a tecnologia evolui muito rápido e neste caso as regulamentações vão surgindo depois. O Mapa (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento) iniciou este ano a discussão sobre o tema a fim de criar subsídios para regular este mercado.

Possivelmente, o desafio mais preocupante sejam os  alérgenos desconhecidos presentes nas imitações de carnes. A soja e o trigo são dois dos alérgenos comuns. Leguminosas como grão de bico e ervilha também estão fortemente associados a alergias.

Como as alternativas à carne usam proteínas concentradas isoladas, ao comer um desses produtos, o consumidor poderia inadvertidamente consumir uma dose muito maior de um alérgeno do que comeria em um alimento inteiro.

Como deve ser realizado o preparo deste produto?

Os riscos de comer carne crua ou mal passada estão bem documentados. O mesmo não pode ser dito para carnes de imitação, mas ainda assim devem ser bem cozidas (de acordo com as especificações do fabricante) porque legumes, grãos e vegetais podem ficar contaminados com bactérias patogênicas, então cozinhá-los bem é importante para a segurança.

Carnes à base de vegetais não devem ser tratadas como carne

Os consumidores e as empresas não devem tentar substituir a carne por algo que simplesmente não seja carne, ou tratar esses produtos como uma substituição exata. Não se deve presumir que as não-carnes são necessariamente mais seguras do que a verdadeira carne. Não há uma resposta simples para saber se as carnes vegetais são mais arriscadas do ponto de vista da segurança do que as carnes reais, já que nenhum estudo de longo prazo foi realizado.

As embalagens e rótulos devem apresentar os dados com clareza para evitar induzir o consumidor a erro, achando que este produto é igual à carne. Os ingredientes e a presença de alérgenos deve ser adequada e seguir as recomendações da legislação.

Para o consumidor, a dica é ler os ingredientes e analisá-los, observando principalmente a quantidade de gordura, sódio e açúcar e todo tipo de elementos desconhecidos.

Estes produtos podem sim ser considerados seguros. Como todo produto industrializado, ele está sujeito a falhas e por isso é importante buscar alimentos que demonstrem ter controle de qualidade, processos bem definidos e clareza na descrição do rótulo. Produtos “artesanais” são seguros desde que apresentem credenciais e controle de qualidade, porém é claro que aqueles feitos sem controle e acompanhamento profissional correm mais risco de apresentar problemas, uma vez que a legislação ainda não está bem clara sobre o tema e com isso a fiscalização ainda precisa avançar.

Referências:

https://gfi.org.br/wp-content/uploads/2021/02/O-consumidor-brasileiro-e-o-mercado-plant-based.pdf

https://www.foodsafety.ca/blog/plant-based-meats-food-safety-risk

https://www.uol.com.br/vivabem/noticias/redacao/2020/10/21/nao-se-engane-mesmo-parecendo-saudavel-carne-vegetal-e-ultraprocessado.htm

https://www.uol.com.br/vivabem/noticias/redacao/2020/10/21/nao-se-engane-mesmo-parecendo-saudavel-carne-vegetal-e-ultraprocessado.htm

https://laiob.com/blog/o-mercado-de-carne-vegetal-no-brasil/

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Tratamento fotodinâmico com Led: alternativa não térmica para conservação de alimentos

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Nos processos industriais, podemos nos deparar com situações nas quais o alimento está suscetível a diferentes contaminações, que podem ser provenientes de superfícies ou utensílios mal higienizados, da matéria prima ou da manipulação. Assim, as doenças transmitidas por alimentos podem se propagar, produzindo diversos surtos alimentares em várias partes do mundo. Os tratamentos tradicionais para o controle do crescimento microbiológico usam o calor (ex: pasteurização e esterilização comercial) como forma de inativar os microrganismos. Contudo, estes processos podem resultar na depreciação da qualidade dos produtos. Neste aspecto, as tecnologias emergentes não térmicas, como luz UV, PEF e aerossolização apresentam grande vantagem frente aos processos térmicos, reduzindo os danos ocasionados pelo aquecimento, sendo uma tendência no processamento de alimentos. Entre esses processos, o tratamento fotodinâmico com Led tem sido bastante estudado, apresentando resultados promissores na inativação microbiana em alimentos.

O mecanismo baseia-se na fotoativação do fotossensibilizador irradiado em um comprimento de onda na faixa visível do espectro eletromagnético da luz. Após esta interação, inicia-se uma série de reações oxidativas citotóxicas na célula microbiana, causando a morte do microrganismo. Os principais elementos para o uso do método são: a presença de uma substância fotossensibilizadora, uma fonte de luz e a presença de oxigênio atmosférico. Assim, o mecanismo só ocorre mediante a presença desses elementos, sendo impraticável na ausência de algum deles.

Os fotossensibilizadores mais estudados em alimentos são os naturais como: a clorofila, a curcumina e a riboflavina. Na técnica do tratamento fotodinâmico os fotossensibilizadores são os compostos sensíveis à luz que desencadeiam as reações, sendo responsáveis pela eficácia do tratamento aumentando o alcance, seletividade, a segurança e o sucesso dos resultados. A luz é um importante componente da técnica, pois a escolha do diodo emissor de luz, comumente chamado de LED, determina o comprimento de onda que irá interagir com o fotossensibilizador. Para a escolha da melhor fonte de luz existem seis subdivisões de comprimento de onda na região do visível e entre elas as luzes azul (450–500 nm), verde (500–570 nm) e vermelha (610–760 nm) são habitualmente usadas na pesquisa e na indústria da área de alimentos.

O mecanismo de ação inicia-se com a absorção da luz pelo fotossensibilizador, provocando a excitação dos elétrons nas moléculas, promovendo-os para um estado singlete de energia. Com o estado singlete ativado há um processo de cruzamento intersistemas (CI) passando para estado triplete excitado. A ação do fotossensibilizante no estado triplete pode seguir por 2 tipos de reações, a do tipo I e a do tipo II. A reação tipo I é responsável pela formação de radicais livres e interação destes radicais com oxigênio intracelular. No tipo II, o fotossensibilizante no estado triplete excitado transfere energia para o oxigênio molecular, provocando a formação de oxigênio molecular singlete (1O2). O 1O2 formado no mecanismo de reação do Tipo II é altamente reativo e citotóxico e, juntamente aos componentes gerados no mecanismo de reação do Tipo I, reage com as biomoléculas promovendo oxidação celular. Ambas reações do Tipo I e II ocorrem de forma simultânea e são dependentes da concentração do fotossensibilizante, da intensidade da luz, do comprimento de onda característico do fotossensibilizador e da concentração de oxigênio presente. É importante mencionar que cada fotossensibilizador possui um rendimento quântico de produção de 1O2 determinado.

