CLAUDIA NAKAMURA HORITA
REDUÇÃO DE SÓDIO EM SALSICHAS COM ALTO TEOR DE CARNE DE FRANGO MECANICAMENTE SEPARADA: EFEITO DE SAIS SUBSTITUTOS E DERIVADOS DE
ALHO SOBRE ATRIBUTOS DE QUALIDADE E SEGURANÇA
CAMPINAS 2014
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS
CLAUDIA NAKAMURA HORITA
REDUÇÃO DE SÓDIO EM SALSICHAS COM ALTO TEOR DE CARNE DE FRANGO MECANICAMENTE SEPARADA: EFEITO DE SAIS SUBSTITUTOS E DERIVADOS DE
ALHO SOBRE ATRIBUTOS DE QUALIDADE E SEGURANÇA
Tese apresentada à Faculdade de Engenharia de Alimentos da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para a obtenção do título de Doutora em Tecnologia de Alimentos
Orientador: Profa. Dra. Marise Aparecida Rodrigues Pollonio
ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA TESE DEFENDIDA PELA ALUNA CLAUDIA NAKAMURA HORITA E ORIENTADA PELA PROFA. DRA. MARISE APARECIDA RODRIGUES POLLONIO Assinatura do Orientador
______________________
Campinas 2014
Ficha catalográfica
Universidade Estadual de Campinas
Biblioteca da Faculdade de Engenharia de Alimentos Márcia Regina Garbelini Sevillano - CRB 8/3647
Horita, Claudia Nakamura,
1972-H782r HorRedução de sódio em salsichas com alto teor de carne de frango
mecanicamente separada: efeito de sais substitutos e derivados de alho sobre atributos de qualidade e segurança / Claudia Nakamura Horita. – Campinas, SP : [s.n.], 2015.
HorOrientador: Marise Aparecida Rodrigues Pollonio.
HorTese (doutorado) – Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos.
Hor1. Produtos cárneos. 2. Cloreto de potássio. 3. Cloreto de cálcio. 4. Alho. 5. Redução de sal. I. Pollonio, Marise Aparecida Rodrigues. II. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia de Alimentos. III. Título.
Informações para Biblioteca Digital
Título em outro idioma: Sodium reduction in frankfurters with high content of mechanically deboned poultry meat: effect of salts substitutes and garlic derivatives on quality and safety attributes
Palavras-chave em inglês: Meat products Potassium chloride Calcium chloride Garlic Salt reduction
Área de concentração: Tecnologia de Alimentos Titulação: Doutora em Tecnologia de Alimentos
Banca examinadora:
Pedro Eduardo de Felício [Presidente] Ana Paula Badan Ribeiro
Judite das Graças Lapa Guimarães Maristela da Silva do Nascimento Neliane Ferraz de Arruda Silveira Data de defesa: 09-02-2015
BANCA EXAMINADORA
Prof Dr. Pedro Eduardo de Felício Presidente
Profa. Dra. Ana Paula Badan Membro titular
Profa. Dra. Judite das Graças Lapa Guimarães Membro titular
Profa. Dra. Maristela da Silva do Nascimento Membro titular
Dra. Neliane Ferraz de Arruda Silveira Membro titular
Prof.Dr. Adriano Gomes da Cruz Membro suplente
Dra. Ana Lúcia da Silva Correa Lemos Membro suplente
Dra. Renata Maria dos Santos Celeghini Membro suplente
ABSTRACT
The positive correlation between salt intake and the development of diseases including hypertension, and cardiovascular and renal disorders has led health authorities to recommend the reduction of sodium intake. Cooked emulsified meat products, mainly sausages, have high sodium levels and are among the most consumed products in Brazil. In some types of sausages, the mechanically separated poultry (MSP) stands out as less noble materials used to reduce costs, allowed in concentrations of up to 60%. Sodium chloride is a multi-functional ingredient, since it provides sensory, preservative, and technological properties in meat products. Sodium reduction can be even more challenging in formulations containing high MSP levels, due to loss of functional properties of the meat matrix (presence of proteins of lower functionality, portions of the bone marrow, high collagen and fat contents). Thus, this study aimed to investigate the effect of sodium reduction on the quality of sausages with high MSP content. The study was divided into three stages. In the first step, blends of potassium chloride and calcium chloride with ionic strength equivalent to 2% NaCl were used to replace 25% or 50% of NaCl in sausages containing 60% MSP. The purpose of this step was to evaluate the effect of the addition of salt blends on the physicochemical and sensory characteristics of the sausages. The following parameters were investigated: sodium content, Aw, emulsion stability (batter), instrumental color, texture profile, microstructure, and sensory acceptance. In the second step, a formulation containing a salt blend to replace 50% NaCl was selected from the first step, and garlic derivatives (fresh powder and commercial oil extract obtained by pressurized liquid extraction) were added. The objective was to investigate the effects of garlic derivatives as antioxidant and antimicrobial agents in the sausage formulations. The determinations were the same as the first step, except for microstructure, plus measurement of Thiobarbituric Acid Reactive Substances and microbiological analyses during 60 days of refrigerated storage. Finally, a third step was carried out to evaluate the effect of garlic derivatives as flavor enhancers
through quantitative descriptive analysis and acceptance tests, using two commercial samples for comparison. Fresh garlic and garlic PLE extract at concentrations of 1% and 0.02%, respectively, presented antioxidant and antimicrobial properties throughout the shelf life of the sausages. The sausage samples were characterized by eighteen descriptors selected by the assessors in the quantitative descriptive analysis. In general, the treatments had higher flavor intensity and garlic flavor, while the commercial samples exhibited smoky aroma and flavor. In the preference test, the commercial sausages were the most accepted for overall impression, and the sausages prepared for the study presented very similar sensory profiles. Thus, the addition of garlic derivatives in sausage formulations containing high mechanically separated poultry and blends of salt substitutes proved to be a promising alternative in this field.
Keywords: meat products, potassium chloride, calcium chloride, garlic, salt reduction
RESUMO GERAL
A redução do consumo de sódio tem sido recomendada por vários órgãos da saúde em função da correlação positiva entre ingestão desse componente e o desenvolvimento de doenças como a hipertensão arterial, cardiovasculares e renais. Produtos cárneos emulsionados cozidos, principalmente salsichas, estão entre os mais consumidos no Brasil e apresentam elevados teores de sódio. Em algumas categorias de salsichas, matérias-primas de alto valor agregado são adicionadas para reduzir o custo, dentre elas a carne mecanicamente separada de aves (CMS) permitidas em concentrações de até 60%. Cloreto de sódio a principal fonte de sódio em produtos cárneos e, portanto, o componente alvo de redução, é um ingrediente multifuncional, pois confere propriedades sensoriais, conservantes e tecnológicas em produtos cárneos. Em formulações contendo alto teor de CMS, sua redução pode ser ainda mais desafiadora pela perda de propriedades funcionais da matriz cárnea (presença de proteínas de menor funcionalidade, porções da medula óssea, alto teor de colágeno e gordura). Desta forma, este trabalho teve como objetivos estudar a influência da redução de sódio na qualidade de salsichas com alto teor de CMS. O trabalho foi dividido em três etapas. Na primeira etapa, blends de cloreto de potássio e cálcio, com força iônica equivalente a 2% NaCl, foram utilizados para substituir 25% ou 50% do NaCl em salsichas contendo 60% de CMS com objetivo de avaliar o efeito sobre as propriedades físico-químicas e sensoriais das salsichas. Foram determinados: teor de sódio, Aw, estabilidade de emulsão (batter), avaliação de cor instrumental, perfil de textura, microestrutura e teste de aceitação sensorial. Na segunda etapa, uma formulação contendo blend de sais para substituir 50% NaCl foi selecionada com base nos dados da primeira etapa.e adicionada de derivados de alho (fresco, em pó, óleo comercial e extrato obtido via líquido pressurizado). O objetivo foi investigar os efeitos dos derivados de alho como antioxidantes e antimicrobianos nas formulações de salsichas. As determinações realizadas foram a mesmas da primeira etapa, com exceção da microestrutura e acrescidas da quantificação de
Substâncias Reativas ao Ácido Tiobarbitúrico e análises microbiológicas durante 60 dias sob refrigeração. Finalmente, para as mesmas formulações de salsichas, uma terceira etapa foi realizada para avaliar o efeito dos derivados de alho como realçadores de sabor por meio da Análise Descritiva Quantitativa e Teste de Aceitação, utilizando-se duas amostras comerciais para efeito comparativo. Alho fresco e extrato de alho PLE, nas concentrações de 1% e 0,02% respectivamente, apresentaram propriedades antioxidantes e antimicrobianas durante a vida útil das salsichas. Dezoito descritores caracterizaram as amostras das salsichas avaliadas pelos assessores na análise descritiva quantitativa. De forma geral, os tratamentos do estudo apresentaram maior intensidade de sabor e aroma de alho e as amostras comerciais apresentaram aroma e sabor defumado. No teste de preferência, as salsichas comerciais foram as mais aceitas para impressão global, no entanto, salsichas elaboradas para o estudo apresentaram muitas similaridades entre si em seus perfis sensoriais. Assim, a adição de derivados de alho em salsichas com alto teor de carne mecanicamente separada e adicionada de blends de sais substitutos de NaCl mostrou ser uma alternativa promissora neste seguimento.
