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Conservantes naturais na garantia de qualidade e segurança dos alimentos

Conservantes naturais na garantia de qualidade e segurança dos alimentos

Conservantes naturais na garantia de qualidade e segurança dos alimentos
09
nov 2017

Nas últimas décadas, a indústria alimentícia vem enfrentando grandes desafios para atender às demandas de mercado. Se por um lado, o consumidor busca cada vez mais por conveniência e praticidade, por outro existe uma tendência crescente ao consumo de produtos saudáveis, o mais próximo possível do natural. Isso acontece porque o fluxo de informações é muito grande no mundo globalizado em que vivemos, e o consumidor está cada vez mais preocupado com a saúde e os efeitos maléficos que alguns compostos podem causar. Além disso, presenciamos uma série de mudanças e adições às regulamentações, que estão mais exigentes para garantir a segurança alimentar.

Os fabricantes têm interesse crescente em alternativas que garantam a produção de alimentos seguros e de boa qualidade com longa vida de prateleira.  Geralmente, a vida de prateleira de um produto é determinada pela deterioração por ação de microrganismos patogênicos. O tratamento térmico é uma ótima opção como barreira eficaz no controle do crescimento microbiológico, porém, a quantidade de energia que é transferida para o alimento durante esse tratamento pode provocar reações maléficas, gerando efeitos nutricionais e sensoriais indesejados.

Outra ação comum é a aplicação de conservantes químicos. E por mais que estejam sendo usados há anos pela indústria de alimentos, existem algumas discussões quanto à segurança destes, uma vez que são considerados responsáveis por muitos atributos carcinogênicos e teratogênicos, além da toxicidade residual.

Por isso, a aplicação de um composto natural com função de conservante é uma solução eficaz, garantindo que as necessidades de mercado sejam bem atendidas, com garantia de qualidade do produto final. Existem algumas opções desses compostos naturais, e a escolha do antimicrobiano deve ser realizada cuidadosamente, a fim de gerar o efeito desejado sem causar consequências de qualidade ao produto final.

 

Tecnologias de conservação natural

Atenta às novas legislações e necessidades de diferentes mercados, a Prozyn possui um amplo portfólio de conservantes naturais, principalmente para a indústria de lacticínios. Tem uma equipe de técnicos especialistas disponível para solucionar as diferentes demandas de seus clientes, dispostos a auxiliar na melhor escolha da tecnologia a ser empregada.

Suas linhas Natamizyn, Nizyn e Biomax L apresentam soluções de conservantes naturais de alta eficiência, compostos por natamicina, nisina e lisozima, respectivamente.

 

Natamicina

A natamicina é um antimicótico poliênico extraído do Streptomyces natalensis, ativo contra uma grande variedade de fungos filamentosos e leveduras, incluindo os gêneros Penicillum, Fusarium, Cephalosporium, Aspergillus e Candida.

Com fórmula empírica C33H47NO13, possui um peso molecular de 665,7 g/mol e sua estrutura completa é apresentada na Figura 1.

 

 

Estrutura química da natamicina

Figura 1. Estrutura química da natamicina

 

Na função de conservante, a natamicina tem sido utilizada há vários anos em alimentos. Os fungos crescem nos produtos que têm baixos pH, umidade, atividade da água e temperatura. Alguns deles podem produzir metabólitos secundários chamados micotoxinas, que podem ser carcinogênicos, teratogênicos, hemorrágicos ou dermáticos. A maioria dos bolores é inibida em concentrações de 0,5 a 6 μg/mL de natamicina, mas algumas espécies requerem 10 a 25 μg/mL. Já a maioria das leveduras é inibida em concentrações de 1,0 a 5,0 μg/mL.

A natamicina é uma grande aliada das indústrias de alimentos que dependem de fermentações por bactérias, já que não interfere nos processos fermentativos ou de maturação. Além disso, apresenta baixa solubilidade em água, o que é uma vantagem para o tratamento de superfície dos alimentos, pois garante que o conservante permaneça na superfície dos mesmos em vez de migrar para seu interior.

