Utilização da tecnologia de barreira para alimentos mais seguros e frescos

O processamento excessivo de produtos (por exemplo, em produtos cárneos) pode causar perdas de sabor, textura e, em última instância, de lucro. A tecnologia de barreiras (também conhecida como técnicas combinadas ou tecnologia de barreiras) é uma ferramenta valiosa no combate ao processamento excessivo. Ela combina diferentes fatores ou técnicas de conservação para alcançar uma conservação suave, mas confiável.

Trabalhando juntos pela segurança alimentar

A tecnologia de barreiras combina deliberadamente técnicas de conservação existentes e novas para estabelecer uma série de fatores conservantes que os microrganismos não conseguem superar. Essas barreiras podem incluir temperatura, atividade de água, acidez, potencial redox, conservantes, organismos concorrentes, vitaminas, nutrientes e muito mais.

Como funcionam as barreiras

Para se desenvolverem e se multiplicarem, os microrganismos precisam manter a homeostase — um ambiente interno estável e equilibrado. Os obstáculos procuram perturbar um ou mais mecanismos de homeostase, fazendo com que os microrganismos fiquem inativos ou até morram. Os melhores obstáculos atuam em conjunto para perturbar vários mecanismos de homeostase simultaneamente. Essa abordagem multialvo é mais eficaz do que a abordagem de alvo único e permite o uso de obstáculos de menor intensidade.

A figura a seguir mostra como as barreiras atuam em conjunto para limitar o crescimento microbiano.

A Figura 1 mostra vários exemplos de processos combinados. Cada uma das ilustrações indica, por meio de linhas pontilhadas e setas, se os processos são ou não eficazes para impedir o crescimento microbiano. No exemplo 3, por exemplo, a temperatura por si só não foi um controle eficaz, mas a atividade da água combinada com a temperatura impediu o crescimento de microrganismos. No exemplo 4, os limites não foram suficientes para impedir o crescimento microbiano. Nesse caso, o limite de temperatura teria precisado ser aumentado por meio da refrigeração.

Cooperação ou competição

Também é preciso levar em conta o efeito que os agentes exercem uns sobre os outros. Às vezes, um segundo agente simplesmente aumenta a eficácia do primeiro. Outras vezes, os agentes atuam de forma sinérgica, tornando seu efeito combinado ainda maior. No entanto, um agente também pode antagonizar ou prejudicar a eficácia do outro, anulando parcial ou totalmente a eficácia de um ou de ambos os agentes. Esses efeitos devem ser cuidadosamente analisados antes que os agentes sejam utilizados em combinação.

A atividade da água como um obstáculo

A atividade da água (aw) é um dos parâmetros de barreira mais úteis, tanto isoladamente quanto em combinação com outro parâmetro. Existem níveis específicos de atividade da água abaixo dos quais certos micróbios não conseguem crescer e um nível de atividade da água abaixo do qual nenhum micróbio se prolifera. Esses limites de crescimento microbiano se aplicam a todos os tipos de alimentos e, na verdade, a todos os produtos porosos.

Atividade da água e pH: obstáculos sinérgicos

A atividade da água e o pH atuam de forma sinérgica, permitindo controlar o crescimento microbiano em um nível que não seria possível utilizando apenas um desses fatores. Esse efeito sinérgico faz parte da definição da FDA de alimentos potencialmente perigosos.

A Tabela A pode ser utilizada para determinar se um alimento submetido a tratamento térmico e embalado é um alimento potencialmente perigoso (PHF), um alimento não PHF ou se requer avaliação do produto. O alimento deve cumprir os requisitos de cozimento da seção 3-401.11 do Código de Alimentos (sem cozimento parcial) para eliminar os patógenos vegetativos. Os patógenos formadores de esporos são os únicos riscos biológicos remanescentes que suscitam preocupação. O alimento é embalado para evitar a recontaminação. Portanto, um pH e uma atividade de água mais elevados podem ser tolerados com segurança.