Palavras chave: produtos cárneos, cloreto de potássio, cloreto de cálcio, alho, redução de sal
SUMÁRIO
Introdução Geral 1
Referências bibliográficas 4
CAPÍTULO 1 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 7
1. Contexto global da redução de sódio em alimentos processados 8
1.1 Redução de sal em alimentos industrializados 8
1.2 Fontes de Na na dieta e teores de Na em produtos cárneos 9
2. Funçoes do cloreto de sódio em produtos cárneos 11
2.1 Cloreto de sódio e funcionalidade das proteínas miofibrilares 11
2.2 Cloreto de sódio e propriedades sensoriais 14
2.3 Cloreto de sódio e propriedades conservantes 16
2.4 Efeito das matérias-primas cárneas na estabilidade de produtos
emulsionados 18
3. Estratégias para redução de sódio em produtos cárneos 20
3.1 Sais substitutos ao cloreto de sódio 20
3.2 Uso de realçadores de sabor 22
3.3 Uso de ervas e especiarias 23
3.4 Modificação da forma física do sal 24
3.5 Estudos emergentes e novas tecnologias 24
4. Caracterização de alho e seus derivados: propriedades antimicrobianas e
antioxidantes 25
4.1 Compostos bioativos do alho e propriedades antimicrobianas e
antioxidantes 26
4.2 Desafios na utilização de compostos derivados de alho: estabilidade e extração
de compostos derivados do alho 28
CAPÍTULO 2 - TEXTURAL, MICROSTRUCTURAL AND SENSORY PROPERTIES OF REDUCED SODIUM FRANKFURTER SAUSAGES CONTAINING MECHANICALLY
DEBONED POULTRY MEAT AND BLENDS OF CHLORIDE SALTS 44
Abstract 45
1. Introduction 45
2. Material and methods 47
2.1 Treatments and formulations 47
2.2 Materials 48
2.3 Frankfurter-sausage processing 48
2.4 Proximate analysis, sodium content, pH and aw 49
2.5 Emulsion stability 49
2.6 Texture profile analysis and objetive color (L*, a*, b*) 50
2.7 Scanning electron microscopy 51
2.8 Sensory analysis 51
2.9 Statistical analysis 52
3. Results and discussion 52
3.1 Composition, pH, aw, emulsion stability 52
3.2 Sodium, potassium and calcium contents 54
3.3 Texture profile analysis 55
3.4 Objetive color determination 57
3.5 Scanning electron microscopy (SEM) 58
3.6 Sensory analysis 61
4. Conclusion 63
References 63
CAPÍTULO 3 - ANTIMICROBIAL AND ANTIOXIDANT PROPERTIES OF FRESH POWDER, COMMERCIAL OIL AND EXTRACT OBTAINED BY PRESSURED LIQUID OF GARLIC (ALLIUM SATIVUM L.) IN LOW SODIUM AND LOW
COST FRANKFURTERS 68
Abstract 69
1. Introdução 70
2.1 Derivados de Alho 71
2.2 Delineamento Experimental 72
2.3 Formulação e Processamento 73
2.4 Análises Físico-Químicas 74
2.4.1 Determinação da Alicina 74
2.4.2 Composição Centesimal, Teor de Minerais, pH, Aw e Cor Objetiva 75
2.4.3 Oxidação Lipídica 76
2.4.4 Análise Microbiológica 76
2.4.5 Análise Estatística 77
3. Resultados e Discussão 77
3.1 Determinação de Alicina nos Extratos de Alho 77
3.2 Composição das Salsichas, pH, Aw, Estabilidade de Emulsão
e Teores de Na, Ca e K 79
3.3 Cor objetiva (L*,a*,b*) 82
3.4 Oxidação Lipídica 83
3.5 Análise Microbiológica 89
4. Conclusões 94
Referências Bibliográficas 95
CAPÍTULO 4 - PERFIL SENSORIAL E ACEITABILIDADE DE SALSICHAS COM BAIXO TEOR DE SÓDIO E ADICIONADAS DE SAIS SUBSTITUTOS E DERIVADOS
DE ALHO 101 Resumo 102 1. Introdução 102 2. Material e Métodos 105 2.1Amostras 105 2.1.1 Derivados de Alho 105
2.1.2 Redução de Sódio em Salsichas 105
2.2 Elaboração das Salsichas 106
2.3.1 Painel Treinado 107
2.3.2 Teste de Aceitação 108
2.5 Análise Estatística 109
3. Resultados e Discussão 110
3.1 Definição dos Termos Descritores das Salsichas e Levantamento de
Referências 110
3.2 Seleção dos Assessores para a Análise Descritiva Quantitativa 110
3.3 Análise Descritiva Quantitativa 112
3.4 Teste de Aceitação 119
3.4.1 Mapa de Preferência Interno 121
3.4.2 Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLSR) 122
4. Conclusões 125
Referências Bibliográficas 126
CONCLUSÕES GERAIS 131
ANEXO 1 – Obtenção de extrato de alho com alto teor de alicina via extração com líquido pressurizado e quantificação de alicina
132 ANEX0 2 – Aprovação do protocolo para desenvolvimento de pesquisa
envolvendo seres humanos (análise sensorial de alimentos) pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Estadual de Campinas
141 ANEXO 3 – Termo de Consentimento Livre e Esclarecido apresentado e
assinado por provadores da Análise Sensorial 144
Agradecimentos
À Deus, em primeiro lugar.
À Universidade Estadual de Campinas, pela estrutura e por me acolher como aluna desde a graduação em engenharia de alimentos.
À CAPES pela concessão de bolsa de estudos.
À FAPESP pelo auxílio financeiro ao projeto de pesquisa.
Ao Departamento de Tecnologia de Alimentos pelo apoio, pela estrutura para a realização da pesquisa.
À Profa. Dra. Marise Aparecida Rodrigues Pollonio, pela sua brilhante orientação, pela dedicação e confiança.
Aos membros da banca pelas correções e contribuições nos trabalhos.
Aos pesquisadores Drs. Marcelo Morgano, Renata Celeghini, Andrea Barreto, Pedro Eduardo Felício pelas sugestões e pelos ensinamentos.