A tecnologia apresenta um amplo espectro de atuação, podendo ser utilizada contra bactérias Gram positivas e negativas, além de fungos superficiais. Na literatura podemos encontrar os relatos da eficácia da aplicação do método em diferentes alimentos e contra diferentes microrganismos. Uma pesquisa realizada em 2011 relatou que a aplicação do pigmento esverdeado de clorofilina sódica de cobre utilizando 1 mM por 5 min e irradiação por LED de 400 nm e 12 mW/cm² de potência, com uma dose de 14 J/cm² por 30 min, foram capazes de reduzir 1,8 log de L. monocytogenes em morangos, aumentando a vida de prateleira em 2 dias. Em outra pesquisa publicada no Journal of Food Process Engineering, os autores observaram que a aplicação de curcumina utilizando 16 mM por 60 min utilizando o LED de 465 – 470 nm e 30,2 mW/cm², com uma dose de 36 J/cm² por 20 min, foram capazes de reduzir 2,4 log de E.coli em uvas. Recentemente, um estudo publicado na revista Food Chemistry observou uma redução de 0,95 log de E.coli em cortes frescos de maçã, utilizando solução de curcumina de 2 µM por 5 min e irradiando com LED de 420 nm e 298 mW/cm², com uma dose de 152 J/cm² (510 s). Em março de 2020, um artigo publicado na Food Control demonstrou que a aplicação de 300 ppm de curcumina e LED de 430 nm e 7,2 W, com uma dose de 64,200 J/cm², foram capazes de reduzir 2 log de L. monocytogenes em 5 min de tratamento em pés de galinha.

Apesar dos efeitos na inativação de microrganismos, existem alguns fatores limitantes dentro da técnica que devem ser observados, como: baixa penetração de luz em sólidos e líquidos opacos, efeito apenas na descontaminação superficial dos alimentos e possibilidades de alteração em atributos sensoriais, como cor e sabor. Apesar dos atributos sensoriais serem extremamente importantes para determinar o sucesso de um tratamento, ainda há poucos estudos realizados para verificação desses atributos. Contudo, os estudos existentes apontam que o alimento não sofre uma alteração extrema, como observado em uma pesquisa envolvendo o tratamento em morangos, na qual não se observou diferença no sabor. Em contrapartida, pesquisadores publicaram um artigo na Food Control relatando uma alteração indesejável na cor do salmão defumado, quando aplicaram 100 µM de riboflavina por 160s irradiado com um LED de 15-58 mW/cm² de 460 nm e uma dose de 2400 J/cm² (160 s), que resultou na redução de 1,2 log de L. monocytogenes. Isso aponta que o tratamento deve ser explorado a fim de indicar combinações eficientes de fotossensibilizadores e condições da aplicação dos LEDs que podem ser usados para melhorar o método.

O uso do tratamento fotodinâmico com LED apresenta-se como uma tecnologia promissora para inativação superficial de microrganismo em alimentos, podendo ser aplicado, principalmente, em ambientes de armazenamento de frutas, vegetais e laticínios. Contudo, mais pesquisas devem ser realizadas para otimizar as condições do processamento e para divulgar esta tecnologia inovadora, a fim de aperfeiçoar a técnica para sua plena aplicação industrial.

Autores convidados: Jordana dos Santos Alves, Marilene Silva Oliveira e Leandro Pereira Cappato, todos do IF Goiano – Campus Rio Verde

Referências

D’SOUZA, C., YUK, HG, KHOO, GH, & ZHOU, W. Application of light?emitting diodes in food production, postharvest preservation, and microbiological food safety. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, v. 14, n. 6, p. 719-740, 2015.

GHATE, V. S., ZHOU, W., & YUK, H. G. Perspectives and trends in the application of photodynamic inactivation for microbiological food safety. Comprehensive reviews in food science and food safety, v. 18, n. 2, p. 402-424, 2019.

HYUN, J. E., & LEE, S. Y. Blue light-emitting diodes as eco-friendly non-thermal technology in food preservation. Trends in Food Science & Technology, v. 105, p. 284-295, 2020.

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Food Defense – O caso da JBS e uma reflexão sobre TI e TO

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Todos nós fomos surpreendidos com a notícia no início do mês de Junho sobre o ataque cibernético sofrido pela JBS (veja a reportagem aqui). A JBS, uma das maiores produtoras de carne bovina e suína do mundo, foi vítima de um grande ataque cibernético no fim de semana do Memorial Day (31/05/21), levando ao fechamento de fábricas na América do Norte e Austrália.

Em 2 de junho, o FBI divulgou um comunicado atribuindo o ataque ao REvil, um grupo de língua russa que fez algumas das maiores demandas de ransomware nos últimos meses. Ransomware é um tipo de malware que restringe o acesso ao sistema infectado com uma espécie de bloqueio e cobra um resgate em criptomoedas para que o acesso possa ser restabelecido. Caso isso não ocorra, arquivos podem ser perdidos e até mesmo publicados.

Em 9 de junho, a subsidiária da JBS nos Estados Unidos informou que pagou o equivalente a US$ 11 milhões em resgate após o ataque hacker à sua operação no país. A empresa afirmou que a maioria de seus frigoríficos estava em plena operação no momento do pagamento. Em comunicado, a JBS apontou que a decisão de pagar o resgate foi tomada após consultar especialistas em segurança digital. O objetivo, segundo a companhia, foi reduzir problemas relacionados à invasão e evitar o vazamento de dados.

Ataques de hackers são cada dia mais comuns e estão, na maior parte das empresas certificadas em uma norma reconhecida pelo GFSI, mapeados nos Planos de Food Defense – já falamos sobre isso aqui no Food Safety Brazil.

A Revista Food Quality & Safety, na ocasião do evento da JBS, conversou com Stephen Streng, analista de defesa de alimentos do Food Protection and Defense Institute da University of Minnesota em St. Paul, e a fala dele pode nos trazer vários insights, inclusive relacionados à cultura de segurança de alimentos.

“As melhores práticas de segurança cibernética e controles de segurança para sistemas de TO [tecnologia operacional] e TI são bem conhecidos e há uma tonelada de recursos disponíveis”.

“O maior problema é assumir o compromisso de implementá-los, pois isso custa tempo e dinheiro. Esperançosamente, com a recente onda de ciberataques amplamente divulgada, as empresas começarão a ver que custará mais não dar atenção e recursos adequados à segurança cibernética. ”

“A maioria dos processadores e fabricantes de alimentos tem uma grande cultura de segurança de alimentos. Eles precisam incorporar a segurança cibernética porque, especialmente quando se trata de TO, a segurança cibernética insatisfatória é um problema de segurança de alimentos.”