A Tabela B pode ser utilizada para determinar se um alimento não submetido a tratamento térmico ou submetido a tratamento térmico, mas não embalado, é classificado como PHF, Não-PHF ou Requer Avaliação do Produto. Alimentos não submetidos a tratamento térmico podem conter células vegetativas e esporos patogênicos. Alimentos que foram submetidos a tratamento térmico, mas não embalados, podem sofrer recontaminação. Os valores de pH considerados na Tabela B devem incluir 4,2, pois o Staphylococcus aureus pode proliferar nesse nível.

Limites de crescimento microbiano em função do pH

Assim como a atividade da água, o pH limita o crescimento de microrganismos específicos de maneiras bem definidas. Todos os organismos preferem um pH neutro, mas a maioria consegue crescer em ambientes mais ácidos, sendo que a maior parte do crescimento microbiano cessa a um pH de 5. Embora 4,6 costumasse ser considerado o limite para todo o crescimento microbiano, existem alguns microrganismos capazes de tolerar um pH tão baixo quanto 4,2.

O pH é frequentemente controlado pela adição de ácidos, como vinagre, ácido lático, ácido cítrico ou suco de frutas, diretamente ao produto. Também pode ser reduzido pela adição de ingredientes naturalmente ácidos, como o tomate, ou por meio da fermentação, que utiliza o ácido lático produzido por uma bactéria específica para diminuir o pH e impedir o crescimento de outros microrganismos.

Na tabela a seguir, é possível observar como a atividade da água e o pH de vários alimentos comuns atuam em conjunto para controlar o crescimento microbiano. As conservas de morango apresentam uma atividade da água muito elevada, mas o ácido cítrico faz com que o pH seja baixo o suficiente para impedir o crescimento microbiano.  A mostarda também tem um pH muito baixo e alta atividade de água. Esses dois produtos são conservados pelo pH, e não pela atividade de água. O xarope de bordo, por outro lado, é conservado pela baixa atividade de água. O açúcar presente no xarope é um umectante que mantém a atividade de água baixa.

A maionese tem uma atividade de água muito elevada, mas o vinagre mantém seu pH em 4,1. O pH baixo significa que ela não favorece o crescimento microbiano. No entanto, por ter alto teor de óleo, é suscetível à oxidação lipídica. A maionese é refrigerada, não para impedir o crescimento microbiano, mas para evitar o ranço. Curiosamente, não há nenhuma relação direta entre a atividade da água e o pH. Quando se adiciona ácido a um produto para reduzir seu pH, isso tem um impacto mínimo na atividade da água.

Linguiça fermentada: desafios no trabalho

Os embutidos fermentados do tipo salame mantêm-se estáveis à temperatura ambiente por longos períodos. É importante que haja uma sequência de barreiras nas diferentes etapas do processo de maturação. As primeiras barreiras utilizadas são o sal e o nitrato, que inibem muitas das bactérias presentes. Outras bactérias se multiplicam nesta fase, consomem oxigênio e provocam uma queda no potencial redox, o que inibe os organismos aeróbicos e favorece a seleção das bactérias do ácido láctico. Essas bactérias proliferam, causam a acidificação do produto e aumentam a barreira do pH. Durante o longo processo de maturação do salame, as barreiras iniciais tornam-se mais fracas. O nitrito se esgota. O número de bactérias do ácido láctico diminui. O potencial redox e o pH aumentam. À medida que o salame seca, no entanto, a atividade da água torna-se a principal barreira e preserva a linguiça. O processo de cura deve ser gerenciado cuidadosamente na produção de linguiças fermentadas.

Uma lista cada vez maior de obstáculos

Foram identificados cerca de 50 fatores de barreira diferentes na conservação de alimentos. Além dos fatores de barreira mais importantes e comumente utilizados, como temperatura, pH e atividade da água, há muitas outras opções potencialmente valiosas. Entre os exemplos estão a pressão ultra-alta, a mano-termo-sonicação, a inativação fotodinâmica, o acondicionamento em atmosfera modificada, os revestimentos comestíveis, o etanol, os produtos da reação de Maillard e as bacteriocinas.

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