Ao Dr. Adriano Gomes pela contribuição e sugestões nos trabalhos sensoriais e à Dra. Helena Bolini por disponibilizar o Laboratório de Análise Sensorial para a realização dos experimentos.
À Dra. Mariangela de Almeida Meireles pela contribuição no trabalho e por disponibilizar o Laboratório (Lasefi) para a extração do extrato de alho PLE e para realização de análise de quantificação da alicina.
À Angela Maria pela amizade, pela parceria e enorme contribuição no trabalho.
Ao Erick Almeida pela sua importante contribuição no trabalho.
Ao José Roberto pelos ensinamentos técnicos nos processamentos e análises laboratoriais.
À equipe do Laboratório de Carnes e Derivados (Daina Novelo, Paulo Campagnol, Vitor, Camila, Maria Teresa, Mária, Leandro) pelo apoio, amizade e pelos agradáveis momentos partilhados.
À Vanessa Messias e Fernanda Hayakawa pelo companheirismo, amizade e pela enorme contribuição nos trabalhos desenvolvidos.
Às estagiárias, Luciana, Mariane Pimenta, Mariana Bueno pelo apoio na realização das análises.
À Bibiana pela amizade e companhia nos almoços em Barão Geraldo.
À Newmax Industrial que cedeu as instalações para o processamento das salsichas assim como pela doação de aditivos e ingredientes. Agradecimento em especial aos funcionários Aline, Carlos, Manoel pela grande contribuição.
À IFF Fragrances, Fuchs, Viskase pelo fornecimento de materiais e ao Frigorífico Ceratti pelo fornecimento das matérias-primas cárneas.
À BRF Foods, pelo apoio. Agradecimento especial aos funcionários Carla Carraro, Adriana Bovo, Roberta, Renata.
Aos provadores das salsichas para análise sensorial pela dedicação e disponibilidade.
Ao meu marido, pelos bons momentos, companheirismo, pelo apoio e por nunca ter deixado desistir desse propósito.
Aos meus filhos, Leandro e Ana Carolina, pelos momentos de descontração, felicidade e por serem capazes de me tornar uma pessoa melhor.
Aos meus pais, pela dedicação, amor incondicional e por acreditarem no meu potencial e investirem na minha educação e formação.
À minha mãe e minha irmã Marina, pela dedicação, amizade e apoio em todos os momentos.
Aos meus familiares, pelo apoio.
A todos que contribuíram direta ou indiretamente para o desenvolvimento do trabalho.
“Todo grande progresso da ciência resultou de uma nova audácia da imaginação”. (John Dewey)
INTRODUÇÃO GERAL
O sódio está presente no organismo humano em concentração aproximada de 0,9% e desempenha um importante papel nos processos fisiológicos, dentre eles no funcionamento da bomba de sódio e potássio, essencial para todas as células e neurônios, regulando o balanço dos líquidos corpóreos e a maioria das funções vitais do organismo (MICHELL, 1995).
No entanto, em excesso, ocorre expansão do volume de fluido intracelular, desarranjo do sistema renina-angiotensina-aldosterona, ativação da aldosterona e falhas na autoregulação normal do sistema vascular periférico, um dos fatores que explica sua influência no aumento de risco de hipertensão (MORGAN, AUBERT, BRUNNER, 2001).
O alto consumo de sódio, portanto, está associado diretamente, à hipertensão como evidenciado em estudos em animais e humanos por DAHL (1972), LAW, FROST E WALD (1991), HADDY (2006) e outros. A hipertensão contribui diretamente para o risco de desenvolvimento de doenças cardiovasculares, tais como infarto agudo do miocárdio, insuficiência cardíaca congestiva, insuficiência arterial periférica e morte prematura, acidentes vasculares cerebrais e doenças renais (MENETON, JEUNEMAITRE, DE WARDENER E MACGREGOR, 2005; MOLINA, CUNHA E HERKENHOFF, 2003). Estima-se que mais de um bilhão de indivíduos apresente esse problema (PASSOS, ASSIS, BARRETO, 2006) em nível mundial. Embora dados de prevalência no Brasil sejam difíceis de serem relatados em função da grande diversidade metodológica, estima-se que mais de 20% da população brasileira seja hipertensa (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2012).
Uma das principais fontes de sódio na dieta humana, a mais relevante, provém do cloreto de sódio, ingrediente de uso mais antigo reportado na história da humanidade. Com o decorrer dos processos de desenvolvimento e industrialização, o consumo de sal aumentou significativamente nas dietas, tendo sido correlacionado com o desenvolvimento de doenças crônicas (SARNO, 2009).
Em muitos países industrializados o consumo de sódio individual excede o recomendável (2000mg/ dia) de 2 a 3 vezes e como medida preventiva no desenvolvimento da hipertensão, alguns órgãos regulatórios como a Organização Mundial da Saúde (WHO - World Health Organization) recomenda um consumo de sódio de 2000 mg/ dia para adultos (WHO, 2012). Dessa forma, o controle da ingestão de sódio tem sido uma medida adotada mundialmente como forma de reduzir o risco de doenças crônicas e com isso, gastos no tratamento dessas ocorrências.
No Brasil, a ingestão de sódio está na faixa de 9-12g/dia, muito acima, portanto, do recomendado. Vários estudos tem descrito a participação dos alimentos industrializados como a principal fonte de sódio, cerca de 75%, na dieta. Ainda que se considere que no Brasil, a participação do consumo de sal à mesa, ou seja, daquele utilizado nas refeições seja muito relevante, não se pode diminuir a importância dos produtos processados como fonte de sódio (MATTES E DONNELLY, 1991; SARNO, 2009).
Produtos industrializados constituem-se nas maiores fontes de consumo de sódio com destaque para produtos cárneos. No entanto, carne e produtos cárneos são fontes de proteína de alto valor biológico, vitaminas e ferro, representando itens importantes na dieta, ricos em componentes importantes sob o ponto de vista nutricional. Esse contexto resulta na necessidade de reformulação de produtos com pesquisa de novos ingredientes, matérias primas e aditivos para promoção das características mais saudáveis (FERNANDEZ-GINÉS, FERNANDEZ-LOPEZ, SAYAS-BARBERA, PEREZ-ALVAREZ, 2005). A redução de sal em produtos cárneos, portanto, tem sido apontada como um requisito de órgãos de saúde pública em todo o mundo. No Brasil, esse requerimento já está em andamento por meio de acordos realizados entre MAPA (Ministério da Agricultura e Abastecimento), ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) e o setor industrial (ABIA 2010).
Produtos cárneos emulsionados cozidos, principalmente salsichas, estão entre os mais consumidos no Brasil. A salsicha é bastante apreciada como
ingrediente de lanches bem como em refeições, representando uma significativa fonte de proteína, gordura e outros componentes da dieta. Em geral, utilizam-se matérias primas menos nobres para otimizar o custo desses produtos e a carne de frango mecanicamente separada é adicionada em concentrações permitidas de 60% ou mais. A redução de sódio/sal nesses produtos, é portanto, mais desafiadora que em produtos nobres, onde se concentra a maior parte dos estudos de redução de sódio, em função da perda de propriedades funcionais da matriz cárnea resultante da incorporação de medula óssea, alto teor de colágeno e elevado grau de rompimento celular da porção cárnea. A simples redução de cloreto de sódio e/ou substituição somente por cloreto de potássio pode resultar em surgimento de sabor amargo, metálico e adstringente. Portanto, é urgente buscar soluções para substituir NaCl por outros sais além do cloreto de potássio, inclusive porque alguns estudos já reportam preocupação com risco de hiperpotassemia. O sabor dos produtos elaborados com altos teores de carne de frango mecanicamente separada é também comprometido em formulações menos nobres, tornando-se necessário um incremento de condimentos ou outras estratégias compensatórias (DAY e BROWN, 2001).