A reportagem completa você encontra aqui.

Ao ler isso eu me perguntei se nós, profissionais da indústria de alimentos aqui no Brasil, sabemos o que é TO. Você já ouviu falar? Entenda aqui.

Ao pesquisar mais sobre o assunto, encontrei alguns dos riscos relacionados à segurança de TO que as empresas de alimentos e bebidas enfrentam. Estes incluem:

  • Infecção por malware (caso JBS) – sem os controles de segurança adequados, ambas as ameaças direcionadas e não direcionadas têm a liberdade de manobra de ambientes de TI para TO. O potencial transbordamento de um ataque de malware para redes TO pode ser caro – interrompendo a produção e criando problemas de segurança e conformidade;
  • Ameaça de acesso remoto de terceiros – fornecedores externos acessam remotamente as redes de TO das fábricas para fazer a manutenção das máquinas existentes, incluindo a realização de correção de erros e leituras de desempenho. Isso expõe os sistemas e controladores no chão de fábrica a um possível comprometimento se os sistemas da parte autorizada forem infectados com malware, suas credenciais de acesso forem roubadas ou se eles não aderirem às práticas recomendadas de segurança. Também é importante ter visibilidade do uso não autorizado e inadequado do acesso;
  • Alteração na operação do controlador em instalação remota – as instalações de tratamento de água, que garantem água potável para o processo de fabricação, normalmente estão fisicamente isoladas da planta. Espera-se que os sistemas que administram essas instalações operem da mesma maneira todos os dias. Qualquer mudança pode indicar uma ameaça de contaminação da água, mas a maioria das empresas não tem visibilidade granular desses sistemas para entender e explicar as mudanças. Ataques cibernéticos à estações de tratamento de água nos Estados Unidos têm acontecido nos últimos anos. Veja a reportagem sobre esses casos aqui.

Diante de tudo isso, fica a pergunta: será que os nossos planos de Food Defense estão realmente adequados quando falamos de ataques cibernéticos? Quais são as possíveis ações de mitigação? O pessoal de TI da sua empresa faz parte da equipe de Food Defense? Os sistemas de TO utilizados pela sua empresa foram mapeados e/ou contemplados dentro da sua avaliação de Food Defense? Os sistemas de TI e TO da sua empresa convergem de forma adequada?

A grande verdade é que quando falamos de segurança de alimentos nos dias atuais, podemos usar Shakespeare: “Há mais coisas entre o céu e a terra do que sonha a nossa vã filosofia”.

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Movimento Clean Label e seus impactos em Segurança de Alimentos

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Você já deve ter ouvido falar de Clean Label, certo? Afinal esse movimento tem ganhado muita força nos últimos tempos.

No centro do movimento de Clean Label, há uma mudança subjacente nas percepções das pessoas sobre os alimentos e o que eles deveriam ser. Embora ainda não exista legislação a respeito, há basicamente 3 diretrizes de consenso que caracterizam estes produtos:

  • produtos naturais (sem aditivos artificiais e/ou químicos) e/ou minimamente processados,
  • com lista de ingredientes simples/curta,
  • com compostos de nomes conhecidos do consumidor.

Nesse artigo vamos nos ater à primeira diretriz. Visando produzir alimentos mais naturais ou menos processados, muitas indústrias de alimentos têm testado novas formulações e/ou novos processos, como fórmulas sem conservantes ou produtos menos processados, reduzindo ou eliminando etapas como, por exemplo, um tratamento térmico que prolongaria a vida de prateleira desse produto – você já parou para pensar nas implicações disso para a segurança de alimentos?

Quando uma indústria opta por tirar um conservante de uma formulação ou reduzir um processamento, isso pode gerar uma reação em cadeia pois ela passa a cobrar de seus fornecedores uma melhor qualidade das matérias primas, principalmente em termos microbiológicos.

Vamos entender melhor: todos nós sabemos que a qualidade da matéria prima é essencial para a fabricação de um produto seguro, dentro de padrões microbiológicos especificados. A indústria de alimentos, em muitas ocasiões, se responsabiliza por isso – por reduzir contaminantes a níveis aceitáveis. O APPCC é um bom exemplo: quem aqui nunca se deparou com a clássica pergunta “essa etapa foi especificamente projetada para prevenir, eliminar ou reduzir perigos a níveis aceitáveis?” Como fornecedor, que fornece matéria prima a uma indústria de alimentos, há o pensamento de que uma especificação microbiológica pode ser flexibilizada visto que o próximo elo se tornará o responsável pelo controle – a própria ISO 22.000 estabelece essa possibilidade no requisito 7.4.2. Com o Clean Label, não mais!

Ao seguir a tendência de Clean Label, essa responsabilidade é passada (ou dividida) ao elo anterior da cadeia, os fornecedores. Estes passam então a ter a necessidade de implementar (ou pelo menos considerar) uma etapa de inativação ou redução microbiana em seus processos.

Dessa forma, os fornecedores, também indústrias de alimentos, começam a pesquisar formas de garantir matérias primas de “melhor” qualidade, ou seja, formas de descontaminar o produto. É aí que entramos com um outro assunto que está está muito em voga: as tecnologias emergentes. O Food Safety Brazil já trouxe esse tema – veja aqui  e aqui.   Por definição, tecnologias emergentes são aquelas que têm o potencial para criar ou transformar o ambiente de negócios nos próximos 5 a 10 anos e poderão alcançar grande influência econômica, mas que ainda não se consolidaram.

Vamos a um exemplo: farinha de trigo. O processo de fabricação da farinha de trigo é realizado por um moinho de trigo, onde não há nenhuma etapa de inativação microbiana. O trigo, por sua vez, vem do solo, habitat natural de microrganismos. Hoje em dia tem sido testada a utilização de ozônio para descontaminação de farinhas – ozônio é uma tecnologia emergente. Leia mais sobre isso aqui. Outro bom exemplo são os fabricantes de temperos que servem de matéria prima para indústrias de alimentos. Sim, temperos – onde microrganismos patógenos, como a salmonela podem se desenvolver e que alguns ainda insistem em dizer que o “produto é seco e não precisamos nos preocupar”. Tecnologias emergentes como luz pulsada e plasma frio têm sido estudadas pois, além de descontaminar o produto, reduzem o impacto adverso do processamento nas propriedades organolépticas, nutricionais e também funcionais deste produto.