Natamicina é mais eficiente que sorbato, propionato e benzoato. Além disso, níveis subinibitórios de natamicina podem vetar também a produção de micotoxina.

A Food and Agriculture Organization (FAO) recomenda a ingestão diária máxima de 0,3 mg/kg de peso corporal. As aplicações de natamicina no tratamento de alimentos são feitas em dosagens muito baixas, não atingindo essa recomendação, mesmo com consumo em grande quantidade de produtos tratados.

No Brasil, a aplicação de natamicina é permitida por legislação no tratamento de superfície de queijos específicos, cascas de queijos e no tratamento de superfícies de carnes processadas específicas. A Portaria nº 146/96 (MAPA) estabelece nível máximo de natamicina na superfície de queijos e embutidos de 1 mg/dm² e 5g/kg, sem a presença dela em uma profundidade superior a 5 mm.

No tratamento de superfície, pode ser aplicada por pulverização, pintura ou imersão. Além disso, pode ocorrer por adição a um filme de plástico, com seguinte imersão ou pintura. Quando aplicada num revestimento de acetato de polivinila (PVA) para maturação, o revestimento pode ser facilmente removido antes de chegar ao varejo, assim, o consumidor recebe um queijo limpo. Já quando a natamicina é adicionada por imersão, recomenda-se que 10% de sal sejam adicionados à solução para evitar o crescimento bacteriano.

conservantes naturais

Estão disponíveis no mercado formulações modificadas que contêm agentes espessantes de qualidade alimentar que impedem a sedimentação da natamicina e melhoram a adesão à superfície do produto. Encontram-se igualmente disponíveis misturas que são combinadas com agentes antiaglutinantes, tais como celulose em pó, que podem ser utilizadas na produção de queijo ralado.

 

Nisina

A nisina é uma bacteriocina produzida por bactérias láticas, um composto proteico sintetizado nos ribossomos das células bacterianas e liberado no meio extracelular. Tem ação bactericida ou bacteriostática, principalmente sobre bactérias Gram positivas, como as pertencentes aos gêneros Staphylococcus, Streptococcus, Clostridium e Listeria. Na presença de outros compostos, como agentes quelantes, pode ser efetiva também sobre bactérias Gram negativas e fungos.

Composta por 34 aminoácidos, sendo isoleucina e lisina os aminoácidos terminais, a nisina possui peso molecular de 3,5 kDa. Apesar de ser altamente sensível à ação de proteases, possui estabilidade a tratamentos térmicos, tratamentos de alta pressão e exposição a ambientes ácidos.

A natureza do substrato, a temperatura e o pH do produto influenciam diretamente características de solubilidade, estabilidade e atividade biológica. Sua ação é potencializada e melhor preservada em baixo pH.

Seu mecanismo de ação é diferente em células metabolicamente ativas e esporos. Nas células ativas, a ação da nisina pode ocorrer por meio do aumento da permeabilidade da membrana pela formação de poros, e pela inibição da síntese de DNA, RNA e enzimas, por exemplo. Ao interagir eletrostaticamente com grupos fosfato da membrana, a nisina aumenta sua permeabilidade e gera o efluxo de material intracelular. Isso leva a uma perda de energia pela célula, impedindo a manutenção de sua sobrevivência. Já para impedir a ativação dos esporos, a nisina permite a sua germinação, mas inibe processos subsequentes de formação de células ativas.

Sua aplicação pode ser feita de diferentes formas. Na produção de queijo processado, a adição da nisina é feita no queijo quente, no mesmo momento em que sais de derretimento são adicionados.

Seu uso já foi relatado de forma eficaz em queijos, sucos de frutas, carne moída, salsichas, produtos enlatados, derivados de leite e cerveja. É o único peptídeo antimicrobiano natural aprovado pela Food and Drug Administration (FDA) para uso como conservante em alimentos.