Alho, um ingrediente comumente utilizado em formulações de produtos emulsionados como condimento, possui um expressivo teor de compostos voláteis que contribuem no aroma e sabor dos alimentos. Esses compostos têm sido intensamente estudados quanto às suas propriedades medicinais, antimicrobianas e antioxidantes (BURT, 2004; BENKEBLIA e LANZOTTI, 2007; SANTHOSHA, JAMUNA E PRABHAVATHI, 2013). Assim sua utilização na redução de sal pode ser capaz de promover vários efeitos benéficos incluindo aumento da estabilidade micriobiológica, oxidativa e sobre as propriedades sensoriais. Apesar de sua aplicação ser amplamente favorável, pois é um condimento usual em produtos cárneos, sua concentração de uso é limitada pelas propriedades de aroma e sabor intenso e pungentes conferidos principalmente pelos compostos sulfurados. Os compostos voláteis responsáveis pelo aroma e sabor característicos do alho são provenientes de substâncias naturalmente presentes no bulbo ou que ainda
podem ser rapidamente originadas por reações enzimáticas a partir de compostos precursores. E nesse contexto, vários estudos têm reportado as propriedades antimicrobianas e antioxidantes do alho, uma especiaria de grande aceitação na composição dos condimentos de produtos cárneos emulsionados cozidos (SALLAM, ISHIOROSHI e SAMEJIMA, 2004).
Dessa forma, a presente pesquisa teve por objetivo estudar a redução de sal/sódio em salsichas elaboradas com elevado teor de carne de frango mecanicamente separada adicionada de sais substitutos ao cloreto de sódio e diferentes produtos à base de alho. Os desafios avaliados tiveram como principal meta contribuir com soluções consistentes para melhorar a qualidade de produtos cárneos emulsionados produzidos no Brasil.
Referências Bibliográficas
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CAPITULO 1
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
APLICAÇÃO DE DERIVADOS DE ALHO EM SALSICHAS COM REDUÇÃO DE SÓDIO: PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS, SENSORIAIS E ESTABILIDADE MICROBIOLÓGICA
1.
Contexto global da redução de sódio em alimentos processados1.1 Redução de sódio em alimentos industrializados
O consumo de sódio está diretamente relacionado com o aumento de risco de várias doenças crônicas (HADDY, 2006). Dentre essas, a hipertensão apresenta-se como a mais relevante. Tornou-se uma emergência mundial devido ao elevado aumento de gastos com Saúde Pública, levando a Organização Mundial da Saúde a recomendar níveis de ingestão de 2000mg de sódio/dia (WHO, 2007, 2012). Como a principal fonte de sódio em alimentos processados e elaborados em nível doméstico é o NaCl (cloreto de sódio), as recomendações de redução são repassadas também para esse ingrediente. Considerando que 1g de NaCl tem aproximadamente 400mg de sódio, o consumo de sal recentemente, está sugerido para 5g/dia (WHO,2007).
Nesse contexto, diante do alto consumo de sódio pela população, países organizam-se implementando medidas regulatórias tanto na redução de sódio de alimentos processados como na conscientização dos consumidores sobre a alta ingestão de sódio e suas implicações na saúde. Cada país cria e regulamenta sua estratégia de redução de sódio (RUUSUNEN e PUOLLANE, 2005).
Na Inglaterra, a FSA (Food Standards Agency), agência do governo britânico, iniciou seu programa de redução de sódio em 2003 para várias categorias de produtos industrializados, aliado a programas de esclarecimento ao consumidor sobre as principais consequências do alto consumo de sal por meio de cartilhas educativas, propagandas e sinalização de produtos de acordo com o teor de sal. Para isso foram criadas rótulos de produtos baseadas nas cores do semáforo, onde o vermelho (maior que 1,5g sódio/100g) simboliza produtos com altas concentrações de sódio, amarelo para valores intermediários (0,1 – 0,6 g/100g) e verde (0 – 0,3 g/100g) para produtos com baixo teor de sódio. Em 2003, a meta era atingir o consumo individual de sódio de 2400mg/sódio por dia. De forma semelhante, a França, liderada pelo programa Nation Nutrition Health tinha como meta reduzir o consumo de sódio em 5 anos. A Finlandia possui programa
de redução de sal desde 1970, com resultados positivos conseguidos com a redução no consumo de sódio de 4700 para 3300 mg/dia (DICKINSON e HAVAS, 2007).
Segundo dados do Ministério da Saúde do Brasil em 2012, aproximadamente 24,3% da população adulta é hipertensa (pressão maior que 140/90 mg Hg) (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2012) e desta forma, a redução de sódio na alimentação deve ser implementada. Assim, em abril de 2011, um acordo entre o Ministério da Saúde e a Associação Brasileira das Indústrias foi realizado com o objetivo em se reduzir sódio dos alimentos processados, tendo-se como base uma redução de 30% em massas e 10% nos pães (ANVISA, 2012). Posteriormente, dois outros acordos foram realizados e já incluem a redução de sódio em pães, massas, salgadinhos de milho, biscoitos e maionese. A previsão é que mais de 20 mil toneladas de sódio seja reduzido dos produtos até 2020. Para fiscalização, o termo de compromisso estabelece o acompanhamento das informações na rotulagem nutricional e contempla análises laboratoriais dos teores de sódio em produtos coletados no mercado.
1.2 Fontes de sódio na dieta e teores de Na em produtos cárneos
O uso do sal, principal fonte de Na, em alimentos de origem vegetal ou animal é muito antigo e utilizado por diversos povos, desde a simples salga ou como ingrediente em processos de elaboração de diversos produtos processados, incluindo os produtos cárneos. Foi incorporado nas preparações culinárias, como agente de sabor e em outros alimentos, principalmente devido a sua propriedade conservadora atuando como importante inibidor microbiano, onde povos ancestrais podiam armazenar alimentos por mais tempo, sobretudo em momentos de escassez (KURLANSKY, 2004). Tem influencia nas propriedades sensoriais dos alimentos, por conferir gosto salgado e atuar como realçador de sabor. Em produtos cárneos emulsionados, sua adição está relacionada na capacidade de retenção de água e consequentemente, no desenvolvimento da textura (DESMOND, 2006; Petracci et al. 2013).
O cloreto de sódio constitui a maior fonte de sódio na dieta, por ser amplamente utilizado em produtos processados e na alimentação (DOYLE e GLASS, 2010).
Na maioria dos países ocidentais, a maior fonte de sódio é proveniente dos alimentos processados (75%) (MATTES e DONNELLY, 1991; CUPPARI, 2005). No entanto, o que determina a quantidade de sódio consumida por um indivíduo é a frequência e a quantidade ingerida de produtos que contem sódio, relativo aos hábitos alimentares (FISCHER, VIGNEAULT, HUANG, ARVANITI, ROACH, 2009).
Embora menos significativo, aditivos adicionados em embutidos na forma de sais de sódio (nitrito, nitrato, ascorbato, fosfato) tem uma contribuição menor quando comparado ao teor de NaCl no produto cárneo (DOYLE e GLASS, 2010; BREIDENSTEIN, 1982).
Para a maior parte dos países, dentre eles, Brasil, Irlanda, Inglaterra e Estados Unidos, os produtos cárneos possuem altos teores de sódio e constituem a segunda maior fonte de sódio na dieta (em torno de 20%), superada apenas pelos cereais e derivados (~30%) (WEBSTER, DUNFORD e NEAL, 2010; PHILIPS, 2003).
Entretanto, as concentrações de sal nos produtos cárneos variam de acordo com seus processos de elaboração. Produtos com menor teor de água como salames e presuntos crus podem ter até 6% de sal e produtos emulsionados (salsichas, bolos de carne, mortadelas) e presuntos cozidos, entre 2 e 3% de sal (RUUSUNEN e PUOLLANE, 2005).