A verdade é que a onda Clean Label vai muito além dos novos hábitos de consumo. Ela apresenta impactos significativos em segurança de alimentos – as indústrias querem atender aos desejos de seus consumidores e para tal precisam criar robustez em seus processos. Do ponto de vista de segurança de alimentos isso é um enorme desafio, mas também é um grande avanço pois chama a responsabilidade para toda a cadeia de fornecimento.

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Admirável mundo novo – alimentos reciclados!

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Que, ao longos dos anos, a indústria de alimentos vem passando por transformações gigantescas, todos nós sabemos. Já tivemos artigo no Food Safety Brazil falando de alimentos do futuro (veja aqui), mas você já ouviu falar de alimentos reciclados?

Eu costumo falar nos treinamentos que ministro que sou da época da NASA – quando o HACCP foi “criado para os astronautas” e o conceito de segurança de alimentos era ainda embrionário. Nessa ocasião, mal fazíamos gestão da qualidade na indústria de alimentos, quem dirá HACCP.

Vocês devem então imaginar a minha surpresa com um novo conceito e tendência na área de alimentos que vem sendo muito comentado: alimento reciclado – em inglês chamado de “upcycled food”. Você já ouvir falar?

No início, me perguntei se não seria similar ao subproduto de determinada indústria, que é usado por outra indústria alimentícia como matéria prima, ao qual já estamos bastante acostumados:

“Um subproduto é um produto secundário derivado de um processo de produção; não é o produto principal sendo produzido.”

Um exemplo clássico de subproduto é o soro de leite utilizado na panificação, nos salgadinhos, nos sorvetes e nas sobremesas lácteas, ou ainda como realçador de sabor de molhos para saladas, emulsificante e fonte de cálcio.

Mas “upcycled food” tem outra definição: para nós, seria algo semelhante a “resíduo” – aquele que é descartado pela indústria de alimentos e vai para o lixo. Conforme definido pela Upcycled Food Association (UFA) dos Estados Unidos, os alimentos reciclados “usam ingredientes que, de outra forma, não seriam destinados ao consumo humano, são adquiridos e produzidos usando cadeias de suprimentos verificáveis e têm um impacto positivo no meio ambiente“. Ou seja, os alimentos reciclados são normalmente feitos com ingredientes que não seriam considerados produtos alimentícios comercializáveis, sejam eles subprodutos de qualidade, subprodutos de outras manufaturas ou restos de preparação de alimentos, cada um dos quais normalmente sai da cadeia de abastecimento alimentar. Ao desviar esses componentes alimentares de seus destinos tradicionais de fim de vida e incorporá-los como ingredientes seguros e nutritivos em novos produtos alimentícios, os alimentos reciclados podem contribuir para a redução do desperdício de alimentos de maneiras que vão além de uma estratégia de redução de aterro, até de conceituar excedentes e subprodutos alimentares como matérias-primas valiosas.

Se você acha impossível imaginar como o resíduo se torna alimento novamente, achei na internet alguns exemplos interessantes que já estão sendo trabalhados, tais como:

  1. Aqua Botanical, Austrália

    O Aqua Botanical está trabalhando para criar água potável para combater a escassez de água, um dos maiores problemas do mundo. A empresa extrai, filtra e mineraliza a água evaporada durante o processo de concentração de sucos.

  2. Kromkommer, Holanda

    A Kromkommer foi fundada em 2012 para resgatar produtos imperfeitos que, de outra forma, seriam jogados fora. Em 2014, a empresa lançou Wonky Veggie Soup, uma linha de sopas criada a partir de produtos resgatados.

  3. NETZRO, Estados Unidos

    Criada em 2014 como uma empresa de ingredientes reciclados, a NETZRO trabalha com grandes e pequenos agricultores para colher subprodutos de alimentos e desenvolver novos ingredientes inovadores. Alguns projetos incluem o reaproveitamento de cascas de ovos como fontes de cálcio e de grãos já usados em outros processos para obtenção de fibras e proteínas.

  4. Pure Plus, Estados Unidos

    Pure Plus transforma frutas e vegetais imperfeitos em um substituto do açúcar em pó que pode ser integrado em alimentos e bebidas. Seu objetivo é desviar os resíduos de frutas e vegetais para reduzir o impacto ambiental e o custo do desperdício de alimentos.

  5. RISE + WIN Brewing Co., Japão

    Usando sobras de cascas de frutas cítricas e garrafas retornáveis, a RISE + WIN Brewing Co. está fazendo o upcycling de produtos em cada etapa do processo de fermentação. O grão descartado após o processo de fabricação da cerveja, por exemplo, é utilizado para fazer granola e doces vendidos em seu armazém.

  6. Rubies in the Rubble, Reino Unido

    Jenny Costa, de Londres, criou Rubies in the Rubble em 2012 com o objetivo de fazer condimentos a partir de produtos alimentícios rejeitados. Rubies também faz maionese com aquafaba, uma alternativa líquida de grão de bico aos ovos e que geralmente é jogada fora.

  7. Toast Ale, Reino Unido

    A Toast Ale usa o pão excedente doado para substituir um terço da cevada maltada usada no processo de fabricação da cerveja.

  8. Projeto de grãos reciclados, Nova Zelândia

    O Upcycled Grain Project usa grãos de cervejarias em toda a Nova Zelândia para criar salgadinhos voltados para a saúde.

  9. Wize Monkey, Canadá

    A organização trabalha para ajudar os agricultores a manter uma renda durante o ano todo, usando folhas da planta do café arábica, muitas vezes negligenciada, para fazer chá.

Para ler mais sobre os exemplos acima e conhecer detalhes, como prêmios ganhos, acesse aqui.

Depois de ler estes exemplos, conseguimos entender melhor e perceber que de fato há coisas bastante inovadoras – outras já mais conhecidas, como as sopas feitas a partir de vegetais rejeitados. A questão é que essa tendência tem ganhado cada vez mais destaque – em dezembro de 2020 a UFA (Upcycled Food Association) publicou um padrão de certificação para ingrediente reciclado e produto contendo ingrediente reciclado. O padrão inclui requisitos de rastreabilidade, mas não aprofunda em requisitos relacionados à segurança de alimentos. Veja aqui.

Definitivamente esse é um ponto de atenção para nós, que trabalhamos na indústria e nessa área de segurança de alimentos. Logo veremos legislação sobre o assunto. Vamos acompanhar!

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ComBase como ferramenta de microbiologia preditiva em alimentos – II

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Na parte I deste post abordamos as funcionalidades do software Pathogen Modeling Program (PMP) Online. Hoje, falaremos do ComBase, o software de Microbiologia Preditiva mais usado mundialmente, são mais de 70.000 usuários ao redor do mundo.