No Brasil, o uso de nisina é permitido em todos os tipos queijos, numa dosagem máxima de 12,5 mg/kg, e em produtos cárneos, com aplicação de soluções a 0,02% da bacteriocina em ácido fosfórico de grau alimentício na superfície externa de salsichas de diferentes tipos.

 

lisozima

 

Lisozima

A lisozima é uma enzima, uma proteína globular formada por resíduos de aminoácidos. Ela pode ser naturalmente encontrada em secreções humanas e na clara de ovo, além de ser produzida também por algumas bactérias e outros organismos.

A Lisozima pode desempenhar um papel importante no uso como antimicrobiano em alimentos e por isso tem sido utilizada como conservante natural neste setor. Seu custo é baixo, possui boa disponibilidade e é estável em uma ampla faixa de condições de temperatura e pH. Está entre as enzimas mais estáveis em alimentos e é resistente a muitos processos industriais. Essas propriedades levam a um grande número de aplicações e seu uso para controle de patógenos e deteriorantes gera produtos mais seguros, com melhor qualidade e vida de prateleira estendida.

Sua ação antimicrobiana é devido a sua capacidade de digestão de polissacarídeos de alto peso molecular. Uma vez que estes polissacarídeos fazem parte da composição da parede celular de bactérias, a lisozima catalisa a quebra das ligações beta-1,4-glicosídicas entre o ácido N-acetilmurâmico e N-acetilglicosamina do esqueleto glicosídico de peptideoglicanos da bactéria, destruindo a camada protetora da célula do microrganismo, rapidamente desativando-o. Além disso, apresenta também atividade de quitinase, atuando na quebra de ligações glicosídicas da quitina de parede celular em fungos.

No entanto, a atividade antimicrobiana da lisozima vai além de sua atividade enzimática. Proteínas catiônicas, como a lisozima, geralmente possuem propriedades bactericidas sobre alguns organismos, interagindo com os fosfolipídeos aniônicos da membrana microbiana, conferindo seletividade à mesma. Por exemplo, S. aureus pode crescer em clara de ovo a pH 7,2, mas não a pH 8,0, possivelmente por causa de cargas negativas na célula que levam ao tipo de interação com as cargas positivas da molécula de lisozima, conforme explicado anteriormente.

Possíveis aplicações em produtos alimentícios ocorrem em queijos, salsichas, carnes cozidas e produtos de carne de frango. Em queijos, além de ser utilizada como conservante, tem papel importante e eficaz na substituição de nitrato de potássio na prevenção de defeitos texturais que apresentam fissuras e buracos irregulares, causados por fermentação butírica em variedades de queijo de massa dura e semi-dura, como Emmental, Gruyère e Gouda.

Apesar da lisozima inibir as bactérias fermentativas da produção de queijos, elas são menos sensíveis do que bactérias dos gêneros Clostridium e Listeria, por exemplo, portanto pequenas doses são geralmente utilizadas. Além disso, sua aplicação nos queijos não gera alterações de propriedades físicas ou organolépticas do produto final.

A lisozima é classificada como Generally Recognized as Safe (GRAS) pela Food and Drug Administration (FDA) para uso em certos queijos. No Brasil, considerando sua classificação como enzima, é permitida sua aplicação em alimentos. Por causa de seu potencial como alergênico, já que é extraída da clara de ovo, é importante informar ao consumidor no rótulo dos produtos.


SOBRE A PROZYN

A Prozyn é uma das principais fornecedoras de ingredientes biológicos do país. Possui soluções sob medida para as necessidades mais específicas dos clientes, sempre baseadas na inovação, tecnologia e melhoria da qualidade de vida. Oferece uma linha completa de ingredientes para redução de custo, otimização do processo e melhoria da qualidade do seu produto.

Escrito por:

Eloisa Carmignola – Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação

Jadyr Oliveira – Diretor Executivo

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