SOUZA, BEZERRA, PEREIRA, PETERSON, SICHIERI (2013) realizaram uma pesquisa sobre fonte de sódio no Brasil no período de 2008-2009 em que verificou-se que o consumo de sódio pelos brasileiros é em média 3190mg/dia e excede as recomendações diárias (2000 mg), onde produtos industrializados como carnes processadas (~19%), queijos, lanches, pizza, pães e molhos participam com 811 mg da ingestão diária. Esses resultados da ingesta diária de sódio por brasileiros é muito similar a países como Estados Unidos (3300 mg/dia) e Canadá (3400 mg/dia) (HEALTH CANADA, 2012).
2. Funções do cloreto de sódio em produtos cárneos
O sal desempenha várias funções nos produtos cárneos. Apresenta importante papel no desempenho sensorial, sendo essencial para a aceitabilidade dos produtos cárneos. Do ponto de vista tecnológico, em produtos emulsionados, sua funcionalidade está relacionada ao desenvolvimento de textura e capacidade de retenção de água. Finalmente, revela-se como importante conservador relacionado à estabilidade microbiológica ao longo da vida útil aliado à segurança principalmente na inibição de microrganismos patogênicos principalmente por aumento da pressão osmótica e plasmólise das células (PETRACCI, BIANCHI, MUDALAL e CAVANI, 2013, DESMOND, 2006).
2.1. Cloreto de sódio e funcionalidade das proteínas miofibrilares
As proteínas musculares podem ser divididas em categorias e classificadas de acordo com a sua localização na estrutura do músculo (na fibra muscular), propriedades físico-químicas e funcionalidade. As proteínas miofibrilares são compostas por proteínas solúveis em soluções salinas diluídas (sarcoplasmáticas), insolúveis em soluções salinas concentradas (proteínas do tecido conectivo) e solúveis em soluções salinas concentradas (miofibrilares). As proteínas sarcoplasmáticas são constituídas pelas mioglobinas, hemoglobinas e proteínas do citocromo além de uma grande variedade de enzimas endógenas. Essas proteínas constituem cerca de 30-35% do total da proteína muscular. As mioglobinas são responsáveis pela cor da carne. Proteínas do estroma ou proteínas do tecido conectivo consistem basicamente de colágeno e elastina. Proteínas miofibrilares consistem basicamente da miosina e actina e juntas compõem aproximadamente 65% da proteína muscular e respondem por várias propriedades funcionais que serão descritas a seguir (LAWRIE, 1998).
O cloreto de sódio é um ingrediente capaz de promover funcionalidade à proteína no produto cárneo, como capacidade emulsificante, geleificação, adesividade, aglomeração, conferir viscosidade. Assim, as interações
proteína-água, proteína-gordura, proteína-proteína apresentam um papel fundamental nas propriedades de textura dos produtos cárneos (COFRADES e JIMÉNEZ-COMENERO, 1998).
Miosina e actina são as principais proteínas responsáveis por conferir propriedades de textura em produtos cárneos emulsionados, pois são favorecidas pelas suas características intrínsecas de excelente funcionalidade, como composição e sequência de aminoácidos, tamanho da molécula, forma, conformação e flexibilidade, além de estarem presentes em maior quantidade no músculo. Para a formação da emulsão cárnea, porções musculares são cominuídas e adicionadas de água e sal. A presença do cloreto de sódio em solução, eleva a força iônica e é capaz de promover a solubilidade das proteínas miofibrilares (miosina e actina) e a abertura da estrutura proteica devido às propriedades inerentes a sua carga elétrica. Essa exposição dos segmentos hidrofílicos da proteína possibilitam reações com água promovendo o entumescimento das miofibrilas, influenciando, desta forma, na capacidade de retenção de água (HAMM, 1986; PEARSON e GILLET,1996, OFFER e KNIGHT, 1988; DESMOND, 2006).
O efeito do NaCl nas emulsões cárneas é muito complexo e não está totalmente elucidado, porém há evidências que os íons cloreto promovem o aumento de cargas negativas no sistema, causando a repulsão entre os miofilamentos das proteínas, resultando no entumescimento das mesmas após a ligação com água (RUUSUNEN e PUOLLANE, 2005; Hamm, 1986). No entanto, a entrada de água é limitada, está relacionada a quantidade de proteína extraída e é influenciada também pelo pH do sistema (OFFER e KNIGHT, 1988), sendo mais crítica quando o pH se aproxima do ponto isoelétrico da proteína (~5.5). Para a formação de uma emulsão estável, uma quantidade mínima de sal é necessária (em torno de 0.3M), e capaz de promover uma força iônica mínima e favorecer interações moleculares (HULTIN, FENG e STANLEY, 1995). Outros fatores extrínsecos além do sal e do pH podem interferir na funcionalidade da proteína como a temperatura e potencial óxido-redução (OFFER e TRINICK, 1983). Desta
forma, do ponto de vista tecnológico, quando se reduz o cloreto de sódio em produtos emulsionados a principal alteração ocorre ao nível da capacidade de retenção de água.
Em produtos cárneos emulsionados, outros aditivos são utilizados, como os fosfatos que agem sinergisticamente com o NaCl e são capazes de promover a elevação iônica do sistema e a solubilização de proteínas miofibrilares, além do aumento de cargas repulsivas relacionadas às propriedades de ligação das proteínas com água e gordura. Outra importante função dos fostatos na emulsão cárnea refere-se ao seu efeito tamponante, onde a manutenção do pH longe do PI (ponto isoelétrico da proteína) pode favorecer maior capacidade de retenção de água na matriz cárnea (TROUT e SCHIMIDT, 1984; DESMOND, 2006).
Após o processo de formação da emulsão, o produto cárneo é cozido e através do processo de geleificação, ocorre a imobilização das moléculas de gordura e água na matriz cárnea em uma estrutura de rede de proteína (ACTON, ZIEGLER e BURGE, 1983).
O sal é ingrediente barato de fácil obtenção e sua redução seguida do uso de outros ingredientes pode representar elevação nos custos da produção. Outro agravante do ponto de vista econômico, é o possível incremento nas perdas durante o cozimento e a menor retenção de água no produto, o que representa elevação no custo do produto final (DESMOND, 2006).
O processo de geleificação em produtos cárneos emulsificados consiste na transformação de uma proteína no estado sol para o estado gel, induzida pelo calor, onde a alta temperatura tem um papel na desnaturação da proteína e na formação das interações inter e intra moleculares. Na formação de gel ocorre o desenvolvimento de uma estrutura de rede composta principalmente por pontes de hidrogênio e interações eletrostáticas e hidrofóbicas entre as proteínas. O processo de geleificação é irreversível, na maioria dos casos, assim, com influência direta na estabilidade físico-química dos produtos cárneos emulsionados ao longo da sua vida útil (DAMODARAN, 2010).
No entanto, a estabilidade do gel formado depende do tipo de proteína aliada a sua concentração mínima no batter cárneo. Vários fatores extrínsecos como o pH, aditivos, força iônica, tipo de sal utilizados também tem influência na geleificação das proteínas e necessitam ser controlados. Em pH, próximo do ponto isoelétrico as proteínas tendem a formar gel do tipo coágulo, sendo o pH ótimo entre 7-8 (WHITING, 1987).
2.2. Cloreto de sódio e propriedades sensoriais de produtos cárneos
Do ponto de vista sensorial, o sal confere gosto salgado devido a presença dos íons Na+ e Cl-, um dos principais gostos básicos detectáveis pelo ser humano (SMITH e MARGOLSKEE, 2001). Assim, a intensidade do gosto salgado consiste em um atributo essencial para muitos consumidores e seu decréscimo pode levar a uma menor aceitação sensorial (MATTES, 1997).