O ComBase, assim como o PMP, está disponível gratuitamente. O acesso é dependente de login, mas o cadastro é bem simples e fácil de fazer. Após realizar a conexão, você poderá acessar um banco de dados com mais de 60.000 registros do comportamento microbiano em ambientes alimentares. Esse software de microbiologia foi lançado em 2003 e graças a doações tanto de dados que descrevem como os micro-organismos se comportam (crescem, sobrevivem ou morrem em meios de cultura e em alimentos), quanto monetárias ele está cada vez mais útil e funcional. Atualmente, ele é administrado pela Universidade da Tasmânia e pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos – Serviço de Pesquisa Agrícola (USDA-ARS).

A primeira ferramenta disponível do software é o Browser, que realiza a pesquisa em um banco de dados da literatura científica e de diversas instituições que avaliaram o comportamento de micro-organismos deteriorantes e patogênicos em alimentos e em meios de cultura. A busca pode ser feita adicionando-se os campos: Micro-organismo (patógenos, bactérias deteriorantes e bolores e leveduras); Tipo de alimento ou meio de cultura; variadas Condições (exemplos: diferentes concentrações de conservantes, embalados à vácuo e presença de microbiota); várias Propriedades (exemplos: inoculação de esporos, cepas resistentes a antibióticos ou tolerantes a ácidos); Faixas de temperatura, de atividade de água e de pH específicas; por fim, também pode-se restringir a pesquisa por autor.

Já o Broth Models fornece previsões, a partir de modelos matemáticos, baseados em dados selecionados do banco do ComBase, em função de fatores ambientais, como temperatura, pH e atividade de água do meio de cultura. Os tipos de modelos disponíveis são de multiplicação, de inativação térmica e de sobrevivência não-térmica para diversas bactérias, todos baseados em meio de cultura. O resultado da predição, após se completar com os dados desejados de temperatura, pH e atividade de água, será em forma de gráfico e de tabela.

O Food Models permite a predição do comportamento de patógenos nos alimentos. Existem dois modelos disponíveis: Perfringens Predictor prevê a multiplicação de Clostridium perfringens durante o resfriamento de carnes e Salmonella in egg para prever a multiplicação de Salmonella resistente a antibióticos (cepa S. Typhimurium DT104) em produtos líquidos à base de ovos, entre 10 – 42°C.

O DMFit permite que coloquemos nossos dados experimentais de contagens microbianas ao longo do tempo para ajustar esses dados aos modelos de Baranyi e Roberts, trilinear, bifásico ou linear. Após a adição dos dados experimentais, basta clicar no botão FIT e os pontos (contagem microbiana X tempo) serão ajustados aos modelos citados anteriormente. Os resultados são apresentados na forma de gráfico e de tabela. Também pode-se optar por trocar o modelo apresentado e os parâmetros serão recalculados automaticamente.

Em Resources há uma lista bastante útil de outras ferramentas de microbiologia preditiva disponíveis. Finalmente, em Help você pode aprofundar os conhecimentos e sanar dúvidas sobre todas as ferramentas do Combase citadas aqui no post, bem como assistir a tutoriais que explicam o passo a passo do uso do software.

Apesar de poder assustar um pouco no começo, essas ferramentas disponíveis gratuitamente trazem uma interface amigável à microbiologia preditiva.

Agora chega de teoria, acesse os sites do PMP e do ComBase e veja como esses softwares são fáceis de usar e acessíveis a partir de um simples clique!

Referências:

Baranyi J. and Roberts T.A. (1994). A dynamic approach to predicting bacterial growth in food. Int. J. Food Microbiol. 23, 277-294.

Baranyi J. and Tamplin M. (2004). ComBase: A Common Database on Microbial Responses to Food Environments. J. Food Prot. 67(9):1834-1840.

McMeekin J.,  Baranyi J.,  Zwietering M.,  Ross T.,  Dalgard P., Bowman J. and Kirk M. (2005). Information systems in food safety management. Int. J. Food Microbiol. 112, 181–19

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Contaminantes biológicos associados aos insetos na alimentação humana

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Durante a última década, o uso de insetos na alimentação humana ganhou maior evidência, e esse é um assunto que já foi mencionado algumas vezes aqui no blog. Entretanto, muitos consumidores ainda apresentam receio quanto a segurança dessa categoria de alimentos e para atingir mais adeptos, a segurança microbiológica precisa ser garantida. Atrelada a essa questão, recentemente, uma revisão abrangente sobre os principais contaminantes biológicos associados aos insetos na alimentação humana foi publicada. Confira abaixo os principais pontos levantados na publicação.

  • Os insetos mais estudados para alimentação humana atualmente são a lagarta-da-farinha amarela (Tenebrio molitor), a larva-da-farinha (Alphitobius diaperinus), o grilo-doméstico (Acheta domesticus), o grilo-doméstico-tropical (Gryllodes sigillatus) e a gafanhoto-migratório (Locusta migratoria).
  • Os três principais patógenos associados aos insetos para uso na alimentação são Staphylococcus aureus, Clostridium e Bacillus cereus. S. aureus é muito abundante e os formadores de esporos (Clostridium spp. e Bacillus spp.) são relatados como uma grande preocupação, especialmente os membros do grupo B. cereus, apresentados como o maior risco de segurança de alimentos;
  • Os gêneros Cronobacter (incluindo sakazakii), Pseudomonas (incluindo Pseudomonas aeruginosa), Vibrio, Yersinia spp., Campylobacter, Salmonella e Listeria (incluindo Listeria monocytogenes) representam um menor risco;
  • Entre os fungos, os gêneros Aspergillus e Penicillium foram os mais encontrados;
  • Príons, parasitas e vírus são considerados de baixo risco e ainda não foram detectados em insetos criados para consumo humano;
  • A forma de produção dos insetos (selvagem ou em criadoouro) afeta fortemente a segurança. Os insetos capturados de locais próximos de criadouros de aves e suínos apresentaram alta incidência de Salmonella e Campylobacter;
  • Tratamentos térmicos como fervura, torra, fritura (profunda) e escaldamento, mesmo por curtos períodos, demonstram ser eficazes na redução de bactérias vegetativas e fungos, assim como tratamentos alternativos como fermentação, plasma frio e microondas. Entretanto, não existem recomendações gerais;
  • Os métodos de secagem não térmica, como a liofilização, que é comumente usada na indústria de insetos, têm apenas efeito bacteriostático, portanto não são suficientes para garantir a segurança de alimentos;
  • Uma vez que cada inseto possui uma matriz diferente como composição e estrutura (teor de água, teor de gordura, insetos inteiros, pasta, pó ou grosseiramente triturado), bem como patógenos-alvos diferentes, não é possível extrapolar as cinéticas de inativação de um inseto para outro;
  • Caso após o tratamento seja observada a sobrevivência de esporos no produto, deve-se tomar cuidado nas condições durante armazenamento e transporte, associando a refrigeração ou acidificação para impedir a germinação dos esporos;

No Brasil, ainda não temos legislação sobre a produção de insetos para alimentação humana. Entretanto, estudos como esses são importantes na construção de uma futura legislação. Em resumo, para uso seguro dos insetos na alimentação, assim como outras matérias-primas, será imprescindível uma produção que considere as boas práticas de fabricação, como higiene do local, o uso de tratamento térmico e a utilização de tecnologias de barreiras, com uma maior atenção para os esporulados.

O artigo completo foi publicado na revista Journal of Insects as Food and Fee e pode ser acessado aqui.

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Você sabe a diferença entre os métodos moleculares LAMP e PCR?

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Uma das metas de desenvolvimento sustentável das Nações Unidas para 2030 é alcançar Fome Zero. Não se trata apenas de ter alimentos disponíveis para todos, mas de ter alimentos seguros. Referimo-nos a não termos perigos nos alimentos ou, se os tivermos, que estejam em níveis que não afetem a saúde, incluindo microrganismos patogênicos.

É sabido que “é melhor prevenir do que remediar”. Na indústria de alimentos é a mesma história, os esforços deveriam focar fortemente a prevenção e não a descontaminação de produtos (mesmo que isso fosse possível). Uma tarefa conjunta entre governo e indivíduos é a detecção de patógenos nos alimentos antes que eles cheguem ao consumidor para prevenir o aparecimento da doença.

Os métodos de detecção de microrganismos têm avançado rapidamente e estão cada vez mais alinhados às necessidades industriais e governamentais: detecção rápida e precisa e a um custo acessível. As tecnologias para detecção de microrganismos patogênicos começaram com o uso do ágar, passando por métodos imunológicos e atualmente, e de maneira importante, métodos moleculares.

Os métodos de cultivo tradicionais baseiam-se na capacidade microbiana de metabolizar açúcares, proteínas e / ou produção de enzimas. Alguns microrganismos podem ter diferentes capacidades quando se trata de metabolizar ou produzir um composto. Por exemplo: Salmonella fermentadora de lactose ou sulfídrico negativo, essas variantes farão com que seja erroneamente relatado como negativo um teste de rotina e com pouca habilidade do analista e pode colocar em risco a saúde do consumidor.

Os métodos moleculares baseiam-se na presença de genes característicos de cada microrganismo, em seu DNA, de forma que o microrganismo será detectado independentemente da capacidade metabólica ou de produção de compostos. Por isso, além da rapidez, essas técnicas estão se tornando cada vez mais relevantes e utilizadas tanto por empresas quanto por órgãos fiscalizadores (como o USDA nos EUA e o MAPA em nosso país). Os métodos moleculares provavelmente irão eventualmente tomar o lugar Golden Standard que os métodos tradicionais baseados em ágar têm atualmente.

Dentro dos métodos moleculares, existe uma gama de metodologias e variantes. Vamos agrupá-los em dois grandes grupos: PCR e LAMP. A Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) foi um marco para a ciência e especialmente para os métodos de detecção de patógenos. Desde sua descoberta em meados dos anos 80, ela passou por melhorias substanciais ao longo do tempo. As reações de amplificação mediadas por loop (LAMP) foram inicialmente desenvolvidas para detecção de vírus no início do século 21 e, desde então, têm sido cada vez mais utilizadas em vários campos, como pesquisa, vigilância e indústria.

Uma das diferenças mais importantes entre PCR e LAMP são as enzimas que eles usam, a primeira sendo uma Taq polimerase e a segunda uma BST polimerase. A última é geralmente reconhecida por sua estabilidade e resistência às condições e compostos da amostra. A quantidade de primers que cada tipo de reação contém é diferente, desde os PCRs básicos que contêm apenas um par de primers, até as reações em que os primers “Reporter” são adicionados para melhorar a especificidade e os LAMPs que requerem o reconhecimento de pelo menos seis diferentes regiões, o que lhe confere maior especificidade.

A parte da amplificação é extremamente diferente entre esses dois tipos de reações. Os PCRs realizam ciclos térmicos, ou seja, mudanças de temperatura constantes e controladas para desnaturar (95°C), alinhar (60°C) e estender (72°C) a genética, tendo como desvantagem em cada ligação e separação enzimática a possibilidade de inibição da reação. Por outro lado, a reação LAMP trabalha à mesma temperatura (60°C) e a amplificação se dá por deslocamento da cadeia sem a necessidade de termocicladores e seus gastos relacionados.

A detecção nas reações LAMP pode ser realizada por turbidimetria ou associada a outra tecnologia como a bioluminescência para obter resultados mais precisos, enquanto na PCR é necessário correr em géis ou adicionar compostos fluorescentes para leitura com filtro de fluorescência. Dependendo da natureza dos alimentos, alguns dos componentes dos alimentos podem afetar a leitura deste tipo.

Detectar e fazer correções conta a cada segundo, então cada minuto que conseguimos reduzir a reação significa a possibilidade de aplicar correções rápidas, de extrema importância para termos tempos de resposta cada vez mais curtos. Algumas reações LAMP podem dar resultados positivos alguns minutos após o início da reação, enquanto em algumas reações do tipo PCR é necessário esperar até o final do teste para ter um resultado que às vezes pode levar até horas.

Gustavo Gonzalez

Professional Service Pathogen Specialist – LATAM

3M Food Safety

e

Sylnei Santos

Scientific Affairs Leader

3M Food Safety

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Uso de filmes e revestimentos comestíveis em frutas e hortaliças

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A conservação de alimentos é o conjunto de métodos que possuem como objetivo prolongar a vida de prateleira dos alimentos. Entre os métodos, temos a aplicação de filmes e revestimentos comestíveis na etapa de pós-colheita de frutas e hortaliças, as quais devem ser acondicionadas em temperaturas e ambientes adequados.