Aliado a isso, o sal revela-se como importante intensificador de outros gostos, como doce, ou como supressor de sabores indesejáveis como o metálico e gosto amargo (BRESLIN e BEAUCHAMP, 1995; RUUSUNEN e PUOLLANE, 2005).
Apesar de importantes contribuições sensoriais positivas em produtos cárneos, o cloreto de sódio é pró-oxidante e pode acelerar reações oxidativas lipídicas, configurando problemas de off flavor e off odor no produto final, além de problemas relacionados a malefícios à saúde do consumidor, pois os compostos originados são reportados na literatura como cancerígenos e tóxicos (MOHAMED, JAMILAH, ABBASE ABDUL RAHMAN ,2008).
Em produtos cárneos fermentados ou curados, o tipo de sal utilizado durante o processo de elaboração pode interferir nas reações de proteólise e lipólise que ocorrem ao longo da maturação e consequentemente na formação de compostos precursores do sabor, com efeitos nos atributos sensoriais típicos do
produto final, como sabor, textura e aroma (ARMENTEROS, ARISTOY, BARAT, TOLDRÁ, 2012).
A redução de sal em produtos cárneos emulsionados representa um dos maiores desafios na reformulação, onde o aspecto sensorial tem um papel fundamental na aceitabilidade dos produtos, pois está diretamente relacionado a intensidade do gosto salino e a impressão global do produto pelos consumidores. Desta forma, algumas estratégias são propostas como a adição de sal aliada a outros componentes capazes de compensar o decréscimo do sal como os realçadores de sabor (que serão citados no item 4) e uma mais complexa, que envolve aspectos psicofísicos e a percepção do consumidor. Assim, outras variáveis como a composição do alimento, mastigação, salivação e cinética de liberação de aromas são consideradas (CHABANET, TARREGA, SEPTIER, SIRET e SALLES, 2013).
Alguns trabalhos reportam a influência da composição do alimento na percepção de sabores, onde o gosto salino pode ser maior em produtos com maior teor de gordura (RUUSUNEN, SIMOLIN E PUOLLANE, 2001; VENTANAS, PUOLLANNE e TUORILA, 2010). Neste contexto, a redução de sódio torna-se mais crítica em produtos cárneos com baixos teores de gordura e ao longo da vida de prateleira como evidenciado por AASLYNG, VESTERGAARD e KOCH (2014).
Além da preferência do consumidor inerente às características do produto cárneo (aparência, textura, sabor e odor), outros fatores interferem na decisão de compra, dentre eles fatores psicológicos, hábitos de consumo, preço, marca e estratégias de comercialização (FONT-I-FURNOLS e GUERRERO, 2014; FERNQVIST e EKELUND, 2014).
Características inerentes ao produto como aparência, sabor, odor e textura, costumam ser as mais importantes para a maioria dos consumidores. Entretanto, produtos com apelos saudáveis ganham cada vez mais espaço na escolha dos consumidores. O sal tem influência direta na palatabilidade do produto e sua
redução pode implicar em menor aceitação sensorial. O sal confere a formação do gosto salino, devido a presença dos íons Na+ e Cl-. Diante disso, baseado na experiência da redução de sódio em alimentos processados em alguns países, observou-se que uma redução drástica no teor de sal pode proporcionar mudanças significativas no produto referente ao sabor e textura. Assim, algumas estratégias são adotadas na redução de sódio, dentre elas a redução gradativa de sal numa linha de produtos, de modo que a redução de sódio não apresente mudanças substanciais no produto em um curto espaço de tempo. Desta forma, o consumidor pode se adaptar ao novo produto com teor reduzido de sal ou até mesmo nem perceber que a redução de sal foi realizada (GISGIS, NEAL, PRESCOTT, PRENDERGAST, DUMBRELL, TURNER, WOODWARD, 2003). Essa estratégia está fundamentada em alguns estudos sensoriais, onde adaptação a uma nova dieta com baixo teor de sódio após repetidas exposições pode levar a uma mudança na percepção do gosto salgado (BERTINO, BEUCHAMP e ENGELMAN, 1982).
Entretanto, reduções de grandes quantidades de sal também devem ser realizadas com cautela, mesmo nas reduções graduais, pois podem tornar os produtos menos palatáveis e levar a rejeição sensorial. Da mesma forma, o uso de realçadores de sabor ou condimentos como coadjuvantes na redução de sal constitui uma estratégia; no entanto, não devem descaracterizar o produto original (BEAUCHAMP, 1982).
2.3. Cloreto de sódio e propriedades conservantes
O cloreto de sódio tem um papel importante na preservação e na segurança dos alimentos processados, sobretudo pela inibição do desenvolvimento de microrganismos patógenos e deteriorantes (TAORMINA, 2010). Desta forma, a redução do cloreto de sódio nos alimentos pode favorecer o desenvolvimento de espécies patógenicas, como E. coli, Salmonella, S. aureus, Listeria
O sal atua na redução da atividade de água sendo capaz de inibir o desenvolvimento de microrganismos. Exerce um efeito osmótico nas células dos microrganismos, podendo levar ao seu colapso devido a perda de fluido ou excesso de eletrólitos no interior das células, sendo esse mecanismo mais efetivo à medida que se eleva as concentrações de sal no alimento (JAY, 2005). Finalmente, os íons Na+ e Cl- podem ser tóxicos e capazes de inativar as principais enzimas necessárias para sua sobrevivência (SHELEF e SEITER, 1993).
Do ponto de vista industrial, a adição de sal em determinadas concentrações em produtos processados também pode favorecer o desenvolvimento de culturas de bactérias ácido-lácticas por meio de uma seleção natural, sendo capazes de inibir o desenvolvimento de patógenos e a germinação de esporos. Assim, o sal pode contribuir efetivamente na diminuição nos riscos de enfermidades, importante para a saúde pública (DOYLE e GLASS, 2010).
A redução no teor de sal de um produto industrializado pode encontrar barreiras quanto a estabilidade microbiológica, porque o sal age sinergisticamente com outros antimicrobianos como lactatos, diacetatos, nisina e nitritos. Assim, por exemplo, em produtos onde há maior susceptibilidade na proliferação de fungos, o sal tem sua ação sinergística com compostos antifúngicos adicionados como sorbatos, benzoatos e propionatos atuando como importante inibidor (SOFOS e BUSTA, 1983). Neste contexto, em produtos cárneos processados, como os produtos emulsionados, onde há disponibilidade de água (Aw~0.97) para o microrganismo se desenvolver, o sal desempenha importante papel na estabilidade microbiológica ao longo da vida útil, ao lado de outras importantes barreiras (controle de temperatura no armazenamento, adição de nitritos, lactatos, boas práticas de fabricação). Desta forma, Clostridium botulinum e Listeria
monocytogenes são alguns microrganismos patógenos que podem ser inibidos
2.4. Efeito das matérias primas cárneas e carne de frango mecanicamente separada sobre estabilidade de produtos emulsionados
Formulações com predominância em cortes magros possuem maior porcentagem de proteína miofibrilar (miosina e actina), detentoras de importantes propriedades funcionais, dentre elas emulsificantes e promotoras de viscosidade. Assim, emulsões cárneas com alto teor de proteína são capazes de aprisionar gordura e ligar-se a água, diminuir perdas no cozimento e aumentar a capacidade de retenção de água (PERLO, 2000). No entanto, em emulsões cárneas, quando a quantidade de proteína aumenta, a dureza aumenta proporcionalmente e o excesso pode levar a rejeição do produto (BLOUKAS e PANERAS, 1993; YOUSSEF e BARBUT, 2009). Por outro lado, sob a forte pressão de redução de custos e com objetivo de agregar valor a matérias primas menos nobres, como subprodutos e ingredientes não cárneos, o teor de proteína cárnea proveniente de cortes cárneos tem sido significativamente reduzido.