Frutas e hortaliças são componentes importantes e essenciais para uma dieta balanceada. Elas são muito perecíveis, tendo uma curta vida pós-colheita. Quando as frutas amadurecem, ocorrem profundas variações nas mudanças bioquímicas e fisiológicas, como produção de etileno, aumento na taxa de respiração, variação no teor de açúcar, desencadeamento de enzimas degradantes da parede celular, perda da estabilidade da clorofila e aumento da síntese de compostos aromáticos. Com isso, as espécies reativas de oxigênio (ROS), as quais são geradas pelo transporte durante o amadurecimento, podem causar danos celulares e degradar a qualidade e aceitabilidade de frutas e vegetais.

O mercado de alimentos é um dos que mais cresce e as embalagens passam pela mesma transformação. Com o avanço da tecnologia, o principal diferencial das embalagens está nos materiais que atuam como barreiras ao oxigênio, retardando a senescência de frutas e hortaliças.

Atualmente, existem novas embalagens no mercado denominadas de embalagens “ativas”, embalagens “inteligentes” e embalagens biodegradáveis. As embalagens biodegradáveis têm a capacidade de, além de conservar e proteger o alimento, possuir maior facilidade de deterioração pela ação de elementos vivos, facilitando sua biodegradação.

O estudo de filmes e revestimentos comestíveis vem ganhando força nos últimos anos, como alternativa devido a sua biodegradabilidade, reduzindo danos ambientais causados por embalagens comuns. Essa demanda está cada vez mais crescente, tornando-se um desafio para as indústrias de alimentos e para os cientistas. Existem diversas abordagens para aumentar a manutenção do frescor e da vida de prateleira de um alimento pelo uso de polímeros naturais, comestíveis e biodegradáveis.

Vários biopolímeros, como amido, pectina, carragena, alginato, quitosana, goma xantana, têm sido amplamente usados para criar filmes comestíveis e revestimentos de alimentos.  A aplicação de revestimentos e coberturas, comestíveis ou não, em produtos naturais, particularmente sobre frutas e hortaliças com o objetivo de aumentar o seu período de conservação não consiste em prática recente. Segundo Hardenburg, emulsões derivadas de óleos minerais têm sido empregadas desde o século 13 na China para elevar a conservação de frutos cítricos e demais produtos perecíveis que eram transportados por longas distâncias. Na década de 1950, a cera de carnaúba tornou-se o principal produto introduzido para preservar frutos. A tabela 1 apresenta os principais materiais usualmente empregados para o revestimento de frutas e hortaliças e suas principais ações.

Tabela 1. Materiais usualmente empregados como revestimento e suas principais ações

Recobrimento principal  Ação
Alginato Redução das perdas de água
Caseína /Monoglicérido acetilado Monoglicérido de ácido graxo Barreira a gases, manutenção da cor
Amilose/ amilopectina Barreira a gases; melhora da cor e da firmeza; ação antifúngica
Zeínas Barreira a gases; redução de perdas de água, ação antimicrobiana e manutenção da firmeza
Pectina Barreira a gases; ação antifúngica, manutenção da firmeza
Lipídios Barreira a gases; redução de perdas de água
Carboximetilcelulose (CMC) Barreira a gases, manutenção da cor
Albúmen do ovo Manutenção da cor e redução do escurecimento
Proteína do soro do leite Barreira a gases; redução de perdas de água; manutenção da cor
Proteínas de soja Barreira a gases; redução de perdas de água; manutenção da firmeza
Cera de carnaúba Barreira a gases; redução de perdas de água; diminuição da desidratação superficial
Cera de abelhas Barreira a gases; redução de perdas de água; diminuição da desidratação superficial
Quitosana Ação antimicrobiana; manutenção da cor e redução do escurecimento
Goma xantana Redução de perdas de água, diminuição da desidratação superficial
Carragenato Redução de perdas de água

Fonte: Embrapa, 2009.

O revestimento comestível é uma fina camada (imagem 1) constituída por um material comestível que protege frutas e vegetais da decomposição físico-química e microbiológica, com diversas vantagens como comestibilidade, biocompatibilidade, atoxicidade, degradabilidade, etc. O filme é uma embalagem flexível e extensível de superfícies homogêneas e lisas (imagem 2). Quando aplicados em frutas e hortaliças, eles vão atuar efetivamente para preservação dos alimentos devido à sua versatilidade, não toxicidade, atividade antimicrobiana, atividade antioxidante, biocompatibilidade e biodegradabilidade.

Figura 1- Manga com e sem revestimento obtido de mesocarpo do pequi (Caryocar brasiliense).

Figura 2 – Filme obtido do mesocarpo do pequi (Caryocar brasiliense).

Recentemente, na Universidade Zhenjiang, na China, o departamento de Engenharia Biológica e de Alimentos desenvolveu filmes colorimétricos incorporados com nanopartículas de ZnO, embalagens inteligentes para sinalizar e rastrear a qualidade dos alimentos em tempo real. Esses filmes colorimétricos são sensíveis ao pH, pois quando aplicados podem apresentar alterações de cor quando expostos a gases voláteis, presentes em alimentos deteriorados.

Referências:

CHINMA, CE; ARIAHU, CC; ALAKALI, JS Efeito da temperatura e umidade relativa sobre a permeabilidade ao vapor de água e propriedades mecânicas de filmes comestíveis à base de amido de mandioca e concentrado de proteína de soja. Journal of Food Science and Technology v. 52, n. 4, pág. 2380-2386, 2015.

Embrapa – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento Embrapa Instrumentação Agropecuária.  O Uso de Biopolímeros como Revestimentos Comestíveis Protetores Para Conservação de Frutas in natura e Minimamente Processadas. 2009.

FLORES-LÓPEZ, María L. et al. Perspectivas sobre a utilização de revestimentos comestíveis e revestimentos nanolaminados para extensão do armazenamento pós-colheita de frutas e vegetais. Revisões de engenharia de alimentos, v. 8, n. 3, pág. 292-305, 2016.

HAN, Jung H. Filmes e revestimentos comestíveis: uma revisão. Inovações em embalagens de alimentos, p. 213-255, 2014.

HARDENBURG, R. E. Wax and Related Coatings for Horticultural Products: a bibliography. Agriculture Research Service Bulletin, 51-15, Washington, DC, 1967.

Huang, T.-W., Lu, H.-T., Ho, Y.-C., Lu, K.-Y., Wang, P., Mi, F.-L.Hide details. A smart and active film with tunable drug release and color change abilities for detection and inhibition of bacterial growth. Materials Science and Engineering C, Volume 118, January 2021.

Autoras: Itatiane Catarina Guerra, Geovana Rocha Plácido, Juliana Aparecida Célia e Glaydson Brasileiro Lopes de Jesus, todas do Instituto Federal Goiano, Campus Rio Verde.