Como exemplo dessa estratégia de redução de custo e com o crescente consumo de carne de frango em todo o mundo, principalmente na forma de cortes ou produtos cárneos processados, partes da carcaça de frango como dorso, pescoço e aves inteiras de descarte podem ser utilizadas no processo de separação mecânica, dando origem a carne mecanicamente separada (MIELNIK, AABY, ROLFSEN, NILSSON 2002). Esse ingrediente é definido no Brasil como ingrediente não cárneo (BRASIL, 2000). É uma matéria-prima adicionada em produtos cozidos de baixo custo, como os emulsionados, devido sua textura fina, baixo custo e disponibilidade no mercado. Assim, seu uso é capaz de integrar cadeias produtivas, além de ser uma importante fonte de proteínas na dieta das populações carentes (DAROS, MASSON & AMICO, 2005).
Comparada a cortes magros, a carne mecanicamente separada possui menor quantidade de proteína miofibrilar (12%), assim como, maior quantidade de gordura (~20%) e colágeno, incluindo porções da medula óssea (Chow, 2011). O colágeno é proveniente de pele, tendões, ligamentos e ossos; e possui um
balanço pobre em aminoácidos. Quando presente em grandes quantidades pode resultar em uma emulsão menos estável (TRINDADE, DE FELÍCIO e CONTRERÁS-CASTILLO, 2004). Adicionalmente, outros fatores podem influenciar no desempenho tecnológico desse ingrediente, onde sua funcionalidade está diretamente relacionada às espécies envolvidas para sua obtenção, idade dos animais, tipos de cortes utilizados (pescoço, dorso, asa ou coxa), tipo de equipamento, além do tratamento inicial da matéria-prima como desossa ou congelamento e condições operacionais do processo de extração (DAY e BROWN, 2001). Assim, tendo em vista um produto estável, o aumento da concentração no uso dessa matéria prima em produtos processados pode resultar na necessidade de utilização de extensores como proteínas de origem animal ou vegetal, além de hidrocolóides e espessantes. Tais ingredientes são capazes de ligar água e estabilizar das proteínas com água e gordura (WHITING, 1987).
Outro agravante no aumento da quantidade de CMS em produtos cárneos está relacionado à alteração de sabor, principalmente pela incorporação do sabor metálico, devido a presença de porções da medula óssea que podem levar a rejeição sensorial (PEARSON e GILLET, 1999). Produtos com altos teores de carne mecanicamente separada também podem ter reflexos na textura, tornando-os extremamente macitornando-os e inelástictornando-os (THOMSEN e ZEUTHEN, 1988; ZOGBI e BENEJAM, 2010).
A carne mecanicamente separada de aves também possui grande quantidade de ácidos graxos poli-insaturados, susceptíveis a oxidação lipídica que pode ser ainda mais intensificada de acordo com o próprio processo de extração, exposição ao ar e manipulação excessiva das partes da carcaça a serem utilizadas (DAWSON e GARTNER, 1983). Outro agravante refere-se a presença de minerais como o ferro provenientes da medula óssea, que podem catalisar as reações oxidativas. Desta forma, compostos secundários formados na oxidação lipídica como aldeídos, cetonas, ácidos e álcoois podem promover alterações no sabor e odor como off odors, off flavors, afetando a qualidade e a aceitação dos produtos cárneos (KOLAKOWSKA, 2003).
A redução de cloreto sódio numa matriz cárnea contendo alto teor de carne mecanicamente separada de aves representa um desafio adicional, uma vez que a estabilidade de emulsão e a capacidade de retenção de água dependem basicamente da quantidade e do tipo de proteínas e gorduras presentes. Durante o processo, outras variáveis como o tamanho e a composição da gordura, pH, viscosidade do batter e temperatura necessitam ser controlados na formação de uma emulsão estável (YOUSSEF e BARBUT, 2009).
Finalmente, a adição de carne mecanicamente separada pode envolver riscos relativos à segurança alimentar como a proliferação de microrganismos que podem ser originados da excessiva manipulação e do seu processo de obtenção. Neste contexto, patógenos como S. aureus, E. coli, Salmonella e Clostridium
perfringens são alguns exemplos de microrganismos que podem se desenvolver
(BIJKER, VAN LOGTESTIJN e MOSSEL, 1987).
3. Estratégias para redução de sódio em produtos cárneos
O sal é um ingrediente barato e multifuncional e sua substituição ou uso de outros ingredientes e tecnologias coadjuvantes podem representar custos adicionais que representam uma importante barreira na sua redução (DESMOND, 2006). Adicionalmente, o sal desempenha importantes funções tecnológicas (segurança microbiológica, sensoriais e na textura) nos produtos cárneos e portanto, as estratégias de redução devem envolver todos os aspectos econômicos, operacionais e de qualidade.
3.1 Sais substitutos ao cloreto de sódio
Devido a importantes funções do cloreto de sódio nos produtos cárneos, a simples redução deste ingrediente pode afetar diretamente as características de textura, onde a quantidade de sal adicionado está diretamente relacionada à quantidade de proteína miofibrilar extraída e à capacidade de retenção de água. Assim, uma quantidade mínima é requerida (~1% em relação a formulação total) (SOFOS, 1983).
Uma das estratégias mais estudadas para a redução de sódio em produtos cárneos emulsionados consiste na substituição parcial do cloreto de sódio por outros sais clorados visando manter a força iônica necessária para a extração das proteínas miofibrilares e promover as interações moleculares proporcionadas pelos dos íons dos sais (OFFER e KNIGHT, 1988).
Neste contexto, alguns sais clorados como o KCl, MgCl2, CaCl2, ou não
clorados (MgSO4, fostatos) foram estudados como substitutos parciais ao NaCl.
KCl é o sal monovalente mais estudado e utilizado como substituto parcial do NaCl por possuir propriedades químicas e desempenho tecnológico semelhante, além do seu consumo não estar associado ao aumento da pressão arterial. No entanto, seu uso é limitado por conferir sabor metálico e amargo residual, principalmente em quantidades superiores a 30% de substituição (RUUSUNEN e PUOLLANE, 2005; DESMOND, 2006). Apesar de importante desempenho tecnológico, sais clorados divalentes como o CaCl2 e MgCl2, utilizados como substitutos parciais ao
cloreto de sódio na emulsão cárnea, mesmo em concentrações equivalentes de forção iônica ao NaCl, podem propiciar menor estabilidade de emulsão (GORDON e BARBUT, 1992). Como hipótese, resultados sugerem que a presença de seus íons (Ca++ e Cl-) podem ter influência direta nas interações moleculares (proteína-água, proteína- gordura), além de levar a menor quantidade de proteína miofibrilar extraída como função de seus pesos moleculares e cargas características (TANG, TUNG e ZENG, 1997). Desta forma, podem ser capazes de promover menor capacidade de retenção de água na matriz cárnea e resultar na saída de água por capilaridade do sistema (HORITA, MESSIAS, MORGANO, HAYAKAWA e POLLONIO, 2014). Assim, do ponto de vista tecnológico, algumas alternativas compensatórias adicionais podem ser necessárias como o uso de outras tecnologias e a adição de outros extensores.
NaCl também possui importante efeito na estabilidade microbiológica dos produtos cárneos, de forma que sua simples redução pode significar menor vida útil do produto (MADRIL e SOFOS, 1985). Assim, o uso de sais substitutos visa
manter inibição no desenvolvimento de microrganismos, tanto deteriorantes como patógenos.
O cloreto de sódio tem ação pró-oxidante em produtos cárneos e alguns trabalhos tem reportado efeito menos pronunciado quanto à oxidação lipídica quando se utiliza o KCl (RHEE, SMITH e TERRELL, 1983) que pode estar relacionado à inibição de enzimas antioxidantes de acordo com o tipo de sal adicionado (Gheisari, Motamedi, 2010).
Uma outra proposta refere-se a adição de sais marinhos provenientes de diversas partes do mundo, representados por misturas de vários sais e NaCl (DRAKE e DRAKE, 2011). No entanto, seu uso predominante é na culinária.
3.2 Uso de realçadores de sabor
O sal desempenha várias funções sensoriais nos produtos cárneos. Além de conferir gosto salgado, o sal tem um importante papel como realçador de sabor e suprime efeitos indesejáveis como off flavors e off odors nos produtos processados.
O ser humano é capaz de diferenciar 5 gostos básicos como o salgado, doce, amargo, ácido e umami (GELDARD, 1972; MEILGARD, CIVILLE e CARR, 1999). Em vários estudos, gosto umami é revelado como promotor da saciedade, palatabilidade e quando adicionado em produtos processados pode conferir efeito realçador e aumentar a aceitação do produto (YAMAGUCHI e TAKAHASHI, 1984; Schiffman, 1998). Desta forma, a maior parte dos realçadores de sabor é constituída de compostos promotores do gosto umami provenientes de aminoácidos e nucleotídeos (MITCHELL, BRUNTON e WILKINSON, 2011).
Compostos derivados de aminoácidos do ácido glutâmico, como o glutamato monossódico são os mais utilizados, e outros como inosinato, guanilato e arginina são menos utilizados (OGAWA, NAKAMURA, TSUJI, MIYANAGA, NAKAGAWA e UCHIDA, 2004). Suas fontes podem ser originadas a partir de produtos de origem vegetal ou animal com alto teor de proteínas. Cogumelos e
seus derivados (pó, desidratados, extratos) são fontes de realçadores naturais capazes de promover o gosto umami. É possível obter realçadores com diferentes perfis sensoriais originados a partir de diferentes tipos de cogumelos, pois diferem nos tipos e quantidades de aminoácidos existentes em cada espécie (DERMIKI, PHANPHENSOPHON, MOTTRAM e METHVEN, 2013).
O molho de soja, amplamente utilizado na culinária oriental, possui efeito realçador por ser rico em compostos umami originados durante o processo fermentativo da soja para sua obtenção. Atualmente, os esforços concentram-se na busca por novas fontes naturais de realçadores de sabor. Uma estratégia consiste na alteração dos processos fermentativos variando-se os tipos de substratos que podem interferir na composição final dos realçadores obtidos. Desta forma, MC GOUGH, TAKUYA, RANKIN e SINDELAR (2012) propuseram modificações no processo de fermentação do molho de soja variando-se a quantidade e os tipos de grãos adicionados no intuito de minimizar efeitos indesejáveis como cor escura e flavor intenso do tradicional molho de soja. Em seguida, o molho de soja modificado foi adicionado em salsichas com e sem redução de sódio onde foi confirmado seu efeito realçador de sabor aliado a maior aceitação sensorial do produto final.
O extrato de levedura também tem aplicação como importante flavorizante e realçador de sabor em alimentos processados. É obtido a partir da fermentação de leveduras (S. cerevisae) e contem grandes quantidades de derivados do ácido glutâmico com reconhecidas propriedades flavorizantes. O extrato de levedura é rico em proteínas (CAMPAGNOL, DOS SANTOS, WAGNER, TERRA e POLLONIO, 2011).
A adição de flavorizantes na forma de óleo essencial ou extratos secos junto com o sal ou diretamente no produto também pode ter efeitos semelhantes nas respostas sensoriais (BATENBURG e VAN DER VELDEN, 2011).
Ervas e especiarias têm aplicações em diversos segmentos, podem ser utilizadas em alimentos industrializados, preparações culinárias e de acordo com a concentração utilizada podem ter aplicações medicinais devido a efeitos benéficos à saúde reconhecida desde a antiguidade. Em alimentos processados podem ser utilizados como agentes de sabor ou ainda como antimicrobianos e antioxidantes (BURT, 2004).
Na redução de sódio em produtos processados ou até mesmo na dieta ocorre decréscimo do gosto salgado que pode diminuir a aceitação do produto. A adição de ervas e especiarias em produtos com pouco sal constitui uma estratégia para compensar a diminuição de intensidade do gosto salgado. Isso ocorre porque a adição de outros aromatizantes é capaz de promover maior saciedade. Essa estratégia é bastante utilizada em dietas para a redução da pressão arterial, onde indivíduos realizam o uso de ervas nas preparações culinárias, aliadas a uma menor ingestão da quantidade de sal (GHAWI, ROWLAND, METHVEN, 2014).
3.4 Modificação da forma física do sal
Existem poucos estudos referenciados na literatura sobre a aplicação dos sais com diferentes formas e tamanhos de cristais em redução de sódio, em que a maioria constitui patentes.
Quanto à questão sensorial, estudos comprovam que menor quantidade de sal micronizado ou diferentes formas dos cristais é requerida para proporcionar a mesma intensidade do gosto salgado quando adicionado externamente a snacks. O sal em partículas menores são melhor absorvidos e estão relacionados com a velocidade de liberação das partículas de sal, mais rapidamente reconhecidos pelos botões gustativos e capazes de promover saciedade e aceitação (BUSCH, YONG e GOH, 2013).
3.5 Estudos emergentes e novas tecnologias
O uso de altas pressões em emulsões cárneas constitui uma estratégia na redução de sódio com a finalidade de promover propriedades funcionais às
proteínas miofibrilares, como capacidade de retenção de água e formação de gel (SIKES, TOBIN e TUME, 2009). De forma mais específica, a alta pressão pode ocasionar interações eletrostáticas nas porções hidrofílicas e hidrofóbicas das proteínas fortalecendo as ligações proteína, gordura e proteína-água da matriz cárnea (MOZHAEV, HEREMANS, FRANK, MASSON e BALNY, 1996). Adicionalmente, a alta pressão também promove maior solubilização das proteínas miofibrilares (miosina e actina) e, assim, menor quantidade de cloreto de sódio é requerida e favorecendo estratégias de redução de sódio (IWASAKI, NOSHIROYA, SAITOH, OKANO e YAMAMOTO, 2006). No entanto, a alta pressão não é capaz de promover, isoladamente, todas as propriedades funcionais do sal na emulsão cárnea (VILLAMONTE, SIMONIN, DURANTON, CHÉRET e LAMBALLERIE, 2013).
Para conferir funcionalidade às proteínas, como capacidade de ligação com a água e gordura, alguns estudos propõem o uso de enzimas, dentre elas, a transglutaminase. Seu uso, no entanto, pode representar custos no processo, pois as enzimas muitas vezes não são capazes de conferir todas as funções características do sal e necessitam ser adicionadas juntamente com outros ingredientes como proteínas, polissacarídeos e sal (KURAISHI, YAMASAKI e SUSA, 2001; COLMENERO, AYO e CARBALLO, 2005).
4. Caracterização de alho e seus derivados: propriedades antimicrobianas
e antioxidantes
As propriedades do alho são conhecidas desde a antiguidade pelos seus benefícios a saúde. Seu uso como ingrediente de sabor na culinária é muito antigo e faz parte da cultura de vários povos. Estudos sobre as propriedades dos compostos bioativos do alho abrangem várias áreas de pesquisa envolvendo estudos in vivo e in vitro, sobretudo sobre suas ações medicinais e terapêuticas. Adicionalmente, as propriedades benéficas do alho são exploradas no segmento industrial, especialmente na aplicação como antioxidantes e antimicrobianos