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Gerenciamento de micotoxinas via espectroscopia NIR

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Não é de hoje que sabemos da importância do monitoramento de micotoxinas na agroindústria para a produção de rações. Há algum tempo também temos conhecimento do uso da tecnologia NIR para análises bromatológicas na indústria de alimentos e feed. O que talvez o amigo leitor não saiba ainda é que já é uma realidade o uso do NIR para analisar micotoxinas. No entanto, antes de apresentar as vantagens e desvantagens do uso deste método, quero fazer uma breve introdução sobre o tema.

As micotoxinas são metabólitos secundários produzidos por fungos. Quando ingeridas afetam o homem e animais de criação de forma individual ou sinérgica na presença de mais de uma micotoxina, podendo afetar vários órgãos, como o trato gastrointestinal e o fígado, além de comprometer o sistema imunológico, resultando essencialmente na redução da produtividade dos animais e na mortalidade em casos extremos. O milho brasileiro está frequentemente contaminado com diversas micotoxinas, principalmente as aflatoxinas (B1, B2, G1 e G2), fumonisinas (B1 e B2), zearalenona e deoxinivalenol. O trigo e seus derivados, cevada e demais cereais de inverno, têm frequente contaminação por deoxinivalenol e zearalenona.

A formação das micotoxinas ocorre durante o cultivo e armazenamento dos grãos ou da ração. A utilização de boas práticas agrícolas e de cuidados na limpeza, secagem e armazenamento dos grãos reduz a contaminação por micotoxinas. Depois de formada a micotoxina, métodos de descontaminação são muito onerosos, sendo até o momento inviáveis na prática da agroindústria. Métodos físicos, como máquinas de pré-limpeza e mesas densimétricas, em geral, reduzem a contaminação na massa de grãos.

A compra e utilização de matérias primas com baixos níveis de micotoxinas ainda é a melhor solução. No entanto, por questões econômicas, de disponibilidade, ou até mesmo por desconhecimento dos níveis de micotoxinas, nem sempre é possível utilizar grãos com concentrações de micotoxinas que não causeem efeitos prejudiciais à saúde e produção animal. Portanto, a utilização de aditivos adsorventes misturado na ração é uma forma de controle muito usada para minimizar os efeitos tóxicos das micotoxinas.

As micotoxinas possuem uma distribuição heterogênea na massa de grãos, ou seja, parte do lote no qual se quer avaliar a concentração pode ter níveis mais altos ou mais baixos do que outras partes. Além disso, a variabilidade de concentrações também pode acontecer em virtude do tipo de grão, safra, local de produção, entre outros fatores. Os fungos precisam ter condições para o seu crescimento e a produção das toxinas e por haver diferentes fatores, até mesmo em uma mesma lavoura, pode haver alta variabilidade na concentração das diferentes micotoxinas. Por isso é fundamental utilizar protocolos de coleta de amostras eficientes, de tal forma que a amostra coletada represente o lote todo.

Para controlar o risco das micotoxinas na cadeia de produção de grãos e produção animal, é indispensável a adoção de três etapas:

  • Amostragem representativa (Técnica do “furo na rosca”);
  • Frequência de análises e métodos de diagnóstico.
  • Tomada de decisão.

A amostragem é uma etapa fundamental pois representa em torno de 60 a 90% dos desvios nos resultados de micotoxinas. Afinal, se a amostra não for bem coletada, o seu resultado não irá ser representativo.

A frequência de análises é muito importante, pois precisamos ter uma amostra para cada lote de grãos que possuam a mesma origem, mesmo fornecedor, turno de produção ou alguma característica que caracterize uma certa homogeneidade do material. A metodologia de análise utilizada deve ser confiável, pois será com base no resultado emitido que serão tomadas as devidas decisões de controle.

A tomada de decisão deve ser orientada para reduzir de forma significativa os riscos atrelados ao consumo de uma matéria-prima contaminada com micotoxinas. Uma questão comum levantada é: risco associado em cada fase de produção X inclusão de adsorventes. No entanto, esta tomada de decisão é efetiva e economicamente viável quando tomada antes do consumo pelos animais, por isso o uso de uma tecnologia mais rápida e barata com NIR é uma solução muito interessante.

A tecnologia NIR (Near infrared spectroscopy ou espectroscopia no infravermelho próximo) é uma metodologia de análise aplicada a uma ampla gama de pesquisas e processos industriais. Tornou-se popular na área de rações e alimentos como uma ferramenta econômica para mensurar a composição bromatológica dos alimentos, com o objetivo de otimizar processos e gerenciar custos. De maneira inovadora, o NIR foi recentemente aplicado para a estimativa da concentração de micotoxinas nas matérias-primas utilizadas na produção de ração.

Desvantagem

Elevado investimento inicial para aquisição de um equipamento NIR (infelizmente não há ainda uma tecnologia nacional disponível, então ficamos sempre dependentes do câmbio).

Vantagens

Execução simples da análise (diminui consideravelmente erros do analista);

– Agilidade na obtenção dos resultados das análises (comparado aos métodos ELISA e cromatografia por papel. Após a amostra moída é possível obter o resultado em menos de 1 minuto);

– Dispensa o uso de reagentes, pipetas e vidrarias (tecnologia limpa);

– Menor custo por análise (considerando que a empresa já possui um NIR);

– Aumento no número de amostras suportam resultados mais confiáveis. Como as micotoxinas são heterogeneamente distribuídas na massa de grãos, e a coleta de amostras representativas é um desafio constante na agroindústria. Aumentar a quantidade de amostras e análises do mesmo lote de grãos para análise aumenta a assertividade das informações analíticas geradas em relação à concentração real de micotoxinas. Com uma análise mais rápida e mais barata isto é uma grande vantagem.

Conclusão

O NIR já é amplamente utilizado na indústria de alimentos, tanto na área animal quanto na humana. Agora, o monitoramento micotoxicológico pode ser realizado na plataforma de recebimento de grãos e nos portos de importação e exportação, com a possibilidade de aplicar descontos ou bonificações de acordo com o grau de contaminação. A segregação de matérias-primas e o controle de estoques podem ser realizados com maior agilidade. O NIR pode ser usado na indústria de ração para gerenciar o risco de micotoxinas, subsidiando a tomada de decisões com relação à quando, quanto e quais aditivos antimicotoxinas usar, a fim de minimizar os efeitos tóxicos, garantir a produtividade pecuária e o bem-estar animal.

*Este texto teve a contribuição de meu amigo médico veterinário Adriano Mallmann, da Universidade de Santa Maria – RS.

Fonte da imagem: Florida International University

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